專利名稱:氮化硅涂層坩堝的制作方法
本實(shí)用新型是關(guān)于直拉單晶用的坩堝，屬于晶體生長(zhǎng)技術(shù)領(lǐng)域：
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在用直拉法(簡(jiǎn)稱CZ法)進(jìn)行單晶硅生產(chǎn)中，普遍使用石英(SiO2)坩堝作熔硅容器，拉晶時(shí)石英坩堝內(nèi)壁不斷地被熔融硅侵蝕，大量雜質(zhì)隨之進(jìn)入硅體，如氧，硼，鋁等，從而影響到單晶硅的純度和摻雜單晶硅電阻率的穩(wěn)定性。所以，石英坩堝對(duì)CZ硅的沾污一直是CZ工藝中的一個(gè)突出問(wèn)題。雖然使用高純合成石英制作的坩堝，能夠把有害雜質(zhì)含量降到可以接受的水平，但卻無(wú)助于減少氧的含量。這是因?yàn)?，氧是以SiO的形式從石英坩堝和熔硅界面溶解出來(lái)，并在固液界面下進(jìn)入硅體的，隨著大規(guī)模集成電路的集成度不斷提高，要求盡可能減少硅片表面的微缺陷，而表面微缺陷的產(chǎn)生，與溶解在硅體中的氧在硅片近表面處析出有直接關(guān)系。因此，如何控制CZ硅中的氧含量越來(lái)越受到人們的重視。
為降低氧含量，國(guó)外正在研究和使用磁場(chǎng)直拉法(MCZ)和陶瓷體Si3N4坩堝。使用這些方法可使氧降低1－2量級(jí)，但它們的共同缺點(diǎn)是設(shè)備和材料昂貴。
本實(shí)用新型的目的是為了提供一種既有Si3N4陶瓷優(yōu)良特性，價(jià)格又不貴的Si3N4涂層坩堝。
本實(shí)用新型是采用容易實(shí)施的常壓化學(xué)氣相淀積法，把Si3N4涂敷到石英或石墨坩堝機(jī)體上，制成Si3N4涂層石英或石墨坩堝。Si3N4具有熔點(diǎn)高，抗熱震性強(qiáng)，質(zhì)硬耐磨，不與熔硅起作用等優(yōu)良性質(zhì)，它把熔融硅和坩堝基本隔開(kāi)，使硅單晶免受坩堝基體的沾污。
Si3N4氣相淀積使用的氣源為電子純SiH4，NH3和H2(或N2)，反應(yīng)溫度為700－900℃，為避免富硅現(xiàn)象，SiN4和NH3的比例應(yīng)大于3／4(克分子比)，當(dāng)SiH4／NH3≤0.1時(shí)膜質(zhì)最佳。淀積前石英坩堝需要進(jìn)行HF酸腐蝕清洗，烘干后置于反應(yīng)室。石墨坩堝則要求在1600－2000℃下除氣后方可進(jìn)行氣相淀積處理。
圖1氮化硅涂層堝坩1－石英或石墨2－氮化硅涂層實(shí)施例1.予處理石英坩堝——在HFH2O＝15的溶液中浸泡5－10分鐘，用去離子沖洗干凈后在紅外燈下烘干。
石墨坩堝——在1600－2000℃下除氣5小時(shí)，真空度為1×15－5。
2.氣源和流速SiH4，NH3，H2(或N2)為電子純，其流速分別為SiH4——2－5毫升／分H2——3000－5000毫升／分NH3——60－100毫升／分3.熱解溫度700－900℃
權(quán)利要求
1.一種直拉單晶硅用的坩堝，其特征在于在石英或石墨坩堝基體上涂敷了一層Si3N4。
專利摘要
本實(shí)用新型是關(guān)于直拉單晶硅用的坩堝，其特點(diǎn)是在坩堝基體上涂敷了一層Si
文檔編號(hào)C30B15/10GK87206316SQ87206316
公開(kāi)日1987年12月30日 申請(qǐng)日期1987年4月16日
發(fā)明者杜光庭, 周衛(wèi), 侯悅 申請(qǐng)人:清華大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan