[发明专利]硅单晶晶片、其制造方法以及检测缺陷的方法

说明书

提供了一种硅单晶晶片。该硅单晶晶片包括被分成NiG区域和NIDP区域的IDP，其中，所述IDP区域为未检测到Cu基缺陷的区域，所述NiG区域为检测到Ni基缺陷的区域，以及所述NIPD区域为未检测到Ni基缺陷的区域。

技术领域

实施方式涉及硅单晶晶片。

实施方式涉及制造硅单晶晶片的方法。

实施方式涉及检测硅单晶晶片中缺陷的方法。

背景技术

硅单晶晶片被广泛地用于需要大规模集成的半导体装置中。

为了增加这种半导体装置的产率，需要硅单晶晶片具有优良的膜质量。

在通常利用丘克拉斯基晶体生长方法(下文中，称为CZ方法)来生长硅晶锭之后，通过切割该硅晶锭而得到的多个片材之一便是硅单晶晶片。

通过控制提拉速度V和温度梯度G之间的关系来使硅晶锭生长。提拉速度表示硅晶锭生长的速度。温度梯度G表示靠近晶体的固-液界面的温度。

为了得到大量的半导体装置，需要较大直径的硅单晶晶片，并且为此，需要很大直径的硅晶锭。

然而，由于硅晶锭的直径变大，所以难以控制提拉速度V/温度梯度G。因此，硅晶锭具有多种缺陷，诸如FPD、LSTD、COP等，并且由于这些缺陷，半导体的产率可能变差。

在描述这些缺陷之前，现将描述分别用于确定包含在硅单晶晶片上的被称为空位的空位-点缺陷(下文中，称为V)的夹杂物浓度和被称为间隙的间隙硅点缺陷(下文中，称为I)的夹杂物浓度的因素。

对于硅单晶晶片，富V区域表示由于硅原子缺失而产生空位密集缺陷区域。富I区域表示由于多余的硅原子而产生间隙硅密集缺陷区域。

在富V区域和富I区域存在中性区域，例如N区域。N区域中无缺失原子、无多余原子、存在极少量缺失原子或存在极少量多余原子。

当空位V硅或间隙I硅超饱和时，产生诸如FPD、LSTD、COP等上述缺陷，并且甚至存在有相当的原子偏差时，在还未超饱和时，也不会发生这些缺陷。

由空位V硅产生的点缺陷的浓度，以及由间隙I硅产生的点缺陷的浓度由提拉速度V和温度梯度G之间的关系确定。当相对于晶体的生长轴线从垂直截面上看时，在富V区域和富I-集区域之间的边界附近的环形形状(在下文中，称为OSF环)中分布有被称为氧化诱生层错(OSF)的缺陷。在例如日本公开专利2002-211093中已经详细描述了由于晶体生长而导致的缺陷。

根据日本公开专利2002-211093，N区域被再划分为空位V硅占主导的Nv区域和间隙I硅占主导的Ni区域。

当在Nv区域中进行热处理时，出现氧沉淀物(下文中，称为体微缺陷(BMD))，但是在Ni区域中，鲜少出现氧沉淀物。在该情况下，即使在Ni区域中进行热处理，仍然鲜少出现氧沉淀物，并且换句话说，BMD的密度是低的，并且存在这样的限制：当在装置加工中发生污染时，也不容易发生吸杂污染(getter pollution)。

发明内容

技术问题

实施方式提供了具有零缺陷的硅单晶晶片。

实施方式提供了制造硅单晶晶片的方法。

实施方式提供了检测硅单晶晶片中缺陷的方法，该方法能够提高检测缺陷的能力。

实施方式提供了检测硅单晶晶片中缺陷的方法，该方法能够检测通常难以检测缺陷的硅单晶晶片区域中的缺陷。

实施方式提供了检测硅单晶晶片中缺陷的方法，该方法可实现零缺陷硅单晶晶片。

解决问题的方案