直拉法

直拉法

目錄

正文


直拉法(Czochralski法),單晶生長,簡稱Cz法。
半導體圓片是從大塊晶體上切割下來的,絕大多數晶體的主流生產技術是直拉生長法(Czochralski法)。這項工藝最早是由Teal在20 世紀50年代初開發使用的,而在此之前,早在1918年,Czochralski採用過類似的方法,用它從熔融金屬中拉制細燈絲。硅是一個單組分系統,從他開始研究晶體的生長是最容易的。
直拉法單晶生長設計熔融態物質的結晶過程。在單晶硅生長中用到的材料是電子級多晶硅,它從石英SiO2)中提煉出來並被提純至 99.999999999%純度。在一個可抽真空的腔室內置放著一個由熔融石英製成的坩堝多晶就裝填在此坩堝中,腔室回充保護性氣氛,將坩堝加熱至 1500°C左右。接著,一塊小的用化學方法蝕刻的籽晶(直徑約0.5cm,長約10cm)降下來與多晶熔料相接觸,籽晶必須是嚴格定向的,因為它是一個複製樣本,再其基礎上將要生長處大塊的,稱為晶錠(boule)的晶體。目前的硅晶定,直徑可達300mm以上,長度有1-2m。