重?fù)戒R直拉硅單晶的氧沉淀行為.pdf

1、重?fù)戒R直拉硅片最早被用做外延硅片的襯底，至今仍然是主要的襯底材料之一。外延硅片的內(nèi)吸雜能力取決于襯底硅片的氧沉淀，因此研究重?fù)戒R直拉硅單晶的氧沉淀行為具有重要的實(shí)際意義。雖然已有研究表明重?fù)戒R直拉硅單晶中的氧沉淀受到抑制，但對(duì)其氧沉淀行為的理解遠(yuǎn)沒(méi)有象輕摻直拉硅單晶的那樣深入。本論文利用二次離子質(zhì)譜(SIMS)，掃描紅外顯微術(shù)(SIRM)和擇優(yōu)腐蝕結(jié)合光學(xué)顯微術(shù)等手段進(jìn)一步研究了重?fù)戒R直拉硅片在不同熱處理情況下的氧沉淀行為，得到如下主要

2、結(jié)果：
　　 對(duì)比研究了輕摻磷直拉硅片和不同初始氧濃度的重?fù)戒R直拉硅片經(jīng)低溫和高溫兩步退火的氧沉淀行為。研究發(fā)現(xiàn)：(1)與輕摻磷硅片相比，高氧濃度的重?fù)戒R硅片在低溫短時(shí)間退火時(shí)氧沉淀形核受到顯著的抑制；(2)在650℃長(zhǎng)時(shí)間退火時(shí)重?fù)戒R硅片的氧沉淀形核幾乎不受抑制，而在450℃或750℃長(zhǎng)時(shí)間退火時(shí)，重?fù)戒R硅片中氧沉淀形核仍然受到抑制；(3)對(duì)于低氧濃度的重?fù)戒R硅片而言，在450-750℃退火時(shí)，不論時(shí)間長(zhǎng)短，氧沉淀形核始終受到

3、抑制。我們認(rèn)為重?fù)戒R硅片在650℃退火時(shí)會(huì)形成Sb-V-O復(fù)合體，它們作為前驅(qū)體促進(jìn)了氧沉淀的形核；在450℃退火時(shí)Sb-V-O復(fù)合體濃度太低，在750℃退火時(shí)Sb-V-O復(fù)合體不能穩(wěn)定存在，因而在這兩種情況下的氧沉淀形核都受到抑制。低氧濃度的重?fù)戒R硅片由于氧過(guò)飽和度太低，因而不利于氧沉淀的形核。
　　 研究了重?fù)戒R直拉硅片中原生氧沉淀的形成過(guò)程。結(jié)果表明：原生氧沉淀可能是在晶體生長(zhǎng)結(jié)束后冷卻至800～650℃這一過(guò)程中形成的，