快速热处理下大直径单晶硅中过渡族金属行为的研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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快速热处理下大直径单晶硅中过渡族金属行为的研究

项目名称：快速热处理下大直径单晶硅中过渡族金属行为的研究
项目类别：重大研究计划
批准号：90307010
申请代码：F040101
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2004-01-01-2006-12-31

项目负责人：杨德仁
负责人职称：教授
依托单位：浙江大学
批准年度：2003

中文摘要：

SOC是建立在特征线宽为0.1微米的超大规模集成电路上，对其基础材料大直径直拉单晶硅杂质和缺陷的了解和控制提出了更高的要求。过渡族金属杂质是硅中主要污染，对集成电路有致命的影响。目前快速热处理工艺广泛地应用到微电子工艺中，因此，本项目研究快速热处理工艺下在大直径单晶硅中过渡族金属与本征点缺陷的相互作用，研究快速热处理工艺参数和不同的原始硅片对过渡族金属作用规律的影响，同时研究快速热处理工艺条件下形成的金属沉淀或各种复合体，及其对随后的氧沉淀和洁净区的影响，以及内吸杂工艺中所吸引的金属沉淀在快速热处理下的稳定性，研究过渡族金属与点缺陷或其复合体的作用机理，为SOC集成电路用大直径硅单晶的制备和加工提供坚实的理论基础和技术依据。

中文主题词：直拉硅；金属；快速热处理

英文摘要：

Czochralski silicon； metal； ra

英文主题词： Czochralski silicon； metal； ra

结论摘要：

随着集成电路特征线宽的不断缩减，对其基础材料大直径直拉单晶硅中杂质和缺陷的了解和控制提出了更高的要求。过渡族金属杂质是硅中的主要污染，对集成电路有致命的影响，加之快速热处理工艺广泛应用到集成电路工艺中，研究快速热处理工艺下大直径直拉单晶硅中过渡族金属行为具有重要意义。研究发现，铜等过渡族金属沉淀随着快速热处理温度的升高以及冷却速度的变快而增强，从而导致硅片少子寿命的降低。而热处理气氛对金属沉淀的形貌几乎没有影响，但却对硅片的少子寿命有显著影响，氮气气氛下寿命最低，氩气次之，氧气最高。此外，在硅片不同缺陷区金属沉淀行为有明显差异，相比在A缺陷区，铜等金属更易在D缺陷区形成沉淀。RTP热处理下形成的铜等金属沉淀能显著地促进随后的氧沉淀，而金属沉淀的存在对传统工艺下形成的洁净区几乎没有影响，却使魔幻洁净区无法形成。这些研究为集成电路用大直径单晶硅的制备提供了坚实的理论基础，从而能有效地控制和减少工作区内金属杂质的沾污，制备出优质高产的集成电路器件。

成果综合统计