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《浙江大学》 2006年
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快速热处理对直拉硅片氧沉淀行为作用

钟玲  
【摘要】:近年来,世界著名的硅材料供应商—美国的MEMC提出了一种基于RTP的所谓的“魔幻洁净区”(Magic Denuded Zone,MDZ)内吸杂术,因此引发了快速热处理是如何影响直拉硅中的氧沉淀这一基本问题。本文着重研究了高温快速热处理对直拉硅片(包括轻掺和重掺)在后续热处理中氧沉淀行为的影响,获得如下结果结果。 1)研究了不同温度的RTP对直拉(Cz)硅片在两步(低—高)退火中氧沉淀的影响,结果表明:对于两步退火来说,RTP引入的空位参与了氧沉淀核心的形成,因而促进了后续高温热处理中的氧沉淀的长大;并且样品经过两步退火后的氧沉淀量与RTP处理的温度(亦即空位浓度)呈正相关关系。 2)研究了不同温度(1100℃~1280℃)的RTP对重掺硼硅单晶在后续800~1150℃单步退火中的氧沉淀行为的影响。得到如下结果:a)当后续单步退火温度为1150℃时,经过1200℃以上的RTP预处理后,几乎不产生氧沉淀,而经过1100℃的RTP预处理后,仍然产生一定的氧沉淀,但其数量明显少于未经过RTP预处理的样品。表明:重掺硼硅单晶中的一部分原生氧沉淀的尺寸大于氧沉淀在1150℃长大所需的临界尺寸,而高温RTP处理可以明显消除原生氧沉淀,当RTP温度在1200℃及以上时,原生氧沉淀几乎被完全消除。此外,还可推断:在重掺硼硅单晶中,即使在空位浓度很高的情况下,B-O复合体在1150℃时不能形成,这是由于氧过饱和度太低所致。b)当后续单步退火温度为800~1050℃时,经过1280℃的RTP预处理过的样品中都生成了高密度的氧沉淀,而在经过1200℃的RTP预处理的样品中氧沉淀密度很低,这表明空位促进了氧沉淀的形核中心(B-O复合体)的形成,这是由于空位为B-O复合体形成过程中的应力释放提供了空间。c)当后续单步退火温度为900~1050℃时,经过1200℃的RTP预处理的样品中的氧沉淀密度显著低于经过1100℃的RTP预处理的样品,这是由于原生氧沉淀在1200 ℃RTP中得到更彻底地消
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG156.2

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