单晶棒氧施主对电阻率的影响及异常棒划线(1).
单晶与多晶材料的电阻率差别
单晶与多晶材料的电阻率差别材料的电阻率是衡量其导电性能的重要指标之一。
在材料科学领域，研究人员经常关注单晶和多晶材料的电阻率差别。
单晶材料是由单个晶格连续排列而成的，而多晶材料则包含多个晶粒的集合体。
由于材料的结构和晶格的不同，单晶与多晶材料在电阻率上表现出明显的差异。
首先，单晶材料的电阻率往往较低。
这是因为在单晶结构中，原子排列有序，晶格完整无缺。
电子在单晶材料中的移动路径相对较长，可以更容易地通过材料。
换句话说，电子在单晶材料中的散射较少，导致电阻率较低。
因此，许多导电性能要求高的应用，如半导体器件、电子元件等常常选用单晶材料。
相比之下，多晶材料的电阻率通常较高。
这是因为多晶材料由多个晶粒组成，晶粒之间存在晶界界面。
晶界界面对电子的散射产生一定的阻碍作用，使得电子在材料中的移动路径变短，导致电阻率增加。
此外，多晶材料中晶粒的尺寸和形状不一致，也会导致晶格缺陷和较高的电阻率。
因此，多晶材料常常用于一些对导电性能要求不那么严格的应用，如电热器件、电阻器等。
然而，并非所有情况下单晶材料的电阻率都低于多晶材料。
除了材料的基本结构外，其他因素也会对电阻率产生影响。
例如，掺杂和杂质可以改变材料的导电性能。
在一些特定的材料中，适量的掺杂或杂质可以增加材料的自由电子浓度，提高导电性能，从而降低电阻率。
此外，温度的变化也会对电阻率造成影响。
一般情况下，随着温度的升高，晶格振动增强，电子与晶格的碰撞频率增加，导致电阻率增加。
然而，对于某些材料来说，随着温度的升高，晶格振动的增强会使电子的散射减少，导致电阻率降低。
总的来说，单晶材料和多晶材料的电阻率存在明显的差异。
单晶材料通常具有较低的电阻率，适用于要求导电性能优异的应用。
而多晶材料的电阻率较高，常用于对导电性要求较低的场合。
当然，具体的材料结构、掺杂和温度等因素也会对电阻率产生影响。
因此，在实际应用中，需要根据不同的需求来选择适合的材料。
单晶硅棒在拉制中的影响因素
第一篇单晶硅棒在拉制中的影响因素一热循环的通畅热循环就是气流的循环，从氩气输进到被真空泵抽走的一个循环过程。
它的外在显示值即炉压（真空泵的抽速与氩气输入量的平衡值）组成部分，1 氩气调节整个单晶硅棒拉制中热循环的流量和流速，是在拉晶过程中不可缺少的保护气体。
（属性惰性气体特点不易燃烧）2 真空泵稳压持续抽走炉内的气体挥发物，保持炉内真空平衡。
由这两个系统所组成热循环系统的作用：有效的带走炉内沉积的挥发物，防止石墨器件及热场的氧化增加使用寿命。
增强成晶硅溶面与内溶液温度差提高成晶速度。
降低单晶硅棒在生产过程中的氧碳含量等，从而提高公司的产品质量。
二处于最良好状态下的热场热场的作用效果是单晶生产中最奥义的地方，可以这么说要是能有一套完美的生产热场，公司的成本成品率将是质的飞跃。
1 良好的保温部分， A 热场中石墨保温筒连接的严密程度,B 保温碳毡缠在保温筒的均匀度和紧密度。
2 良好状态下的成晶温梯度由轴向梯度（在热场内平面的整个温度值）和纵向梯度（在热场中纵面的整个温度值）交错所组成的成晶梯度温差网是否能够达到我们的要求，主要体现在，成晶速度快且均匀成晶状态好且稳定。
三稳定的电控系统动力电是我们生产中不可缺少的组成部分，其作用和使用费用也是我们单晶生产中的重大资源开销。
组成部分：1 整流柜（组成变压器快速熔断器可控规等）功能调节电压把三项交流电转化为我们需要的可调直流电，2 功率补偿柜（组成熔断器接触器电感线圈等）功能降低无用损耗，提高功率因素。
3 晶体生长控制柜调节用电的功率（电流电压）由这三个部分组成拉可持续供电切稳定性非常强的电控系统。
四合理的单晶拉制工艺的设定工艺的设定是根据具体的炉型热场的不同，从而不断对其生产自动流程的设定改进。
1 拉速工艺随着硅溶液在拉制过程中越来越少散热量越来越大，温梯差减小成晶速度减慢，为拉保持目标直径，的所以通过降低拉速拉进行调节，A初始拉速的设定。
B降拉速的幅度。
大直径单晶硅棒径向电阻率均匀性的控制
大直径单晶硅棒径向电阻率均匀性的控制摘要：通过不同工艺拉制参数和不同冷却方式，研究了单晶头部径向电阻率的均匀性，实验结果表明，提升晶转和埚转后，会使固液界面从下向上运动的高温流增大，起到抑制热对流的作用，提高电阻率的径向均匀性。
关键词：单晶硅棒；电阻率；均匀性Procedures to Control the Radial Resistivity Uniformity of Silicon rods with large diameterAbstract: Through the different process control parameters and different cooling methods on single crystal head, radial resistivity uniformity, the experimental results show that increasing crystal rotation rate and crucible rotation rate, can make the solid liquid interface from the upward movement of high temperature flow increases, rise to inhibit heat convection function, improve the resistance rate of radial uniformity.Key words: single crystal silicon; resistivity; resistivity uniformity1 引言单晶中径向杂质分布在单晶生长过程中既受分凝的影响，又受到蒸发和坩埚污染的影响[1]。
晶体生长界面各处由转动产生的离心力不同，晶体中心离心力最小，边缘离心力最大，在离心力的作用下，熔体沿晶体半径向外流出，抑制了温度较高的熔体由于自然对流向晶体中心移动，由于温度和力学因素作用，单晶边缘生长较快，使单晶生长界面改变[2]。
硅单晶棒电阻率分布
硅单晶棒电阻率分布硅单晶棒是一种用于半导体器件制造的重要材料，其电阻率分布对器件性能和制造过程具有重要影响。
本文将探讨硅单晶棒电阻率分布的原因和影响因素。
1. 硅单晶棒的电阻率分布是由其晶格结构决定的。
硅单晶棒是由完整的硅原子晶格组成的，晶格结构的完整性直接影响了电子在晶格中的运动能力。
晶格缺陷、晶界和杂质等因素会导致电子运动受阻，从而影响电阻率分布。
2. 晶格缺陷是导致硅单晶棒电阻率分布非均匀的重要因素之一。
晶格缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷等，这些缺陷会使硅单晶棒的局部电阻率发生变化。
例如，点缺陷可以导致晶格中的电子散射增加，从而提高了局部的电阻率。
3. 晶界是硅单晶棒中另一个重要的电阻率分布因素。
晶界是两个晶粒的交界面，晶界的存在会导致电子在晶界附近的运动受限，从而导致局部的电阻率升高。
晶界的形成可以是由于晶体生长过程中的非均匀性或晶体接触等原因造成的。
4. 杂质是导致硅单晶棒电阻率分布不均匀的另一个因素。
杂质可以是在制造过程中不慎引入的杂质，也可以是在晶体生长过程中掺入的有意的杂质。
杂质会引起硅单晶棒中的电荷掺杂，从而改变了局部的电阻率。
5. 此外，硅单晶棒的尺寸和形状也会影响其电阻率分布。
尺寸和形状的不均匀性会导致电子在硅单晶棒中的运动路径不同，从而导致局部电阻率的差异。
为了获得均匀的电阻率分布，制造硅单晶棒需要采取一系列的工艺控制措施。
例如，可以通过优化晶体生长过程来减少晶界的形成；可以通过精确控制杂质掺入量和分布来减少杂质对电阻率的影响；可以通过优化加工工艺来控制硅单晶棒的尺寸和形状。
硅单晶棒的电阻率分布受到多种因素的影响，包括晶格缺陷、晶界、杂质、尺寸和形状等。
了解和控制这些因素对于制造高质量的硅单晶棒和半导体器件至关重要。
通过优化制造工艺和控制参数，可以实现更均匀的电阻率分布，提高器件的性能和可靠性。
单晶硅棒在拉制中的影响因素
第一篇单晶硅棒在拉制中的影响因素一热循环的通畅热循环就是气流的循环，从氩气输进到被真空泵抽走的一个循环过程。
它的外在显示值即炉压（真空泵的抽速与氩气输入量的平衡值）组成部分，1 氩气调节整个单晶硅棒拉制中热循环的流量和流速，是在拉晶过程中不可缺少的保护气体。
（属性惰性气体特点不易燃烧）2 真空泵稳压持续抽走炉内的气体挥发物，保持炉内真空平衡。
由这两个系统所组成热循环系统的作用：有效的带走炉内沉积的挥发物，防止石墨器件及热场的氧化增加使用寿命。
增强成晶硅溶面与内溶液温度差提高成晶速度。
降低单晶硅棒在生产过程中的氧碳含量等，从而提高公司的产品质量。
二处于最良好状态下的热场热场的作用效果是单晶生产中最奥义的地方，可以这么说要是能有一套完美的生产热场，公司的成本成品率将是质的飞跃。
1 良好的保温部分，A 热场中石墨保温筒连接的严密程度,B 保温碳毡缠在保温筒的均匀度和紧密度。
2 良好状态下的成晶温梯度由轴向梯度（在热场内平面的整个温度值）和纵向梯度（在热场中纵面的整个温度值）交错所组成的成晶梯度温差网是否能够达到我们的要求，主要体现在，成晶速度快且均匀成晶状态好且稳定。
三稳定的电控系统动力电是我们生产中不可缺少的组成部分，其作用和使用费用也是我们单晶生产中的重大资源开销。
组成部分：1 整流柜（组成变压器快速熔断器可控规等）功能调节电压把三项交流电转化为我们需要的可调直流电，2 功率补偿柜（组成熔断器接触器电感线圈等）功能降低无用损耗，提高功率因素。
3 晶体生长控制柜调节用电的功率（电流电压）由这三个部分组成拉可持续供电切稳定性非常强的电控系统。
四合理的单晶拉制工艺的设定工艺的设定是根据具体的炉型热场的不同，从而不断对其生产自动流程的设定改进。
1 拉速工艺随着硅溶液在拉制过程中越来越少散热量越来越大，温梯差减小成晶速度减慢，为拉保持目标直径，的所以通过降低拉速拉进行调节， A 初始拉速的设定。
B降拉速的幅度。
单晶电阻率随长度
单晶电阻率随长度1.引言1.1 概述概述单晶电阻率是指在特定条件下，单位长度的单晶材料通过导电电流时所表现出的电阻特性。
它是研究材料电导性质的重要参数之一，对于了解材料内部的电子运动和材料的导电行为具有重要意义。
在过去的研究中，人们发现单晶电阻率与材料的长度存在一定的关系。
随着材料长度的增加，单晶电阻率通常会发生变化，但具体的变化规律取决于材料的特性和结构。
本文将就单晶电阻率随长度的变化规律展开讨论，并探讨影响单晶电阻率变化的因素。
通过对这些问题的研究，我们可以进一步认识材料的导电特性，并为材料科学和电子器件的设计提供重要的参考依据。
接下来的章节将逐步介绍单晶电阻率的定义和意义，以及它与长度的关系。
通过对已有的研究成果进行综合分析，我们将总结出单晶电阻率随长度变化的一般规律，并对可能产生这种变化的因素进行深入的讨论。
最后，我们将给出结论，对这一研究领域的未来发展方向进行展望。
文章的结构将在下一章节进行详细介绍。
通过深入的探究，我们可以更好地理解单晶电阻率随长度的变化规律，并为材料科学的发展和电子器件的设计提供有益的参考。
1.2 文章结构本文将围绕单晶电阻率随长度的变化规律展开研究。
文章分为引言、正文和结论三个部分，具体内容安排如下：引言部分首先概述了单晶电阻率的定义和意义，解释了为何研究单晶电阻率随长度的变化规律对于理解材料性质和应用具有重要意义。
接着介绍了文章的结构和整体内容安排，为读者提供了整体把握文章逻辑的指引。
正文部分分为两个主要部分：单晶电阻率的定义和意义以及单晶电阻率与长度的关系。
在2.1小节中，将详细阐述单晶电阻率的定义，解释其与材料内部电阻和导电性质之间的关系，并探讨了研究单晶电阻率的意义。
2.2小节将着重探究单晶电阻率与长度的关系，分析其变化规律，并引入了相关研究成果和理论模型，以支持文章观点。
结论部分将对单晶电阻率随长度的变化规律进行总结，归纳出主要结论，并对影响单晶电阻率随长度的因素进行讨论。
关于单晶电阻率判定标准的建议
关于直拉硅单晶电阻率判定标准的建议一、氧施主的理论分析氧是硅中的最主要杂质之一，在硅熔点处，最大溶解度为2.75×1018cm-3。
氧直拉硅单晶的氧主要来源于石英埚，氧杂质在低温热处理时，会产生施主效应，使得P型硅晶体的电阻率变大，N型硅晶体的电阻率变小。
施主效应严重时，能使P型硅晶体转化为N型，这就是氧的施主效应。
氧的施主效应可以分为两种情况，有不同的性质，一种是在350～500℃左右温度范围生成的，称为热施主。
一般认为，450℃是硅中热施主形成的最有效温度，在此温度下退火，100小时左右可达到施主浓度最大值(1×1016cm-3左右)，随后热施主浓度随时间的延长而下降。
可以通过红外光谱直接测量到热施主的存在，还可以利用电子核磁共振谱的信号研究热施主。
除了退火温度，硅中的初始氧浓度对热施主的形成速率和浓度有最大影响，初始氧浓度越高，热施主浓度越高，其形成速率也越快。
一般地，直拉硅单晶样片经过650℃温度退火30分钟急冷降温后，在低温热处理生成的热施主会完全消失，可是当它在这个温度段较长时间热退火时，会有新的和氧有关的施主现象出现，这就是新施主，因此掌握退火时间是比较关键的。
单晶的表皮氧含量往往由于扩散和冷却作用氧施主的形成极少，因此P型太阳能级单晶可以根据表皮电阻率来定义真实电阻率，而要得到真实的中心电阻率必须进行退火来实现。
二、单晶电阻率反翘的分析1、在硅单晶中一般主要存在硼和磷两种杂质，当硼杂质浓度大于磷杂质浓度时导电类型表现为P型，反之为N型，在有杂质补偿的情况下，电阻率主要由有效杂质浓度（N硼-N磷）或（N磷-N硼）决定。
我们生产的单晶产品为P型掺硼单晶1-3Ω-cm，在电阻率一定范围内有效杂质浓度（N硼-N磷）也一定，由于现在太阳能电池片已研究出硅片中硼杂质过高会导致光致衰减过大，影响转换效率，因此要尽量减小磷杂质浓度，由于硅单晶中磷杂质难以检验，现就看单晶电阻率是否反翘来控制它。
关于氧施主单晶退火试验的报告
关于氧施主单晶退火试验的报告
绪
试验一共选取10片试片均有氧施主效应单晶试片，分为两组做实验（每组各5片），使用不同工艺退火并放置一段时间，测试氧碳含量与电阻率变化趋势。
实验一
以660℃25min退火，实验数据具体如下：
a)一次退火实验数据
一次退火实验：电阻率退火后明显下降，但未找到规律性的数据，放置多日电阻率多数无明显变化，氧含量平均升高值为0.412×1017atoms/cc，放置多日测试氧含量无明显变化趋势;
b)二次退火实验数据
二次退火实验：电阻率在经过二次退火实验时无明显变化，放置也无变化趋势，氧含量比二次退火前升高0.14×1017atoms/cc，放置多日测试氧含量无明显变化趋势。
实验二
以660℃45min退火，实验数据具体如下。
a)一次退火实验数据
一次退火实验：电阻率退火后明显下降，但未找到规律性的数据，放置多日电阻率多数无明显变化，氧含量平均升高值为0.378×1017atoms/cc，放置多日测试氧含量无明显变化趋势;
b)二次退火实验数据
二次退火实验：电阻率在经过二次退火实验时无明显变化，放置也无变化趋势，氧含量平均升高值为0.05×1017atoms/cc，放置多日测试氧含量无明显变化趋势。
实验结论：
1、热施主单晶经过660℃退火后能够消除部分热施主现象，时间25min、
45min对退火作用基本相同。
2、退火后电阻率不会因为放置而产生较大的波动。
3、两次实验的一次退火同样存在退火不完整现象，并且一次退火时间为
45min时退火效果较好。
单晶棒氧施主对电阻率的影响及异常棒划线(1)
B
1、|AB | ≥125时，A处和 处分别划线，同时两侧应满足划线要求。 、 处和B处分别划线 时 处和 处分别划线，同时两侧应满足划线要求。 2、 AB | <125 时，按照“|AB | 在一段内，且该段长度尽量短”划线。 按照“ 在一段内，且该段长度尽量短”划线。 、
建议
在检测出问题棒后品管可先与单晶物测联系，确定问题棒是降级处理还 是算损耗等，减少反馈次数。
4
头部电阻率易高甚至反型的原因
1、晶体头部氧高：由于氧的分凝系数大于1，所以晶体中的氧是呈线性 下降的（其变化曲线还受拉晶过程中，坩埚中的氧不断析出、液面不断 挥发影响）。氧含量高，容易聚集产生氧施主。 2、受晶体生长特性影响，刚开始时，晶体凸向下生长，中间先生长、边 缘后生长，所以受分凝系数影响，中间的氧含量高于四周。 3 3、由于晶体头部在450℃停留时间较长，头部更容易产生氧施主作用， 450 导致电阻率升高或者反型。 4、同时头部硼含量低，被氧施主相对补偿度大，易导致电阻率升高甚至 反型。 5、同规格尺寸的石英坩，拉制单晶越大，其氧挥发量小，受氧施主影响 更大。
6
掺镓（Ga）棒氧施主现象 掺镓（Ga）
1、镓（Ga）和硼（B）都是+3价元素，都是受主杂质，生产P型单晶。 掺镓可避免硼氧复合体的产生，降低阻件的光致衰减。 2、在450℃左右，掺镓棒中的氧仍会聚集产生显电活性的SiO42- ，提供 电子成为施主。 3、镓的分凝系数很小，头部浓度较底。被氧施主的相对补偿度更大，更 易导致电阻率升高甚至反型。
直径偏细划线1 直径偏细划线
A
1、在A处划线，同时两侧应满足划线要求。 、 处划线， 处划线 同时两侧应满足划线要求。 2、不能满足两侧划线要求的情况下，按照“细径处在一段内，且该段长度尽量 、不能满足两侧划线要求的情况下，按照“细径处在一段内， 划线。 短”划线
单晶硅中氧与电阻率的关系
单晶硅中氧与电阻率的关系摘要：本篇文章主要探讨了单晶硅中氧浓度与其电阻率之间的关系。
通过实验数据和理论分析，我们发现氧浓度的变化对单晶硅的电阻率有显著影响。
本文旨在为单晶硅生产过程中的质量控制提供参考。
一、引言单晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于太阳能电池、电子器件等领域。
在单晶硅的生长过程中，氧含量是一个至关重要的参数，它不仅影响硅材料的结晶质量，还对最终产品的电学性能产生直接影响。
尤其在太阳能电池领域，更低的电阻率意味着更高的光电转换效率。
因此，深入理解单晶硅中氧与电阻率的关系具有重要意义。
二、实验方法与结果分析1. 实验方法：我们采用化学分析法测量了不同氧浓度下单晶硅的电阻率，并对其进行了对比和分析。
同时，我们还利用X射线衍射技术对样品的晶体结构进行了表征。
2. 结果分析：实验结果显示，随着氧浓度的增加，单晶硅的电阻率呈现出明显的上升趋势。
这一现象的原因在于，氧会与硅原子结合形成Si-O键，这会导致硅晶格畸变，进而影响载流子的迁移率和散射。
此外，我们还发现这种关系并非线性的，而是存在一个zui佳氧浓度，使得电阻率达到最低值。
三、讨论与结论通过对单晶硅中氧与电阻率关系的深入研究，我们可以得出以下结论：在单晶硅生长过程中，控制适当的氧浓度对于获得低电阻率的优质产品至关重要。
过高的氧浓度会导致电阻率上升，而合理的氧浓度则可以优化电学性能。
这对于太阳能电池的生产以及其它依赖于高纯度单晶硅的电子应用都具有重要指导意义。
在未来的工作中，我们将进一步研究氧浓度和其他影响因素（如温度、应力等）之间的复杂关系，以期找到更多关于单晶硅品质优化的潜在规律。
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电子半导体器件制造中直拉单晶硅氧浓度的控制[权威资料]
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电子半导体器件制造中直拉单晶硅氧浓度的控制本文档格式为WORD,感谢你的阅读。
摘要在电子半导体器件制造中，单晶硅的氧浓度会严重影响单晶硅产品的性能，也是单晶硅生长过程中较难控制的环节。
本文介绍了直拉单晶法中氧杂质的来源、对单晶硅的影响以及氧浓度的控制方法。
【关键词】直拉单晶氧浓度电子半导体集成电路单晶硅是微电子工业的基础材料，广泛用于集成电路和功率半导体器件的制造，成为当今信息社会的基石，同时也是太阳能光伏电池的主要材料，直拉单晶硅是利用切氏法（czochralski）制备，称为CZ单晶硅。
目前主要应用于微电子集成电路和太阳能电池方面。
在单晶硅直拉工艺引入的众多杂质中，氧对材料的性能影响最大，在表征单晶硅质量的众多参数中，氧含量及其均匀性是最重要的参数之一，也是在硅晶体生长过程中较难控制的参数。
1 直拉单晶硅的氧杂质直拉单晶硅存在杂质中氧是主要杂质，它来源于晶体生长过程中石英增锅的污染，是属于直拉单晶硅中不可避免的轻元素杂质；氧可以与空位结合，形成微缺陷；也可以团聚形成氧团簇，具有电学性能；还可以形成氧沉淀，引入诱生缺陷。
研究发现，利用氧的沉淀性质，设计“内吸杂”工艺，可以达到吸除直拉单晶硅中的金属杂质，提高集成电路产品成品率的作用，因此，人们对直拉单晶硅中的氧开始了有控制的利用。
直拉单晶硅的生长需要利用高纯的石英坩埚，虽然石英坩埚的熔点要高于硅材料的熔点（1420），但是，在如此的高温过程中，熔融的液态硅会侵蚀石英坩埚，导致少量的氧进入熔硅，最终进入直拉单晶硅。
直拉单晶硅中的氧一般在（5～20）×1017cm-3范围内，以过饱和间隙状态存在于晶体硅中。
2 氧对直拉单晶硅的影响氧在硅中大部分处于间隙位置，它与硅形成的Si-O键振动在11O6cm-1处产生红外吸收带，它还与空位符合产生836cm-1红外吸收带。
当CZSi单晶在350～500热处理几十小时后会产生热施主效应。
用直拉法生长的硅单晶（氧含量为1018atoms/cm3）有着最著名的热施主效应，悬浮区熔单晶（氧含量为1016atoms/cm3）热施主效应不明显，另外在500～800长时间热处理，又会出现新施主效应，而且只出现在氧含量较高的直拉单晶（氧含量为5×1017atoms/cm3）中。
单晶硅的电阻率
单晶硅的电阻率
摘要：
一、单晶硅电阻率的基本概念
二、单晶硅电阻率的测定方法
三、影响单晶硅电阻率的因素
四、单晶硅电阻率的应用
正文：
一、单晶硅电阻率的基本概念
单晶硅的电阻率是指在特定温度下，单晶硅材料内部电流流动所遇到的阻力。
它是一个重要的物理特性参数，影响着单晶硅材料的导电性能。
电阻率的大小取决于材料的性质、温度、晶格结构等因素。
二、单晶硅电阻率的测定方法
电阻率的测定方法主要有四探针法、直拉法等。
四探针法需要探针与单晶硅的接触良好，探针表面不能氧化。
测试电流不能引起单晶硅内部发热，否则电阻率会大幅度变化。
直拉法是在生长单晶硅过程中，通过测量电流和电压的关系来确定电阻率。
三、影响单晶硅电阻率的因素
影响单晶硅电阻率的因素主要有氧施主、掺杂浓度、厚度等。
氧施主会在特定温度下转化为带负电的氧施主，从而影响单晶硅的电阻率。
掺杂浓度不均匀会导致电阻率在纵向不均匀。
厚度的修正也是得到真实电阻率的关键。
四、单晶硅电阻率的应用
单晶硅电阻率在半导体产业中有广泛的应用。
电阻率的大小直接影响着单晶硅材料的导电性能，进而影响到电子器件的性能。
此外，电阻率还可以用于评估单晶硅材料的质量，为生产高质量的半导体器件提供保障。
以上就是关于单晶硅电阻率的基本概念、测定方法、影响因素和应用的介绍。
单晶硅的电阻率
单晶硅的电阻率单晶硅是一种半导体材料，具有优异的电子传输性能和热稳定性，因此被广泛应用于电子工业中。
在电子器件中，单晶硅的电阻率是一个非常重要的物理参数，它决定了材料的导电性能。
本文将详细介绍单晶硅的电阻率及其影响因素。
一、单晶硅的电阻率单晶硅的电阻率通常是指在一定温度下，单位长度和单位截面积的单晶硅导体电阻值。
这个值可以通过实验测量得到，并且会受到多种因素的影响，如温度、杂质含量、晶体缺陷等。
在常温下，单晶硅的电阻率大约为1.5×10^-3 Ω·m。
二、影响单晶硅电阻率的因素1.温度温度是影响单晶硅电阻率的重要因素之一。
随着温度的升高，单晶硅的电阻率会逐渐降低。
这是因为高温下，载流子的热运动增强，导致载流子的迁移率增加，从而使得电阻率降低。
这种现象被称为“热敏效应”。
1.杂质含量杂质含量对单晶硅的电阻率也有很大的影响。
在单晶硅中掺入杂质可以改变其导电性能。
例如，掺入少量磷或硼元素可以增加载流子的数量，从而降低电阻率。
这种效应被称为“掺杂效应”。
1.晶体缺陷晶体缺陷也会对单晶硅的电阻率产生影响。
晶体缺陷会导致载流子的散射和迁移率下降，从而增加电阻率。
例如，位错是单晶硅中常见的一种晶体缺陷，它会使得载流子在位错处散射，降低迁移率。
1.磁场磁场也会对单晶硅的电阻率产生影响。
在强磁场作用下，载流子的运动轨迹会发生改变，导致电阻率发生变化。
这种现象被称为“磁阻效应”。
三、应用单晶硅的电阻率在电子工业中有着广泛的应用。
例如，在制造集成电路和半导体器件时，需要使用高电阻率的单晶硅作为绝缘层和保护层。
此外，在测量电路中，单晶硅的电阻率也会影响电路的性能和稳定性。
因此，对于电子工程师来说，了解单晶硅的电阻率及其影响因素是非常重要的。
四、总结单晶硅是一种重要的半导体材料，其电阻率是决定其导电性能的关键参数。
温度、杂质含量、晶体缺陷和磁场等因素都会影响单晶硅的电阻率。
了解这些因素对单晶硅电阻率的影响有助于我们更好地设计和制造电子器件及集成电路，提高其性能和稳定性。
n型单晶棒基硼电阻率 基磷电阻率
n型单晶棒基硼电阻率基磷电阻率下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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P型直拉硅单晶电阻率虚高原理(1)
Crystal Technology Department
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1.直拉硅单晶中氧ຫໍສະໝຸດ 来源液态硅在和石英坩埚的反应： Si+SiO2→2SiO SiO→Si+O
分解的氧便引入熔体中，最终进入硅晶体。
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4. 结论
P型电阻率虚高硅片或者P型反转成N型硅片可以正常使用。
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Thanks
3. 热施主的消除（真实电阻率获得）
• 真实电阻率获得——热施主的消除： 直拉硅单晶在>650℃温度退火30分钟后，热施主会完全消 失，此时获得的电阻率为硅片真实电阻率；我们提供的均 为未经过退火的硅片 ；
• 扩散工艺对热施主影响：电池片硅片扩散工艺温度有800 度，会完全消除热施主，不会对电池片产生影响。
crystaltechnologydepartment31dec08page4热施主效应热施主效应会使n型单晶电阻率降低p型单晶电阻率变高氧施主的数量大于受主b时硅晶体会发生电阻率反转为n型
P型直拉硅单晶电阻率虚高原理
Jinko Solar 晶体技术部 周慧敏
内容
1.直拉硅单晶中氧的来源 2. 热施主效应（电阻率虚高原理） 3. 热施主的消除（真实电阻率获得） 4. 结论
2. 热施主效应（电阻率虚高原理）
• 热施主形成——直拉硅单晶在冷却过程中形成的氧施主。
• 热施主效应——热施主效应会使N型单晶电阻率降低，P型 单晶电阻率变高，氧施主的数量大于受主B时硅晶体会发生 电阻率反转为N型。
大直径单晶硅棒径向电阻率均匀性的控制
大直径单晶硅棒径向电阻率均匀性的控制摘要：通过不同工艺拉制参数和不同冷却方式，研究了单晶头部径向电阻率的均匀性，实验结果表明，提升晶转和埚转后，会使固液界面从下向上运动的高温流增大，起到抑制热对流的作用，提高电阻率的径向均匀性。
关键词：单晶硅棒；电阻率；均匀性Procedures to Control the Radial Resistivity Uniformity of Silicon rods with large diameterAbstract: Through the different process control parameters and different cooling methods on single crystal head, radial resistivity uniformity, the experimental results show that increasing crystal rotation rate and crucible rotation rate, can make the solid liquid interface from the upward movement of high temperature flow increases, rise to inhibit heat convection function, improve the resistance rate of radial uniformity.Key words: single crystal silicon; resistivity; resistivity uniformity1 引言单晶中径向杂质分布在单晶生长过程中既受分凝的影响，又受到蒸发和坩埚污染的影响[1]。
晶体生长界面各处由转动产生的离心力不同，晶体中心离心力最小，边缘离心力最大，在离心力的作用下，熔体沿晶体半径向外流出，抑制了温度较高的熔体由于自然对流向晶体中心移动，由于温度和力学因素作用，单晶边缘生长较快，使单晶生长界面改变[2]。
铸锭工艺题库
铸锭工艺考试试题及答案模板一、填空题1．硅是一种化学元素，化学符号是（Si），原子序数是（14），属于元素周期表上IVA族的类金属元素。
2．多晶硅按纯度可分为(太阳能)级和(电子)级。
3．单晶硅就是晶向和结构一致的硅。
多晶硅通常是由(无固定晶向)和(结构)的硅组成。
4．单晶硅棒生产最常用的工艺就是(直拉法)，简称CZ。
5．太阳能级硅的固态和液态的密度分别(2.33)g/cm3、(2.53)g/cm3。
6．晶体硅在底部形核时，核心数目较(多)，晶粒尺寸较(小)。
7．石英坩埚的化学成份是(二氧化硅),化学式是(SiO2)。
8．测量炉腔压力的两个压力计量程各为(1~1000 mbar), (0~1 mbar)。
9．破碎的块状多晶硅具有无规则的形状和随机尺寸分布，其线性尺寸最小为(3)mm，最大为(200)mm。
10．块状、棒状多晶硅断面结构应(致密)。
11．156*156型锭开方后产生(25)块硅块，(20)块边料。
12．公司主要原料是硅、主要参杂剂为(硼)。
13．硅的定向凝固时硼的分凝系数是(0.8),磷的分凝系数是(0.35),碳的分凝系数是(0.07)。
14．硅晶体的晶胞是(金刚石)结构，含有(8)个原子，密排面是(111)面。
15．从能量转换角度来讲，硅熔化过程是(吸热)，长晶是(放热)。
16．热传导方式有哪几种(热辐射)、(热对流)、(热传导)，多晶铸锭炉的热传导方式以(热辐射)为主。
17．DSS炉在气体模式框中显示(outlet)时，此时(inlet)流量固定，(outlet)自动调节保持设定压力。
18．头尾红区不良，造成头部红区不良主要为(金属)杂质；造成尾部红区不良主要为（氧）杂质。
19．位错的类型包括(刃型位错)，(螺型位错)，(混合位错)。
20．坩埚涂层的主要成分是(氮化硅)，化学式是(Si3N4)。
21．现单晶中氧施主使P型单晶电阻率(减小)、退火后其电阻率会(增加)。
22．硅材料中杂质一般有(间隙态)、(替位态)、(复合体)、(沉淀)四种存在形态。
CZ单晶硅中的氧
CZ单晶硅中的氧氧是直拉单晶中的主要杂质，他主要来源于硅原料及生产过程中与石英坩埚反应后生产一氧化硅溶入及氩气中携带的氧。
随着后道工序的各种热处理过程，因过饱和的间隙氧与晶体中原生微缺陷、及杂质原子等相互作用，形成氧沉积。
而氧沉积的速度、形态、数量对晶体质量有不同的影响。
1. 吸杂作用：在硅片体内造成一定数量的氧沉积及与沉积有关的缺陷，因其能量较低、可对生产中引入的杂质（金属杂质为主）及点缺陷有吸除作用，从而改善硅片的性能。
2. 氧沉积与热施主：晶体中的氧主要以间隙状态存在，此时氧对晶体的导电性能无明显影响，但我们在晶棒生产、及电池片制备的过程中不可避免的引入高温处理，导致部分氧在晶体中存在的方式、结构、浓度分布等发生变化，试验表明当将原始氧含量在（8×1017/~2×1018/cm3 ）的掺硼P型硅片，放入真空状态下450℃-600℃的退火炉热处理2H后，硅片的电阻率后发生极大的改变，且随着退火时间的延长，逐渐增高至接近本征半导体电阻率后转为N型，然后逐渐下降。
由于其提供电子改变材料电阻率，故将其称为施主杂质。
电镜下观察此时的氧存在状态，我们发现有柯石英沉积产生、呈带状。
这类沉积一直属于紧张状态，对硅基体有较大应力。
随着退火温度增加（650-1000℃）及时间延长，氧的沉积形态发生变化主要有（棒状沉积、片状沉积、和球状沉积）沉积过程中同时伴有自间隙硅原子被发射，及位错环、位错偶极子产生，同时带状沉积、柯石英沉积对电阻率的影响消失。
低温退火时氧易成核、密度大，但沉积小、随着温度增加、沉积半径增大，氧沉积易于增大。
3. 氧蒸发由于原生多晶硅及石英坩埚以及氩气带入等使熔硅中存在氧、熔硅中的氧不断蒸发、而石英坩埚在高温与熔硅的作用下不断析出一氧化硅进入熔硅后随液流进入生长界面，硅氧物的比重小故浮于熔硅上部。
同时生长界面因上部有晶棒覆盖不能蒸发氧、随着晶棒长度的增加界面处散热增大及液流搅拌增强，熔硅中氧分布较前均匀、且蒸发增加，加上熔料时温度明显高于等径温度，石英坩埚析出的一氧化硅量明显高于等径时析出量，加上氧的平衡分凝系数为1.25故单晶棒的氧含量分布多为：头部高、尾部低、中心高、边缘低。
单晶断线分析报告
单晶断线分析报告1. 背景介绍单晶是一种常见的电子元件，通常用于集成电路和半导体器件中。
然而，由于各种原因，单晶在使用过程中可能会出现断线现象，导致元件无法正常工作。
本报告旨在对单晶断线进行分析，并提供解决方案。
2. 断线检测方法为了准确检测和分析单晶的断线情况，我们采用了以下方法：2.1 可视检查首先，我们对单晶进行了可视检查。
通过肉眼观察，我们可以检测到明显的断线迹象，如金属线的中断或损坏。
2.2 电阻测试其次，我们使用万用表对单晶进行电阻测试。
通过在单晶两端施加电压，并测量通过单晶的电流，我们可以判断是否存在断线情况。
如果电流为零或非常小，则表明单晶可能存在断线。
3. 断线原因分析在进行断线分析时，我们考虑了以下可能的原因：3.1 机械应力机械应力是单晶断线的常见原因之一。
当单晶在装配或运输过程中受到过大的机械应力作用时，金属线可能会断裂或受损。
3.2 温度变化温度变化也可能导致单晶断线。
当单晶在高温或低温环境下工作时，金属线可能会因热胀冷缩而断裂。
3.3 错误操作错误操作也是导致单晶断线的原因之一。
例如，如果在单晶连接过程中施加过大的力量或使用不当的工具，金属线可能会受到损坏。
4. 解决方案针对上述可能的断线原因，我们提出了以下解决方案：4.1 加强包装和运输为了减少机械应力对单晶的影响，我们建议在包装和运输过程中增加保护措施，如使用缓冲材料和防震装置。
4.2 控制工作温度为了避免温度变化引起的断线情况，我们建议在设计和使用单晶时，对其工作温度进行合理控制，并采取必要的散热措施。
4.3 培训和操作规范为了减少错误操作导致的断线情况，我们建议对工作人员进行培训，提高其操作技能，并制定相应的操作规范和流程。
5. 结论通过对单晶断线进行分析，我们可以得出以下结论：•单晶断线可能由机械应力、温度变化和错误操作等原因引起。
•通过加强包装和运输、控制工作温度以及培训和操作规范，可以减少单晶断线的风险。
硅单晶电阻率标准样品均匀性的研究
Material Sciences 材料科学, 2019, 9(11), 971-975Published Online November 2019 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2019.911120Study on the Homogeneity of the Resistivity Samples of Silicon Single CrystalZhuo Liu, Yanan Wang, Yunxia Liu, Sizhuo Suo, Xunda Shi, Bing Su, Zhiting ZhaoGRINM Semiconductor Materials Co. Ltd., BeijingReceived: Oct. 16th, 2019; accepted: Oct. 30th, 2019; published: Nov. 6th, 2019AbstractThe thesis describes the principle how single silicon crystal grows, and why the resistivity samples of single silicon crystal is different from chemical analysis samples, which can not completely ho-mogeneity, discusses the factors which affect the homogeneity of the resistivity samples of single sil-icon crystal in preparation processes, for example, the different RRV causes by the different donors or acceptors, by the different crystal orientation, by the different CZ, FZ and inclusion processes. It also analyzes the testing principle, studies on how the testing environment, sample surface state which can disturb the calibration of the resistivity samples of single silicon crystal, discusses how to avoid these factors as far as possible, finally gets the fine resistivity samples of single silicon crystal.KeywordsStandard Sample, Silicon Wafer, Homogenization硅单晶电阻率标准样品均匀性的研究刘卓，王雅楠，刘云霞，索思卓，史训达，苏冰，赵志婷有研半导体材料有限公司，北京收稿日期：2019年10月16日；录用日期：2019年10月30日；发布日期：2019年11月6日摘要简述硅单晶生长的原理，阐述硅单晶电阻率样品不同于化学分析样品，不可能完全均匀的原因；探讨在制备的过程中，影响硅单晶样品电阻率均匀性的因素，诸如，不同的掺杂晶体带来的电阻率均匀性差异、刘卓等晶向对电阻率均匀性的影响、不同的拉晶及掺杂工艺导致的电阻率均匀性变化等；从测试的原理分析，测试环境、样品表面状态可能给硅单晶电阻率标定带来的干扰，以及如何尽量规避这些因素，以达到最终制备出符合使用要求的硅单晶电阻率标准样品的目的。
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头部电阻率易高甚至反型的原因
1、晶体头部氧高：由于氧的分凝系数大于1，所以晶体中的氧是呈线性 下降的（其变化曲线还受拉晶过程中，坩埚中的氧不断析出、液面不断 挥发影响）。氧含量高，容易聚集产生氧施主。
2、受晶体生长特性影响，刚开始时，晶体凸向下生长，中间先生长、边 缘后生长，所以受分凝系数影响，中间的氧含量高于四周。
1、镓（Ga）和硼（B）都是+3价元素，都是受主杂质，生产P型单晶。 掺镓可避免硼氧复合体的产生，降低阻件的光致衰减。
2、在450℃左右，掺镓棒中的氧仍会聚集产生显电活性的SiO42- ，提供 电子成为施主。
3、镓的分凝系数很小，头部浓度较底。被氧施主的相对补偿度更大，更 易导致电阻率升高甚至反型。
3、由于晶体头部在450℃停留时间较长，头部更容易产生氧施主作用， 导致电阻率升高或者反型。
4、同时头部硼含量低，被氧施主相对补偿度大，易导致电阻率升高甚至 反型。
5、同规格尺寸的石英坩，拉制单晶越大，其氧挥发量小，受氧施主影响 更大。
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电阻率异常圆棒的处理建议
1、电阻率异常的处理依据： 氧施主引起的电阻率异常，可以在电池生产线的扩散等工序中退火恢复到正常，不影
响其使用。 单晶表面受氧施主影响不大，电阻率一般在目标以内。 2、对于P型单晶圆棒电阻率异常的判断建议： 截面高阻（>6 Ω.cm)，中心N型边缘P型，表面电阻率正常。——氧施主现象，属正
常现象可以不作反馈，当正常 品处理。 表面电阻率异常（高阻甚至反型）。——异常现象
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掺镓（Ga）棒氧施主现象
1、氧的由来： 氧主要是在晶体生长可程中,由于晶转、埚转、熔体中热对流等因素导致
将坩埚中氧带入熔体中，再通过晶体生长进入晶体中。
SiO2 +Si=2SiO 2、氧施主产生过程以及对电阻率的影响： 在晶体降温过程 中，原来以间隙形式存在的氧（不显电活性）在450℃
左右会聚集产生显电活性的SiO42- ，提供电子成为施主，称为氧施主现 象。 3、氧施主与掺杂剂硼结合产生硼氧复合体：
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S型棒划线
1、在A处或者B处选取一处划线，同时两侧应满足划线要求。 2、不能满足两侧划线要求的情况下，按照“|AB | 在一段内，且该段长度尽量短”划 线。
直径偏细划线1
A
1、在A处划线，同时两侧应满足划线要求。 2、不能满足两侧划线要求的情况下，按照“细径处在一段内，且该段长度尽量
短”划线。
SiO42-+B+=BSiO4从而降低受主杂质B+含量，使晶体P型电阻率升高，当SiO42- 数目较多，甚
至导致晶体反型成为N型。
3
氧施主的消除:退火
退火原理： 晶体在550℃时氧施主SiO42-开始分解，因此将晶体（或硅片）升温至
650℃并恒温半小时后迅速冷却，快速跳过450℃可消除SiO42-施主作用 ，即退火。 退火后氧重新以间歇氧形式存在，不再提供电子，电阻率不再受其影响 ，而由主要载流子硼的浓度以及分布决定，恢复正常值。
单晶棒氧施主对电阻率的影响 及异常棒划线
江苏阳光晶源科科技有限公司
技术部 2010年8月26日
ห้องสมุดไป่ตู้
P型单晶圆棒截面电阻率现象描述
1. 截面电阻率较多呈现中心高四周低的现象。 2.个别圆棒截面出现中心反型（N型）边缘P型现象。 3.高阻（大于目标电阻率）以及反型 现象较多出现在单晶棒头部。
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氧施主产生原理
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直径偏细划线2
A
B
1、|AB | ≥125时，A处和B处分别划线，同时两侧应满足划线要求。 2、 AB | <125 时，按照“|AB | 在一段内，且该段长度尽量短”划线。
建议
在检测出问题棒后品管可先与单晶物测联系，确定问题棒是降级处理还 是算损耗等，减少反馈次数。
11
谢谢
12