[发明专利]一种晶棒的掺杂剂添加量的确定方法

说明书

本发明公开一种晶棒的掺杂剂添加量的确定方法，涉及半导体技术领域，能够提高晶棒的掺杂剂添加量的准确度，改善生成的晶棒的头部的电阻率的集中性。包括：根据预设的目标电阻率，确定首次投放的首次添加量；根据首次添加量、第一挥发量、第一分凝量和第一剩余量，确定第一目标添加量，第一挥发量是根据单晶炉的加热功率确定的，第一目标添加量为第二根晶棒开始等径时，第二根晶棒的电阻率达到目标电阻率时需要添加的量；根据第一目标添加量、第二挥发量、第二分凝量、第二剩余量和首根晶棒的电阻率，确定第二目标添加量，第二目标添加量为第三根晶棒开始等径时，第三根晶棒的电阻率达到目标电阻率时需要添加的量。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶棒的掺杂剂添加量的确定方法。

背景技术

在制备硅或锗单晶时，通常要在晶棒中添加一定量的掺杂剂，加入的掺杂剂可以决定晶棒的导电类型、电阻率等电学性能。

添加掺杂剂的过程中，需要根据热场环境和掺杂剂的挥发系数，确定掺杂剂添加量。现有技术中，通常是根据操作者的经验确定挥发系数，根据这样会发系数确定的掺杂剂添加量准确度较低，导致生成的晶棒的头部的电阻率集中性较差。

发明内容

本发明提供一种晶棒的掺杂剂添加量的确定方法，能够提高晶棒的掺杂剂添加量的准确度，改善生成的晶棒的头部的电阻率的集中性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种晶棒的掺杂剂添加量的确定方法，该晶棒为采用直法拉晶生成的，该方法包括：

根据预设的目标电阻率，确定首次投放的首次添加量，首次添加量为首根晶棒开始等径时，首根晶棒的电阻率达到目标电阻率时所需要的掺杂剂的量；

根据首次添加量、掺杂剂的第一挥发量、第一分凝量，以及监测到的掺杂剂的第一剩余量，确定第一目标添加量，第一挥发量是根据单晶炉的加热功率确定的，第一目标添加量为第二根晶棒开始等径时，第二根晶棒的电阻率达到目标电阻率时需要添加的量；

根据第一目标添加量、掺杂剂的第二挥发量、第二分凝量、第二剩余量，以及首根晶棒的电阻率，确定第二目标添加量，第二挥发量是根据所述加热功率确定的，第二目标添加量为第三根晶棒开始等径时，第三根晶棒的电阻率达到目标电阻率时需要添加的量。

采用本发明提供的晶棒的掺杂剂添加量的确定方法，在确定掺杂剂添加量的过程中，根据生长当前晶棒的上一根晶棒过程中掺杂剂的分凝量、剩余量和挥发量，以及当前晶棒的上上根晶棒的头部的电阻率，调整当前晶棒的掺杂剂添加量。其中，掺杂剂的挥发量是根据单晶炉的加热功率确定的，这样可以保证得到的掺杂剂的挥发量更加准确，进而能够提高当前晶棒的掺杂剂添加量的准确度，改善生成的晶棒的头部的电阻率的集中性，使其更加接近目标电阻率。

在一种可能的实现方式中，上述第一挥发量为生长首根晶棒的过程中挥发的掺杂剂的量，第一分凝量为生长首根晶棒的过程中渗入首根晶棒的掺杂剂的量，第一剩余量为首根晶棒生长完后首次添加量中剩余的掺杂剂的量。

在一种可能的实现方式中，上述晶棒的电阻率为沿晶棒的边沿向圆心延伸预设距离的环形区域对应的电阻率。

在一种可能的实现方式中，上述预设距离为28毫米-32毫米。

在一种可能的实现方式中，上述根据预设的目标电阻率，确定首次投放的首次添加量，包括：

根据目标电阻率，确定掺杂浓度，掺杂浓度为首根晶棒开始等径时，首根晶棒的电阻率达到目标电阻率时所需要的掺杂剂的浓度；

根据掺杂浓度和单晶炉内的溶液的体积，确定首次添加量。

在一种可能的实现方式中，上述根据首次添加量、掺杂剂的第一挥发量、第一分凝量，以及监测到的掺杂剂的第一剩余量，确定第一目标添加量，包括：