. 精品第一单元 : 3. 比较硅单晶锭 CZ,MCZ和 FZ三种生长方法的优缺点。答:CZ直拉法工艺成熟,可拉出大直径硅棒,是目前采用最多的硅棒生产方法。但直拉法中会使用到坩埚, 而坩埚的使用会带来污染。 同时在坩埚中, 会有自然对流存在, 导致生长条纹和氧的引入。 直拉法生长多是采用液相掺杂,受杂质分凝、杂质蒸发,以及坩埚污染影响大,因此,直拉法生长的单晶硅掺杂浓度的均匀性较差。MCZ磁控直拉法,在CZ 法单晶炉上加一强磁场,高传导熔体硅的流动因切割磁力线而产生洛仑兹力, 这相当于增强了熔体的粘性,熔体对流受阻。 能生长无氧、均匀好的大直径单晶硅棒。设备较直拉法设备复杂得多,造价也高得多,强磁场的存在使得生产成本也大幅提高。FZ 悬浮区熔法,多晶与单晶均由夹具夹着,由高频加热器产生一悬浮的溶区,多晶硅连续通过熔区熔融, 在熔区与单晶接触的界面处生长单晶。与直拉法相比,去掉了坩埚,没有坩埚的污染,因此能生长出无氧的,纯度更高的单晶硅棒。6. 硅气相外延工艺采用的衬底不是准确的晶向, 通常偏离 [100] 或[111] 等晶向一个小角度 , 为什么 ? 答:在外延生长过程中, 外延气体进入反应器, 气体中的反应剂气相输运到衬底,在高温衬底上发生化学反应, 生成的外延物质沿着衬底晶向规则地排列,生长出外延层。气相外延是由外延气体的气相质量传递和表面外延两个过程完成的。表面外延过程实质上包含了吸附、分解、迁移、解吸这几个环节,表面过程表明外延生长是 横向 进行的,是在衬底台阶的结点位置发生的。因此,在将硅锭切片制备外延衬底时, 一般硅片都应偏离主晶面一个小角度。目的是为了得到原子层台阶和结点位置,以利于表面外延生长。7. 外延层杂质的分布主要受哪几种因素影响?答:杂质掺杂效率不仅依赖于外延温度、生长速率、气流中掺杂剂的摩尔分数、反应室的几何形状等因素, 还依赖于掺杂剂自身的特性。另外,影响掺杂效率的因素还有衬底的取向和外延层结晶质量。硅的气相外延工艺中,在外延过程中,衬底和外延层之间存在杂质交换现象,即会出现杂质的再分布现象, 主要有 自掺杂效应和互扩散效应 两种现象引起。. 精品8. 异质外延对衬底和外延层有什么要求?答: 1. 衬底与外延层不发生化学反应,不发生大量的相互溶解现象;2. 衬底与外延层热力学参数相匹配,即热膨胀系数接近。 以避免外延层由生长温度冷却至室温时,产生残余热应力,界面位错,甚至外延层...