[發明專利]單晶硅的制造方法、外延硅晶片、以及單晶硅基板

有效

• 申請號: 201910458568.0
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110541191B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 菅原孝世;星亮二
• 申請（專利權）人: 信越半導體株式會社
• 主分類號: C30B15/04
• 分類號: C30B15/04;C30B15/20;C30B29/06;C30B33/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;謝順星

1.一種單晶硅的制造方法，其特征在于，是利用切克勞斯基法通過在結晶整面為N-區域的條件下進行提拉從而使單晶硅生長的方法，

當使所述單晶硅生長時，在2×10¹³atoms/cm³以上且3.2×10¹⁴atoms/cm³以下的氮濃度下摻雜氮，

使所述單晶硅的提拉軸向的結晶中心部的溫度梯度Gc與結晶周邊部的溫度梯度Ge的比為Ge/Gc＞1，

與在提拉所述單晶硅時的偏析所導致的氮濃度的增加相應地逐漸地增大所述Ge/Gc。

2.根據權利要求1所述的單晶硅的制造方法，其特征在于，

通過控制石英坩堝內的配置于原料融液正上方的熱屏蔽體與所述原料融液的液面的間隔、使以包圍所述石英坩堝的方式配置的加熱器的位置相對于所述原料融液的液面降低、使在所述單晶硅的制造裝置的主腔室外側配置的磁場施加裝置的磁場強度減弱、以及使所述磁場施加裝置的位置降低中的任意一種或者兩種以上的組合來進行所述Ge/Gc的調整。

3.根據權利要求2所述的單晶硅的制造方法，其特征在于，

在通過控制所述熱屏蔽體與所述原料融液的液面的間隔來進行所述Ge/Gc的調整時，當將不摻雜氮的情況下結晶整面成為N-區域的條件下的所述熱屏蔽體與所述原料融液的液面的間隔設為D時，使摻雜氮的情況下的所述熱屏蔽體與所述原料融液的液面的間隔以成為對應氮濃度而根據D’/D＝0.94-氮濃度/(2.41×10¹⁵)求出的D’的方式進行變化。

4.根據權利要求3所述的單晶硅的制造方法，其特征在于，

在所述求出的D’比20mm大的情況下，通過使所述熱屏蔽體與所述原料融液的液面的間隔成為所述求出的D’來調整所述Ge/Gc，在所述求出的D’為20mm以下的情況下，使所述熱屏蔽體與所述原料融液的液面的間隔為20mm，進而，通過使以包圍所述石英坩堝的方式配置的加熱器的位置相對于所述原料融液的液面降低、使在所述單晶硅的制造裝置的主腔室的外側配置的磁場施加裝置的磁場強度減弱、以及使所述磁場施加裝置的位置降低中的任意一種或者兩種以上的組合來調整所述Ge/Gc。