автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Исследование структурного совершенства и путей повышения качества бездислокационных монокристаллов кремния диаметром 100 мм, полученных методом Чохральского в условиях отечественного производства

РГБ ОД

г

На правах рукописи

ВОТИНЦЕВА Елена Евгеньевна

Исследование структурного совершенства н путей повышения качества бездислокацнонных монокристаллов кремния диаметром 100мм, полученных методом Чохральского в условиях отечественного производства.

Специальность 05.27.06 - "Технология полупроводников и

материалов электронной техники"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 2000 г.

Работа выполнена в Московской Государственной Академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова и в ГИРЕДМЕТе.

Научные руководители: канд.техн.наук,

От МИТХТ доцент, ст.научн.согр.

Евгеньев С. Б. От ГИРЕДМЕТ канд.физ.-мат.наук

вед. научн. сотр. Гринштейн П.М.

Официальные оппоненты - проф., доктор физ.-мат.наук

Герасименко H.H.

канд.тех.наук, зав. лаб. МитинВ.В.

Ведущая организация - НИИ "Пульсар"

•Защита состоиться " р " "ИЮНЯ" 2000г. в час.

на заседании специализированного совета Д063.41.06 в Московской Государственной Академии тонкой химической технологии им.М.В.Ломоносова по адресу 117571 Москва, проспект Вернадского , 86, аудит.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИТХТ (Москва, Малая Пироговская, 1) п Автореферат разослан"■¿."г" |^/^000г.

Учёный секретарь специализированного совета, Доктор химических наук, профессор

Кузмичёва Г.М.

Л 9 ¿ГЯ. Р - Л П

ВВЕДЕНИЕ

Одно из важнейших направлений развития технологии полупроводниковых материалов — повышение качества. Применительно к монокристаллическому кремнию - основному материалу полупроводниковой микроэлектроники и силовой электроники наиболее актуальным является создание структурно-совершенных монокристаллов с повышенной макро- и микрооднородностыо удельного сопротивления, минимальным содержанием неконтролируемых примесей (таких как С, металлы и т.д.) и повышению стабильности всех этих характеристик в процессе дальнейших технологических операций изготовления полупроводниковых приборов. Особый вес этой проблеме придаёт переход микроэлектроники на создание мегабитных , а затем и гигабитных интегральных схем с использованием субмикроиного уровня , требующих дальнейшего существенного повышения качества и в первую очередь микронеодиородности используемых полупроводниковых материалов. Полупроводниковая

промышленность остро нуждается в детальном понимании явлений , связанных с поведением дефектов, т.к. оказывается, что рабочие характеристики и выход годной продукции в производстве полупроводниковых приборов тесно связаны с присутствием в них дефектов и примесей. Поэтому , в последнее время уделяется большое внимание не просто изучению дефектов материала как таковых, но и исследованию их трансформации , а также выявлению причин возникновения этих дефектов в выращиваемом материале (что подразумевает анализ производственной технологии).

Основная причина термической нестабильности кремния, полученного методом Чохральскош, - распад пересыщенного твёрдого раствора кислорода. Поведение кислорода в кремнии исследовалось на протяжении последних 40 лет. Тем не менее многие вопросы, касающиеся поведения кислорода и в частности низко- и » ы с о коте м г I ер ату р! ш х доноров остаются неясными. Особый интерес эта проблема приобретает в настоящее время . Это связано с появлением материалов высокого качества и чистоты, больших диаметров ( до 300 мм ) и высокой однородностью распределения кислорода по радиусу кристалла и по длине слитка.

Несмотря на то, что исследование структурных дефектов в монокристаллах кремния ведутся давно, к моменту начала работы в литературе не было единого мнения о причинах появления спиральной

з

неоднородности. А её исследования по глубине вообще не проводились. В значительной мере это связано с методическими трудностями исследования тонкой структуры спиральной неоднородности с помощью прямых структурных методов. Всё это связано с жёсткими требованиями для получения больших и сверхбольших интегральных схем.

Поэтому целью настоящей работы являлось изучение тонкой структуры бездислокационных монокристаллов кремния и влияние на нее неконтролируемых примесей, включая кислород и углерод, а также условий выращивания.

К сожалению, отечественная технология значительно уступает западным аналогам. Поэтому было необходимо провести анализ состояния отечественной технологии и выяснить причины низкого качества выращиваемого материала, а затем проанализировать пути устранения выявленных недостатков. Поскольку наиболее экономичным является полунепрерывный процесс выращивания монокристаллов, ему было уделено особо пристальное внимание. Основными достоинствами данного метода являются : высокая производительность процесса, снижение себестоимости кремния, значительное уменьшение затрат электроэнергии и длительности процессов.

Важной частью работы являются исследования распределения кислорода и углерода в выращиваемых монокристаллах, т.к. известно , что они способствуют ухудшению структурных характеристик материала.

Для достижения указанных целей необходимо было решить следующие основные задачи.

1. Разработать методику, предназначенную для контроля качества выращиваемых монокристаллоз кремния, а также позволяющую диагностировать технологию их получения.

2. Исследовать причины возникновения наблюдаемых высоких концентраций фоновых примесей и структурных несовершенств.

3. На основе результатов исследований определить роль неконтролируемых примесей в процессе дефектообразования в монокристаллах кремния и дать рекомендации.

4. Провести сравнительный анализ отечественного и зарубежного бездислокационного монокристаллического кремния.

Актуальность проведения данного исследования диктуется крайне низкими качеством и структурным совершенством отечественного

кремния и переходом производства к выращиванию монокристаллов больших диаметров. Именно поэтому было проведено систематическое исследование полупроводниковой технологии кремния и проанализированы все аспекты производства.

Научная новизна работы заключается в следующем :

1. Впервые обнаружено аномальное распределение окислительных дефектов упаковки (ОДУ) в бсздислокационных монокристаллах кремния, содержащих микродефекты.

2. Показано, что источником аноматий являются микропреципитаты кислорода, входящие в структуру спиральной неоднородности, вызывающие активную генерацию собственных междоузельных атомов кремния.

3. Впервые проведено сопоставление кинетики генерации низко- и высокотемпературных термодоноров на отечественном и зарубежном кремнии.

Обнаружено заметное ускорение генерации низкотемпературных термодопоров в отечественном кремнии при одинаковых факторах.

4. Впервые непротиворечиво показано влияние неконтролируемых фоновых примесей на генерацию высокотемпературных термодоноров (ВТД) в отечес твенном кремнии.

5. Показаны отличия в условиях генерации ВТД в отечественном и зарубежном (более чистом) кремнии при прочих равных условиях.

Практическая ценность результатов работы состоит в следующем:

1. Разработана адаптированная к условиям производства монокристаллов кремния методика высокотемпературного окислительного теста, основанная на стандарте АБТМ К-4! 6.

2. Предложены способы уменьшения концентрации углерода и других фоновых примесей для полунепрерывного процесса выращивания монокристаллов Би Рекомендовано нанесение пиролитического слоя графита либо карбидизация поверхностей экранов и нагревателей. А также отказ от так называемого «колодца»-графигового экрана, расположенного над тиглем и служащего для уменьшения потерь электроэнергии. Недостаточно глубокая степень откачки внутри ограниченного пространства камеры приводит к подгоранию графита с образованием СО и последующим газовым легированием расплава углеродом. После того как «колодец » был убран , концентрация углерода в слитках снизилась примерно на порядок.

3. Указано на важность повышения чистоты исходного поликристаллического кремния и соблюдения стерильных условий его отмывки при подготовке исходного сырья к процессу выращивания. На защиту выносится;

1 Создание экспрессной методики контроля структурного совершенства , примесного фона и термостабильности выращиваемого материала посредством окислительных термообработок.

2 Исследование влияния неконтролируемых примесей (О, С и других) на тонкую структуру бездислокационных монокристаллов кремния, полученных в режиме полунепрерывной технологии.

3 Исследование механизмов образования окислительных дефектов упаковки и их распределения в зависимости от исходных структурных микродефектов.

4 Исследование характера распределения ОДУ по глубине образцов с равномерным и спирально неоднородным распределением ростовых микродефектов.

5 Исследование особенностей генерации кислородных термодоноров в бездислокационном монокристаллическом кремнии при различных вариантах термообработок и сравнение их с результатами, полученными на зарубежном кремнии.

Апробация работы;

Основные результаты, представленные в диссертации , докладывались на Первой Российской летней школе молодых учёных и специалистов по материаловедению и физико-химическим основам технологий монокристаллического кремния «Кремниевая школа-98», на Всероссийской научно-технической конференции «Микроэлектроника и информатика -99» в МИЭТ (г. Зеленоград), на Второй Российской конференции по материаловедению и физико-химическим основам технологии получения легированных кристаллов кремния «Кремний -2000», проходившей в МГИСиС, а также на кафедре технологии полупроводниковых материалов МИТХТ. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ. Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав , заключения и списка литературы.

Во введении__обоснована актуальность темы исследований,

сформулирована цель и задачи диссертационной работы, отмечена

б

научная новизна и практическая полезность работы, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В главе 1 проведён анализ современного состояния технологии производства к|земния в России и дано сопоставление его с мировым уровнем. На ссгоднялпгай день наблюдается быстрый рост диаметра монокристаллов. Анализ мирового уровня и тенденций развития производства монокристаллов показал, что наибольшее применение находят пластины 0 150-200 мм (до 60%). Однако в Российском производстве общий объём их выпуска не превышает 20 %, а основным продуктом остаются монокристаллы 076-100 мм. Кроме того ужесточаются требования к качественным показателям и так называемым, химическим свойствам кремниевых пластин. Прогнозируются жёсткие нормы но быстродиффундируютдим примесям в объёме монокристаллов. Остаётся существенной роль растворённого кислорода , как инструмента процессов геттерирования. В настоящее время интенсивно исследуется влияние кислорода на изменение электрофизических свойств кремния при термических обработках. Однако пока в литературе нет единого мнения о структуре термодонорных комплексов, а следовательно, - о природе электрической активности и механизмах их образования.

В плане усовершенствования технологии активно ведутся работы по исследованию магнитных полей при росте монокристаллов и изучается влияние термической истории на структурное совершенство выращиваемых слитков. В условиях быстрого развития западной технологии и жёсткой конкуренции, проведение работ по повышению качества отечественного кремния становится особенно актуальным.

Далее в литературном обзоре на основе анализа опубликованных отечественных и зарубежных работ изложены современные представления о природе и механизмах дефектообразования в кремния. Особое внимание уделяется описанию атомных механизмов процессов окисления поверхности пластин кремния и сопровождающим их процессам дефектообразования. Поскольку именно на их основе предложена методика, позволяющая оценивать качество выращиваемых монокристаллов кремния и технологию их получения. Наибольший практический интерес вызывает изучение причин появления спирально неоднородного распределения ростовых микродефектов и ОДУ в объёме кристаллов. Проанализировав имеющиеся литературные данные , можно сделать вывод о том, что

появление спиралеобразного распределения микродефектов в бездислокационных кристаллах зависит от скоростей вытягивания и вращения кристалла, времени нахождения монокристалла в диапазоне температур , близких к температуре плавления кремния, а также концентраций кислорода и электрически активных примесей в материале. Однако, до сих пор в литературе нет едипого мнения о влиянии примесных атомов на процесс дефектообразования . Ситуация осложняется тем, что исследованные по литературным данным кристаллы содержали разное количество примесей и прошли разную термообработку.

В методической главе 2 даётся описание разработанного на базе ОАО «Корпорация КЕ11Г1» окислительного теста-метода , который стал основным инструментом исследования процесса производства м/к Si. Данная методика является адаптированным к отечественным условиям производства аналогом стандарта ASTM F-416 . С поверхности образцов тонкой шлифовкой и химическим травлением удалялся приповерхностный слой толщиной 250-300мкм , а затем, после тщательной отмывки и стерильной сушки исследуемые образцы подвергались высокотемпературному окислительному тесту (температура окисления Т=1100 оС, длительность теста 3 часа). С помощью химически стойкого лака и послойного химического травления на поверхности образцов, предназначенных для исследования радиального распределения ОДУ по глубине образца , были сделаны ступени высотой 20 мкм. Степень структурного совершенства материала определялась металлографическим способом после селективного травления в травителе Шимелля [2]. Основными операциями теста являются: подготовка тсст-образцов , окислительная термообработка, подготовка тест-образцов к контролю дефектов структуры , контроль свирлевой неоднородности и плотности ОДУ и микродефсктов, и наконец, обработка и анализ полученных результатов измерений.

В ходе выполнения диссертационной работы был отработан режим травления с применением химически стойкого лака с целью получения ступеней на поверхности исследуемых образцов и последующим исследованием распределения ОДУ по глубине обрззца.

Для проведения металлографических исследований была применена методика работы на интерференционном микроскопе, тина Polyvar Met

Для определения концентраций оптически активных кислорода и углерода в монокристаллическом кремнии применялась ИК спектрометрия. Исследования проводились дифференциальным методом на ИК-спектрофотометре типа «Перкен Эльмар 985», при комнатной температуре. Погрешность измерения концентраций но кислороду составляла 10% , по углероду 15%.

Для изучения кинетики образования низко- и высокотемпературных доноров применяли последовательные термические обработки в постоянном линейном градиенте температур (350-700 °С), а также в изотермических условиях (Т=660 "(^.Обусловленные термообработкой изменения удельного электрического сопротивления (р) регистрировали 4-х зондовым методом. Погрешность метода составляет 3%. Результаты этих измерений пересчитывались в соответствующие значения концентрации термодоноров N по формуле:

Níd = 1/ c(i „ * (1/'р2 - 1/pi) - для исходных образцов п-типа электропроводности,

Ntd = 1/ ср. р * (l/'pi - 1/р2) - для исходных образцов р-типа электро! фоводности,

Ntd = 1/е * (1/(Цр*р2) - 1/(|Тпр2)) - для образцов р-типа после первого и n-типа после второго отжига;

где Ntd - концентрация НТД или ВТД, образовавшихся в процессе исследуемой термообработки,

ца=1350 смл2ЯЗ*е - подвижность электронов проводимости, (i р=500 шл2/ В*с - подвижность дырок проводимости, Pi и Р»2 - удельные сопротивления исходного образца и после исследуемой термообработки , соответственно. Эти соотношения верны для модели термодонорст, представленных как однократно заряженный мелкий донорный центр. Дня исследований кинетики генерации термодоноров такое приближение используется повсеместно [1], хотя имеет известные ограничения.

Измерение концентрации термодоноров от длительности термообработки позволяет проследить их кинетику образования.

Исследования проводились на заводе ОАО «Корпорация КЕПП» , где имеются участки выращивания монокристаллов по методу Чохральского и бестигельной зонной плавки. Исследуемые монокристаллы выращивали по методу Чохральского, на печи «Редмет-ЗОМ», из тигля диаметром 330мм и загрузки 25-27 кг, при

скоростях роста 1,1-1,5 мм/мин. Установка оснащена шлюзовой камерой, которая позволяет извлекать из камеры выращивания монокристалл и догружать в тигель новые порции кремния, без нарушения герметичиости камеры и охлаждения тигля с остатком расплава (т.н. полунепрерывный процесс). Исследования проводили на монокристаллах кремния легированных бором и фосфором ( КДБ 12 и КЭФ 4.5 ), диаметром 100 мм , выращенных методом Чохральского с концентрацией кислорода [ No]~( 0.7-1.2 ) 1018см "3 и углерода [N с]=(2-9) 1016 см"3 при калибровочных коэффициентах 3*1017 и 1*1017 соответственно, с равномерным и характерным спиралеобразным распределением ростовых микродефектов. Образцы для исследования в виде шайб толщиной 3 мм отрезали из начала и конца слитков. В главе 3 приведён анализ производства монокристаллов кремния 0100 мм , выращенных на установках «Редмет ЗОМ» в режиме полунепрерывной технологии. Основным методом исследования состояния технологии являлась методика высокотемпературного окислительного теста, описанная в главе 2. В течение одного технологического цикла получали три монокристалла , весом до 8 кг каждый.

Анализ поведения микроструктуры на представленных образцах показал, что в широком диапазоне концентраций кислорода [N0]=(7-12)* 1017 см"3 и углерода [Nc]=(2-9)*10I6cm'3 не наблюдалось заметной корреляции наличия свирл-картины от содержания примеси кислорода и углерода. Так, в 65% случаев монокристаллы не содержали свирл-картины и после высокотемпературного окислительного теста наблюдалось равномерное распределение ОДУ с плотностью [Ыоду]<;103см"2. В 24% наблюдалась сильная спиральная неоднородность микродефектов и ОДУ , плотность которых составляла см". На остальных 11% наблюдалась слабая

свирл-картииа.

Проведённые исследования микроструктуры на выращенном материале покачали, что только на верхних сечениях монокристаллов наблюдалась характерная спиральная неоднородность ростовых микродефектов. Эта область кристалла приблизительно составляла 50 мм от выхода на диаметр. В некоторых случаях спиральная неоднородность вновь появлялась на нижних сечениях кристалла. Указанные наблюдения позволяют предполагать, что причиной появления спирально неоднородного распределения ростовых микродефектов могут быть нестационарная гидродинамика расплава

¡о

на фронте кристаллизации в процессе выращивания, неоднородное распределение градиентов температур на фронте кристаллизации . Для того чтобы оценить качество производимого материала и технологию его получения, было исследовано 26 слитков. Дня сравнения были взяты данные для аналогичного полунепрерывного процесса, описанного К.Ь.Ьапе и А.Н.КасЬаге [3]. Проанализировав полученные данные был сделан вывод о том , что при выращивании слитков в режиме полунепрерывной технологии происходит постепенное загрязнение углеродом выращиваемого материала. Особенно это касается отечественного кремния, т.к. уже во втором слитке его концентрация достигает 1,2*10псм"3 . Кроме того, концентрация углерода в отечественных слитках гораздо выше , чем в западных. Причинами этого могут быть:

в низкая чистота исходных продуктов (так использование оборотов и скраба в качестве сырья приводит к загрязнению выращенного материала фоновыми примесями, попадающими в пего при контакте с внешней средой: атмосферой помещений, тавителем, материалом контейнера); в - недостаточно высокая скорость взкуумировапия в ходе процесса выращивания и остаточный кислород в камере (поскольку недостаточная откачка внутри ограниченного пространства камеры приводят к подгоранию графита с образованием соединений углерода и последующим газовым легированием расплава примесыо углерода , переносимого в форме газообразных соединений (СО,СН4,С02 и др.)); в - в результате разложения смазки штоков (при этом образуются углеводороды);

а - недостаточная отмывка исходного поликремния, низкая

плотность графита, (нагреватель, экраны и т.п.). Поэтому было рекомендовано использование более мощных вакуумных насосов с целью достижения более высокой глубины вакуума при откачке и следовательно уменьшения остаточного давления кислорода в газовой смеси, нанесение пиролитического слоя графита на поверхности экранов и нагревателей, а также отказ от так называемого «колодца» - графитового экрана, расположенного над тиглем и служащего в качестве теплового экрана.

В главе__4 было исследовано влияние исходных ростовых

микродефектов на кинетику роста ОДУ , а также изучено радиальное распределение ОДУ по глубине образца. Для этого было отобрано три

группы образцов. Первая и вторая марок КЭФ4,5 и КДБ 12 соответственно с ярко выраженной спиральной неоднородностью ростовых микродефектов. Третья — марки КЭФ4,5 с равномерным распределением ростовых микродефектов.

В процессе высокотемпературных термообработок на поверхности пластин кремния происходит образование слоя окисла, сопровождающееся потоком междоузельных атомов кремния [Б^] в глубь образца . При этом возникает сильное пересыщение но собственным междоузельным атомам кремния, снимаемое посредством образования ОДУ. Центрами зарождения ОДУ служат существующие в объёме кремния преципитаты кислорода и неконтролируемых примесей, ростовые микродефекты и другие напряжённые области кристалла. По мере углубления от поверхности , размеры и плотности ОДУ будут уменьшаться до тех пор, пока на определённой глубине степень пересыщения по [8^] не уменьшится так, что их концентрации уже будет не достаточна для образования новых ОДУ, следовательно далее плотность ОДУ будет постоянна . Именно такое распределение плотности ОДУ мы наблюдали на образцах марки КЭФ 4,5 с равномерным распределением ростовых микродефектов ( их размеры и плотность с глубиной уменьшались ( рисл, кривая 1)).

Рисунок 1. Изменение плотности ОДУ по глубине на образце марки КЭФ 4,5.

(1)- равномерное распределение ростовых микродефектов по

поверхности образца; (2)- спирально неоднородное распределение ростовых микродефекгов.

М,

а

Т-Иоотс

л. » 1 *

о ао -ко бо

В случае , когда имеется спиральная неоднородность и плотность ростовых микродефектов гораздо выше, чем в нервом случае, наблюдалось аномальное распределение ОДУ по глубине образца. Здесь , вместо ожидаемого еще более резкого уменьшения плотности ОДУ по глубине , наблюдалось сё заметное увеличение (рис.1, кривая 2). Вместе с тем, размеры ОДУ уменьшались по глубине, по с некоторой задержкой. Характер распределения плотности ОДУ по глубине , полученный на образце марки КДБ 12 со спирально неоднородным распределением ростовых микродефектов, повторяет распределение, наблюдаемое на вышеописанных образцах марки КЭФ 4,5.

Для исследуемых образцов были рассчитаны потоки собственных междоузелышх атомов (5^) от поверхности в глубь образца, имеющие место при окислении поверхности в ходе высокотемпературного термического теста. Обнаружено, что для образцов с равномерным распределением ростовых микродефектоь концентрация сконденсированных уменьшается с глубиной, а для образцов со спиральной неоднородностью наоборот, с глубиной возрастает. Наблюдающиеся расхождения между экспериментальными данными у образцов с равномерным и неравномерным распределением ростовых микродефектов можно объяснить, предположив наличие сложной структуры спиральной неоднородности. Остаточные примесные микропреципитаты, входящие в структуру спиральной неоднородности, являются, по нашему мнению, дополнительным источником генерации собственных междоузельиых атомов кремния. Действительно, исследование кинетики преципитации кислорода показывают , что но мере роста микропреципитатов высвобождаются собственные междоузельные атомы кремния [4]. Следовательно, изучение распределения ОДУ по глубине образца является инструментом исследования самой спиральной неоднородности.

Для сравнения , были рассчитаны плотность, размеры ОДУ и концентрация Бу для образца , описанного японскими учёными НазеЬс и Такеока [5]. Полученные результаты хорошо согласуются с нашими.

В главе 5 приводятся результаты исследований кинетики генерации высокотемпературных и низкотемпературных термодоноров на отечественном и зарубежном монокристаллическом кремнии фирмы МЕМС . Были выбраны образцы с близким содержанием кислорода и углерода, а также величиной удельного электрического сопротивления. В работе применялся как градиентный метод, так и изотермические

отжиги. Поскольку на образцах фирмы МЕМС концентрация кислорода была выше, а углерода меньше, чем в Российских, то на них должна была наблюдаться более быстрая генерация и более высокая концентрация НТД. Поскольку ещё Кайзером [6] было показано, что скорость генерации НТД пропорциональна концентрации кислорода в четвёртой степени , а их концентрация пропорциональна кубу концентрации кислорода в материале. Но у нас наблюдалась обратная картина. С другой стороны , правомерно было ожидать заметного подавления кинетики генерации термодоноров в образцах с высоким содержанием углерода, т.к. ранее в работах [1,7] было установлено, что углерод связывает часть атомов кислорода , образуя устойчивые комплексы О-О1". Поэтому количество центров для образования преципитатов уменьшается , а следовательно должна уменьшиться и концептращы образующихся термодоноров. Исследования показали , что вопреки ожиданиям, скорость генерации низкотемпературных (НТД) доноров в отечественном кремнии выше, чем в западном и их максимальная концентрация также выше.

Исследование генерации высокотемпературных донорных центров при температуре Т~ббО°С проводилось на тех же образцах. При исследовании процесса отжига термодоноров при 660°С было обнаружено повторное увеличение концентрации носителей заряда для образцов , прошедших предварительную термообработку при Т—"430°С. Однако, в исходном кремнии этот процесс был различен. Если на отечественном кремнии образование В'ГД начиналось уже после 10 часов отжига, и в течение последующих 90 часов отжига их концентрация возрастала до Ывгд=2,8*10"исм"э, то в исходном кремнии фирмы МЕМС концентрация носителей заряда не менялась в течении 130 часов отжига при Т=650°С. И только после их предварительной термообработки при Т-г43О °С в течении 30 часов на них протекает генерация ВТД.

Анализируя причины различий между образцами, разумно предположить влияние на процесс генерации термодоноров неконтролируемых металлических примесей, концентрация которых в отечественном кремнии выше, чем в западном ([Си]заиад.=1*Ю10 ат/'см"3, [Си]россия=1 * 1013ат/см'3). В итоге, в более 'чистом' материале , по-видимому, активно идут процессы гомогенной преципитации кислорода, тогда как в кремнии с высоким содержанием неконтролируемых примесей, наряду с гомогенным механизмом, включается гетерогенный - когда атомы неконтролируемых примесей

выступают в качестве центров гетерогенного зарождения. И гетерогенный механизм образования зародышей на ранних стадиях преципитации кислорода также вносит заметный вклад в образование термодоноров, т.к. их образование связано с ранними стадиями преципитации кислорода.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1 )Разработана адаптированная к условиям производства монокристаллов кремния методика высокотемпературного окислительного теста , основанная на стандарте А8ТМ Р-416.

2)Проведено исследование процессов генерации ОДУ в ходе окислительной термообработки, характера распределения ОДУ по поверхности шайб и их распределение по глубине, а также рассмотрены механизмы их образования. Обнаружено аномальное распределение ОДУ в бездислокационных монокристаллах кремния, содержащих спирально-неоднородное распределение микродефектов. Показано, что источником аномалий в распределении ОДУ по глубине образцов являются микропреципигаты кислорода, входящие в структуру спиральной неоднородности и вызывающие активную генерацию собственных междоузельных атомов кремния.

3)Проведены исследования механизмов генерации низкотемпературных и высокотемпературных термодоноров в отечественном и зарубежном кремнии. Обнаружено заметное ускорение генерации низкотемпературных термодоноров в отечественном кремнии при одинаковых факторах. Наблюдаемые различия связаны с высоким уровнем неконтролируемых примесей в отечественном кремнии но сравнению с зарубежным. Это приводит к эффективному вкладу гетерогенного механизма преципитации кислорода , проявляющемся на кинетике образования термодоноров.

4)ТГолучено доказательство того, что природа высокотемпературных термодоноров неразрывно связана с процессом коакесценции микропреципитатов кислорода , образованных при низкотемпературных превращениях в процессе охлаждения, выращенных монокристаллов.

5)Проведён анализ производства кремния диаметром 100мм на установках "Редмет ЗОМ" в режиме полунепрерывной технологии. Показано, что концентрация углерода непрерывно возрастает с увеличением количества циклов выращивания. Причиной этого является газовое легирование при подгорании графита. Предложены

способы понижения концентрации углерода. Такими мерами могут быть повышение степени откачки, карбидизация графитовых экранов и нагревателей или покрытие их пиролитическим слоем графита, отказ от верхнего экрана теплового узла (т.н. «колодца»).

Список литературы:

[1]Бабицкий Ю.М. «Влияние изовалентных примесей , термических и радиационных воздействий на поведение кислорода в монокристаллах кремния», Диссертация па соискание учёной степени кандидата физико-математических наук, Москва, 1987, стр.61-80.

[2] Schimmel D.C., J. Electrochem. Soc., vol.126, #3, 1979, p.479

[3] R.L. Lane, A.H. Kachare , J. Crystal Growth , vol.50, #2, 1980, p.437-444.

[4]Рейви К, в кн."Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии", М.,"Мир" 1984, стр. 82-90.

[5]Hasebs M., Takeoka Y., Shinoyama S., Naito S., Jap. J. Appl. Phys., v.28, 1989, L1999-2004.

[6]Kaiser W., Frich H.L., Reiss H., Phys. Rcv., 1958, v.112, #5, p.1546-1554.

[7]Shimura F., Baiardo J., Fraundorf P., Appl. Phys. Lett, 1985, v.46, #10, p.941-943.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Гринштейн П.М., Вотипцсва Е.Е. Аноматыше распределение окислительных дефектов упаковки в бездислокационных монокристаллах кремния , содержащих микродефекты // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники, 1999, №1, с.20-21.

2. Вотинцева Е.Е. Роль окислительного термическою тесга в технологии получения монокристаллов кремния методом Чохральского // Тезисы докладов Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов («Микроэлектроника и информатика »), Зеленоград, МИЭТ, 1999, с.40.

3. Гринштейн Н.М., Вотинцева Е.Е. Анализ влияния параметров кремниевых прутков на характеристики поликристаллических

стержней // Тезисы докладов Второй Российской конференции по материаловедению и физико-химическим основам технологий получения легированных кристаллов кремния («Кремний -2000»), -М.: Московский государственный институт стали и сплавов, 2000, с.313.

4. Вотинцева Е.Е., Гринштейн П.М. Контроль качества монокристаллов кремния, выращенных методом Чохральского, с помощью окислительного термического теста// Тезисы докладов Второй Российской конференции по материаловедению и физико-химическим основам технологий получения легированных кристаллов кремния («Кремний -2000»), - М.: Московский государственный институт стали и сплавов, 2000, с.381.

5. Вотинцева Е.Е., Гринштейн П.М., Кравцов A.A. Окислительный тест - как метод диагностики технологии получения монокристаллического кремния по методу Чохральского //' Заводская лаборатория . Диагностика материалов (в печати).

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Производство монокристаллов кремния для микроэлектроники и факторы, влияющие на параметры материала ( литературный обзор ).

1.1. Современное состояние технологии производства кремния в России. Сопоставление с мировым уровнем.

1.2. Атомные механизмы процессов окисления поверхности пластин кремния и сопровождающие их процессы дефектообразования.

1.3. Механизмы образования спирально неоднородного распределения микродефектов и ОДУ в объёме монокристаллов кремния и факторы, влияющие на его появление.

1.4. Природа высоко- и низкотемпературных термодоноров в кремнии.

1.4.1. Природа низкотемпературных термодоноров в кремнии.

1.4.2. Природа высокотемпературных термодоноров.

ГЛАВА 2. Методики исследования.

2.1. Образцы для исследования.

2.2.Методика проведения высокотемпературного окислительного теста.

2.3.Измерения концентраций оптически активного кислорода и углерода дифференциальным методом в монокристаллическом кремнии.

2.4.Метод термообработки при приложении к образцу градиента температур.

2.5. Измерение удельного электрического сопротивления 4х зондовым методом.

2.6. Определение типа электропроводности образцов методом термозонда.

2.7. Методы выявления нарушенной структуры на кремнии избирательным травлением.

ГЛАВА 3. Анализ производства кремния диаметром 100 мм на установках 'Редмет- 30 М" в режиме полунепрерывной технологии.

3.1. Исследование концентрационных зависимостей кислорода и углерода в монокристаллах кремния, полученных в ходе полунепрерывной технологии.

3.2. Исследование поведения микроструктуры на бездислокационных монокристаллах кремния 0100мм, полученных в режиме полунепрерывной технологии.

3.3. Сопоставление полунепрерывной технологии , применяемой на западе, и отечественной.

ГЛАВА 4. Влияние исходных ростовых микродефектов на кинетику роста окислительных дефектов упаковки и характер их распределения по глубине.

4.1. Экспериментальные результаты.

4.2. Обсуждение экспериментальных результатов

ГЛАВА 5. Исследование генерации донорных состояний при термообработке кремния в интервале температур 300-660°С. 5.1. Исследование генерации донорных состояний при термообработке кремния в интервале температур 300-500°С.

Одно из важнейших направлений развития технологии полупроводниковых материалов - повышение качества. Применительно к монокристаллическому кремнию - основному материалу полупроводниковой микроэлектроники и силовой электроники наиболее актуальным является создание структурно-совершенных монокристаллов с повышенной макро- и микрооднородностью удельного сопротивления, минимальным содержанием неконтролируемых примесей (таких как С, О, металлы и т.д.) и повышению стабильности всех этих характеристик в процессе дальнейших технологических операций изготовления полупроводниковых приборов. Особый вес этой проблеме придаёт переход микроэлектроники на создание мегабитных , а затем и гигабитных интегральных схем с использованием субмикронного уровня , требующих дальнейшего существенного повышения качества и в первую очередь микронеоднородности используемых полупроводниковых материалов. Полупроводниковая промышленность остро нуждается в детальном понимании явлений , связанных с поведением дефектов, т.к. оказывается, что рабочие характеристики и выход годной продукции в производстве полупроводниковых приборов тесно связаны с присутствием в них дефектов и примесей. Поэтому , в последнее время уделяется большое внимание не просто изучению дефектов материала как таковых, но и исследованию их трансформации , а также выявлению причин возникновения этих дефектов в выращиваемом материале (что подразумевает анализ производственной технологии). 6

Основная причина термической нестабильности кремния, полученного методом Чохральского, - распад пересыщенного твёрдого раствора кислорода. Поведение кислорода в кремнии исследовалось на протяжении последних 40 лет. Тем не менее многие вопросы, касающиеся поведения кислорода ИуВ частности^ низко- и высокотемпературных доноров^ остаются неясными. Особый интерес эта проблема приобретает в настоящее время . Это связано с появлением материалов высокого качества и чистоты, больших диаметров ( до 300 мм ) и высокой однородностью распределения кислорода по радиусу кристалла и по длине слитка.

Несмотря на то, что исследование структурных дефектов в монокристаллах кремния ведутся давно, к моменту начала работы в литературе не было единого мнения о причинах появления спиральной неоднородности. А её исследования по глубине вообще не проводились. В значительной мере это связано с методическими трудностями исследования тонкой структуры спиральной неоднородности с помощью прямых структурных методов.

Поэтому целью настоящей работы являлось изучение тонкой структуры эездислокационных монокристаллов кремния, полученных в условиях толунепрерывной технологией влияния на неё неконтролируемых 1римесей, включая кислород и углерод. .

К сожалению, отечественная технология значительно уступает вападным аналогам. Поэтому было необходимо провести анализ состояния угечественной технологии и выяснить причины низкого качества выращиваемого материала, а затем проанализировать пути устранения выявленных недостатков.

Поскольку наиболее экономичным является полунепрерывный процесс выращивания монокристаллов, ему было уделено особо пристальное ¡нимание. Основными достоинствами данного метода являются : высокая 7 производительность процесса, снижение себестоимости кремния, значительное уменьшение затрат электроэнергии и длительности процессов.

Важной частью работы являются исследования распределения кислорода и углерода в выращиваемых монокристаллах, т.к. известно , что они способствуют ухудшению структурных характеристик материала.

Для достижения указанных целей необходимо было решить следующие основные задачи.

1. Разработать методику, предназначенную для контроля качества выращиваемых монокристаллов кремния, а также позволяющую диагностировать технологию их получения.

2. Исследовать причины возникновения наблюдаемых высоких концентраций фоновых примесей и структурных несовершенств.

3. На основе результатов исследований определить роль неконтролируемых примесей в процессе дефектообразования в монокристаллах кремния и дать рекомендации.

4. Провести сравнительный анализ отечественных и западных бездислокационных монокристаллов кремния, полученных по аналогичным полунепрерывным технологиям.

Актуальность проведения данного исследования диктуется крайне низкими качеством и структурным совершенством отечественного кремния и переходом к выращиванию монокристаллов больших циаметров. Именно поэтому было проведено систематическое исследование полупроводниковой технологии кремния и лроанализированы все аспекты производства.

Научная новизна работы заключается в следующем : 8

1. Впервые обнаружено аномальное распределение окислительных дефектов упаковки (ОДУ) в бездислокационных монокристаллах кремния , содержащих микродефекты.

2. Показано, что источником аномалий являются микропреципитаты кислорода, входящие в структуру спиральной неоднородности, вызывающие активную генерацию собственных междоузельных атомов кремния.

3. Впервые проведено сопоставление кинетики генерации низко- и высокотемпературных термодоноров на отечественном и зарубежном кремнии .

4. Впервые непротиворечиво показано влияние неконтролируемых фоновых примесей на генерацию высокотемпературных термодоноров (ВТД) в отечественном кремнии.

5. Показаны отличия в условиях генерации ВТД в отечественном и зарубежном (более чистом) кремнии при прочих равных условиях.

Практическая ценность результатов работы состоит в следующем:

1. Разработана адаптированная к условиям производства монокристаллов кремния методика высокотемпературного окислительного теста, основанная на стандарте А8ТМ Р-416.

2. Предложены способы уменьшения концентрации углерода и других фоновых примесей для полунепрерывного процесса выращивания монокристаллов 81. Рекомендовано нанесение пиролитического слоя графита либо карбидизация поверхностей экранов и нагревателей. А также отказ от так называемого "колодца"- графитового экрана, расположенного над тиглем и служащего для уменьшения потерь электроэнергии. Недостаточно глубокая степень откачки внутри ограниченного пространства камеры приводит к подгоранию графита с 9 образованием СО и последующим газовым легированием расплава углеродом. После того как "колодец " был убран , концентрация углерода в слитках снизилась примерно на порядок.

3. Указано на важность повышения чистоты исходного поликристаллического кремния и соблюдения стерильных условий его отмывки при подготовке исходного сырья к процессу выращивания.

На защиту выносится;

1 Создание экспрессной методики контроля структурного совершенства примесного фона и термостабильности выращиваемого материала посредством окислительных термообработок.

2 Исследование влияния неконтролируемых примесей (О, С и других) на тонкую структуру бездислокационных монокристаллов кремния, полученных в режиме полунепрерывной технологии.

3 Исследование механизмов образования окислительных дефектов упаковки и их распределения в зависимости от исходных структурных микродефектов.

4 Исследование характера распределения ОДУ по глубине образцов с равномерным и спирально неоднородным распределением ростовых микродефектов.

5 Исследование особенностей генерации кислородных термодоноров в бездислокационном монокристаллическом кремнии при различных вариантах термообработок и сравнение их с результатами, полученными на зарубежном кремнии.

10

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ. )Разработана адаптированная к условиям производства монокристаллов сремния методика высокотемпературного окислительного теста , юнованная на стандарте А8ТМ Р-416.

Проведено исследование процессов генерации ОДУ в ходе жислительной термообработки, характера распределения ОДУ по юверхности шайб и их распределение по глубине, а также рассмотрены механизмы их образования. Обнаружено аномальное распределение ОДУ 1 бездислокационных монокристаллах кремния, содержащих спирально-1еоднородное распределение микродефектов. Показано, что источником номалий в распределении ОДУ по глубине образцов являются шкропреципитаты кислорода, входящие в структуру спиральной [еоднородности и вызывающие активную генерацию собственных 1еждоузельных атомов кремния.

Проведены исследования механизмов генерации низкотемпературных и 1ыс0к0температурных термодоноров в отечественном и зарубежном :ремнии. Обнаружено заметное ускорение генерации низкотемпературных ермодоноров в отечественном кремнии при одинаковых факторах. 1аблюдаемые различия связаны с высоким уровнем неконтролируемых гримесей в отечественном кремнии по сравнению с зарубежным. Это [риводит к эффективному вкладу гетерогенного механизма преципитации ислорода , проявляющемся на кинетике образования термодоноров. )Получено доказательство того, что природа высокотемпературных ермодоноров неразрывно связана с процессом коалесценции [икропреципитатов кислорода , образованных при низкотемпературных ревращениях в процессе охлаждения выращенных монокристаллов. )Проведён анализ производства кремния диаметром 100мм на установках Редмет ЗОМ" в режиме полунепрерывной технологии. Показано, что

111

1. Петров С.В."Мировой уровень и тенденции развития производства м/к Si ",- Известия ВУЗов, "Цветная металлургия", 1997,№5,стр.8-12.

2. Ушаков А.Б. "Проблемы развития Российской электроники",- Известия ВУЗов, "Цветная металлургия", 1997, №5,стр.13-18.

3. Мильвидский М.Г. "Полупроводниковый кремний на пороге XXI века",- Известия ВУЗов, "Материалы электронной техники",2000,№1,стр.4-14.

4. Жвиблянский В.Ю., Степанова Г.М. "Оборудование для выращивания монокристаллов кремния методом Чохральского",- 'Цветная металлургия', 1982, №9,стр.64-70.

5. Жвиблянский В.Ю."Современное промышленное оборудование для выращивания монокристаллов кремния",- конф."Кремний-96", Москва, 1922 ноября 1996г, тезисы докладов, стр.202-203.

6. Shiraki Н., Matui J., Kawamura Т., and al., "Bright spots in the image of silicon vidicon ",- Jap. J.Appl. Phys., 1971,v.l0,#2, p.213-220.

7. Quisser H.I., Goetberger A.,"Microplasmas breakdown of stair-rod dislocations in silicon",- Phil. Mag., 1963, v.8, p. 1063-1067.

8. Unter T.F., Roberts R.C., Zamb D.R. "Correlation of pulsed MOS capacitor measurements dislocations in silicon',- Electron. Lett., 1977, v. 13, #4,p.93-100.

9. Rozgoni G.A., Rasher R.A., "The eliminathions of stacking faults by preoxidation with oxidation induced defects ",- J. Electrochem. Soc.,1976,v.l23, #4, p.570-576.

10. Corbett L.W."Electron irradiation damage in semicondactors and metals'-Academic, NY, 1966,p.406.

11. А.С.Смульский 'Бездислокационный кремний и создание современных полупроводниковых приборов',- "Обзоры по электронной технике" , серия 2, выпуск 12,1979,стр.30-37.112

12. Thomas D.J.D., "Surface damage and copper precepitation in silicion ",-Phys.Stat.Sol., 1963,v.3,# 12,p.2265-2270.

13. Mayer A. 'Datection of damage on silicon surfaces',- RCA Rev., 1970, v.31, #2,p.414-430.

14. Pomerantz D.I. 'Effects of grow-in and process induced defects in single crystal silicon' -, J.Electrochem.Soc.,1972, v.l 19,#2,p.255-260.

15. Drum C.M., van Gelder W.'Stacking faultiest in (100) epitaxial silicon caused by HF and thermal oxidation',- J.Appl.Phys.,1979,v.43,#l l,p.4465-70.

16. Prussin S.J. 'Generation of OISF and prismatic dislocation loops in device processed Si wafers',- J.Appl.Phys., 1972, v.43, #6,p.2850-2855.

17. Герасименко Н.Н."0 свойствах радиационных дефектов в кремнии."-Ионная имплантация II советско-американский семинар, Пущино 9-11 июня 1979, Новосибирское отделение Академии наук, стр.351-370.

18. Tice W.K., Huang Т.С., "Circular stacking faults in silicon"- V.Appl.Phys. Lett, 1974,v.24,#4,p. 157-160.

19. Рейви К., в кн. "Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии", М.,"Мир", 1984, стр.90.

20. Joshi "Generation of OISF daring thermal oxidation of chemically polished silicon wafers",- Acta.Met., 1966,v.14,#6,p.l 157-1165.

21. Sanders I.R., Dobson P.S., "Oxidation defects and vacancy diffusioon in silicon",- Phil.Mag., 1969,v.20,p.881-890/

22. Jaccodine R.J., Drum C.M., "New vacancy emission model",- Appl. Phys. Lett., 1966, v.8., #1, p.29-32.

23. Ravi К. V., Varker C.J., "OISF in silicon',- J. Appl. Phys., 1974, v.45, #1, p.263-270/

24. Hu S. M., "Formation of SF and enhanced diffusion in the oxidation of silicon",- J.Appl. Phys., v.45, #4, p. 1567-1570.

25. Fair R.B. "Oxidation. Impurity diffusion and defects growth in Si" ,-J.Electrochem.Soc., v.128, #6,1981, p.1360-1367.113

26. Fisher W.A., Amick J.A., "Defect structure on silicon surfaces after thermal oxidation",- J. Electrochem.Soc., v.l 13, 1966,p. 1054-1060/

27. Wills C.N., "Defects in silicon",- Solid State Electron., v. 12, 1969, p. 133145.

28. Hu S.M., J. Appl.Phys.,1974, v.45,#4,p,1567

29. Higuchi H.H., Maki M., Takano Y. "SF in annealed silicon surfaces", -Paper 78 Electrochem. Soc.D.C., may9-13 ,1981

30. Queisser H.J., P.G. van Loon ,"Growth of lattice defects in silicon during oxidation",- J.Appl.Phys., v.35, 1964, p.3066-3071.

31. Ingrey I.J., Maniv S., "OISF in n- and p-tape silicon",-Paper 540 The Electrochem. Soc., Los Angeles

32. Wathkins G.D., in 'Radiation Damage in Semeconduct', Dunod, Paris, 1964, p.97

33. Ho G.P., Plommer J.D., "Si/Si02 interface oxidation kinetics ",- J. Electrochem.Soc., 1964, v. 126,p. 1516-1530.

34. Fair R.B. "On the role of selfs-interstitials impurity diffusion in silicon",- in 'Processing Technol.', v.2, Appl.Soled Stat Scien., 1982

35. JANAF Thermochemecal Tables, 2-nd ed., Nat.Bur.Std. (v.s.), 37, June 1971.

36. Tiller W.A. "On the kinetics of the thermal oxidation of silicon",-J.Electrochem.Soc., v. 127, 1980, p.625-633.

37. Murarka, S.P., Quintana G.,"OISF in silicon'- J.Appl.Phys., v.48, 1977, p.46

38. Hu S.M., "Dislocation propogation and emitter eage defects in Si',-Appl.Phys.Lett., v.27, 1975, p. 165-174.

39. Leroy B., "Kinetics of growth of the OISF J.Appl.Phys., v.53, #7, 1982, p.4779-4784.

40. Gosele V., Frank W. "Diffusion of oxygen in silicon",- Proceedings of Materials Reseach Society Meeting, Boston, Nov. 16-20, 1980114

41. Antoniadis D.A.,"Defects structure on silicon surfaces after thermal oxidation",- Silicon Semiconductors 1981, Electrochem. Soc. Princeton N.J., 1981, p.947-953.

42. Hu S.M."Defects in silicon substrates',- Proceedings of Materials Receach Soc. Meteing, Boston , Nov. 16-20, 1980

43. Leroy В., Kinetics of growth of the OISF",-J.Appl.Phys., v.50,1979,p.7996-8005.

44. Tan T.Y., Gosele V. "Nucleation of CuSi precipitate colonies in oxygen-rich silicon",- Appl.Phys.Lett., v.40, 1882, p.616-645.

45. М.Г.Мильвидский , В.Б.Освенский , 'Структурные дефекты в монокристаллах полупроводников', М., 'Металлургия', 1984, стр.227

46. Hasebe М., Takeoka Y., Shinoyama S., Naito S. "Formation process of SF with ringlike distribution in CZ-Si wafers",- Jpn.J.Appl.Phys., v.28,1989,L1999-L2002.

47. Ravi K.V. "The heterogeneous precipitation of silicon oxides in Si",-J.Electrochem.Soc., v.121, 1974, p.1090-1098.

48. William C., O'Mara, R.Herring, Handbook of semicoductor Si technology, Noyes publications, Park Ride,NJ,USA, 1990, p.94

49. Kock A.J. "Microdefects in dislocation-free silicon crystals",- in Semiconductor Sil. ,ed Huff H.R., Sirtl E., Princeton , Electrochem .Soc. 1977,p.508-511.

50. Lambert J.A., Dobson P.S., "Oxidation defectsnd vacancy diffusion in silicon",- Phil.Mag., A.,v.44, 1981, p. 1031-42.

51. Воронков B.B. "Ростовые микродефекты вакансионного типа в кремнии и природа кольца дефектов упаковки ",-Тезисы трудов конф."Кремний-96", Москва , 19-22 ноября, 1996, стр.76.

52. АЬе Т., Kikuchi К., Sirari S., Muraoka S., "Etch pits observed in dislocation free silicon crystals",- Semic. Sil., 1981, p.54-69.115

53. Hourari M., Sano M., Samita S. At. all "Improvement of gate oxide integrity characteristics of CZ-grown Si crystals",- Sumito Siltix Kouhoku, Kishima-gun , Saga, 849-05, Jap., 1993

54. Winkler R., Sano M., Simens A.G." Improvement of gate oxide integrity by mogifying crystal pulling and its impact on device failures",-Semiconduct.Technol. Otto-Hahn-Ring G, D-81739, Munchen, Germany, 1994

55. Wada K, Takeoka H., Jap. J.Appl.Phys.,1978,v.l8,p. 1629-1632.

56. Patel J.R., Jackson K.A., Reiss H., "Oxidation precipitation and stacking faults formation in dislocation-free silicon"J.Appl.Phys., v.48, 1977, p.5279

57. Harada H., Abe T. "The role of oxygen in silicon crystals in VLSI technology",- Semiconduct.Sil.1986, ed Huff H.R., Abe T., Kolbeson B., Electrochem.Soc.Pennington 1986, p.768

58. Wridht-Jenkins M."a new preferential etch for defects in silicon crystals',-J.Electrochem.Soc., v. 124, #5,1977,p.757

59. Miyahara S., Kobayashi S., Fujiwara and all "A model for oxygen precipitation in CZ-Si during crystal growth",- Semiconduct. Sil. 1990, ed Huff H.R., Electrochem. Soc., Pennington, N.J.,1990,p.94

60. Kobayashy S., Mijahara S., Fujiwara T., Kubo T.,Proc.Symposium on Advenced Sicence and Technol. For the Promotion of Science The 145th Comittee, p. 165

61. Daido , Snoyama, Inoue, "Correlation of pulsed MOS capacitor measurements with oxidation induced defects',- Rev.Electron. Comm.Labs ,Jap., v.27, 1979, p.33-45.

62. Rawado S."Influence of preoxidation annealing on SF generation due to mechanical damage on Si surfaces',- Jap.J.Appl.Phys.V.19,#2,1980, p.225

63. Kaser W., Frich H.L., Reiss H., "Mechanism of the formation of donor states in heat-trated silicon',- Phys.Rev.,1958,v.l 12,#5,p. 1546-1554.

64. Fuller C.S., Logan R.A., "Effect of heat treatment upon the electrical properties of Si crystals",- J.Appl.Phys., 1957,v.28,#12, p. 1427-1436.116

65. Cazacarra V., Zunino P., "Influence of oxygen on silicon resistively",-J.Appl.Phys., 1980, v.51 ,#8,p.4206-4211.

66. Oehrlein G.S., Corbett J.W. "Early stages of oxygen precipitates in CZ-Si",-Perfects in Semicond/II, Ed. By S.Mahajian, Noth-Holand ,NY, 1983,p. 107123.

67. Bearn A.R., Newman R.C., "The effect of carbon thermal donor formation in heat-treated pulled Si crystals",- J.Phys.Chem.Sol.,1972,v.33,#2,p.255-268.

68. Voroncov V.V., "Generation of thermal donors in silicon ",-Sem.Sci.Tec.,1993,#8, p.2037-2047.

69. Clealand J.W. "Heat-treatment studies of oxygen-defects impurity interactions in Si",-J.Electrochem.Soc., 1982,v. 129,#9,p.2127-2132.

70. Capper P., Jones A., "The effect of heat treatment on dislocation-free oxygen-containing Si crystals",- J.Appl.Phys., 1977, v.48,#4, p. 1646-1655.

71. Батавин B.B., Сальник 3.A., "Влияние акцепторов на генерацию ТД в кремнии , содержащем кислород",- Электрон. Техн., сер.6, Материалы, 1980, №5, с.42-45.

72. Gaworzewski P., Schmalz К., On the kinetics of thermal donors in oxygen-rich Si in range from 450 to 900 °C.- Phys.Stat.Sol.,1980,v.A58, #2,p.42-45.

73. Ohasawa A., Takizawa R., "Influence of carbon and oxygen on donor formation at 700°C in CZ-Si",- J.Appl.Phys.,1982,v.53,#8,p.5733-5737/

74. Cazarra V., Zunino P., "Influence of oxygen on Si resistivity",-J. Appl.Phys., 1980,v.51, #8, p.4206-4211.

75. Tajiama M., Kanamori M.," Photoluminescence analysis of "new donors "in Si",- Jap.J.Appl.Phys., 1980,v.l9,#12,p.L755-L758.117

76. Babich V.M., Baran N.P., Bugai A.A., "On the properties of thermodonors-II in CZ-Si crystals of high carbon content",

77. Phys.Stat.Sol., 1984,V.A86,#2,p.679-683.

78. Gaworzewski P., Schmalz K., "Oxygen-related donors formed at 600°C in Si",- Phys.Stat.Sol.,1983,v.A77,#2,p.571-582.

79. Kanamori A., Kanamori M., "Comparison of two kinds of oxygen donors in Si by resistiviti measurements",- J.Appl.Phys., 1979, v.50, #12, p.8095-8101.

80. Annual Book of ASTM Standards : ASTM F 416-94, p. 193-202.

81. Yasutake K., Umeno M., Oxygen-related donors stable at 700-800°C in CZ-Si",- JapJ.Appl.Phys., 1982, v.21, #1, p.28-32.

82. Сальник З.А.,Калюжная С.И., Батавин B.B., Мильвидский М.Г., "Образование дефектов при выращивании крупных монокристаллов Si методом Чохральского",- Изв.АН СССР , сер.Неорганич. материалы ,1984,т.20,№2,стр. 184-188.

83. Гринштейн П.М., Лазарева Г.В., Орлова Е.В., Сальник З.А, Фистуль В.И. "Об условиях генерации термодоноров в интервале температур 600-800°С",- ФТП, 1978,Т. 12,В. 1 ,стр. 121 -123.

84. Бабицкий Ю.М., Гринштейн П.М., Орлова Е.В., "Распад пересыщенного твёрдого раствора кислорода в кремнии и термодоноры",-Электрон.тех., сер. 6, Материалы, 1982, В.2, стр.33-37.

85. Бабицкий Ю.М., Гринштейн П.М., "Кинетика образования вторых кислородных доноров в кремнии",- ФТП, 1984, Т.18,В.4, стр.604-609.

86. ГОСТ19658-81 стр.17 "Кремний в слитках", ТУ, М.

87. Гарнак А.Е., Раченкова А.В, "Особенности дефектообразования в процессе обработки пластин кремния",- Тезисы докладов конф."Кремний-2000", Москва, 9-11 фев., 2000г, стр.46-47.

88. Shimmel D., "Defect etch for (100) silicon evaluation",-J.Electrochem.Soc.,1979,v. 126,#3,p.479-482.118

89. Александрова Г.И., Ильин М.А., Коварский В.Я.,"Градуировка и особенности оптического метода определения содержания углерода в кремнии", Метрология, 1979, №9, с.56-61.

90. Александрова Г.И., Ильин М.А., Коварский В .Я., Федотова П.П., "О градуировке оптического метода определения концентрации кислорода в кремнии',- Метрология , 1982, №7, стр.53-59.

91. ГОСТ19658-81 "Кремний в слитках", ТУ, М., Измерение УЭС 4-х зондовым методом., стр.18.

92. ГОСТ 19658-81 "Кремний в слитках", ТУ, М., Определение типа электропроводности образцов методом термозонда, стр.13

93. Rozgonji G.A. "Elimination of OISF by preoxidation guttering of silicon wafers",- Solid State Technol.v.l9,#8,1979,p.49

94. Secco d' Arragona F., "Dislocation etch for (100) planes in Si",-J.Electrochem.Soc., v. 119,#7, 1972,p.948.

95. Sirtl E., Annemarie Zeitschrift for Metallkunde, v.52, 1961,p.529

96. Гринштейн П.М., Кравцов A.A, Карась Н.И., "Анализ производства кремния на установках Редмет-30 в режиме полунепрерывной технологии", Тезисы конф. "Кремний-96", Москва, 18-22 ноября, 1996г, стр.198.

97. Но С.Р., Plummer J.D., J. Electrochem. Soc., v. 126, 1964, p. 1516

98. Гарнак A.E., Раченкова A.B., Сорокин И.Н., "Дефектообразование в процессе окисления пластин кремния",-., конф."Кремний -96",Москва,19-22 ноября 1996г, стр. 78.

99. Kobayashi S."A model for oxygen precipitation in CZ-Si during crystal growth",- J.Cryst. Grouth, v. 174, 1997, p. 163

100. Турчак Jl. И. В кн. "Основы численных методов", М., Наука, 1987, с.320.

101. Kaiser W., "Electrical and optical properties of heat-treated Si",-Phys/Rev/, 1957, v,105,#6,p.l751-1756/119

102. Shimura F., Baiardo J., "Precipitation and distribution of oxygen in CZ-Si",-Appl.Phys.Lett., 1985, v.46,#10,p.941-943.

103. Lane R.L., Kachare A."Multiple CZ-growth of Si crystals from a single crucible",- J. Cryst. Grouth, v.50, #2, 1980, p.437

104. Нашельский А.Я. в кн. "Технология полупроводниковых материалов', М., Металлургия, 1972, стр.440.

105. Бабицкий Ю.М. "Влияние изовалентных примесей , термических и радиационных воздействий на поведение кислорода в монокристаллах кремния ", Диссертация на соискание учёной степени канд.ф.-м.наук., М., ГИРЕДМЕТ 1987г.

106. James R. Mac Kornic. /'Measurement of carbon concentration in polycrystalline Si using FTIR",- J.Electrochem.Soc., 1991,v.l38, p.576-581. ,1976, v.29,#9,p.531