チョクラルスキー単結晶シリコンに対する窒素ドーピングの影響

チョクラルスキー単結晶シリコンに対する窒素ドーピングの影響

PAM-XIAMEN は窒素 (N) ドープシリコンウェーハを供給できます。仕様は以下を参照してください。

https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer.

シリコン結晶への不純物としての窒素のドーピングは、シリコンウェーハの性能に有益な効果をもたらすだけでなく、シリコンウェーハの物理的および電気的特性にも重要な影響を与えます。

チョクラルスキー単結晶シリコンでは、窒素ドーピングは主に、結晶成長中の窒素保護、窒化ケイ素粉末または石英るつぼ上の Si3N4 コーティングの溶融シリコンへの添加などの方法によって実現されます。 窒素対は主に窒素対で存在し、置換サイトに存在する窒素は約 1% のみでドナー効果を示し、イオン化エネルギーは約 17 meV です。 このドーピング方法は、シリコンウェーハの特性と性能に複数の影響を与えます。 熱処理中にシリコン結晶欠陥に及ぼす NO STD (窒素酸素浅い熱ドナー) およびその他の複合体を形成する窒素と酸素の影響。 窒素ドープ チョクラルスキー シリコンのプロセスでは、N 不純物は、NO STD、N ダイマー (N2)、および他のモノマー N の考えられる構成など、さまざまな形で存在します。

1. 窒素ドーピングの影響上の シエ電気的なPロープティー

窒素と酸素の相互作用により窒素と酸素の複合体が形成され、複数の吸収ピークが現れます。 この複合材料には電気的活性があり、アニーリングによって除去できるため、シリコン ウェーハの抵抗率やキャリア濃度が変化します。 さらに、窒素酸素複合体の形成により、酸素の堆積が促進され、シリコンウェーハの内部不純物吸収能力が向上し、シリコンウェーハのイントリンシックゲッタリング(IG)プロセスが促進され、シリコンウェーハの機械的強度が向上し、転位の滑り距離が減少します。 、反り防止能力を強化し、集積回路の歩留まりを向上させます。

2. 影響窒素ドーパントの上の O酸素P礼状とD効果C嫌がらせシリコンの

シリコン結晶内の窒素原子による引張応力の導入により、空孔および空孔酸素複合体の拡散が変化し、VO から VO2 への変換が促進されます。 N ドーピングでは、単結晶シリコン内の結晶起源粒子 (COP) の析出密度が増加し、サイズが減少します。 Nドーピングは酸素の析出を促進し、ボイドの成長を制限する可能性がある。

窒素ドーピングにより、ゾーン溶融シリコン単結晶や大口径チョクラルスキー単結晶における転位ループ、空孔クラスター、ボイド欠陥の発生を抑制することができます。 理論計算によると、窒素は最初に二重空孔と結合して錯体を形成し、次に酸素と結合して一次酸素析出の生成を促進し、高密度で小さいサイズの中空欠陥の生成につながることが示されています。 これらの錯体の形成により、酸素堆積の核生成が促進され、格子間酸素の堆積が促進され、シリコンウェーハの内部不純物吸収能力が向上します。

3.効果私の本質的なGレタリングPプロセスとH食べる T治療Nドープシリコン上

窒素と酸素は、300 ~ 650 ℃ の熱処理条件下で NO STD を形成する可能性があり、電子デバイスの性能に影響を与えます。 900~1200℃での高温処理と650℃でのアニーリングは、NCZシリコンにおけるNO STDの形成に影響を与えます。 プレアニーリング段階では、酸化物の析出によってより多くの窒素原子が捕捉され、NO STD の形成が抑制されます。

従来の高低高の 3 ステップ アニーリング IG プロセスを使用して、NCZ シリコン結晶内の酸素析出に対する窒素ドーピングの影響を研究しました。 低温では、窒素が酸素と結合して N2On 錯体を形成することがあります。 窒素ドープシリコン中のNV錯体とNO錯体は互いに競合し、その濃度分率は格子間酸素濃度[OI]に応じて変化します。 [OI] が低い条件下では、NO 複合体の濃度が減少し、一次欠陥の抑制効果が強化されます。

詳細については、メールでお問い合わせください。victorchan@powerwaywafer.compowerwaymaterial@gmail.com.

この投稿を共有