一种P型单晶硅片及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种由切克劳斯基法（CZ法）所生长的P型单晶硅片及其制造方法，获得的硅片电阻率高、电阻率轴向均匀性好且电阻率变化较小。硅片制造方法包括：主掺杂物硼与多晶硅原料同时加入到石英坩埚中进行升温，主掺杂物硼浓度介于1.7E14 atoms/cm3与2.5E14 atoms/cm3之间，副掺杂物磷通过硅‑磷合金形式在晶体等径生长过程中单次或多次加入，且需控制磷与硼的在晶体中的浓度比在1/8到1/3范围内。所获得的硅片电阻率值高，不低于58Ω.cm；电阻率变化较小，可精确控制在15%以内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由切克劳斯基法（CZ法）所生长的半导体用单晶硅片及其制造方法，具体涉及一种硼、磷共掺的P型单晶硅片。
技术介绍
功率器件的主要特征是耐高压，其要求功率器件基底的电阻率高且电阻率变化小，具体地，P型硅单晶的电阻率要求优选不低于50Ω.cm，电阻率变化率要求优选不高于15%。用于功率器件的基底大多为单晶硅片，主要是由CZ法制造。CZ法制造硅单晶的生产过程中，由于需要掺入掺杂物，这些掺杂元素相对硅单晶的偏析系数小于1，随着晶体的生长，硅熔体中的掺杂物浓度逐渐变高，结果导致轴向电阻率逐渐变小，电阻率难以控制。近年来伴随着电子元器件尤其是功率器件要求电阻率变化率越来越小，通过改变掺杂方式来减小电阻率的变化变得非常重要。现有技术一般是通过掺杂两种或两种以上传导性相反的三族和五族杂质元素来缩小电阻率的变化，三族元素常用作单晶硅的P型掺杂剂，主要有硼、铝、镓等；五族元素常用作单晶硅的N型掺杂剂。磷作为抑制由于偏析导致的电阻率变化的常用掺杂元素，经常在初级硅熔体中加入。专利CN103282555 (A)和CN103046130 (A)曾做出报道并实现了电阻率的缩小。这两个专利都是将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种P型单晶硅晶片的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：采用切克劳斯基法制备单晶硅晶体，采用两种掺杂元素，其中主掺杂物为第三族元素，主掺杂物与多晶硅原料同时加入到石英坩埚中进行升温；副掺杂物为第五族元素，在晶体生长过程中加入到熔体中。

【技术特征摘要】
1.一种P型单晶硅晶片的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：采用切克劳斯基法制备单晶硅晶体，采用两种掺杂元素，其中主掺杂物为第三族元素，主掺杂物与多晶硅原料同时加入到石英坩埚中进行升温；副掺杂物为第五族元素，在晶体生长过程中加入到熔体中。2.如权利要求1所述的一种P型单晶硅晶片的制造方法，其特征在于，所述的主掺杂元素为硼，副掺杂元素为磷。3.如权利要求2所述的P型单晶硅晶片的制造方法，其特征在于，副掺杂物在晶体生长过程中一次性加入：在固化率为0.45-0.55之间加入，相应磷的初始浓度在9E13 atoms/cm3 与1.3E14 atoms/cm3范围内，以保证磷与硼的浓度比例在1/...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈思情，刘浦锋，宋洪伟，陈猛，
申请(专利权)人：上海超硅半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31