專利名稱：多晶硅融化摻氮生長微氮硅單晶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多晶硅融化摻氮生長微氮硅單晶的方法。尤其適用于8～12英寸以上大直徑微氮硅單晶的制備。
背景技術(shù)：
超大規(guī)模集成電路正向特征線寬逐漸變小，硅晶片直徑逐漸增大的方向發(fā)展。目前，國際市場(chǎng)上8英寸的硅單晶已經(jīng)達(dá)到40％以上，12英寸硅單晶也投入了商業(yè)生產(chǎn)。通常而言，在硅晶體生長時(shí)，是利用高純氬氣作為保護(hù)氣。從多晶硅的融化，種籽晶，放肩、生長、收尾、冷卻等全過程，都在晶體生長爐中通入一定量的氬氣，以保護(hù)硅單晶的生長。硅單晶也可以在氮?dú)庀律L，但隨著硅單晶晶體直徑的增加，整個(gè)過程的時(shí)間也不斷延長，利用普通氮保護(hù)氣生長大直徑硅單晶，其晶體中氮的濃度過高，不易控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多晶硅融化摻氮生長微氮硅單晶的方法。
本發(fā)明的多晶硅融化摻氮生長微氮硅單晶的方法是硅單晶生長過程中，在多晶硅融化時(shí)，用高純氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，高純氮?dú)獾膲毫?～200Torr，流量為1～200l/min，氮?dú)馔ㄈ霑r(shí)間1～1000分鐘，在多晶硅融化后，轉(zhuǎn)化為氬氣保護(hù)，直至硅晶體生長完成。
上述氮?dú)獾募兌仍?9.999～99.9999％之間。
本發(fā)明方法，高純氮?dú)夂腿廴诘亩嗑Ч璞砻娣磻?yīng)，微量的氮將進(jìn)入硅液體，最終進(jìn)入硅晶體。通過控制多晶硅融化時(shí)氮?dú)馔ㄈ氲臅r(shí)間，氮?dú)獾膲毫土髁浚梢钥刂乒柚械臐舛?，保證大直徑微氮硅單晶的順利生長。
本發(fā)明克服了普通氮保護(hù)氣生長大直徑硅單晶的氮元素濃度過高，濃度不易控制的困難，同時(shí)能有效降低大直徑硅單晶的生產(chǎn)成本，特別適用于8～12英寸以上微氮硅單晶的制備。
具體實(shí)施例方式
本例用高純多晶硅作原料，摻雜劑為磷，生長n型8英寸<100>硅單晶，目標(biāo)電阻率為10～40Ω.cm。將多晶硅放入石英坩堝，在氬氣保護(hù)下，將溫度升到1400℃以上。當(dāng)多晶硅融化時(shí)，用高純氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，氮?dú)獾募兌葹?9.9999％，氮?dú)獾膲毫?0Torr，氮?dú)獾牧髁繛?0l/min，時(shí)間為30分鐘，此時(shí)，氮元素進(jìn)入硅熔體。然后，再轉(zhuǎn)換為高純氬氣保護(hù)，直到硅晶體生長結(jié)束。
權(quán)利要求
1.多晶硅融化摻氮生長微氮硅單晶的方法，其特征是硅單晶生長過程中，在多晶硅融化時(shí)，用高純氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，高純氮?dú)獾膲毫?～200Torr，流量為1～200l/min，氮?dú)馔ㄈ霑r(shí)間1～1000分鐘，在多晶硅融化后，轉(zhuǎn)化為氬氣保護(hù)，直至硅晶體生長完成。
2.按權(quán)利要求1所述的.多晶硅融化摻氮生長微氮硅單晶的方法，其特征是高純氮?dú)獾膲毫?0Torr，流量為80l/min，通入氮?dú)獾臅r(shí)間為30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明的多晶硅融化摻氮生長微氮硅單晶的方法是硅單晶生長過程中,在多晶硅融化時(shí),用高純氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣,高純氮?dú)獾膲毫?～200Torr,流量為1～200l/min,氮?dú)馔ㄈ霑r(shí)間1～1000分鐘,在多晶硅融化后,轉(zhuǎn)化為氬氣保護(hù),直至硅晶體生長完成。本發(fā)明方法克服了普通氮保護(hù)氣生長大直徑硅單晶的氮元素濃度過高,濃度不易控制的困難,同時(shí)能有效降低大直徑硅單晶的生產(chǎn)成本,特別適用于8～12英寸以上微氮硅單晶的制備。
文檔編號(hào)C30B27/00GK1422989SQ0215112
公開日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2002年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月2日
發(fā)明者李立本, 楊德仁, 闕端麟 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)