大直径直拉单晶硅片退火前后工艺的研究

薛佳勇

【摘 要】光学透镜所需单晶硅片直径大、厚度也较厚、电阻率高、光的透过率要求也较高。大直径硅片均采用直拉法生产的单晶硅，在生产过程中如何保证硅片的加工质量，特别是如何有效的控制才能把单晶硅的真实的电阻率表现出来，达到其透过率要求，这些都是难点，因此利用高温退火来解决直拉单晶硅这些问题是一个最佳的选择方案。

【关键词】高温退火;空洞缺陷;残余应力;空位;空穴;缺陷

引言

大直径的直拉单晶硅高温退火，在国外，一般采取的方式是在拉直单晶硅后不出单晶炉，直接进行高温退火，这就是所谓的炉内高温退火的直拉大直径单晶硅;而在国内，对待大直径的直拉单晶硅采取的方式均以单晶硅片的形式来进行高温退火。一般直径超过300mm，厚度超过50mm的直拉单晶硅片对高温退火要求是相当严格的，在高温退火过程中极容易出现炸裂的现象，同时也会有显示不出来真实的电阻率值的现象。本文只针对大直径直拉单晶硅片，在高温退火过程中提出最基本的工艺要求。

1大直径直拉单晶硅高温退火前准备工作

1.1硅片选择

随着光电科学技术的突飞猛进，红外光学透镜在我国的军工领域和远体天文方面得到了广泛和长足的发展，镜头要求的直径也越来越大，厚度也逐渐增加，而且对单晶硅的内在指标的要求也越来越高，电阻率大都超过30?.m，其透过率要求超过52%，甚至更高。这就要求在大直径直拉单……