В качестве внутреннего геттера
стали использовать дефектную среду, формируемую в объеме пластины в
процессе распада пересыщенного твердого раствора кислорода при ее
многоступенчатой термообработке. Процесс внутреннего геттерирования был
успешно опробован на пластинах диаметром 100 мм и в настоящее время
широко используется при работе с пластинами еще больших
диаметров.
В основе процесса формирования
внутреннего геттера в пластинах кремния, вырезанных из выращиваемых по
методу Чохральского монокристаллов, лежит хорошо контролируемый
процесс распада пересыщенного твердого раствора кислорода.
Исследованию закономерностей распада пересыщенного твердого раствора
кислорода в кремнии посвящено большое количество работ [7, 13]. Как
отмечалось, при распаде в пластине образуются кислородсодержащие
преципитаты, инжектирующие в кристаллическую матрицу избыточные
межузельные атомы кремния. В результате в пластине формируется достаточно
сложная дефектная среда, характерные особенности которой определяются
содержанием и характером распределения в исходном кристалле кислорода,
условиями выращивания кристалла (скорости охлаждения в определенных
интервалах температур, тип и концентрация собственных точечных
дефектов), а также режимами термообработки самих пластин.
По нашим данным, процесс
дефектообразования, сопровождающий распад, протекает по следующей схеме.
На начальном этапе в кристаллической решетке формируются дисперсные
преципитаты оксида кремния со сферическим полем деформации, затем
образуются «мелкие» пластинчатые преципитаты с четкой кристаллографической
огранкой. В дальнейшем в непосредственной близости от преципитатов
начинается образование различного рода преципитатно-дислокационных
скоплений и дефектов упаковки внедренного типа, в формировании которых
активную роль играют инжектируемые преципитатами в матрицу
кристалла межузельные атомы кремния. Конечными продуктами распада
являются достаточно крупные оксидные преципитаты, полные
дислокационные петли и дефекты упаковки внедренного типа. Все
перечисленные типы дефектов были обнаружены при
электронно-микроскопических (на просвет) исследованиях термообработанных
пластин.
Как показали наши исследования, а
также исследования, выполненные в [14], наибольшей эффективностью
геттерирования быстродиффун-дирующих металлических примесей обладает
дефектная среда, в кото-рои превалируют преципитатно-дислокационные
скопления и дефекты упаковки. Для обеспечения необходимого уровня
геттерирования объем-
