单晶硅锭及晶圆的形成方法技术

本发明专利技术提出了一种单晶硅及晶圆的形成方法，在采用直拉法形成单晶硅锭时，对熔融状的硅中通入包含氘气和氮气的气体，使氘原子和氮原子存储在单晶硅锭的间隙中，采用单晶硅锭形成晶圆后，在晶圆上形成的器件时，氘能够扩散出，并与界面处等悬空键进行结合，形成较为稳定的结构，从而避免热载流子的穿透，降低漏电流，提高器件的性能与可靠性；此外，掺氮浓度合适的直拉单晶硅锭经过一步高温退火后，在晶圆体内可以形成高密度的氧沉淀而在晶圆近表面形成一定宽度的洁净区，随着氮浓度的增加，晶圆中的氧沉淀径向分布更为均匀，能够提高晶圆的性能。

Monocrystalline silicon ingot and method for forming wafer

The invention provides a method for forming a silicon wafer and, in the formation of Czochralski single crystal silicon ingot, the molten silicon gas pass into contain deuterium gas and nitrogen gas, the deuterium atoms and nitrogen atoms stored in the gap of monocrystalline silicon ingots, silicon ingots formed by wafer after the device is formed in a wafer when the deuterium can spread out, and the interface such as dangling bonds are combined to form a relatively stable structure, so as to avoid penetration of hot carrier, reducing the leakage current and improve the performance and reliability of the device; in addition, the suitable concentration of Nitrogen Doped Czochralski silicon ingot by one step after high temperature annealing, the crystal sphere can be formed within the high density of oxygen precipitation and formation of denuded zone near the surface of the wafer in a certain width, with the increase of nitrogen concentration, oxygen precipitation in wafer more uniform distribution, can improve the wafer Performance.

【技术实现步骤摘要】
单晶硅锭及晶圆的形成方法
本专利技术涉及直拉法单晶生长领域及半导体制造领域，尤其涉及一种单晶硅锭及晶圆的形成方法。
技术介绍
作为制造半导体器件起始材料的单晶硅通过被称之为Czochralski(CZ)技术(直拉技术)的晶体生长技术生长成圆柱形的单晶硅锭。单晶硅锭通过诸如切片、刻蚀、清洗、抛光等一系列晶圆加工工艺而被加工成晶圆。根据CZ技术，在坩埚中，将硅片在单晶炉中加热融化，再将一根直径只有10mm的棒状晶种(称籽晶)浸入融液中，把晶种微微的旋转向上提升，融液中的硅原子会在前面形成的单晶体上继续结晶，并延续其规则的原子排列结构。若整个结晶环境稳定，就可以周而复始的形成结晶，最后形成一根圆柱形的原子排列整齐的硅单晶晶体，即硅单晶硅锭。熔融硅装在石英坩埚内，并被多种杂质污染，其中一种是氧。在硅的熔融温度下，氧渗入晶格，直到其达到一预定浓度，该浓度一般由硅熔融温度下硅中氧的溶解度和凝固硅中氧的实际偏析系数确定。晶体生长过程中渗入硅锭中的氧的浓度大于半导体器件制造中所用的典型温度下凝固硅中氧的溶解度。随着晶体从熔融硅中生长并冷却，其中的氧溶解度迅速降低，氧在冷却的硅锭中饱和。硅锭被切割成晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶硅锭的形成方法，其特征在于，包括步骤：提供多晶硅碎块，将所述多晶硅碎块放入坩埚中进行融化并通入气体，所述气体包括氘气和氮气；采用加磁场直拉法形成单晶硅锭。

【技术特征摘要】
1.一种单晶硅锭的形成方法，其特征在于，包括步骤：提供多晶硅碎块，将所述多晶硅碎块放入坩埚中进行融化并通入气体，所述气体包括氘气和氮气；采用加磁场直拉法形成单晶硅锭。2.如权利要求1所述的单晶硅锭的形成方法，其特征在于，通入气体为氘气、氮气和氩气的混合气体。3.如权利要求1或2所述的单晶硅锭的形成方法，其特征在于，所述氘气的分压范围为1％～80％。4.如权利要求1或2所述的单晶硅锭的形成方法，其特征在于，所述氮气的分压范围为1％～80％。5.如权利要求1所述的单晶硅锭的形成方法，其特征在于，形成的单晶硅锭中氮原子的密度范围是1×1012原子/立方厘米～8×1018原子/立方厘米。6.如权利要求1所述的单晶硅锭的形成方法，其特征在于，形成的单晶硅锭中氘原子的密度范围是1×1012原子/立方厘米～8×1018原子/立方厘米。7.如权利要求1所述的单晶硅锭的形成方法，其特征在于，所述加磁场直拉法包括步骤：将所述掺杂后的所述多晶硅碎块放入坩埚中以预定温度进行融化；采用籽晶以预定拉晶速率向上拉晶，待细晶长度达到预定长度时，降低拉晶速率进入放肩步...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖德元，张汝京，
申请(专利权)人：上海新昇半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31