硅中的缺陷和硅片热处理.pdfVIP

第21卷　第 4 期 上 海 有 色 金 属 Vol 21 　No 4 2 0 0 0 年 12 月 SHANGHAI NONFERROUS METALS Dec. 2 0 0 0 文章编号 : 1005 - 2046 (2000) 04 - 0171 - 06 硅中的缺陷和硅片热处理 闵　靖, 邹子英 (上海市计量测试技术研究院 , 上海 200233) 　　摘 　要 : 本文评述了近年来着重研究的 COP 、LSTD 、FPD 和 BMD 等硅中的微缺陷。介绍了硅片在氢或 氩气中高温退火对消除硅中微缺陷 , 提高 GOI 合格率的实验结果。研究表明 , 硅片的高温退火是提高硅片质 量的一种技术途径。 关键词 : 硅 ; 晶体原生颗粒缺陷; 激光散射断层缺陷 ; 流动图形缺陷 ; 体微缺陷 ; 栅氧化层完整性 中图分类号: TN30412 　　　文献标识码 : A ( ) 形成高密度的氧沉淀 ———体微缺陷 BMD 1 　引　言 起杂质吸除中心而在硅片表面形成一层洁净 90 年代大规模集成电路的发展依然遵 区称之为内吸除 , 通常称为氧本征吸除[3 ] , 循摩尔定理 , 每 3 年器件的尺寸缩小 1/ 3 , 这也是常用的提高硅片质量的一种吸除技 芯片的面积约增加 15 倍 , 芯片中的晶体管 术。使用内吸除技术需要高氧含量的硅片 , 数增加 4 倍 , 现在已进入线宽为 018μ m 的 三步法热处理工艺过程 ,还与硅片的“热历 特大规模 ULSI 领域。随着集成电路的飞速 史”有关 ,所以影响了这种技术的有效应用。 发展对 ULSI 用的硅片质量提出了更高的要 90 年代起为适应 ULSI 对硅片质量的要 求。归纳起来就是要求硅片的晶格缺陷更少 求 , 国际上两种技术途径在研究开拓: 一种 以及对器件有害的杂质含量更低。研究表 是硅片热处理技术 ; 另一种是硅外延。硅片 明 , 缺陷的尺寸在 ULSI 特征线宽的 1/ 3 以 热处理以日本为代表 , 1993 年日本东芝陶 上时 , 就成为致命的缺陷[1 ] , 会导致器件失 瓷公司开发成功硅片高温氢处理的新技术 , 效。要提高硅片的质量 , 满足集成电路的要 ( ) 并生产了称为“High wafer ” 高质量硅片 求 , 一方面要改进拉晶的工艺和硅片加工的 的硅片[4 ] 。这种硅片质量好 , 而价格提高了 质量 , 另一方面应用 80 年代提出的缺陷工 一倍 , 这种硅片已为日立、富士通、IBM 等 [2 ] 程 来改善硅片的质量。缺陷工程广泛用于 集成电路生产企业所采用。另一途径是使用 硅片生产和集成电路制备过程中的是内吸除 硅外延片 , 因外延层含氧量低 , 没有晶体原 和外吸除技术。硅片背面淀积多晶硅、背面