硅半导体晶片及其制造方法

摘要

本发明涉及用于制造硅半导体晶片的方法，其包括由坩埚内所含的熔体拉伸在相界面处生长的单晶，并从所拉伸的单晶切割半导体晶片。在拉伸单晶期间传导热量至相界面的中心，并控制从相界面的中心直至边缘的比例V/G的径向分布，其中G是垂直于相界面的温度梯度，而V是由熔体拉伸单晶的拉伸速率。控制比例V/G的径向分布，从而补偿单晶内与相界面相邻的热机械应力场对于固有点缺陷的产生的影响。本发明还涉及可利用该方法制造的不含缺陷的硅半导体晶片。

主权项

硅半导体晶片，其不具有尺寸大于30nm的OSF缺陷、A螺旋缺陷及COP缺陷，而具有氧或掺杂剂的生长条纹的径向分布，其中水平线与施加于生长条纹的切线之间的方位角θ落入由不等式θ<–17×(r/rmax)表示的以度计的数值范围内，条件是测定的方位角θ在r/rmax＝0.1至r/rmax＝0.9的范围内，其中r是施加于所述生长条纹的切线的径向位置，而rmax是所述半导体晶片的半径，其中所述硅晶片的氧浓度为5×10¹⁷个原子/cm³至6.5×10¹⁷个原子/cm³，而且所述硅晶片掺杂有至少一种掺杂剂，其中所述硅晶片是由直径至少为300mm的单晶切割的，所述单晶是由坩埚内所含的熔体以至少0.5mm/min的拉伸速率在(V/G)t/(V/G)c至少大于1.5的情况下拉伸的，其中(V/G)c是在处于压应力下并且与相界面的中心区域相邻的区域内的最小比例V/G，(V/G)t是在处于拉应力下并且与单晶的边缘区域及相界面相邻的区域内的最大比例V/G，G是垂直于相界面的温度梯度，V是由熔体拉伸单晶的拉伸速率。