Журналы →  Материалы электронной техники →  2011 →  №4 →  Назад

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И МАТЕРИАЛОВ
Название Особенности теплопереноса и легирования при выращивании монокристаллов кремния методом Чохральского из двойного тигля
Автор Н. А. Верезуб, А. И. Простомолотов
Информация об авторе

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН

Н. А. Верезуб, А. И. Простомолотов

Реферат

Проведено численное моделирование течения расплава, переноса тепла и легирующей примеси (фосфор) при выращивании монокристаллов кремния диаметром 200 мм из двойного тигля установки «Редмет−90М». Двойной тигель состоит из коаксиально расположенных тиглей разных размеров — внешнего и внутреннего, в дне внутреннего тигля имеется отверстие диаметром Do = 6 и 12 мм для втекания расплава из внешнего тигля. В процессе выращивания кристалла сделана досыпка в расплав гранулированного кремния и легирующей примеси вне и внутри внутреннего тигля соответственно. Проанализированы трехмерные особенности вращающегося течения расплава во внутреннем тигле, влияющие на перенос тепла и примеси. Показано, что проблема значительного уменьшения концентрации фосфора в одинарном тигле, вызванная его испарением с открытой поверхности расплава, может быть решена с помощью дополнительного легирования расплава во внутреннем тигле.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты № 10−02−90004 и 11−08−00966).

Ключевые слова Метод Чохральского, монокристалл кремния, установка «Редмет−90М», двойной тигель, моделирование, теплоперенос, диффузия примеси
Библиографический список

1. Mateika, D. Czochralski growth the double container technique / D. Mateika, R. Lanrien, M. J. Liehr // J. Cryst. Growth. − 1983. − V. 65. − P. 237—242.

2. Lin, M. N. Further report on dopant segregation control in crystal growth with a wetted float / M. N. Lin, S. Kou // Ibid. − 1994. − V. 135. − P. 643—645.
3. Лебедев, А. П. Гидродинамические процессы в методе Чохральского с плавающим тиглем / А. П. Лебедев, А. В. Орса, В. И. Полежаев, А. И. Простомолотов. − М. : ИПМ АН СССР, 1989. − 52 с. (Препринт № 369).
4. Liu, F. Growth of heavily phosphorus−doped (111) silicon crystals / F. Liu, H. Huanpeng, W. Yimeng, T. Liying // Solid State Phenomena. − 2010. − V. 156/158. − P. 95—99.
5. Верезуб, Н. А. Тепловая оптимизация условий выращивания монокристаллов кремния на установке «Редмет−90М» / Н. А. Верезуб, А. И. Простомолотов // Изв. вузов. Материалы электрон. техники. − 2010. − № 4. − С. 22—25.
6. Pat. 5474022 US. Double crucible for growing a silicon single crystal / K. Abe, H. Furuya, N. Machida, Y. Arai. 12.12.1995.
7. Гончаров, А. Л. Аппроксимация и численный метод решения трехмерных уравнений Навье−Стокса на ортогональных сетках / А. Л. Гончаров, М. Т. Девдариани, А. И. Простомолотов, И. В. Фрязинов // Математическое моделирование. − 1991. − Т. 3, № 5. − С. 89.
8. Свидетельство о гос. рег. программ для ЭВМ № 2009613989. Программа «CRYSTMO/MARC» для сопряженного теплового моделирования / А. И. Простомолотов, Н. А. Верезуб, Х. Х. Ильясов; ОАО «ГИРЕДМЕТ». Заявл. 27.07. 2009.

Language of full-text русский
Полный текст статьи Получить
Назад