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.     

Ar气氛下快速退火对CZ-Si单晶中FPD的影响

将Si片经Secco腐蚀液腐蚀,用光学显微镜和原子力显微镜(AFM)对CZ-Si单晶中的流动图形缺陷(FPD)的形貌、分布及结构进行了研究,对Si片进行了湿氧化处理并采用较新的快速退火方法(RTA),在Ar气氛下对Si片进行热处理,研究了退火温度和退火时间对FPD缺陷密度的影响.结果表明,FPDs缺陷在1 100 ℃以下非常稳定;但是在1 100 ℃以上的温度,尤其在1 200℃对Si片进行RTA处理后,Si片中FPD的密度大大降低,而且随着的退火时间的延长,密度不断下降.     

CZ-Si单晶中流动图形缺陷的本性探究

CZ-Si单晶中的流动图形缺陷(FPDs)是否属于空洞型缺陷,目前尚有争议.通过光学显微镜和原子力显微镜对其结构进行了细致地研究.实验发现,FPDs外形如抛物线,在硅片中呈内高外低分布,并且在其顶端附近还存在一单型或双型的八面体空洞,其尺寸、结构及类型与COPs、LSTDs缺陷都非常相似.所有这些都表明,FPDs为空洞型缺陷.本次实验结果将有助于对空洞型缺陷本性及其消除机制的进一步研究.     

大直径CZSi单晶中微缺陷与间隙氧之间的关系

通过实验分析了大直径直拉硅片中间隙氧含量对原生新微缺陷的影响,并对具有不同间隙氧含量的硅片进行热处理实验.结果发现间隙氧含量影响到晶体中新微缺陷的密度,通过高温退火可显著降低微缺陷的密度.     

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 10 5 0～ 12 0 0℃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.     

大直径直拉硅片的快速热处理

主要研究了快速热处理( RTP)对大直径直拉( CZ)硅片的清洁区( DZ)和氧沉淀的影响.通过在Ar、N2 、O2 三种不同气氛中,在不同温度下RTP发现在大直径CZ硅片中氧沉淀的行为及DZ的宽度与RTP的温度、气氛有很大关系.在实验的基础上,讨论了在大直径CZ硅中RTP对氧沉淀和DZ的影响机理.     

大直径直拉硅片的快速热处理

主要研究了快速热处理(RTP)对大直径直拉(CZ)硅片的清洁区(DZ)和氧沉淀的影响.通过在Ar、N2、O2三种不同气氛中,在不同温度下RTP发现在大直径CZ硅片中氧沉淀的行为及DZ的宽度与RTP的温度、气氛有很大关系.在实验的基础上,讨论了在大直径CZ硅中RTP对氧沉淀和DZ的影响机理.     

高温快速热处理对硅中热施主的影响

研究了不同气氛(N2 、O2 、Ar)下高温快速热处理(RTP)对热施主形成和消除特性的影响.研究发现无论在何种气氛下进行高温RTP ,对热施主的形成均无影响.扩展电阻的分析结果表明,热施主在硅片纵向的分布是均匀的.根据高温RTP后硅片的空位特征,认为点缺陷对热施主的形成特性无影响.同时研究了高温RTP预处理对热施主消除特性的影响,发现氧气和氩气高温RTP的样品其生成的热施主经过6 5 0℃退火即可消除,和普通的热施主消除特性相同.而N2 气氛下高温RTP的样品,6 5 0℃退火后仍有部分施主存在,经95 0℃退火才能彻底消除,这可能是由于RTP处理中发生氮的内扩散     

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.     

ULSI用CZ硅单晶中的空洞型原生缺陷及其控制

详细阐述了COP、LSTD和FPD等空洞型原生缺陷的基本性质、形成机理和它们与晶体生长参数的关系,以及目前主要采用的几种消除空洞型缺陷的方法.研究表明,利用快速退火消除空洞型原生缺陷,是一种简单而有效的方法.     

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.     

Effects of Rapid Thermal Annealing on the Device Characteristics of Quantum Well Infrared Photodetectors

The effect of rapid thermal annealing (RTA) on important detector characteristics such as dark current, absolute response, noise, and detectivity is investigated for quantum-well infrared photodetectors (QWIP) operating in the 8–12 μm wavelength regime. A comprehensive set of experiments is conducted on QWIPs fabricated from both as-grown and annealed multiple-quantum-well structures. RTA is done at an anneal temperature of 850°C for 30 s using an SiO₂ encapsulant. In general, a decrease in performance is observed for RTA QWIPs when compared to the as-grown detectors. The peak absolute response of the annealed QWIPs is lower by almost a factor of four, which results in a factor of four decrease in quantum efficiency. In addition, a degraded noise performance results in a detectivity which is five times lower than that of QWIPs using asgrown structures. Theoretical calculations of the absorption coefficient spectrum are in excellent agreement with the experimental data.     

快速热退火对ITO薄膜及LED芯片性能的影响

采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上制备了GaN基LED外延层,采用磁控溅射法制备了氧化铟锡(ITO)薄膜,ITO薄膜用于制作与p-GaN的欧姆接触.研究了快速热退火温度为550℃,退火时间为200 s时,不同氧气体积流量对ITO薄膜性能及LED芯片光电性能的影响.结果表明:不通氧气时,ITO薄膜的方块电阻和透过率分别为33 Ω/口和93.1％,LED芯片出现电流拥挤效应,其电光转换效率只有33.3％;氧气体积流量为1 cm3/min时,ITO薄膜的方块电阻和透过率分别为70 Ω/口和95.9％,LED芯片的电流扩展不佳,其正向电压较高,电光转换效率为43.8％;氧气体积流量为0.4 cm3/min时,ITO薄膜的方块电阻和透过率分别为58 Ω/口和95.4％,LED芯片的电流扩展最佳,其亮度最高、正向电压最低,电光转换效率较高,为52.9％.