硅中的点缺陷的控制和利用

介绍依靠拉晶速度和固液界面处的轴向温度梯度之比，影响空位和自间隙原子在直拉硅单晶中的分布。合理设计热场分布，减少直拉硅单晶中的缺陷。低剂量氧离子注入能降低SIMOX硅片项层硅中的间隙原子浓度，从而降低穿透位错的密度。最近开发了一种称为MDZ的内吸除新技术，通过快速热退火控制硅片中空位浓度的分布，从而得到理想的氧沉淀行为，实现了可靠、可重复的内吸除。     

掺氮区熔硅单晶

一、前言直拉硅单晶中的氧原子,一般含量为10~17～10~18厘米~(-3),这些氧原子一方面能抑制器件制作过程中位错的产生;另一方面能通过内吸除效应,把硅晶体中的有害杂质吸除。同时氧沉淀在硅晶体中,能增强晶体的机械强度,减少高温扩散中的硅片翘曲形变,所以集成电路中广泛采用直拉硅单晶。但直拉硅单晶存在着坩埚沾污和氧的有害效应,即氧施主问题,不容易拉出高电阻率的晶体,也就不能制作高电压的器件。     

硅片背损伤对雾缺陷吸除的影响的研究

硅片背损伤对雾缺陷吸除的影响的研究刘峥，翟富义，张椿，尤重远（北京有色金属研究总院１０００８８）关键词：硅片，背损伤，雾缺陷，吸除作用（一）引言双极型与ＮＭＯＳ集成电路制造用硅抛光片经常会遇到“雾缺陷”问题，它是指经过高温（大于１０５０℃）氧化后的ｐ...     

吸除硅片上杂质金的有效措施

众所周知,硅片上的杂质金以及其它重金属元素对器件的性能有严重的危害,为此各国科学家都设法在制备器件前或制备过程中,将硅片上的重金属杂质吸除掉。大量实践已证明,这种吸除对提高器件的成品率与优品率都十分有利,因此这种吸除研究已成为目前半导体中相当活跃的一个领域了。最近加利福尼亚大学的电气和计算机系发表了用离子注入损伤的方法来吸除掉硅片中杂质金的试验,效果比较明显。他们的研究分为如下二个方面:     

综合吸除对硅外延片（N／N^＋）性能的影响

本文介绍了使用扫描电镜（ＳＥＭ）、扩展电阻（ＳＲ）、瞬态电容（ｃ－ｔ）和化学腐蚀等技术，对采用不同吸除工艺的重掺Ｓｂ衬底的硅外延片（Ｎ／Ｎ＋）性能进行了研究。结果表明，综合吸除技术不仅能有效地改善Ｗ／Ｎ＋硅外延片的电性能（τｇ）和明显地降低外延层上的表面缺陷密度，而且对硅片剖面的电阻率分布也无影响。文中还对综合吸除的机理作了初步探讨。     

φ75mm直拉硅单晶的控氧工艺

一、前言 一般地说,氧是半导体材料硅中含量最多的杂质,其含量可达10~(18)cm~(-3)数量级。硅中的氧兼有优缺点。优点为“吸除效应”和“钉扎效应”;缺点是单晶的电阻率和寿命会受影响,易出现诱生缺陷,晶片可能变形。优点对器件工艺有利,缺点对器件工艺有害,使晶片质量变坏。 众所周知,不同器件要求不同的氧含量:p型(100),[O]=1.0～1.3×10~(18)cm~(-3),用于MOS;n型(100),[O]=1.3     

区熔吸除硅片的制备和应用

氢气氛下拉制的区熔硅单晶，经中子辐照和分步热处理可制备出区熔吸除硅片。铜缀饰表明，氢沉淀具有很强的吸铜作用。在硅靶摄像管的应用中，证实了区熔吸除硅片制成的管芯性能良好。     

Φ125mm硅单晶的控氧技术

Φ１２５ｍｍ硅单晶的控氧技术张果虎常青方锋吴志强郝玉清秦福（北京有色金属研究总院，北京１０００８８）关键词：硅单晶氧含量控氧技术坩埚结构１引言为满足不同的器件对硅片氧含量的不同要求，需要更精确地控制直拉硅单晶中的氧含量及氧梯度。单晶中的氧有两方面的作...     

LSI/VLSI中缺陷、杂质与器件性能的关系

结合器件工艺的失效分析,评述了硅中缺陷和氧、碳、金属杂质与器件性能、器件工艺之间的相互关系。指出:杂质和缺陷对器件的性能、成品率和可靠性有严重的影响,尤其经金属杂质缀饰的缺陷对器件的危害更大。对硅中某些杂质和缺陷的最新研究进展作了介绍。     

硅中的缺陷和硅片热处理

本文评术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。     

外吸除用硅片背面加工技术的研究

用SEM、TEM和光学显微镜研究了硅片背面的机械损伤（包括软损伤）和多晶硅的晶格结构,以及热处理过程中晶格结构和缺陷的演化,探索了吸杂的机理。实验结果表明,用本技术能减少S坑密度,提高硅片生产寿命,对金、铜等金属杂质有吸杂的效果。     

单晶硅内氢杂质特性研究进展

从单晶硅内氢杂质的引入,氢钝化施主,钝化受主,钝化缺陷等几方面对近年来单晶硅内氢杂质的特性研究进行了综述,强调了氢加速氧扩散、加速热施主与氧沉淀的形成等性质,讨论了氢在单晶硅内的存在状态及硅片在氢气氛中的退火特性。     

用外吸除技术消除P型<111>硅片雾缺陷的研究——Ⅰ.背面多晶吸除技术

研究了背面多晶和改进的背面损伤两种外吸除工艺,及其在消除P型<111>硅片雾缺陷中的应用。用TEM、SEM和热氧化等方法分析了背面多晶层和背面损伤层的微观结构和吸除效果。简单叙述了SIMS和MOS c-t少子产生寿命的测试结果以及吸除机理。本文是第一部分,主要内容是背面多晶生长工艺及其在消除P型<111>硅片雾缺陷中的应用。     

硅片和硅器件工艺中的背面损伤吸除技术

本文介绍了硅片背面的三种主要损伤吸除技术：机械损伤、激光辐照和离子注入技术。对这三种吸除技术的机理、工艺条件、应用情况和近来进展，作了详细的评述。     

硅单晶研磨片残留损伤吸杂的研究

研究了一种新的外吸杂方法,它不需要在硅片加工过程中特意引入另外的外吸杂工序,而是通过控制腐蚀工艺条件,将硅片正常研磨加工中形成的损伤层保留一定的厚度,从而使硅片具有外吸杂能力。     

化学腐蚀后的表面状态对硅片Fe沾污的影响

利用不同的酸腐蚀和碱腐蚀条件对硅片进行了腐蚀,分析了腐蚀后的硅片表面状态对Fe沾污的影响。实验结果表明,不同酸腐蚀条件的硅片经过以HF酸结尾的改进型RCA(Radio Corporation of America)清洗法清洗后,表面疏水性增强,相对不易附着Fe离子,而当酸腐蚀硅片表面经过SC-1溶液处理后,表面亲水性增强,附着的Fe离子较多,且难以通过超纯水冲洗去除;随着酸腐蚀硅片表面粗糙度的增大,表面吸附的Fe离子也增多。不同碱腐蚀条件的硅片去除量越小,表面残留的研磨造成的机械损伤层厚度则越大,损伤层厚度较大时,表面吸附的Fe离子也越多,且难以通过超纯水冲洗去除;在90℃下腐蚀40 s的硅片,由于去除量约为4.2μm,研磨过程中造成的表面损伤层沾污没有完全去除,残留在损伤层中的Fe沾污经过改进型RCA清洗后也无法去除,沾污会在退火过程中扩散进入硅片体内。     

世界硅材料发展动态

当前，世界硅材料市场的发展趋势主要表现为：半导体行业新的一轮高速发展正在形成，大直径化稳步推进，但Φ２００ｍｍ时代比预期的更长；外延片正成为市场的新宠；由于价格下降造成的业绩劣化已经得到缓解；多晶硅连年的库存积压使得多数工厂开工不足。     

Defect generation in silicon

Defects can be generated in silicon during device processing. It is shown that the quality of the finish on the edges and reverse side of the wafer are important in determining the defect density of the crystal after processing. Wafers with defect densities of the order of 10² per sq cm before processing, have had defect densities of the order of 10⁶ per sq cm after processing if the work damage was not removed from the back side of the wafers, and defect densities of the order of 10² per sq cm if the work damage had been removed from the back side. Chips on the edges of the wafers are shown to lead to slip lines of dislocations propagating in toward the center of the wafer. This generation of defects during thermal processing appears to be related to a stress-relief mechanism taking place at elevated temperatures. The thermally generated defects have been observed to lower the lifetime in bulk silicon and to cause increases in the leakage current of individual diodes in integrated circuits.     

工业硅生产过程的配碳率与硅回收率关系的理论分析

根据工业硅炉熔池的结构,确立了高硅合金生产中的内、外反应区,简化并确定了工业硅生产过程的化学反应及传质与内、外反应区的特征,分析了在原料理想条件下的理论配碳率与硅回收率的对应关系。