Оптимизация условий выращивания и использование "третьего" компонента в процессах получения совершенных монокристаллов кремния методом Чохральского для СБИС тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.06, кандидат технических наук Епимахов, Игорь Дмитриевич

• Епимахов, Игорь Дмитриевич
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Епимахов, Игорь Дмитриевич

Введение

СОДЕРЖАНИЕ

1. Методы получения и свойства монокристаллов кремния для СБИС

1.1. Современные требования к однородности и совершенству кремния.

1.2. Промышленные методы выращивания монокристаллов кремния.

1.3. Особенности поведения примесей кислорода и углерода в кремнии.

1.4. Примеси металлов в монокристаллах кремния.

1.5. Образование дефектов кристаллической структуры в процессах выращивания кремния

1.5.1. Дефектообразование в бездислокационных монокристаллах кремния.

1.5.2. Микродефекты и окислительные дефекты упаковки

1.6. Особенности поведения переходных металлов IV группы в кремнии

2. Технология выращивания и исследование свойств монокристаллов

2.1 .Подготовка исходных материалов и оборудования для выращивания монокристаллов.

2.2. Технология выращивания монокристаллического кремния из расплава, содержащего примесь циркония.

2.3. Контроль электрофизических параметров кремния

2.3.1. Определение типа электропроводности, величины и однородности распределения удельного сопротивления.

2.3.2. Контроль времени жизни неравновесных носителей заряда

2.3.3. Определение содержания оптически активного кислорода и углерода.

2.4. Выявление структурных дефектов в монокристаллах кремния

2.4.1. Контроль EPD (Etch Pit Defects).

2.4.2. Идентификация и определение плотности окислительных дефектов упаковки.

2.5. Методика изготовления и подготовки пластин кремния к испытаниям.

3. Исследование процессов теплопереноса при выращивании монокристаллов кремния

3.1. Влияние тепловых условий выращивания на совершенство монокристаллов кремния.

3.2. Методика расчета тепловых полей.

3.3. Анализ распределения температуры в монокристаллах в процессе выращивания.

3.4. Определение условий выращивания монокристаллов с заданным механизмом образования микродефектов.

Выводы

4. Использование "третьего" компонента при выращивании монокристаллов кремния

4.1.Методы геттерирования в технологии кремния.

4.2.Комплексообразование в кремнии при наличии циркония.

4.3. Распределение примеси кислорода по длине и диаметру кристаллов.

4.4. Влияние "третьего" компонента на поведение углерода при выращивании монокристаллов.

4.5. Влияние циркония на однородность распределения основной легирующей примеси.

4.6. Особенности образования структурных дефектов в кремнии с использованием "третьего" компонента.

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация условий выращивания и использование "третьего" компонента в процессах получения совершенных монокристаллов кремния методом Чохральского для СБИС»

Актуальность темы. Современный уровень технологии производства кремния и ростового оборудования в сочетании с разработанными режимами выращивания и прецизионными системами управления позволяют выращивать высококачественные монокристаллы диаметром до 300мм в промышленном масштабе и в перспективе освоить производство монокристаллов кремния диаметром 450мм. Увеличение диаметра монокристаллов и, соответственно, массы загрузки подразумевает, прежде всего, сохранение качества кристаллов, требования к которым становятся все выше, вследствие уменьшения топологических размеров элементов современных СБИС. Высокий выход годных изделий воз » можен в случае высокой аксиальнои и радиальнои однородности монокристаллов по электрофизическим параметрам, примесному составу и низкому содержанию микродефектов.

В настоящее время потребителям кремния необходимы высококачественные

17 монокристаллы кремния с содержанием кислорода в пределах (7ч-9)-10 ат/см", углерода не более 2,5-1016 ат/см"3, с высоким значением времени жизни и с низкой плотностью структурных дефектов.

С точки зрения технологии задача выращивания бездислокационных монокристаллов кремния с заданным аксиальным и радиальным распределением примесей, с определенным типом доминирующих собственных точечных дефектов (СТД) и их распределением является сложной даже для монокристаллов диаметром 100мм.

Интенсивное развитие современных автоматических систем управления технологическими процессами в совокупности с методами математического моделирования выращивания монокристаллов кремния позволяют совершенствовать тепловые узлы, оптимизировать условия выращивания для получения монокристаллов высокого качества.

Одним из путей управления качеством монокристаллов кремния является использование процессов кристаллизации с добавлением "третьего" компонента, позволяющего выравнивать содержание активных и нейтральных примесей и снижать концентрацию структурных дефектов.

Таким образом, решение перечисленных задач представляется актуальным для развития технологии монокристаллического кремния, и будет способствовать прогрессу металлургии кремния и отечественной микроэлектронной промышленности.

Цель и задачи исследований. Основной целью настоящей диссертационной работы являлась разработка и исследование методов получения совершенных монокристаллов кремния для СБИС за счет оптимизации условий выращивания и использования "третьего" компонента в процессе вытягивания из расплава по методу Чохральского. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- исследовать температурные поля в ростовых установках и распределение градиентов температур в выращиваемых монокристаллах кремния;

- исследовать влияние градиента температуры на фронте кристаллизации и скорости выращивания на механизм образования микродефектов (МД) и оптимизировать условия выращивания кремния;

- обосновать выбор "третьего" компонента на основании анализа физико-химических особенностей поведения примесей в кремнии;

- исследовать влияние "третьего" компонента на распределение примесей кислорода, углерода и содержание МД в кремнии;

- разработать основы промышленной технологии выращивания монокристаллов с использованием "третьего" компонента.

Научная новизна.

- Получены расчетные распределения СТД после вакансионно-межузельной рекомбинации для процессов выращивания монокристаллов кремния диметром 100мм с учетом реальных режимов роста, использование которых позволило оптимизировать условия выращивания.

- Предложена методика оценки преобладающего механизма образования МД в монокристаллах кремния в процессе выращивания, основанная на определении положения кольца окислительных дефектов упаковки (ОДУ).

- Установлено, что присутствие циркония в расплаве обеспечивает возможность управления характером распределения кислорода в кремнии.

- Обнаружено и изучено явление существенного уменьшения концентрации углерода при выращивании кристаллов из загрузки с высоким содержанием углерода в присутствии циркония.

- Установлен факт снижения концентрации МД в кремнии при использовании циркония в качестве "третьего" компонента в процессах выращивания.

- Показано отсутствие отрицательного влияния "третьего" компонента на распределение удельного сопротивления в монокристаллах кремния.

Практическая ценность работы.

1 .Установлены причины возникновения OSF-кольца в монокристаллах кремния диаметром 100мм при выращивании на установках типа EKZ-1600, Редмет-30.

2.Разработана методика оптимизации технологического процесса выращивания монокристаллов кремния методом Чохральского по данным измерения ОДУ, обеспечивающая получение кремния с заданным механизмом образования МД.

3.Предложена экспресс методика подготовки контрольных образцов для построения профиля распределения плотности ОДУ.

4.Показана эффективность использования "третьего" компонента для улучшения качества выращиваемых монокристаллов и увеличения выхода годной продукции.

5.Разработан технологический процесс производства монокристаллов кремния марок КЭФ-4,5 и КДБ-10,12 с использованием "третьего" компонента.

Апробация работы .Основные положения диссертации доложены на Первой Российской конференции по материаловедению и физико-химическим основам технологии получения легированных кристаллов кремния (г. Москва,

1999 г.), Второй Российской конференции по материаловедению и физико-химическим основам технологии получения легированных кристаллов кремния «Кремний-2000» (г. Москва, 2000г.), Седьмой всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика -2000» (г.Москва, 2000г.), Восьмой всероссийской межвузовской научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика-2001" (Москва, апрель 2001 г.), II Российской школе ученных и молодых специалистов по материаловедению и технологии получения легированных кристаллов кремния "Кремний. Школа-2001" (Москва, МИСиС, июль 2001г.), на 4-ой международной конференции "Рост кристаллов и тепломассоперенос" (Обнинск, 24-28 сентября 2001 г), Третьей Российской конференции по материаловедению и физико-химическим основам технологии получения легированных кристаллов кремния и приборных структур на их основе. "Кремний-2003" (Москва, МИСиС, 26-30 мая 2003г.). По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Заключение диссертации по теме «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники», Епимахов, Игорь Дмитриевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основе анализа тепловых полей, рассчитанных методами математического моделирования, и скорости роста в процессе выращивания исследовано изменение критерия Воронкова, характеризующего механизм образования МД.

2. Предложена методика оценки преобладающего механизма образования МД в монокристаллах кремния основанная на определении плотности ОДУ в нескольких сечениях кристалла.

3. Для выбранных тепловых условий выращивания уточнена критическая величина критерия Воронкова, определяющая границу перехода от вакансионА ного к межузельному механизму образования МД, равная 0,12 мм /мин*К.

4. Предложены программы изменения скорости роста, обеспечивающие получение монокристаллов кремния с заданным механизмом образования МД.

5. Установлено, что введение примеси циркония в расплав при выращивании монокристаллов кремния повышает однородность распределения кислорода по длине и сечению слитка, что обеспечивает увеличение выхода годного материала с заданной концентрацией кислорода (6-9)* 1017 ат/см3 при неоднородности распределения кислорода по площади пластины (3-4)%.

6. Обнаружен эффект повышения эффективности удаления углерода при использовании циркония в качестве третьего компонента в процессах выращивания монокристаллов. В наибольшей степени эффект проявляется при использовании исходного поликремния с высоким содержанием углерода.

7. Не обнаружено существенного воздействия примеси циркония на характер распределения удельного сопротивления по длине и сечению кристаллов кремния марок КДБ-12 и КЭФ-4,5. Высокое (т >4р) время жизни неравновесных носителей заряда в кремнии свидетельствует об отсутствии отрицательного влияния третьего компонента на электрофизические параметры кристаллов.

О О

8. Обнаружено уменьшение плотности ОДУ до значений 7-10 см в кристаллах выращенных из расплава, содержащего примесь циркония.

9. Предложен механизм воздействия циркония на поведение кислорода, углерода и образование МД, основанный на взаимодействии примесей в расплаве кремния.

10. Разработана технология выращивания монокристаллов кремния с использованием третьего компонента, обеспечивающая увеличение выхода годного материала марки КЭФ-4,5 на 3,6% и кремния марки КДБ-12 на 8,06%.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Епимахов, Игорь Дмитриевич, 2003 год

1. Growing improved Silicon crystal for VLS1.ULSI applications. - Kyond Min Kim // Solid Stabe Technology, Nov. - 1996.- pp.70-80.

2. Проспекты фирмы МЕМС, 1994-1995 гг.

3. Нашельский А .Я. Технология полупроводниковых материалов. Изд. «Металлургия». 1987г. с.336.

4. Keck Р.Н., Golay M.J.E. Crystallization of silicon from a floating // Phys. Rev. 1953.- 89.- №6.- P. 1297-1301.'

5. Keller W., Muhlbauer A. Floating-Zone Silicon.- New Jork and Basel: Marcel Dekker Inc., 1981.- 298 p.

6. Thomas R.V., Hobgood H.M., Ravishankar P.S. e. a. Melting device needs through melt growth of large-diameter elemental and compound semiconductors // Crystal Growth.- 1990.- №1,2.- P. 643-653.

7. Kim K.M. Growth of high quality silicon crystals for LSI and ULSI// Solid State Electronics. 1996. - № 11. - P.70.

8. Sandford R. Method of silicon growth by float-zone melting japanese silicon companies start to produce wafers of 400 mm diameter // Solid State Electronics.- 1996.- № 9.- P.44.

9. Технология полупроводникового кремния / Фалькевич Э.С., Пуль-нер Э.О., Червоный И.Ф. и др. М.: Металлургия, 1992.- 408 с.

10. W. Fosnight, R.Martin, A.Bonora, 300 mm New gorisonts - Solid-State Electronics, 1996, №2, p77-82.

11. Yatsurugi Y., Akiyama N., Endo Y., Nozaki T. Concentration solubility and equilibrium distribution coefficient of nitrogen and oxygen in semiconductor silicon.- J.Electrochem. Society, 1973, Vol. 120, № 7, p.975-979.

12. Бокова Б.И., Гришин В.П., Дудин B.B., Янчевская Е.А. Исследование растворимости тиглей из синтетического кварцевого стекла. Научные труды Гиредмета, т.110, М., 1982, с. 18-21.

13. Никитин В.М., Туровский Б.М., Мильвидский М.Г. Некоторые вопросы металлургии полупроводникового кремния. Научные труды Гиредмета, т.25, М., 1969, с.82-94.

14. Никитин В.М., Гришин В.П.,ШашковЮ.М. Кинетика реакции расплавленного кремния с кварцевым тиглем. Научные труды Гиредмета, т.ЗЗ, М., 1971, с.3-9.

15. Пат. 53-113817 МКИ С 30 В СОЗ СЗ/06. Кварцевый тигель для вытягивания монокристаллов кремния./ Тосиба серамику к.к., Япония, Такэо К., Цутому Н., Футао К. заяв. 17.03.1977, № 52-28673, опубл. 04.10.1978

16. Pat. USA № 4040895 МКИ В01 J17/18. Control of oxygen in silicon crystals/ Int. Business Machines Corp., Inv. Patrick W.Y., Westdorp W.A. filed 22.10.1975, № 624618, publ. 09.08.1977.

17. Glovinke T.S., Wagner J., Bruce Jr. The effect of oxygen on the electrical properties of silicon. J.Phys. and Chem. Solids, 1977, v/38, №.9, p.936-970.

18. Нолле Э.Л., Маковецкая В.М., Вавилов B.C. Влияние кислорода на время жизни неравновесных носителей заряда в кремнии р-типа. Физика твердого тела, 1962, вып.5, с. 1374-1378.

19. Roberts D.H., Stephens Р.Н., Hunt Р.Н. Effects of oxygen on carrier lifetime in silicon. Nature, vol.180, № 4587, p.665-666.

20. Lin Wen, Pearce C.W. Properties of uniform oxygen Czochralski silicon crystals. J.Appl.Physics, 1980, v.51, № 10, p.5540-5543.

21. Tan T. Y., Gardner E.E., Tice W.R. Intrinsic gettering by oxygen precipitate induced dislocations in Czochralski silicon. Appl. Phys. Letters, 1977, v.30, № 4, p.175-176.

22. Hu S.M. Dislocation pinning effect of oxygen atoms in silicon. Appl. Phys. Letters, 1977, v.31, № 2, p.53-55.

23. Ynenaga I., Sumino K., Hoshi K. Mechanical strength of silicon crystals as a function of the oxygen concentration. J.Appl.Physics, 1984, v.56, № 8, p.2346-2350.

24. Jan J.Y., Jice W.K. Oxygen precipitation and the generation of dislocations in silicon. -Philosophical Magaz., 1976, v.34, № 4, p.615-631.

25. Туровский Б.М. Исследование корреляции между содержанием кислорода и наличием малоугловых границ в монокристаллах кремния, выращенных методом Чохральского. Научные труды Гиредмета, т.65, М., 1975, с.45-49.

26. Oshawa A., Honda К., Shibatomi S., Ohkawa S. Microdefects distribution in Czochralski-grown silicon crystals. Appl. Phys. Letters, 1981, v.38, № 10, p.787-788.

27. Мордкович B.H. О влиянии кислорода на проводимость кремния. Физика твердого тела, 1964, т.6, в.З, с.847-851.

28. Калюжная С.И., Смирнов В.В., Федулов Ю.П., Эйдензон A.M. Микродефекты в монокристаллах кремния большого диаметра, выращенных методом Чохральского. Электронная техника. С.Материалы, 1983, в.4 (177), с.28-31.

29. Катц JI.E., Хилл Д.В. Зависимость плотности дефектов упаковки эпитаксиального слоя от концентрации кислорода в выращенных по методу Чохральского монокристаллах кремния. Экспересс-информация, С. Электроника, 1979, № 5, с.25-30.

30. Katsuhiko D., Seiji Sh., Naochisa I. Czochralski silicon crystal growth and characterization. Rev.Electr. Comm. Lab., 1979, v.27, № 1-2, p.33-40.

31. Kaizer W., Frisch H.L., Reiss H. Mechanism of the formation of donors states in heat-treated silicon. Phys. Review, 1985, v.l 12, № 5, p. 1546-1554.

32. Kaizer W. Electrical and optical properties of heat heat-treated silicon. -Phys. Review, 1975, v.105, № 6, p.1751-1756.

33. Гринштейн П.М., Лазарева Г.Н., Орлова Е.П., Сальник З.А., Фис-туль В.И. Об условиях генерации термодоноров в кремнии в интервале температур 600-800 °С. Физика и техника полупроводников, 1978, т. 12, в.1, с. 121123.

34. Воронков В.В., Гришин В.П., Лайнер Л.В. Испарение водорода из расплава при выращивании монокристаллов кремния. Известия АН СССР. Неорганические материалы, 1982, т.18, №9, сю1440-1443.

35. Белов С.Т., Добровольский В.В., Лайнер Л.В. Исследование возможности поступления углерода в полупроводниковый кремний при кристаллизации. Научные труды Гиредмета, т.110, М., 1982, с. 106-111.

36. Goss A.J., Adlington R.E. Seed rotation influence on silicon crystal growth. Marconi Review, 1959, v.22, № 132, p.18-36.

37. Туровский Б.М. влияние вращения тигля с расплавом на содержание кислорода в кристаллах кремния, выращиваемых по методу Чохральского. -Научные труды Гиредмета, т.25, М., 1969, с. 113-116.

38. Патент ФРГ 2758888 В 01 J 17/18. Verfahren zur Herstellung hohr -einigsten einkristalliner Siliziumastabe / Wacker-Chemitronic Ges. MbH; aut. Kohl F. 30.12.1977; Off. 05.07.1979.

39. Заявка Япония 50-7557 МКИС 30В 15/00. Способ получения монокристаллов кремния./ Тотикубо Хироо. заявл. 26.08.1970, № 45-74228, опубл. 26.03.1975

40. Заявка Япония 53-142385 МКИ ВО 1 17/18. Способ выращивания монокристаллов./ Тё Эру-Эсу-Ай гидзюцу кэноюо кумиай. Йодзиро К. заявл. 17.05.1977, № 52-57381, опубл. 12.12.1978.

41. Заявка Япония 53-14911. Способ выращивания полупроводниковых монокристаллов./ Ниппон дэнсин дэнва кося. заявл. 21.10.1975, № 50125941, опубл. 20.05.1978.

42. Sugano Т. Material and device research for VLSI in Japan. J. Of Vacuum Science and Technology, 1981, v. 18, № 3-IV, p.804-809.

43. Коэн Ч. Магнитное поле позволяет создавать бездефектные кристаллы. Электроника, 1980, т.53, №15, с.83-84.

44. Keigo Н. Czochralski silicon crystal growth in the vertical magnetic field. Jap. J.Appl.Phys., 1982, p.2, v.21, p.L542-L547.

45. Заявка Япония 59-35094 МКИ С 30 В 15/00. Способ выращивания монокристаллов кремния и устройство для его осуществления./ Тосиба сэра-миккусу к.к., Хидэо Н., Эйити Т., Хидэити М. заявл. 20.08.1982, № 57-144073, опубл. 25.02.1984

46. Ремизов О.А., Сальник З.А. Влияние гидродинамики расплава на содержание и характер распределения кислорода в монокристаллах кремния, выращенных методом Чохральского Электронная техника. С.Материалы, 1980, вып.3(140), с.37-45.

47. Ремизов И.А., Ремизов О.А., Сальник З.А. Влияние условий перемешивания расплава на однородность радиального распределения кислорода в монокристаллах кремния. Цветные металлы, 1982, № 9, с.66-69.

48. Nozaki Т., Yatsurugi Y., Akiama N. Concentration and behavior of carbon in semiconductor silicon. J. Electrochemical Society, 1970, v. 117, № 12, p.1566-1571.

49. Kolbesen B.O., Muhlbauer A. Carbon in silicon: properties and impact on devices. Solid State Electronics, 1982, v.25, №5, p.759-775.

50. Moody J., Frederick R. Developments on Czochralski silicon crystal growth. Silod State Technology, 1983, v.26, №8, p.221-225.

51. Белов C.T., ДобровенскийВ.В. Загрязнение кремния углеродом при кристаллизации методом бестигельной зонной плавки. Изв. АН СССР. Неорганические материалы, 1981, т. 17, №5. с.762-764.

52. Scmid F., Khattak С.Р., Digges T.D., Kaufmann L.Origin of SiC impurities in silicon crystals grown from the melt. J. Electrochem. Soc., 1979, v. 126, p.935-938.

53. Torbjorn C. A quantative model for carbon incorporation in Czochralski silicon melts. J. Electrochem. Soc., 1983, v. 130, №1, p. 168-171.

54. Series R.W., Barraclough K.G. Control of carbon in Czochralski silicon crystals. J. Crystal Growth, 1983, v.63, №1, p.219-221.

55. Series R. W., Barraclough K.G. Carbon contamination during growth of Czochralski silicon. J. Crystal Growth, 1982, v.60, №2, p.212-218.

56. Рейви К. Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии. М. Мир, 1984, с.475.

57. Swaroop R.B. Advances in silicon technology for the semiconductor industry. Part 1. Solid State Technology, 1983, v.26, №6, p.l 11-114.

58. Прогноз развития технологии производства полупроводниковых материалов и металлов высокой чистоты, вып.2. М.: Совет уполномоченных стран-членов СЭВ, 1984, с.5-11.

59. Анализ мирового уровня научных исследований и технологии производства полупроводниковых материалов, металлов высокой чистоты вып.5, М., 1984, с.5-14.

60. Masami М., Kasumi W., Yiro О., Nochisa Y. Effect of oxide precipitates on minority-carrier lifetime in Czochralski grown silicon. Appl. Phys. Letters, 1982, v.40, №8, p.719-721.

61. Akira O., Ritsuo Т., Konichirou H., Akihiro S., Shinsi J. Influence of carbon and oxygen on donor formation at 700°C in Cz. grown silicon. J. Appl. Phys., 1982, №8, p.5733-5737.

62. Leroueille J. Influence of carbon on oxygen behavior in silicon. Phys. Status Solid, 1981, v.67, № 1, p. 177-181.

63. Cleadn J. W. Heat Treatment studies of oxygen-defect-impurity interactions in silicon. J. Electrochem. Society, 1982, v.129, №9, p.2127-2132.

64. Бабицкий Ю.М., Гринштейн П.М., Ильин M.A., Мильвидский М. Орлова Е.В., Рытова Н.С. Влияние углерода на образование термодоноров и преципитацию кислорода в бездислокационном кремнии. Изв. Ан СССР. Неорганические материалы, 1985, т.21, №5, с.744-748.

65. Баграев Н.Т., Витовский Н.А., Власенко JI.C., Машовец Т.В., Рахимов О.И. Скопление электрически активных центров в термообработанном кремнии, выращенном по методу Чохральского. Физика и техника полупроводников, 1983, т. 17, №11, с. 1979-1984.

66. Masanobu О. Suppression effect upon oxygen precipitation in silicon by carbon. Appl. Phys. Letters, 1982, v.41, №9, p.847.

67. Leroueille J. Relationship between carbon and oxygen nucleation in Cz. silicon. Phys. Status Solid, 1982, v.74, №2, p. 159-163.

68. Tajama M., Masui Т., Abe Т., Yizik T. Photoluminescence analyses of silicon crystals. Semicond. Silicon, 1981, Proc. 4th Int. Symp. Silic.Mater. Science andTechn., Minneapolis, 1981, Pennington. - N.Y. 1981, p.72-89.

69. Seigo K., Voshiaki M. Thermalily induced microdefects in Czochralski grown silicon, nucleation and growth behavior. Jap.J.Appl.Phys., 1982, v.21, №1, p.1-12.

70. Abe Т., Harada H., Chikava J. Swirl defects in float-zoned crystals. -Physica, 1983, v.BCl 16, №1-3, p.139-147.

71. Chikava J. Swirl defects in silicon single crystals. NHK Lab.Note, 1979, №232, p.13.

72. Kock A.J.R., Wijgert W.M., Van de, The effect of doping on microde-fect formation of swirl defects in dislocation-free Czochralski-grown silicon crystals. J. Crystal Growth, 1980, v.49, №4, p.718-734.

73. Коек A.J.R., Steisy V.T., Wijgert W.M., Van de, The effect of doping on microdefect formation in as-grown dislocation-free Czochralski silicon crystals. -Appl. Phys. Lett., 1979, v.34, №9.

74. Kishino A., Matsushita Y., Kanamori M. Carbon and oxygen role for thermally induced microdefect formation in silicon crystals. Appl. Phys. Letters, 1979, v.35, №3, p.213-215.

75. Патент ФРГ ДЕ 3048184A МКИ С 30 В 13/28. Verfahren zum tigel-friend Zonnenschmelzen / Siemens A.G., Aut. Lundstak А. (ФРГ).- Anm. 19.12.1980, 29.07.1982

76. Yonenada J., Sumino K. Role of carbon in the strengthening of silicon crystals. Jap.J.Appl.Phys., 1984, v.23, №3, p.590-592.

77. Sumino K., Imai M. Interaction of dislocation with impurities in silicon crystals studied by in situ X-ray topography. Philosophical Magazine A., 1983, v.47, №5, p.753-766.

78. Патент ФРГ 3232259 МКИ С 30 В 21/00. Verfahren zum Herstellen von Halbleitermaterial hoher Dotierung / Siemens A.G., Aut. Reuschel К. (ФРГ).-Anm.30.08.1982,01.03.1984.

79. Патент ФРГ 3109051 МКИ С 30 В 29/06. Verfahren zum ziehen Silizium-kristalle aus der Schmelze/Prior. USA, №129075,10.03.1980,28.01.1982.

80. Заявка Япония 55-71693 МКИ С 30 В15/20. Способ изготовления монокристаллов./ Садако Я., Масаси К. -заявл. 24.11.1978, № 53-14477, опубл. 29.05.1980.

81. Заявка Япония 58-140393 МКИ С 30 В29/06. Устройство для вытягивания монокристаллов кремния/ Хидэицу М., Акио К. заявл. 16.02.1982, № 57-23328, опубл. 20.08.1983.

82. Заявка 59-18191 МКИ С 30 В 15/04, (Япония). Получение монокристаллического кремния/ Сигэо Э., Седзо С. заявл. 16.07.1982, №57-124117, опубл. 30.01.1984

83. Lionel С. Kimerling. Desighn. New Material challenge for silicon ULSI. Solid state Phenomena. Vols. 57-58. 1997,- p.1-6.8 8. Нашельский А .Я. Технология полупроводниковых материалов. Изд. «Металлургия». 1972г. с.432.

84. Медведев С.А. Введение в технологию полупроводниковых материалов (уч. пос. для спец. вузов «Полупроводники и диэлектрики»).- М.: Высшая школа, 1970.- 504 с.

85. Ван Бюрен. Дефекты в кристаллах.- М.: ИЛ, 1962.- с.624.

86. РейвиК. Дефекты в примеси в полупроводниковом кремнии.-М.: Мир, 1984.-с.475.

87. Фалькевич Э.С., Веселкова А.А., Неймарк К.Н. Ямки травления в бездислокационных монокристаллах кремния. // Сб. «Кремний и Германий» / под ред. Э.С. Фалькевича и Д. И. Левинзона.- М.: Металлургия.- 1970.- вып.2.-С. 42-46.

88. Ни S.M. Defects in silicon substrates // J.Vac.Sci.and Technol. 1977.-14.-№1.-P. 17-31.

89. Plaskett T.S. Evidence of vacancy clusters in dislocation-free float-zone silicon // Trans.Metallurg.Soc.A.J.M.E. 1965. - 233. - №4. - P. 809-812.

90. Abe Takao, Samizo Takahide, Maruyama Shigeru. Etch pits observed in dislocation-free+ silicon crystals // Japan J. Appl. Phys. 1966.- 5.- №5.- P. 458-459.

91. Petroff P.M., De Kock A J.R. Characterization of swirl defects in floating zone silicon crystals // Crystal Growth.- 1975.- 30.- №1.- P. 117-124.

92. Silicum eenkristallen van extreme perfektie // Politechn. tijdschr. 1973. - E28. - №22. - P. 742.

93. Коек AJ.R. de., Rocksnoer P J., Boonen P.G.T. Effect of growth parameters on formation and elimination of vacancy clusters in dislocation-free silicon crystals // Crystal Growth.- 1974.- 22.- №4.- P. 311 -320.

94. Bernewitz I.I., Majer K.R. Results of last observations swirl formation in dislocation-free silicon // Phys.Status Solid (a).- 1973.- №16.- P. 579-583

95. Foil H., Kolbesen B.O. Formation and nature of swirl defects in silicon // Appl. Phys. 1975.- 8.- №4.- P. 319-331.

96. De Kock AJ.R. Microdefects in dislocation-free crystals silicon and germanium // Acta electronica. 1973. - 16. - №4. - P. 303-313.

97. De Kock A.J.R. The Elimination of vacancy-cluster Formation in Dislocation-free silicon crystals // Electrochem. Soc. 1971. - 118. - № 11.- P. 1851 -1856.

98. Воронков B.B. Образование вакансионных пор при охлаждении германия и кремния // Кристаллография.- 1974.- 19.- №2.- С. 228-236.

99. Foil Н., Gosell U., Kolbesen В .J., Formation of swirls under agglomeration interstitial atoms // Crystal Growth.- 1977.- 40.- № 1.- P. 90-108.

100. ФистульВ.И. Распад пересыщенных твердых растворов.- М.: Металлургия, 1977.-240 с.

101. Воронков В.В., Воронкова Г.И., Зубов Б.В. Примесные облака в бездислокационном кремнии // Физика и техника полупроводников.- 1979.- 13 .№5.- С. 846-853

102. Бузынин А.Н., Блецкан Н.И., Кузнецов Ю.Н. и др. Ростовые дефекты полупроводниковых кристаллов //Рост кристаллов.- М.: Наука, 1980.- т. 13.-С. 251-260.

103. De Kock AJ.R. Microdefects in dislocation-free silicon // Philips Res.Repts.Suppl. 1973. - №1. - P. 1-104.

104. Шейхет Э.Г., Трайнин A.JI., Неймарк K.H. и др. О природе микродефектов в бездислокационных монокристаллах кремния // Физика твердого тела.- 1977.- 19.-№8.-С. 1515-1518.

105. Зеегер А., Фёлль X., Франк В. Собственные междоузельные атомы, вакансии и их скопления в кремнии и германии. // Точечные дефекты в твердых телах; Пер. с англ. М.: Мир.- 1979.- С. 163-186.

106. Веселовская Н.В., Шейхет Э.Г., Неймарк К.Н. и др. Дефекты типа кластеров в монокристаллах кремния // Рост и легирование полупроводниковых кристаллов и пленок.- Новосибирск: Наука.- 1977.- Часть 2.- С. 284-288.

107. Kock A.J.R., de, Rocksnoer P.J., Boonen P.G.T. Effect of growth parameters on formation and elimination of vacancy clusters in dislocation-free silicon crystals // Crystal Growth.- 1974.- 22.- №4.- P. 311 -320.

108. Kock A.J.R., de, Rocksnoer P.J., Boonen P.G.T. The introduction of dislocations during the growth of floating-zone silicon crystals as result of point defect condensation // Crystal Growth.- 1975.- 30.- №3.- P. 279-294.

109. Неймарк K.H., Шейхет Э.Г., Литвинова И.Ю. и др. Влияние условий выращивания на характер распределения микродефектов в бездислокационных монокристаллах кремния // Известия АН СССР. Неорганические материалы.-1979.- 15.- №2.- С. 184-187.

110. Веселовская Н.В., Данковский Ю.В., Левинзон Д.И. О спирально-полосчатой контрастности, выявляемой травлением в бездислокационном кремнии // Труды 6-й межд. конф. по росту кристаллов. Москва, 10-16 сент. 1980 г. Том 4.- М. - 1980.- С. 289-291.

111. Foil Н., Gossel U., Kolbessen В.О. Microdefects in dislocation-free silicon and their relation to point defects // Труды 6-й межд. конф. по росту кристаллов. Москва, 10-16 сент. 1980 г. Том 4.- М. - 1980.- С. 314-315.

112. Шейхет Э.Г., Скориков В.И., Гундарев В.Е. и др. Электрическая «активность» микродефектов в кремнии // Диэлектрики-полупроводники.-1979.-№15.-С. 88-94.

113. Осовский М.И., Фалькевич Э.С., Червоный И.Ф. Влияние градиента температуры на образование микродефектов при выращивании монокристаллов кремния // Известия АН СССР. Неорганические материалы.- 1983т. 19.- №3 .С. 476-477.

114. Voronkov V.V. The mechanism of swirl defects formation in silicon // Crystal Growth. 1982. - V. 59. - № 3. - P. 625-643.

115. Шейхет Э.Г., Фалькевич Э.С.,Неймарк K.H., Червоный И.Ф., Шер-шельВ.А. Образование микродефектов при росте монокристаллов кремния / Физика твердого тела.- 1984.- т.26, N1, с.207-213.

116. Воронков В.В., Воронкова Г.И., Веселовская Н.В., Мильвидский М.Г., Червоный И.Ф. Влияние скорости роста и температурного градиента на тип микродефектов в бездислокационном кремнии/Кристаллография.- 1984.-т.20,в.6.-с.1176-1181.

117. Сорокин J1.M., Ситникова А.А., Червоный И.Ф., Фалькевич Э.С. Механизм образования микродефектов при выращивании бездислокационных монокристаллов кремния/Физика твердого тела.-1991 .-т.ЗЗ, N11.- с.3229-3240.

118. Трубицин Ю.В., Червоный И.Ф., Неймарк К.Н./ Неорганические материалы.-1994.-T.3О,N4.- с.568-569.

119. Милевский J1.C., Зарифьянц З.А. Сопоставление совершенства структуры монокристаллов кремния, выращенных в различных условиях // Свойства легированных полупроводников.- М.: Наука, 1977.- С. 146-151.

120. Ситникова А.А., Сорокин JI.M., Таланин И.Е. и др. Исследование природы микродефектов в бездислокационных монокристаллах кремния // Физика твердого тела.- 1986.- Т.28.- В.6.- С. 1829-1833.

121. Sitnikova A.A., Sorokin L.M., Talanin I.E. е. a. Vacancy Type Microde-fects in Dislocation-Free Silicon Single Crystals // Phys. Stat. Sol. 1985. - V.90. - P. K31-K33.

122. Sitnikova A.A., Sorokin L.M., Talanin I.E. e.a. Electron-Microscopes Study of Microdefects in Silicon Single Crystals Grown at High Speed. // Phys. Stat. Sol. 1984.- V.81.- N2.- P. 433-438.

123. Ситникова А.А., Сорокин JI.M., Шейхет Э.Г. Исследования микродефектов D-типа в монокристаллах кремния // Физика твердого тела.-1987.- Т. 29.- № 9.- С. 2623-2628.

124. Пузанов Н.И., Эйдензон A.M. Классификация микродефектов в бездислокационном кремнии, выращенном по методу Чохральского/Цветные металлы.- 1988.- N4.-c.69-72.

125. Umeno S., Okui М., Hourai М., Tsuya Н. Relationship between crown in defects in Czochralski silicon crystal/Jpn.y.Appl.Phys.- 1997. V36.-N5. -P.L591-L594.

126. YamagishiH., Fusegawa I., Fujimaki N., Katayama M. Recognition of D-defects in silicon single crystals by preferential etching and effect on gate oxide integrity/Semicond. Sci.Technol. 1992. - N7. - p.A135-A140.

127. Falster R., Voronkov V.V., HolzerJ.C., Markgraf S., McQuaid S., Mule'Stagno L. Intensic point defects and reations in the growth of large silicon crystals/ Electrochemical society proceedings.- 1998.-v98-l.-p.468-489.

128. U.S.Patent 5667584; TakanoK., Jino E., Sakrado M., Yamagishi H., Sep. 16,1997; «Method for the preparation of a single crystal of silicon with decreased crystal defects», Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd., Tokyo, Japan.

129. Voronkov V.V., Falster R. Virfycy type microdefect formation in Czochralski silicon / J. Gryst. Growth. - 1998.-194, Nl.-p.76-88.

130. Voronkov V.V., Falster R. Grown-in Microdefects, residual vacancies and oxygen precipitation bands in Czochralski silicon / J.Gryst.Growth. 1999.-204.N4.-p.462-474.

131. Kozo N., Toshiaki S., Toshimichi K. Formation process of grow-in defects in Czochralski grown silicon crystals / J.Cryst. Growth. 1997. - 180, N1. -p.66-72.

132. Morgenstern G., Kissinger G., Richter H., Graf D., Lambert U., Vanhellemont J. Structural investigations of grown-in D-defects in silicon by 1:1 correlation of Brewster angle LST and ТЕМ / Electrochemical Society proceedings.-1998.-v.98.-p.

133. Hourai M., Nagashima Т., Kajita E., Mikis. Shigamatsu Т., Okui M. Formation behavior of infrared light scattering defects in silicon during Czochral-ski crystal growth/ J.Electrochem. Soc. 1995. - 142, N9. - p.3193-3201.

134. Veve C., Martinuzzis. Non-destructive techniques applied to the detection of oxygen or metallic precipitates in annealed Cz-silicon wafer / Simi-cond.Sci.Technob. 1996.- 11, N12. - p.1804-1814.

135. Bond Mo Park. Formation mechanism of ring-like distribution of grow-in-defects in Cz-silicon / Electrochem. Soc. Proceedings. 1998.-v.98-l. -p.515-528.

136. DombagerE., SinnoT., EsfandyanJ., Vanhellemont J., Brown R.A., von Ammon W. Determination of intrinsic point defect properties in silicon by analyzing OSFring dynamics and void formation / Electrochem.Soc.Proceedings. -1998.-98-13.-p.170-187.

137. Falster R., Voroncov V.V., Holzer J.C., Markgraf S., Me Quaki S., Mule'Stagno L. Intrinsic point defects and reactions in the growth of large silicon crystals /Electrochem.Soc.Proceeding.- 1998.- v.98-l.-p.468-489.

138. Harada К., Tanaka H., Watanabe Т., Furuya H. Defects in the oxidation-induced stacking fault ring region in Czochralski silicon crystal / Jpn. J.Appl.Phys.-1998.-v.37. p.3194-3199.

139. U.S.Patent, 5373804, Tachimore M., Sakon Т., Kaneko Т., Meguro S., Dec,20,1994; Single silicon crystal having low OSF density induced by oxidationand method for production thereof. Nippon Steel Corporation, NSC Electron Corporation, Tokyo, Japan.

140. U.S.Patent, 5667584, Tanako K., Jino E., Sakurado M., Yamagishi H., Sep, 16,1997; Method for the preparation of a single crystal of silicon with crystal defects. Shin-Etsu Handotai Co, Ltd., Tokyo, Japan.

141. U.S.Patent, 5728211, Tanako K., Kitagawa K., Jino E., Kimura M., Yamagishi H., Sakurado M. Mar,17,1998; Silicon single crystal with low defect density and method of producing same. Shin-Etsu Handotai Co, Ltd., Tokyo, Japan.

142. U.S.Patent, 5683505; Kuramochi K., Okamoto S., Nov.4, 1997; Process for producing single crystals. Sumitomo Sitix Corporation, Amagasaki, Japan.

143. Shulr K. Handbook on silicon. Springer, New-York, 1985. 399 P.

144. Рейви К. Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии. М.: Мир, 1984.-438 С.

145. Емцев В.В., Машовец Т.В. Примеси и точечные дефекты в полупроводниках/Под ред. С.М.Рывкина. -М.: Радио и связь, 1981. -248 С.

146. Lemke Н. Properties of Silicon Crystal Doped With Zirconium or Hafnium. Phys. Stat. Solid (a), v. 122, 1990. -P.329-331.

147. Fahrner W., Goetzberger A. Determination deep levers in Si by MOS-techniques. Appl. Phys/Lett., v. 122, 1990. P. 617 -630.

148. Craff K., Pieper H. The behavior or transition and noble metals in silicon crystals. Semicond. Silic., 1981. - P. 331 -343.

149. Lugoresky G.V. Optical absorption associated with deep semiconductor impurity centers. Sob. St. Commun., 1965, v. 3, № 10. - P. 229.

150. Прокофьева B.K., Макеев M.X., Макеров М.Г. и др. Влияние приме-сей-геттера переходных металлов на свойства кремния для СБИС. Сб. трудов МИЭТ, сер. Материалы. М.: МИЭТ, 1989. - С.5 -13.

151. Мильвидский М.Г. и др. Монокристаллический кремний, легированный некоторыми редкими и переходными элементами. В сб. легированныеполупроводниковые материалы / Под ред. В.С.Земского. М.: наука, 1985. -С.97.

152. Лысенко Л.Н. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Использование нейтральных примесей, компенсированных основой, для производства монокристаллов кремния. М. -2001.

153. Взаимодействие углерода с тугоплавкими металлами. Изд. Металлургия. 1974.

154. Салманов А.Г., Прокофьева В.К., Макеров А.Г. и др. Влияние примесей титана, циркония и гафния на состояние кислорода в кремнии. Изв. АН СССР, Неорганические материалы, т.25, №10. -С. 1597 -1600 (1989).

155. Соколов Е.Б., Прокофьева В.К., Салманов М.Е. и др. Влияние примесей титана, циркония и гафния на процесс очистки кремния от кислорода. Высокочистые вещества, №6. -С. 72-74 (1988).

156. Соколов Е.Б., Прокофьева В.К., Белянина Е.В. Кремний, полученный с использованием геттерирования расплава. Электронная промышленность. - 1995, т.4, №5. С.68-69.

157. Прокофьева В.К. Примесное геттерирование в кремнии. Электронная техника. Сер.6. Материалы. -1991, №6.С.25-26.

158. Сергеева Ж.М., Соколов Е.Б., Прокофьева В.К. и др. Легирование цирконием улучшает структуру монокристаллического кремния. Электронная промышленность, №8,1993. С.45-48.

159. Сергеева Ж.М., Прокофьева В.К., Макеев М.К. Оптимизация процессов образования внутреннего геттера в кремниевых подложках с различным содержанием кислорода. М.: Электронная техника. Сер. Материалы, вып. 6 (200), 1991. -С.26-28.

160. Рыгалин Б.Н., Прокофьева В.К., Лысенко Л.Н., Епимахов И.Д, Улучшение качества кремния. Оборонный комплекс научно-техническому прогрессу России.№2, 2001. - С.29-33.

161. Yamanchi Т. at al. Solid phase reaction and electrical properties in Zr/Si system. Appl. Phys. Lett., v.57, 1990. P. 1105-1107.

162. Бондаренко Е.А., Гаврушко В.В., Зарицкий Г.В., Сергеева Ж.М., Смирнова A.M. Новые ИК □ диоды для устройств дистанционного управления. М.: Электронная промышленность, №8, 1993. С.36.

163. Физическая энциклопедия /Под ред. И.А.Кнунянц в 5 т. М.: Сов. Энциклопедия, 1990.

164. Химическая энциклопедия /Под ред. Прохорова А.Ш. в 5 т. М.: Сов. Энциклопедия, 1990.

165. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. — Л.: Химия, 1997. 336 с.

166. Регель А.Р., Глазов В.М. Периодический закон и физические свойства электронных расплавов. — М.: Наука, 1978. -307 с.

167. Гельд Г.В., Сидоренко Ф.Н. Силициды переходных металлов четвертого периода. — Металлургия, 1971. — 205 с.

168. Secco d'Aragona F. Dislocation etch for (100) planes in silicon /J. Electrochemical Society, V.l 10, N7. 1972. - p.948.

169. Wright-Jenkins M. A new preferential etch for defects in silicon/J. Electrochemical society. vl24, № 5.- 1971.- p.757.

170. Schimmel D.G. Defect etch for <100> silicon evaluation / J. Electrochemical Society, V.126, N3. 1979. - p.479.

171. Dash W. C. Copper precipitation on dislocations in silicon/ J. Of Applied Physics, V27,-1956.-p.l 193.

172. Chandler Т. С. MEMC etch-A chromium trioxide free etching for delineating dislocation and slip in silicon / J.Electrochemical Society, V137.-1990.-p944.

173. Sopori B.L. A new defect etches for polycrystalline silicon / J.Electrochemical Society, V131.-1984.-p667.

174. Kishino S., Matsushita Y., Kanamori M., Jizuka T. Thermally induced microdefects in Czochralski -grown silicon: nucleation and growth behavior / Japanese J. Of Appl., V21. №1, 1982.-p.l-12.

175. Конаков П.К., Веревочкин Г.Е., Зарувинская Л.А.и др. Тепло и массообмен при получении монокристаллов. - М.: Металлургия, 1971. - с.235.

176. Prostomolotov A.I., Lebedev I.A., Nutsubidze M.N., Henkin V.S. In: Proc.Int.Conf.SILICON-90.-Roznov (CSRR), 1990.-p 153-157.

177. Devdariani M.T., Prostomolotov A.I., Fryazinov I.V. // In: Mathematical Modellinq and Applied Mathematics. Elsevier Sci. Publishers B.V.North-Holland: IMACS, 1992.-p.l 19-132.

178. Верезуб H.A., Простомолотов А.И., Фрязинов И.В. // Кристаллография. 1995. Т.40.№6 с.1056-1064.

179. Virzi A., Porrini М. //J. Mater. Sci. and Eng. 1993. V.17. p.196-201.

180. Dornberger E., Tomzig E., Seidl A. Et al. // J. Cryst. Growth. 1997. V.180. p.461-467.

181. Верезуб H.A., Простомолотов А.И. Исследование теплопереноса в ростовом узле процесса Чохральского на основе сопряженной математической модели. Материалы электронной техники, 2000, N3.

182. The Book of ASTM Standards: 2001. ASTM F-416.

183. Ремизов И.И. Численное моделирование концентрационных полей легирующей примеси в расплаве при выращивании монокристаллов методом Чохральского. Физика и химия обработки материалов, 1980, №3, с.38-44.

184. Смирнов В.А., Старшинова И.В., Фрязинов И.В. Анализ распределения кислорода в расплаве кремния. Кристаллография, 1984, вып.З, с.560-565.

185. Гришин В.П., Ремизов О.А., Казимиров Н.И., Федулов Ю.П. Некоторые особенности гидродинамики при выращивании кристаллов методом Чохральского. Научные труды Гиредмета, т.65, с. 11-19.

186. Технологическая инструкция по производству монокристаллического кремния методом Чохральского: Утв. ЗТМК 15.05.84, Согл. Гиредмет 17.10.85/ инв.№ 1296. Запорожье, 1984, с.27.

187. Arnold W. A matter of inches: wafer sizesgoing up. Electronic Business, 1983, v.9, №5, p.172.

188. Афанасович В.Ф., Королева E.A. Тенденции в области увеличения диаметра кремниевых пластин в производстве интегральных схем. Обзоры по электронной технике, сер.6, вып.8(598). - М.:ЦНИИ Электроника, 1978, с.22.

189. Swaroop R.B. Advancs in silicon technology for the semiconductor industry. P.l. Solid State Techn., 1983, v.26, №6, p.l 11.

190. Веселовская H.B., Данковский Ю.В., Левинзон Д.И. Выявляемость микродефектов методом селективного травления в монокристаллах бестигельного кремния / Электронная техника. Серия 6. Материалы. М.: ЦНИИ «Элек-троника».-1983.-В.3( 176).-с.20-27.

191. Pat. USA № 5683505 МКИ С 30 В 15/20. Process for producing crystals. / Kaomi Kuramochi, Seisno Okamoto/ Sumitomo Sitix Corporation, Japan// заявл. 20.02.1996, опубл. 04.11.1997.

192. При выращивании использовался в качестве третьего компонента металлический цирконий (разработка каф. МПТЭ, аспирант И.Д.Епимахов, научный руководитель к.т.н.доц. Б.Н.Рыгалин).

193. По результатам опытной партии можно сделать следующие выводы:

194. Общий выход годного материала по результатам 10 процессов для марки КДБ-12 повышается на 8,1%, для марки КЭФ-4,5 на 3,6%.

195. В настоящее время эти пластины находятся в производстве.

196. Следует отметить, что целесообразно дальнейшее изучение и проведение экспериментальных работ для подтверждения полученных результатов на кремнии диаметром 100-150мм.