补充资料：单晶片的吸除技术

单晶片的吸除技术
gettering of semiconductor wafers

、刁门一侣勺I单晶片的吸除技术getteri雌of semiconductorwafers在远离硅片表面层的体内或背表面层人为地形成缺陷或损伤，吸除正表面层内的微缺陷和快扩散的重金属杂质，使表面层内既无缺陷又无有害金属杂质沾污的技术。又称吸杂技术。吸除技术可分为本征吸除(内吸除)和非本征吸除(外吸除)。 本征吸除又称氧的本征吸除。是由硅体内氧沉淀及其诱生缺陷产生吸除作用。氧在一定的热处理规范下发生成核、沉淀，控制沉淀的密度和空间分布可实现吸除。本征吸除技术广泛采用3步热处理;①高温处理，温度范围选为1050一1250℃，热处理时间2一6小时。氧外扩形成的贫氧层深度与热处理的温度、时间、环境气氛以及硅中氧含量有关。参数的选择应根据要求的DZ(无缺陷、无有害杂质的洁净区)宽度而定。②低温处理，温度为650一80此。热处理过程中，体内过饱和的氧将发生沉淀成核。氧沉淀的成核机制(同质成核或异质成核)、速率、尺寸，受硅中氧和碳的含量、硅片的热经历以及热处理温度的影响。热处理时间可以从几小时到十几小时或更长。表面层内因氧含量低，不发生氧的沉淀成核。③高温处理结合器件的具体工艺进行，温度在960一1250℃。此过程中氧沉淀长大，同时产生氧沉淀诱生的微缺陷如堆垛层错、位错等。用做本征吸除技术的硅片，要求氧的含量高于8.5xl017cm一3，即所谓的“中氧”或“高氧”含量的硅片。热处理的气氛可以是氢、氮或氧。多数实验表明，氮中加少量的氧效果较好。 非本征吸除对硅片背表面施加一定的处理，如背面打毛、离子注入、浓磷、硼扩散、淀积多晶硅层等，形成晶格损伤和应力，产生吸除。最简便、经济的是硅片背面喷砂打毛。采用适当粒度的磨料进行研磨均可产生吸除作用。但这种方法易引起沾污，而且重复性不好，难于控制。采用适当能量的激光照射硅片背面，形成的损伤和缺陷的吸除，效果优于机械损伤的硅片。在离子注入机上，用加速到一定能量的氢、氧、磷、硼、硅等离子轰击硅片背面，可以造成离子注入损伤、晶格缺陷，也具有吸杂作用。其中，以Ar+注入的效果最好。Ar十注入的能量约为200 keV，注入剂量为1016cm一2左右。离子注入后应在干燥氢气氛下退火30分钟，退火温度高于750℃。背面浓磷、硼的扩散以及含氯的氧化吸除技术多与具体的器件制造工艺结合。若选用硼吸除，可在外延工艺前在硅片背面扩散，扩散温度1000一1150oC，时间60一160分钟，表面浓度约10‘9cm一3，结深3一4群m。若用磷吸除，可在发射区、基区扩散前进行。用三氯氧磷(POC13)作源，在800℃扩散40分钟左右，表面浓度约1020cm一3，结深1 .7一2 .0尽m。

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