快速熱處理對大直徑直拉硅中空洞型微缺陷及清潔區(qū)的影響.pdf

1、本文分別利用Ar，N2，N2/O2(9％)，N2/O2(14％)和O2作為退火氣氛，研究了高溫快速熱處理對大直徑直拉硅片中空洞型微缺陷FPDs的退火行為。研究發(fā)現(xiàn)，不同的退火氣氛對硅片中空洞型微缺陷密度有不同的影響，其中，O2氣氛下退火后硅片中FPDs密度最低，Ar氣氛居中，N2氣氛下退火后硅片中FPDs密度最高，當(dāng)硅片在N2/O2混合氣氛中退火后，隨著O2含量的增加，硅片中FPDs密度減少。各種氣氛下快速熱處理均可降低硅片近表面區(qū)域2

2、0μm內(nèi)空洞型微缺陷的密度。硅片中空洞型微缺陷的消除同時受到間隙氧濃度和點(diǎn)缺陷密度的影響。 通過研究摻雜雜質(zhì)對空洞型微缺陷FPDs及COPs密度的影響，發(fā)現(xiàn)摻入較大雜質(zhì)原子的硅片，空洞型微缺陷密度相對較高，摻入較小雜質(zhì)原子的硅片，空洞型微缺陷的密度相對較低。不同氣氛下高溫快速熱處理后，硅片中FPDs的密度均有很大減少，Ar氣氛下退火后硅片中FPDs密度低于N2氣氛。輕摻B硅片在O2氣氛退火后FPDs密度下降最多，而重?fù)絊b硅片在

3、O2氣氛退火后FPDs密度下降最少。 硅中空洞型微缺陷(Voiddefect)和金屬雜質(zhì)的存在對硅材料的性能和器件的成品率都有重要影響。本文研究了不同氣氛下快速預(yù)處理后，硅片中的FPDs密度和隨后熱處理形成的魔幻清潔區(qū)(MDZ)之間的關(guān)系，尋求能夠獲得低密度空洞型微缺陷和形成高質(zhì)量清潔區(qū)的退火工藝。研究發(fā)現(xiàn)，Ar氣氛或N2/O2(9％)混合氣氛下RTA預(yù)處理后FPDs密度較低，隨后熱處理形成的清潔區(qū)較寬。并且，N2/O2混合氣氛