半导体单晶热处理的温度要求和目的

①热处理温度要求：650±5℃；

②热处理目的：还原直拉单晶硅片真实电阻率；

1、热处理后电阻率会有什么变化

由于氧是在大约1400℃引入硅单晶的，所以在一般器件制造过程的温度范围（≤1200℃），以间隙态存在的氧是处于过饱和状态的，这些氧杂质在器件工艺的热循环过程中由于固溶度的降低会产生氧沉淀。一般而言，氧浓度越高，氧沉淀越易成核生长，形成的氧沉淀也就越多。反之，氧沉淀就越少。尤其是当氧浓度小于一定值时（＜5×1017个/厘米3），几乎就观察不到氧沉淀的形成。

2、热处理的几个温度区间概念：

热施主：350-550℃，代表温度450℃.

450℃热处理后（或同等效果，如单晶在炉子里的冷却），可观察到N型样品的电阻率下降而P型样品的电阻率增高，有如引入一定数量的施主现象一样。这是由于在此温度下，溶解的氧原子迅速形成络合物（SiO4）所引起的热生施主，其电阻率与硅中氧含量的四次方成反比。

新施主：550-800℃，代表温度650℃.

650℃热处理，在迅速冷却的条件下（即迅速跨过450℃），可消除热生施主。即我们可观察到N型样品电阻率恢复高；P型样品电阻率恢复低。

沉淀：800-1200℃，代表温度1050℃

1050℃热处理，会带来氧沉淀，且因沉淀诱生层错等缺陷。

还原：＞1200℃

＞1200℃热处理，氧恢复到间隙态。

低温中心和高温中心的判断方法：等温线闭合，中心气温低于四周为低温中心。等压线闭合，中心气温高于四周为高温中心。

等温线（isotherm），即图上温度值相同各点的连线，称之为等温线。

1799-1804年，德国地理学家洪堡在广泛考察南北美洲和亚洲内陆的基础上，揭示了自然界各种现象之间的联系，提出借助气象要素平均值可阐明气候规律性，创造了用等温线表示平均气温的制图方法。1817年绘制了世界上第一幅等温线图。

等温线平直表示影响气温的因素单一，如等温线与纬线平行，说明影响气温的因素是太阳辐射。但是在大多数情况下，由于气温影响因素的多样性，除太阳辐射外，还有洋流、地面状况、大气环流等，它们相互作用、相互影响，从而使等温线发生弯曲变形。一月份大陆上等温线向南凸，海洋上等温线向北凸

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