[发明专利]应用于汉虹单晶炉的单晶退火产品的生长方法

说明书

本发明提供一种应用于汉虹单晶炉的单晶退火产品的生长方法，属于单晶退火工艺的技术领域，在单晶炉内设置内热屏、水冷套，所述内热屏位于硅溶液的上方，所述内热屏的下端内壁与单晶炉中轴线形成的角度为22.5°‑30°，所述水冷套位于所述内热屏的上方，所述水冷套与所述单晶炉的内壁连接，所述水冷套距硅溶液液面的高度为100mm‑300mm；在单晶炉内通入氩气，将单晶棒从硅溶液中拉出的拉速为1mm/min‑1.5mm/min，在单晶炉内建立有温度梯度的热环境，当单晶棒从硅溶液中拉出的过程中，晶棒的边缘温度与中心温度接近，使得将单晶棒从硅溶液中以预定的拉速拉出，使得整个晶棒在降温凝固时生长的界面更加趋于平坦，更加有利于高密度、颗粒直径小的COP形成。

技术领域

本发明涉及单晶退火工艺技术领域，具体涉及一种应用于汉虹单晶炉的单晶退火产品的生长方法。

背景技术

在集成电路中随着特征线宽的不断减小，集成电路对硅片表面质量的要求也越来越高，硅片表面质量的影响因素除了金属污染之外，空位缺陷（COP）也是影响硅片表面质量的主要缺陷之一；如果硅片近表面存在COP，将严重影响了集成电路GOI（Gate OxideIntegrity）。

现有技术中，消除硅片COP的方法主要有三种，降低单晶硅拉速、高温退火、外延。其中在高温退火中，如果高温退火工艺不佳，容易生成颗粒直径较大、密度低的COP，导致硅片近表面的COP无法被吸附。

发明内容

有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种降低硅片近表面COP的应用于汉虹单晶炉的单晶退火产品的生长方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种应用于汉虹单晶炉的单晶退火产品的生长方法，包括以下步骤：

S1：在单晶炉内设置内热屏、水冷套，所述内热屏位于硅溶液的上方，所述内热屏的下端内壁与单晶炉中轴线形成的角度为22.5°-30°，所述水冷套位于所述内热屏的上方，所述水冷套与所述单晶炉的内壁连接，所述水冷套距硅溶液液面的高度为100mm-300mm；

S2：在单晶炉内通入氩气，将单晶棒从硅溶液中拉出的拉速为1mm/min-1.5mm/min，将晶棒切割成硅片进行退火，使得硅片近表面的COP降低。

优选地，步骤S1中，所述水冷套为圆筒状，所述水冷套的上端与单晶炉的内壁连接。

优选地，在步骤S2之后还包括S3步骤，S3步骤具体为：将晶棒切割成硅片，在保护气的气氛下，在预定的温度下进行退火，保持预定的时间。

优选地，步骤S3中，所述保护气为氩气。

优选地，步骤S3中，所述预定的温度为1000℃-1200℃，所述保持预定的时间为1h-4h。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明将内热屏的下端内壁与单晶炉中轴线形成的角度为22.5°-30°，并且使所述水冷套距硅溶液液面的高度为100mm-300mm，进而建立温度梯度近似为1的热环境，并且在单晶炉内提供充分的氩气气氛，当单晶棒从硅溶液中拉出的过程中，晶棒的边缘温度与中心温度接近，使得将单晶棒从硅溶液中以预定的拉速拉出，使得整个晶棒在降温凝固时生长的界面更加趋于平坦，更加有利于高密度、颗粒直径小的COP形成，并且，使得单晶棒内的充满间隙氧，再经过高温退火，使得COP与间隙氧结合生成BMD，生成的BMD将硅片近表面的杂质、未被结合的COP吸附到硅片的中心，使得硅片近表面的缺陷数降低，进而硅片的质量得到提升。

附图说明

图1为单晶炉热场剖面图。

图2为实施例一的COP颗粒直径图。

图3为实施例一的COP密度分布图。

图4为实施例一的硅片氧含量图。