| 主权项 |
1.一种单晶矽铸锭,其具有中心轴、晶种端、相反端及介于晶种端与相反端间之固定直径部份,此固定直径部份具有侧面及自中心轴延伸至侧面之半径R,此单晶矽铸锭系生长自矽熔融体,然后自根据卓克拉斯基方法之固化作用冷却,此单晶矽铸锭之特征在于:a.固定直径部份包含轴向对称区域,其中空位为主要的内在点缺陷,该轴向对称区域大体上为圆柱形,且具有延伸自中心轴之半径ras,其中ras,为至少0.95R,该轴向对称区域具有之长度当沿中心轴度量时,系为铸锭固定直径部份长度之至少20%;b.轴向对称区域包含氮,其浓度为11013个原子/立方公分至11015个原子/立方公分;且c.轴向对称区域在侧面向内5-6毫米处包含氧,其浓度系在7ppma与10.5 ppma之间;及d.轴向对称区域本质上不含会形成氧化诱导堆积瑕疵之核。2.如申请专利范围第1项之单晶矽铸锭,其中轴向对称区域在中心轴处包含氧,其氧浓度为至少8-12ppma。3.如申请专利范围第1项之单晶矽铸锭,其中轴向对称区域在中心轴处包含氧,其浓度为10ppma至16 ppma。4.如申请专利范围第1项之单晶矽铸锭,其中轴向对称区域在中心轴处包含氧,其浓度为12ppma至15 ppma。5.如申请专利范围第1项之单晶矽铸锭,其中轴向对称区域在中心轴处包含氧,其浓度为12.5ppma至14.5 ppma。6.如申请专利范围第1项之单晶矽铸锭,其中轴向对称区域之长度为铸锭固定直径部份长度之至少40%。7.如申请专利范围第1项之单晶矽铸锭,其中轴向对称区域之长度为铸锭固定直径部份长度之至少60%。8.如申请专利范围第1项之单晶矽铸锭,其中轴向对称区域之长度为铸锭固定直径部份长度之至少80%。9.如申请专利范围第1项之单晶矽铸锭,其中轴向对称区域之长度为铸锭固定直径部份长度之至少90%。10.如申请专利范围第1项之单晶矽铸锭,其中轴向对称区域之长度为铸锭固定直径部份长度之100%。11.如申请专利范围第1项之单晶矽铸锭,其中铸锭之固定直径部份具有至少150毫米之公称直径。12.如申请专利范围第1项之单晶矽铸锭,其中铸锭之固定直径部份具有200毫米之公称直径。13.如申请专利范围第1项之单晶矽铸锭,其中铸锭之固定直径部份具有300毫米之公称直径。14.一种单晶矽铸锭,其具有中心轴、晶种端、相反端及介于晶种端与相反端间之固定直径部份,该固定直径部份具有侧面及自中心轴延伸至侧面之半径R,此单晶矽铸锭系生长自矽熔融体,然后自根据卓克拉斯基方法之固化作用冷却,此单晶矽铸锭之特征在于:a.固定直径部份包含轴向对称区域,其中空位为主要的内在点缺陷,该轴向对称区域大体上为圆柱形,且具有延伸自中心轴之半径ras,其中ras,为至少0.95R,该轴向对称区域具有之长度当沿中心轴度量时,为铸锭固定直径部份之长度;b.轴向对称区域包含氮,其浓度为11013个原子/立方公分至11015个原子/立方公分;及c.轴向对称区域包含氧,且在中心轴处之氧浓度为Oic,在侧面向内5-6毫米处之氧浓度为Oie,而氧浓度之辐向梯度ORG(由公式ORG=(Oic-Oie)/Oic得到)为至少15%。15.如申请专利范围第14项之单晶矽铸锭,其中氧浓度之辐向梯度为15%至50%。16.如申请专利范围第14项之单晶矽铸锭,其中氧浓度之辐向梯度为20%至40%。17.如申请专利范围第14项之单晶矽铸锭,其中氧浓度之辐向梯度为30%。18.如申请专利范围第14项之单晶矽铸锭,其中固定直径部份具有200毫米之公称直径。19.如申请专利范围第14项之单晶矽铸锭,其中固定直径部份具有300毫米之公称直径。20.如申请专利范围第14项之单晶矽铸锭,其中Oie为7ppma至10.5ppma。21.一种单晶矽晶圆,其具有中心轴,大体上垂直于中心轴之前表面与后表面,周围边缘及自晶圆中心轴延伸至周围边缘之半径R;此晶圆之特征在于:a.晶圆包含轴向对称区域,其中空位为主要的内在点缺陷,该轴向对称区域具有延伸自中心轴之半径ras,其中ras为至少0.95R;b.晶圆包含氮,其浓度为11013个原子/立方公分至11015个原子/立方公分c.晶圆包含氧,且在周围边缘向内5-6毫米处之氧浓度系在7ppma与10.5 ppma之间;及d.晶圆本质上不含氧化诱导之堆积瑕疵。22.如申请专利范围第21项之单晶矽晶圆,其中在中心轴四周之氧浓度为至少8-12ppma。23.如申请专利范围第21项之单晶矽晶圆,其中在中心轴四周之氧浓度为10ppma至16ppma。24.如申请专利范围第21项之单晶矽晶圆,其中在中心轴四周之氧浓度为12ppma至15ppma。25.如申请专利范围第21项之单晶矽晶圆,其中在中心轴四周之氧浓度为12.5ppma至14.5ppma。26.如申请专利范围第21项之单晶矽晶圆,其在矽晶圆前表面上包含磊晶矽层。27.如申请专利范围第26项之单晶矽晶圆,其中磊晶层为1微米至15微米厚。28.如申请专利范围第26项之单晶矽晶圆,其中磊晶层为1微米至10微米厚。29.如申请专利范围第26项之单晶矽晶圆,其中磊晶层为1微米至8微米厚。30.如申请专利范围第26项之单晶矽晶圆,其中磊晶层为1微米至4微米厚。31.一种单晶矽晶圆,其具有中心轴,大体上垂直于中心轴之前表面与后表面,周围边缘及自晶圆中心轴延伸至周围边缘之半径R;此晶圆之特征在于:a.晶圆包含轴向对称区域,其中空位为主要的内在点缺陷,该轴向对称区域具有半径ras,其中ras为至少0.95R;b.晶圆包含氮,其浓度为11013个原子/立方公分至11015个原子/立方公分;及c.晶圆包含氧,且在中心轴处之氧浓度为Oic,在周围边缘处之氧浓度为Oie,而氧浓度之辐向梯度ORG(由公式ORG=(Oic-Oie)/Oic得到)为至少15%。32.如申请专利范围第31项之单晶矽晶圆,其中氧浓度之辐向梯度为15%至50%。33.如申请专利范围第31项之单晶矽晶圆,其中氧浓度之辐向梯度为20%至40%。34.如申请专利范围第31项之单晶矽晶圆,其中氧浓度之辐向梯度为30%。35.如申请专利范围第31项之单晶矽晶圆,其中该半径为100毫米。36.如申请专利范围第31项之单晶矽晶圆,其中该半径为150毫米。37.如申请专利范围第31项之单晶矽晶圆,其中Oie为7ppma至10.5ppma。38.如申请专利范围第31项之单晶矽晶圆,其在矽晶圆前表面上包含磊晶矽层。39.一种生长单晶矽铸锭之方法,其中该铸锭包含中心轴、晶种端、相反端及介于晶种端与相反端间之固定直径部份,该固定直径部份具有侧面、自中心轴延伸至侧面之半径R及D毫米之公称直径,该铸锭系在坩埚中生长自矽熔融体,然后自根据卓克拉斯基方法之固化温度冷却,此方法包括:以速率v生长晶体之固定直径部份,使其中空位为主要内在点缺陷之轴向对称区域形成,该轴向对称区域大体上为圆柱形,且具有延伸自中心轴之半径ras,其中ras为至少0.95R,和一种长度,当沿中心轴度量时,其为铸锭固定直径部份长度之至少20%;在轴向对称区域之形成期间,分别以速率R熔融体和R铸锭使坩埚和铸锭以相反方向旋转,以便在侧面向内5-6毫米处掺入7ppma与10.5ppma间之氧;及在轴向对称区域之形成期间,同氮掺杂矽熔融体,以致使11013氮原子/立方公分至11015氮原子/立方公分掺入铸锭中。40.如申请专利范围第39项之方法,其中轴向对称区域之长度为铸锭固定直径部份长度之至少40%。41.如申请专利范围第39项之方法,其中轴向对称区域之长度为铸锭固定直径部份长度之至少60%。42.如申请专利范围第39项之方法,其中轴向对称区域之长度为铸锭固定直径部份长度之至少80%。43.如申请专利范围第39项之方法,其中轴向对称区域之长度为铸锭固定直径部份长度之至少90%。44.如申请专利范围第39项之方法,其中轴向对称区域之长度为铸锭固定直径部份长度之至少100%。45.如申请专利范围第39项之方法,其中v为至少0.7毫米/分钟。46.如申请专利范围第39项之方法,其中v为至少0.9-1.0毫米/分钟47.如申请专利范围第45项之方法,其中D为150。48.如申请专利范围第45项之方法,其中D为200。49.如申请专利范围第45项之方法,其中D为300。50.如申请专利范围第45项之方法,其中R熔融体为至少2-3 rpm。51.如申请专利范围第45项之方法,其中R熔融体为4 rpm至10 rpm。52.如申请专利范围第45项之方法,其中R熔融体为5 rpm至8 rpm。53.如申请专利范围第50项之方法,其中R铸锭系小于1600/D rpm。54.如申请专利范围第50项之方法,其中R铸锭为600/D rpm至1600/D rpm。55.如申请专利范围第50项之方法,其中R铸锭为750/D rpm至1500/D rpm。56.如申请专利范围第50项之方法,其中R铸锭为1200/D rpm。图式简单说明:图1为卓克拉斯基生长装置之横截面图。图2为单晶矽铸锭之纵向横截面图,详言之,为铸锭固定直径部份之轴向对称区域。图3为说明晶体旋转速率、晶体直径及辐向氧浓度之间关系之图表。图4为磊晶单晶矽晶圆之横截面图(不按比例)。 |
