发明名称 单结晶矽晶圆及磊晶晶圆以及单结晶矽之制造方法
摘要 在藉由柴可拉斯基法的单结晶矽之制造方法中,控制为在渐减上拉中的单结晶矽之成长速度时,在藉由OSF环消灭后残存的Cu沈积所检测之缺陷区域消灭的边界成长速度,及更渐减成长速度时,在进行氧析出处理时,BMD密度在1X107个/cm3以上及/或者晶圆寿命期显示在30μsec以下之数值的高氧析出Nv区域消灭的边界成长速度之间的成长速度,以育成单结晶。藉此,在藉由柴可拉斯基法以制造单结晶矽时,得以提供都不属于空孔丰富之V区域、OSF区域、及晶格间矽丰富之I区域的其中一种,而且,具有优异之电气特性及吸气能力,能够确实提升装置产品率之单结晶矽及磊晶晶圆。
申请公布号 TWI272322 申请公布日期 2007.02.01
申请号 TW092112682 申请日期 2003.05.09
申请人 信越半导体股份有限公司 发明人 樱田昌弘;三田村伸晃;布施川泉;太田友彦
分类号 C30B15/00(2006.01) 主分类号 C30B15/00(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种单结晶矽晶圆,系藉由柴可拉斯基法所育成 的单结晶矽晶圆,其特征为: 在进行热氧化处理时发生于环状之OSF的外侧之N区 域,且藉由Cu沈积所检测之缺陷区域不存在,而且至 少晶圆中心之氧析出处理后的BMD密度在1107个/cm3 以上及/或者晶圆寿命期显示在30sec以下之数値 的高氧析出Nv区域内者。 2.如申请专利范围第1项记载之单结晶矽晶圆,其中 ,上述高氧析出Nv区域系存在于晶圆面内之80%以上 之区域。 3.一种磊晶晶圆,其特征为: 在如申请专利范围第1项或第2项所记载之单结晶 矽晶圆形成磊晶层者。 4.一种单结晶矽之制造方法,系藉由柴可拉斯基法 的单结晶矽晶圆之制造方法,其特征为: 在进行热氧化处理时发生于环状之OSF的外侧之N区 域,且藉由Cu沈积所检测之缺陷区域不存在,而且至 少晶圆中心之氧析出处理后的BMD密度在1107个/cm3 以上及/或者晶圆寿命期显示在30sec以下之数値 的高氧析出Nv区域的区域内育成单结晶。 5.如申请专利范围第4项记载之单结晶矽之制造方 法,其中,上述高氧析出Nv区域系存在于晶圆面内之 80%以上之区域以育成单结晶。 6.一种单结晶矽之制造方法,系藉由柴可拉斯基法 的单结晶矽晶圆之制造方法,其特征为: 控制为在渐减上拉中的单结晶矽之成长速度时,在 藉由OSF环消灭后残存的Cu沈积所检测之缺陷区域 消灭的边界成长速度,及更渐减成长速度时,在进 行氧析出处理时,BMD密度在1107个/cm3以上及/或者 晶圆寿命期显示在30sec以下之数値的高氧析出Nv 区域消灭的边界成长速度之间的成长速度,以育成 单结晶。 7.如申请专利范围第4项至第6项中任一项所记载之 单结晶矽之制造方法,其中,上述氧携出处理系在 400 ~700℃之氮气环境中,施以20分钟~5小时之前处理 ,接着,在700~ 900℃中,施以3~5小时之乾氧化后,在900~ 1100℃中,进行10~20小时之乾氧化处理。 8.如申请专利范围第4项至第6项中任一项所记载之 单结晶矽之制造方法,其中,控制上述单结晶矽之 初期氧浓度在20ppma(ASTM'79)以上以育成单结晶。 9.如申请专利范围第7项记载之单结晶矽之制造方 法,其中,控制上述单结晶矽之初期氧浓度在20ppma( ASTM'79)以上以育成单结晶。 图式简单说明: 第1图系表示基于本发明之高氧析出Nv区域的成长 速度和结晶缺陷分布的关系说明图。 第2图系在本发明可以使用之CZ单结晶矽制造装置 的一例。 第3(a)图系显示单结晶成长速度和结晶切断位置的 关系之关系图。 第3(b)图系显示成长速度和各区域之说明图。 第4图系显示Cu沈积评估试料的制造方法说明图。 第5图系测量Nv区域内之氧化膜耐压等级的结果图 。 (a)系藉由Cu沈积之缺陷发生区域, (b)系没有发生缺陷之Nv区域。 第6图系显示初期氧浓度和氧析出处理后之BMD密度 的关系图。 第7图系显示依据习知技术之成长速度和结晶之缺 陷分布的说明图。 第8防系表示习知法之n区域成长的成长速度和结 晶缺陷分布的关系说明图。
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