快速退火气氛对300mm CZ硅片吸杂效应和表面微观结构的影响

研究了N2和N2/NH3混合气两种不同气氛快速退火处理硅片对洁净区和氧沉淀分布的影响.研究发现:N2/NH3混合气氛处理的硅片在后序热处理中表层形成很薄的洁净区同时体内形成高密度的氧沉淀;而N2气氛处理的硅片的沽净区较厚、氧沉淀密度较低.但是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.X射线光电子能谱和原子力显微镜扫描的结果显示N2/NH3混合气氛处理使表面出现了强烈的氮化反应,利用氮化反应町以解释快速退火气氛对洁净区分布的影响.     

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/NHa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/NHs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.     

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/NHa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/NHs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.     

PTCDA/ITO表面和界面的AFM和XPS分析

利用X射线光电子能谱(XPS)对苝四甲酸二酐[3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride(PTCDA)]/铟锡氧化物(ITO)表面和界面进行了研究.用原子力显微镜(AFM)对PTCDA/ITO样品的表面形貌进行了分析.XPS表明,在原始表面的C1s精细谱存在两个主谱峰和一个伴峰,主谱峰分别由结合能为284.6eV的苝环中的C原子和结合能为288.7eV的酸酐基团中的C原子激发;而结合能为290.4eV的伴峰的存在,说明发生了来源于ITO膜中的氧对C原子的氧化现象.O原子在C=O键和C-O-C键的结合能分别为531.5和533.4eV.在界面处,C1s谱中较高结合能峰消失,且峰值向低结合能方向发生0.2eV的化学位移;O1s谱向低结合能方向发生1.5eV的化学位移.由此可以推断,在界面处PTCDA与ITO的结合是PTCDA中的苝环与ITO中的In空位的结合.AFM的结果显示,PTCDA薄膜为岛状结构,岛的直径约为100～300nm,表面起伏约为14nm.相邻两层PTC-DA分子由于存在离域大π键而交叠和PTCDA分子中的苝环与ITO的In空位的紧密结合是最终导致PTCDA岛状结构形成的原因.     

清洗后硅片表面的电子结构

介绍了一种含表面活性剂和螯合剂的新型半导体清洗剂和清洗工艺。利用红外吸收谱、X射线光电子谱和原子力显微镜等 ,把它和标准 RCA清洗工艺的清洗效果做了比较。测试结果表明 ,经清洗过的硅片表面主要是由硅、氧和碳三种元素组成 ,它们分别以 Si-O键、C-O键和 Si-C键的形式存在。两种清洗技术都在硅片表面产生氧化硅层 ,在硅片表面都存在有机碳污染 ,但新型半导体清洗工艺产生的有机碳污染少于标准 RCA清洗。在对硅片表面的粗糙化影响方面 ,新型半导体清洗技术清洗明显优于标准 RCA清洗技术     

退火对硫化后的P+ 型InP表面性能的影响

文章采用光致发光( PL)测试和X射线光电能谱(XPS)测试相结合的方法,对硫化前后P+型InP的PL光谱以及表面化学成分进行了分析,得到了退火对硫化过的InP表面性能的影响结果;同时得到了S在InP表面所成键的结构以及稳定性随温度的变化的情况。     

快速热退火对SPV法测试氧化硅片中铁的影响

研究了快速热退火(RTA)对表面光电压SPV法测试氧化硅片中铁的影响.结果表明,氧化硅片在1100℃的条件下RTA 3min后,SPV测出的铁含量大幅度地减小.由于RTA的均匀化作用,氧化硅片表层的铁浓度显著低于氧化刚结束时硅片表层的铁浓度.根据SPV测试理论,从硅片表面到少数载流子产生处这一区域的铁浓度最终决定了铁含量的测试结果,即硅片表层的铁含量代表了整个硅片的铁含量.因此,氧化硅片经RTA处理后,SPV测出的铁含量大幅度地减小.     

Liq/ITO结构表面与界面的AFM和XPS研究

采用真空蒸发沉积的方法,在覆盖有ITO膜的玻璃基片上沉积一层Liq.利用原子力显微镜(AFM)对制备的Liq/ITO样品表面进行扫描,发现Liq粉末表现为岛状形态,其表面极不平整,存在大量裂缝和空隙,有许多针孔.用X射线光电子能谱(XPS)研究了Liq/ITO紧密接触的表面和界面电子状态.对样品In3d和Sn3d的电子状态分析也证实了ITO表面沉积Liq膜存在裂缝和针孔,这些裂缝和针孔吸附了空气中大量的气体分子;对C1s谱的分析发现,ITO膜表面存在一定的C污染;对N1s谱分析可知,界面处N原子与O、In和Sn原子有相互作用,这将会影响Liq的发光颜色.     

退火对Al掺杂ZnO薄膜材料结构性能和表面形貌的影响研究

采用无机盐溶胶-凝胶方法在载玻片衬底上制备了ZnO:Al薄膜,利用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)研究了退火温度和退火时间对ZnO:Al薄膜结构和形貌的影响.结果显示,ZnO:Al薄膜为六角纤锌矿晶体结构,具有很高的沿C轴的(002)择优取向,随退火温度的升高或退火时间的适当延长,衍射峰的半高宽减小、强度增强,晶粒尺寸增大.结果表明,通过适当控制退火温度和退火时间可以得到高质量的ZnO:Al薄膜.     

300 mm硅片表面延性磨削机理研究

根据脆性材料实现延性磨削时存在临界深度的理论,通过设定磨削参数,使之满足硅片的延性磨削条件.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对磨削硅片表面和截面进行分析研究.研究结果表明:硅片表面形成规律的磨削印痕,且磨削印痕微弱,在硅片表面留下的磨削沟槽保留延性磨削特征,硅片表面无微细裂纹和因脆性崩裂产生的凹坑;硅片截面明显地分为非晶层、次表面损伤层、单晶硅层,非晶层厚度约为50～100 nm,表面微细裂纹完全消失,次表面损伤层厚度约为50～150 nm,次表面损伤层存在微细裂纹.     

300mm掺氮直拉硅片的原生氧沉淀径向分布

采取从某一温度(600～1000℃)开始缓慢升温至高温(1150℃)并保温若干时间的方法,使得直拉Si片中大于起始温度对应的氧沉淀临界尺寸的那一部分原生氧沉淀得以长大,然后通过傅里叶红外光谱测量氧浓度变化以及利用扫描红外显微术测量氧沉淀密度.通过这样的方法,定性地研究了300mm掺N直拉Si片的原生氧沉淀的径向分布.研究表明:氧沉淀异常区域(称为P区)的原生氧沉淀密度显著高于空位型缺陷区域(称为V区);此外,V区中的原生氧沉淀的尺寸分布是不连续的,表现为高温下形成的大尺寸原生氧沉淀和低温下形成的小尺寸氧沉淀,而P区中的原生氧沉淀的尺寸分布则是连续的.我们从直拉Si晶体生长过程中原生氧沉淀的形成机制出发,对上述结果做了定性的解释.     

300mm掺氮直拉硅片的原生氧沉淀径向分布

采取从某一温度(600～1000℃)开始缓慢升温至高温(1150℃)并保温若干时间的方法,使得直拉Si片中大于起始温度对应的氧沉淀临界尺寸的那一部分原生氧沉淀得以长大,然后通过傅里叶红外光谱测量氧浓度变化以及利用扫描红外显微术测量氧沉淀密度.通过这样的方法,定性地研究了300mm掺N直拉Si片的原生氧沉淀的径向分布.研究表明:氧沉淀异常区域(称为P区)的原生氧沉淀密度显著高于空位型缺陷区域(称为V区);此外,V区中的原生氧沉淀的尺寸分布是不连续的,表现为高温下形成的大尺寸原生氧沉淀和低温下形成的小尺寸氧沉淀,而P区中的原生氧沉淀的尺寸分布则是连续的.我们从直拉Si晶体生长过程中原生氧沉淀的形成机制出发,对上述结果做了定性的解释.     

快速热处理对重掺As硅单晶中氧沉淀的影响

对重掺As硅片进行快速热处理，发现重掺As硅片中氧沉淀行为与快速热处理温度、保温时间和降温速度有很大的关系. 随着快速热处理温度的升高、降温速度的增大和保温时间的延长，氧沉淀的密度增大. 最后对影响的机理进行了讨论.     

高温退火对铸造多晶硅片中位错密度的影响

对铸造多晶硅片进行了1 000~1 400℃的高温退火和不同方式冷却实验,用显微观察法对退火硅片及其相邻姊妹片位错密度进行了测量统计。研究了退火温度和冷却方式对铸造多晶硅片中位错密度的影响。结果证实:当退火温度在1 100℃及以下时,硅片的位错密度并没有降低反而增加了;当退火温度在1 320℃及以上时,硅片的位错密度明显降低,其幅度随温度提高增大;但退火后如断电随炉冷却而不控制冷却速率,位错密度又会提高。