[發明專利]硅晶片及其制造方法

有效

• 申請號: 200910266368.1
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN101768777A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 福田真行;中居克彥
• 申請（專利權）人: 硅電子股份公司
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C30B33/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

1.用于制造硅晶片的方法，所述硅晶片具有八面體BMD，其中位 于比距該硅晶片表面20μm的深度更淺的位置處且對角線長度為200nm 以上的BMD的濃度為2×10⁹/cm³以下，而位于比50μm的深度更深的 位置處且對角線長度為10nm以上至50nm以下的BMD的濃度為1× 10¹²/cm³以上，該方法包括

提供氮濃度為5×10¹⁴個原子/cm³以上至1×10¹⁶個原子/cm³以下且 碳濃度為1×10¹⁵個原子/cm³以上至8.1×10¹⁵個原子/cm³以下的硅基材；

對所述硅基材實施熱處理，包括：

（A）低溫熱處理步驟，其中在650℃以上至750℃以下的溫度范圍 內實施熱處理歷時30分鐘以上至5小時以下的所需時間；

（B）此外，以0.5℃/分鐘以上至2℃/分鐘以下的升溫速率在最高 850℃的溫度范圍內升溫的熱處理；

（C）在升溫步驟之后的降溫取出步驟，其中爐溫以1℃/分鐘以上 至10℃/分鐘以下的降溫速率下降，在該爐溫度為600℃以上至750℃以 下時將基材從爐內取出，將基材冷卻至室溫；及

（D）在降溫取出步驟之后的高溫熱處理，其中將爐溫設置到600℃ 以上至750℃以下，將基材放入該爐中，使該爐溫度以5℃/分鐘以上至 10℃/分鐘以下的升溫速率在低于1100℃的溫度范圍內上升，并以1℃/分 鐘以上至2℃/分鐘以下的升溫速率在1100℃以上至1250℃以下的溫度范 圍內升溫，保持溫度在1000℃以上至1250℃以下，從而使間隙氧的擴散 長度大于50μm。

2.用于制造硅晶片的方法，所述硅晶片具有八面體BMD，其中位 于比距該硅晶片表面20μm的深度更淺的位置處且對角線長度為200nm 以上的BMD的濃度為2×10⁹/cm³以下，而位于比50μm的深度更深的 位置處且對角線長度為10nm以上至50nm以下的BMD的濃度為1× 10¹²/cm³以上，該方法包括

提供氮濃度為5×10¹⁴個原子/cm³以上至1×10¹⁶個原子/cm³以下且 碳濃度為1×10¹⁵個原子/cm³以上至8.1×10¹⁵個原子/cm³以下的硅基材；

對所述硅基材實施熱處理，包括：

（A）低溫熱處理步驟，其中在650℃以上至750℃以下的溫度范圍 內實施熱處理歷時30分鐘以上至5小時以下的所需時間；

（B）此外，以0.5℃/分鐘以上至2℃/分鐘以下的升溫速率在最高 850℃的溫度范圍內升溫的熱處理；

（C）此外，高溫熱處理，其中以5℃/分鐘以上至10℃/分鐘以下的 升溫速率在低于1100℃的溫度范圍內升溫，并以1℃/分鐘以上至2℃/分 鐘以下的升溫速率在1100℃以上至1250℃以下的溫度范圍內升溫，保持 溫度在1000℃以上至1250℃以下，從而使間隙氧的擴散長度大于50μm。