Известия РАН. Механика твердого тела, 2020, № 5, стр. 51-63

МЕХАНИКА ПРОЦЕССОВ ВЫРАЩИВАНИЯ И ТЕРМООБРАБОТКИ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ

Н. А. Верезуб a*, А. И. Простомолотов a**

a Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Москва, Россия

* E-mail: verezub@ipmnet.ru
** E-mail: prosto@ipmnet.ru

Поступила в редакцию 21.01.2020
После доработки 19.02.2020
Принята к публикации 04.04.2020

Аннотация

Одной из актуальных задач механики является изучение закономерностей термомеханических процессов, влияющих на образование микродефектов в бездислокационных монокристаллах кремния как на стадии их выращивания из расплава основной промышленной технологией, именуемой методом Чохральского, так и при последующих технологиях термообработки вырезаемых из них пластин. Это требует разработки сопряженных термомеханических моделей как для системы расплав–кристалл с учетом процесса кристаллизации, так и для всего объема теплового узла промышленных ростовых установок, чтобы с учетом рассчитанной “тепловой истории” выращивания конкретного монокристалла кремния по современным моделям дефектообразования определять закономерности процессов рекомбинации и переноса собственных точечных дефектов с их агломерацией в микродефекты в монокристаллическом кремнии. Данная статья представляет краткий обзор работ, выполненных в ИПМех РАН в этом направлении.

Ключевые слова: выращивание монокристалла, кремний, метод Чохральского собственный точечный дефект, рекомбинация, микродефект, диффузия, моделирование, напряжение, деформация, термообработка, пластина

DOI: 10.31857/S0572329920040157

Список литературы

  1. Епимахов И.Д., Куцев М.В., Присяжнюк В.П., Простомолотов А.И. Выращивание монокристаллов кремния в установке EKZ-1600. Моделирование процесса теплопереноса // Электронная промышленность. 2003. № 3. С. 15–17.

  2. Верезуб Н.А., Мильвидский М.Г., Простомолотов А.И. Теплоперенос в установках выращивания монокристаллов кремния методом Чохральского // Материаловедение. 2004. № 3. С. 2–6.

  3. Верезуб Н.А., Простомолотов А.И. Моделирование особенностей трехмерного теплопереноса и дефектообразования при выращивании бездислокационных монокристаллов кремния большого диаметра по методу Чохральского // Изв. вузов. МЭТ. 2007. № 1. С. 4–10.

  4. Верезуб Н.А., Простомолотов А.И. Исследование теплопереноса в ростовом узле процесса Чохральского на основе сопряженной математической модели // Изв. вузов. МЭТ. 2000. № 3. С. 28–34.

  5. Простомолотов А.И., Верезуб Н.А., Воронков В.В. Моделирование образования ростовых микродефектов в бездислокационных монокристаллах кремния большого диаметра // Изв. вузов. МЭТ. 2005. № 2. С. 48–53.

  6. Верезуб Н.А., Воронков В.В., Мильвидский М.Г., Простомолотов А.И. Взаимодействие собственных точечных дефектов при выращивании монокристаллов кремния методом Чохральского // Поверхность. Рентгеновские, синхронные и нейтронные исследования. 2001. № 10. С. 15–20.

  7. Verezub N.A., Prostomolotov A.I., Mezhennyi M.V., Mil’vidskii M.G., Reznik V.Ya. Theoretical and experimental study of the formation of grown-in and as-grown microdefects in dislocation-free silicon single crystals grown by Czochralski method // Crystallography reports. 2005. V. 50. Suppl. 1. P. S159–S167.

  8. Prostomolotov A., Verezub N., Mezhennyi M., Resnik V. Thermal optimization of Cz bulk growth and wafer annealing for crystalline dislocation-free silicon // Journal of Crystal Growth. 2011. V. 318. P. 187–192.

  9. Iida T., Machida N., Takase N., Takano K., Matsubara J., Kuramoto M. and Yamagishi H. Development of crystal supporting system for diameter of 400mm silicon crystal growth // Journal of Crystal Growth. 2001. V. 229. P. 31–34.

  10. Меженный М.В., Мильвидский М.Г., Простомолотов А.И. Моделирование напряженного состояния пластин кремния большого диаметра в процессе термического отжига // ФТТ. 2003. Т. 45. Вып. 10. С. 1794–1799.

Дополнительные материалы отсутствуют.