專利名稱:半導體器件的高氧含量硅單晶基片及其制法的制作方法
本發(fā)明一般涉及能吸附大量金屬雜質(zhì)的硅單晶基片。此外，本發(fā)明還涉及具有較高氧含量的硅單晶基片的生產(chǎn)方法。具體地說，本發(fā)明涉及用晶體生長的工藝，生產(chǎn)高氧含量硅晶片的方法及其設備。
硅單晶基片已廣泛用于生產(chǎn)各種半導體器件。在這種半導體器件中，一般最好是能使漏泄電流降至最低。已知，漏泄電流可以靠一種所謂的內(nèi)吸氣(I.G.)效應來降低。而I.G.效應可以通過硅基片內(nèi)部結構中形成的缺陷來實現(xiàn)。
如所周知，硅基片可由硅單晶體獲得，而此硅單晶體則是通過如切克勞斯法(以后簡稱為“CZ”法)，從熔融多晶硅生長出單晶硅而制得的。在CZ法中，硅單晶體是從多晶硅的熔融浴中緩慢地引拉出來。硅基片則是通過將已磨光的硅單晶體切割或“壓片”而獲得的。
制成的硅單晶體中含有大量氧。硅單晶體中的氧會引致缺陷或晶體位錯產(chǎn)生，如位錯環(huán)，堆垛層錯等等，其原因是在熱處理期間，硅基片中的氧離析所致。半導體器件成品中的缺陷會降低器件的額定特性，具體地說，會降低它的擊穿電壓，增加其漏泄電流。結果，顯著地降低半導體器件的產(chǎn)率。
另一方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，半導體器件中的缺陷，靠所謂的內(nèi)吸氣或I.G.效應，可以起吸附金屬雜質(zhì)的作用。例如，在半導體器件中，硅基片的表面是主要的活性區(qū)，比如，絕緣柵場效應晶體管(MOS-FET′S)或采用MOS-FFT′S的集成線路中，硅基片中除了主要活性區(qū)以外的缺陷都顯示出I.G.效應，從活性區(qū)吸附金屬雜質(zhì)。這有助于降低半導體器件的漏泄電流。
然而，要在大量生產(chǎn)中實現(xiàn)始終如一的I.G.效應是困難的。例如，在采用傳統(tǒng)的CZ法生長硅單晶的情況下，晶體中缺陷的密集度因溫度滯后的關系，往往使頂端(即晶體生長的始端)與尾端(即晶體生長的末端)出現(xiàn)相當大的差異。此外，雖然高氧含量對提高I.G.效應有利，但當氧含量過高時，缺陷甚至會在半導體器件的表面形成，結果，半導體的性能會如上所述的變壞。而且，在某些半導體的生產(chǎn)方法中，必須注意嚴格控制氧的含量，或者，從生產(chǎn)一些半導體器件所需的熱處理條件看，還必須實施特別的I.G.處理。
因此，在有效地制造半導體器件用的硅基片的工藝中，如何獲得一個足以提高I.G.效應，以便降低漏泄電流，而對半導體器件成品中的缺陷，特別是在熱處理之后，不會產(chǎn)生有害影響的相當高的氧含量，是一個連貫性的問題。
于是，本發(fā)明的一個總的目的是，提供一個能克服上述問題的硅基片及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種硅基片，它含有較高的氧含量，而且不會因氧的離析，位錯環(huán)，堆垛層錯等原因而降低硅基片的特性。
本發(fā)明的又一個目的是，提供一個作為半導體器件生產(chǎn)的原材料的硅基片的生產(chǎn)方法，此方法能提供高實收率，又不降低成品的特性。
為了實現(xiàn)上述與其它的目的，采用一種生產(chǎn)硅基片的方法，包括在高于常規(guī)速度下生長硅單晶體的方法。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，硅單晶體的生長速度對硅單晶體中缺陷的產(chǎn)生有顯著的影響。此外，按照本發(fā)明，硅單晶體或硅基片中的氧含量比傳統(tǒng)的所有硅單晶體或基片中的氧含量顯著地高。加速硅單晶的生長，明顯地抑制單晶體中氧的離析?？蓽p少半導體器件生產(chǎn)過程中熱處理期間，在單晶體中產(chǎn)生缺陷或位錯的數(shù)量。
在按照本發(fā)明的優(yōu)選方法中，硅單晶體的生長速度大于或等于1.2毫米/分。此外，在生長的硅單晶體中的最佳氧含量是大于或等于1.8×1018/厘米3。
按照本發(fā)明，氧含量大于或等于1.8×1018/厘米3的硅基片，可以獲得小于或等于1×10-10的漏泄電流。
按照本發(fā)明的觀點，一個供半導體器件用的，含有相當高氧含量的硅基片的生產(chǎn)方法，包括以下步驟在相當高的生長速度下，從熔體硅中生長硅單晶，而所選的生長速度可以在其后的半導體器件生產(chǎn)的熱處理過程中，避免氧從單晶中離析;以及由硅單晶制成硅基片。
硅單晶的最佳生長速度為大于或等于1.2毫米/分。另一方面，硅基片中的最佳氧含量為大于或等于1.8×1018/厘米3。進一步優(yōu)選，硅單晶的生長速度最好是近似于1.5毫米/分到2.1毫米/分的范圍。
在優(yōu)選的實施例中，硅單晶生長工序包括以下步驟把硅放在坩堝中;加熱，使硅保持呈流態(tài);逐漸地從坩堝內(nèi)的熔硅中提拉出硅單晶。
在加熱硅的步驟中，對它提供的熱量須足于防止硅表面的固化。更可取的是，在加熱硅的階段中，對硅表面提供的熱量要大于對熔硅的其余部分提供的熱量。
在另一個實施例中，本方法還包括把一個磁場加到硅上的措施。此外，優(yōu)選的方法可以進一步包括驅(qū)動坩堝旋轉的措施。坩堝的轉速可以控制，以便調(diào)節(jié)硅基片中的氧含量。
按照本發(fā)明的另一個觀點，為了實現(xiàn)上述硅基片的生產(chǎn)方法，一個用來生長一種作為半導體器件的硅基片原材料的含有相當高氧含量的單晶硅的設備包括一個坩堝，供裝硅用;一個加熱裝置，用來加熱硅，使硅保持呈流態(tài);以及一個提拉裝置，可以以相當高的速度，從坩堝中的熔硅提拉硅單晶，使隨后的制造半導體器件的熱處理過程中，可防止氧從基片離析。最好，硅單晶的拉速大于或等于1.2毫米/分。另外，硅基片中最佳的氧含量大于或等于1.8×1018厘米3。加熱器提供足夠的熱量，防止熔硅表面固化。因此，加熱裝置供給熔硅表面的熱量要大于熔硅其余部分的熱量。
此設備還包括給熔硅加一磁場的裝置。此外，該設備還進一步包括使坩堝旋轉的驅(qū)動裝置。此坩堝驅(qū)動裝置使坩堝以可變的速度旋轉，以便調(diào)節(jié)硅晶片中的氧含量。
按照本發(fā)明的又一個觀點，用氧含量大于或等于1.8×1018/厘米3，漏泄電流值小于1×10-10安培的硅基片生產(chǎn)半導體器件。
本發(fā)明將由下面的詳細敘述，以及本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖，得到更充分的理解。然而，它們并不限制本發(fā)明，特定的實施例只是用來說明與理解本發(fā)明。
附圖中圖1 是實現(xiàn)按照本發(fā)明的硅單晶生產(chǎn)方法的優(yōu)選實施例所采用的硅單晶生長設備的剖視圖;
圖2 是圖1中加熱器的透視圖;
圖3 是說明晶體生長速度、氧含量與堆垛層錯密度之間的相互關系的三維空間曲線圖;
圖4 是熱處理時間與氧含量的關系曲線;
圖5 與圖6分別表示，用按照本發(fā)明的硅基片的生產(chǎn)方法與按已知的傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的硅基片所制得的一批二極管樣品進行漏泄電流測量的結果;
圖7 是完成按照本發(fā)明的硅單晶生產(chǎn)方法的優(yōu)選實施例所用的，經(jīng)改進的具體的硅單晶生長設備的剖視圖。
現(xiàn)在參閱各附圖，圖1表示，為完成按照本發(fā)明的硅基片生長方法的優(yōu)選實施例所用的硅單晶生長設備。正如圖1所見，硅基片生產(chǎn)方法的優(yōu)選實施法，包括作為硅基片原材料的硅單晶體的生長方法。按照優(yōu)選的方法，硅單晶的生長采用CZ法。
在本發(fā)明的單晶生長設備中，硅3是熔融的，它裝在石英坩堝2中，而石英坩堝2又配置在石墨坩堝1中。石墨加熱器4與絕熱材料9環(huán)繞著坩堝1。幾個外加的冷卻套10a、10b和10c又圍繞絕熱材料9。冷卻套10b有一個可以觀察所拉單晶6的窺視口12。冷卻套10b的底板上裝有一根排氣管13，用以排出惰性氣體，此惰性氣體是由上面引入夾套10a、10b與10c，作為保護氣氛用的。一根固定于坩堝1底表面的軸8，可自由地穿過冷卻套10a底板上的小口10d，利用此軸來旋轉，升高或降低坩堝1。加熱器4的下緣固定到環(huán)板14上，板14本身又固定到一對軸15上，而軸15則自由地穿過冷卻套10a底板上的兩個小口10e與10f。軸15可用以升高或降低加熱器4。一個圓筒形，內(nèi)徑稍大于單晶6外徑的鉬隔熱屏16置于液硅3的上面，并環(huán)繞著單晶6。在隔熱屏16內(nèi)，靠裝于拉桿17底部的夾頭7將籽晶夾緊，以使圓柱形單晶6可以從籽晶5開始生長。
在CZ法中，假設單晶6與液體3之間的固液界面是平的，而且在單晶6中不存在徑向溫度梯度，則單晶的最大生長速度可以表達如下νmax＝ (k)/(hρ) ( (dT)/(dx) )其中，k表示單晶6的熱傳導率，h表示固化熱，ρ表示密度，dT/dx表示于固液界面的單晶固相的溫度梯度。明確地說，X是指沿著單晶6長軸向的距離。在上述式子中，由于k，h和ρ是材料固有的特性，因此需要增加溫度梯度dT/dx，以增加或獲得最大的單晶生長速度Vmax。然而，在上述CZ法中，由于單晶6是通過來自液體3的表面，坩堝2的內(nèi)璧，以及加熱器4的輻射熱而加熱的，因此，溫度梯度dT/dx值必然受到限制，以致實際上的生長速度總是比較小。
從上面的討論可知，要加快硅單晶的生長速度可以靠減少加熱器4對熔硅3的供熱量，即靠降低熔硅的溫度而達到。雖然這對于降低溫度梯度有正比例的作用，但根據(jù)斯蒂凡-波茲曼(Stefan-Boltzmann)定律，向單晶輻射的熱量卻可降到頗大的程度，結果，凈效應是增加溫度梯度dT/dx。但是，靠加熱器4減少供熱量以獲得較高的生長速度，這意味著熔硅的表面勢必會固化，因為熔硅的表面暴露在爐內(nèi)保護氣的氣氛中而被冷卻之故。這限制了熔硅3可以降溫的范圍。
優(yōu)選的硅單晶生長設備的加熱器4被設計成可向熔硅3的表面供給足夠的熱量，使硅保持呈液態(tài)。特別是，將加熱器4設計成有較好的結構，可以向熔硅3的表面提供比熔硅的其余部分更多的熱量，結果可使熔硅3的溫度降到最低。
圖2顯示了加熱器4的結構。加熱器4是由石墨一類的傳熱材料制成，而且一般以圓套筒的形式，在套筒的上端有漸縮部分4a。此加熱器4有交替的上切口4b與下切口4c，每個切口的延長線都平行于加熱器4的垂直軸。此結構提供圓筒套殼，配有適于用作電熱元件的蛇形線路。此外，下切口4c的頂端角形分叉成兩個短切口4d和4e，它們相對于切口4c擴展成45°角。電流通過上切口4b與下切口4c毗連所限定的每一部分，而且因歐姆(電阻)損耗而產(chǎn)生熱量。
為了用如上所述結構的單晶生產(chǎn)設備，使單晶由熔融的硅材料中順著籽晶生長，例如，可以通過軸8使兩個坩堝1與2以順時針方向轉動，同時靠桿17使生長的單晶6以反時針方向轉動，或者反之亦然。同時，用傳動機構(未示出)將拉桿17逐漸地提升，以便從熔體中拉出單晶。另外，兩個坩堝1與2也都逐漸地被升高，使液體3的表面可以保持在予定的相對于加熱器4的位置。
上述設備有下列優(yōu)點加熱器4的上端是漸縮的，此外，在下切口4c的頂部形成4d與4e的分叉口，因此漸縮部分4a的橫截面積小于加熱器4的其它部分。特別是，靠近分叉口4d與4e的橫截面積十分小。因此，當電流通過加熱器4時，加熱器4的漸縮部分4a被加熱至比加熱器4的其它部分皆高的溫度。結果，位于與漸縮部分4a垂直相對的熔面3a，與坩堝2內(nèi)壁之間的溫差，以及與熔體3內(nèi)最大值的溫差都很小。
此外，由于漸縮部分4a與傳統(tǒng)形式相比，增加了加熱器4的總電阻，因此，假定通以同量的電流，則加熱器4的溫度將比較高。所以，在此設備中，通過加熱器4的電流可以比類似設計的傳統(tǒng)加熱器中的小。
正如已說明的那樣，為了加快最大的生長速度Vmax，必須增加固相單晶6在固一液界面的溫度梯度dT/dX。所以，減少加熱器4的熱輸出將是最好的，因為單晶是靠加熱器4輻射而加熱的。
在按照本發(fā)明的設備中，雖然為了加大溫度梯度(dT/dX)而降低加熱器4的熱輸出，但由于上面已述，在熔面3a與熔體3之間的最大溫差很小，因而可以避免熔體3的表面在坩堝2內(nèi)壁固化。其結果是可以超越傳統(tǒng)裝置，顯著地將生長速度提高到0.2毫米/分。另外，可以連續(xù)地生長單晶6，從而增加了產(chǎn)率并降低了單晶生產(chǎn)的成本。
按照本發(fā)明生產(chǎn)或制造硅基片所用方法的最佳實施例中，采用了上述設備。在本發(fā)明中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，晶體生長速度對于晶體缺陷，尤其是堆垛層錯的產(chǎn)生有很大的影響。因此，在本發(fā)明中，為了獲得氧含量大于1.8×1018/厘米3的硅單晶體，規(guī)定晶體生長速度須高于1.2毫米/分。將此硅單晶體切割成硅基片。選定硅單晶生長速度高于傳統(tǒng)的方法，可防止氧在隨后的熱處理中發(fā)生離析，因而同時也避免了所生長的硅單晶的質(zhì)量損失。所以，增加氧的含量是可行的。在本發(fā)明中可以達到1.8×1018/厘米3或高于此的氧含量，因此，能夠獲得增強的I.G.效應。
下面討論采用圖1與圖2的裝置，按照本發(fā)明的最佳方法所生產(chǎn)的硅基片成品。
用CZ法控制與生長硅單晶體。由此單晶體切割成晶片。對晶片的表面進行鏡面拋光，然后，在干氧的氣氛中，在1100℃溫度下，經(jīng)受每次兩小時的熱處理兩次。之后，用所謂的干腐蝕法將晶片腐蝕到13微米深，以使層錯外露。為了完成此試驗，特改變硅單晶體在CZ工藝中的生長速度，以制取各種試樣。同時也制得不同氧含量的各種試樣。測定這些試樣的堆垛層錯密度。圖3示出這些測量的結果。
圖3所示結果表明，在硅單晶生長速度大于或等于1.2毫米/分時，基本上沒有堆垛層錯形成。另外，還進一步證實了，在硅晶片或硅基片的熱處理期間，包括表面拋光在內(nèi)，也都沒有堆垛層錯產(chǎn)生。
此外，對因750℃熱處理而發(fā)生氧含量的變化進行了測量。圖4以氧含量與熱處理時間的關系曲線顯示這些測量結果。圖中，曲線21到23表示，晶體生長速度大于1.2毫米/分時，氧含量與熱處理時間的關系。曲線21到26的初始氧含量分別是1.644×1018/厘米3、1.667×1018/厘米3、1.709×1018/厘米3、1.866×1018/厘米3、2.019×1018/厘米3和1.737×1018/厘米3。雖然硅基片或硅單晶體在進行熱處理時，由于氧逸出，氧含量最終會下降，但很明顯，由于采用本發(fā)明，在氧的初始含量很高的情況下，甚至是在比較長時間的熱處理之后，由曲線24至26所表示的氧含量變化小，而且，只有在很長時間之后才出現(xiàn)可測量的氧損量。
正如從圖3與圖4所看到的，很顯然，高速晶體生長的結果，層錯較少。
在另一種實驗中，用本發(fā)明與傳統(tǒng)方法，分別制得硅基片，在硅基片上形成n+-P結，然后制成二極管，測定每個二極管P-n結的漏泄電流。在這種情況下，在n型硅基片上形成一個P型區(qū)，同時，形成具有2.4×10-12厘米個/厘米2面積的n+區(qū)。加5伏測試電壓于n+區(qū)，進行測定。硅基片的測試結果示于圖5，這些硅基片是用CZ法生長的硅單晶體制成的，其晶體生長速度大于或等于1.2毫米/分，而且氧含量為2.0×1018/厘米3。另一方面，圖6顯示由用傳統(tǒng)的硅單晶生長法，以0.6～0.9毫米/分速度生長的硅單晶制成的硅基片進行測試的結果。圖5與圖6中，橫坐標是所測的漏泄電流，而縱坐標是顯示所指示漏泄電流的試樣個數(shù)。將圖5與圖6比較可知，在采用本發(fā)明制造的硅基片的情況下，其漏泄電流確實被降到10-11安培或更低。這可能是由于高氧含量產(chǎn)生明顯的I.G.效應造成的結果。
顯然，按照本發(fā)明的最佳方法，可以提供一根高氧含量的硅單晶體。而且，采用下述晶體生長方法還可以從廣范圍內(nèi)準確地選擇氧含量，該生長方法是將磁場應用到石英坩堝中的熔硅，且根據(jù)需要轉動該坩堝。這種應用磁場的晶體生長方法的一個實例，將參照圖7予以說明。
圖中，整個裝置一般用參考號31標示。石英坩堝32內(nèi)裝熔硅，由它生長出晶體。坩堝32圍繞其中心軸，以可調(diào)的轉速旋轉。加熱器34圍著坩堝32。加熱器34可以是類似于上述實施例中加熱器4的筒形電熱器35。根據(jù)需要，可在加熱器外面裝配一個圓筒隔熱體，或一個水冷夾套36。在夾套36的外部，裝置一個由永久磁鐵或電磁鐵構成的直流磁場發(fā)生器37。硅單晶籽晶以參考號38標示，而引拉卡頭則顯示于參考號39。當籽晶圍繞坩堝的轉軸旋轉時，引拉卡頭39就將硅單晶籽晶38向上提拉。
供給加熱器34的電能可以是脈動4%或更小的直流電，或者是1千赫或大于1千赫的交流電，也可以是脈沖電流。這類電流已證實足以避免在加熱器34與磁場之間產(chǎn)生不需要的共振現(xiàn)象。
單晶硅籽晶38以予定速度從熔硅表面提拉出來，從而導引硅單晶40的生長。在這種情況下，改變坩堝32的轉速，因而也特別地改變了成品晶體40中的氧含量。其原因如下。坩堝中熔硅的實際粘度因外加磁場而增加。由于硅的轉動與坩堝的旋轉方向相反，因此在熔硅3與坩堝32的內(nèi)壁之間發(fā)生摩擦接觸。于是，坩堝32，尤其是石英坩堝內(nèi)壁中的氧便溶解在熔硅33中。由于溶解的氧量隨著摩擦接觸的增加而增加，亦即是隨著坩堝相對于熔硅33轉速的增加而增加，從而增加了生長晶體40中的氧含量。況且，已經(jīng)證實了，倘若坩堝的轉速足夠高，則應用磁場比不應用磁場的情況可以獲得更高的晶體氧含量。
如上所述，由于可以保持高氧含量，使本發(fā)明有許多優(yōu)點。例如，當晶體正在拉制時，溫度滯后效應基本上可以限制住;由于氧含量高，因此在熱處理時，可以獲得極高的I.G.效應;此外，還可以抑制基片表面的晶體層錯。由于這些優(yōu)點，從而在這種硅基片上制成的半導體元件可獲得許多獨特的優(yōu)點，諸如，漏泄電流的降低，擊穿電壓的提高，特性均勻度的增加，產(chǎn)率的提高，等等。
雖然為了便于更好的理解本發(fā)明，已通過最佳實施例討論了本發(fā)明，但必須明白，本發(fā)明可以以不違背本發(fā)明原理的各種方式實施。因此，必須了解，本發(fā)明包括所有可能的具體實施，以及對不違反本發(fā)明所附權利要求
書中陳述的原理的能配備的圖示設備的改進。
權利要求
1.一種含有相當高氧含量，可供半導體器件用的硅基片的生產(chǎn)方法，包括從下的工序以相當高的生長速度，從熔硅生長硅單晶，所選的生長速度可以在以后的生產(chǎn)該半導體器件的熱處理過程中，防止氧由硅單晶中離析，以及由該硅單晶制成所述的硅基片。
2.按照上述權利要求
1中的方法，其中該硅單晶的所述生長速度大于或等于1.2毫米/分。
3.按照上述權利要求
1中的方法，其中該硅基片的所述氧含量大于或等于1.8×1018/厘米3。
4.按照上述權利要求
2中的方法，其中該硅基片的所述氧含量大于或等于1.8×1018/厘米3。
5.按照上述權利要求
2中的方法，其中該硅單晶的所述生長速度最好在大約1.5毫米/分至2.1毫米/分的范圍內(nèi)。
6.按照上述權利要求
1中的方法，其中該硅單晶的生長工序包括下述幾個步驟將硅裝入坩堝;加熱該硅，使該硅保持于流動態(tài);以及從上述坩堝的熔硅中逐漸拉制出所述硅單晶。
7.按照上述權利要求
6中的方法，其中所述的加熱該硅的步驟中，向它所供的熱量足以避免該硅表面固化。
8.按照上述權利要求
6中的方法，其中所述的加熱該硅的步驟中，對上述硅表面供給的熱量比給該熔硅其余部分的熱量多。
9.按照上述權利要求
6中的方法，它還包括向該硅施加磁場的措施。
10.按照上述權利要求
6中的方法，它還進一步包括使該坩堝轉動的措施。
11.按照上述權利要求
10中的方法，其中該坩堝的轉速可以控制，以便調(diào)節(jié)該硅基片中的氧含量。
12.一種用來生長含有相當高氧含量的用作半導體器件的硅基片原材料的硅單晶的設備，包括一個坩堝，用以裝硅，一個加熱器，用以加熱該硅，使該硅保持呈流態(tài)，以及一個引拉裝置，用來以相當高的速度由該坩堝的熔硅中引拉該硅單晶，為的是防止在以后制備上述半導體器件工藝的熱處理期間，硅基片中的氧含量降低。
13.按照上述權利要求
12中的設備，其中該硅單晶的所述拉速大于或等于1.2毫米/分。
14.按照上述權利要求
13中的設備，其中該硅基片的所述氧含量大于或等于1.8×1018/厘米3。
15.按照上述權利要求
13中的設備，其中該硅單晶的生長速度，最好是在大約1.5毫米/分至2.1毫米/分的范圍內(nèi)。
16.按照上述權利要求
12中的設備，其中該加熱器供給足夠的熱量，以防止該熔硅表面固化。
17.按照上述權利要求
16中的設備，其中該加熱器供給該熔硅表面的熱量，比給該硅其它部分的熱量多。
18.按照上述權利要求
12中的設備，它還包括給該熔硅施加磁場的裝置。
19.按照上述權利要求
12中的設備，它還包括使該坩堝轉動的驅(qū)動裝置。
20.按照上述權利要求
19中的設備，其中該坩堝的驅(qū)動裝置可使該坩堝以可變速度轉動，以便可以調(diào)節(jié)該硅基片中的所述氧含量。
21.一個由硅基片制成的半導體器件，該硅基片的氧含量大于或等于1.8×1018/厘米3，其漏泄電流值小于1×10-10安培。
22.一種生產(chǎn)含有高氧含量硅基片的方法，包括以下工序以顯著加速的生長速度，從熔硅中生長硅單晶的工序，取此速度以減少隨后熱處理期間形成的缺陷數(shù)，因此抑制了晶體中氧的離析，同時增加了晶體中的氧含量，藉此降低漏泄電流，上述加速的生長速度與所述增加的氧含量有關，以及由該硅單晶制成該硅晶片的工序。
23.按照上述權利要求
22中的方法，其中所述的加速生長速度至少為1.2毫米/分，而氧含量至少為1.8×1018/厘米3。
24.按照上述權利要求
23中的方法，其中所述的加速生長速度是在約1.5毫米/分至2.1毫米/分的范圍內(nèi)。
25.按照上述權利要求
22中的方法，其中該生長工序包括對熔硅表面供給比該熔硅的其余部分更多的熱量的措施，以防止該熔硅的表面固化。
26.按照上述權利要求
22中的方法，該方法還包括向硅施加磁場的措施。
27.按照上述權利要求
22中的方法，該方法還進一步包括，使坩堝對熔硅作逆向旋轉的措施。
28.按照上述權利要求
27中的方法，該方法又包括，控制該坩堝的轉速，以調(diào)節(jié)硅基片中氧含量的措施。
專利摘要
硅基片的生產(chǎn)方法，包括在較高生長速度下生長硅單晶體。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，硅晶體的生長速度對硅晶體或硅基片中晶體缺陷的產(chǎn)生有很大的影響。此外，硅晶體或硅基片中的氧含量明顯地高于普通的硅晶體或硅基片中的氧含量。硅晶體的高生長速度抑制氧從晶體中離析，可減少半導體器件在熱處理期間，晶體產(chǎn)生缺陷或?qū)渝e的數(shù)目。在按照本發(fā)明的較佳方法中，硅晶體的生長速度≥1.2毫米/分。而所生長硅晶體中的最佳氧含量則選取≥1.8×10
文檔編號C30B15/00GK86106346SQ86106346
公開日1987年6月17日 申請日期1986年10月31日
發(fā)明者鈴木利彥, 加藤彌三郎, 二神元信 申請人:索尼公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan