点缺陷对硼掺杂直拉硅单晶p/p~+外延片中铜沉淀的影响

摘要

系统研究了点缺陷对晶体硅中氧沉淀生成的影响,及点缺陷和氧沉淀对重掺硼直拉硅单晶p/p~+外延片中铜沉淀的影响.样品先在不同的气氛下进行1250℃/60 s快速热处理,随后在750℃/8 h+1050℃/16 h常规热处理过程中引入铜沾污.通过腐蚀结合光学显微镜研究发现,以O_2作为保护气氛时,p~+衬底中的沉淀密度较小,以Ar和N_2作为保护气氛时,重掺硼p~+衬底中生成了高密度的沉淀,且在上述所有样品的外延层中均无缺陷生成.研究认为,以O_2作为保护气时引入的自间隙硅原子(Si_I)可以抑制沉淀的形成,而以Ar和N_2作为保护气氛时引入的空位则会促进沉淀的生成,这是导致此差异的主要原因.另外,研究还发现,p/p~+外延结构能很好地吸除硅片中的铜杂质,从而保持了外延层的洁净.