Содержание и форма присутствия примесей кислорода и углерода в изотопно обогащенном и поликристаллическом кремнии
Диссертация
Si, iVSi и Si поликристаллического и монокристаллического кремния привело к необходимости разработки высокоточных методов, обеспечивающих контроль его примесного состава. Одним из таких методов явился метод ИКС. Данные по применению метода ИКС при анализе поликристаллического кремния немногочисленны, существует ряд проблем, связанных с многообразием форм нахождения С и О в поликристаллическом… Читать ещё >
Список литературы
- М. Cardona, М. L. W. Thewalt. Isotope effects on the optical spectra of semiconductors // Reviews of modern physics. 2005. V. 77. N.4. P. l 173−1224.
- Э.С. Фалькевич, Э. О. Пульнер, И. Ф. Червонный. «Технология полупроводникового кремния». Москва: Металлургия, 1992. 408 с.
- Г. Г. Девятых, Ю. А. Карпов, Л. И. Осипова. «Выставка-коллекция веществ особой чистоты». М.: Наука. 2003. 236 с.
- H.Foll, В.О. Kolbesen, Н. Huff and Е. Sirte. Semiconductor Silicon// The Electrochemical Society Softbound Proceedings Series. Princeton, NJ 1977. P.565.
- P. Becker, H. Bettin, L. Kolnders, J. Martin, A. Nicolaus, S. Rottger. The silicon path to the kilogram // PTB-Mitteilungen. 1996. V.106. P. 321.
- Fumio Shimura. «Oxygen in Silicon» New York: Academic Press Inc., 1994. Vol.42. 680 p.
- B.O. Kolbesen, T. Kladenovic. Determination of carbon in silicon by infrared absorption spectroscopy a comparison of room and low temperature measurement// Kristal und Technic. 1980. V 15. No 1. K1-K3.
- DIN 50 438. Part 1, pp. 809, (Testing of Materials for Semiconductor Technology Determination of Impurity Content in Semiconductors by Infrared Absorption Oxygen in Silicon), 1993.
- ASTM F 1391−93, pp. 515, (Standard Test Method for Substitutional Atomic Carbon Content of Silicon by Infrared Absorption).
- ASTM F 1188−93a, pp. 438, (Standard Test Method for Interstitial Atomic Oxygen Content of Silicon by Infrared Absorption).
- E.E. Haller. Isotopically enjeneered semiconductors. // Appl. Phys. 1995. V.77. N.7. P.2857.
- E.E. Haller. Isotopically controlled semiconductors. // Solid State Communications. 2005. V.133. P.693−707.
- B.C. Вавилов, В. Ф. Киселев, Б. Н. Мукашев. «Дефекты в кремнии и на его поверхности». Москва: Наука. 1990. 216 с.
- M. Porrini, I. Crossmann, M.G. Pretto, R. Scala, R.Wolf. Improved Measurement of Carbon in Poly- and CZ Crystal Silicon by Means jf Low Temperature FTIR.// Solid State Phenomena. 2005. V.108−109. P.591−596.
- W. Kaizer, P.H. Keck, C.R. Lange Infrared Absorption and Oxygen Content in Silicon and Germanium//Phys. Rev. 1956. V.101. № 4. P.1264−1268.
- H.J. Hrostovski, R.H.Kaiser. Infrared Absorption of Oxygen in Silicon // Phys. Rev. 1957. V107. № 4. P.966−971.
- R.C. Newman, R.S. Smith. Vibrational absorption of carbon and carbon-oxygen complexes in silicon //J. Phys.Chem. Sol. 1969. V.30. P.1493−1505.
- D.R.Bosomworth, W. Hays, A. R.L. Spray. G. D. Watkins et. al. Absorption of Oxygen in Silicon in the Near and the Far Infrared // Proc. Roy. Soc. 1970. V. A317. P.133−152.
- R.C. Newman. «Infrared Studies of Crystal Defects». London: Taylor and Fransis, 1973.
- В. Волькенштейн, М. Я. Ельяшевич, Б. И. Степанов. «Колебания молекулы». T. I и II. М.: Гостехиздат. 1949.
- Т. Лаппо, В. Д. Ткачев. // ФТП. 1970. Т.4. № 3 С. 502−506.
- B.Pajot, E. Artacho, С.А. Ammerlaan and J-M Spaeth. Interstitial О isotope effects in silicon // J. Phys.:Condens. Matter. 1995. V.7. N.35. P. 7077−7085.
- K.Pyoo, H. Kim, J.S. Koh et. al. Fine structure of oxygen absorption bands in Si at low temperature // J. Appl. Phys. 1992. V.72. N.ll. P.5393−5396.
- J. Kato, K.M. Itoh, H. Yamada- Kaneta, H.-J. Pohl. Host isotope effect on the• 9 Я OQПlocalized vibrational modes of oxygen in isotopically enriched Si, Si and Si single crystals // Physical Review B. 2003. V.68. 35 205.
- H. Yamada-Kaneta. Vibrational energy levels of oxygen in silicon up to one-A2u-phonon plus one-Ajg-phonon states.// Physica B. 2001. V.172. P.302−303.
- J.C. Mikkelson. // MRC Symp.Proc. Ed. J.C. Mikkelson, S.J. Pearton, J.W. Corbett e.a. // Pittsburg, Pennsylvania, 1986, P.19−30.
- J. C.Mikkelsen. Diffusity of Oxygen in Silicon During Steam Oxidation // Appl.Phys. Lett. 1982. V.40, N 4. P. 336−337.
- J.Gass, H. H. Muller, Н. Stussi, S. Schweitzer Oxygen Diffusion in Silicon and the influence of Different Dopants // J. Appl. Phys. 1980. V.51. N 4. P. 2030−2037.
- Y. Takano, M Maki. Diffusion of Oxygen in Silicon // in: Semiconductor Silicon 1973, edited by H.R.Huff and R.R.Burgess (Electrochemical Society, Pennington, 1973) P. 469−477.
- A. Bagydadi, W.M. Bullis e.a. Interlaboratory determination of the Calibration factor for measurement of the interstitial oxygen content of silicon by infrared absorption// J. Electrochemical Society. 1989. V.136. N7. P. 2015−2024.
- Lee S.-Tong, Nichols D. Diffusivity and Diffusion Mechanism of Oxygen in Silicon // Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1986. V.59. P. 31−37.
- R.C. Newman. Oxygen diffusion and precipitation in Czochralski silicon // J. Phys.: Condens. Matter. 2000. V.12. N.25−26. R335-R365.
- А.М.Полянский. «Обзоры по электротехнике». 1981. Сер.6. Вып. 9.-М.: ЦНИИ «Электроника».
- Г. Г. Мильвидский, В. Б. Освенский. «Структурные дефекты в полупроводниках». М.: Металлургия, 1986. 256 с.
- J.R. Patel. Computer-simulation methods in X-ray topography// Acta Cryst. 1979. A35. P. 21−28
- M. А. Ильин, В. Я. Коварский, А. Ф. Орлов. Определение содержания кислорода и углерода в кремнии оптическим методом.// Заводская лаборатория. 1984. Т.50. N 1. С. 24.
- В. Pivac. A determination of the oxygen concentration in SILSO poly-Si. // J. Phys. D: Appl.Phys. 1988. V.21. P.1241.
- Wen Lin. The Incorporation of oxygen into silicon crystals //Semiconductors and semimetals ed. F. Shimura New York 199. Vol. 42. P. 9−53.
- B.O.Kolbesen, A. Muhbauer. Carbon in silicon: properties and impact on devices // Sol. Stat. Electr. 1982. V.15. P.759−775.
- K.L. Benton, A.S. Oats, F.M. Livingston. Self-interstitials and thermal donor formation in silicon: new measurements and a model for the defects // J. Phys. C. 1983. V.16. P.1667−1670.
- А. Марадудин. «Дефекты и колебательный спектр кристаллов». М.: Мир. 1968. 432 с.
- Xiao Yan Zhu, Seung Mi Lee, Jae Yon Kim, Young HeeLee, Dong-ChulChung and Thomas Frauenheim. Structural and vibrational properties of carbon impurities in crystalline silicon // Semicond. Sci. Technol. 2001. V.16. P. 41—49.
- J.L. Mc Afee, S.K. Estreicher Structural and vibrational properties of Cs and {Cs, H, H} complexes in Si // Physica B. 2003. V.340−342. P. 637−640.
- Gordon Davies, Shusaku Hayama, Shiqiang Hao, Jose Coutinho, S.K.Estreicher, M. Sanati and Kohei M. Itoh. Lattice isotope effects on the widths of optical transitions in silicon // J. Phys.: Condens. Matter. 2005. V.17. N. 22. S2211-S2217.
- K.Hoshikawa, H. Kouda, K. Ikuta. // Jap. J Appl. Phys. 1981. V.20 Suppl. 20−1.
- N. Inoue, T. Arai et. al. High reliability infrared measurements of oxygen and carbon in silicon // Emerging Semiconductor Technology, ASTM STP 960, D.C. Gupta and P.H. Langer, eds, ASTM. 1987. pp. 365−377
- K. Graff, E. Grallath, S. Ades et.al. Bestimmung von parts per billion sauerstoff in silizium durch eichung der IR-absorption bei 77°K // Sol. St. Electr. 1973. V.16. N.8. P. 887−893.
- Sugita Y., Kawata H., Nakamichi S., Okabe Т., Watanabe Т., Yoshikawa S., Iton Y., Nozaki T. Measurement of the Out-Diffusion Profile of Oxygen in Silicon // Jap. J. Appl. Phys. 1986. V. 25. N.10. P. L859-L861.
- К.Вандерстеле. «Активационный анализ с использованием заряженных частиц». М.: Мир. 1991. 208 с. 50. «Аналитическая химия. Проблемы и подходы». Под ред. акад. Ю. А. Золотова. Т.2. М.: Мир. 2004. С. 92.
- Y. Yatsurugi, N. Akiyama, Y. Endo, Т. Nosaki. Concentration Solubility and Equilibrium Distribution Coefficient of Nitrogen and Oxygen in Semiconductor Silicon //J. Electrochem. Soc. 1973. V. 120. N. 7. P. 975−979.
- C. Gross, G. Gaetano, T. N. Tucker, J. A. Baker. Comparison of Infrared and Activation Analysis results in Determining the Oxygen and Carbon Content in Silicon //J. Electrochem. Soc. 1972. V.119. N. 7. P. 926−929.
- B.Pajot. Spectroscopic measurements of residual impurities in silicon and application to the measurement of local lattice distortion // Metrologia. 1994. V.31. P. 263−267.
- Fukuda Т., A. Ohsawa. Mechanical strength of Czochralski silicon crystals withi с иcarbon concentrations at and below 10 cm // J. Appl. Phys. 1993. V.73. P.112−117.
- B.M. Бабич, Н. И. Блецкан, Е. Ф. Венгер. «Кислород в монокристаллах кремния» Киев: Интерпресс ЛТД. 1997. 240 с.
- В. Л. Винецкий, Ю. В. Данковский, В. Н. Мордкович, Г. А. Холодарь. Образование кислород-кремниевых комплексов при термообработке кремния // Вестник Киевского университета. Сер. Физика. 1977. Вып. 18. С. 118−124.
- М. И. Иглицын, Г. П. Кекелидзе, Г. В. Лазарева. Определение содержания кислорода в кремнии методом диффузии лития // ФТП. 1964. Т. 6. Вып. 10. С. 3148−3150.
- Jr. J. С. Mikkelsen. The Metallurgy of Oxygen in Silicon // J. Metals. 1985. V.37. N. 5. P. 51−54.
- D. Briggs, A. Brown, J.C. Vickerman. // Handbook of Static Secondary Low Mass Spectrometry. Chichester: Willy. 1989.
- E. Niehuis, P.N.T Van Valzen, J. Lub, T. Heller, A. Benninghoven. High mass resolution time-of-flight secondary ion mass spectrometry. Application to peak assignments // Surf. Interface Anal. 1989. No.14. P.135.
- H. Van der Wei, J. Lub, P.N.T. Van Velsen, A. Bennighoven. Surface and interface analysis // Mikrochim. Acta. 1990. V.2. P. 3.
- M. Grasserbauer and G. Stingeder. Secondary ion mass spectrometry (SIMS) of silicon // Vacuum. 1989. V.39. P. 1077−1087.
- В. Черняков, Л. П. Шпак, В. И. Белоусов. Возможности лазерного масс-спектрометра ЭМАЛ-2 при определении газообразующих примесей // Высокочистые вещества. 1987. JV°2. С.168−171.
- И.Д. Ковалев, К. Н. Малышев, П. А. Шмонин. Тандемный лазерный масс-рефлектрон для определения газообразующих примесей в твердых веществах устройство и принцип работы. //ЖАХ. 1998. Т.53. N1. С. 38.
- В. В. Безруков, И. Д. Ковалев, К. Н. Малышев, Д. К. Овчинников. Определение водорода углерода и кислорода в халысогенидных стеклах на тандемном лазерном масс- рефлектроне. //ЖАХ. 2002. Т.57. N4. С. 723.
- W.M. Bullis. Oxygen concentration measurement //"Semiconductors and semimetals" ed. F. Shimura New York. 1994. Vol. 42. P.136.
- W. Kaiser, P.H. Keck and C.F. Lange. Infrared absorption and oxygen content in silicon and germanium // Phys. Rev. 1956. V.101. N.4. P.126.
- D. R. Bosomworth, W. Hayes, A.R.L. Spray and G.D. Watkins. Absorption of oxygen in silicon in the near and far infrared. // Proc. Roy. Soc. London. Ser. A. 1970. V.317. P.133−152.
- R.C. Newman and J. B. Willis. Vibrational absorption of carbon in silicon // J. Phys. Chem. Solids. 1965. V. 26. P.371−379.
- B. Pajot. Characterization of oxygen in silicon by infrared absorption. // Analusis. 1977. V.5. N7. P.293.
- D. Warren Vidrine. Room temperature carbon and oxygen determination in single-crystal silicon // Anal. Chem. 1980. V52. P.52−96.
- P. Wagner. Infrared absorption of interstitial oxygen in silicon at low temperature. //Appl. Phys. 1991. V. A 53. P.20−25.
- E. Simoen, R Loo, C. Claeys, O. De Gryse et. al. Optical spectroscopy of oxygen precipitates in heavily doped p-type silicon // J. Phys.rCondens. Matter. 2002. V.14. P.13 185−13 193.
- R.C. Newman. Oxygen diffusion and precipitation in Czochralski silicon. // J. Phys.: Condens. Matter. 2000. V.12. P.335−365.
- A. Sassella. Measurement of interstitial oxygen concentration in silicon below 1015 atoms/cm3// Appl. Phys. Letters. 2001.V.79. N.26. P.4339−4341.
- O. De Gryse and P. Clauws. Quantification of the low temperature infrared vibration modes from interstitial oxygen in silicon. // J. Appl. Phys. 2000. V87. N7 P.3294—3300.
- P. Дж. Белл. «Введение в фурье-спектроскопию». M.: 1975. 380 с.
- Г. Девятых, А. Д. Буланов, А. В. Гусев, П. Г. Сенников, A.M. Прохоров, Е. М. Дианов, Х.-Й. Поль. Получение высокочистого моноизотопного кремния-28 //Доклады РАН. 2001. Т.376. N4. С.492- 493.
- A.D. Bulanov, G.G. Devyatych, A.V. Gusev, P.G. Sennikov, H.-J.Pohl, H. Riemann, H. Schilling, P. Becker. The Highly Isotopic Enriched (99.9%), High-Pure 28Si Single Crystal // Cryst. Res. Technol. 2000. V.35. N9. P. 1023- 1025.
- B. Pajot. «Properties of Crystalline Silicon» // Ed. B.L. Weiss, EMIS Datareviews Series, 1998, No. 20, P.479.
- Г. Д. Бурдук, Б. H. Марков. «Основы метрологии"// М., Издательство стандартов, 1975, 336 с.
- О.Н.Годисов, А. К. Калитеевский, А. Ю. Сафронов, В. И. Королев, Б. Я. Бер и др. Получение изотопно-чистых слоев кремния методом молекулярно-пучковой эпитаксии// ФТП. 2002. Т. 36. Вып.12. С.1486−1488.
- А.Д. Буланов, А. В. Гусев. Высокочистые изотопные разновидности кремния 28, 29, 30 // Неорганические материалы. 2008. в печати.
- Девятых Г. Г., Дианов Е. М., Буланов А. Д., Трошин О. Ю., Балабанов В. В., Пряхин Д. А. Получение высокочистого моноизотопного силана: 28SiH4, 29SiH4,30SiH4. //ДАН. 2003. Т.391. № 5. С. 638.
- И.Д. Ковалев, A.M. Потапов и А. Д. Буланов. Измерение изотопного состава изотопно обогащенного кремния и его летучих соединений методом лазерной масс-спектрометрии // Масс-спектрометрия. 2004. Т.1. № 1. С. 37.
- М. Cardona. Semiconductots crystals with tailor-made isotopic composition, in Festkorperprobleme / Advanced in Solid State Physics, Ed. by R. Helbig, (Vieweg, Braunschweig / Wiesbaden). 1994. V. 34, P. 35−50
- T. Ruf, H.D. Fuchs und M. Cardona. Von federn und massen: physik isotopenreiner halbleiter // Phys. В 1.1996. V.52. N.ll. P. 1115−1120.
- Изотопы: свойства получение применение // Под ред. В. Ю. Баранова М.: ИздАт. 2000. 704 с.
- Дж. Поллард. Справочник по вычислительным методам статистики. Пер. с англ. B.C. Занодворова, // Под ред. Е. М. Четыркина. М., Финансы и статистика, 1982, 344 с.
- В. Pajot, H.J. Stain, B.V. Cales, С. Naud. Quantitative spectroscopy of interstitial oxygen in silicon // J. Electochem. Soc.:Solid-State and technology. 1985 V.132. No.12. P.3034.
- Г. Г. Девятых, А.Д. • Буланов, A.B. Гусев и др. Высокочистый монокристаллический моноизотопный кремний -28 для уточнения числа Авогадро.// ДАН. 2008. Т.421. № 1 С.61−64.
- P.Becer, D. Scheiel, H-J. Pohl. А.К. Kaliteevski, O.N. Godisov, M. F. Churbanov, A. V. Gusev, et.al. Large-scale production of highly enriched 28Si for the precie determination of the Avogadro constant. // Meas. Sci. Technol. 2006, V.17. P.1854−1870
- ОН. Годисов, А. К. Калитеевский, В. И. Королев, Б. Я. Бер, В. Ю. Давыдов и др. Получение изотопно-чистого поликристаллического кремния и исследование его свойств // ФТП. 2001. Т.35.В. 8. С. 913−915
- Шульпяков Ю. Ф., Витман Р. Ф., Лебедев А. А., Дремин А. Н. Влияние пластической деформации на состояние кислорода и углерода в кремнии // ФТП. 1985. Т. 19. Вып. 6. С. 982−986.
- Stavola M., Patel J. R., Kimerling L. C., Freeland P. E. Diffusivity of Oxygen in Silicon at the Donor Formation Temperature // Appl. Phys. Lett. 1983. V.42. N 1. P.73−75.
- В.В.Емцев, T.B. Машовец. «Примеси и точечные дефекты в полупроводниках» // М. Радио и связь. 1981. 248 с.
- Д. Ю. Налуда, В. В. Емцев, П. Д. Кервалишвили, В. И. Петров, К. Шмальц. Влияние термообработки на перестройку кислородсодержащих дефектов в кремнии // ФТП. 1987. Т. 21. Вып. 7. С.1283−1288.
- A. Leroueille. Relationship Between Carbon and Oxygen Nucleation in Cz Silicon// Phys. Stat. Sol. (a). 1982. V.74. N 2. P. K159-K163.
- P. Wagner and J. Hage. Thermal double donors in silicon. // Appl. Phys. A 1989. V.49. P.123.
- R. C. Newman, M. J. Binns, W. P. Brown, F. M. Livingston, S. Messoloras, R. J. Stewart, J. G. Wilkes. Precipitation of Oxygen in Silicon: Kinetics, Solubility, Diffusivity and Particle Size // Physica B. 1983. V.116. N. l-3. P. 264−270.
- K.V. Ravi. The growth of EFG silicon ribbons. // J. Crystal Growth. 1979. V.39. P. 1−16.
- К. Рейви. «Дефекты и примеси в полупроводниковом кремнии». Москва: Мир. 1984. 475 с.
- Sridhar К. IYA. Production of ultra-high-purity polycrystalline silicon// J. of Crustal Growth. 1986. V.75. No.l. P.88.
- Jastrebski L., Zanzucchi P., Thebault D., Lagowski J. Method to Measure the Precipitated and Total Oxygen Concentration in Silicon // J. Electrochem. Soc. 1982. V.129. N.7. P.1638−1641.
- L. Hwang, J. Bucci, J.R. McCormik. Measurement of carbon concentration in polycrystalline silicon using FTIR // J. Elecrtochem. Soc. 1991. V.138. N.2. P.576.
- Sumino К. H.R. Huff, R.J. Kriegler and Y. Takkeishi. Semiconductor silicon //1981, Pennington: The Electrochem. Soc., p. 208
- M. Stavola and Snyder L.C. Defects in Silicon. // ed. Murray Bulis and L.S. Kimerling The Electrochem. Soc., 1983 p. 61
- Bean A. R., Newman R. C. The Solubility of Carbon in Pulled Silicon Crystals // J. Phys. Chem. Solids. l 971.V.32, N 6. P. 1211−1219.
- D. G. Mead, S. R. Lowry. Evaluation of Carbon and Oxygen Content of Silicon Wafers Using Infrared Absorption // Applied Spectroscopy. 1980. V.34. N.2. P.167−171.
- P.G. Sennikov, T.V. Kotereva, A.G. Kurganov, B.A. Andreev, H. Niemann ,
- D.Schiel, V.V. Emtsev, H.-J.Pohl. Spectroscopic parameters of LVM absorption bands of carbon and oxygen impurities in isotopic enriched silicon 28 Si, 29 Si and 30 Si. // ФТП. 2005. T.39. B.3. C.320−326.
- И.Д. Ковалев, Т. В. Котерева, А. В. Гусев, В. А. Гавва, Д. К. Овчинников Определение примесей кислорода и углерода в поликристаллическом кремнии методом ИК- спектроскопии. // ЖАХ 2008. Т.63. № 3. С.274−278.
- Девятых Г. Г, Иконников В. Б., Львов А. Ю., Михеев B.C., Прончатов А. Н. Изменение концентрации кислорода в расплаве кремния при его контакте с кварцевым стеклом.// Высокочистые вещества. 1993. № 1. С. 108.
- В. Pajot. Properties of Crystalline Silicon //ed. Weiss В L, EMIS Data reviews Series 1998. No. 20. P. 496.
- B.O. Kolbesen, «Semiconductor Silicon», Editors H. Huff and E. Sirte, // The Electrochemical Society Softbond Proceedings Series, Princeton, 1977. N.l. P.565.
- Corbett J. W., McDonald R. S., Watkins G. D. The Configuration and Diffusion isolated Oxygen in Silicon and Germanium // J. Phys. Chem. Solids. 1964. V.25. N. 8. P. 873.
- Кузакова Н.И., Немчинова H.B., Красин B.A. Изучение макро и микроструктуры кремния. //Современные проблемы науки и образования. 2007. № 6. 4.3.