半導體輔材用多晶硅中碳、氮雜質的分離去除技術
伴隨著我國半導體行業的迅速崛起,硅電極作為光刻設備上承載硅基圓的重要輔材,其需求日趨增加。同時,基圓尺寸的不斷增加使得硅電極逐漸由單晶硅電極轉變為多晶硅電極,然而多晶硅制備過程中不可避免存在C、N雜質的污染,導致其基體中存在大量彌散分布的SiC、Si3N4硬質顆粒夾雜,嚴重影響了多晶硅電極的使用性能。
傳統制備技術下,設備熱場結構單一,熔體流動性差,導致SiC、Si3N4雜質循環溶解—析出,難以有效分離。本項目團隊前期利用電子束精煉技術去除硅中的蒸發性雜質(P、 O、N);利用電子束誘導實現多晶硅的定向凝固,進而分離硅中的金屬雜質;基于電子束冷床效應分離硅中的SiC、Si3N4硬質顆粒,并揭示硬質顆粒與硅基體間的位相關系;基于上述研究開發出了多晶硅電極的制備工藝,可應用于刻蝕等半導體制造等領域。
本項目預期可以為半導體行業中硅電極生產制造企業提供穩定的技術支持,具有很好的生產示范性,實現高新技術產業化。該技術能夠有效地降低生產過程中的能耗,是一種低成本、環境友好的生產方法,屬于節能、環保的綠色制造技術。該技術的大規模應用和推廣,可大幅增加就業崗位,提高企業的市場競爭力,保護環境。
大連理工大學
2021-05-10