硅片清洗研究进展

综述了清洗液的组成、特点、清洗机理、对硅片表面质量的影响以及清洗技术和理论的发展;着重指出了,改进的RCAI对颗粒度、微粗糙度和金属沾污作用的机理,讨论了它与清洗顺序的关系,极度稀释的RCA2能使金属沾污降至10∧10原子/cm∧2以下,且不易使颗粒重新沉淀;最后介绍了清洗工艺的最新进展。     

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     

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。     

掺氮直拉单晶硅中氧沉淀的研究进展

掺氮直拉硅单晶近年来引起了硅材料产业界和学术界的广泛关注.氧沉淀是直拉硅单晶缺陷工程的重要研究课题.对掺氮直拉硅单晶氧沉淀研究的最新进展进行了综述,主要阐述了氮是如何影响直拉单晶硅中原生氧沉淀、后续热工艺中氧沉淀行为以及氧沉淀的形貌.     

N+注入硅中氮-空位复合体的红外光谱

利用离子注入以100和180keV的能量和5×1015cm-2的剂量向单晶硅片双面注入氮杂质,然后进行不同温度的快速热处理(RTP).利用傅里叶红外(FTIR)光谱研究不同温度RTP处理后的注氮硅中氮杂质的行为.研究发现,经过750～900℃的RTP处理50s后,样品的FTIR图谱中出现四个新的红外吸收峰,并随温度升高先增强后减弱,这些红外吸收峰被认为与氮-空位复合体有关.通过构建原子结构模型并进行理论模拟计算分析,表明在新出现的红外吸收峰中有两个与双氮-双空位(N2V2)结构相关的红外吸收峰.     

拜耳法工艺沉降高效沉降槽进料系统改造

针对目前铝土矿石品位逐年下降,导致赤泥量增加,影响沉降槽沉降性能,同时结合现有沉降槽的生产实践现状,介绍了将高效深锥槽的中心井进料系统由文丘里改为溜槽式进料系统的改造方法及具体实施步骤。利用沉降槽高度落差,实现管道自溢流,退出溢流泵,通过具体方案的落地实施,实现降低用电能耗及提高沉降槽处理能力的目的。     

微氮硅单晶中的空洞型原生缺陷

研究了掺氮和不掺氮直拉硅单晶中,空洞型原生缺陷(voids)的分布行为和其退火性质.从两种晶体不同位置取样,观察与大尺寸voids相关的流水花样缺陷(FPD)沿晶体轴向的分布,然后在1050～1250℃下Ar气中退火不同时间.实验结果表明在掺氮直拉硅中与较大尺寸voids相关的FPD缺陷的密度大量减少,其体内这种FPD缺陷的退火行为与不掺氮直拉硅一样,在高温下才能被有效的消除.这表明在直拉硅中掺氮可以抑制大尺寸的voids的产生,而且掺氮硅中voids的内壁也有氧化膜存在.     

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.