研究内容对直拉硅进行快中子辐照,揭示硅中辐照缺陷的形成、存在状态、转化规律;辐照对大直径硅中void微缺陷缺陷的控制与消除行为;辐照对对直拉硅中氧的扩散、沉淀及本征吸除效应所产生的影响。通过工艺改进设法稳定电参数的稳定性,设法排除施主的干扰,寻求较理想的退火工艺并设法与器件工艺相结合。意义人为地在直拉硅中引入缺陷,改变硅中点缺陷的浓度,抑制和消除大直径直拉硅中void缺陷; 通过引入缺陷与硅中固有杂质氧的相互作用,使其在硅片内形成较合理的分布,并得以控制与利用,是半导体缺陷工程的新内容。具有较高的学术价值和实用价值。
本项目对快中子辐照直拉硅中辐照缺陷的形成、存在状态、转化规律、辐照对大直径硅中void微缺陷缺陷的控制与消除行为、辐照对对直拉硅中氧的扩散、沉淀及本征吸除效应所产生的影响进行了详尽的研究,以获得控制和消除这些缺陷的工艺和方法。通过快中子辐照人为地在直拉硅中引入缺陷,系统的研究了辐照缺陷对直拉硅电学性能、空位-氧相关缺陷、氧沉淀及诱生缺陷以及掺氮硅中相关缺陷的影响。研究发现电子辐照是电子有效陷阱,大部分处于受主态;辐照后硅中间隙氧含量快速下降,降低速度在辐照开始为最大,随辐照剂量增加到一定程度,间隙氧含量降低速度迅速降低;低剂量辐照下,低温热处理后会有空位双氧出现,辐照剂量大时,会抑制空位双氧的形成;辐照样品高温热处理后,常温红外光谱中间隙氧吸收峰向低频端宽化,体内产生大量氧沉淀诱生的体层错和位错以及位错环;首次将快速热处理(RTP)引入到快中子辐照直拉硅的内吸杂工艺中,RTP未能改变快中子辐照直拉硅中氧沉淀的进程,快中子辐照引入的缺陷,使RTP的行为不同于普通直拉硅,随着RTP温度的升高,辐照样品中清洁区宽度逐渐变窄,而经历氮气氛预处理将有助于清洁区的形成。