N_2气氛下快速退火(RTA)对硅片氧沉淀密度和表面形貌的影响

快速退火(RTA)单晶硅片时,硅片内部会形成一种特殊的空位分布。空位的分布将决定后序两步退火(800℃,4 h+1000℃,16 h)后生成的洁净区宽度和氧沉淀密度。研究了N2气氛下,不同RTA恒温时间对洁净区形成和氧沉淀密度的影响。发现延长RTA恒温时间,会增加氧沉淀密度。使用原子探针显微镜(原子力显微镜)研究了RTA后表面形貌的变化。发现在N2气氛下RTA处理过的硅片,表面微粗糙度略有增加。

氧本征吸除低温退火工艺的研究和改进

讨论了硅片中氧沉淀形成的机理，推荐一种本征吸除的改进技术，用以增强吸除效果。在本征吸除工艺的低温退火中，用连续的线性升温退火代替常规的恒温退火。采用改进的本征吸除工艺后，可增加硅片表面ＭＯＳ结构少子产生寿命和降低Ｐ＋Ｎ结二极管的反向电流。

快速退火气氛对硅片洁净区和表面形貌的影响

使用N2和N2／NH3混合气氛作为快速热退火（RTA）气氛，研究了RTA气氛对洁净区、氧沉淀和硅片表面形貌的影响。在N2／NH3混合气氛下，RTA处理后，硅片表面出现小坑，同时，微粗糙度增加，后续热处理工艺中会出现薄的洁净区（～10μm）和高密度的氧沉淀。经过N2气氛RTA处理的硅片，表面微粗糙度变化不大，后续热处理中获得较厚的洁净区（≥40μm）和较低的氧沉淀密度。

快速退火气氛对300mm硅片内洁净区和氧沉淀形成的影响

300mm硅片中厚度合适的洁净区和高密度氧沉淀,有利于对器件有源区金属沾污的吸除,改善栅氧化物的完整性.文中使用Ar,N2/NH3混合气作为快速退火(RTA)气氛,研究RTA气氛对洁净区、氧沉淀形成的影响.研究发现N2/NH3混合气氛处理的硅片表层洁净区明显薄于Ar气氛处理的硅片,氧沉淀密度明显高于Ar气氛处理后的硅片.同时发现在两种气氛下,延长恒温时间都可以降低洁净区厚度,增加氧沉淀密度.基于空位增强氧沉淀成核和氮化空位注入的基本原理,就RTA气氛和恒温时间对洁净区和氧沉淀分布的影响进行了讨论.

微氮CZ硅单晶中氧沉积的研究

通过对微氮ＣＺ硅单晶中氧沉积性质的研究表明，在氮—氮对（Ｎ—Ｎ）浓度为９×１０１５／ｃｍ３且经去热施主预热处理的样品中，氮对氧的沉积没有增强作用．因此，在实用的微氮ＣＺ硅单晶中的氮杂质不会对三步本征吸杂产生不利影响．

硅片和硅器件工艺中的本征吸除技术

本文介绍了本征吸除技术的产生、发展、应用,以及本征吸除的机制。

淀积在硅片上起杂质吸除用的多晶硅的研究

在器件的高温工艺过程中多晶硅再结晶,晶粒不断地长大,多晶硅层厚因高温氧化而减薄直到完全耗尽。在多晶硅层完全去除后在硅衬底中诱生出高密度的氧化层错起吸除中心作用。多晶硅能促进硅片内的氧沉淀成核和生长,起内吸杂作用。本文提出了多晶硅持续吸杂的机理。