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快速热处理对直拉硅单晶中FPDs的影响

张建强  刘彩池  郝秋艳  周旗钢  王敬  
【摘要】:快速热处理(RTA)是一种有效减少直拉硅中空洞型微缺陷的方法,本文研究了不同气氛下快速热处理对流动图形缺陷(FPD)密度的影响。研究发现,氢气氛下高温快速热处理可以有效减少直拉硅中的FPD,首次发现在氧气氛下经过快速热处理同样可以有效减少硅片中的FPD,而氮氧混合气氛的效果小于纯氧气氛,并且随着氮气比例的增大,效果越来越差,纯氮气氛的效果最差。空洞型微缺陷的消除分为两步:首先是空洞内壁氧化膜的崩塌,然后间隙硅原子进入空洞或空洞中的空位扩散出去,从而空洞逐渐变小直至消失。每一步对于空洞的消除都很重要,在氢气气氛下快速热退火是由于加强了氧扩散,使硅片近表面的氧浓度降低,从而加速了空洞内壁氧化膜的分解和氧的扩散:而氧气气氛下是由于在高温过程中产生了间隙硅原子,使得空洞消除的第二步得到及时有效的实施,从而也促进了空洞的消除。

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