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由空位聚集而形成的空洞型缺陷(Void)是直拉硅单晶中一种重要的原生微缺陷,它们的存在不仅会使栅氧化物的完整性(GOI)受到严重破坏,还会造成PN结漏电、槽型电容短路或绝缘失效等问题,从而降低集成电路的成品率,因此它获得了企业界和学术界的广泛研究。一般说来,空洞型缺陷依据检测方法的不同而表现出不同的形式,分别称为：Crystal Originated Particle (COP), Flow Pattern Defect(FPD)和Light Scattering Tomography Defect(LSTD)。相比之下,使用择优腐蚀液来表征空洞型缺陷是一种简单快捷的方法,因此获得了广泛的使用。对于轻掺硅片来说,目前一般采用标准的Secco液(0.15MK2Cr2O7:HF=1:2)来腐蚀显示硅片中的FPDs;但是对于重掺硅片来说,由于载流子浓度增加导致腐蚀速率加快,使得硅单晶中正常晶格位置和缺陷位置的腐蚀速率相接近,从而削弱了择优腐蚀效果,因而,适用于轻掺硅片缺陷的择优腐蚀液往往不适用于重掺硅片。为此,很有必要开发出适用于重掺杂硅单晶中空洞型缺陷的择优腐蚀液。此外,到目前为止,还没有能够直接显示出空洞型缺陷的择优腐蚀方法。若在此方面有所突破,将对实际生产具有重要意义本文系统研究了CrO3-HF(40wt%)-H2O体系的混合液对重掺杂直拉硅单晶的择优腐蚀特性,揭示了这一体系的腐蚀液对重掺杂直拉硅单晶中空洞型缺陷的腐蚀机理。另外,本文还研究了利用铜沉淀结合择优腐蚀来表征直拉硅单晶中多面体空洞型缺陷的方法。上述研究的主要结果如下：(1)研究了基于CrO3-HF-H2O体系的混合液对重掺N型直拉硅单晶中空洞型缺陷的择优腐蚀,开发出组成为0.2-0.25M CrO3:40%HF=1:1(体积比)的新型择优腐蚀液。该腐蚀液可用于电阻率低至0.7mΩ·cm的<100>或<111>晶向重掺N型直拉硅单晶中空洞型缺陷的显示。(2)研究了基于CrO3-HF-H2O体系的混合液对重掺P型直拉硅单晶中空洞型缺陷的择优腐蚀,开发出组成为0.25-0.35M CrO3:40%HF=2:3(体积比)的新型择优腐蚀液。该腐蚀液可用于电阻率低至2.5mΩ·cm的<100>或<111>晶向重掺P型直拉硅单晶中空洞型缺陷的显示。(3)发明了一种基于铜沉淀结合Secco液择优腐蚀的直接显示空洞型缺陷的方法。其具体步骤如下：将抛光后的直拉硅片浸入硝酸铜溶液(8M)静置若干时间；随后在去离子水中漂洗,取出后晾干；接着在700-1100℃的温度下热处理若干时间；快速出炉后在空气中冷却。经上述处理的直拉硅片水平置于Secco腐蚀液中择优腐蚀,即可显示出直拉硅片中的多面体空洞型缺陷。该方法利用多面体铜沉淀清晰地显示出直拉硅片中的多面体空洞型缺陷,并在通常环境下和采用常规的光学显微镜方便地观察。因而该方法适合于工业生产中检测直拉硅片中的空洞型缺陷。