直拉單晶硅中銅沉淀和鐵沉淀的研究.pdf

1、鑒于過(guò)渡族金屬銅和鐵的玷污對(duì)硅基材料和器件的影響,研究直拉單晶硅中銅沉淀和鐵沉淀的行為,不僅在理論上對(duì)“缺陷工程”的豐富和拓展有重大的意義,而且在生產(chǎn)工業(yè)中對(duì)提高硅基電子器件質(zhì)量也有重要作用。本論文利用擇優(yōu)腐蝕配合光學(xué)顯微鏡及傅立葉紅外光譜儀,得出了以下一些結(jié)論:
　　 (1)研究了不同快速熱處理(Rapid thermal processing,RTP)氣氛對(duì)銅沉淀的影響。研究發(fā)現(xiàn),不同氣氛下RTP預(yù)處理會(huì)影響硅片中點(diǎn)缺陷的種

2、類和濃度分布曲線,從而對(duì)銅沉淀造成很大的影響:N2氣氛下RTP預(yù)處理的樣品中體微缺陷基本都集中在硅片近表面處;Ar氣氛下RTP預(yù)處理的樣品中體微缺陷都集中在硅片內(nèi)部一定寬度的區(qū)域;O2氣氛下RTP預(yù)處理的樣品中體微缺陷與Ar氣氛下RTP預(yù)處理的樣品相似,都是在硅片內(nèi)部,不過(guò)集中區(qū)域要更窄一些。
　　 (2)研究了氧沉淀對(duì)銅沉淀的影響。研究發(fā)現(xiàn),氧沉淀形成的先后順序?qū)︺~沉淀的密度、分布和形貌有很大的影響。先形成氧沉淀的樣品中的銅沉

3、淀成尺寸較小的類球狀均勻分布在截面上;而先形成銅沉淀的樣品中的銅沉淀由于重復(fù)形核,成大尺寸的星型狀分布在截面上。結(jié)合傅立葉紅外光譜分析,發(fā)現(xiàn)銅沉淀對(duì)氧沉淀有促進(jìn)作用,所以后者的體微缺陷密度比前者的大。經(jīng)過(guò)750℃退火8h形成的氧沉淀核心對(duì)銅沉淀的影響與氧沉淀的相似,這表明了氧沉淀的最初形核密度以及分布是決定銅沉淀的最主要因素。
　　 (3)研究了鐵玷污對(duì)潔凈區(qū)的影響。研究發(fā)現(xiàn),引入鐵玷污的次序?qū)ΤＲ?guī)高-低-高三步熱處理樣品和RT