直拉单晶硅中氧沉淀的高温消融和再生长.pdfVIP

第 28 卷 　第 1 期 半 　导 　体 　学 　报 Vol . 28 　No . 1 2007 年 1 月 C H IN ES E J O U RN AL O F S EM I CON D U C TO RS J an . ,2007 直拉单晶硅中氧沉淀的高温消融和再生长 符黎明　杨德仁 　马向阳　郭 　杨 　阙端麟 ( 浙江大学硅材料国家重点实验室 , 杭州 　3 10027) ( ) ( ) 摘要 : 重点研究了直拉 C Z 硅中氧沉淀在快速热处理 R TP 和常规炉退火过程中的高温消融以及再生长行为. 实验发现 , R TP 是一种快速消融氧沉淀的有效方式 , 比常规炉退火消融氧沉淀更加显著. 硅片经 R TP 消融处理后 , ( ) 在氧沉淀再生长退火过程中, 硅中体微缺陷 B M D 的密度显著增加 ,B M D 的平均尺寸略有增加; 而经过常规炉退 火消融处理后 ,在后续退火过程中,B M D 的密度变化不大 ,但 B M D 的尺寸明显增大. 氧沉淀消融处理后 ,后续退火 的温度越高 ,氧沉淀的再生长越快. 关键词 : 直拉单晶硅; 氧沉淀; 消融; 再生长 PACC : 6 170 中图分类号 : TN 304 1+ 2 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 02534 177 (2007) 0 1005204 1 　引言 2 　实验 ( ) Ω 氧是大规模集成电路用的直拉 CZ 硅单晶中 实验选取直径为 200mm , 电阻率为 10 ·cm 最主要的杂质 ,在器件制造过程中 ,过饱和的氧将聚 左右 , 〈100 〉晶向的p 型单面抛光硅片作为样品. 在 集形成氧沉淀. 氧沉淀及其诱生缺陷可以有效吸除 同一硅片上取出若干 1cm ×1cm 小片 ,抛光后 , 用 [ 1 ] ( ) 金属杂质 ,从而有利于提高器件的成品率 ; 同时氧 Br uker IF S 66 V/ S 傅里叶红外光谱仪 F T IR 测出 可以钉扎位错 ,提高硅片的机械强度[2 ,3 ] . 近年来 , 样片的初始氧浓度为 1 1 ×1018 cm - 3 ,这里所用的 国际上著名的硅片供应商美国的 M EM C 公司 ,提 转换因子为 3 14 ×1017 cm - 3 , 碳浓度低于检测极 ( ) ( 出了一种基于快速热处理 R TP 的“魔幻洁净区” 限. 所有样品先经过 MDZ 工艺 R TP : 1250 ℃/ 50 s (MD Z) 工艺[4 ] . 用 R TP 的方法形成 MD Z , 一方面 + 800 ℃/ 4h + 1000 ℃/ 16h ) 处理 , 以生成大量的氧 是通过注入空位促进氧沉淀的合理分布[ 5