[发明专利]低缺陷浓度的硅

权利要求书

1.一种具有中心轴、与该轴垂直的前端面和后端面、圆形周边、以及从中心轴延伸到晶片圆周边的半径的单晶硅晶片，该晶片包含基本无聚集本征点缺陷的轴对称区，该轴对称区从晶片的圆周边径向朝内扩延，且其从圆周边沿径向朝中心轴测得的宽度至少为晶片半径的40％。

2.如权利要求1中所述晶片，其轴对称区通常为圆环形，晶片还包含由空位为主材料构成的圆柱区，处于圆环区的径向以内。

3.如权利要求1中所述晶片，其氧含量低于13PPMA左右。

4.如权利要求1中所述晶片，其氧含量低于11PPMA左右。

5.如权利要求1中所述晶片，其中不存在氧沉积成核中心。

6.一种具有中心轴、籽晶锥、尾晶锥、以及位于籽晶锥和尾晶锥之间具圆形周边和从中心轴延伸到圆周边的半径的恒定直径段的单晶硅棒，该单晶硅棒的特征在于：在晶棒长成并从结晶温度冷却后，其恒定直径段包含基本无聚集本征点缺陷的轴对称区，该轴对称区从晶棒圆周边沿径向朝里扩延，其从圆周边沿径向朝晶棒中心轴测得的宽度至少为恒定直径区半径长度的30％，其沿中心轴测得的长度至少为晶棒恒定直径段长度的20％。

7.如权利要求6中所述单晶硅棒，其轴对称区的长度至少为晶棒恒定直径段长度的40％。

8.如权利要求7中所述单晶硅棒，其轴对称区的长度至少为晶棒恒定直径段长度的60％。

9.如权利要求6中所述单晶硅棒，其轴对称区的宽度至少为晶棒恒定直径段半径长度的60％。

10.如权利要求9中所述单晶硅棒，其轴对称区的宽度至少为晶棒恒定直径段半径长度的80％。

11.一种单晶硅棒的生长工艺，其晶棒包括中心轴、籽晶锥、尾晶锥、以及位于籽晶锥和尾晶锥之间具圆形周边和从中心轴延伸到圆周边的半径的恒定直径段，该晶棒按提拉方法从硅熔体生长，然后从结晶温度冷却，该工艺包括在晶棒恒定直径段生长过程中控制晶体的生长速度V和瞬时轴向温度梯度G₀以形成轴向对称区段，在晶棒从结晶温度冷却后，该区段基本不含聚集本征点缺陷，该轴对称区从晶棒的圆周边朝内扩延，其从圆周边沿径向朝晶棒中心轴测得的宽度至少为晶棒半径长度的30％，其沿中心轴测得的长度至少为晶棒恒定直径段长度的20％。

12.如权利要求11中所述工艺，其中其轴对称区的长度至少为晶棒恒定直径段长度的40％。

13.如权利要求12中所述工艺，其中轴对称区的长度至少为晶棒恒定直径段长度的60％。

14.如权利要求11中所述工艺，其轴对称区的宽度至少为晶棒恒定直径段半径长度的60％。

15.如权利要求14中所述工艺，其轴对称区的宽度至少为晶棒恒定直径段半径长度的80％。

16.一种单晶硅棒的生长工艺，该单晶硅棒的特征在于：在晶棒按提拉方法生长成并从结晶温度冷却后，晶棒的恒定直径段包含基本无聚集本征点缺陷的轴对称区，该工艺包括控制晶体的生长速度V和瞬时轴向温度梯度G₀，使得比值V/G₀从它的临界值的约0.6倍到约1.5倍取值。

17.一种单晶硅棒的生长工艺，该单晶硅棒的特征在于：在晶棒按提拉方法生长成并从结晶温度冷却后，晶棒的恒定直径段包含基本无聚集本征点缺陷的轴对称区段，该工艺包括控制晶体的生长速度V和瞬时轴向温度梯度G₀，使得比值V/G₀从它的临界值的约0.6倍到约1.5倍取值；且在约1400℃到800℃的温度范围内控制冷却速度，使冷却速度范围从0.2℃/min到1.5℃/min。

18.如权利要求17中所述工艺，其中对生长速度V和瞬时轴向温度梯度G₀进行控制，使得比值V/G₀从它的临界值的约0.75倍到约1倍取值。

19.如权利要求17中所述工艺，其中在约1400℃到1000℃的温度范围内对冷却速度进行控制。