【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于单晶硅拉晶的，具体涉及一种改善重掺砷杂质管道的拉晶方法及单晶晶棒。
技术介绍
1、漩涡缺陷包括d字条纹、同心圆、杂质条纹，杂质管道缺陷等；据研究表明，当单晶硅片有源区的杂质或缺陷的尺寸接近制程宽度的1/3时，将会导致器件性能降低，甚至完全失效。在器件生产的热过程中，有漩涡缺陷的区域往往会产生沿漩涡分布的热氧化缺陷，给器件生产造成危害。在器件制作过程中，漩涡缺陷还有可能转化成位错、层错及形成局部沉淀，进而造成微等离子击穿或使pn结反向电流增大。微缺陷不仅使大功率高反压器件的性能劣化，而且使ccd产生暗电流尖峰，同时也严重地影响集成电路的成品率。
2、在重掺砷晶棒中，砷的溶解度是1.7×1021atom/cm3，砷的扩散系数是2.5×10-13cm2/s，砷元素的分凝系数为小于1，由于晶体生长条件所限制，在高掺杂浓度长晶过程中会形成中心富集区进而形成杂质管道，这种出现在中心部分的杂质管道会使得功率器件端失效，因此有必要研究一种改善重掺砷拉晶过程中杂质管道的方法，以提高功率器件的质量。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种提高功率器件质量的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法。
2、还有必要提供一种单晶晶棒。
3、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
4、一种改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，通过控制晶体的生长速率、固液界面的温度梯度及熔体中的对流，以使晶体生长过程中固液界面平坦，杂质管道被消除。
5、优选地
6、s1：在单晶炉热场中，降低上保断热材为预定高度进行拉晶；
7、s2：在等径过程中，从等径0mm拉至等径第一预定长度，使用第一目标拉速进行晶棒拉制，从等径第一预定长度至等径结束，使用恒定的第二目标拉速进行晶棒拉制；
8、从等径0mm拉至等径第二预定长度，随着晶棒的长度增加，晶棒的转速在第一预定转速范围内均匀降低，从第二预定长度至等径结束，随着晶棒的长度增加，晶棒的转速稳定在第二预定转速内转动。
9、优选地，所述s1步骤中，所述预定高度为65mm～75mm。
10、优选地，所述s2步骤中，所述第一预定长度为300mm～500mm，所述“第一目标拉速进行晶棒拉制”具体为，随着晶棒的长度增加，晶棒的目标拉速从1.4mm/min～1.2mm/min下降至0.5mm/min～0.6mm/min。
11、优选地，所述s2步骤中，所述“恒定的第二目标拉速进行晶棒拉制”具体为，随着晶棒的长度增加，晶棒的目标拉速恒定为0.6mm/min～0.4mm/min。
12、优选地，所述第一目标拉速的拉速上、下限范围为±0.1mm/min～±0.9mm/min。
13、优选地，所述第二目标拉速的拉速上、下限范围为±0.1mm/min～±0.2mm/min。
14、优选地，所述s2步骤中，所述第二预定长度为500mm～800mm，所述“晶棒的转速在第一预定转速范围内均匀降低”具体为：晶棒的转速从20rpm～18rpm均匀降低至12rpm～4rpm。
15、优选地，所述s2步骤中，所述“晶棒的转速稳定在第二预定转速内转动”具体为：晶棒的转速稳定在14rpm～4rpm内转动。
16、一种单晶晶棒，通过如上所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法拉制而成。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
18、本专利技术提供的一种改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，通过控制晶体的生长速率、固液界面的温度梯度及熔体中的对流，使得热传导沿着径向方向传输均匀，晶体生长过程中固液界面平坦，不会在高掺杂浓度长晶过程中形成中心富集进而不会形成杂质管道，使得器件端的正品率提升。
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1.一种改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：通过控制晶体的生长速率、固液界面的温度梯度及熔体中的对流，以使晶体生长过程中固液界面平坦，杂质管道被消除。
2.如权利要求1所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：所述S1步骤中，所述预定高度为65mm~75mm。
4.如权利要求2所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：所述S2步骤中，所述第一预定长度为300mm~500mm，所述“第一目标拉速进行晶棒拉制”具体为，随着晶棒的长度增加，晶棒的目标拉速从1.4mm/min~1.2mm/min下降至0.5mm/min~0.6mm/min。
5.如权利要求2所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：所述S2步骤中，所述“恒定的第二目标拉速进行晶棒拉制”具体为，随着晶棒的长度增加，晶棒的目标拉速恒定为0.6mm/min~0.4mm/min。
6.如权利要求4所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：所述第一目标拉速的拉
7.如权利要求5所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：所述第二目标拉速的拉速上、下限范围为±0.1mm/min~±0.2mm/min。
8.如权利要求2所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：所述S2步骤中，所述第二预定长度为500mm~800mm，所述“晶棒的转速在第一预定转速范围内均匀降低”具体为：晶棒的转速从20rpm~18rpm均匀降低至12rpm~4rpm。
9.如权利要求2所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：所述S2步骤中，所述“晶棒的转速稳定在第二预定转速内转动”具体为：晶棒的转速稳定在14rpm~4rpm内转动。
10.一种单晶晶棒，其特征在于：通过如权利要求1至9任意一项所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法拉制而成。
...【技术特征摘要】
1.一种改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：通过控制晶体的生长速率、固液界面的温度梯度及熔体中的对流，以使晶体生长过程中固液界面平坦，杂质管道被消除。
2.如权利要求1所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：所述s1步骤中，所述预定高度为65mm~75mm。
4.如权利要求2所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：所述s2步骤中，所述第一预定长度为300mm~500mm，所述“第一目标拉速进行晶棒拉制”具体为，随着晶棒的长度增加，晶棒的目标拉速从1.4mm/min~1.2mm/min下降至0.5mm/min~0.6mm/min。
5.如权利要求2所述的改善重掺砷杂质管道的拉晶方法，其特征在于：所述s2步骤中，所述“恒定的第二目标拉速进行晶棒拉制”具体为，随着晶棒的长度增加，晶棒的目标拉速恒定为0.6mm/min~0.4mm/...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦鹏，芮阳，王忠保，伊冉，徐慶晧，王黎光，曹启刚，
申请(专利权)人：宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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