Verhouding tussen de onzuiverheidsconcentratie in het kristal en in de smelt wanneer het kristal uit de smelt stolt. Bij de meeste onzuiverheden is deze kleiner dan 1, zodat ze in de smelt ophopen en de concentratie in het tweede deel van een CZ-kristal hoger is.
Japanse benaming: 偏析係数
“Segregatiecoëfficiënt” komt voor in 3 oefenvragen uit 2 onderwerpen, bijv. Siliciumwafers, Oxidatie en diffusie.
Vakgebied: Siliciumwafers
Antwoord: C. Boor (B)
Voor p-type wordt boor, een element uit groep III, aan de smelt toegevoegd. Boor heeft een segregatiecoëfficiënt van circa 0,8, dicht bij 1, zodat de concentratie boven en onder in de ingot relatief gelijk is en het een goed hanteerbare onzuiverheid is. Voor n-type worden elementen uit groep V gebruikt, zoals fosfor, arseen en antimoon. De soortelijke weerstand van het kristal wordt door de toegevoegde hoeveelheid bepaald; voor LSI's wordt veel p-type van circa 1 tot 20 Ω·cm gebruikt.
Antwoord: B. Omdat de segregatiecoëfficiënt van veel onzuiverheden kleiner is dan 1 en de moeilijk in het kristal opgenomen onzuiverheden zich in de smelt concentreren
Wanneer het kristal stolt, worden veel onzuiverheden moeilijk in het kristal opgenomen (segregatiecoëfficiënt k < 1) en blijven in de smelt achter. Zo is k voor fosfor ≈ 0,35, voor arseen circa 0,3 en voor antimoon circa 0,023. Naarmate het trekken vordert, stijgt de concentratie in de smelt, zodat de onzuiverheidsconcentratie in de tweede helft van het kristal hoger en de soortelijke weerstand lager is. Daarom wordt ook van één ingot alleen het deel dat binnen de gespecificeerde soortelijke weerstand valt als product gebruikt, en is boor met zijn kleine segregatie een onzuiverheid die gemakkelijk homogeen te maken is.
Boor heeft een segregatiecoëfficiënt van circa 0,8, dicht bij 1, zodat de concentratie boven en onder in de ingot relatief gelijk is en het een goed hanteerbare onzuiverheid is.
Welke onzuiverheid wordt typisch aan de smelt toegevoegd om…Wanneer het kristal stolt, worden veel onzuiverheden moeilijk in het kristal opgenomen (segregatiecoëfficiënt k < 1) en blijven in de smelt achter.
Bij de CZ-methode neemt de onzuiverheidsconcentratie toe na…Op het grensvlak tussen silicium en SiO2 ligt de verhouding van de concentraties aan beide zijden (segregatiecoëfficiënt m = in silicium/in SiO2) vast.
Wat gebeurt er met de boorconcentratie aan de siliciumzijde…Czochralski-methode (CZ-methode) Ingot Thermische oxidatie Drempelspanning (threshold voltage) DZ (denuded zone) Floating-zonemethode (FZ-methode) Gettering Kristaloriëntatie MCZ-methode (magnetic Czochralski) Monitorwafer