硅溶胶抛光液对硅单晶抛光片表面质量的影响 被引量：2

1

作者 索开南 张伟才 +1 位作者 杨洪星 郑万超 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第10期788-794,共7页

硅抛光片表面质量除了受抛光工艺参数影响外,在很大程度上还受抛光液的影响。通过检测表面Haze值和粗糙度,研究硅抛光片表面形貌,分析不同抛光液对抛光片表面质量的影响,确定不同抛光阶段对抛光液的要求。研究结果表明粗抛光过程是以化... 硅抛光片表面质量除了受抛光工艺参数影响外,在很大程度上还受抛光液的影响。通过检测表面Haze值和粗糙度,研究硅抛光片表面形貌,分析不同抛光液对抛光片表面质量的影响,确定不同抛光阶段对抛光液的要求。研究结果表明粗抛光过程是以化学腐蚀为主导的化学机械平衡过程,与pH值联系紧密,与起机械摩擦作用的硅溶胶中SiO_(2)颗粒平均粒径及分布关系不大。要想获得原子级平坦的表面,精抛光液的作用非常重要,pH值对精抛光片表面的影响非常明显,必须严格控制在合理范围。如果腐蚀作用过大,则会增大表面Haze值和粗糙度;如果机械作用过大,则会在表面出现犁沟。 展开更多

关键词 硅抛光片 硅溶胶 抛光液 Haze值 粗糙度

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真空高阻区熔Si单晶等径初期少子寿命的变化

2

作者 索开南 闫萍 +3 位作者 张殿朝 庞炳远 刘燕 董军恒 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期284-286,共3页

介绍了生长电阻率1×104～2×104Ω.cm的p型高阻真空区熔Si单晶时,所生长单晶少子寿命的变化特点。经过反复实验发现,真空环境下生长的高阻单晶,在转肩后不久,晶棒断面中心处,寿命均出现了明显的突变,并且有30～40mm的低寿命区... 介绍了生长电阻率1×104～2×104Ω.cm的p型高阻真空区熔Si单晶时,所生长单晶少子寿命的变化特点。经过反复实验发现,真空环境下生长的高阻单晶,在转肩后不久,晶棒断面中心处,寿命均出现了明显的突变,并且有30～40mm的低寿命区,之后随着生长的继续,寿命又会有明显的升高。此种现象在相同条件、相同原料生长的气氛单晶中就没有出现。利用金相电子显微镜对所发现的低寿命区进行了缺陷分析,结果在低寿命区的断面处均未发现漩涡、位错等对寿命影响较为严重的缺陷。 展开更多

关键词 真空 区熔 少子寿命 漩涡 位错

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不同直径InP晶锭混合加工技术

3

作者 索开南 杨洪星 +4 位作者 张伟才 史艳磊 徐森锋 孙聂枫 刘惠生 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第5期390-395,408,共7页

通过改进InP晶锭加工流程的设计,明显提高了直径不均匀或者含有多晶或孪晶晶锭的出片量。与传统半导体材料晶锭加工流程相比,采用本加工技术加工晶锭的最终出片面积至少能够提高20%,在某些情况下能达到50%以上。为了验证该加工流程对晶... 通过改进InP晶锭加工流程的设计,明显提高了直径不均匀或者含有多晶或孪晶晶锭的出片量。与传统半导体材料晶锭加工流程相比,采用本加工技术加工晶锭的最终出片面积至少能够提高20%,在某些情况下能达到50%以上。为了验证该加工流程对晶片参数的影响,研究了InP晶锭表面起伏对晶片厚度一致性、翘曲度、弯曲度等几何参数的影响。实验结果表明,在切割参数相同的情况下,采用本加工技术获得的晶片厚度一致性较差,造成参数恶化的原因是晶锭表面起伏使钢线在接触晶锭表面时可能出现位移。通过在晶锭表面粘接特殊的板补偿晶体表面起伏,改善了晶片厚度一致性。本方法可以在保证生产质量合格的成品晶片的同时,大幅度提高晶锭最终出片面积。 展开更多

关键词 INP 激光切割 混合加工技术 标准直径 出片面积

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重掺衬底硅外延层杂质来源及控制方法分析 被引量：2

4

作者 索开南 《电子工业专用设备》 2011年第10期1-3,44,共4页

从重掺衬底硅单晶片上生长外延层的杂质来源入手,通过分析不同杂质源的控制方法,来更好地控制外延层的电阻率径向分布均匀性。对于电阻率径向均匀性要求非常高的外延片来讲,仅靠控制主掺杂质源是无法实现的,必须要采取措施对自掺杂质进... 从重掺衬底硅单晶片上生长外延层的杂质来源入手,通过分析不同杂质源的控制方法,来更好地控制外延层的电阻率径向分布均匀性。对于电阻率径向均匀性要求非常高的外延片来讲,仅靠控制主掺杂质源是无法实现的,必须要采取措施对自掺杂质进行控制。因此提出了多种抑制自掺杂质的方法,包括优选衬底、气相抛光、衬底背封、二步外延、减压外延等。 展开更多

关键词 杂质 气相自掺杂 杂质分布 衬底 重掺

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P/P^+外延片制备过程中应力变化的研究 被引量：1

5

作者 索开南 《电子工业专用设备》 2012年第4期33-36,共4页

通过研究P/P+外延片制备过程中衬底加工、背损背封、化学机械抛光、外延生长等各主要工艺对晶片总厚度变化、弯曲度、翘曲度等几何参数的影响,来分析晶片内应力的变化。重点研究了衬底片加工和外延生长各工序中内应力不断累积,晶片几何... 通过研究P/P+外延片制备过程中衬底加工、背损背封、化学机械抛光、外延生长等各主要工艺对晶片总厚度变化、弯曲度、翘曲度等几何参数的影响,来分析晶片内应力的变化。重点研究了衬底片加工和外延生长各工序中内应力不断累积,晶片几何参数变化较大的现象,以便解决在器件研制的快速变温过程容易产生形变等问题。 展开更多

关键词 翘曲度 弯曲度 总厚度变化 背封 外延

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真空高阻区熔Si单晶中的微缺陷及其少子寿命 被引量：6

6

作者 闫萍 张殿朝 +1 位作者 庞丙远 索开南 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1003-1006,共4页

通过在Ar气氛及真空环境中进行的高阻区熔Si单晶生长实验,分析了晶体直径、晶体生长环境及晶体生长速率对晶体中微缺陷及少子寿命的影响及产生这种影响的原因。单晶生长实验表明,与在Ar气氛下的单晶生长相比,在真空环境下采用较低的晶... 通过在Ar气氛及真空环境中进行的高阻区熔Si单晶生长实验,分析了晶体直径、晶体生长环境及晶体生长速率对晶体中微缺陷及少子寿命的影响及产生这种影响的原因。单晶生长实验表明,与在Ar气氛下的单晶生长相比,在真空环境下采用较低的晶体生长速率即可生长出无漩涡缺陷的单晶,而当晶体生长速度较高时,尽管可以消除漩涡,但单晶的少子寿命却有明显的下降。 展开更多

关键词 高阻硅单晶 微缺陷 少子寿命

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生长系统对高阻区熔硅单晶径向电阻率变化的影响 被引量：2

7

作者 闫萍 索开南 庞炳远 《电子工业专用设备》 2011年第9期11-13,38,共4页

分别采用L4375-ZE区熔炉和CFG/1400P区熔炉,生长了N型、(1.5～4.5)×103Ω.cm和P型、(1.0～5.0)×104Ω.cm两种规格的高阻区熔硅单晶,单晶的直径为52～54 mm,晶向为<111>。经对单晶的电阻率及其径向分布进行检测对比后发... 分别采用L4375-ZE区熔炉和CFG/1400P区熔炉,生长了N型、(1.5～4.5)×103Ω.cm和P型、(1.0～5.0)×104Ω.cm两种规格的高阻区熔硅单晶,单晶的直径为52～54 mm,晶向为<111>。经对单晶的电阻率及其径向分布进行检测对比后发现,在加热线圈几何结构(包括上下表面角度、内径尺寸及台阶设计)基本相同、单晶生长速率相同且上、下晶轴旋转具有相同配置的情况下,不同的单晶生长系统所生长的单晶,其电阻率径向均匀性有明显差异,用L4575-ZE区熔炉生长的单晶的电阻率径向分布更均匀。 展开更多

关键词 区熔炉 高阻 硅单晶 电阻率径向分布

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环境因素对锗单晶抛光片表面质量的影响

8

作者 杨洪星 王雄龙 +2 位作者 索开南 杨静 陈晨 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第11期880-885,共6页

由于Ge材料具有较为活泼的化学性质,易与环境中的氧化剂发生化学反应,使Ge单晶抛光片表面质量因表面化学组成的变化而出现恶化,降低交付可靠性。通过实验验证了在氧化性氛围中,Ge单晶抛光片表面易产生雾,且随着时间延长而逐渐增多,直至... 由于Ge材料具有较为活泼的化学性质,易与环境中的氧化剂发生化学反应,使Ge单晶抛光片表面质量因表面化学组成的变化而出现恶化,降低交付可靠性。通过实验验证了在氧化性氛围中,Ge单晶抛光片表面易产生雾,且随着时间延长而逐渐增多,直至表面完全被覆盖。从反应机理分析了Ge单晶抛光片表面可能发生的化学反应。通过X射线光电子能谱(XPS)验证了Ge单晶抛光片表面的价态发生了变化,发现Ge单晶抛光片表面发生了氧化反应。从环境因素入手,分析了净化等级和化学氛围对Ge单晶抛光片表面质量的影响,确定了Ge单晶抛光片的存放环境,保证了Ge单晶抛光片的交付可靠性。 展开更多

关键词 Ge 抛光片 净化等级 化学气氛 表面质量

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高阻区熔硅单晶的径向少子寿命变化

9

作者 闫萍 张殿朝 +1 位作者 索开南 庞炳远 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1186-1189,1221,共5页

在氩气气氛及真空环境下生长的高阻区熔硅单晶的径向少子寿命分布情况进行了检测。检测结果表明,在氩气气氛下生长的各种规格的高阻单晶,其少子寿命一般都在1 000μs以上,且径向变化大部分在10%以内,当生长工艺参数改变时,单晶少子寿命... 在氩气气氛及真空环境下生长的高阻区熔硅单晶的径向少子寿命分布情况进行了检测。检测结果表明,在氩气气氛下生长的各种规格的高阻单晶,其少子寿命一般都在1 000μs以上,且径向变化大部分在10%以内,当生长工艺参数改变时,单晶少子寿命的径向分布规律虽然会有所不同,但对少子寿命径向均匀性的影响却几乎可以忽略。而在真空环境、不同工艺参数下生长的单晶,其少子寿命的径向分布及均匀性的变化则十分的明显,还会经常看到中心少子寿命400~500μs、边缘区域少子寿命高于1 000μs的单晶。本文在单晶生长试验的基础上,通过对产生这种现象的原因进行分析,确定了采用适当地降低晶体生长速率、提高加热功率的方法,可以使高阻真空区熔硅单晶中心区域的少子寿命的提高,并使其径向分布变均匀。 展开更多

关键词 高阻 区熔硅 少子寿命 单晶生成 径向不均匀性

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区熔法Si单晶生长的电磁场仿真计算

10

作者 庞炳远 闫萍 +1 位作者 索开南 张殿朝 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期256-258,共3页

悬浮区熔法是生长Si单晶的重要方法之一,高频线圈产生的电磁场能量分布直接影响着Si单晶的生长情况,通过有限元的方法可以对区熔Si单晶生长进行数值模拟。考虑了二维轴对称情况下由高频线圈产生的电磁场对熔区产生的影响,分析了区熔Si... 悬浮区熔法是生长Si单晶的重要方法之一,高频线圈产生的电磁场能量分布直接影响着Si单晶的生长情况,通过有限元的方法可以对区熔Si单晶生长进行数值模拟。考虑了二维轴对称情况下由高频线圈产生的电磁场对熔区产生的影响,分析了区熔Si单晶生长系统的组成,通过电磁场基本方程的推导建立了电磁场模型。利用软件进行了计算机建模,对模型的网格划分充分考虑了计算的关键部位,通过边界条件和载荷的选取完善了电磁场方程,最终通过计算机仿真计算得出电磁场的模拟结果。 展开更多

关键词 区熔 SI 数值模拟 电磁场

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硅中微量硼元素的区熔掺杂

11

作者 闫萍 庞炳远 索开南 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期60-63,共4页

以高纯B2O2的水溶液为掺杂剂，采用将掺杂剂逐点滴涂在硅棒表面后再进行区熔的方式，实现了硅材料的微量硼掺杂，研制出了导电类型为P型、电阻率为3000～5000Ω·cm的区熔用硅多晶。实验表明，区熔掺杂完成后附加的一次真空区熔过... 以高纯B2O2的水溶液为掺杂剂，采用将掺杂剂逐点滴涂在硅棒表面后再进行区熔的方式，实现了硅材料的微量硼掺杂，研制出了导电类型为P型、电阻率为3000～5000Ω·cm的区熔用硅多晶。实验表明，区熔掺杂完成后附加的一次真空区熔过程，使杂质在多晶硅中的分布变得更加均匀。在确定的工艺条件下，由于掺杂前及掺杂后多晶硅轴向电阻率的一致性、实验用多晶硅样本的大小、所需掺杂剂剂量的多少等因素均会影响掺杂的准确性，因此需要在相同条件下进行多次实验，通过积累大量的实验数据以实现准确掺杂。 展开更多

关键词 区熔(FZ) 掺硼 硅 高电阻率 高纯度

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气相掺杂区熔硅单晶的掺杂剂量计算方法研究 被引量：1

12

作者 史继祥 索开南 《电子工业专用设备》 2013年第10期50-53,共4页

随着电力电子技术的发展,对高品质低阻高寿气相掺杂区熔硅单晶的需求越来越紧迫,欧美主要国家的气相掺杂区熔硅单晶生长技术已经趋于成熟,而我国还处于起步阶段。主要从理论方面分析气相掺杂过程PH3进入晶体中的方式和过程,并对掺入量... 随着电力电子技术的发展,对高品质低阻高寿气相掺杂区熔硅单晶的需求越来越紧迫,欧美主要国家的气相掺杂区熔硅单晶生长技术已经趋于成熟,而我国还处于起步阶段。主要从理论方面分析气相掺杂过程PH3进入晶体中的方式和过程,并对掺入量的计算过程进行了详细说明。 展开更多

关键词 气相掺杂 电阻率 区熔 原子浓度

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线圈台阶对区熔硅单晶生长影响的数值计算分析

13

作者 庞炳远 闫萍 +1 位作者 索开南 张殿朝 《中国电子科学研究院学报》 2009年第2期144-147,共4页

悬浮区熔法是生长硅单晶的重要方法之一,线圈形状作为主要的工艺参数直接影响能量分布并最终决定硅单晶的生长情况。通过有限元法对区熔硅单晶生长进行数值模拟,考虑二维轴对称情况下由高频线圈产生的电磁场对熔区产生的影响,主要对比... 悬浮区熔法是生长硅单晶的重要方法之一,线圈形状作为主要的工艺参数直接影响能量分布并最终决定硅单晶的生长情况。通过有限元法对区熔硅单晶生长进行数值模拟,考虑二维轴对称情况下由高频线圈产生的电磁场对熔区产生的影响,主要对比分析了线圈上方有无台阶对单晶生长的不同影响。同时结合相应的试验结果及现象,得到了线圈台阶的引入提高了晶体成晶的质量。 展开更多

关键词 区熔硅单晶 数值模拟 线圈台阶

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直拉区熔联合法硅单晶生长技术研究

14

作者 庞炳远 闫萍 +2 位作者 索开南 董军恒 刘洪 《电子工业专用设备》 2014年第8期11-14,共4页

通过直拉工艺生长直径60 mm的N型〈100〉单晶,之后以该单晶作为原料,采用区熔工艺生长成50mm（2英寸）N型〈111〉单晶,单晶的电阻率为2.71～5.35Ω·cm,少子寿命为500～750 μs,氧碳含量均低于1×16 cm-3.实验表明,通过直拉工... 通过直拉工艺生长直径60 mm的N型〈100〉单晶,之后以该单晶作为原料,采用区熔工艺生长成50mm（2英寸）N型〈111〉单晶,单晶的电阻率为2.71～5.35Ω·cm,少子寿命为500～750 μs,氧碳含量均低于1×16 cm-3.实验表明,通过直拉工艺和区熔工艺联合方式研制的低阻硅单晶具有电阻率控制准确、氧碳含量低、工艺易于实施等特点.同时,对直拉区熔联合法生长单晶的技术特点进行了探讨. 展开更多

关键词 直拉 区熔 硅单晶 电阻率

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悬浮区熔法生长锗单晶

15

作者 闫萍 庞炳远 索开南 《电子工业专用设备》 2012年第7期36-39,共4页

采用悬浮区熔工艺,生长出了最大直径(等径部分)22 mm的<100>晶向锗单晶,单晶等径长度20 mm,总长度80 mm。为减小锗单晶生长中的重力作用,并提高温度梯度以增强结晶趋动力,特别设计了锗单晶生长用的加热线圈,包括设计线圈的内径为1... 采用悬浮区熔工艺,生长出了最大直径(等径部分)22 mm的<100>晶向锗单晶,单晶等径长度20 mm,总长度80 mm。为减小锗单晶生长中的重力作用,并提高温度梯度以增强结晶趋动力,特别设计了锗单晶生长用的加热线圈,包括设计线圈的内径为18 mm,线圈的下表面设计为0°的平角,上表面设计成9°的锥形等。改进后的加热线圈有效地减小了熔体的质量,消除了熔体因重力作用而引起的下坠及因下坠而在上界面形成的无法熔化的腰带。实验表明,锗单晶生长对功率变化非常敏感,生长过程中极易引入位错,但在有大量位错的情况下,晶棱能依然保持完好。 展开更多

关键词 锗单晶 悬浮区熔 纯度 位错

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杂质分凝对FZ-Si单晶电阻率均匀性影响的研究 被引量：4

16

作者 刘洪飞 索开南 +3 位作者 董军恒 刘燕 刘洪 高岗 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期320-323,共4页

对区熔Si单晶样品的轴向、径向以及生长界面的电阻率进行了测试,分析了影响电阻率均匀性的主要因素。结果表明,通常认为的影响电阻率均匀性的因素,并不是决定性因素。本文从FZ单晶在生长过程中,杂质在轴向和侧向分凝的角度进行分析,认... 对区熔Si单晶样品的轴向、径向以及生长界面的电阻率进行了测试,分析了影响电阻率均匀性的主要因素。结果表明,通常认为的影响电阻率均匀性的因素,并不是决定性因素。本文从FZ单晶在生长过程中,杂质在轴向和侧向分凝的角度进行分析,认为由于晶体原子的侧向生长,产生的杂质侧向分凝,是电阻率分布不均匀的主要原因。大量生产实验表明,生长过程中改变常规生长参数对提高均匀性的作用并不明显,要想从本质上提高电阻率径向均匀性,只能尝试非常规的技术。 展开更多

关键词 FZ硅 电阻率 均匀性 杂质分凝 轴向和径向

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LPCVD法淀积SiO2薄膜的影响因素分析 被引量：5

17

作者 范子雨 索开南 《电子工业专用设备》 2019年第6期9-12,共4页

通过低压力化学气相沉积(LPCVD)法生长SiO2薄膜炉膛内部温度分布、TEOS源温度设置、炉内压力以及待生长硅片在炉膛内摆放位置等工艺条件变化对所生长薄膜质量的影响进行了多方面的分析,总结出工艺条件与SiO2薄膜淀积速率、片内和片间均... 通过低压力化学气相沉积(LPCVD)法生长SiO2薄膜炉膛内部温度分布、TEOS源温度设置、炉内压力以及待生长硅片在炉膛内摆放位置等工艺条件变化对所生长薄膜质量的影响进行了多方面的分析,总结出工艺条件与SiO2薄膜淀积速率、片内和片间均匀性以及批量生产成本的关系,得出了最佳工艺路线,实现批次化生产中既能保证工艺的稳定,又最大化地降低生产成本。并通过调整工艺和加强设备维修保养等手段解决了LPCVD法生长SiO2薄膜后的抛光片容易产生颗粒的问题,使硅抛光片实现了开盒即用。 展开更多

关键词 低压力化学气相沉积法 薄膜 淀积 正硅酸乙酯源

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