РОЛЬ ОКОЛОКРИСТАЛЬНОГО ЭКРАНА В ПРОЦЕССЕ ЧОХРАЛЬСКОГО

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом математического моделирования исследуется влияние околокристального экрана на процессы гидрогазодинамики, переноса тепла и примесей при выращивании монокристаллов методом Чохральского. Для этого исследования выбрана компоновка теплового узла отечественной большегрузной установки Редмет-90М, позволяющей выращивать монокристаллы диаметром 200 мм и длиной до 1.5 м. Ростовой процесс происходит в условиях прокачки аргона в разреженной атмосфере теплового узла. Высокотемпературный нагрев обеспечивает плавление расплава кремния в тигле и его кристаллизацию путем вытягивания монокристалла по Чохральскому. Математическая модель учитывает в сопряжении процессы теплообмена и переноса моноокиси кремния. Рассматривается воздействие околокристального экрана на осевое распределение температуры в выращиваемом монокристалле, которое при условии его бездислокационности характеризует тип образующихся собственных точечных дефектов. Обсуждаются результаты международного теста по влиянию околокристального экрана на осевое распределение температуры в тепловом узле установки ЕКZ-1300. Приводятся данные технологического теста в тепловом узле установки ЕКZ-1600ЭЛМА, которые иллюстрируют применение теории дефектообразования Воронкова В. В.

Об авторах

Н. А. Верезуб

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: verezub@ipmnet.ru
Москва, Россия

А. И. Простомолотов

Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН

Email: aprosto@inbox.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Dornberger E., Tomzig E., Seidl A. et. al. Thermal simulation of the Czochralski silicon growth process by three different models and comparison with experimental results // J. Crystal Growth. 1997. V. 180. № 3-4. P. 461–467. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(97)00241-8
  2. Prostomolotov A.I., Verezub N.A. Mechanics of crystalline materials production processes. M.: MISIS, 2025. 528 p. https://doi.org/10.61726/8938.2025.84.83.001
  3. Kalaev V.V., Evstratov I.Yu., Makarov Yu.N. Gas flow effect on global heat transport and melt convection in Czochralski silicon growth // J. Crystal Growth. 2003. V. 249. № 1-2. P. 87–99. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(02)02109-7
  4. Kim K.-M., Chandrasekhar S. Heat shield assembly and method of growing vacancy rich single crystal silicon // US Patent: No. 5942032. 1999.
  5. Luter W.I., Ferry L.W. Heat shield for crystal puller // US Patent: No. 6053974, 2000.
  6. Ferry L.W., Ishii S. Heat shield assembly for crystal puller // US Patent: No. 6197111. 2001.
  7. Li Y., Gao M., Li J. et. al. Effect of gas flow rate on chemical reactions in Czochralski silicon crystal growth // J. Crystal Growth. 2018. V. 504. P. 56–61. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2018.09.041
  8. Ida Z., Chen J.Ch., Nguyen T.H.T. Numerical simulation of the oxygen distribution in silicon melt for different argon gas flow rates during Czochralski silicon crystal growth process // MATEC Web Conf. 2018. V. 204. 05013. https://doi.org/10.1051/matecconf/201820405013
  9. Su W., Guo R., Li J. et. al. Numerical study on different shapes of heat shields in continuous Czochralski silicon // Silicon. 2025. V. 17. P. 1153–1163. https://doi.org/10.1007/s12633-025-03253-3
  10. Епимахов И.Д., Куцев М.В., Присяжнюк В.П. и др. Выращивание монокристаллов кремния в установке EKZ-1600. Моделирование процесса теплопереноса // Электронная промышленность. 2003. № 3. С. 15–17.
  11. Verezub N.A., Prostomolotov A.I. Mechanics of defects in dislocation-free silicon single crystals // Mechanics of Solids. 2023. V. 58. № 2. P. 383–403. https://doi.org/10.3103/S0025654422601513
  12. Verezub N.A., Prostomolotov A.I. Growth chamber gas dynamics in Cz silicon single crystal growth process // Modern Electronic Materials. 2024. V. 10. № 3. P. 185–193. https://doi.org/10.3897/j.moem.10.3.140627

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).