发明名称 矽晶圆及其制造方法,以及矽晶圆之评价方法
摘要 一种从使用CZ法掺杂氮或不掺杂氮所培养之矽单结晶棒切割所得到之矽晶圆,该矽晶圆之全面,为NV领域、包括OSF环领域之NV领域、OSF环领域之任一,并且格子间氧浓度为14ppma以下之矽晶圆及其制造方法以及评价矽晶圆之缺陷领域之方法。藉此,提供一种不依靠结晶位置或装置制程可安定地得到氧淀积之矽晶圆及其制造方法。又,可评价拉起条件为未知缺陷领域为不明之矽晶圆之缺陷领域。
申请公布号 TWI222469 申请公布日期 2004.10.21
申请号 TW089123883 申请日期 2000.11.10
申请人 信越半导体股份有限公司 发明人 竹野博;重野英树;饭田诚
分类号 C30B15/00 主分类号 C30B15/00
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种矽晶圆,其特征为:矽晶圆之全面为NV领域或包含OSF环领域之NV领域,并且格子间氧浓度为14ppma以下。2.一种矽晶圆,其系使用切克劳斯基(Czochralski)法掺杂氮所培养之矽单结晶棒切割所得到者,其特征为:矽晶圆之全面为NV领域或包含OSF环领域之NV领域。3.如申请专利范围第2项之矽晶圆,其中上述被掺杂之氮浓度为11010-51015个/cm3。4.如申请专利范围第2项或第3项之矽晶圆,其中上述矽晶圆之格子间氧浓度为14ppma以下。5.一种矽晶圆之制造方法,其特征为:使用切克劳斯基(Czochralski)法培养矽单结晶时,将拉起速度视为F(mm/min),从矽熔点到1400℃间之拉起轴向之结晶内温度坡度之平均値以G(℃/min)表示时,将从结晶中心到结晶周边之距离D(mm)作为横轴,将F/G(mm2/℃;min)之値作为纵轴表示缺陷分布在缺陷分布图之NV领域或包含OSF环领域之NV领域内拉起结晶时,拉起结晶使格子间氧浓度为能够变成14ppma以下。6.一种矽晶圆之制造方法,其特征为:使用切克劳斯基(Czochralski)法培养矽单结晶时,将拉起速度视为F(mm/min),从矽熔点到1400℃间之拉起轴向之结晶内温度坡度之平均値以G(℃/min)表示时,将从结晶中心到结晶周边之距离D(mm)作为横轴,将F/G(mm2/ ℃;min)之値作为纵轴表示缺陷分布在缺陷分布图之NV领域或包含OSF环领域之NV领域内拉起结晶时,边掺杂氮拉起结晶。7.如申请专利范围第6项之矽晶圆之制造方法,其中将上述欲掺杂之氮浓度定为11010-51015个/cm3。8.如申请专利范围第6项或第7项之矽晶圆之制造方法,其中使用切克劳斯基(Czochralski)法培养矽结晶时,拉起结晶使格子间氧浓度为变成14ppma以下。9.一种矽晶圆之缺陷领域之评价方法,其系使用切克劳斯基(Czochralski)法所制作之矽晶圆,藉比较由下述工程所测定之至少2个氧淀积物密度来评价属于评价对象之矽晶圆缺陷之方法,(1)将评价对象之晶圆分割为2枚以上之晶圆片(A、B、………),(2)将被分割之晶圆之晶圆片A喂给保持于从600-900℃温度范围所选择之温度T1(℃)之热处理炉内,(3)在从T1(℃)以升温速度t(℃/min)升温到1000℃以上之温度T2(℃),保持为成长到到可检出晶圆片A中之氧淀积物之尺寸(但是,t≦3℃/min),(4)从热处理炉取出晶圆片A,测定晶圆内部之氧淀积物密度,(5)将被分割之晶圆之另外晶圆片B喂给保持于从800-1100℃之温度范围所选择之温度T3(℃)之热处理炉内(但是,成为T1<T3<T2),(6)从T3(℃)在上述升温速度t(℃/min)升温到上述T2(℃),保持到晶圆中之氧淀积物成长到可检出之尺寸,(7)从热处理炉取出晶片B,测定晶圆内部之氧淀积物密度。图式简单说明:第1图系表示热处理温度与BMD密度关系之图。(a)OSF环内侧领域,(b)OSF环领域,(c)NV领域,(d)NI领域与I-多领域。第2图系表示BMD密度之氧浓度依靠性之图。(a)在700℃之BMD密度与在800℃之BMD密度之密度差,亦即只有极小淀积核之结晶位置别密度分布。(b)800℃与900℃之BMD密度差与结晶位置别密度分布,(c)900℃与1000℃之BMD密度差与结晶位置别密度分布,(d)于100℃以上之结晶位置别BMD密度分布,第3图系表示考虑BMD密度之氧浓度依靠性之缺陷领域之影响之结果之图。(a)700℃与800℃之BMD密度差与缺陷领域别BMD密度分布,(b)800℃与900℃之BMD密度差与缺陷领域别BMD密度分布,(c)900℃与1000℃之BMD密度差与缺陷领域别BMD密度分布,(d)于1000℃以上之缺陷领域别BMD密度分布。第4图之(a)-(f)系表示高氧物之BMD密度之面内分布之图。第5图之(a)-(h)系表示低氧物之BMD密度之面内分布之图。第6图系表示依减低氧淀积核密度之结晶位置偏差之方法之说明图。第7图系表示增加在NV领域之氧淀积核密度之方法之说明图。第8图系将矽单结晶内之结晶之径向位置作为横轴,将F/G値作为纵轴时之诸缺陷分布图。第9图系于本发明所使用以CZ法之单结晶拉起装置之概略说明图。
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