五.、工藝

    MCZ法有許多優(yōu)越性:

    1.磁致粘滯性控制了流體的運動，大大地減少了機械振動等原因造成的熔硅掖面的抖?動，也減少了熔體的溫度波動;

    2.控制了溶硅與石英柑禍壁的反應(yīng)速率，增大氧官集層的厚度，以達到控制含氧量的目的。與常規(guī)CZ單晶相比，最低氧濃度可降低一個數(shù)量級;

    3.有效地咸少或消除雜質(zhì)的微分凝效應(yīng)，使各種雜質(zhì)分布均勻，減少生長條紋;

    4.減少了由氧引起的各種缺陷;

    5.由于含氧量可控，晶體的屈服強度可控制在某一范月內(nèi)，.從而減小了片子的翹曲;

    6.尤其是硼等雜質(zhì)沽污少，可使直拉硅單晶的電阻率得到大幅度的提高；

    7.氧分布均勻，滿足了LSI和VLSI的要求。

    日本索尼公司鈴木等人采用TMCZ裝置，從4.5公斤的熔體中，以15微米/秒的拉速生長了直徑76毫米的無位錯硅單晶。摻雜劑分別為硼、磷和銻。晶體的生長方向為<100>和(<111>。他們發(fā)現(xiàn)，施加至少1500高斯的磁場，就能顯著地抑制熔融硅的熱對流和溫度波動。用Dash法腐蝕硅片表明，外加磁場減少了由熱對流引起的生長條紋，用本方法生長的晶體，氧濃度為1x10"原子/厘米”，比常規(guī) CZ硅的氧濃度降低了一個數(shù)量級。高阻MCZ硅單晶的徑向電阻率不均勻性比FZ硅單晶的低。例如:70歐姆厘米的MCZ晶體，其電阻率不均勻性小于10%，而相同電阻率的FZ晶體，其電阻率不均勻性為20%。據(jù)Gatos說，索尼公司的MCZ硅單晶，其徑向電阻率不均勻性小于1% 。由此可知，就徑向電阻率不均勻性來說，MCZ硅可與NTD硅媲美。

      日本電信電話公社武藏野電氣通信研究所星川采用VMCiZ設(shè)備，從3.5公斤的熔融硅中生長出直徑80毫米的單晶。摻雜劑為磷，晶向<100>，電阻率2 - 4歐姆一厘米。晶體與增鍋分別以15轉(zhuǎn)/分和5轉(zhuǎn)/分的速率同向旋轉(zhuǎn)。拉速約為1.0毫米/分。

    圓筒形螺線管內(nèi)徑380毫米、外徑580毫米、高250毫米、重量約80公斤，可產(chǎn)生2000高斯的磁場強度。鉗禍內(nèi)徑150毫米、高120毫米。實驗表明，在有軸對稱垂直磁場的情況下，可生長無條紋、摻雜劑濃度微觀均勻的CZ硅晶體。發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁場強度大于1000高斯時，可成功地抑制熔硅的熱對流。通過改變晶體和柑渦的旋轉(zhuǎn)條件，生長晶體的氧濃度可控制在2 x 10的17次方至10的18次方原子/厘米的3次方”范圍內(nèi)。