快速预热处理对大直径CZ-Si中FPDs及清洁区的影响

研究了不同气氛下快速预热处理(RTA)后,硅片中的流动图形缺陷(FPDs)密度和随后两步热处理形成的魔幻清洁区(MDZ)之间的关系.硅片经过高温快速预热处理后,再经过800℃(4h) 1000℃(16h)常规退火,以形成MDZ.研究发现,当硅片在Ar气氛或N2/O2(9%)混合气氛下RTA预处理后,FPDs密度较低,随后热处理出现的氧沉淀诱生缺陷密度较高、清洁区较宽.对于N2/O2混和气氛,随着O2含量的增加,FPDs和氧沉淀诱生缺陷密度变小,纯O2气氛下预处理后硅片中FPDs和氧沉淀诱生缺陷密度最低.因此,可以通过调节N2/O2混合气氛中两种气氛的比例来控制空洞型微缺陷和硅片体内氧沉淀诱生缺陷的密度.     

双面抛光工艺中压力对300 mm硅片表面形貌的影响

利用非接触式光学轮廓仪研究了双面抛光过程中不同压力下300mm硅片表面形貌的变化，并通过Stribeck曲线进行了探讨。结果表明。双面抛光过程中机械作用的强度随着压力的变化而不同，从而影响抛光后的硅片表面形貌。当硅片表面与抛光垫之间的接触处于固，液混合接触区时，协调机械去除作用与化学腐蚀作用之间的关系，使之达到平衡，可以显著地降低硅片表面的微粗糙度和峰谷值。     

300 mm双面磨削硅片损伤层厚度检测

测量300 mm双面磨削硅片损伤层厚度,不仅可以为优化双面磨削工艺提供科学依据,并最终可以减少双面磨削损伤层厚度,而且可以有助于减少抛光时间,改善抛光硅片的几何参数.本文应用恒定腐蚀法和双晶衍射法测量了300 mm硅片双面磨削工艺后的损伤层厚度,对恒定腐蚀法进行了较深入的研究,并结合恒定腐蚀法的结果对硅片进行双晶衍射.得出以下结论杨氏腐蚀液因为对缺陷具有良好的择优性能,可以用以损伤层厚度检测.而硝酸腐蚀液因为对缺陷不具有良好的择优性能,因而不能用以损伤层厚度检测;恒定腐蚀法可以粗略测定磨削硅片损伤层厚度,而双晶衍射法可以精确测定磨削硅片损伤层厚度;根据恒定腐蚀法的测试结果来进行双晶衍射,可以减少测试样品的数量,节省试验经费;300 mm直拉P型＜100＞硅片经2000#砂轮双面磨削后的损伤层厚度为12.5μm.     

降低硅片表面微粗糙度的预氧化清洗工艺

利用原子力显微镜研究了预氧化清洗工艺对清洗后的硅片表面微粗糙的影响,并通过建立表面氧化过程的分子模型和氧化层模型来进行相应的机理分析.结果表明,硅片表面在含有氧化剂H2O2的溶液中生成一层氧化层后,能基本消除OH-对硅片表面的各向异性腐蚀,清洗后的表面微粗糙度比清洗前小,并且随SC-1清洗过程中NH4OH浓度的增大而减小.     

高温氩/氢混合气氛退火对硅片表面质量的影响

研究了高温退火过程中氩/氢混合气氛对300 mm硅片表面质量(原生颗粒缺陷和微粗糙度)的影响。在氢气含量不同的氩/氢混合气氛中,对样品进行1100℃,1 h的高温退火处理,研究退火前后硅片表面原生颗粒缺陷和微粗糙度值的变化。实验结果表明,氩/氢混合气氛中氢气的含量对硅片表面原生颗粒缺陷的消除没有促进也没有抑制作用,增加氢气比例能促进硅片近表层处空洞型缺陷的消除;混合气氛中氢气的存在使得退火后硅片表面的微粗糙度值增加的更多,同时随着氢气比例的增加,表面微粗糙度增加的百分比总体呈递增趋势。最后就氢气对硅片近表面处空洞型缺陷的消除促进作用和氢气至表面微粗糙度变化机制做了分析。     

高温氩退火对直拉CZ硅单晶中空洞型微缺陷的影响

研究了高温氩退火对大直径直拉硅单晶中晶体原生粒子缺陷(COP)的消除作用.分别在不同温度和保温时间下进行退火,然后利用表面扫描检测系统SPI测量退火前后硅片表面COP的密度变化,来表征退火对COP的消除作用.研究发现,在1200℃退火2h能够显著降低硅单晶表面区域的COP密度,并且随着退火时间的延长COP的密度降低得越多.然后,把所有的退火硅片抛去不同的厚度,检测COP在厚度上的分布,进而得出退火对COP消除的有效距离为0～10 μm.因此,可以得到高温氩退火只能够消除硅片表面的COP缺陷,而对于硅片内部的这些缺陷影响较小.     

沉积温度对多晶硅吸杂薄膜的影响

研究了在不同温度下生长多晶硅吸杂薄膜,薄膜应力对硅单晶抛光片翘曲参数的影响,并对所得的多晶硅薄膜结构进行扫描电镜观察。实验结果表明,随着沉积温度的不断升高,多晶硅晶粒不断长大,晶界减少,多晶硅薄膜应力逐渐降低,吸杂硅片的翘曲度逐渐减小,综合考虑硅片的吸杂效能与弯曲翘曲度控制,650～680℃为多晶硅薄膜最佳沉积温度。     

忆阻器材料的研究进展

忆阻器(RRAM)是一种新兴的非挥发性存储器,具有简单的器件结构、较快的操作速度和相对较小的功耗。简述了忆阻器的基本原理以及该领域材料方面的最新研究进展,其中重点介绍了HP忆阻器模型;综述了基于不同薄膜材料制备的忆阻器的特性,如有机材料、固态电解液材料、多元金属氧化物、二元金属氧化物等;阐述了忆阻器的重要意义及面临的巨大挑战,提出了未来该领域需要加强研究的若干问题。     

表面光电压测量P型硅抛光片少子扩散长度及铁杂质含量的研究

表面光电压法近年来在半导体晶片的电学特性研究中发挥了重要作用.本文简述了该方法的测量原理,给出了直径125mm硅抛光片少子扩散长度及铁杂质浓度的测量数据,讨论了生产工艺对硅抛光片表面质量的影响.     

直拉硅单晶中的流动图形缺陷

用Secco腐蚀液对直径150mm p型(100)直拉硅单晶片进行择优腐蚀后,得到了流动图形缺陷(FPDs),并通过原子力显微镜(AFM)对其微观结构进行观察.实验发现,在FPDs缺陷的尖端存在有几百纳米的由(111)面构成的八面体空洞,这与Takeno等人的实验结果相反,他们认为FPD的端部是间隙型的位错环;实验还发现,FPD端部的空洞随腐蚀时间延长会逐渐变为圆形的浅坑直至最后消失.