[发明专利]IGBT用硅单晶片和IGBT用硅单晶片的制造方法

权利要求书

1.IGBT用硅单晶片，其是由通过切克劳斯基法育成的硅单晶构 成的IGBT用硅单晶片，其特征在于，在结晶径向整个区域中排除了 COP缺陷和位错簇，晶格间氧浓度为8.5×10¹⁷原子/cm³或以下，各自 以1×10¹³原子/cm³～1×10¹⁵原子/cm³的浓度含有磷和偏析系数小于所 述磷的p型掺杂剂，晶片面内的电阻率的偏差为5％或以下，所述硅单 晶于在氛围气气体中导入以氢气换算分压为40Pa～400Pa范围的含有 氢原子的物质的CZ炉内，以能够提拉无生长引入缺陷的硅单晶的硅单 晶的提拉速度进行提拉。

2.权利要求1所述的IGBT用硅单晶片，其特征在于，所述硅单 晶是通过所述切克劳斯基法育成时以能够提拉无生长引入缺陷的硅单 晶的提拉速度育成的，并且对提拉后的硅单晶照射中子而掺杂磷。

3.权利要求1所述的IGBT用硅单晶片，其特征在于，所述硅单 晶是通过所述切克劳斯基法育成时，由掺杂有磷的硅熔融液，通过能 够提拉无生长引入缺陷的硅单晶的提拉速度育成的。

4.权利要求1-3任一项所述的IGBT用硅单晶片，其特征在于， 所述硅单晶中掺杂有1×10¹⁴原子/cm³～5×10¹⁵原子/cm³的氮。

5.权利要求1所述的IGBT用硅单晶片，其特征在于，晶片表面 的LPD密度为0.1个/cm²或以下，浅度蚀刻缺陷密度为1×10³个/cm²或以下。

6.权利要求1-3任一项所述的IGBT用硅单晶片，其特征在于， 在背面一侧形成50nm～1000nm的多晶硅层。

7.IGBT用硅单晶片的制造方法，其是通过切克劳斯基法育成硅 单晶而得到的IGBT用硅单晶片的制造方法，其特征在于，在CZ炉内 的氛围气气体中导入以氢气换算分压为40Pa～400Pa范围的含有氢原 子的物质，使硅单晶的提拉速度为能够提拉无生长引入缺陷的硅单晶 的速度，育成晶格间氧浓度为8.5×10¹⁷原子/cm³或以下的单晶，并且 对提拉后的硅单晶照射中子而掺杂磷。

8.IGBT用硅单晶片的制造方法，其是通过切克劳斯基法育成硅 单晶而得到的IGBT用硅单晶片的制造方法，其特征在于，在硅熔融 液中添加n型掺杂剂，在CZ炉内的氛围气气体中导入以氢气换算分压 为40Pa～400Pa范围的含有氢原子的物质，使硅单晶的提拉速度为能 够提拉无生长引入缺陷的硅单晶的速度，育成晶格间氧浓度为8.5× 10¹⁷原子/cm³或以下的单晶。

9.IGBT用硅单晶片的制造方法，其是通过切克劳斯基法育成硅 单晶而得到的IGBT用硅单晶片的制造方法，其特征在于，在硅熔融 液中添加磷，使硅单晶中的磷浓度为2.9×10¹³原子/cm³～2.9×10¹⁵原 子/cm³，在硅熔融液中添加偏析系数小于上述磷的p型掺杂剂，根据其 偏析系数使其在硅单晶中的浓度为1×10¹³原子/cm³～1×10¹⁵原子 /cm³，在CZ炉内的氛围气气体中导入以氢气换算分压为40Pa～400Pa 范围的含有氢原子的物质，使硅单晶的提拉速度为能够提拉无生长引 入缺陷的硅单晶的速度，育成晶格间氧浓度为8.5×10¹⁷原子/cm³或以 下的单晶。

10.权利要求7～9任一项所述的IGBT用硅单晶片的制造方法， 其特征在于，向硅熔融液中以使所述硅单晶中的氮浓度为1×10¹⁴原子 /cm³～5×10¹⁵原子/cm³的方式添加氮。