The present invention relates to a method for manufacturing ingots made of semiconductor materials. The method comprises the following steps: crystallizing the first ingot from the oxygen-containing first melting furnace charge under specific tensile conditions, called a reference ingot; measuring the concentration of interstitial oxygen in various regions along the reference ingot; and each of the reference ingots. The actual duration of the annealing process for the formation of a hot donor during the crystallization of the reference ingot is determined by measuring the oxygen concentration in the filling gap and the heat donor concentration in each region of the reference ingot during the crystallization process, and the heat donor concentration to be obtained is calculated. The second ingot is made to have an axial resistivity according to the target distribution after crystallization; the axial distribution of interstitial oxygen concentration corresponding to the target axial resistivity distribution is determined according to the thermal donor concentration and the actual duration of the annealing process for forming the thermal donor; and the oxygen-containing second melting charge is obtained under the specified tensile condition. The second ingot is moderately crystallized and the oxygen concentration of the second melting charge is adjusted during the whole crystallization process so as to obtain the axial distribution of oxygen concentration in the filling gap in the second ingot.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于调整半导体晶锭在其制造期间的电阻率的方法
本专利技术涉及由半导体材料制造晶锭的方法。它特别涉及一种能够调节晶锭的轴向电阻率的制造方法。
技术介绍
切克劳斯基(Czochralski)法是一种常用于形成单晶硅锭的技术。它包括在坩埚中熔化一定量的称为炉料或炉块(mass)的硅,并从单晶籽晶中结晶硅。首先将以待形成的晶体的晶轴取向的晶种浸入硅熔体中。然后旋转并缓慢向上拉动。因此,固体硅锭通过从熔体进料而逐渐生长。硅通常被掺杂以调整其电阻率。诸如硼和磷之类的掺杂剂在结晶之前掺入熔融的炉料或熔化步骤之前的炉料中。采用切克劳斯基(Czochralski)拉伸法,由于偏析现象,掺杂剂倾向于积聚在硅熔体中。在凝固开始的晶锭区域中的掺杂剂浓度低于凝固结束的区域中的掺杂剂浓度。换句话说,随着结晶进展,硅锭中的掺杂剂浓度增加。这产生了在晶锭整个高度上电阻率的变化。变化电阻率的硅锭可能难以充分使用。例如,光伏电池的制造需要一定范围的电阻率。因此通常丢弃晶锭的一端,即电阻率最高或最低的一端。为了节省硅,因此设想在晶锭的大部分高度上形成具有均匀电阻率的硅锭。文献US2007/0056504描述了一种形成具有均匀轴向电阻率的硅锭的技术,其保持硅熔体中的掺杂剂浓度恒定。电阻率的控制是通过定期向硅熔体中加入硅和掺杂剂来实现的。这种技术是繁重的,因为在每个添加步骤中必须将晶锭从熔体中去除,并且必须等待掺杂剂和硅完全熔化。掺杂剂以高掺杂硅粉或板的形式引入。在这些条件下,添加掺杂剂还会导致硅被其他杂质,特别是金属杂质的污染,这对于光伏应用是有害的。最后,如果在晶锭被拉出后没有获得均匀的电 ...
【技术保护点】
1.一种用于由半导体材料制造晶锭的方法,该方法包括以下步骤:结晶(S1),在特定的拉伸条件下,从含氧的第一熔融炉料中结晶第一晶锭(A),称为参考晶锭;测量(S2),测量沿参考晶锭(A)分布的不同区域中的填隙氧浓度([Oi]i);测量(S3),在参考晶锭的不同区域中测量在参考晶锭(A)的结晶过程中形成的热施主浓度([DT]i);确定(S4),根据填隙氧浓度([Oi]i)和热施主浓度([DT]i)的测量结果,确定在结晶过程中由参考晶锭(A)的不同区域经历的热施主形成退火的有效时间(teff);计算(S5),计算待获得的热施主浓度值([DT]tg)以使第二晶锭(B)在结晶后具有根据目标分布的轴向电阻率;确定(S6),根据热施主浓度值([DT]tg)和热施主形成退火的有效时间(teff)确定对应于轴向电阻率目标分布的填隙氧浓度的轴向分布([Oi]tg);结晶(S7),在所述特定拉伸条件下,从含氧的第二熔融炉料中结晶第二晶锭(B),其中第二熔融炉料的氧浓度随结晶进展而调节,以便在第二晶锭(B)中获得填隙氧浓度的轴向分布([Oi]tg)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.14 FR 15623111.一种用于由半导体材料制造晶锭的方法,该方法包括以下步骤:结晶(S1),在特定的拉伸条件下,从含氧的第一熔融炉料中结晶第一晶锭(A),称为参考晶锭;测量(S2),测量沿参考晶锭(A)分布的不同区域中的填隙氧浓度([Oi]i);测量(S3),在参考晶锭的不同区域中测量在参考晶锭(A)的结晶过程中形成的热施主浓度([DT]i);确定(S4),根据填隙氧浓度([Oi]i)和热施主浓度([DT]i)的测量结果,确定在结晶过程中由参考晶锭(A)的不同区域经历的热施主形成退火的有效时间(teff);计算(S5),计算待获得的热施主浓度值([DT]tg)以使第二晶锭(B)在结晶后具有根据目标分布的轴向电阻率;确定(S6),根据热施主浓度值([DT]tg)和热施主形成退火的有效时间(teff)确定对应于轴向电阻率目标分布的填隙氧浓度的轴向分布([Oi]tg);结晶(S7),在所述特定拉伸条件下,从含氧的第二熔融炉料中结晶第二晶锭(B),其中第二熔融炉料的氧浓度随结晶进展而调节,以便在第二晶锭(B)中...
【专利技术属性】
技术研发人员:乔迪·韦尔曼,迈克尔·阿尔巴里克,塞巴斯蒂安·杜波伊斯,杰基·斯塔德勒,马蒂厄·托马西尼,
申请(专利权)人:法国原子能及替代能源委员会,
类型:发明
国别省市:法国,FR
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