发明名称 热制及以相同方式制成之半导体晶片处理方法
摘要
申请公布号 TWI299522 申请公布日期 2008.08.01
申请号 TW090124799 申请日期 2001.10.08
申请人 希特隆股份有限公司 SILTRON INC. 南韩 发明人 文英熙
分类号 H01L21/205 (2006.01) 主分类号 H01L21/205 (2006.01)
代理机构 代理人 王盛发 台北市大安区金山南路2段12号8楼之1
主权项 1.一种热制晶片处理方法,用以消除含于单晶半导体之缺陷,该方法包含以下步骤:于含有其中一种氢气、惰性气体,一第一氢气及惰性气体混合气,及一第二氧气及惰性气体混合气之状况下进行一等于或高于1200℃之温度在晶片上进行第一热处理程序;以及以等于或低于800℃之温度在晶片上进行少于2分钟之第二热处理程序。2.如申请专利围第1项所述热制晶片处理方法,其中,第一热处理程序进行一段20分至3小时之期间。3.如申请专利范围第1项所述热制晶片处理方法,其中,惰性气体,第一混合气,及第二混合气之流量范围为2至50slm。4.如申请专利范围第1项所述热制晶片处理方法,其中,第一热处理程序之温度增加速率为5至100℃/分,第一热处理程序后之冷却速率为5至100℃/分。5.如申请专利范围第1项所述热制晶片处理方法,其中,该晶片以矽制成。6.一种半导体生产方法,包含以下步骤:经由单晶半导体成长轴中心移动OiSF环至外周以移动一OiSF供生产半导体单晶棒,藉由延伸一第一区域及一第二区域,使双区域之初期氧浓度及在N2状况下于1000℃加热64小时后之氧浓度差值(delta, Oi)较其他地区大幅增加;切割半导体单晶棒以形成晶片;于含有其中一种氢气、惰性气体,一第一氢气及惰性气体混合气之状况下在该晶片进行等于或高于1200℃之第一热处理程序;以及对该晶片以等于或低于800℃温度进行少于2分钟之快速热退火之第二热处理程序。7.一种以单晶半导体制成之半导体晶片,其中,该晶片经由单晶半导体成长轴中心移动OiSF环至外周以移动一OiSF供生产半导体单晶棒所制成,藉由延伸一第一区域及一第二区域,使其初期氧浓度及在N2状况下于1000℃加热64小时后之氧浓度差值(delta, Oi)较其他地区大幅增加;其植入缺陷以热处理消除,并于晶片形成微缺陷块,及于晶片表面形成设定深度无缺陷层。8.如申请专利范围第7项所述半导体晶片,其中,于第一区及第二区大幅增加之氧浓度差值(delta, Oi)延伸晶片直径20至90%。9.如申请专利范围第7项所述半导体晶片,其中,无缺陷层由表面形成10至100μm厚度。10.如申请专利范围第7项所述半导体晶片,其中,上述晶片以一第一热处理程序以等于或高于1200℃之温度进行,并接续一等于或低于800℃快速热退火之第二热处理程序。11.如申请专利范围第7项所述半导体晶片,其中,该半导体晶片系一矽晶片。12.一种磊晶半导体晶片,其中该晶片经由单晶半导体成长轴中心移动OisF环至外周以移动一OisF供生产半导体单晶棒所制成,藉由延伸一第一区域及一第二区域,使其初期氧浓度及在N2状况下于1000℃加热64小时后之氧浓度差值(delta, Oi)较其他地区大幅增加;其植入缺陷以热处理消除,并于晶片形成微缺陷块,及于晶片表面形成设定深度无缺陷层,并使一磊晶层形成于晶片上表面。13.如申请专利范围第12项所述磊晶半导体晶片,其中,该磊晶层为1至20μm厚度。14.如申请专利范围第12项所述磊晶半导体晶片,其中,于该磊晶半导体晶片进行20分至3小时之第一热处理程序,并以等于或少于2分钟之快速热退火进行第二热处理程序。15.一种成长晶棒方法,包含以下步骤:由一熔解矽加速成长一单晶矽棒;于熔解矽及结晶棒成长界面间在晶棒中央至外周保持温度升降比之分布;由单晶半导体成长轴中心移动OiSF环至其外周以于周边形成OiSF环;以及延伸一区域,其氧浓度差值(delta, Oi)较其他地区大幅增加,其中,该氧浓度差值(delta, Oi)为在初期氧浓度不同于在设定热制程经热处理后之氧浓度。16.如申请专利范围第15项所述晶棒成长方法,其中,该设定热制程热处理于1000℃经64小时在含N2状况下进行。17.如申请专利范围第15项所述晶棒成长方法,其中,该大幅增加氧浓度差值(delta, Oi)占晶棒直径20至90%。图式简单说明:第1图显示一单晶棒以约1000℃高温在含N2下热处理64小时,其结晶成长状况之垂直切面XRT影像图;第2图为以FTIR光谱仪观察晶片径向之不同氧浓度结果;以及第3图显示本发明矽晶片之断面剖视图。
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