一、大直径CZ硅单晶中流动图形缺陷（FPDs）的研究（论文文献综述）
刘聪聪[1]（2021）在《基于软测量建模的硅单晶品质预测控制》文中进行了进一步梳理信息产业与新型绿色能源产业是目前人类的两大支柱产业,硅单晶作为两大支柱产业的基础材料尤为重要。随着集成电路和光伏产业的快速发展,对硅单晶的外形尺寸和晶体品质提出了更高的要求。然而,硅单晶的生长过程是一个具有非线性、强耦合、大迟滞和不确定性模型的动态时变过程,传统的控制方法难以确保晶体的品质满足实际的工业要求。因此,研究硅单晶品质预测控制具有重要价值及实际意义。本文从数据驱动建模和控制的角度,提出了 一种基于软测量模型的硅单晶品质预测控制方法,以实现晶体直径的精准控制及确保晶体品质满足实际工艺要求。1、在实际的直拉硅单晶生长过程中V/G获取困难,因此建立了基于混合变量加权堆栈自编码随机森林（Hybrid Variable Weighted Stacked Autoencoders Random Forest,HVW-SAE-RF）的软测量模型。在该模型中,将每层网络的输入与目标变量间的混合相关性用以设计目标函数,使得提取的深层特征与目标变量形成强相关,并将随机森林模型（Random Forest,RF）作为输出层进行回归预测,最终得到V/G的预测值。2、基于上述建立的软测量模型,并且考虑模型不确定性问题,本文提出了一种基于软测量模型的分层控制策略,以实际控制系统输出性能最佳为目标,采用灰狼优化算法进行求解,实现了晶体直径控制及V/G值的实时在线监控。其中,内层的PID控制用于快速稳定系统;外层模型预测控制用于处理系统约束,增强内层环路控制性能;V/G值监控器用于确保系统输出的V/G满足晶体生长要求。3、基于实际直拉硅单晶生长过程的工业数据,验证了所建模型具有较好的预测性能和泛化能力,以及能够为分层控制策略提供准确的V/G预测值。另外,基于软测量模型的分层控制不仅可以实现晶体直径的精确控制,而且能够对固液界面的V/G值进行实时在线监控,将固液界面V/G控制在晶体生长理论要求的范围内,为保证晶体品质提供了有效的技术手段。
孙玉鑫,陈加和,余学功,马向阳,杨德仁[2]（2019）在《直拉硅单晶的杂质工程:微量掺锗的效应》文中研究指明直拉硅单晶是集成电路的基础材料,因而在过去几十年来被广泛而深入研究.直拉硅单晶的缺陷以及机械强度对集成电路制造的成品率有显着的影响.传统上,人们认为直拉硅单晶中除了掺杂所需的电活性杂质以及不可避免的氧杂质以外,其他杂质越少越好.在此情形下,直拉硅单晶的缺陷控制和机械强度的改善几乎只能依赖于晶体生长工艺的优化.为了打破这种限制,我们提出在直拉硅单晶中掺入特定的非电活性杂质,既可以通过这些杂质原子与点缺陷的相互作用来调控维度更高的缺陷的行为,又可以发挥增强机械强度的作用,这就是直拉硅单晶的杂质工程.本文首先阐述直拉硅单晶的杂质工程的研究背景与意义,随后综述作为直拉硅单晶的杂质工程的一个范本——微量掺锗的效应,包括掺锗对氧沉淀和空洞等缺陷形成的影响及其对集成电路制造的有益作用,以及掺锗对硅片机械强度的增强作用.
任俊超[3]（2017）在《水平超导磁场下CZ硅单晶固液界面氧分布数值模拟研究》文中指出硅单晶作为集成电路和太阳能光伏发电领域的基础材料,其品质对电子器件的性能产生直接影响。磁控CZ法是目前生长硅单晶的主流方法,晶体生长过程中坩埚内熔体的流动、传热及传质,尤其是固液界面的氧杂质含量及氧杂质分布的均匀性直接影响硅单晶品质。为了提高大尺寸硅晶体的品质,必须分析固液界面的氧杂质分布特性,以便更好地指导实际直拉硅单晶生产。面对晶体生长过程中存在热系统多场耦合、传热传质并存、边界条件模糊、化学变化交错且相互影响,机理建模困难等问题。基于有限容积法的数值模拟是解决此类问题的有效方法。目前在二维或三维环境下有关熔体内的氧传输研究已经相当成熟,而对于三维环境下固液界面的氧分布鲜有研究。本文采用有限容积法的三维数值模拟,在二维/三维混合模型的基础上研究分析常规磁场（800-1000高斯）下晶体生长过程中固液界面的氧浓度分布,并在应用一种具有低功耗、高场强特点的水平超导磁场结构下,深入分析工艺参数对固液界面氧浓度及径向氧浓度分布均匀性的影响,同时研究分析了超导磁场空间下四极磁场结构对固液界面氧浓度分布的影响。研究结果表明,增加晶体直径,使得熔体内流动增强,固液界面的氧浓度增加,固液界面径向氧浓度分布更加均匀。超导磁场有效地解决了常规磁场下大尺寸晶体生长过程中氧浓度过高的问题。增加超导磁场强度,使得固液界面的氧浓度降低,固液界面径向氧浓度分布更加均匀;坩埚转速适用于低转速、小范围内调节固液界面的氧浓度及其氧浓度分布均匀性;晶体转速可在大范围内调节固液界面形状的一致性和固液界面的氧浓度及其氧浓度分布均匀性;晶体生长前期和中期的工艺调节方法应是低坩埚转速和低晶体转速,对于晶体生长后期的工艺调节方法,较高的坩埚转速和低晶体转速较为合适。
滕冉[4]（2017）在《大直径硅单晶的制备与数值分析》文中提出大直径硅单晶是微电子工业的基础材料,广泛应用于集成电路备件和硅片制造领域,是现今信息社会的基石。根据国际半导体设备材料产业协会（SEMI）的报告,全球大直径硅单晶的需求依然旺盛,450mm硅单晶要继续开发研究。当前主流集成电路设备用部件急需400mm硅单晶并提出低成本的要求,开发400mm硅单晶和研究晶体制备的工艺过程,无疑具有重要的理论意义和现实需求。同时,开发下一代450mm集成电路用硅晶体、研究外加磁场对改善晶体质量的作用,对于我国未来制造450mm硅片具有重要的战略意义。本文从晶体生长物理基础和流体力学的基本理论出发,结合硅单晶制备过程中热质输运的分析,采用实验和数值分析相结合的方法,以大直径硅单晶制备为主要研究对象,研究热场结构、控制参数和外加磁场对大直径硅单晶生长的影响。通过数值分析的手段,研究了结构参数和控制参数对晶体生长特性的影响,确定了晶体制备的工艺条件;采用28inch和32inch热场制备出400mm和450mm无位错硅单晶;通过分析单晶样片的电学性质和化学成分,研究了晶体的生长特性及晶体生长的影响因素。具体如下:（1）利用数值分析技术研究了热屏对晶体生长的影响。结果表明,直壁式热屏在降低晶体内应力和熔体中氧含量方面具有一定的优势,但直壁式热屏的使用会极大增加熔体边缘区域过冷的风险,在后续的计算和实验中均使用斜壁式热屏。此外,计算了液面位置对晶体生长的影响。结果表明,随着液面位置的升高,晶体内热应力增加,固液界面更加凸向熔体,界面上的v/G比值略有下降。（2）利用数值分析技术研究了控制参数（提拉速率、氩气流量、晶体转速和坩埚转速）对晶体制备的影响。拉速的变化将改变炉体内的温场分布和加热器功率。加热器功率的下降不仅是因为结晶潜热释放的增加,还与固液界面上的热平衡及三相点的温度有关。氩气流量的变化直接影响晶体内的温度分布以及熔体内的氧含量。晶体转速和坩埚转速的变化直接影响熔体内流场和温场的分布,精确控制晶体转速和坩埚转速的比值可以在晶体生长的各个阶段获得平坦的固液界面。（3）应用优化过的热场和工艺控制参数进行了晶体制备实验并进行氧、电阻率、微缺陷类型的测试。结果表明,利用28inch热场可制备400mm直径,轻掺硼,<100>硅单晶。该热场的采用不仅可以节约能源消耗,而且降低硅单晶制备成本。氧含量径向分布的实验值与计算值的变化趋势能很好地吻合,为进一步优化热场结构及控制参数指明方向。缺陷分析测试表明,晶体中未发现氧化诱生层错;通过FPDs及铜坠饰实验结果表明晶体内部为富空位型缺陷。（4）利用32inch热场和磁场拉晶工艺制备出450mm无位错单晶。整根硅单晶电阻率与预期值相符,晶体的生长过程完全可控。通过对比分析不同磁场条件下硅单晶内氧含量的实验值,在等径末期磁场对降低晶体内氧含量的作用更加明显。进一步计算了磁场强度和等高斯面的位置对晶体生长的影响,随着磁场强度的增加,熔体湍流程度大幅度降低,但当磁场强度超过500Gs后,磁场强度对熔体对流抑制作用的边际效应开始体现出来,需要平衡磁场拉晶的效果与能耗之间的关系。在磁场强度增加到1OOOGs的过程中,熔体中氧含量的最小值下降了 27.4%,固液界面上氧浓度的平均值下降了 25%,固液界面上氧含量的径向均匀性提高了 35%。等高斯面的位置对熔体中的温场、流场和浓度场影响较小,等高斯面在熔体自由液面上方时固液界面上氧含量及其径向均匀性都达到最佳值。
王镇辉[5]（2012）在《重掺磷直拉硅单晶中缺陷的研究》文中研究说明重掺杂直拉硅单晶既可以消除CMOS器件的闩锁效应,也能够有效地降低器件的功耗,而广泛用作硅外延片的衬底材料。氧沉淀和空洞型缺陷是硅单晶的重要微缺陷,对器件制造的成品率有显着影响,因此它们被广泛研究。重掺磷直拉硅单晶的电阻率最低,是一种重要的重掺直拉硅单晶材料,有着广阔的应用前景。但是,目前很少有关于其氧沉淀及微缺陷的研究。本文系统地研究了重掺磷直拉硅单晶的氧沉淀行为和空洞型缺陷的消除,并研究了该单晶的氧外扩散行为。得到的主要研究结果如下：（1）研究了重掺磷硅单晶中的氧沉淀行为及共掺锗对其的效应。结果表明：重掺磷直拉硅单晶在650℃、800℃和900℃均可有效形成氧沉淀的核心。其中,在650℃的氧沉淀形核最为显着。此外,1020cm-3数量级的共掺锗抑制了重掺磷硅单晶中的氧沉淀,但增大了氧沉淀的尺寸。其原因有可能是共掺杂的锗浓度过高,导致了晶格应力的过补偿,从而抑制了氧沉淀。（2）研究了各种气氛下的快速热处理和氧沉淀热处理工艺对重掺磷硅单晶中的空洞型缺陷的消除作用。结果表明：在氩气、氧气和氮气氛下1200℃及以上的高温快速热处理均可以有效消除空洞型缺陷。其中,氩气氛下1200℃快速热处理60s是优化的消除空洞型缺陷的条件。此外,通过典型的650℃/8h+1000℃/16h低-高两步氧沉淀热处理工艺也可显着地消除重掺磷硅单晶中的空洞型缺陷。研究还表明,1020 cm-3数量级的共掺锗会抑制上述热处理对空洞型缺陷的消除。（3）利用二次离子质谱研究了重掺磷直拉硅单晶在800-1200℃的氧外扩散行为。研究发现,相比于轻掺磷硅单晶,重掺磷硅单晶的氧外扩散受到了显着的抑制。在低于1000℃时,共掺锗对重掺磷硅单晶的氧扩散起到了一定的促进作用,但在高于1000℃时,共掺锗则起到了一定的抑制作用。
徐吴兵[6]（2011）在《掺锗直拉硅单晶中缺陷的研究》文中研究说明集成电路特征线宽的不断减小使直拉硅单晶中的微缺陷的控制变得越来越重要。随着硅片直径不断增大以及磁控拉晶技术的应用,硅中的氧浓度有所下降,这对氧沉淀的形成不利。另一方面,在大直径直拉硅单晶中形成的空洞型缺陷（Void）会影响金属-氧化物-半导体（MOS）器件的栅极氧化层的完整性,对器件的性能产生不利影响。利用共掺杂技术来控制直拉硅单晶中的微缺陷是目前硅材料研究的重要方向。本文在生长掺入高浓度锗的直拉硅单晶的基础上,对其性能进行了表征。此外,研究了掺锗直拉（GCZ）硅单晶中的Void缺陷以及粒子辐照对掺锗直拉硅单晶中氧沉淀的影响,取得了如下主要研究结果：（1）生长了掺锗浓度为1020cm-3的无位错直拉硅单晶,通过二次离子质谱法测量晶体不同部位的锗浓度,结合晶体生长的工艺参数,计算得到锗在硅中的有效分凝系数为0.56。研究表明,与空洞型缺陷相关的流动图形缺陷（FPD）的密度从硅晶体的头部到尾部逐渐降低,说明锗的掺入可以抑制硅单晶中FPD的形成。研究还表明,在相同的硅片加工条件下,来自上述硅晶体头部附近的硅片的翘曲度要比来自尾部附近的硅片高。考虑到锗浓度从硅晶体头部到尾部逐步提高,因此可以认为掺锗可以有效提高硅片的机械性能。（2）研究了各种掺锗直拉硅中的FPD。研究表明,在轻掺直拉硅单晶中,GCZ硅中的FPD密度随着Ge浓度的增加而降低。与重掺B的CZ硅相比,重掺B的GCZ硅中的FPD密度更高；而重掺P的GCZ硅中FPD密度低于CZ硅。分析认为,在轻掺GCZ硅的生长过程中,锗原子可以消耗自由空位从而抑制与FPD相关的大尺寸Void缺陷的形成；而在重掺B的GCZ硅中,B与Ge原子的应力补偿作用可以增加空位浓度,从而促进了与大尺寸Void缺陷相关的FPD的形成。（3）研究了粒子辐照对直拉硅单晶中氧沉淀的影响。实验发现,电子辐照可以促进氧沉淀的形成,且辐照剂量越大,促进作用越明显。中子辐照的GCZ硅样品中,在450℃就能发生显着的氧沉淀形核；而在中子辐照的CZ硅样品中,只有当温度提升至650℃才能形成氧沉淀核心；在未受辐照的CZ与GCZ硅样品中,只有当形核温度提升至800℃才能形成氧沉淀核心。上述结果表明中子辐照对GCZ硅中氧沉淀形核的促进作用更加明显。
陈加和[7]（2008）在《大规模集成电路用同族元素掺杂直拉硅单晶的微缺陷及其缺陷工程》文中认为超大规模集成电路的高速发展对硅单晶材料提出了愈来愈严格的要求,控制和消除直拉硅中的微缺陷是硅材料开发面临的最关键的问题。随着直拉硅单晶的大直径化,硅中氧含量有所下降,而当代集成电路以超浅结为特征,其制造工艺的热预算显着降低,这两方面都不利于直拉硅中的氧沉淀,从而削弱了硅片的内吸杂能力,使得传统的内吸杂工艺受到了挑战。另一方面,在大直径直拉硅中形成的空洞型缺陷（Void）若得不到有效的控制,将会影响金属-氧化物-半导体（MOS）器件的栅极氧化层完整性（GOI）,从而降低集成电路的成品率。利用共掺杂技术来调控硅中的微缺陷和增强硅片的内吸杂能力是目前硅材料研究的热点,开发新型共掺杂直拉硅单晶具有重要的理论意义和实用价值,是目前和今后国际硅材料界重要的研究领域之一。本文在生长同族元素（锗、碳）掺杂的新型直拉硅单晶的基础上,系统的研究了掺锗直拉（GCZ）硅和高碳含量的直拉（H[C]CZ）硅中的氧沉淀行为以及Void产生和消除的规律,揭示了同族元素杂质影响直拉硅中微缺陷行为的机理;同时,研究了适用于这两种新型直拉硅片的内吸杂工艺,取得了如下所述的创新结果:（1）研究了微量锗杂质影响直拉硅中氧沉淀的规律,发现掺锗可以促进原生氧沉淀的形成并在很宽的温度范围（650-1150℃）内促进后续退火过程中的氧沉淀。揭示了微量锗杂质影响直拉硅中氧沉淀的机理,指出GCZ硅中形成的Ge-V和Ge-V-O等锗关复合体可以作为氧沉淀的异质形核核心,从而促进氧沉淀的形成。同时,发现掺锗能显着降低直拉硅中氧沉淀的高温热稳定性,指出这是由于GCZ硅中形成了小尺寸的氧沉淀和片状氧沉淀所致。（2）研究了基于普通炉退火（CFA）和快速热退火（RTA）处理的适用于GCZ硅片的内吸杂工艺。发现掺锗能促进直拉硅片在高-低-高三步退火过程中的氧沉淀从而提高体微缺陷（BMD）密度并同时减小洁净区（DZ）宽度。通过RTA预退火结合低-高两步退火或高温单步退火的热处理工艺,在GCZ硅片中形成高密度的BMD和宽度合适的DZ,这有助于减小集成电路制作过程中内吸杂工艺的热预算。同时,明确指出:通过上述两种工艺形成的DZ中不存在微小氧沉淀,并且GCZ硅片体内BMD区吸除金属沾污的能力优于普通直拉（CZ）硅片。（3）研究了适用于H[C]CZ硅片的内吸杂工艺及其氧沉淀规律,发现高浓度碳杂质可以在内吸杂工艺过程中促进硅中的氧沉淀。揭示了碳影响氧沉淀的机理,指明H[C]CZ硅中形成的C（3）中心和C-V等碳关复合体会促进氧沉淀的生成。并且通过基于CFA和RTA处理的内吸杂工艺在H[C]CZ硅片中形成了没有微小氧沉淀的DZ和具有比CZ硅片更高密度的BMD。该结果为H[C]CZ硅片在集成电路制造中的可能应用提供了理论依据。（4）研究了微量锗杂质和高浓度碳杂质对直拉硅中Void形成的影响。与CZ硅片相比,GCZ硅片中形成了更高密度的小尺寸Void和更低密度的大尺寸Void,而H[C]CZ硅片中具有更低密度的大尺寸Void,指出这是由于在晶体生长冷却过程中Void形成之前,锗和碳杂质与空位形成复合体从而降低了硅中空位浓度,使得Void形成温度降低所致。此外,微量锗杂质或高浓度碳杂质的引入都可以降低Void的高温热稳定性,这有助于消除硅片近表面区域中的Void,从而提高MOS器件的GOI。（5）研究了微量锗杂质对直拉硅片机械性能的影响,发现掺锗有利于在硅中形成高密度的小尺寸氧沉淀,它们可以钉扎位错从而抑制位错攀移,并由此降低硅片在器件制造过程中的弯曲度和翘曲度,这有利于提高集成电路制造的成品率。（6）根据第一性原理计算,指出直拉硅中的同族元素（锗、碳）杂质可以与空位和间隙氧原子形成复合体。基于实验提供的证据,认为这些复合体可以在晶体生长冷却过程中的高温阶段形成,这一方面消耗了部分空位从而促进高密度小尺寸Void的形成;另一方面,这些复合体在很宽的温度范围内可以作为异质形核核心而促进氧沉淀。同样的,这些复合体也可以在RTA处理的高温过程中形成,并促进后续退火过程中的氧沉淀。在理论和实验工作的基础上,建立了同族元素杂质影响直拉硅中微缺陷（氧沉淀和Void）形成的物理模型。
韩海建,周旗钢,戴小林,肖清华[8]（2007）在《掺氮对300mm单晶硅中流动图形缺陷和氧化诱生层错的影响》文中研究说明采用直拉法生长普通硅单晶和掺氮硅单晶,研究两种晶体中空位型原生缺陷（voids）和氧化诱生层错（OSFs）的行为。从两种晶体的相同位置取样,并对样品进行Secco腐蚀、1100℃湿氧氧化和铜缀饰实验。实验结果表明,在掺氮硅单晶中与较大尺寸的voids相关的流动图形缺陷（FPDs）的密度变小,氧化诱生层错环（OSF-ring）向样片中心处移动,同时宽度变大。这说明在直拉硅中掺氮可以抑制大尺寸voids的产生,同时可以缩小空位型缺陷区的范围,而且V/I过渡区（OSF-ring）的范围变大。
方敏[9]（2006）在《氢退火对直拉硅中氧沉淀及空洞型缺陷的作用》文中进行了进一步梳理硅材料作为半导体产业发展的基石,对其质量的要求也随着集成电路特征线宽的不断减小而越来越严格。近年来的研究表明,高温氢气退火能够消除硅片表面的空洞型缺陷（void）和降低硅片表面的粗糙度,因此可以有效提高MOS器件栅氧化层的完整性。内吸杂能力是衡量硅片质量的另一个重要方面,然而随着硅片直径的增大,硅片中的初始氧浓度有所降低,如何提高硅片的内吸杂能力是一个重要的问题。本论文主要研究了高温氢气退火对直拉硅单晶中氧的外扩散、内吸杂和空洞型缺陷的影响,获得了以下一些结果: 研究了硅片在氢气和氩气氛下高温热处理（1000℃/2h、1200℃/2h）过程中体内氧的外扩散情况,发现较氩气高温热处理而言,氢气高温热处理可以促进氧的外扩散,使硅片近表面区域的氧浓度更低。 研究了以不同温度（1000℃、1200℃）、不同冷却速度（淬冷,缓慢冷却）在氢气和氩气氛下预处理的硅片,经过不同温度（450～850℃）、不同时间（4h、8h）的低温热处理后,再经过高温（1000℃）热处理时间隙氧浓度随时间（0～16h）的变化。发现高温预处理过程中引入的氢能够在后续热处理过程中和空位共同促进氧沉淀的形核,也能单独促进氧沉淀的形核。我们认为氢促进氧沉淀形核可能有以下两个原因:1.氢促进了低温形核过程中氧的扩散;2.氢和氧原子结合形成了氧沉淀的异质形核中心。 比较了在氢气和氩气氛下高温预处理的硅片,经过后续低-高热处理后洁净区的情况,发现经过氢气高温退火的硅片生成更宽、质量更好的洁净区,并且由于氢退火促进了体内氧沉淀的生成,因此体内BMD密度更大,从而具有更好的内吸杂能力。 研究了高温氢气退火对重掺硼直拉硅片体内void（FPDs）的影响。得到了一种能够腐蚀出重掺硼硅片中FPDs的Secco腐蚀液配方以及清晰显示出FPDs的最佳腐蚀时间。比较了高温氢气退火前后硅片FPDs形貌和密度的变化,发现差别不大,说明高温氢气退火不能消除重掺硼硅片体内的空洞型缺陷,这与轻掺硅片中的情形是一致的。
张建强,刘彩池,周旗钢,王敬,郝秋艳,孙世龙,赵丽伟,滕晓云[10]（2006）在《快速预热处理对大直径CZ-Si中FPDs及清洁区的影响》文中研究指明研究了不同气氛下快速预热处理（RTA）后,硅片中的流动图形缺陷（FPDs）密度和随后两步热处理形成的魔幻清洁区（MDZ）之间的关系.硅片经过高温快速预热处理后,再经过800℃（4h）+1000℃（16h）常规退火,以形成MDZ.研究发现,当硅片在Ar气氛或N2/O2（9%）混合气氛下RTA预处理后,FPDs密度较低,随后热处理出现的氧沉淀诱生缺陷密度较高、清洁区较宽.对于N2/O2混和气氛,随着O2含量的增加,FPDs和氧沉淀诱生缺陷密度变小,纯O2气氛下预处理后硅片中FPDs和氧沉淀诱生缺陷密度最低.因此,可以通过调节N2/O2混合气氛中两种气氛的比例来控制空洞型微缺陷和硅片体内氧沉淀诱生缺陷的密度.
二、大直径CZ硅单晶中流动图形缺陷（FPDs）的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大直径CZ硅单晶中流动图形缺陷（FPDs）的研究（论文提纲范文）
（1）基于软测量建模的硅单晶品质预测控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 直拉硅单晶生长工艺流程 |
| 1.3 直拉硅单晶品质研究现状 |
| 1.4 软测量技术基础与研究现状 |
| 1.4.1 软测量技术基础 |
| 1.4.2 软测量技术研究现状 |
| 1.5 直拉硅单晶直径控制研究现状 |
| 1.6 论文主要内容和章节安排 |
| 2 Cz硅单晶的缺陷 |
| 2.1 硅单晶中的缺陷简介 |
| 2.2 硅单晶中的主要微缺陷 |
| 2.3 硅单晶点缺陷与V/G关系 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 Cz硅单晶生长原理 |
| 3.1 单晶生长原理 |
| 3.1.1 加热器功率对晶体直径的影响 |
| 3.1.2 拉速对晶体直径的影响 |
| 3.2 硅单晶直径控制结构 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于HVW-SAE-RF的软测量模型 |
| 4.1 预备知识 |
| 4.1.1 自动编码器 |
| 4.1.2 自动编码器网络的训练 |
| 4.2 混合加权堆栈自编码模型 |
| 4.2.1 堆栈自编码器 |
| 4.2.2 混合变量加权堆栈自编码器 |
| 4.3 混合变量加权堆栈自编码随机森林模型 |
| 4.3.1 决策树 |
| 4.3.2 随机森林 |
| 4.3.3 遗传算法寻优 |
| 4.4 实验及结果分析 |
| 4.4.1 辅助变量选择 |
| 4.4.2 数据预处理 |
| 4.4.3 确定隐含层节点数 |
| 4.4.4 训练HVW-SAE-RF模型 |
| 4.4.5 结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于HVW-SAE-RF软测量模型的分层控制策略 |
| 5.1 识别控制简介 |
| 5.2 基于软测量模型的分层控制 |
| 5.2.1 内部控制器设计 |
| 5.2.2 外部控制器设计 |
| 5.2.3 V/G监控器 |
| 5.3 灰狼优化 |
| 5.4 仿真控制实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（2）直拉硅单晶的杂质工程:微量掺锗的效应（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 微量掺锗直拉硅单晶的生长、缺陷调控及机械强度 |
| 2.1 微量掺锗直拉硅单晶的生长 |
| 2.2 微量掺锗对直拉硅单晶缺陷的调控 |
| 2.2.1 氧沉淀和内吸杂 |
| 2.2.2 空位型缺陷——空洞 (Void) |
| 2.3 机械强度 |
| 3 总结 |
（3）水平超导磁场下CZ硅单晶固液界面氧分布数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 CZ法单晶硅生长技术 |
| 1.3 直拉法硅单晶生长数值模拟 |
| 1.4 国内外直拉硅单晶生长模拟研究现状 |
| 1.5 论文研究的主要内容 |
| 2 CZ硅单晶生长原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单晶生长的主要驱动力 |
| 2.3 晶体生长过程中的热对流及热传输 |
| 2.3.1 熔体中的主要热对流形式 |
| 2.3.2 晶体生长中的热传输 |
| 2.4 固液界面对晶体品质的影响 |
| 2.5 固液界面氧杂质传输及其控制 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 CZ硅单晶生长的三维数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 物理模型及相关假设 |
| 3.3 数学模型 |
| 3.3.1 控制方程 |
| 3.3.2 边界条件 |
| 3.3.3 湍流模型 |
| 3.3.4 Boussinesq近似 |
| 3.4 数值模拟 |
| 3.4.1 计算方法 |
| 3.4.2 CFX软件及其应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 常规磁场下CZ硅单晶生长的模拟结果与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水平磁场对CZ硅单晶生长的影响 |
| 4.2.1 Φ200mm CZ硅单晶生长中氧分布模拟 |
| 4.2.2 Φ300mm CZ硅单晶生长中氧分布模拟 |
| 4.3 四极磁场对CZ硅单晶生长的影响 |
| 4.3.1 Φ200mm CZ硅单晶生长中氧分布模拟 |
| 4.3.2 Φ300mm CZ硅单晶生长中氧分布模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 水平超导磁场下CZ硅单晶生长的模拟结果与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 超导磁场对CZ硅单晶生长中固液界面氧分布的影响 |
| 5.2.1 不同磁场强度下熔体内氧分布 |
| 5.2.2 不同磁场强度下固液界面氧分布 |
| 5.3 坩埚转速和晶体转速对CZ硅单晶生长中固液界面氧分布的影响 |
| 5.3.1 坩埚转速对固液界面氧分布的影响 |
| 5.3.2 晶体转速对固液界面氧分布的影响 |
| 5.3.3 坩埚转速和晶体转速共同作用对固液界面氧分布的影响 |
| 5.4 不同晶体长度对CZ硅单晶生长中固液界面氧分布的影响 |
| 5.4.1 晶体长度 50mm固液界面氧分布 |
| 5.4.2 晶体长度 600mm固液界面氧分布 |
| 5.5 不同磁场结构对CZ硅单晶生长中固液界面氧分布的影响分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 7 致谢 |
| 8 参考文献 |
（4）大直径硅单晶的制备与数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 硅单晶材料概述 |
| 1.1.1 硅单晶的制备及用途 |
| 1.1.2 直拉硅单晶炉结构 |
| 1.2 晶体生长物理基础 |
| 1.2.1 晶体生长热力学及动力学原理 |
| 1.2.2 晶体生长过程中的传热传质原理 |
| 1.2.3 生长速率起伏和固液界面 |
| 1.2.4 界面稳定性和组分过冷 |
| 1.3 直拉硅单晶制备过程中传热传质现象及其研究进展 |
| 1.3.1 直拉硅单晶生长过程中全局模拟的研究进展 |
| 1.3.2 直拉硅单晶熔体中氧杂质及微缺陷的研究进展 |
| 1.3.3 直拉硅单晶中熔体流动的磁场控制机理与应用研究进展 |
| 1.4 本文的研究目的和主要内容 |
| 1.4.1 本文研究目的 |
| 1.4.2 本文研究内容 |
| 2 数值分析模型、实验设备及测试仪器 |
| 2.1 控制方程和边界条件 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 边界条件 |
| 2.1.3 湍流模型 |
| 2.2 数值计算流程 |
| 2.2.1 计算流程 |
| 2.2.2 数值建模 |
| 2.3 制备及表征技术 |
| 2.3.1 热处理炉 |
| 2.3.2 傅氏转换红外线光谱分析仪 |
| 2.3.3 二次离子质谱仪 |
| 2.3.4 电阻率测试仪 |
| 2.3.5 光学显微镜 |
| 3 热场对晶体生长影响的数值分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热屏对单晶生长影响的数值分析 |
| 3.3 液面位置对单晶生长影响的数值分析 |
| 3.3.1 液面位置对流场和温场的影响 |
| 3.3.2 液面位置对晶体内热应力的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 控制参数对晶体生长影响的数值分析 |
| 4.1 提拉速率对单晶生长影响的数值分析 |
| 4.1.1 提拉速率对温场和流场的影响 |
| 4.1.2 提拉速率对固液界面的影响 |
| 4.1.3 提拉速率对热应力的影响 |
| 4.2 氩气流量对单晶生长影响的数值分析 |
| 4.2.1 氩气流量对热应力的影响 |
| 4.2.2 氩气流量对氧含量的影响 |
| 4.3 晶体转速对单晶生长影响的数值分析 |
| 4.3.1 晶体转速对流场和温场的影响 |
| 4.3.2 晶体转速对氧含量的影响 |
| 4.4 坩埚转速对单晶生长影响的数值分析 |
| 4.4.1 坩埚转速对流场和温场的影响 |
| 4.4.2 坩埚转速对氧含量的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 400mm硅单晶制备及测试分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 晶体直径对固液影响的数值分析 |
| 5.3 晶体长度对流场和温场分布的数值分析 |
| 5.3.1 熔体流场和温场分布的数值分析 |
| 5.3.2 晶体内温场分布的数值分析 |
| 5.4 400mm直径硅单晶的制备 |
| 5.5 400mm单晶样片的电学性质和化学成分分析 |
| 5.5.1 电阻率分析 |
| 5.5.2 氧含量分析 |
| 5.6 400mm单晶样片的缺陷分析 |
| 5.6.1 流动图形缺陷的表征和分析 |
| 5.6.2 铜缀饰的表征与分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 磁场对450mm单晶生长的实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 热场设计 |
| 6.3 磁场拉晶工艺 |
| 6.3.1 磁场强度的计算 |
| 6.3.2 等高斯面的计算 |
| 6.4 450mm直径硅单晶的制备 |
| 6.5 450mm单晶样片的电学性质和化学成分分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论及创新点 |
| 7.1.1 主要结论 |
| 7.1.2 创新点 |
| 7.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）重掺磷直拉硅单晶中缺陷的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 本研究的目的与意义 |
| 1.3 本论文的结构安排和内容提示 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 硅中的氧和氧沉淀 |
| 2.2.1 硅中的氧 |
| 2.2.2 氧沉淀的基本性质 |
| 2.2.3 氧沉淀的形核与生长 |
| 2.3 直拉硅中的内吸杂技术 |
| 2.3.1 基于普通炉退火的内吸杂技术 |
| 2.3.2 基于快速热处理的内吸杂技术 |
| 2.4 硅中的空洞型缺陷 |
| 2.4.1 空洞型缺陷概述 |
| 2.4.2 快速热处理对空洞型缺陷的消除机理 |
| 2.4.3 不同气氛下高温快速热处理对消除空洞型缺陷的影响 |
| 2.4.4 氧沉淀的形成对空洞型缺陷的影响 |
| 2.4.5 共掺锗对空洞型缺陷消除的影响 |
| 2.5 重掺杂效应 |
| 2.5.1 重掺杂效应对氧沉淀的影响 |
| 2.5.2 重掺杂效应对点缺陷的影响 |
| 第三章 实验设备和样品制备 |
| 3.1 实验设备 |
| 3.1.1 热处理设备 |
| 3.1.2 测试方法及设备 |
| 3.2 样品制备 |
| 第四章 重掺磷直拉硅单晶中的氧沉淀行为及共掺锗的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 重掺磷硅单晶的氧沉淀行为 |
| 4.3.2 共掺锗的重掺磷硅单晶的氧沉淀行为 |
| 4.3.3 共掺锗对重掺磷硅单晶中氧沉淀行为的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 重掺磷直拉硅单晶中的空洞型缺陷的消除及共掺锗的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 普通热处理对空洞型缺陷的影响 |
| 5.3.2 氢气气氛下高温快速热处理对空洞型缺陷的影响 |
| 5.3.3 氧气气氛下高温快速热处理对空洞型缺陷的影响 |
| 5.3.4 氮气气氛下高温快速热处理对空洞型缺陷的影响 |
| 5.3.5 氧沉淀的形成对空洞型缺陷的影响 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 重掺磷直拉硅单晶中氧的扩散行为及共掺锗的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验样品参数 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 拟合SIMS测得的氧深度分布曲线得到的不同温度下氧的扩散系数D |
| 6.3.2 拟合氧的扩散系数公式 |
| 6.3.3 计算各温度下氧的扩散激活能Ed |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（6）掺锗直拉硅单晶中缺陷的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 本研究的目的 |
| 1.3 本研究的结构安排 |
| 第二章 直拉硅单晶的微缺陷及其研究现状 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直拉硅单晶中的氧 |
| 2.3 直拉硅单晶中的氧沉淀 |
| 2.3.1 氧沉淀的基本性质 |
| 2.3.2 氧沉淀形成的动力学过程 |
| 2.3.3 氧沉淀形成的影响因素 |
| 2.4 直拉硅单晶中的空位 |
| 2.5 直拉硅单晶中的空洞型缺陷 |
| 2.5.1 空洞型缺陷的基本性质 |
| 2.5.2 空洞型缺陷形成的动力学过程 |
| 2.5.3 杂质对空洞型缺陷的影响 |
| 第三章 实验样品和研究方法 |
| 3.1 实验样品 |
| 3.1.1 CZ与GCZ样品 |
| 3.1.2 电子辐照样品 |
| 3.1.3 中子辐照样品 |
| 3.1.4 热处理样品的制备 |
| 3.2 退火工艺以及热处理设备 |
| 3.3 测试方法和测试设备 |
| 3.3.1 硅中氧、碳、锗浓度的测量 |
| 3.3.2 机械性能的表征 |
| 3.3.3 硅中空洞型缺陷的表征 |
| 3.3.4 氧沉淀的测量 |
| 第四章 掺锗直拉硅单晶的生长及表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 掺锗直拉硅单晶的生长及加工 |
| 4.2.2 研究掺锗直拉硅单晶的流动图形缺陷 |
| 4.2.3 研究掺锗直拉硅单晶的机械性能 |
| 4.3 锗在硅中的分凝系数 |
| 4.4 掺锗直拉硅单晶中的流动图形缺陷(FPD) |
| 4.5 掺锗对直拉硅单晶机械性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 掺锗直拉硅单晶中的空洞型缺陷 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.3 掺锗直拉硅晶中的流动图形缺陷 |
| 5.3.1 轻掺硼掺锗直拉硅单晶中的流动图形缺陷 |
| 5.3.2 轻掺磷掺锗直拉硅单晶中的流动图形缺陷 |
| 5.3.3 重掺硼掺锗直拉硅单晶中的流动图形缺陷 |
| 5.3.4 重掺磷掺锗直拉硅单晶中的流动图形缺陷 |
| 5.4 掺锗对Void缺陷影响的机理探究 |
| 5.4.1 掺锗对流动图形缺陷的影响 |
| 5.4.2 掺锗对腐蚀速率的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 辐照对掺锗直拉硅单晶中氧沉淀的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 电子辐照对直拉硅单晶中氧沉淀的影响 |
| 6.2.2 中子辐照对直拉硅单晶中氧沉淀的影响 |
| 6.3 电子辐照对直拉硅单晶中氧沉淀的影响 |
| 6.3.1 掺锗对直拉硅单晶中氧沉淀的影响 |
| 6.3.2 辐照剂量对直拉硅单晶中氧沉淀的影响 |
| 6.4 中子辐照对直拉硅单晶中氧沉淀的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（7）大规模集成电路用同族元素掺杂直拉硅单晶的微缺陷及其缺陷工程（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 前言 |
| §1.1 研究的背景和意义 |
| §1.2 本研究的目的 |
| §1.3 本文的结构安排及内容提要 |
| 第2章 直拉硅单晶的微缺陷及其缺陷工程研究现状 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 直拉硅单晶中的氧和空位 |
| 2.2.1 直拉硅单晶的生长技术 |
| 2.2.2 直拉硅单晶中氧的基本性质 |
| 2.2.3 直拉硅单晶中空位的基本性质 |
| §2.3 直拉硅单晶中的氧沉淀 |
| 2.3.1 直拉硅单晶中氧沉淀的基本性质 |
| 2.3.2 直拉硅单晶中氧沉淀形成的动力学过程 |
| 2.3.3 杂质对直拉硅单晶中氧沉淀的影响 |
| §2.4 直拉硅片的内吸杂技术 |
| 2.4.1 基于普通炉退火的内吸杂工艺 |
| 2.4.2 基于快速热处理的内吸杂技术 |
| §2.5 直拉硅单晶中的空洞型缺陷 |
| 2.5.1 空洞型缺陷的基本性质 |
| 2.5.2 空洞型缺陷形成的动力学过程 |
| 2.5.3 杂质对直拉硅单晶中空洞型缺陷的影响 |
| §2.6 本文研究方向的提出 |
| 第3章 实验样品和研究方法 |
| §3.1 晶体生长和硅片制备 |
| 3.1.1 掺锗直拉硅单晶的生长及硅片制备 |
| 3.1.2 高碳含量的直拉硅单晶的生长及硅片制备 |
| §3.2 研究方法 |
| 3.2.1 退火工艺及热处理设备 |
| 3.2.2 主要测试方法和测试设备 |
| 3.2.3 基于第一性原理的计算 |
| 第4章 掺锗对直拉硅片氧浓度和电学参数的影响 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 实验 |
| §4.3 掺锗直拉硅片中的氧杂质浓度分布 |
| 4.3.1 原生直拉硅片中的氧杂质浓度分布 |
| 4.3.2 退火直拉硅片中的氧杂质浓度分布 |
| §4.4 掺锗直拉硅片中电阻率的分布状况 |
| 4.4.1 直拉硅片的轴向电阻率分布 |
| 4.4.2 直拉硅片的径向电阻率分布 |
| §4.5 掺锗直拉硅片中少子寿命的分布状况 |
| 4.5.1 不同导电类型直拉硅片的少子寿命 |
| 4.5.2 直拉硅片少子寿命径向分布均匀性分析 |
| 4.5.3 抛光硅片表面的金属含量分析 |
| §4.6 本章小结 |
| 第5章 掺锗对直拉硅片机械性能的影响 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 实验 |
| §5.3 掺锗直拉硅片的弯曲度和翘曲度 |
| 5.3.1 掺锗直拉硅片的主要几何参数 |
| 5.3.2 掺锗直拉硅片由退火引起的翘曲度 |
| §5.4 掺锗对直拉硅片位错滑移的影响 |
| 5.4.1 原生掺锗直拉硅片表面压痕引起的位错滑移 |
| 5.4.2 热处理后掺锗直拉硅片表面划痕引起的位错滑移 |
| §5.5 掺锗对直拉硅片的断裂强度的影响 |
| 5.5.1 小尺寸氧沉淀对掺锗直拉硅片的断裂强度的影响 |
| 5.5.2 大尺寸氧沉淀对掺锗直拉硅片断裂强度的影响 |
| §5.6 本章小结 |
| 第6章 掺锗直拉硅单晶中的氧沉淀 |
| §6.1 引言 |
| §6.2 实验 |
| §6.3 掺锗对直拉硅单晶中原生氧沉淀的影响 |
| 6.3.1 原生氧沉淀的形成 |
| 6.3.2 原生氧沉淀的分布特征 |
| 6.3.3 原生氧沉淀的长大 |
| §6.4 掺锗直拉硅单晶低温退火下的氧沉淀 |
| 6.4.1 低温单步退火中的氧沉淀 |
| 6.4.2 低-高两步退火中的氧沉淀 |
| §6.5 掺锗直拉硅单晶高温退火下的氧沉淀 |
| 6.5.1 原生硅晶体在高温退火下的氧沉淀 |
| 6.5.2 消除热历史后的硅晶体在高温退火下的氧沉淀 |
| §6.6 掺锗直拉硅单晶中氧沉淀的热稳定性 |
| 6.6.1 原生氧沉淀的热稳定性 |
| 6.6.2 氧沉淀在普通炉退火下的热稳定性 |
| 6.6.3 氧沉淀在快速热退火下的热稳定性 |
| §6.7 掺锗影响直拉硅单晶中氧沉淀的机理 |
| §6.8 本章小结 |
| 第7章 掺锗直拉硅片的内吸杂工艺 |
| §7.1 引言 |
| §7.2 实验 |
| §7.3 掺锗直拉硅片中氧杂质的外扩散 |
| 7.3.1 掺锗直拉硅片中氧杂质的高温外扩散 |
| 7.3.2 锗促进硅中氧原子外扩散的机理 |
| §7.4 掺锗直拉硅片的内吸杂工艺研究 |
| 7.4.1 高-低-高三步退火内吸杂工艺 |
| 7.4.2 高温单步退火内吸杂工艺 |
| 7.4.3 基于快速热处理的内吸杂技术 |
| §7.5 掺锗直拉硅片在模拟DRAM制造热工艺中的内吸杂 |
| 7.5.1 基于普通炉退火的DRAM制造热工艺的模拟 |
| 7.5.2 具有快速热退火预处理的DRAM制造热工艺的模拟 |
| 7.5.3 掺锗直拉硅片洁净区和吸杂区的热稳定性 |
| 7.5.4 掺锗直拉硅片对重金属原子的内吸杂能力 |
| §7.6 本章小结 |
| 第8章 掺锗直拉硅单晶中的空洞型缺陷 |
| §8.1 引言 |
| §8.2 实验 |
| §8.3 掺锗直拉硅片中的晶体原生颗粒 |
| 8.3.1 锗浓度对掺锗直拉硅片的晶体原生颗粒的影响 |
| 8.3.2 硼浓度对掺锗直拉硅片的晶体原生颗粒的影响 |
| 8.3.3 间隙氧浓度对掺锗直拉硅片晶体原生颗粒的影响 |
| 8.3.4 退火气氛对掺锗直拉硅片晶体原生颗粒消除的影响 |
| 8.3.5 氢气氛下掺锗直拉硅片晶体原生颗粒退火消除行为 |
| §8.4 掺锗直拉硅片中的流动图形缺陷 |
| 8.4.1 掺锗直拉硅片流动图形缺陷腐蚀工艺参数优化 |
| 8.4.2 掺锗直拉硅片的流动图形缺陷的径向分布 |
| 8.4.3 锗浓度对掺锗直拉硅片流动图形缺陷的影响 |
| 8.4.4 硼浓度对掺锗直拉硅片流动图形缺陷的影响 |
| 8.4.5 间隙氧浓度对掺锗直拉硅片流动图形缺陷的影响 |
| 8.4.6 掺锗直拉硅片流动图形缺陷退火消除行为 |
| §8.5 掺锗影响直拉硅单晶中空洞型缺陷形成的机理 |
| §8.6 本章小结 |
| 第9章 高碳含量的直拉硅单晶中的氧沉淀 |
| §9.1 引言 |
| §9.2 实验 |
| §9.3 碳对基于CFA的内吸杂工艺过程中氧沉淀的影响 |
| 9.3.1 普通炉高-低-高三步退火过程中的氧沉淀 |
| 9.3.2 普通炉Ramping退火过程中的氧沉淀 |
| §9.4 碳对基于RTA的内吸杂工艺过程中氧沉淀的影响 |
| 9.4.1 快速热处理-低-高两步退火过程中的氧沉淀 |
| 9.4.2 快速热处理-高温单步退火过程中的氧沉淀 |
| §9.5 高浓度碳影响直拉硅单晶中氧沉淀的机理 |
| §9.6 本章小结 |
| 第10章 高碳含量的直拉硅片的内吸杂工艺 |
| §10.1 引言 |
| §10.2 实验 |
| §10.3 高碳含量的直拉硅片基于普通炉退火的内吸杂工艺 |
| 10.3.1 洁净区的形成 |
| 10.3.2 洁净区的热稳定性 |
| §10.4 高碳含量直拉硅片基于Ramping退火的内吸杂工艺 |
| 10.4.1 低温Ramping单步退火中洁净区的形成 |
| 10.4.2 高温-低温Ramping两步退火中洁净区的形成 |
| §10.5 高碳含量的直拉硅片基于快速热处理的内吸杂工艺 |
| 10.5.1 基于快速热处理的洁净区形成工艺 |
| 10.5.2 快速热处理工艺形成洁净区过程中的影响因素 |
| §10.6 本章小结 |
| 第11章 高碳含量的直拉硅单晶中的空洞型缺陷 |
| §11.1 引言 |
| §11.2 实验 |
| §11.3 高碳含量的直拉硅片中的原生流动图形缺陷 |
| §11.4 高碳含量的直拉硅片流动图形缺陷普通炉退火行为 |
| 11.4.1 CFA退火温度对流动图形缺陷的影响 |
| 11.4.2 CFA退火时间对流动图形缺陷的影响 |
| 11.4.3 CFA保护气氛对流动图形缺陷的影响 |
| §11.5 高碳含量的直拉硅片流动图形缺陷快速热退火行为 |
| 11.5.1 RTA退火温度对流动图形缺陷的影响 |
| 11.5.2 RTA退火时间对流动图形缺陷的影响 |
| 11.5.3 RTA退火后的冷却速率对流动图形缺陷的影响 |
| §11.6 高浓度碳影响直拉硅单晶空洞型缺陷形成的机理 |
| §11.7 本章小结 |
| 第12章 同族元素掺杂直拉硅单晶中复合体和微缺陷形成的理论依据和物理模型 |
| §12.1 引言 |
| §12.2 计算模型和实验方案 |
| §12.3 掺锗直拉硅单晶中的锗关复合体 |
| 12.3.1 锗-空位复合体 |
| 12.3.2 锗-空位-氧复合体 |
| §12.4 高碳含量的直拉硅单晶中的碳关复合体 |
| 12.4.1 碳-空位复合体 |
| 12.4.2 碳-空位-氧复合体 |
| §12.5 同族元素杂质影响直拉硅单晶中微缺陷的机理 |
| §12.6 本章小结 |
| 第13章 总结与展望 |
| §13.1 主要创新性结果 |
| §13.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录:攻读博士学位期间取得的科研成果 |
（9）氢退火对直拉硅中氧沉淀及空洞型缺陷的作用（论文提纲范文）
| 第1章 前言 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 硅的基本性质 |
| 2.2 硅单晶的制备 |
| 2.2.1 区熔法 |
| 2.2.2 直拉法 |
| 2.3 硅单晶中的氧 |
| 2.3.1 氧的引入及控制 |
| 2.3.2 氧在硅中的基本性质 |
| 2.3.3 氧的测量 |
| 2.4 硅单晶中的氧沉淀 |
| 2.4.1 氧沉淀的形核和长大 |
| 2.4.2 直拉单晶硅的吸杂工艺 |
| 2.5 硅单晶中的氢 |
| 2.5.1 氢在硅中的基本性质 |
| 2.5.2 氢对氧扩散的影响 |
| 2.5.3 氢对热施主的影响 |
| 2.5.4 氢对氧沉淀的影响 |
| 第3章 实验设备与样品准备 |
| 3.1 生长设备 |
| 3.1.1 HAMCO CG-6000单晶炉 |
| 3.2 退火设备 |
| 3.2.1 常规退火炉 |
| 3.2.2 氢气退火炉 |
| 3.3 测试设备 |
| 3.3.1 傅立叶红外干涉仪 |
| 3.3.2 金相显微镜 |
| 3.3.3 扩展电阻仪(SRP) |
| 3.4 样品的清洗和腐蚀技术 |
| 3.4.1 样品的清洗 |
| 3.4.2 样品的腐蚀 |
| 第4章 高温氢退火对氧外扩散的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 样品参数 |
| 4.2.2 实验过程 |
| 4.3 实验结果及讨论 |
| 4.3.1 1200℃氢气、氩气退火对氧外扩散的影响 |
| 4.3.2 1000℃氢气、氩气退火对氧外扩散的影响 |
| 4.4 结论 |
| 第5章 高温氢退火在内吸杂工艺中对氧沉淀的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 样品参数 |
| 5.2.2 实验过程 |
| 5.3 实验结果及讨论 |
| 5.3.1 氢气、氩气氛下1200℃／2h预处理后淬冷对氧沉淀的影响 |
| 5.3.2 氢气、氩气氛下1200℃／2h热处理后慢冷对氧沉淀的影响 |
| 5.3.3 氢气、氩气氛下1000℃／2h热处理后淬冷对氧沉淀的影响 |
| 5.3.4 氢气退火对洁净区的影响 |
| 5.4 结论 |
| 第6章 氢退火对重掺硼直拉硅空洞型缺陷的作用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 样品参数 |
| 6.2.2 实验过程 |
| 6.3 实验结果及分析 |
| 6.3.1 FPDs的显示机理 |
| 6.3.2 高温氢退火对FPDs的影响 |
| 6.4 结论 |
| 第7章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（10）快速预热处理对大直径CZ-Si中FPDs及清洁区的影响（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 实验 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 高温快速退火对硅片中FPDs密度的影响 |
| 3.2 高温快速预热处理对MDZ的影响 |
| 4 结论 |
四、大直径CZ硅单晶中流动图形缺陷（FPDs）的研究（论文参考文献）
- [1]基于软测量建模的硅单晶品质预测控制[D]. 刘聪聪. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]直拉硅单晶的杂质工程:微量掺锗的效应[J]. 孙玉鑫,陈加和,余学功,马向阳,杨德仁. 中国科学:信息科学, 2019(04)
- [3]水平超导磁场下CZ硅单晶固液界面氧分布数值模拟研究[D]. 任俊超. 西安理工大学, 2017(02)
- [4]大直径硅单晶的制备与数值分析[D]. 滕冉. 北京有色金属研究总院, 2017(09)
- [5]重掺磷直拉硅单晶中缺陷的研究[D]. 王镇辉. 浙江大学, 2012(08)
- [6]掺锗直拉硅单晶中缺陷的研究[D]. 徐吴兵. 浙江大学, 2011(08)
- [7]大规模集成电路用同族元素掺杂直拉硅单晶的微缺陷及其缺陷工程[D]. 陈加和. 浙江大学, 2008(09)
- [8]掺氮对300mm单晶硅中流动图形缺陷和氧化诱生层错的影响[J]. 韩海建,周旗钢,戴小林,肖清华. 稀有金属, 2007(06)
- [9]氢退火对直拉硅中氧沉淀及空洞型缺陷的作用[D]. 方敏. 浙江大学, 2006(09)
- [10]快速预热处理对大直径CZ-Si中FPDs及清洁区的影响[J]. 张建强,刘彩池,周旗钢,王敬,郝秋艳,孙世龙,赵丽伟,滕晓云. 半导体学报, 2006(01)