Czochralski 방법에 의한 실리콘의 단결정 성장에 관한 연구

Abstract

고주파 유도가열 Czochalski방법에 의하여 실리콘의 단결정 성장 실험을 수행하면서, 실험기구와 장치, process와 성장조건에 따른 행태 및 미세구조 등을 알아 보았다. 미세구조의 관찰은 Laue X-ray방법과 etching방법으로 하였는데 Laue pattern과 etch pit의 모양은 서로 상통되는 점을 알 수 있었다. crucible로 부터의 불순물의 영향 그리고 적당한 온도 fluctuation의 제어 등이 불가능하여 완전한 실리콘 단결정을 얻지 못하였다. 이 연구의 결과보다 완전한 단결정을 성장시키기 위하여서는 투명한 석영 crucible을 사용해야 되며, 온도 fluctuation을 $2\,^\circ\!C$ 내외로 하여 형태가 균일하게 해야 됨을 알았으며, 직경이 8 mm인 경우 pulling조건은 pull속도가 1.81mm/min, 회전 속도가 3rpm이 적당하다는 결과를 얻었다. 처음에 pulling을 할 때 "aecking"이 있게 하는 것이 중요하며, 그리고 process에서 원치않은 불순물들을 줄이기 위하여 vacuum Growing process로 고려 할만하다고 생각된다.