台湾省半导体厂家瞄准φ300mm硅片生产

<正> TSMC(台湾集成电路)、UMC(联电)、PSC(力晶)等台湾半导体厂家预定2001年底逐渐开始生产φ300mm 硅片。为了能够确保日本和美国的半导体厂家和设计公司委托的生产量,通过合资和共同开发的形式,逐渐确立起与上述台湾半导体厂家之间的协作环境。对于与世界上φ300mm 硅片相对应的半导体厂家来说,台湾正在变成试生产的实验场和生产基地。对于 TSMC 来说,由于半导体工厂生产奶φ300mm硅片会冒很大风险,因此他们可望与具有 IC 设计公司和高水平生产技术的美国半导体厂家合作起来共同开发新产品,并可望工厂在生产φ300mm 硅片时能提高     

快速预热处理对大直径CZ-Si中FPDs及清洁区的影响

研究了不同气氛下快速预热处理(RTA)后,硅片中的流动图形缺陷(FPDs)密度和随后两步热处理形成的魔幻清洁区(MDZ)之间的关系.硅片经过高温快速预热处理后,再经过800℃(4h) 1000℃(16h)常规退火,以形成MDZ.研究发现,当硅片在Ar气氛或N2/O2(9%)混合气氛下RTA预处理后,FPDs密度较低,随后热处理出现的氧沉淀诱生缺陷密度较高、清洁区较宽.对于N2/O2混和气氛,随着O2含量的增加,FPDs和氧沉淀诱生缺陷密度变小,纯O2气氛下预处理后硅片中FPDs和氧沉淀诱生缺陷密度最低.因此,可以通过调节N2/O2混合气氛中两种气氛的比例来控制空洞型微缺陷和硅片体内氧沉淀诱生缺陷的密度.     

快速预热处理对大直径CZ-Si中FPDs及清洁区的影响

研究了不同气氛下快速预热处理(RTA)后,硅片中的流动图形缺陷(FPDs)密度和随后两步热处理形成的魔幻清洁区(MDZ)之间的关系.硅片经过高温快速预热处理后,再经过800℃(4h)+1000℃(16h)常规退火,以形成MDZ.研究发现,当硅片在Ar气氛或N2/O2(9%)混合气氛下RTA预处理后,FPDs密度较低,随后热处理出现的氧沉淀诱生缺陷密度较高、清洁区较宽.对于N2/O2混和气氛,随着O2含量的增加,FPDs和氧沉淀诱生缺陷密度变小,纯O2气氛下预处理后硅片中FPDs和氧沉淀诱生缺陷密度最低.因此,可以通过调节N2/O2混合气氛中两种气氛的比例来控制空洞型微缺陷和硅片体内氧沉淀诱生缺陷的密度.     

硅片湿法清洗工艺缺陷控制研究

采用光学表面分析(OSA)方法,研究了硅片湿法清洗工艺中清洗液SC1的浓度配比和温度对硅片表面颗粒和缺陷的影响.研究结果表明,当NH4OH浓度较小,则硅片表面颗粒数增加,而缺陷减少;当SC1温度降低为45℃时,硅片表面颗粒增加数仅为60每片(颗粒尺寸大于等于0.2 μm),且无缺陷产生.优化工艺参数后,明显改善了硅片湿法清洗工艺的质量.     

IC缺陷轮廓的盒维数及其方向的分布特征

为了进行有效的集成电路（ＩＣ）成品率预报及故障分析，与光刻有关的硅片表面缺陷通常被假定为圆形的或方形的．然而，真实的缺陷的形貌是多种多样的．本文讨论了缺陷轮廓所具有的分形特征．该结果为硅片表面缺陷的精细表征及其计算机模拟作了有益的探索     

IC制造中真实缺陷轮廓的分形特征

为了进行有效的集成电路（ＩＣ）成品率预报及故障分析，与光刻有关的硅片表面缺陷通常被假定为圆形的或方形的．然而，真实的缺陷的形貌是多种多样的．本文讨论了缺陷轮廓所具有的分形特征．该结果为硅片表面缺陷的精细表征及其计算机模拟作了有益的探索     

注氢硅片中片状缺陷的结构特征及其深度分布的高分辨电镜研究

离子注入氢是改善硅材料性能,特别是实现硅片薄层剥离的重要途径。本文利用高分辨率电镜对注氢硅片的横截面样品进行了研究,观察了片状缺陷的结构特征,分析了片状缺陷尺寸和间距在纵深方向的变化。实验发现,沿着平行于正表面的(111)片状缺陷是注氢硅中的重要缺陷。片状缺陷的实质是四层晶面的应变,造成晶格膨胀约O．084nm。实验还发现片状缺陷的尺寸和间距随深度变化,在损伤带顶部和中间小,而在损伤带底部附近明显增大。     

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.     

非晶硅在硅片吸除技术中的应用研究

本文研究了一种新的、具有实际应用价值的硅片吸除技术．该技术包括利用ＰＥＣＶＤ法在腐蚀硅片背面沉积４００～８００ｎｍ厚的非晶硅膜，再经过６５０～６８０℃温度的热处理，使沉积膜与硅片结合更牢固，之后，把硅片进行抛光．结果表明，该技术能有效地消除硅抛光片表面的雾缺陷，同时硅片表面层少子寿命可提高２～４倍．     

硅中碳含量对缺陷成核的影响

本文研究了直拉硅单晶的氧内吸杂(IG)工艺中,单晶的碳含量对缺陷形成的影响.实验表明,碳含量较高的硅片虽然在750℃热处理时,氧的沉淀速率较高,但是经IG处理后,硅片体内仅观条到较少的缺陷.本文详细地研究了导致上述现象的原因,指出碳含量较高的硅片,在750℃处理时氧、碳同时沉淀,并以C-O复合体的形式存在.但是该类氧沉淀在高于900℃,将因分解而消失,因此对IG 硅片中缺陷的形成没有贡献.本文提供了有关实验结果,指出450℃下形成的SiO_x复合团,是IG硅片体内缺陷的主要成核部位.碳含量对低温形成SiO_x复合团的抑制作用,是高碳含量硅片在IG处理中,仅形成较少缺陷的直接原因.     

硅片叠块的缺陷种类,机理分析及改进措施

在玻璃钝化封装或塑料封装高压硅堆的制作过程中,硅片叠块的质量对于半导体器件本身的电气特性和可靠性指标均有着重要影响。 1.缺陷种类 (1)外形缺陷 据检查,硅片叠块的外形缺陷主要有:折断、间隙、裂缝、三角形块、台阶、塌陷、缺角等。     

简讯

激光在微电子工业生产和质量监控中应用的又一应用设备,由光电所与机电部1445所合作研制的WSIS-1000型硅片表面检查仪在中科院光电技术研究所(成都)通过鉴定。 工作原理采用聚焦激光光束扫描硅片表面,硅片表面的不规则缺陷将使激光向各个方向散射,散射光     

硅片缺陷自动检测分类方法探究

作为电池发电实际效率的重要影响因素,硅片质量具有重要作用。生产硅片的过程中需要综合考虑多种因素,这是因为硅片生产本身具有一定的缺陷。其中,多晶硅片经常性的缺陷主要是纯度不高以及位错缺陷。单晶硅片当中产生的缺陷主要是漩涡缺陷。出现硅片缺陷可能会造成电池片发电能力受到影响,并降低电池的使用寿命。为此,加强对半导体硅片的自动检测分类方法进行研究具有重要意义。     

ECL亚毫微秒电路衬底制备中的一些问题

随着LSI电路的发展,不仅对硅单晶材料质量提出较高的要求,而且对器件工艺中诱生的“二次”缺陷也愈来愈引起人们的重视.“二次”缺陷的产生,一方面与硅单晶材料中的原生缺陷有关,另外,还直接与硅片制备以至器件工艺余留下的机械损伤及沾污有关.因此深入研究硅片制备工艺,以获得表面无损,质量完善的硅片衬底,已成为提高器件成品率的重要途经.从78年起,我们在E100系列(MECL10K系列)电路基础上,进而研制了S_(13)、S_(14)等品种ECL亚毫微秒电路(S_(13)电路门延迟为0.7～0.9ns,S_(14)电路延迟为1.5ns,     

O76mm智能剥离SOI材料的制备及其表面缺陷的分析

结合硅片低温键合和中等剂量的氢离子注入,用智能剥离技术（Ｓｍａｒｔ－ｃｕｔ○Ｒ）成功地制备了７６ｍｍ的ＳＯＩ材料．用原子力显微镜（ＡＦＭ）测得表面粗糙度约为７ｎｍ,比普通的抛光硅片约大一个数量级．ＳＯＩ上层硅膜存在表面缺陷,包括未转移区和气泡等,这是由剥离前硅片键合界面存在的空洞引起．通过改进低温键合工艺,提高键合质量,可得到基本无宏观表面缺陷的ＳＯＩ材料．     

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.     

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.     

功能成品率估算的缺陷特征参数提取方法

基于微电子测试双桥结构,本文给出了缺陷特征参数提取方法.这些特征参数包含了缺陷在硅片上的空间分布和粒径(直径)分布,它们对集成电路功能成品率仿真是重要的.