[发明专利]一种测定多晶硅中硼、磷含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地说，涉及一种测定多晶硅中硼、 磷含量的方法。

背景技术

随着信息技术和太阳能产业的飞速发展，全球对多晶硅的需求增长迅猛， 市场供不应求。在未来的几十年里，还不会有其他材料能够替代硅材料而成 为电子和光伏产业主要原材料。多晶硅具有半导体性质，是极为重要的优良 半导体材料，电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩 电、录像机、电子计算机等的基础材料。多晶硅是生产太阳能电池的主要原 料，可生产出不同型号的太阳能电池组，把太阳能转化为电能。

在工业中，需要测量多晶硅中硼、磷的含量，在现有技术中，首先在氩 气气氛下将多晶硅用区熔炉拉制成单晶硅，然后利用硼磷分凝系数计算单晶 硅和多晶硅硼磷含量相等的地方，切约2mm的单晶硅圆片，最后将单晶硅圆 片的两面抛光，用低温傅里叶变换红外光谱仪或低温傅里叶变换光致发光仪 进行测量，即得到多晶硅中硼、磷的含量。

虽然在现有技术中能够测出多晶硅中硼、磷的含量，但是在整个测量过 程中，需要花费大量的时间；另外，现有技术中需要用到低温傅里叶变换红 外光谱仪或低温傅里叶变换光致发光仪非常昂贵，使用维护费用也很高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种测量多晶硅中硼、磷含量的方法来解决测 量时间太长和设备非常昂贵的问题。

本发明是这样实现的：

一种测定多晶硅中硼、磷含量的方法，包括：

在氩气气氛中将多晶硅拉制成单晶硅；

测量单晶硅预设位置的电阻率和P/N类型，所述预设位置具体为测量单 晶硅头部和距离头部至少5倍熔区位置；

将单晶硅中硼、磷之间的差量公式与单晶硅预设位置的分凝系数公式结 合起来，以单晶硅中硼含量和磷含量作为未知数，建立二元一次方程组；

依据所述二元一次方程组得到多晶硅中硼的含量和磷的含量。

优选地，在上述测定多晶硅中硼、磷含量的方法中，所述测量单晶硅预 设位置的电阻率和P/N类型的具体步骤为：测量单晶硅的头部的电阻率和P/N 类型，并测试单晶硅距离头部至少5倍熔区位置的电阻率和P/N类型。

优选地，在上述测定多晶硅中硼、磷含量的方法中，当测量单晶硅头部 的导电类型为N型，且距离头部至少5倍熔区位置的导电类型也为N型时， 则所述二元一次方程组的第一方程式为：

10^((LOG(R1)-4.87815)/-0.96262)＝0.35*X-0.8*Y；

所述二元一次方程组的第二方程式为：

10^((LOG(R2)-4.87815)/-0.96262)＝X-Y；

R1为单晶硅头部的电阻率，R2为距离头部至少5倍熔区位置的电阻率， X为磷的总含量，Y为硼的总含量。

优选地，在上述测定多晶硅中硼、磷含量的方法中，当测量单晶硅头部 的导电类型为P型时，且距离头部至少5倍熔区位置的导电类型为N型时， 则所述二元一次方程组的第一方程式为：

10^((LOG(R1)-5.38454)/-0.97857)＝0.8*Y-0.35*X；

所述二元一次方程组的第二方程式为：

10^((LOG(R2)-4.87815)/-0.96262)＝X-Y；

R1为单晶硅头部的电阻率，R2为距离头部至少5倍熔区位置的电阻率， X为磷的总含量，Y为硼的总含量。

优选地，在上述测定多晶硅中硼、磷含量的方法中，当测量单晶硅头部 的导电类型为P型时，且距离头部至少5倍熔区位置的导电类型也为P型时， 则所述二元一次方程组的第一方程式为：

10^((LOG(R1)-5.38454)/-0.97857)＝0.8*Y-0.35*X；

所述二元一次方程组的第二方程式为：

10^((LOG(R2)-5.38454)/-0.97857)＝Y-X；

R1为单晶硅头部的电阻率，R2为距离头部至少5倍熔区位置的电阻率， X为磷的总含量，Y为硼的总含量。

与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案具有以下优点和特点：