矽单晶晶圆之热处理方法

摘要

本发明揭示一种用于矽单晶晶圆之热处理方法，其包含藉丘克拉斯基方法生长矽单晶锭，并在还原气氛下将制得的矽单晶晶圆进行热处理，其中该晶圆系得自具有氧浓度为16ppm或以下的矽单晶锭，且其系以0.6mm/min或以上的生长速率拉引而制得的，又具为具有高密度COPs的晶圆，可于1200℃或以上使用快速加热或快速冷却之方式将其施以退火热处理1秒或以上，或于1200℃或以上之温度条件下使用批次式热处理炉将晶圆施以退火热处理30分钟或以上，依此方法进行处理将可获得无缺陷的矽单晶晶圆。本发明方法方可用于制造一种可将晶圆表面或其表面层部分之晶体缺陷降至最小之矽单晶晶圆，其可作为一种用以制造具有优异的电的性质之装置的矽单晶晶圆，该项特征如氧化电介质击穿电压及电学可靠性等电的性质。

主权项

1.一种矽单晶晶圆之热处理方法,包括将矽单晶锭切片制得之矽单晶晶圆于还原气氛下热处理之步骤,该单晶锭系藉由丘克拉斯基法(Czochralski method)生长,其中晶圆系藉由将具有16ppma或以下的氧浓度的矽单晶锭切片而得到的,该单晶锭系以0.6mm/分钟或以上的生长速率拉升制得的,及其中高密度存在的COPs,在1200℃或以上,透过使用快速加热/快速冷却装置,被施以退火热处理1秒或以上,其中还原气氛为100%氢气,或氢与氩的混合气氛。2.一种矽单晶晶圆之热处理方法,包括将矽单晶锭切片制得之矽单晶晶圆于还原气氛下热处理之步骤,该单晶锭系藉由丘克拉斯基法(Czochralski method)生长,其中晶圆系藉由将具有16ppma或以下的氧浓度的矽单晶锭切片而得到的,该单晶锭系以0.6mm/分钟或以上的生长速率生长,及其中高密度存在的COPs,在1200℃或以上,透过使用批次式热处理炉,被施以退火热处理30分钟或以上,其中还原气氛为100%氢气,或氢与氩的混合气氛。3.如申请专利范围第1项之矽单晶晶圆之热处理方法,其中,以该方法施以热处理的矽单晶中的高密度COP粒径为60–130nm。4.如申请专利范围第2项之矽单晶晶圆之热处理方法,其中,以该方法施以动处理的矽单晶中的高密度COP粒径为60–130nm。5.如申请专利范围第1项之矽单晶晶圆之热处理方法,其中该COP包含仅有一个的微孔。6.如申请专利范围第2项之矽单晶晶圆之热处理方法,其中该COP包含仅有一个的微孔。7.如申请专利范围第3项之矽单晶晶圆之热处理方法,其中该COP包含仅有一个的微孔。8.如申请专利范围第4项之矽单晶晶圆之热处理方法,其中该COP包含仅有一个的微孔。9.一种矽单晶晶圆之热处理方法,其中具有包含仅有一个微孔之晶体缺陷的COP的矽晶圆系在1200℃或以上温度及还原气氛下施以热处理,且该还原气氛为100%-氢气,或氢与氩的混合气氛。10.如申请专利范围第1项之矽单晶晶圆之热处理方法,其系用于制备具有已除去COPs之矽单晶晶圆。11.如申请专利范围第2项之矽单晶晶圆之热处理方法,其系用于制备具有已除去COPs之矽单晶晶圆。12.如申请专利范围第9项之矽单晶晶圆之热处理方法,其系用于制备具有已除去COPs之矽单晶晶圆。图式简单说明:图1为有关热处理温度与LPD(COP)数目的关系图,其中LPD系位于使用快速加热/快速冷却装置施以氢退火热处理后之晶圆表面上;图2为有关于矽单晶于各拉引条件下,比较氢退火处理前后之在晶圆表面层部分的LPD(COP)(数目/晶圆)的关系图;图3为有关氢退火条件与以RTA装置处理或以批次式热处理炉处理结果的比较关系图;图4为有关以RTA装置或批次式装置施以氢退火处理时,所得到的晶圆表面层部分之LPD(COP)数目的比较关系图;图5为有关双形式微孔生长步骤的概略图;图6为有关以快速加热及冷却矽晶圆的热处理炉实例之概略图。