[发明专利]低缺陷密度、自－填隙原子受控制的硅

摘要

本发明涉及具有不含聚集本征点缺陷轴对称区的单晶硅(硅棒或硅片形式)及其制备工艺。这种生长单晶硅棒的工艺包括控制(i)生长速度V,(ii)在从结晶温度到不低于约1325℃的温度范围内晶体恒定直径段生长期间的平均轴向温度梯度Go;以及(iii)为形成该基本不含聚集本征点缺陷轴对称区而使晶体从结晶温度到约1050℃的冷却速度。这个轴对称区从晶棒圆周边向内扩延,从硅棒的圆周边径向朝中心轴测得的宽度至少约为晶棒半径长度的十分之三,沿中心轴测得的长度至少约为晶棒恒定直径段长度的十分之二。

主权项

1.一种生长单晶硅棒的工艺，其中硅棒具有中心轴、籽晶锥、尾晶锥、以及位于籽晶锥和尾晶锥之间的、具有圆形周边和从中心轴延伸到圆周边的半径的恒定直径部分的单晶硅棒，该晶棒按提拉方法由硅熔融体生长然后从结晶温度冷却，其工艺包括控制(i)生长速度v，(ii)在晶体恒定直径部分生长期间处于结晶温度到不低于约1325℃的温度范围内的平均轴向温度梯度G0，以及(iii)从结晶温度到约1050℃的晶体冷却速度，以形成基本不含聚集本征点缺陷的轴对称区，该轴对称区由晶棒的园周边向内扩延，从圆周边径向朝晶棒中心轴测得的宽度至少约为晶棒半径长度的十分之三，沿晶棒中心轴测得的长度至少约为晶棒恒定直径段长度的十分之二。