[发明专利]具有交替的N掺杂区域和P掺杂区域的单片硅晶圆

权利要求书

1.一种单片硅晶圆(10)，在至少一个竖直横截面上具有交替的n掺杂区域(110)和p掺杂区域(120)，所述n掺杂区域和所述p掺杂区域分别贯穿所述晶圆的厚度(e)，其特征在于：

-所述n掺杂区域(110)和所述p掺杂区域(120)分别在所述横截面中具有至少1mm的宽度(L₁，L₂)；

-所述n掺杂区域(110)具有基于间隙氧的热施主浓度，所述热施主浓度不同于所述p掺杂区域(120)的热施主浓度；以及

-所述n掺杂区域(110)和所述p掺杂区域(120)由电隔离区域(130)彼此分开。

2.根据权利要求1所述的晶圆，所述晶圆包括在1×10¹⁷cm^-3和2×10¹⁸cm^-3之间、尤其在5×10¹⁷cm^-3和1.5×10¹⁸cm^-3之间的间隙氧浓度。

3.根据权利要求1或2所述的晶圆，其中，所述n掺杂区域(110)彼此独立地具有从1mm到10cm、尤其从5mm到5cm的宽度(L₁)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的晶圆，其中，所述p掺杂区域(120)彼此独立地具有从1mm到10cm、尤其从5mm到5cm的宽度(L₂)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的晶圆，其中，所述电隔离区域(130)分别具有从50μm到5mm、尤其从200μm到1mm的宽度(L₃)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的晶圆，其中，交替的所述n掺杂区域和所述p掺杂区域的布置形成二维图案，尤其是方形的边长尤其在1mm和10cm之间的棋盘格式图案，所述电隔离区域形成所述n掺杂区域和所述p掺杂区域中的每个区域的周界。

7.一种用于制造根据权利要求1到6中任一项所述的晶圆(10)的方法，所述方法至少包括以下步骤：

i)提供由具有在1×10¹⁴cm^-3和2×10¹⁶cm^-3之间的空穴型载流子的浓度(p₀)以及在1×10¹⁷cm^-3和2×10¹⁸cm^-3之间的间隙氧浓度[O_i]的p掺杂硅形成的晶圆(1)；

ii)使步骤(i)的所述晶圆进行有利于激活基于间隙氧的热施主以及将整个晶圆转变为n型的全部热处理；

iii)使在步骤(ii)结束时获得的晶圆(1’)的专用于形成所述p掺杂区域的区域(12)进行有利于所述热施主的消除以及将所述区域(12)从n型再转变为p型的局部热处理；以及

iv)通过热处理将每个n型区域的与p型区域连续的部分(13)转变为电隔离区域(130)以获得所期望的晶圆(10)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，通过在大于或等于300℃且严格小于600℃、尤其从400℃到500℃、更尤其大约450℃的温度下的退火来操作在步骤(ii)中的所述热处理。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，专用于形成p掺杂区的所述区域(12)在步骤iii)中达到大于或等于600℃、尤其从600℃到1000℃、尤其持续至少10秒的温度。

10.根据权利要求7到9中任一项所述的方法，其中，在步骤iii)中的所述局部热处理通过将所述区域(12)暴露于尤其具有大约1cm的光斑尺寸的激光光束下而操作。

11.根据权利要求7到10中任一项所述的方法，其中，步骤iv)通过将每个部分(13)暴露于尤其具有从20μm到100μm的光斑尺寸的激光光束下而操作。