重摻銻直拉硅單晶的氧沉淀行為.pdf

1、重摻銻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，因此研究重摻銻直拉硅單晶的氧沉淀行為具有重要的實際意義。雖然已有研究表明重摻銻直拉硅單晶中的氧沉淀受到抑制，但對其氧沉淀行為的理解遠沒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)等手段進一步研究了重摻銻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：
　　 對比研究了輕摻磷直拉硅片和不同初始氧濃度的重摻銻直拉硅片經(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，高氧濃度的重摻銻硅片在低溫短時間退火時氧沉淀形核受到顯著的抑制；(2)在650℃長時間退火時重摻銻硅片的氧沉淀形核幾乎不受抑制，而在450℃或750℃長時間退火時，重摻銻硅片中氧沉淀形核仍然受到抑制；(3)對于低氧濃度的重摻銻硅片而言，在450-750℃退火時，不論時間長短，氧沉淀形核始終受到

3、抑制。我們認為重摻銻硅片在650℃退火時會形成Sb-V-O復(fù)合體，它們作為前驅(qū)體促進了氧沉淀的形核；在450℃退火時Sb-V-O復(fù)合體濃度太低，在750℃退火時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。低氧濃度的重摻銻硅片由于氧過飽和度太低，因而不利于氧沉淀的形核。
　　 研究了重摻銻直拉硅片中原生氧沉淀的形成過程。結(jié)果表明：原生氧沉淀可能是在晶體生長結(jié)束后冷卻至800～650℃這一過程中形成的，