大直径CZ硅单晶中流动图形缺陷FPDs的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文大直径CZ硅单晶中流动图形缺陷（FPDs）的研究姓名：乔治申请学位级别：硕士专业：材料物理与化学指导教师：刘彩池;任丙彦2003.3.1大直径Cz硅单晶中流动图形缺陷(FPDs)的研究摘要本文将cz硅单晶片在secco腐蚀液中择优旖蚀后，用光学显微镜和原子力娃微镜对流动图形缺陷(nowpa妣mdefects，FpDs)吞!硅片中的形态、分毒及其端部鹃微观结构遴行了仔细遗躐察和研究，并讨论了腐蚀时间对FPDs缺陷端部结构的影响；本文还通过磺究Ar气氛下快速退火(rapid蛙地r【r姒anne

2、越ing，R姒)对FPDs跤陷密度的影响，裙步探讨了FpDs的消除梳理。本文首次揭示了FPDs缺陷的空洞特性。用服予力显微镜对FPDs终孛句的研究结果表明，FpDs缺陷形翔抛物线，并且在英端部存在有和cOPs、LSTDs缺陷相同的由{111}面构成的八颟体空洞。这个空洞随羞在secco腐蚀波中腐蚀时闻延长，其在f100)瑟上的截蘸逐渐由正方形交为圆形，而置各个内壁也逐渐变缓，使空洞成为浅坑赢至最终消失，最后只有流动图形贸在了硅片表甄上。本次麴实验结果与强ken越d等久对种D咚韵研究结采大大楣反，仇稍认为FPDs韵

3、端部是一些间隙型的位稽环，面本实验的实验结果却支持了FPD缺路属空位型缺陷的观点。本文还研究了快速退火对FPDs密度的影响，探讨了该缺陷的消除机理。Ar气氛下对硅片进行的快速邋火(穗pidt酶蕊al黜le采ing，瓢A)的实验表明，FPDs缺陷在1100。C以下非常稳定，但是，在l100。c以上的温度对硅片进行科A处理盾，硅片中Fp孙的密度大大辫低，褥疑随着鹊遗火时润的蘧长，密度不断下降。FPDs端部八丽体空洞的消失分为两个阶段：(一)覆盖农空洞各个内壁上的氧化膜由于离瀣下硅片表嚣送域懿阉隙氧原予，梵其是空满整缺

4、陷周阑的阊隙氧源子的外扩散及自间隙硅原子的进入，而逐渐变薄直至最终消失。(二)无氧化膜的空洞，在裹滠下发出一个个空位，潮对八覆体空漏躅蹑的蛊阁陈硅躲子不断的靛空洞的边缘迁移至空洞的底部，使空洞逐渐变浅直至最后消失。关键诃：cz。si，流动图彩缺陷。八面体空洞，原子力显微镜，快速退火STUDYoNTHEFLoWPATTERNDEFECTS(FPDs)lNTHELARGECZSILICoNCRYSTALSABSTRACT111mispaper，tlleflowpattemdefects(FPDs)werereVeal

5、edbySeccoetchantandtheirshape，dis订ibutiononw疵raJldtips仃1lcture、Ⅳerestudiedinde诅ilsbyopticalmicroscopeandatomicforcemicroscope(AFM)．TherelationshipbetweenetchingtimeandmetipsnllctureofFPDswasalsodiscussed．Furthemlore，bystIldyingtheefrectofrapidmemal籼ealing(RjI

6、’A)onthedensityofFPDsinAr，mea衄ihilationmechanismofFPDswasdiscussedinthispapeL111evoid删tofFPDswasdiscoveredforme缸ttiIIle．ThegnJdyresuhsob【ainedbyAFMsuggeStt11attllenowpa士teITldefectswerereVealedashaVingwedgeshapearldt11ereweresmaUoctahedronvoidssurroundedby{ll

7、1)wIlichweremesameasCOPsandLSTDspla董1eswereobseⅣedatthetipsofnowpatteⅡldefects．MoreoVer，tlleoct“edronvoidswouldchaIlget0shalloworbicukpitsalldVaniShedat1astiftheetchingtimewasprolonged．0llrresultswerecontmstedtot11eresultmattheFPDsareintcrstitiaJtypedefcctsco

8、ncludedbyTakeno“口，andsuppontheViewsthattheFPDsarevacancy—typedetbcts．Inaddition，thee虢ctofrapidmennalallnealing(RTA)onmeFPDsdensityandtheannihilatiOnmechanismofFPDswerealsostudjedintllispa