CN87206316U - 氮化硅涂层坩埚 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是关于直拉单晶硅用的坩埚,其特点是在坩埚基体上涂敷了一层Si3N4涂层。涂层采用常压化学气相淀积法制备。坩埚基体材料既可是石英(SiO2)玻璃,也可是石墨。Si3N4具有优良的物理机械性能,并不与熔硅起反应,它把熔硅和石英隔开,避免了熔硅对石英坩埚内壁的侵蚀,达到降低单晶硅杂质含量的目的。
Description
本实用新型是关于直拉单晶用的坩埚,属于晶体生长技术领域。
在用直拉法(简称CZ法)进行单晶硅生产中,普遍使用石英(SiO2)坩埚作熔硅容器,拉晶时石英坩埚内壁不断地被熔融硅侵蚀,大量杂质随之进入硅体,如氧,硼,铝等,从而影响到单晶硅的纯度和掺杂单晶硅电阻率的稳定性。所以,石英坩埚对CZ硅的沾污一直是CZ工艺中的一个突出问题。虽然使用高纯合成石英制作的坩埚,能够把有害杂质含量降到可以接受的水平,但却无助于减少氧的含量。这是因为,氧是以SiO的形式从石英坩埚和熔硅界面溶解出来,并在固液界面下进入硅体的,随着大规模集成电路的集成度不断提高,要求尽可能减少硅片表面的微缺陷,而表面微缺陷的产生,与溶解在硅体中的氧在硅片近表面处析出有直接关系。因此,如何控制CZ硅中的氧含量越来越受到人们的重视。
为降低氧含量,国外正在研究和使用磁场直拉法(MCZ)和陶瓷体Si3N4坩埚。使用这些方法可使氧降低1-2量级,但它们的共同缺点是设备和材料昂贵。
本实用新型的目的是为了提供一种既有Si3N4陶瓷优良特性,价格又不贵的Si3N4涂层坩埚。
本实用新型是采用容易实施的常压化学气相淀积法,把Si3N4涂敷到石英或石墨坩埚机体上,制成Si3N4涂层石英或石墨坩埚。Si3N4具有熔点高,抗热震性强,质硬耐磨,不与熔硅起作用等优良性质,它把熔融硅和坩埚基本隔开,使硅单晶免受坩埚基体的沾污。
Si3N4气相淀积使用的气源为电子纯SiH4,NH3和H2(或N2),反应温度为700-900℃,为避免富硅现象,SiN4和NH3的比例应大于3/4(克分子比),当SiH4/NH3≤0.1时膜质最佳。淀积前石英坩埚需要进行HF酸腐蚀清洗,烘干后置于反应室。石墨坩埚则要求在1600-2000℃下除气后方可进行气相淀积处理。
附图说明:图1氮化硅涂层埚坩
1-石英或石墨
2-氮化硅涂层
实施例:
1.予处理:
石英坩埚——在HF:H2O=1:5的溶液中浸泡5-10分钟,
用去离子冲洗干净后在红外灯下烘干。
石墨坩埚——在1600-2000℃下除气5小时,真空度为
1×15-5。
2.气源和流速:
SiH4,NH3,H2(或N2)为电子纯,其流速分别为:
SiH4——2-5毫升/分
H2——3000-5000毫升/分
NH3——60-100毫升/分
3.热解温度:700-900℃
Claims (1)
1、一种直拉单晶硅用的坩埚,其特征在于在石英或石墨坩埚基体上涂敷了一层Si3N4。
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