Концентрация кислорода в кристаллах, получаемых методом БЗП, обычно составляет 2·1015 — 2·1016 см -3.
Углерод в кремнии является одной из наиболее вредных фоновых примесей, оказывающей наряду с кислородом значительное влияние на электрические и структурные характеристики материала. Содержание углерода в кристаллах, получаемых по методу Чохральского и БЗП, составляет 5·1016 — 5*1017 см -3. Растворимость углерода в расплаве кремния при температуре плавления равна (2-4) ·1018 см -3, в кристаллах — 6·1017 см -3. Эффективный коэффициент распределения углерода в кремнии — 0,07.
Основными источниками углерода в выращиваемых кристаллах является монооксид и диоксид углерода, а также исходный поликристаллический кремний. Оксиды углерода образуются в результате взаимодействия монооксида кремния с графитом горячих элементов теплового узла и подставки для тигля в установке для вытягивания кристаллов, в результате взаимодействия кварцевого тигля с графитовой подставкой, окисления графитовых элементов кислородом. Для снижения концентрации кислорода в кристаллах уменьшают его содержание в основных источниках, уменьшают число графитовых и углеродсодержащих узлов камеры выращивания или нанесения на них защитных покрытий.
Остаточная концентрация азота в кристаллах кремния, полученных по методам Чохральского и БЗП, не превышает 1012 см -3. Предел его растворимости в твердом кремнии при температуре плавления составляет 4,5·1015 см -3, равновесный коэффициент расплавления равен 0,05. Основными источниками азота являются газовая атмосфера, выделения из графита, тигель из нитрида кремния. Являясь донором, азот, кроме того, приводит к повышению значений критических напряжений образования дислокаций в кремнии.
Концентрация быстродиффундирующих примесей тяжелых металлов (Fe, Сu, Аu, Сr, Zn и др.) в кристаллах кремния, выращиваемых методом Чохральского и БЗП, не превышает 5-Ю13, а в особо чистых, получаемых многократной зонной плавкой,—5 ·1011 см -3.
| Параметр | Метод Чохральского | Метод зонной плавки |
| Максимальный диаметр пластины, мм | 150 - 400 | 200 |
| Удельное сопротивление p- тип, Ом ·см | 0.005-50 | 0.1-3000 |
| Удельное сопротивление n- тип, Ом ·см | 0.005-50 | 0.1-800 |
| Ориентация | [111], [110], [100] | [111], [100] |
| Время жизни неосновных носителей, мкс | 10-50 | 100-3000 |
| Содержание кислорода, атом/см2 | 10-100 | <10 |
| Содержание углерода, атом/см2 | 10 | <10 |
Литература
1. Технология полупроводниковых и диэлектрических материалов Ю.М. Таиров В.Ф.Цветков Москва «Высшая школа» 1990г
2. Оборудование полупроводникового производства Блинов, Кожитов, ”МАШИНОСТРОЕНИЕ” 1986г
3. Методы определения основных параметров полупроводниковых материалов. Л.П.Павлов. Москва. «Высшая школа». 1975г