[发明专利]制造直拉硅晶片的方法

说明书

提出了一种制造直拉硅晶片(130)的方法。方法包括在提取时间段内从包括主要为n型的掺杂剂的硅熔体(110)中提取直拉硅晶锭(112)。方法进一步包括通过控制由硼源向硅熔体(110)的硼供给来在至少部分提取时间段内将硼引入到直拉硅晶锭(112)中。方法进一步包括确定沿着直拉硅晶锭(112)的晶轴(x)的特定电阻率、硼浓度和碳浓度。方法进一步包括将直拉硅晶锭(112)或直拉硅晶锭(112)的区段划分成直拉硅晶片(130)。方法进一步包括取决于特定电阻率、硼浓度和碳浓度中的至少两个来确定至少两组(1341,1342)直拉硅晶片(130)。

技术领域

本公开涉及一种制造直拉(CZ，Czochralski(丘克拉斯基法))半导体晶片的方法，特别是通过对直拉硅晶片进行分组来进行制造的方法。

背景技术

在硅器件——例如绝缘栅双极晶体管(IGBT)、二极管、绝缘栅场效应晶体管(IGFET)(如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))——中，需要满足许多要求。这样的要求可能取决于具体的应用条件。典型地，必须找到在相互关联的特性(例如高电击穿电压和低导通状态电阻)之间的折衷。

作为用于制造各种这样的半导体器件的典型的基底材料，使用通过直拉(CZ)法——例如通过标准直拉法或通过磁性直拉(MCZ)法或通过连续直拉(CCZ)法——生长的硅晶片。在直拉法中，在坩埚中将硅加热到在1416℃左右的硅的熔点，以产生硅熔体。使小的硅籽晶晶体与熔体接触。熔化的硅在硅籽晶晶体上凝固。通过从熔体中缓慢地拉出硅籽晶晶体，生长具有在一百或几百毫米的范围内的直径以及在一米或更长的范围内的长度的晶体硅晶锭。在MCZ方法中，附加地施加外部磁场以降低氧污染水平。

通过直拉法生长具有限定掺杂的硅由于偏析效应而复杂化。掺杂剂材料的偏析系数表征生长晶体中掺杂剂材料的浓度和熔体的浓度之间的关系。典型地，掺杂剂材料具有低于1的偏析系数，这意味着掺杂剂材料在熔体中的溶解度大于在固体中的溶解度。这典型地导致晶锭中的掺杂浓度随着距籽晶晶体距离增加而增加。

由于在直拉法生长的硅晶锭中，取决于生长的硅的应用，沿着硅晶锭的相对的端部之间的轴向方向的掺杂浓度或特定电阻的容限范围可以小于在直拉生长期间由偏析效应引起的掺杂浓度或特定电阻的变化率，因此合期望的是提供一种制造硅晶片的方法，其允许改进基于直拉半导体晶片的目标器件规格的半导体器件的产量。

发明内容

本公开的示例涉及一种制造直拉硅晶片的方法。方法包括在提取时间段内从包括主要为n型的掺杂剂的硅熔体提取直拉硅晶锭。方法进一步包括通过控制由硼源向硅熔体的硼供给来在至少部分提取时间段内将硼引入到直拉硅晶锭中。方法进一步包括确定沿着直拉硅晶锭的晶轴的特定电阻率、硼浓度和碳浓度。方法进一步包括将直拉硅晶锭或直拉硅晶锭的区段划分成直拉硅晶片。方法进一步包括取决于特定电阻率、硼浓度和碳浓度中的至少两个来确定至少两组的直拉硅晶片。

本公开的另一示例涉及另一种制造直拉硅晶片的方法。方法包括在提取时间段内从包含主要为n型的掺杂剂的硅熔体中提取直拉硅晶锭。方法进一步包括通过控制硼源向硅熔体的硼供给来在至少部分提取时间段内将硼引入到直拉硅晶锭中。方法进一步包括确定沿着直拉硅晶锭的晶轴的碳浓度。方法进一步包括将直拉硅晶锭或直拉硅晶锭的区段划分成直拉硅晶片。方法进一步包括至少取决于碳浓度来确定至少两组的直拉硅晶片。

本领域技术人员在阅读以下详细描述并且查看随附附图时将认识到附加的特征和优点。

附图说明

随附附图被包括以提供对实施例的进一步理解并且被合并在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示制造直拉硅晶片的实施例并且与描述一起用于解释实施例的原理。在以下的详细描述和权利要求中描述进一步的实施例。

图1至图4是用于图示制造直拉硅晶片的方法的示意性视图。

具体实施方式