| 主权项 |
1.一种制备具有经控制之氧沈淀作用的单晶矽晶 圆之方法,该方法包括之步骤为: 选择从藉由丘克拉斯基(Czochralski))法生长之单晶 矽锭料切片出来之晶圆,其包含前表面、后表面、 介于前与后表面间之中心平面,前表面层及包含介 于该中心平面与该前表面层间之晶圆区的块状层; 该前表面层包含介于该前表面与距离D之间的晶圆 区,该距离D系自该前表面并朝向该中心平面所测 得者; 将晶圆加热至退火温度TA以在该前表面及块状层 形成晶格空位; 将加热后的晶圆以速率R自TA冷却至上成核温度TU, 以在晶圆内形成空位浓度分布,其中空位之尖峰密 度系在块状层内且浓度大致通常自尖峰密度之位 置朝该晶圆前表面的方向下降;及 控制空位浓度分布后的晶圆使其从上成核温度TU 冷至下成核温度TL,历时一段成核期间tn,以在块 状层内形成氧沈淀物成核中心,该成核中心无法在 约1150℃以下之温度及在该表面层内无氧沈淀物成 核中心之区域溶解。 2.如请求项1之方法,其中TA为超过约115℃。 3.如请求项1之方法,其中TA为约1200与约1400℃之间 。 4.如请求项1之方法,其中TA为约1250与约1400℃之间 。 5.如请求项1之方法,其中TA为约1300与约1400℃之间 。 6.如请求项1之方法,其中TA为约1350与约1400℃之间 。 7.如请求项1之方法,其中R为每秒至少约5℃。 8.如请求项1之方法,其中R为每秒至少约20℃。 9.如请求项1之方法,其中R为每秒至少约50℃。 10.如请求项1之方法,其中R为每秒至少约100℃。 11.如请求项1之方法,其中R为每秒约100与约200℃之 间。 12.如请求项1之方法,其中R为每秒约30与约80℃之间 。 13.如请求项1之方法,其中R为每秒约40与约50℃之间 。 14.如请求项1之方法,其中TU为介于约920与约1090℃ 之间,TL为介于约890与约1080℃之间,介于TU与TL间之 差异为低于约40℃而通常随着TU与TL增加而减少,及 tn为介于约10与约360秒之间。 15.如请求项1之方法,其中TU为介于约970与约1090℃ 之间,TL为介于约950与约1080℃之间,介于TU与TL间之 差异为低于约25℃而通常随着TU与TL增加而减少,及 tn为介于约10与约90秒之间。 16.如请求项1之方法,其中TU为介于约1020与约1090℃ 之间,TL为介于约1000与约1080℃之间,介于TU与TL间之 差异为低于约20℃而通常随着TU与TL增加而减少,及 tn为介于约10与约30秒之间。 17.如请求项1之方法,其中TU为介于约1060与约1090℃ 之间,TL为介于约1050与约1080℃之间,介于TU与TL间之 差异为低于约15℃而通常随着TU与TL增加而减少,及 tn为约介于10与约15秒之间。 18.如请求项1之方法,其中在热处理以形成晶格空 位前,使该晶圆于含氧气氛中加热至温度为至少约 700℃,以形成表面二氧化矽层,其可作为晶格空位 之槽。 19.如请求项1之方法,其包括于该块状层内之安定 氧沈淀物成核中心形成之形成作用后,将一外延层 沈积在晶圆之至少一个表面上。 20.一种制备具有经控制之氧沈淀作用的单晶矽晶 圆的方法,该方法包括之步骤为: 选择从由丘克拉斯基法生长之单晶矽锭料切片出 来之晶圆,其包含前表面、后表面、介于该前与后 表面间之中心平面、前表面层及包含介于该中心 平面与该前表面层间之晶圆区的块状层;该前表面 层包含介于该前面与距离D之间的圆区,该距离D系 自该前表面并朝向该中心平面所测得者;将晶圆加 热至退火温度TA以在该前表面及块状层形成晶格 空位; 将晶圆加热至退火温度TA,其为至少约1300℃,以在 该前表面及该块状层内形成晶格空位; 将加热的晶圆以介于约40与50℃/秒之间的速率R,自 TA冷却至介于约1020与约1090℃之间的上成核温度TU, 以在该晶圆内形成空位浓度分布,其中该空位之尖 峰密度系在块状层内且浓度大致自尖峰密度之位 置朝向晶圆前表面的方向下降;及 控制空位浓度分布后的晶圆使其从上成核温度TU 冷至下成核温度TL,历时一段成核期间tn,以在块 状层内形成氧沈淀物成核中心;该成核温度范围为 约1000与约1080℃之间,其中介于TU与TL间之差异不超 过约20℃而大致随着TU与TL增加而降低;该段成核时 间tn为约10与约30秒之间;该氧沈淀物成核中心无法 在约1150℃以下之温度及在表面层内无氧沈淀物成 核中心之区域溶解。 21.一种制备具有经控制之氧沈淀作用的单晶矽晶 圆之方法,该方法包括之步骤为: 选择藉由丘克拉斯基法生长之单晶矽锭料切片出 来之晶圆,其包含前表面、后表面、介于该前与后 表面间之中心平面、前表面层及包含介于该中心 平面与该前表面层间之晶圆区的块状层;该前表面 层包含介于该前面与距离D之间的圆区,该距离D系 自该前表面并朝向该中心平面所测得者; 将晶圆加热至退火温度TA,其为至少约1350℃,以在 前表面及块状层内形成晶格空位; 将加热的晶圆以约40与50℃/秒之间的速率R,自TA冷 却至上成核温度TU,该温度为介于约1060与约1090℃ 之间,以在晶圆内形成空位浓度外形,其中空位之 尖峰密度系在块状层内且浓度大致自尖峰密度之 位置朝该以晶圆前表面的方向下降;及 控制空位浓度分布后的晶圆使其从上成核温度TU 冷至下成核温度TL,其为约1050与约1080℃之间,其 中介于TU与TL间之差异不超过约15℃而大致随着TU 与TL增加而降低历时一段成核期间tn,其为约10与约 15秒之间,以在块状层内形成氧沈淀物成核中心,其 无法在约1150℃以下之温度及在表面层内无氧沈淀 物成核中心之区域溶解。 22.一种制备具有经控制之氧沈淀作用的单晶矽晶 圆之方法,该方法包括之步骤为: 选择藉由从丘克拉斯基法生长之单晶矽锭料切片 出来之晶圆,其包含前表面、后表面、介于前与后 表面间之中心平面、前表面层及含介于中心平面 与该前表面层间之晶圆区的块状层以及在该前、 后表面上之天然氧化物层;该前表面层包含介于该 前面与距离D之间的圆区,该距离D系自该前表面并 朝向该中心平面所测得者; 将晶圆加热至退火温度TA,以在该前表面及块状层 内形成晶格空位,同时使晶圆暴露于包含氮或含氮 气体之气氛中; 将加热后的晶圆以速率R自TA冷却至上成核温度TU, 以在晶圆内形成空位浓度分布,其中该空位之尖峰 密度系在块状层内且浓度大致自尖峰密度之位置 朝该晶圆前表面之方向下降;及 控制空位浓度分布后的晶圆使其从上成核温度TU 冷至下成核温度TL,历时一段成核期间tn,以在该 块状层内形成氧沈淀物成核中心,其无法在约1150 ℃以下之温度及在表面层内无氧沈淀物成核中心 之区域溶解。 图式简单说明: 图1为本发明之方法之概略图。 图2为座标图,说明本发明之成核温度范围,其中晶 格空位被氧化并成核作为用以形成晶格空位之RTA 温度之函数。 图3为座标图,说明形成安定的氧沈淀物之本发明 成核温度范围所需之时间。 图4为座标图,说明根据本发明处理之矽晶圆块形 成之沈淀物之密度作为用以形咸晶格空位之RTA温 度之函数。 |
