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1、 单晶硅生产制备方法大全 单晶硅晶片及单晶硅的制造方法 本发明的单晶硅晶片及单晶硅的制造方法,是属于切克劳斯基法(CZ 法)生长单晶硅晶片,其特征为:对全部晶片进行热氧化处理时,在环状发生OSF的外侧的N区域,不存在通过Cu淀积所检测出的缺陷区域。由此,可以利用确实能提高氧化膜耐压等电气特性的CZ法,在稳定的制造条件下,制造既不属于富含空孔的V区域、OSF区域,也不属于富含晶格间隙硅的I区域的硅单晶晶片。 绝缘体上的单晶硅(SOI)材料的制造方法 本发明公开了一种采用SIMOX技术制造SOI材料的方法。通过在传统的注氧隔离制造工艺中引入离子注入非晶化处理,使得非晶化区域内的各种原子在退火时产生
2、很强的增强扩散效应,从而制造出顶部硅层中的穿通位错等晶体缺陷和二氧化硅埋层中的硅岛和针孔等硅分凝产物得以消除的高品质的SOI材料。本发明还公开了一种将离子注入非晶化处理应用到采用注氮隔离或注入氮氧隔离技术中制造SOI材料的方法,使得氮化硅埋层或者氮氧化硅埋层是非晶层,顶部硅层是和氮化硅埋层或者氮氧化硅埋层的界面具有原子级陡峭的单晶硅层。 分离单晶硅埚底料中石英的工艺 本发明属于半导体分离技术领域,特别是涉及一种分离单晶硅埚底料中石英的工艺,包括下列步骤:a.将埚底料破碎,得到颗粒状的埚底料;b.用Si3N4涂料刷抹坩埚底部和内壁,让其自然干燥;c.把颗粒状埚底料放置在坩埚内;d.装有颗粒状埚底
3、料的坩埚放入中频感应电炉,开启电源使炉内温度升高至熔点温度后100左右,保温10-30分钟,则颗粒状埚底料在坩埚内重熔;e.在加热达到规定时间后,关掉电源,待自然冷却后,可得到已分离的硅与石英;本发明提供的分离单晶硅埚底料中石英的工艺方法,通过将混含有石英的埚底料放置在中频炉中高温加热熔融,利用硅的熔点低于石英熔点的特性,能够方便地将石英颗粒与硅液分离开,因此,本发明具有工艺简单、生产安全、能耗低、分离效果好等优点。 单晶硅衬底上可动微机械结构单片集成的制作方法 本发明公开了一种单晶硅衬底上可动微机械结构单片集成的制作方法,它涉及微电子机械工艺加工技术领域中的微电子机械系统结构器件的制造。它采
4、用浓硼扩散、光刻、深反应离子刻蚀和选择性湿法腐蚀技术工艺,实现可动悬空与固定微结构都制作在同一单晶硅片上,达到可动微机械单片集成制作目的。本发明具有制造成本低廉,操作制造简易,能单片集成和大规模集成等优点,适合于光开关、 谐振器、加速度计等多种具有可动微结构器件的制作。 直径300mm及300mm以上的单晶硅晶片及其制造方法 本发明涉及直径300mm及300mm以上的单晶硅晶片,从表面到3微米以上的深度存在无COP的无缺陷层;及一种单晶硅的制造方法,通过CZ法掺杂氮拉制直径300mm及300mm以上的单晶硅时,将拉晶速度设为Vmm/min,以GK/mm表示从硅的熔点至 1400间的拉晶轴向的结
5、晶内温度梯度平均值,将V/Gmm2/Kmin的值设为低于0.17以生长结晶;及一种单晶硅晶片的制造方法,对掺杂氮的直径300mm及300mm以上的硅单晶硅晶片进行热处理,在惰性气体或氢或它们的混合气体的环境下,进行1230以上、1小时以上的热处理。由此,确立单晶硅拉晶条件及晶片的热处理条件,用于拉制直径300mm及300mm以上的单晶硅并加工成晶片,并对晶片进行热处理,获得在表层的相当深度具有无COP的无缺陷层的单晶硅晶片。 抑制长的大直径单晶硅生长条纹的直拉生长装置 在一种丘克拉斯基单晶硅生长装置中,其在生长炉()中通过提线()上拉晶种()来生长硅单晶(),一个磁环()被安装在硅单晶上,一个
6、电磁体()被固定于生长炉上以便上拉磁环。 制备单晶硅片表面完整层的新途径 本发明属于集成电路用半导体材料的制备技术.发明人利用中子辐照氢气氛下区熔单晶硅.经切、磨、抛后,硅片实行两次热处理的方法,获得单晶硅片由于体内氢沉淀造成的表面完整层,为集成电路用硅材料提供了新的可能途径. 非线性磁场中单晶硅拉制方法及其装置 一种在磁场中拉制单晶的方法和单晶炉,该单晶炉的螺旋管分成内径大小不同的两组,螺旋管的衔铁做成炉壁的形状,同时作为整个炉体的炉壁,并与炉体的上下端盖和磁环形成全封闭结构,螺旋管由升降器支撑,可以相对坩埚做上下运动,拉晶时,坩埚位于由螺旋管所产生磁场的上端或下端具有喇叭形状的非线性区域,
7、以获得对熔硅热对流的尽可能大的抑制效果,全封闭结构的炉壁兼作衔铁,使得用较小的直流功率源获得较大的磁场强度成为可能. 掺金、掺铂单晶硅互换热敏电阻及其制作方法 本发明提供一种掺金、掺铂单晶硅互换热敏电阻及其制作方法,属于温度敏感器技术领域。它主要采用在型单晶硅中掺入金、铂两种杂质的方法,使电阻呈现负温度特征,其值为,值的偏差分布小于,使用温区为之间。由于该电阻元件的值适中,互换性能好,又易制作,成本低廉,不失为一种用于配制具有线性输出的线性组件的理想元件。并可广泛适用于医疗仪器、食品工业、家用电器等行业的测温、控温等实用技术领域。 单晶硅的制造方法和设备 按照本发明,用一个隔板环将放有熔化原料
8、的坩埚的内部隔开,从而使被提拉的单晶被包围并且使熔化原料可以流动,颗粒状硅加到隔板环的外侧,从而使外侧的熔化液体成为一个颗粒状硅的可溶区域,以保持隔板环内侧的熔化液面几乎保持恒定,并且用一块保温板复盖隔板环及其外侧的熔化液面,使隔板环外侧的熔化液体温度至少比其内部的温度高出,或更高些。 一种单晶硅压力传感器制造方法及其结构 本发明涉及到单晶硅压力传感器的制造方法及其结构。本发明提供了一种单晶硅压力传感器单面加工的新方法和单晶硅绝对压力传感器的盒式结构。本发明具有制造工艺简单、成品率高、成本低,与集成电路工艺兼容性好等优点。$ 单晶硅生产装置 一种单晶硅生产装置,包括一个置于石墨坩埚内的石英坩埚
9、、隔板和加热器,隔板将石英坩埚中的熔融硅料分成两部分,内侧是单晶硅生长部分,外侧是材料熔化部分;加热器用以使单晶硅生长部分中的熔融硅料保持在适于单晶硅生长的温度下,并为熔化装进材料熔化部分的原材料提供热量;隔板上开有一些小孔。$隔板的材料为不透明的石英玻璃。$向材料熔化部分加入原材料而从单晶硅生长部分拉出单晶硅。$熔融硅料通过隔板小孔由材料熔化部分流入晶体生长部分。 制造单晶硅的设备 在本发明的单晶硅制造设备中,有一热辐射屏在单晶生长区上方,以屏蔽和调节来自单晶生长区中熔融硅表面的热辐射,而降低坩埚温度从而降低单晶中的氧浓度以减少熔融硅中的氧量。该热辐射屏包括一用金属板覆盖的耐火纤维材料,一多
10、层金属薄板组合件或一电阻加热元件。此外,坩埚内部还被一加工成许多小孔在隔离部件隔开,或一石英管沿该隔离件的圆周方向延伸安装在其内侧,使熔融硅从物料熔化区流畅地流向单晶生长区并从而提供有效的措施。 单晶硅直径测定法及其设备 本发明涉及一种测定单晶硅直径的方法和设备。在用法提拉单晶的一规定转动周期的间隔内,用光学装置对熔融环的亮度分布进行取样,由此得出该提拉单晶的直径测定值,再用低通滤波器处理该直径测定值,以产生转换成时序直径数据的滤波器输出值,然后求出滤波器输出值的移动平均值,从而计算出直径值。本发明涉及的设备包括能完成上述测定方法的光学装置、一低通滤波器和计算装置。 单晶硅直径控制法及其设备
11、单晶硅直径的一种控制方法,在单晶硅边相对于坩埚转动边受提拉的单晶硅制造过程中,将光学装置测出的提拉单晶的直径测定值与要求直径值进行比较,以确 定偏差,再对得出的偏差进行不完全微分处理或史密斯法处理,以计算提拉速度,再将提拉速度加到晶体提拉设备的电动机控制器上,从而通过控制提拉速度控制提拉单晶的参数。为完成上述单晶硅直径的一种控制方法的设备,包括输入装置、不完全微分计算装置和输出装置。 单晶硅生产设备 一种单晶硅生产设备,用以按照坩埚旋转的切克劳斯基法高速提拉大直径单晶硅。该设计的特点在于,分隔件是坩埚式的,熔融硅表面上方分隔件的厚度不小于毫米,且不大于熔融硅表面下方分隔件厚度的,分隔件的底部部
12、分紧固在坩埚底部部分上,且分隔件支撑在圆柱形石英件上。 单晶硅生产设备 一种按照坩埚不旋转的切克劳斯基法高速提拉直径大、组成稳定的单晶硅的单晶硅生产设备。通过妥善维持单晶硅外周边与分隔件内侧熔融硅自由表面的热平衡,可以高速提拉大直径单晶硅。必须满足的条件如下:英寸,;毫米,度;及毫米,其中 为单晶硅直径,为保温盖圆柱形侧面部分下端处的孔径,为分隔件的直径,为坩埚直径,为熔融硅表面至部分的距离。 单晶硅生产设备 一种大直径单晶硅生产设备,具有一旋转式石英坩埚、一电阻式加热器、一具有连通孔的石英分隔件、一保温盖等。$开在分隔件上的连通孔其横截面的总面积,当原料进料速度在与克分子之间时在与平方毫米之
13、间,当原料进料速度在至克分的范围时不小于平方毫米,但不大于平方毫米,当原料进料速度在至克分的范围时不小于平方毫米,但不大于平方毫米。 制造单晶硅的装置 一种利用切克劳斯基单晶生长法的大直径单晶制造装置,在保温罩上部设置适当的开口,防止气体介质产生不良影响。开口总面积大于保温罩下端和硅熔液液面之间形成间隙的面积,保温罩和热屏蔽件用金属板构成。 单晶硅上大面积(100)取向的金刚石膜的生长方法 在单晶硅上大面积()取向金刚石膜的生长方法,是将单晶硅衬底在金刚石粉中研磨产生划痕,以2、4、为反应气体,采用微波制膜技术,控制系统压力范围,严格控制衬底温度在范围,并使衬底以转分的转速匀速转动,可制备大面
14、积均匀生长的()取向的金刚石膜。本发明具有工艺简单、设备少、对衬底的解理面要求宽 松、生长速度快,生长面积大等特点,适于生产。 单晶硅锭及其制造方法 本发明涉及单晶硅锭及其制造方法。其底部侧直胴部的特性与顶部侧直胴部及中部侧直胴部的特性相近似,高品位单晶硅的制品数率高,而且在直胴部整个长度上的品质大致均匀。并可按同一形状反复制造,在每批制品间,底部的形状没有偏差。这种效果是通过控制底部的直径2使得直胴部侧底部的外表面相对于直胴部的外表面连续具有度的倾斜角而获得。 提拉单晶硅的装置 一种提拉硅单晶装置,包括装置主体,其中配置坩埚且坩埚包括石英坩埚部件和坩埚保护部件,环绕坩埚外部配置加热元件,在加
15、热元件外部配置保温筒,和在保温筒和装置主体之间配置隔热材料,其中由碳质材料制造的保温筒和或坩埚保护部件内侧至少上部区域用热分解碳膜覆盖。 直拉生长单晶硅期间实时监测和控制氧的一氧化硅探针 一种接近实时定量化诸如直拉硅熔体的熔体硅池挥发的和熔体上方气氛中存在的一氧化硅的数量的方法。优选的方法包括将从硅熔体上方气氛提取的含有一氧化硅的气体试样与反应剂反应生成可检测的反应产物,测定所生成反应产物的量,和将所测定反应产物的量换算成气氛中存在的一氧化硅量。一氧化硅的量化用于监视和或控制硅熔体的氧量或从硅熔体正在提拉的单晶硅中的氧含量。还公开了一种一氧化硅探针和使用该探针监视和或控制氧的一种系统。 双电极单晶硅电容加速度传感器及其制造方法 一种双电极单晶硅电容加速度传感器,包括一质量块,至少两根弹性梁,若干细长片,由底部挖孔的硅外延层构成,支撑弹性梁的台座,上部由硅外延层构成,下部由氧化层将其与衬底隔开,起电绝缘作用,细长片侧面用来制作横向可变电容器的活动电极,质量块和细长片的底面用来制作纵向可变电容器的活动电极,横向可变电容器的固定电极由若干与衬底电绝缘但与衬底硬连接的细长片构成,纵向可变电容器的固定电极由衬底面构成。 通过控制拉速分布制造单晶硅锭和晶片的方法及其产品 一种硅锭按一拉晶速率分布下进行,其拉速要足够高以限制间隙凝聚,且还要足够低以便将空位