硅材料中碳氧雜質(zhì)行為-資料下載頁
2025-05-14 22:40本頁面
【正文】 氧濃度小于某個極限時，不產(chǎn)生氧沉淀 氧濃度大于該極限時，大量產(chǎn)生氧沉淀 初始氧濃度與氧沉淀量測定值 影響氧沉淀的因素 2. 晶體的原生狀態(tài) 例如先生成的晶體頭部經(jīng)歷了熱處理過程，可能形成氧沉淀 3. 重?fù)诫s原子的影響 硼促進(jìn)氧沉淀 銻抑制氧沉淀 4. 熱處理氣氛 含氮氧化性氣氛促進(jìn)氧沉淀；純氧則增加表層潔凈區(qū)厚度；高純的氬氣、氮?dú)鉀]有影響 影響氧沉淀的因素 5. 熱處理條件 ——退火溫度 低溫退火：氧沉淀量少，大多數(shù)仍然是間隙氧，沉淀密度較大但是核心極??； 高溫退火： （ 900℃ ）氧沉淀量不大，氧沉淀密度迅速增加，很快趨于平衡，氧沉淀體積逐漸增大； 1350 ℃ 退火可以消除原生氧沉淀； 中溫退火：氧沉淀量大，氧的擴(kuò)散速度快，氧沉淀易長大； 低溫 +高溫：促進(jìn)氧沉淀工藝，低溫大密度成核，高溫下利于長大； 氧沉淀的形態(tài) 低溫長時間退火（ 600700℃ ）形成棒狀沉淀，截面數(shù)十納米，長度可達(dá)微米，由柯石英相組成，在（ 100）晶面上沿 110方向生長 氧沉淀的電鏡觀察（待定） 氧沉淀的形態(tài) 中溫退火（ 700 950℃ ）得到片狀沉淀，厚度 14nm， 邊長 3050nm，由方石英相組成，沉淀在（ 100）晶面上 中溫氧沉淀的電鏡觀察 氧沉淀的形態(tài) 高溫退火（ 9501300℃ ）得到多面體沉淀，由無定形氧化硅構(gòu)成， 1520nm 實(shí)際退火中可能同時出現(xiàn)兩種以上形態(tài) 內(nèi)吸雜 吸雜指在晶體的內(nèi)部或背面造成缺陷，吸引材料表面的雜質(zhì)在缺陷處沉淀，在表面得到無雜質(zhì)、無缺陷得潔凈區(qū) 內(nèi)吸雜是利用氧沉淀吸引雜質(zhì) 內(nèi)吸雜工藝可以結(jié)合器件工藝進(jìn)行 示意圖 氧吸雜是現(xiàn)代大規(guī)模集成電路制造的有效技術(shù)手段 氧吸雜工藝 為了在硅材料內(nèi)部產(chǎn)生高密度的氧沉淀 位錯復(fù)合體，吸雜工藝采用高溫 低溫 高溫三步退火 在高于 1150℃ 的氧氣氛中退火，使氧從表面向外擴(kuò)散，表面氧濃度等于平衡固溶度，控制得到10um的無氧區(qū) 600~750℃ 氮?dú)夥胀嘶?24小時，使硅晶體內(nèi)部產(chǎn)生高密度的氧沉淀胚核 1050℃ 氮?dú)夥胀嘶?24小時，使氧沉淀迅速長大，同時形成位錯環(huán)、層錯等誘生缺陷，金屬雜質(zhì)被吸引到氧沉淀附近 氧吸雜工藝 為了在硅材料內(nèi)部產(chǎn)生高密度的氧沉淀 位錯復(fù)合體，吸雜工藝采用高溫 低溫 高溫三步退火 在高于 1150℃ 的氧氣氛中退火，使氧從表面向外擴(kuò)散，表面氧濃度等于平衡固溶度，控制得到10um的無氧區(qū) 600~750℃ 氮?dú)夥胀嘶?24小時，使硅晶體內(nèi)部產(chǎn)生高密度的氧沉淀胚核 1050℃ 氮?dú)夥胀嘶?24小時，使氧沉淀迅速長大，同時形成位錯環(huán)、層錯等誘生缺陷，金屬雜質(zhì)被吸引到氧沉淀附近
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