【摘要】：200 mm重摻硅片是功率半導體用主流襯底材料。APCVD(常壓化學氣相沉積)沉積薄膜是200 mm重摻硅片制作的核心工序之一,顆粒作為一種常見污染物沾污于硅片表面,將會極大的影響到沉積薄膜的質量,進而會影響到硅片后續(xù)加工以及功率半導體器件的性能。因此,對200 mm重摻襯底硅片APCVD前的顆粒研究具有十分重要的意義。本文采用SC-1、SC-2和HF相結合的多槽式清洗方法對APCVD前硅片做清潔處理;采用SiH4+O2的反應氣通過APCVD方法在硅片表面沉積SiO2薄膜;表面激光掃描方法用于對200 mm硅片表面顆粒數(shù)量及分布進行全片檢測和成圖;飛行型二次離子質譜技術(TOF-SIMS)用于檢測硅片APCVD后沉積薄膜表面的白色點狀物成分。實驗中涉及不同類型硅片通過改變APCVD前清洗過程中DHF后純水槽的清洗方式、DHF化學液槽的清洗時間、旋轉甩干槽的甩干時間,以及完成APCVD前清洗后在潔凈度等級為100級的環(huán)境中的存放時間,和不同摻雜劑實驗片完成APCVD沉積SiO2薄膜后表面的白色點狀物的情況,來研究APCVD前重摻硅片表面的顆粒情況,以此來制定更為合適的方案為重摻硅片APCVD沉積SiO2薄膜提供一個更為潔凈的表面狀態(tài)。研究表明:1.在潔凈度等級為100級的潔凈環(huán)境下,硅片表面顆粒,隨存放時間的延長,其表面顆粒情況越差,且粒徑小的顆粒增長幅度及數(shù)量均較大;不同摻雜劑的硅片進行存放,隨存放時間的延長,摻B硅片表面的顆粒較其它摻雜劑硅片增長幅度及數(shù)量最大,而摻As和摻Sb硅片顆粒增長情況的相差不大。2.APCVD前對硅片清洗后進行干燥,干燥時間適當增加有利于降低硅片表面對顆粒的吸附,時間過長將不利于硅片表面的潔凈,本實驗認為干燥時間在200 s時較為有利于硅片表面的潔凈。3.在保證基礎清洗流程不變的前提之下,溢流清洗較于噴淋清洗更有利于硅片表面顆粒的去除,因此在實際生產(chǎn)中可以考慮將噴淋清洗槽改變?yōu)橐缌髑逑床邸?.APCVD前清洗過程中,適當增加DHF槽中的清洗時間,可以有效的降低硅片表面的顆粒情況,達到一定時間后顆粒數(shù)量幾乎保持不變。5.進行APCVD的硅片沉積SiO2薄膜表面的白色點狀物的存在與APCVD前清洗后硅片表面的顆粒有關;不同摻雜劑硅片沉積SiO2薄膜后表現(xiàn)為摻B硅片沉積薄膜表面有更多的白色點狀物,可以推測清洗干燥后摻B硅片表面顆粒情況相對較差,其它兩種摻雜劑硅片差別不大。
【圖文】：

圖１．１酸腐蝕微觀表面（左圖）和堿腐蝕微觀表面（右圖）的對比逡逑

圖１．３顆粒動態(tài)變化不意圖逡逑
【學位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN304.05

【參考文獻】

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本文編號：2645608