单晶体的制备方法和硅晶体技术

本发明专利技术公开了一种单晶体的制备方法和硅晶体。其制备方法包括：在等径生长阶段，根据方程G

【技术实现步骤摘要】
单晶体的制备方法和硅晶体


[0001]本专利技术属于半导体领域，具体涉及一种单晶体的制备方法和硅晶体。

技术介绍

[0002]Voronkov提出V/G理论，具体为提拉速度与长晶固液界面附近的温度梯度G比值即V/G在CZ长晶过程存在临界值，当V/G比值小于临界值时，晶格间隙型点缺陷(I型点缺陷)浓度高于空孔型点缺陷(V型点缺陷)，晶体中残留过多I型点缺陷，称为I
‑
型硅晶体；当V/G比值大于临界值时，晶格间隙型点缺陷(I型点缺陷)浓度低于空孔型点缺陷(V型点缺陷)，晶体中则残留过多V型点缺陷，称为V
‑
型晶体；当V/G比值等于临界值时，残留在晶体中的I型点缺陷和V型点缺陷浓度很小，相差也不大，生长为缺陷较少的晶体，即完美晶体。
[0003]随着半导体计算的不断发展，硅晶体半导体材料尺寸不断增加，品质要求更高，生产大尺寸半导体硅晶体技术挑战更大。而精准控制CZ生长晶体工艺，制备完美晶体难度较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶体的制备方法，其特征在于，包括：在等径生长阶段，根据方程G
h
＝a*h2+b*h+G0得到G
h
，其中，a和b为常数，G0为固液界面处温度梯度，取值为35～55K/cm，h为相对于固液界面高度，取值为
‑
10～0mm，G
h
为距离固液界面高度h处边界层的轴向温度梯度，单位为K/cm；在等径生长阶段，根据方程G
H
＝k*H+G0得到G
H
，其中，K为常数，G0为固液界面处温度梯度，取值为35～55K/cm，H为相对于固液界面高度，取值为0～10mm，G
H
为距离固液界面H的区域处轴向温度梯度，单位为K/cm；在固液界面至第一参考面的区域内调整温度梯度至G
h
，其中，所述第一参考面为固液界面下方10mm的界面；在固液界面至第二参考面的区域内调整温度梯度至G
H
，其中，所述第二参考面为固液界面上方10mm的界面。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等径生长阶段的初期，取a＝a1，b＝b1计算得到G
h1
，取k＝k1计算得到G
H1
，根据G
h1
和G
H1
调节晶棒的提拉速度为v1、液口距为d1，其中，所述a1、所述b1、所述k1、所述v1和所述d1满足：0.03≤a1≤0.05，
‑
0.3≤b1≤
‑
0.1，
‑
0.12≤k1≤
‑
0.1，0.4≤v1≤0.8mm/min，50≤d1≤52mm；所述等径生长阶段的中期，取a＝a2，b＝b2计算得到G
h2
，取k＝k2计算得到G
H2
，根据G
h2
和G
H2
调节晶棒的提拉速度为v2、液口距为d2，其中，所述a2、所述b2、所述k2、所述v2和所述d2满足：0.01≤a2≤0.03，
‑
0.2≤b2≤
‑
0.1，
‑
0.25≤k2≤
‑
0.23，0.4≤v2≤0.6mm/min，52≤d2≤53mm；所述等径生长阶段的后期，取a＝a3，b＝b3计算得到G
h3
，取k＝k3计算得到G
H3
，根据G
h3
和G
H3
调节晶棒的提拉速度为v3、液口距为d3，其中，所述a3、所述b3、所述k3、所述v3和所述d3满足：0.01≤a3≤0.03，
‑
0.2≤b3≤
‑
0.1，
‑
0.16≤k3≤0.14，0.6≤v3≤0.8mm/min，54≤d3≤55mm。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在固液界面至第一参考面的区域内：所述等径生长阶段的初期，控制边界层的中心位置轴向方向温度梯度变化量
△
G
c
为2～3K/cm，控制边界层的边缘位置轴向方向温度梯度变化量
△
G
e
为3.5～5.5K/cm；所述等径生长阶段的中期，控制边界层的中心位置轴向方向温度梯度变化量
△
G
c
为4～6K/cm，控制边界层的边缘位置轴向方向温度梯度变化量

【专利技术属性】
技术研发人员：王双丽，陈俊宏，
申请(专利权)人：徐州鑫晶半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：