[发明专利]具有受控缺陷分布的硅晶片、其制法及丘克拉斯基提拉机

权利要求书

1.一种具有顶面、底面以及在顶面和底面之间其内的氧淀析物浓度分布的硅晶片，氧淀析物浓度分布包括：

分别位于离晶片的顶面和底面第一和第二预定深度处的第一和第二峰值；

在晶片的顶面和第一峰值之间以及晶片的底面和第二峰值之间的贫化区(DZ)；以及

在第一和第二峰值之间的下凹区。

2.如权利要求1所述的硅晶片，其中，氧淀析物浓度分布相对居中位于顶面和底面间的硅晶片中央面对称。

3.如权利要求1所述的硅晶片，其中，贫化区的深度在离硅晶片的顶面和底面约10μm到40μm范围内。

4.如权利要求3所述的硅晶片，其中，贫化区的深度距硅晶片的两个表面的顶部约30μm。

5.如权利要求1所述的硅晶片，其中，在第一和第二峰值处的氧淀析物浓度至少约为1×10⁹cm^-3。

6.如权利要求1所述的硅晶片，其中，在第一和第二峰值之间的下凹区中的氧淀析物浓度至少约为1×10⁸cm^-3。

7.如权利要求1所述的硅晶片，其中，晶体原生淀析物(COP)仅仅存在于晶片的第一和第二峰值之间的下凹区内。

8.一种具有顶面、底面以及在顶面和底面之间其内的空位浓度分布的硅晶片，空位浓度分布包括：

分别位于离晶片的顶面和底面的第一和第二预定深度处的第一和第二峰值；

具有预定空位浓度的区域，该浓度低于临界浓度，该区域在晶片的顶面和第一峰值之间以及晶片的底面和第二峰值之间；以及

在第一和第二峰值之间的下凹区。

9.如权利要求8所述的硅晶片，其中，空位浓度分布相对居中位于顶面和底面间的硅晶片中央面对称。

10.如权利要求8所述的硅晶片，其中，晶体原生淀析物(COP)仅仅存在于晶片的第一和第二峰值之间的主体区内。

11.一种制造硅晶片的方法，包括：

在包含在晶片的顶面和底面上具有空位注入效应的气体和具有间隙注入效应的气体的气体混合物环境中，对硅晶片实施快速热退火(RTA)，以生成形核中心，此形核中心在后续热处理中充当氧淀析物生长位，在从晶片顶面到底面的形核中心浓度分布中，形核中心浓度分布包括：

分别位于离晶片的顶面和底面的第一和第二预定深度处的第一和第二峰值；

具有预定形核中心浓度的区域，该形核中心的浓度低于临界浓度，该区域在晶片的顶面和第一峰值之间以及晶片的底面和第二峰值之间；以及

在第一和第二峰值之间的下凹区。

12.如权利要求11所述的方法，其中，进行快速热退火过程的步骤也产生从晶片顶面到底面的空位浓度分布，该空位浓度分布包括：

分别位于离晶片的顶面和底面的第一和第二预定深度处的第一和第二峰值；

具有预定空位浓度的区域，该浓度低于临界浓度，该区域在晶片的顶面和第一峰值之间以及晶片的底面和第二峰值之间；以及

在第一和第二峰值之间的下凹区。

13.如权利要求11所述的方法，还包括在硅晶片上进行后续热处理以形成从晶片顶面到底面的氧淀析物浓度分布的步骤，该氧淀析物浓度分布包括：

分别位于离晶片的顶面和底面的第一和第二预定深度处的第一和第二峰值；

在晶片的顶面和第一峰值之间以及晶片的底面和第二峰值之间的贫化区(DZ)；以及

在第一和第二峰值之间的下凹区。

14.如权利要求11所述的方法，其中，气体混合物包括氮(N₂)气和氩(Ar)气。

15.如权利要求12所述的方法，其中，气体混合物包括氮(N₂)气和氩(Ar)气。

16.如权利要求11所述的方法，其中，在第一和第二峰值以及下凹区内的氧淀析物浓度可通过调节气体混合物的混合比来控制。

17.如权利要求11所述的方法，其中，贫化区的深度可通过调节气体混合物的混合比来控制。