导读:本文包含了内吸杂工艺论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:直拉硅片,快速热处理,氧沉淀,内吸杂工艺
内吸杂工艺论文文献综述
蒋立伟[1](2016)在《直拉硅片的基于快速热处理的内吸杂工艺》一文中研究指出直拉硅片的内吸杂是通过合适的热处理工艺使氧沉淀过程仅发生在硅片体内,其产生的氧沉淀及其诱生缺陷[统称:体微缺陷(BMD)]吸除硅片表面的金属沾污。高温快速热处理(RTP)因可以在硅片中引入空位且能控制其浓度的深度分布,因而具有控制氧沉淀的作用。美国前MEMC公司在2000年左右,提出了基于高温快速热处理的直拉硅片的内吸杂工艺(MDZ工艺),该工艺具有热预算低和再现性好的优点,一直受到人们的关注。在本文的工作中,一方面改进了广泛用于制造集成电路的<100>硅片的MDZ工艺,另一方面探讨了有可能用于集成电路制造的<311>硅片的MDZ工艺,得到如下主要结果:<100>硅片的MDZ工艺通常为氩气氛下的RTP@1250℃+800℃/4h+ 1000℃/16h。研究表明:在MDZ工艺前先进行氩气氛下的1200℃/30min预处理,可以显着地促进800℃热处理时的氧沉淀形核,从而加快1000℃热处理时的氧沉淀过程。辉光放电质谱和深能级瞬态谱的分析表明:1200℃/30min预处理并没有在硅片中引入明显的金属沾污。因此,可以合理地排除金属沾污促进硅片在MDZ工艺中氧沉淀的可能性。分析认为:在通常的MDZ工艺中,RTP@1250℃所产生的空位大部分被原生氧沉淀的长大所消耗,只有小部分参与新的氧沉淀核心的形成;而1200℃/30min预处理使硅片中的原生氧沉淀得到显着的消融,这使得后续的RTP@1250℃C所产生的空位几乎都参与800℃热处理时氧沉淀的异质形核,这种情况下形成的氧沉淀核心远多于原生氧沉淀,从而显着促进硅片在MDZ工艺中1000℃C热处理时的氧沉淀。因此,1200℃/30min预处理可以减少MDZ工艺中的1000℃热处理时间,而不削弱硅片的内吸杂能力。<311>直拉硅片因具有比<100>直拉硅片更好的氧化层击穿特性,而有可能成为另外一种用于集成电路制造的硅片,但<311>直拉硅片的氧沉淀行为及内吸杂工艺尚未被研究。通过对比<311>硅片和<100>硅片在低-高两步和高温RTP-低-高叁步退火(MDZ)工艺中的氧沉淀行为,发现<311>硅片的氧沉淀速率更大且形成的氧沉淀的密度更大。研究表明,上述两种硅片中氧在1000℃的扩散速度几乎没有差异。初步分析认为:由于<311>硅片中自间隙硅原子的发射比<100>硅片中的更为容易,<311>硅片中氧沉淀的形核与长大处在更有利的条件。在相同的MDZ工艺下,<311>硅片中的BMD密度比<100>硅片的高得多,因而<311>硅片的内吸杂性能更好。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-05-01)
马强[2](2006)在《模拟CMOS集成电路热处理过程中基于快速热处理内吸杂工艺的研究》一文中研究指出直拉硅片的内吸杂对于提高集成电路的成品率具有重要意义。传统的高-低-高退火工艺,虽然能形成良好的内吸杂结构,但是不符合集成电路热处理工艺“低热预算”的发展趋势。近年来提出的基于快速热处理(RTP)的“内吸杂”工艺,在一定程度上缩短了热处理的时间,但是整个工艺过程的热预算依然较高。本文的研究目的是将基于快速热处理的内吸杂工艺溶入到CMOS集成电路工艺中,目的是在硅片中形成内吸杂结构,而不显着增加热预算。在实验中,本文选取了有代表性的长热预算和短热预算的CMOS工艺,模拟工艺中的热氧化步骤、阱推进步骤和消除离子注入损伤的热处理步骤等主要热过程,通过对这些步骤进行适当的调整,使得硅片在集成电路工艺过程中形成了内吸杂结构。本论文重点研究了普通(CZ)、掺氮(NCZ)和N/N+直拉硅外延片在上述热过程中形成的内吸杂结构,获得了如下主要结果: 一、模拟的短热预算CMOS工艺(≈12小时)的研究结果: 如果短热预算CMOS工艺不经过任何改动,那么经过该工艺处理的普通(CZ)和掺氮(NCZ)硅片体内均未出体缺陷(BMD)。这主要是因为热处理时间太短(≈12小时),硅片内原生氧沉淀来未能充分长大,因而不能形成体缺陷(BMD)。 将用于消除离子注入损伤的RTP的温度调整为1250℃后,在CZ和NCZ硅片内均形成宽度超过30μm的洁净区和高密度的BMD,而NCZ硅片的DZ宽度明显小于CZ硅片的。这是因为RTP的温度提高至1250℃后,大量的空位注入到硅片内,空位为原生氧沉淀的长大提供了空间,同时空位还会于氧结合形成复合体,从而促进氧沉淀的形核。氮对氧沉淀的促进作用,使得NCZ硅片氧浓度较低的近表面处,仍会有少量氧沉淀出现,从而使得洁净区变窄。 当用于消除离子注入损伤的RTP的温度调整为1250℃时,同时调整阱推进步骤的升温速度至1℃/min后,CZ和NCZ硅片内BMD的密度进一步增加,同时DZ的宽度缩小至20μm左右。推进升温速度的降低,硅片中尺寸大于阱推进起始温度(800℃)临界形核半径的那部分原生氧沉淀可以充分长大,进而达到或超过阱推进最高温度(1000℃)的临界形核半径,从而可以在高温下继续长大,形成体缺陷,因此体缺陷密度进一步增加;同时,硅片洁净区也会因为其近表面部分小的原生氧沉淀长大而变小。(本文来源于《浙江大学》期刊2006-02-01)
宫龙飞[3](2005)在《大直径直拉硅片的一种新型内吸杂工艺研究》一文中研究指出半导体硅材料是微电子产业的基础材料。多年来,人们一直在研究如何控制和利用直拉硅中的杂质和缺陷,即所谓的“缺陷工程”。其中内吸杂工艺是学术界和工业界普遍关注的重点领域。近年来,人们一直在致力于简化内吸杂工艺和减少内吸杂工艺的热预算。本文在此方面做了探索性的工作,提出了一种新型的内吸杂工艺,取得了如下的主要结果: 提出了一种新的直拉硅片的内吸杂工艺,我们称之为“L-H Ramping IG”工艺。该工艺的基本思想是:通过从适当的低温缓慢升温到足够的高温并保温一定时间,使得硅片体内的原生氧沉淀长大而形成体缺陷(BMD),同时近表面区域的原生氧沉淀被融解,并发生氧的外扩散而形成洁净区(DZ)。这种新的内吸杂工艺充分利用了硅中原生缺陷的长大形成高密度的体缺陷,与传统的高-低-高叁步退火工艺相比,很大程度上节省了内吸杂工艺的热预算。 对上述的内吸杂工艺的详细研究表明:起始温度越低,产生的体缺陷密度越高;升温速率的降低会导致体缺陷的密度增加;高温保温温度和保温时间决定了洁净区的宽窄,只有在足够高的温度下保温才会产生稳定的洁净区;只有在惰性气氛中热处理,L-H Ramping工艺才可能产生洁净区。进一步的研究还表明,L-H Ramping内吸杂工艺更适合于掺氮直拉硅单晶。 本文还研究了大直径直拉硅片在不同的退火制度中,氧气作为保护气氛对洁净区和氧沉淀形成的影响。研究表明,在氧沉淀的形成过程中,氧气氛保护退火主要影响氧沉淀的长大过程,而对氧沉淀形核的影响则不显着。研究还表明,在传统的H-L-H内吸杂工艺中,通过调整不同阶段的保护气氛,可以得到更好的内吸杂结构。(本文来源于《浙江大学》期刊2005-05-01)
内吸杂工艺论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
直拉硅片的内吸杂对于提高集成电路的成品率具有重要意义。传统的高-低-高退火工艺,虽然能形成良好的内吸杂结构,但是不符合集成电路热处理工艺“低热预算”的发展趋势。近年来提出的基于快速热处理(RTP)的“内吸杂”工艺,在一定程度上缩短了热处理的时间,但是整个工艺过程的热预算依然较高。本文的研究目的是将基于快速热处理的内吸杂工艺溶入到CMOS集成电路工艺中,目的是在硅片中形成内吸杂结构,而不显着增加热预算。在实验中,本文选取了有代表性的长热预算和短热预算的CMOS工艺,模拟工艺中的热氧化步骤、阱推进步骤和消除离子注入损伤的热处理步骤等主要热过程,通过对这些步骤进行适当的调整,使得硅片在集成电路工艺过程中形成了内吸杂结构。本论文重点研究了普通(CZ)、掺氮(NCZ)和N/N+直拉硅外延片在上述热过程中形成的内吸杂结构,获得了如下主要结果: 一、模拟的短热预算CMOS工艺(≈12小时)的研究结果: 如果短热预算CMOS工艺不经过任何改动,那么经过该工艺处理的普通(CZ)和掺氮(NCZ)硅片体内均未出体缺陷(BMD)。这主要是因为热处理时间太短(≈12小时),硅片内原生氧沉淀来未能充分长大,因而不能形成体缺陷(BMD)。 将用于消除离子注入损伤的RTP的温度调整为1250℃后,在CZ和NCZ硅片内均形成宽度超过30μm的洁净区和高密度的BMD,而NCZ硅片的DZ宽度明显小于CZ硅片的。这是因为RTP的温度提高至1250℃后,大量的空位注入到硅片内,空位为原生氧沉淀的长大提供了空间,同时空位还会于氧结合形成复合体,从而促进氧沉淀的形核。氮对氧沉淀的促进作用,使得NCZ硅片氧浓度较低的近表面处,仍会有少量氧沉淀出现,从而使得洁净区变窄。 当用于消除离子注入损伤的RTP的温度调整为1250℃时,同时调整阱推进步骤的升温速度至1℃/min后,CZ和NCZ硅片内BMD的密度进一步增加,同时DZ的宽度缩小至20μm左右。推进升温速度的降低,硅片中尺寸大于阱推进起始温度(800℃)临界形核半径的那部分原生氧沉淀可以充分长大,进而达到或超过阱推进最高温度(1000℃)的临界形核半径,从而可以在高温下继续长大,形成体缺陷,因此体缺陷密度进一步增加;同时,硅片洁净区也会因为其近表面部分小的原生氧沉淀长大而变小。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
内吸杂工艺论文参考文献
[1].蒋立伟.直拉硅片的基于快速热处理的内吸杂工艺[D].浙江大学.2016
[2].马强.模拟CMOS集成电路热处理过程中基于快速热处理内吸杂工艺的研究[D].浙江大学.2006
[3].宫龙飞.大直径直拉硅片的一种新型内吸杂工艺研究[D].浙江大学.2005