热处理气氛对直拉硅单晶中体缺陷的影响

研究了五种不同的热处理气氛对直拉硅中氧沉淀及其诱生缺陷的影响.实验结果表明,经过低-高退火处理的硅片继续在五种不同的气氛中高温退火,氧沉淀会部分溶解,其溶解量与热处理气氛没有明显的关系,但不同气氛中处理的硅片中体缺陷(BMDs)的分布不同.并对此现象的机理进行了讨论,认为热处理气氛影响了硅片中点缺陷的分布从而影响到BMDs的分布.此研究对集成电路生产中内吸杂工艺的保护气氛的选择有指导意义.     

锗对重掺硼直拉硅中氧沉淀的影响

通过单步长时间退火(650～1150℃/64h)和低高两步退火(650℃/16h 1000℃/16h和800℃/4～128h 1000℃/16h),研究锗对重掺硼硅(HB-Si)中氧沉淀的影响.实验结果表明,经过退火后,掺锗的重掺硼硅中与氧沉淀相关的体微缺陷密度要远远低于一般的重掺硼硅,这表明锗的掺人抑制了重掺硼硅中氧沉淀的生成,并对相关的机制做了初步探讨.     

氮对直拉硅片中氧沉淀分布的影响

研究了氮在退火过程中对直拉硅片中的氧沉淀分布的影响.实验结果表明,三步退火后在掺氮硅片截面形成特殊的M形的氧沉淀密度分布,即表面形成没有氧沉淀的洁净区(DZ) ,体内靠近DZ区域形成高密度、小尺寸的氧沉淀,而在硅片的中心处形成低密度、大尺寸的氧沉淀.分析认为,由于在第一步高温退火过程中氮在硅片表面外扩散,同时在硅片体内促进氧沉淀,改变了间隙氧的分布,从而导致在随后的热处理过程中氧沉淀的特殊分布行为     

空位对普通和掺氮直拉硅单晶中氧沉淀形核的作用

研究了普通直拉(CZ)硅单晶和掺氮直拉(NCZ)硅单晶在氩气氛下进行1250℃/50s的快速热处理(RTP)后,再经600～1000℃的不同温区内的缓慢升温处理和1000℃保温处理后的氧沉淀行为.研究表明,由RTP引入的空位在700～800℃间缓慢升温退火时对CZ硅中氧沉淀形核的促进作用最显著,而在800～900℃间缓慢升温退火时对NCZ硅中氧沉淀形核的促进作用最显著;在800以上,氮促进氧沉淀形核的作用比空位更强.此外,提出了适用于CZ和NCZ硅片的基于高温RTP和低温缓慢升温热处理的内吸杂工艺.     

新型低熔点铜基钎料的研制

以Cu-22Sn为基体,在此基础上添加Ni和Mn及其它微量元素,研制了一种低熔点铜基钎料.该钎料可在850℃下钎焊,钎焊温度比纯铜钎料低200℃,可在较低温度下钎焊低碳钢.对该钎料的钎焊工艺性能、钎料微观组织以及力学性能进行了研究.研究结果表明,该钎料具有优异的钎焊工艺性和润湿性,接头强度较高,冶金特性优异,界面冶金结...     

外延硅片表面时间雾的形成及其机理EI北大核心CSCD

外延片生产中有时会遇到外延硅片在洁净室中暴露--段时间后产生雾状宏观缺陷(即所谓的时间雾)的不利情形,然而关于外延硅片表面时间雾的成因目前尚不清楚。通过探究常压化学气相外延工艺生长的外延硅片表面时间雾的形成条件,发现外延硅片取出之前生长腔和传递腔之间的压力差是时间雾形成与否的关键因素。分析认为:取片之前,当生长腔相对传递腔为正压时,外延尾气的返流使得外延硅片表面吸附了尾气中的SiCl_(2)及其团簇(SiCl_(2))_(n),进一步吸附空气中的水分并与之发生化学反应,这是时间雾形成的内因。采用扫描电子显微镜(SEM)、X光能量色散谱(EDS)和全反射X光荧光光谱(TXRF)等手段,对时间雾相关的颗粒形貌和组分进行表征。结果表明:时间雾相关的颗粒呈现为规则多面体和球形两种典型形貌,前者与NH_(4)Cl小晶体有关,而后者与有机物有关。分析认为:洁净室空气中的含NH_(4)^(+)无机组分以及异丙醇(IPA)等有机组分是形成时间雾的外因。生产中避免外延硅片表面时间雾的根本措施在于,在外延炉腔中取片之前必须避免外延工艺的尾气不会返流至生长腔。     

重掺直拉硅对重金属Cr的内吸杂能力

研究了重掺硼(HB)、重掺砷(HAs)以及重掺锑(HSb)直拉(CZ)硅片对重金属Cr的内吸杂能力.将不同程度(～1012cm-2,～1014cm-2)沾污Cr的硅片在N2下进行常规的高-低-高三步退火,并由全反射X射线荧光光谱(TRXF)测量退火前后样品表面Cr的含量.结果表明在三种重掺硅中,HB硅片的内吸杂能力最强,HAs硅片次之,HSb硅片最低.     

氢气退火对大直径直拉硅单晶中空洞型缺陷的影响

研究了氢退火对大直径直拉硅单晶中空洞型缺陷 (voids)的影响 .样品在 10 5 0～ 12 0 0℃范围进行氢退火 ,退火前后样品上的流水花样缺陷 (FPD)和晶体原生粒子 (COP)在腐蚀后分别用微分干涉光学显微镜和激光记数器进行观察 .实验结果表明在氢退火以后 ,FPD缺陷的密度随温度升高不变 ,而样品上的 COP密度大量减少 .分析可知 ,氢气退火仅仅消除了硅片表面的 voids,而对于硅片体内的 voids不产生影响 ,并在实验的基础上 ,讨论了氢退火消除 voids的机理 .     

高压热处理对氧沉淀低温形核的影响

研究了外加高压(1GPa)下对450℃热处理硅片中氧沉淀行为的影响.透射电镜观察表明相对于大气压下热处理的样品,高压处理的样品会产生密度更高、尺寸更小的氧沉淀,表明高压有利于小直径氧沉淀的生成.电学性能测试表明,高压下处理的样品其热施主生成浓度和生成速率远远高于常压下处理的样品,这表明热施主与低温热处理过程中生成的高浓度氧沉淀核心有密切的关系.     

直拉重掺硼硅单晶的研究进展

系统介绍了直拉重掺硼(B)硅单晶研究的最新进展。主要内容包括重掺B硅单晶的基本性质，利用重掺B籽晶进行无缩颈硅单晶生长技术，重掺B硅单晶的机械性能，重掺B硅单晶中的氧和氧沉淀，以及B的大量掺杂与大直径直拉硅单晶中空洞型(Void)原生缺陷的控制关系。在此基础上，探讨了当前直拉重掺B硅单晶生产和研究中存在的主要问题。