大直径直接硅单晶中的空洞型原生缺陷

空洞型（Void）原生缺陷在大直径直硅单晶中的重要性日渐突出，本文在论述大直径硅单晶中Void缺陷基本性质的同时，详细综述了这类缺陷的控制方法以及它与轻元素（氧，氮，碳，氢）杂质的相互作用，并简要讨论了关于Void缺陷的研究方法和今后的研究方向。     

微氮硅单晶中的空洞型原生缺陷

研究了掺氮和不掺氮直拉硅单晶中,空洞型原生缺陷(voids)的分布行为和其退火性质.从两种晶体不同位置取样,观察与大尺寸voids相关的流水花样缺陷(FPD)沿晶体轴向的分布,然后在1050～1250℃下Ar气中退火不同时间.实验结果表明在掺氮直拉硅中与较大尺寸voids相关的FPD缺陷的密度大量减少,其体内这种FPD缺陷的退火行为与不掺氮直拉硅一样,在高温下才能被有效的消除.这表明在直拉硅中掺氮可以抑制大尺寸的voids的产生,而且掺氮硅中voids的内壁也有氧化膜存在.     

微氮硅单晶中的空洞型原生缺陷

研究了掺氮和不掺氮直拉硅单晶中,空洞型原生缺陷(voids)的分布行为和其退火性质.从两种晶体不同位置取样,观察与大尺寸voids相关的流水花样缺陷(FPD)沿晶体轴向的分布,然后在1050～1250℃下Ar气中退火不同时间.实验结果表明在掺氮直拉硅中与较大尺寸voids相关的FPD缺陷的密度大量减少,其体内这种FPD缺陷的退火行为与不掺氮直拉硅一样,在高温下才能被有效的消除.这表明在直拉硅中掺氮可以抑制大尺寸的voids的产生,而且掺氮硅中voids的内壁也有氧化膜存在.     

大直径直拉硅单晶中的空洞型原生缺陷

空洞型 ( Void)原生缺陷在大直径直拉硅单晶中的重要性日渐突出。本文在论述大直径硅单晶中 Void缺陷基本性质的同时 ,详细综述了这类缺陷的控制方法以及它与轻元素 (氧、氮、碳、氢 )杂质的相互作用 ,并简要讨论了关于 Void缺陷的研究方法和今后的研究方向。     

直拉硅单晶中的流动图形缺陷

用Secco腐蚀液对直径15 0 mm p型(10 0 )直拉硅单晶片进行择优腐蚀后,得到了流动图形缺陷(FPDs) ,并通过原子力显微镜(AFM)对其微观结构进行观察.实验发现,在FPDs缺陷的尖端存在有几百纳米的由(111)面构成的八面体空洞,这与Takeno等人的实验结果相反,他们认为FPD的端部是间隙型的位错环;实验还发现,FPD端部的空洞随腐蚀时间延长会逐渐变为圆形的浅坑直至最后消失     

直拉硅单晶中的流动图形缺陷

用Secco腐蚀液对直径150mm p型(100)直拉硅单晶片进行择优腐蚀后,得到了流动图形缺陷(FPDs),并通过原子力显微镜(AFM)对其微观结构进行观察.实验发现,在FPDs缺陷的尖端存在有几百纳米的由(111)面构成的八面体空洞,这与Takeno等人的实验结果相反,他们认为FPD的端部是间隙型的位错环;实验还发现,FPD端部的空洞随腐蚀时间延长会逐渐变为圆形的浅坑直至最后消失.     

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.     

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.     

CZ硅单晶中原生缺陷的特性

描术了ＣＺ硅单晶中原生缺陷的分类,形成机理及它们对相关器件性能的影响,并就其控制和消除的方法进行了讨论。     

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.     

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.     

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.     

ULSI硅衬底片清洗技术的分析研究

本文阐述了ULSI硅衬底片清洗的重要性,介绍了目前世界上采用的各种清洗方法(湿法、干法、超声、激光等)的概况,并通过理论分析及清洗实验研究找出适用于工业规模应用的硅片清洗液和清洗技术.     

Barrier layers for Cu ULSI metallization

Barrier layers are integral parts of many metal interconnect systems. In this paper we review the current status of barrier layers for copper metallization for ultra-large-scale-integration (ULSI) technology for integrated circuits (ICs) manufacturing. The role of barrier layers is reviewed and the criteria that determine the process window, i.e. the optimum barrier thickness and the deposition processes, for their manufacturing are discussed. Various deposition methods are presented: physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), electrochemical deposition (ECD), electroless deposition (ELD), and atomic layer CVD (ALCVD) for barrier layers implementation. The barrier integration methods and the interaction between the barrier and the copper metallization are presented and discussed. Finally, the common inspection and metrology for barrier layer are critically reviewed.     

集成电路多层铜布线阻挡层CMP技术与材料

以化学机械全局平面化(CMP)动力学过程和机理为基础,在抛光浆料中采用粒径为15～20nm的硅溶胶作为CMP磨料,保证了高的抛光速率(200nm/min),同时可有效降低表面粗糙度,减少损伤层的厚度.     

ULSI中铜互连线技术的关键工艺

简述了ULSI中采用以铜作为互连线技术的工艺过程及其研究发展状况,并着重对铜互连线技术中扩散阻挡层的选取、铜淀积工艺的研究及化学机械抛光技术的平整度问题等一系列关键工艺作了较系统的分析与探讨。     

Silicon preamorphization and shallow junction formation for ULSI circuits

The effects of preamorphization of silicon by¹⁹F,²⁸Si and⁷⁴Ge implants preceding¹¹B implants have been investigated in this work and compared with BF₂ molecular implants. For shallow boron implanted layers less than 0.2 μm deep, the beam purity of BF₂ implants is crucial as well as proper preamorphization of the silicon to eliminate any inadvertent channeling. Preamorphization of silicon can be achieved with either⁷⁴Ge,²⁸Si or¹⁹F implants. Data from SIMS, TEM, RBS and diode leakage current measurements have all consistently shown that the best results are obtained with⁷⁴Ge preamorphization, followed by²⁸Si- and¹⁹F-preamorphization. RTA of preamorphized silicon at 1000° C for 10s in a dry argon ambient is preferred for shallow junctions. Furnace anneals at 950° C for 45 min of⁷⁴Ge preamorphized samples have resulted in practically perfect PN junctions.     

ULSI化学机械抛光的研究与展望

随着半导体行业的飞速发展，集成电路特征尺寸的微细化，半导体薄膜表面的高平坦化对器件高性能、低成本、高成品率有着重要的影响。作为唯一能实现全局平坦化方法的化学机械抛光(CMP)，近年来发展迅速，应用广泛。文章综述了化学机械抛光技术的发展现状：包括化学机械抛光设备、抛光液、抛光机理模型及应用研究进展；在此基础上，对CMP下一步发展的方向及其应用前景进行了展望。