1、單晶棒氧施主對電阻率的影響單晶棒氧施主對電阻率的影響及及異常棒劃線異常棒劃線江蘇陽光晶源科科技有限公司江蘇陽光晶源科科技有限公司 技術部技術部 2010年年8月月26日日 P P型單晶圓棒截面電阻率現象描述型單晶圓棒截面電阻率現象描述2n 1. 截面電阻率較多呈現中心高四周低的現象。n 2.個別圓棒截面出現中心反型（N型）邊緣P型現象。n 3.高阻（大于目標電阻率）以及反型 現象較多出現在單晶棒頭部。氧施主產生原理氧施主產生原理n 1、氧的由來：氧的由來：n 氧主要是在晶體生長可程中,由于晶轉、堝轉、熔體中熱對流等因素導致將坩堝中氧帶入熔體中，再通過晶體生長進入晶體中。SiO2 +Si=2Si

2、On 2、氧施主產生過程以及對電阻率的影響：氧施主產生過程以及對電阻率的影響：n 在晶體降溫過程 中，原來以間隙形式存在的氧（不顯電活性）在450左右會聚集產生顯電活性的SiO42- ，提供電子成為施主，稱為氧施主現象。n 3 3、氧施主與摻雜劑硼結合產生硼氧復合體：、氧施主與摻雜劑硼結合產生硼氧復合體：SiO42-+B+=BSiO4-從而降低受主雜質B+含量，使晶體P型電阻率升高，當SiO42- 數目較多，甚至導致晶體反型成為N型。3氧施主的消除氧施主的消除: :退火退火n 退火原理：退火原理：n 晶體在550時氧施主SiO42-開始分解，因此將晶體（或硅片）升溫至650并恒溫半小時后迅速冷

3、卻，快速跳過450可消除SiO42-施主作用，即退火。n 退火后氧重新以間歇氧形式存在，不再提供電子，電阻率不再受其影響，而由主要載流子硼的濃度以及分布決定，恢復正常值。4頭部電阻率易高甚至反型的原因頭部電阻率易高甚至反型的原因n 1、晶體頭部氧高：由于氧的分凝系數大于1，所以晶體中的氧是呈線性下降的（其變化曲線還受拉晶過程中，坩堝中的氧不斷析出、液面不斷揮發影響）。氧含量高，容易聚集產生氧施主。n 2、受晶體生長特性影響，剛開始時，晶體凸向下生長，中間先生長、邊緣后生長，所以受分凝系數影響，中間的氧含量高于四周。n 3、由于晶體頭部在450停留時間較長，頭部更容易產生氧施主作用，導致電阻率升

4、高或者反型。n 4、同時頭部硼含量低，被氧施主相對補償度大，易導致電阻率升高甚至反型。n 5、同規格尺寸的石英坩，拉制單晶越大，其氧揮發量小，受氧施主影響更大。 5電阻率異常圓棒的處理建議電阻率異常圓棒的處理建議n 1、電阻率異常的處理依據：、電阻率異常的處理依據：n 氧施主引起的電阻率異常，可以在電池生產線的擴散等工序中退火恢復到正常，不影響其使用。n 單晶表面受氧施主影響不大，電阻率一般在目標以內。n 2、對于、對于P型單晶圓棒電阻率異常的判斷建議：型單晶圓棒電阻率異常的判斷建議：n 截面高阻（6 .cm)，中心N型邊緣P型，表面電阻率正常。氧施主現象，屬正常現象可以不作反饋，當正常 品處

5、理。n 表面電阻率異常（高阻甚至反型）。異常現象 6摻鎵（摻鎵（GaGa）棒氧施主現象）棒氧施主現象n 1、鎵（Ga）和硼（B）都是+3價元素，都是受主雜質，生產P型單晶。摻鎵可避免硼氧復合體的產生，降低阻件的光致衰減。n 2、在450左右，摻鎵棒中的氧仍會聚集產生顯電活性的SiO42- ，提供電子成為施主。n 3、鎵的分凝系數很小，頭部濃度較底。被氧施主的相對補償度更大，更易導致電阻率升高甚至反型。7S S型棒劃線型棒劃線1、在、在A處或者處或者B處選取一處劃線，同時兩側應滿足劃線要求。處選取一處劃線，同時兩側應滿足劃線要求。2、不能滿足兩側劃線要求的情況下，按照、不能滿足兩側劃線要求的情況下，按照“|AB | 在一段內，且該段長度盡量短在一段內，且該段長度盡量短”劃劃線。線。直徑偏細劃線直徑偏細劃線191、在、在A處劃線，同時兩側應滿足劃線要求。處劃線，同時兩側應滿足劃線要求。2、不能滿足兩側劃線要求的情況下，按照、不能滿足兩側劃線要求的情況下，按照“細徑處在一段內，且該段長度盡量細徑處在一段內，且該段長度盡量短短”劃線劃線。A直徑偏細劃線直徑偏細劃線2AB1、|AB | 125時，時，A處和處和B處分別劃線，同時兩側應滿足劃線要求。處分別劃線，同時兩側應滿足劃線要求。2、 AB | 125 時，按照時，按照“|A