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。     

直接键合硅片界面键合能的理论分析

直接键合硅片界面的键合能依赖于界面成键的密度,是退火温度和时间的函数,界面反应激活能决定着成键的行为．硅片键合能随退火温度分两步增加,这种现象被归因于界面反应存在两种不同的激活能．将硅本征氧化层与硅热氧化层两种键合界面在退火过程中的行为进行了理论分析与比较．硅本征氧化层的键合能随温度的增加要比热氧化层界面的大．键合能的饱和时间与激活能密切相关．     

智能剥离工艺的热动力学模型

提出了注氢硅片表面借助键合氧化硅片进行剥离的热动力学模型，这种剥离现象是退火过程中氢离子注入区氢气泡横向增长的结果，氢气泡的增长速率依赖于氢复合体分解和氢分子扩散所需的激活能，氢气泡的半径是退火时间，退火温度和注氢剂量的函数，氢气泡的临地径可根据Griffith能量平衡条件来获得，根据氢气泡增长的这一临界条件，获得了不同劈裂温度所需要的剥离时间。     

SiGe外延层中硼注入和退火

对采用快速加热、超低压－化学汽相沉积（ＲＴＰ／ＶＬＰ－ＶＣＤ）技术生长的Ｓｉ０．８Ｇｅ０．２／Ｓｉ应变外延层进行硼注入，注入能量为４０ｋｅＶ，注入剂量为２．５×１０＾１４ｃｍ＾－２。然后，进行不同时间、不同温度的快热退为（ＲＴＡ）稳态炉退火。结果表明，ＲＴＡ优于稳态炉退火，其最佳条件下：退火时间为１０ｓ，退火温度范围为７５０℃－８５０℃，或者退火温度为７００℃，时间为４０ｓ，基本可消除由注入引起的     

智能剥离工艺的热动力学模型

提出了注氢硅片表面借助键合氧化硅片进行剥离的热动力学模型,这种剥离现象是退火过程中氢离子注入区氢气泡横向增长的结果.氢气泡的增长速率依赖于氢复合体分解和氢分子扩散所需的激活能,氢气泡的半径是退火时间、退火温度和注氢剂量的函数.氢气泡的临界半径可根据Griffith能量平衡条件来获得.根据氢气泡增长的这一临界条件,获得了不同劈裂温度时所需的剥离时间.     

智能剥离工艺的热动力学模型(英文)

提出了注氢硅片表面借助键合氧化硅片进行剥离的热动力学模型 ,这种剥离现象是退火过程中氢离子注入区氢气泡横向增长的结果 .氢气泡的增长速率依赖于氢复合体分解和氢分子扩散所需的激活能 ,氢气泡的半径是退火时间、退火温度和注氢剂量的函数 .氢气泡的临界半径可根据 Griffith能量平衡条件来获得 .根据氢气泡增长的这一临界条件 ,获得了不同劈裂温度时所需的剥离时间     

CF4等离子处理在低温硅片直接键合中的应用

键合前用CF4等离子体对硅片表面进行处理,经亲水处理后,完成对硅片的预键合.再在N2保护下进行40h 300℃退火,获得硅片的低温直接键合.硅片键合强度达到了体硅的强度.实验表明,CF4对硅片的处理不仅可以激活表面,而且可以对硅片表面进行有效的抛光,大大加强了预键合的效果.     

区熔硅近表面洁净区和体内微缺陷的形成

中子辐照区熔 (氢 )硅片经退火后在近表面形成洁净区 ,在硅片内部形成体内微缺陷 .微缺陷的形成与中子辐照造成的损伤及单晶硅内氢杂质的催化加速有关 ,还与后续退火条件有关 .第一步退火的温度对微缺陷的尺度有很大的影响 ,中低温要比高温所形成的微缺陷小 .在退火过程中微缺陷有一个生长过程 ,110 0℃退火 2 h微缺陷已达最大 .硅片表面的粗糙度影响表面洁净区的形成 ,洁净区出现在未抛光面 ,双面抛光硅片不会形成表面洁净区.     

区熔硅近表面洁净区和体内微缺陷的形成

中子辐照区熔(氢)硅片经退火后在近表面形成洁净区,在硅片内部形成体内微缺陷.微缺陷的形成与中子辐照造成的损伤及单晶硅内氢杂质的催化加速有关,还与后续退火条件有关.第一步退火的温度对微缺陷的尺度有很大的影响,中低温要比高温所形成的微缺陷小.在退火过程中微缺陷有一个生长过程,1100℃退火2h微缺陷已达最大.硅片表面的粗糙度影响表面洁净区的形成,洁净区出现在未抛光面,双面抛光硅片不会形成表面洁净区.     

区熔硅近表面洁净区和体内微缺陷的形成

中子辐照区熔(氢)硅片经退火后在近表面形成洁净区,在硅片内部形成体内微缺陷.微缺陷的形成与中子辐照造成的损伤及单晶硅内氢杂质的催化加速有关,还与后续退火条件有关.第一步退火的温度对微缺陷的尺度有很大的影响,中低温要比高温所形成的微缺陷小.在退火过程中微缺陷有一个生长过程,1100℃退火2h微缺陷已达最大.硅片表面的粗糙度影响表面洁净区的形成,洁净区出现在未抛光面,双面抛光硅片不会形成表面洁净区.     

直接键合硅片界面键合能的理论分析

直接键合硅片界面的键合能依赖于界面成键的密度 ,是退火温度和时间的函数 ,界面反应激活能决定着成键的行为 .硅片键合能随退火温度分两步增加 ,这种现象被归因于界面反应存在两种不同的激活能 .将硅本征氧化层与硅热氧化层两种键合界面在退火过程中的行为进行了理论分析与比较 .硅本征氧化层的键合能随温度的增加要比热氧化层界面的大 .键合能的饱和时间与激活能密切相关     

铂扩散快恢复二极管特性的研究

描述了用直拉单晶(CZ)硅片采取铂液态源扩散的方法控制少子寿命,以达到减小快恢复二极管的反向恢复时间的目的.通过一系列的实验对铂扩散二极管的特性进行研究,分析了铂扩散二极管的反向恢复时间TRR、正向压降VF以及漏电流IR等参数之间的关系,并分析了反向恢复时间TRR的温度特性.得到TRR与VF之间的理想折衷:TRR为80～500 ns,VF控制在0.9～1.3 V.不但使TRR与VF的折衷有了较大的改善,而且在材料上采用了成本较低的直拉单晶硅片代替成本较高的外延片.分析了铂扩散温度和时间对反向恢复时间TRR和正向压降VF的影响,理论上解释了各主要参数之间相互影响的原因.     

铍注入锑化铟快速热退火的研究

借助ＳＩＭＳ、ＡＥＳ、ＲＢＳ和ＴＥＭ对Ｂｅ注入ＩｎＳｂ的快速热退火特性进行了深入的研究．Ｂｅ注入能量为１００ｋｅＶ，注人剂量为５×１０１４ｃｍ－２．快速热退火温度范围为３００—５００℃，退火时间为３０—６０秒．结果表明，快速退火后，Ｂｅ注入分布剖面的内侧不存在再分布，但峰值浓度有不同程度的降低，表面存在Ｂｅ的外扩散．３５０℃退火，Ｂｅ注入ＩｎＳｂ的晶体损伤基本消除，ＩｎＳｂ表层不存在化学配比的偏离．退火温度超过３５０℃，ＩｎＳｂ表层发生热分解，产生Ｓｂ的耗尽，形成由Ｉｎ、Ｓｂ及其氧化物组成的复杂结构．     

硅片直接键合机理及快速热键合工艺

本文的理论与实验结果说明,硅片表面吸附的OH团是室温下硅片相互吸引的主要根源。采用SIMS和红外透射谱定量测量了OH吸附量。开发了表面活化技术。发现键合强度随温度而增大是键合面积增加所致。SiO_2/SiO_2键合之界面中各种物质的扩散及氧化层粘滞流动可以消除界面微观间隙。经表面活化的两硅片经室温贴合,150℃预键合,800℃,2小时退火后经1200℃,2分钟快速热键合可实现完善的键合且原有杂质分布改变很小,为减薄工艺提供了一个技术基础。     

退火处理对Cu、CuNi薄膜及其热电偶电性能的影响

采用磁控溅射法在单晶硅片基底上制备多个Cu薄膜和CuNi薄膜,对其进行退火处理,分析不同退火温度对薄膜电阻率的影响。结果显示,随着退火温度的升高,两种薄膜的电阻率逐渐减小,且Cu薄膜的电阻率变化较CuNi薄膜更为明显。在镀有SiO2绝缘膜的硅片基底上制备T型(Cu/CuNi)薄膜热电偶,并进行退火处理,对退火前后的热电偶进行静态标定。实验数据表明,T型薄膜热电偶经过退火处理后,灵敏度由退火前38.35μV/℃增大到44.10μV/℃。     

退火处理对激光冲击AZ31镁合金力学性能的影响

研究了激光冲击AZ31镁合金在不同退火条件下的力学性能及其断口形貌。结果表明:随着退火温度及退火时间的增长,合金的硬度逐渐降低;在相同的退火时间(30 min)条件下,抗拉强度及延伸率在200℃~350℃温度区间内,随着温度的升高逐渐增加,在400℃退火后迅速降低;在相同的退火温度(350℃)条件下,随着时间的延长抗拉强度逐步降低,伸长率先略有增加然后降低;最佳的退火温度及时间为350℃和30 min,抗拉强度和断裂伸长率分别达到342 MPa及18%。不同的退火工艺对激光冲击后合金的断口形貌有明显影响,在350℃和30 min退火后断口呈现明显的韧性特征。     

微氮硅单晶中氧沉滨

实验研究了微氮硅单晶在７００℃，１０５０℃单步退火及二步退火的氧沉淀，指出破、氮杂质对低温退火生成的氧沉淀有明显促进作用，而对中温退火的氧沉淀基本没有影响，主要取决于原始氧浓度．实验还研究了低温预退火促进氧沉淀及氧沉淀延迟现象，探讨了碳氮杂质在氧沉淀中的作用．     

氮气中预退火来控制氧化堆垛层错的产生

通过x-射线截面分布图、腐蚀技术以及透射电子显微镜来研究控制氧化堆垛层错的产生问题。微缺陷是在1000℃～1100℃范围内在氮气中退火的硅体内产生的,并且它们的产生只限制在硅片内部。这些微缺陷在以后的氧化过程中生长得很快。生长的微缺陷对硅体内部的堆垛层错产生了影响。相反,表面的氧化堆垛层错不是由以后的氧化所引进的,因为通过预退火在表面层中没有微缺陷产生。用若干样品证实了氮气中预退火对氧化堆垛层错的产生有控制作用。     

真空退火对碳纳米管电子特性的影响

以Al/Fe为催化剂,使用热CVD法在硅片表面垂直生长碳纳米管.研究了不同温度下,未经高温真空退火的碳纳米管吸附和解吸乙醇蒸汽时,碳纳米管电学特性的变化规律.把碳纳米管在真空下(＜1 Pa)进行高温(150℃)退火,对经过退火的碳纳米管在不同温度下,吸附和解吸乙醇蒸汽后电学特性的变化规律进行研究.实验结果表明,未经高温真空退火的碳纳米管电学特性表现出p型半导体特性,经过高温真空退火后,碳纳米管的电学特性变为n型半导体特性.     

氢气退火对大直径直拉硅单晶中空洞型缺陷的影响

研究了氢退火对大直径直拉硅单晶中空洞型缺陷(voids)的影响.样品在1050～1200℃范围进行氢退火,退火前后样品上的流水花样缺陷(FPD)和晶体原生粒子(COP)在腐蚀后分别用微分干涉光学显微镜和激光记数器进行观察.实验结果表明在氢退火以后,FPD缺陷的密度随温度升高不变,而样品上的COP密度大量减少.分析可知,氢气退火仅仅消除了硅片表面的voids,而对于硅片体内的voids不产生影响,并在实验的基础上,讨论了氢退火消除voids的机理.