Qu'est-ce que Coefficient de ségrégation ?

Rapport entre les concentrations d'impuretés dans le cristal et dans le bain lors de la solidification. Il est inférieur à 1 pour la plupart des impuretés, qui s'accumulent dans le bain : la concentration augmente vers la fin du cristal CZ.

Nom japonais: 偏析係数

« Coefficient de ségrégation » apparaît dans 3 questions d'entraînement réparties sur 2 thèmes, dont Plaquettes de silicium, Oxydation et diffusion.

Domaine: Plaquettes de silicium

S'entraîner : questions sur Coefficient de ségrégation

Quel dopant est typiquement ajouté au bain fondu pour obtenir du silicium de type p par la méthode CZ ?

  1. APhosphore (P)
  2. BArsenic (As)
  3. CBore (B)
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Réponse : C. Bore (B)

Pour obtenir du type p, on ajoute au bain du bore, élément du groupe III. Le bore a un coefficient de ségrégation d'environ 0.8, proche de 1, de sorte que sa concentration est relativement uniforme entre le haut et le bas du lingot, ce qui en fait un dopant facile à utiliser. Pour le type n, on utilise des éléments du groupe V comme le phosphore, l'arsenic ou l'antimoine. La résistivité du cristal est déterminée par la quantité ajoutée ; pour les LSI, on utilise surtout du type p d'environ 1 à 20 Ω·cm.

Lors du tirage CZ d'un cristal dopé, la concentration de dopant tend à augmenter vers le bas du cristal (seconde moitié du tirage). Quelle en est la raison ?

  1. ALes impuretés descendent sous l'effet de la gravité
  2. BLa plupart des dopants ont un coefficient de ségrégation inférieur à 1, et les dopants peu incorporés dans le cristal se concentrent dans le bain
  3. CLa température est plus basse dans la seconde moitié du tirage
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Réponse : B. La plupart des dopants ont un coefficient de ségrégation inférieur à 1, et les dopants peu incorporés dans le cristal se concentrent dans le bain

Lors de la solidification, la plupart des impuretés sont peu incorporées dans le cristal (coefficient de ségrégation k < 1) et restent dans le bain. Par exemple, k ≈ 0.35 pour le phosphore, environ 0.3 pour l'arsenic et environ 0.023 pour l'antimoine. La concentration dans le bain augmentant au fil du tirage, la seconde moitié du cristal présente une concentration plus élevée et une résistivité plus faible. Ainsi, seule la partie d'un lingot dont la résistivité est dans la spécification devient produit, et le bore, peu ségrégé, est un dopant facile à uniformiser.

« Coefficient de ségrégation » dans les explications

Questions mentionnant « Coefficient de ségrégation » (3)

  1. Quel dopant est typiquement ajouté au bain fondu pour obtenir du silicium de type p par la méthode CZ ?
  2. Lors du tirage CZ d'un cristal dopé, la concentration de dopant tend à augmenter vers le bas du cristal (seconde moitié du tirage). Quelle en est la raison ?
  3. Lors de l’oxydation thermique d’un silicium contenant du bore, quelle tendance suit la concentration de bore côté silicium près de l’interface ?

Termes associés

Lingot Méthode CZ (Czochralski) Oxydation thermique Tension de seuil Donneurs thermiques DZ (zone dénudée) Encoche de plaquette (notch) Getter (gettering) Glissement (slip) Méthode FZ (zone flottante)

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