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随着大规模集成电路（VLSI）和超大规模集成电路的发展，节省时间、节省能量、容易控制的快速热退火工艺在半导体器件制造工艺中得到了广泛的应用，并且在硅材料的缺陷工程中发挥了特殊的作用，人们通过高温快速热处理在硅片中引入空位，并控制空位的分布，进而形成了具有较强内吸杂能力的洁净区。这一应用使硅中杂质和缺陷在快速热处理过程中的行为的研究成为目前硅材料研究的新热点。 尽管国内外对硅中氮、氧杂质的扩散行为进行了大量的研究，但他们在高温RTP处理过程中的内扩散行为在国内外的研究领域中至今仍是一个空白，这一研究将为快速热处理在硅材料缺陷工程中的应用提供理论指导。同时微氮硅单晶由于其较强的机械强度和内吸杂能力等优点是目前研究的热点，也是我们实验室的特色。对RTP消除微氮硅单晶中氮氧复合体的研究，不仅具有创新性，而且具有重要的实践意义。 本论文通过不同气氛（N2,O2,Ar）1250℃／30s高温RTP预处理在硅片中引入不同浓度和分布的空位，进而用四探针和扩展电阻研究450℃不同时间热施主的生成特性和650℃热施主的消除特性，从而确定热施主和点缺陷之间的关系。研究发现，高温RTP预处理对热施主的生成和消除特性均无影响，且热施主在硅片纵向的分布是均匀的。通过对热施主模型的讨论认为热施主可能是无点缺陷参与的硅氧链状结构。 为了研究氧、氮杂质在高温RTP处理中向硅片内部的扩散行为，实验选用CZ硅和FZ硅在不同气氛下（N2,O2,Ar）进行高温RTP预处理，随后在550℃～1050℃范围内进行1个小时的热处理，观察硅片电学性能的变化。研究发现，氮气氛下高温RTP处理的CZ硅样品在后续热处理中表现出了掺氮硅的退火特性，进而证明了在氮气氛下RTP处理中氮发生了内扩散。我们还研究了RTP处理温度、时间以及硅片厚度对氮内扩散的影响，并推算出RTP处理过程中氮的内扩散系数高达4.6×10-5cm2／s，比氮对的扩散速度还要大一个数量级，我们认为可能是由于氮和空位形成了具有较大扩散速度的复合体所致。但本实验并未观察到高温RTP处理中氧的内扩散行为。 浙江大学硕十研究生毕业论文 本论文还设计了利用RTP消除热施主和氮氧复合体的实验。实验中将450oC，32h处理生成热施主的普通CZ硅片在600oC～700oC范围内进行不等时的RTP处理，观察电阻率的变化，从而确定最佳的RTP消除热施主温度和时间。同样，我们将650OC，Zh处理生成氮氧复合体的微氮硅片在750～950C范围内进行不等时的RTP处理，观察电阻率的变化，确定了最佳的氮氧复合体消除温度和时间。