Способ контроля чистоты кварцевых изделий

 

О П

255209

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 15.1V.1968 (№ 1232979/22-1) Кл, 12g, 17/00 с присоединением заявки ¹

МПК В 01j

УД К 669.054-172 (088.8) Приоритет

Опубликовано 28.Х.1969. Бюллетень М 33

Дата опубликования описания 27.111.1970

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

С. И. Гашенко, Ф. Н. Зарубин, К. H. Неймарк, М. И. Осовский и В. И. Бакуменка

Заявитель

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЧИСТОТЫ КВАРЦЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Описываемый способ может быть использован преимущественно для определения чистоты кварцевых изделий применяемых в качестве контейнеров в металлургии полупроводников.

Известный способ контроля чистоты кварцевых изделий, используемых для плавки полупроводниковых материалов, включающий расплавление в контролируемом изделии павески . полупроводникового материала, выдержку расплава, вытягивание из расплава монокристалла на затравку и измерение его удельного электросопротивления, дает возможность определить сумчарную концентрацию примесей, содержащихся в поверхностных слоях кварцевого изделия.

Описываемый способ отличается тем, что в качестве исходного полупроводникового материала используют кремний р-типа проводимости с удельным электросопротивлением не менее 1000 ол с,и и содержанием бора не более 5. 10 з атомов/c,и . Монокристалл после вытягивания подвергают бестигельной зонной очистке в условиях вакуума, а затем сравнивают величины концентраций бора, найденные по значениям удельного электросопротивления очищенного монокристалла и исходиого материала. Это дает возможность определить содержание бора в поверхностных слоях контейнеров.

На чертеже изображена схема. иллюстри. рующая описываемый способ.

Контролируемое изделие 1 или часть его устанавливают непосредственно на индуктор

2, расположенный в полости вакуумной камеры аппарата. В полость изделия помещают павеску кремния р-типа в виде шайбы 8.

Удельное элекгросопротивление кремния, используемого в качестве исходного материала, 10 расплавляемого в кварцевом изделии, должно имегь величину не менее 1000 о,и с.и при содержании бора»е более 5 10 з атомов/с.из.

В держателях верхнего и нижнего штоков

4 и 6 укрепляют затравки 6 и 7 из зонноочи15 щенного кремния р-типа проводимости с удельным электросопротивлением ие менее

1000 îлт. с,и. Для стартового разогрева шайбы 3 между затравкой 7 и изделиеч 1 помещают шайбу 8 из кремния с удельным элек2р тросопротивлением менее 1 о.и сл1. После разогрева шайбы 8 затр"âêó 7 отводят вниз,,и шайба 8 сбрасывается на дно вакуумной камеры. Расплав кремния В изделии Выдерживают в течение времени, необходимого для

25 растворения поверхностного слоя кварца, после чего из расплава на затравку 6 вытягивают монокристалл.

Контролируемое изделие сбрасывают с индуктора 2 при помощи затравки 7, а затем

ЗО производят бестигельную зонную очистку.

2552 О9

Предмет изобретения

Составитель Т. Фирсова

Техред T. П. Курилко Корректор В. И. Жолудева

Редактор Т. Фадеева

Заказ 514/16 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Процесс осуществляют в условиях вакуума при остаточном давлении не более 5 ° 10 4,им рт. ст.

В процессе зонной очистки примеси с коэффициентами распределения меньше и больше единицы перешедшие в расплав кремния из кварца, концентрируются в конечных частях монокристалла, вследствие чего значение удельного электросопротивления очищенного монокристалла соответствует содержанию в нем бора.

После определения удельного электросопротивления очищенного монокристалла величину его сравнивают с величиной удельного электросопротивления исходного кремния, определяют количество бора, перешедшего в кремний из кварца, и находят концентрацию бора в поверхностных слоях контролируемого кварцевого изделия в зависимости от скорости растворения кварца в кремнии, времени и площади контакта кремния с кварцем, веса исходного кремния и разности концентраций бора в кремнии, определяемых по значениям удельного электросопротивления исходного кремния и очищенного монокристалла.

Способ контроля чистоты кварцевых изделий, используемых для плавки в них полупроводниковых материалов, включающий расплавление в контролируемом изделии навески полупроводникового материала, выдержку расплава, вытягивание из него монокристалла на затравку и изменение его удельного элек10 тросопротивления, отличающийся тем, что, с целью определения содержания бора в поверхностных слоях изделий, в качестве исходного полупроводникового материала используют кремний р-типа проводимости с удельным электросопротивлением не менее 1000 о,ч с.и и содержанием бора не более 5 10" атомов/смз, а монокристалл после вытягивания подвергают бестигельной зонной очистке в условиях вакуума, после чего сравнивают ве20 личины концентраций бора, найденные по значениям удельного электросопротивления очищенного монокристалла и исходного материала.