基于工艺分析的硅掺杂剂挥发补偿评估方法及系统技术方案

技术编号:45620728 阅读:17 留言:0更新日期:2025-06-24 18:47
本发明专利技术涉及单晶硅制造技术领域,尤其涉及一种基于工艺分析的硅掺杂剂挥发补偿评估方法及系统,包括:获取单晶硅拉制过程中的掺杂目标指令,并对其进行解析,获得各个拉制阶段的掺杂剂目标浓度值和掺杂剂目标均匀特征值;针对各个拉制阶段,设置对应的监测频率,并以此监测拉制工艺参数,获得实时工艺参数集合;对实时工艺参数集合进行掺杂挥发分析,获得该工艺条件下的掺杂剂实际浓度值和掺杂剂实际均匀特征值;基于掺杂剂目标浓度值和掺杂剂实际浓度值,以及掺杂剂目标均匀特征值和掺杂剂实际均匀特征值,计算得到浓度偏差以及均匀特征偏差;其能够随拉制过程的推进和工艺参数的变化动态调整,实现对掺杂剂挥发的高效补偿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及单晶硅制造的,尤其涉及一种基于工艺分析的硅掺杂剂挥发补偿评估方法及系统


技术介绍

1、单晶硅作为制造半导体集成电路和光伏器件的关键材料,其掺杂工艺直接决定了这些器件的电学性能。在单晶硅的拉制过程中,通过向硅熔体中精确添加特定浓度的掺杂剂(例如磷、硼等),可以有效地控制单晶硅的导电类型及其载流子浓度。然而,在高温拉制环境下,由于蒸气压效应的影响,掺杂剂容易发生挥发现象。这不仅导致实际掺杂浓度与预期值产生偏差,还会引起掺杂均匀性的恶化,从而影响到后续芯片制造中的器件阈值电压一致性以及光伏电池光电转换效率等重要性能指标。

2、当前评估硅掺杂剂挥发补偿的方法大多依赖于经验调整或采用固定的参数模型,现有方法难以应对单晶硅拉制过程中的复杂动态变化——包括引晶、缩颈、放肩等阶段中的各种工艺参数变化对掺杂剂挥发行为的影响。因此,现有的补偿策略往往不能准确匹配掺杂剂的实际挥发规律,限制最终产品的性能优化。

3、为了提高半导体材料的质量和器件性能,亟需开发一种能够适应多变工艺条件的硅掺杂剂挥发补偿评估方法及系统。p>

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【技术保护点】

1.一种基于工艺分析的硅掺杂剂挥发补偿评估方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于工艺分析的硅掺杂剂挥发补偿评估方法,其特征在于,所述拉制阶段包括引晶阶段、缩颈阶段、放肩阶段、等径生长阶段、收尾阶段以及冷却阶段中的至少一项。

3.根据权利要求2所述的基于工艺分析的硅掺杂剂挥发补偿评估方法,其特征在于,所述拉制工艺参数熔体温度、拉晶速度、籽晶转速、坩埚转速、氩气流量、熔体液位高度及掺杂剂注入量。

4.根据权利要求3所述的基于工艺分析的硅掺杂剂挥发补偿评估方法,其特征在于,对所述实时工艺参数集合进行掺杂挥发分析的计算公式为

5....

【技术特征摘要】

1.一种基于工艺分析的硅掺杂剂挥发补偿评估方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于工艺分析的硅掺杂剂挥发补偿评估方法,其特征在于,所述拉制阶段包括引晶阶段、缩颈阶段、放肩阶段、等径生长阶段、收尾阶段以及冷却阶段中的至少一项。

3.根据权利要求2所述的基于工艺分析的硅掺杂剂挥发补偿评估方法,其特征在于,所述拉制工艺参数熔体温度、拉晶速度、籽晶转速、坩埚转速、氩气流量、熔体液位高度及掺杂剂注入量。

4.根据权利要求3所述的基于工艺分析的硅掺杂剂挥发补偿评估方法,其特征在于,对所述实时工艺参数集合进行掺杂挥发分析的计算公式为:

5.根据权利要求4所述的基于工艺分析的硅掺杂剂挥发补偿评估方法,其特征在于,所述掺杂剂浓度的梯度的数学表达式为:

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【专利技术属性】
技术研发人员:张鹏闫洪嘉许堃
申请(专利权)人:苏州晨晖智能设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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