В процесі вирощування кремнію методом безтигельної зонної плавки використовуються різні види індукційних систем. Описано умови стійкого і відтворюваного процесу вирощування монокристалів кремнію у середовищі аргону. Розглянуто основні параметри, що характеризують процес індукційної безтигельної зонної плавки. Показано значний вплив форми та конструкції індуктора на відтворюваність вирощування монокристалів. Наведені найбільш оптимальні конструкції індукційних систем, що забезпечують відтворюваність вирощування у середовищі аргону монокристалів кремнію діаметром 100 мм і більше.

Наведено огляд результатів, одержаних під час теоретичних та експериментальних досліджень процесів механічної обробки напівпровідникових матеріалів. Оцінено механічну міцність пластин після різних видів обробки. Зроблено математичне моделювання напружено-деформованого стану у процесі виготовлення багатошарових пластин.

Наведено результати досліджень очищення стрижнів силіцію методом безтигельної зонної плавки. Доведено можливість установлення необхідних режимів плавлення для отримання заданого значення питомого електричного опору кристалів кремнію. Виконано розрахунки, що дозволили визначити вимоги до вихідного матеріалу та прогнозувати характеристики кристалів силіцію після очищення.

Представлен краткий обзор технологии получения высокочистых монокристаллов кремния методом бестигельной зонной плавки. Показана возможность управления электрофизическими параметрами и структурным совершенством бездислокационных монокристаллов кремния. Предложен механизм образования микродефектов в бездислокационных монокристаллах.

Наведено експериментальні результати досліджень мікродефектів у бездислокаційних монокристалах кремнію, отриманих методом безтигельної зонної плавки після різноманітних термічних обробок. Зроблено висновки щодо особливостей перетворення мікродефектів у результаті різних високотемпературних технологічних впливів. За результатами проведених експериментів установлено механізм трансформації первинних ростових мікродефектів.

Запропоновано удосконалений метод безтигельної зонної плавки для одержання монокристалів силіцію напівпровідникової чистоти, що переважає традиційний спосіб за ефективністю та економічністю. Наведено результати його дослідно-промислових випробувань.

Індекс рубрикатора НБУВ: К345.5

Рубрики:

Металургія напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Разработан и апробирован способ электродугового восстановления кремния из диоксида кремния с последующей промывкой кристаллов химическими методами. Способ позволяет получать кремний со степенью чистоты 99,993 мас. % и обеспечивает его производство по цене 10 - 15 $/кг за счет уменьшения загрязнений при использовании исходного сырья, снижения энергозатрат и габаритов установки, а также сокращения стадий очистки.

The method of electric arc reduction of silicon from dioxide of silicon with subsequent assembly and scrubbing action of crystals by chemical methods developed and checked. The method allows to obtain silicon with a degree of purity 99,993 mas. % also ensures its production at the price of 10-15 $/kg at the expense of reduction of pollution at use of a feed stock, decrease of power inputs and dimensions of installation, and also reduction stages of purification.

Висвітлено фізико-хімічні методи дослідження напівпровідників. Описано методи очищення, синтезу, росту кристалів, одержання склоподібних речовин та тонких плівок напівпровідників. Розглянуто хіміко-технологічні методи обробки напівпровідникових матеріалів: різання, шліфування, полірування, травлення, дифузія та виготовлення і дослідження p-n-переходів. Наведено схеми приладів та обладнання, методи кількісної обробки експериментальних результатів.

Освещены физико-химические методы исследования полупроводников. Описаны методы очищения, синтеза, роста кристаллов, получения стекловидных веществ и тонких пленок полупроводников. Рассмотрены химико-технологические методы обработки полупроводниковых материалов: резание, шлифование, полирование, травление, диффузию, а также изготовление и исследование p-n-переходов. Приведены схемы приборов и оборудования, методы количественной обработки экспериментальных результатов.

Ключ. слова: ультразвуковое воздействие, изохронный отжиг, нейтронно легированный германий, радиационные дефекты.
Індекс рубрикатора НБУВ: К345.5 + К235.230.43

Рубрики:

Металургія напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж14479 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Изложены теоретические основы и рассмотрены вопросы практической реализации технологии полупроводникового кремния. Описаны методы выращивания монокристаллов и получения изделий из кремния, а также эпитаксиальных его слоев. Значительное внимание уделено фазовым переходам в полупроводниках и тонкой структуре монокристаллов кремния. Проанализированы влияние структурных несовершенств и термической обработки на электрофизические и физико-химические свойства кремния, а также способы его получения с заранее заданными свойствами.

Ключ. слова: silicon surface layers, hydrostatic pressure, implantation, defects
Індекс рубрикатора НБУВ: К345.5

Рубрики:

Металургія напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены процессы возникновения и развития различных видов течений в расплавах полупроводниковых материалов. Раскрыта сущность методов Чохральського, Степанова, индукционной бестигельной зонной плавки, охарактеризованы виды конвекционных течений. Приведены результаты физического и математического моделирования движения потоков жидкости и выращивания монокристаллов методом Чохральского. Основное внимание уделено решению задач развития тепловой, термокапиллярной, центробежной и электродинамической конвекций в процессе выращивания монокристаллов из расплава. Разработаны методы и приемы повышения качества монокристаллов путем регулирования характеристик течения в расплаве.

Предложена модель технологической сети и создано программное обеспечение (ПО) для контроля параметров и управления режимами технологического процесса выращивания полупроводниковых кристаллов и тонких пленок. Разработаны DLL-библиотеки, обеспечивающие связь между клиентской и серверной частями сети. Реализованы контроль параметров процесса, архивация результатов измерения и учет событий на объектах системы. Универсальность ПО позволяет оптимизировать процесс проектирования и налаживания технологической сети для произвольного типа оборудования.

A model of technological network has been proposed. Software enabling control of parameters and monitoring the regimes of the process of technological growth of semiconductor crystals and thin films has been developed. The DLL libraries, ensuring connection between the client and the server section of the network, have been created. The control of the growth process parameters, archivesation of the results of the measurements and account of the events on the objects of the system are realized. Efficient software enables optimization of the process of technological network designing for the equipment of arbitrary kind.

Проведено дослідження імпульсної активації легувальних домішок, введених у кремній дифузійним методом, або імплантацією, в тому числі багатозарядною. Розроблено модифіковані моделі багатозарядної імплантації в пластини, вирізані з монокристалів кремнію, вирощених за методом Чохральського, та імплантації через металеву маску з метою формування силіцидних контактів у структурах ВІС.

За допомогою методу трикристальної дифрактометрії вивчено розсіяння рентгенівських променів кристалами кремнію, вирощеними за методом Чохральського та легованими ізовалентними домішками Pb та Sn, після їх термообробки. Запропоновано новий метод обчислення характеристик структурних недосконалостей. Наведено експериментальні залежності радіусів і концентрацій дефектів від температури та часу термообробки.

Рассчитаны магнитные поля плавильного и подогревающего индукторов. Проанализировано их влияние на процессы, протекающие при индукционной бестигельной зонной плавке кремния внутри расплава и на его поверхности. Предложен способ повышения степени воздействия магнитного поля.

Предложена методика определения калибровочных коэффициентов, использующая закономерности формирования поля яркости на поверхности зоны плавки при фазовых переходах и позволяющая компенсировать влияние излучения электрода на результаты анализа температурного поля. Методика базируется на экспериментальном определении компоненты сигнала, обусловленной собственным излучением поверхности зоны плавки в момент перехода из жидкой фазы в твердую.

За допомогою методу комп'ютерного моделювання проведено порівняльний аналіз теплового та гідродинамічного стану в монокристалах кремнію, одержаних із використанням методу електронно-променевого безтигельного плавлення за земних умов та умов мікрогравітації.

Розглянуто роль мікрогравітації (залишкових мікроприскорень), а також надвисокого вакууму в ході вирощування напівпровідникових кристалів за допомогою безампульної безтигельної зонної плавки на борту космічного корабля за умов орбітального польоту. Обидва розглянуті фактори мають дуже суттєве значення для космічної технології напівпровідникових матеріалів.