CN1285422A - 去除硅单晶中重金属杂质的方法 - Google Patents
去除硅单晶中重金属杂质的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1285422A CN1285422A CN 99117832 CN99117832A CN1285422A CN 1285422 A CN1285422 A CN 1285422A CN 99117832 CN99117832 CN 99117832 CN 99117832 A CN99117832 A CN 99117832A CN 1285422 A CN1285422 A CN 1285422A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crystal
- silicon single
- metal
- metal melt
- impurity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 31
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 29
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMVBXBACMIOFDO-UHFFFAOYSA-N [N].[Si] Chemical compound [N].[Si] UMVBXBACMIOFDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开的去除硅单晶中重金属杂质的方法,是利用铁、铜、金等有害重金属在金属熔体中的溶解度远大于在硅单晶中溶解度的特点,把硅单晶浸入熔化的对硅单晶载流子寿命无影响的高纯锡或镓或铝或铟或铅或它们的组合的金属熔体中,使硅单晶中的有害重金属杂质扩散到金属熔体中,而实现彻底去除硅单晶中重金属杂质之目的,该方法设备简便,操作方便。
Description
本发明涉及除去硅单晶半导体材料中重金属杂质的方法。
目前把影响硅单晶载流子寿命的铁、铜、金等重金属杂质从硅单晶中驱除的方法主要有内吸杂和外吸杂两种,内吸杂是利用氧沉淀及其产生的缺陷吸除金属杂质,从而在硅片表面形成一个重金属杂质原子浓度大大下降了的洁净区。外吸杂有背面磷扩散、背面喷沙、背面激光损伤、背面离子注入损伤、背面硅氮化合物沉积、背面多晶硅沉积等。这两种方法均是利用硅片内部或硅片背面形成的缺陷吸除硅片表面工作区(制造器件的区域)的金属杂质,但被吸除的金属杂质仍留在硅片中。因此被吸除的杂质有可能在后道工序中(如高温处理)通过扩散重新进入器件的工作区内。
鉴于上述,本发明的目的是提供一种简便、可靠、能彻底去除硅单晶中重金属杂质的方法。
本发明的技术解决方案是:把硅单晶浸入熔化的对硅单晶载流子寿命无影响的高纯度锡或镓或铝或铟或铅或它们的组合的金属熔体中,利用硅单晶中有害重金属在金属熔体中的溶解度远大于在硅单晶中溶解度的特点,使硅单晶中的有害重金属杂质扩散到金属熔体中,而实现彻底去除重金属杂质之目的。
具体操作包括如下步骤:
1)将高纯度的锡或镓或铝或铟或铅金属或它们的组合置于坩埚中熔化成金属熔体。
2)将硅单晶预热至与金属熔体相近的温度,然后浸入金属熔体中,硅单晶的有害重金属杂质将通过扩散进入金属熔体。
3)去杂质完毕,从金属熔体中取出硅单晶。
通常,为了防止硅单晶在金属熔体中溶解,可采取在将硅单晶浸入金属熔体前,先在金属熔体中加入硅,用硅饱和金属熔体。
以下结合附图,以锡为例详细叙述本发明。
锡的熔点为292℃,沸点为2270℃,所以在292℃~2270℃间锡呈液态存在。首先将高纯的锡置于坩埚1中熔化成熔锡2,然后用硅饱和熔锡,再将硅单晶3预热到与熔锡相近的温度后浸入熔锡中,并保持熔锡在某一适当温度使其不凝固,这时,硅单晶中的有害重金属杂质将通过扩散到达硅单晶表面,最后进入到熔锡中。吸杂所需时间根据杂质含量及硅单晶的尺寸确定,当硅单晶中的有害重金属杂质被熔锡吸除后,从熔锡中取出硅单晶,并除去表面残留的锡。
通常,为避免沾污,可将炉体抽真空并通入氢气或氮气等气体。
由于本发明的方法是将硅单晶中清除出来的有害重金属杂质溶于金属熔体,而不再存留在硅单晶上,故可避免被去除的杂质在后道工序中重新回到工作区,该方法比传统的吸杂方法简便可靠,去除杂质更彻底。
Claims (2)
1.去除硅单晶中重金属杂质的方法,其特征在于包括如下操作步骤:
1)将高纯度的锡或镓或铝或铟或铅金属或它们的组合置于坩埚中熔化成金属熔体。
2)将硅单晶预热至与金属熔体相近的温度,然后浸入金属熔体中,硅单晶的有害重金属杂质将通过扩散进入金属熔体。
3)去杂质完毕,从金属熔体中取出硅单晶。
2.按权利要求1所述的去除硅单晶中重金属杂质的方法,其特征是在将硅单晶浸入金属熔体前,先用硅饱和金属熔体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 99117832 CN1108400C (zh) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 去除硅单晶中重金属杂质的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 99117832 CN1108400C (zh) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 去除硅单晶中重金属杂质的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1285422A true CN1285422A (zh) | 2001-02-28 |
CN1108400C CN1108400C (zh) | 2003-05-14 |
Family
ID=5280289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 99117832 Expired - Fee Related CN1108400C (zh) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 去除硅单晶中重金属杂质的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1108400C (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101759188B (zh) * | 2010-01-19 | 2012-01-25 | 浙江大学 | 一种铝熔体提纯金属硅的方法 |
CN108796606A (zh) * | 2018-07-07 | 2018-11-13 | 孟静 | 太阳能级多晶硅制备装置 |
-
1999
- 1999-08-23 CN CN 99117832 patent/CN1108400C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101759188B (zh) * | 2010-01-19 | 2012-01-25 | 浙江大学 | 一种铝熔体提纯金属硅的方法 |
CN108796606A (zh) * | 2018-07-07 | 2018-11-13 | 孟静 | 太阳能级多晶硅制备装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1108400C (zh) | 2003-05-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2751228C (en) | Method for producing thin silicon rods | |
CN102229430B (zh) | 一种冶金法制备太阳能多晶硅的技术方法 | |
CN102168314B (zh) | 直拉硅片的内吸杂工艺 | |
CN103199073B (zh) | 银钯合金单晶键合丝及其制造方法 | |
CN113793801B (zh) | 一种磷化铟衬底晶片的清洗方法 | |
CN101628718A (zh) | 一种冶金硅中杂质磷的去除方法 | |
CN102153088A (zh) | 一种金属硅的造渣酸洗除硼方法 | |
CN1108400C (zh) | 去除硅单晶中重金属杂质的方法 | |
US20090074650A1 (en) | Method for the production of silicon suitable for solar purposes | |
JPH10182134A (ja) | シリコンの精製方法 | |
CN112441588A (zh) | 一种金刚石线切割硅废料的脱氧方法 | |
CN101775650A (zh) | 一种太阳能多晶硅铸锭的制备方法及装置 | |
JP2002293528A (ja) | 太陽電池用シリコンの製造方法 | |
JP2905353B2 (ja) | 金属シリコンの精製方法 | |
JPH07315827A (ja) | シリコンの精製方法および精製装置 | |
JP2007161505A (ja) | 半導体シリコン材料の再生方法 | |
JP2009149480A (ja) | シリコン再生方法 | |
CN103922344B (zh) | 回收制备太阳能级硅材料的方法 | |
CN112410585B (zh) | 从废旧含砷化镓ic元器件中回收砷化镓、铜的方法和应用 | |
CN113930617A (zh) | Gh5188钴基高温合金返回料的回收方法 | |
JP2014047103A (ja) | 多結晶シリコンの回収方法 | |
CN104495853B (zh) | 一种工业硅精炼提纯方法 | |
US6059887A (en) | Process for cleaning the interior of semiconductor substrate | |
Syvertsen et al. | Recycling of broken Si based structures and solar cells | |
JP2012254894A (ja) | シリコンの精製方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |