利用坩堝旋轉以控制溫度梯度的製備單晶矽的方法
2023-05-02 05:52:36 2
專利名稱：利用坩堝旋轉以控制溫度梯度的製備單晶矽的方法
技術領域：
本發明一般地涉及在電子元件製造中使用的半導體級單晶矽的製備。更具體地，本發明涉及一種用於製備形式為晶錠或晶片的單晶矽的方法，其中可利用坩堝旋轉來控制晶體中的尤其是位於或接近中心軸線處的平均軸向溫度梯度G0，該梯度是半徑的函數(即，G0(r))。另外，利用坩堝轉速調製來獲得軸向均勻的氧含量。在一個具體實施例中，本發明針對一種利用坩堝旋轉以提高G0的徑向均勻性，以用於製備具有一軸向對稱區域的單晶矽的方法，該軸向對稱區域基本沒有附聚的本徵點缺陷。
背景技術：
通常利用所謂直拉(Czochralski，「Cz」)法製備單晶矽，單晶矽是用於製造半導體電子元件的大多數工藝中的原材料。在此方法中，將多晶體矽(「多晶矽」)裝入坩堝中並將其熔化，使籽晶與熔化的矽相接觸，並通過緩慢抽出使單晶體生長。在一頸部形成之後，例如通過減小拉晶速度和/或熔體溫度來擴大晶體的直徑，直到達到預期或目標直徑。然後通過控制拉晶速度和熔體溫度來生長具有基本等(恆定)直徑的晶體圓柱形主體，同時補償下降的熔體液面。在生長過程快結束時但在坩堝清空熔化的矽之前，必須逐漸減小晶體直徑以形成一端部錐體。通常，該端部錐體是通過增大拉晶速度和供給坩堝的熱量而形成的。當直徑變得足夠小時，則晶體與該熔體分離。
現在認識到，隨著晶錠從凝固溫度冷卻，在生長室中會形成大量位於單晶矽中的缺陷。更具體地，隨著晶錠的冷卻，本徵點缺陷例如晶格空位或矽自間隙(自填隙，self-interstitials)仍可溶於矽晶格中，直到到達某個閾值溫度，在該閾值溫度之下本徵點缺陷的一定濃度會變成臨界過飽和。在冷卻到低於此閾值溫度時，會發生反應或附聚現象，從而形成附聚的本徵點缺陷。
如其它地方所報導的(參見例如US專利Nos.5919302；6254672；6287380；6328795；和6312516)，當晶錠從凝固溫度(即，大約1410℃)冷卻到大於大約1300℃(即，大約1325℃，1350℃或更大)時，矽中的這些點缺陷的類型和初始濃度被確定；即，這些缺陷的類型和初始濃度由比率v/G0控制，其中v是生長速度，G0是在此溫度範圍內的晶體中的平均軸向溫度梯度。具體地，參照圖1，增加v/G0的值，在v/G0的一臨界值附近會發生從漸減的自間隙為主的生長到漸增的空位為主的生長的轉變，根據當前可用的信息該臨界值大約為2.1×10-5cm2/sK，其中G0是在軸向溫度梯度在上文限定的溫度範圍內恆定的條件下確定的。因此，可控制工藝條件例如生長速度(其影響v)以及熱區配置(其影響G0)，以確定單晶矽中的本徵點缺陷主要為空位(v/G0通常大於臨界值)還是自間隙(v/G0通常小於臨界值)。
附聚缺陷的形成通常有兩個步驟首先，發生缺陷「成核」，這是本徵點缺陷在一定溫度下過飽和的結果。一旦達到「成核閾值」溫度，本徵點缺陷就附聚。只要其中存在本徵點缺陷的晶錠的部分的溫度保持高於第二閾值溫度(即，「擴散率閾值」)，該本徵點缺陷將繼續擴散穿過矽晶格，低於該第二閾值溫度時在商業上可行的時間段內本徵點缺陷不再移動。當晶錠保持高於此溫度時，空位或間隙本徵點缺陷穿過晶格擴散到其中分別已存在附聚的空位缺陷或間隙缺陷的位置，這使得一定的附聚缺陷在尺寸上生長。生長是由於這些附聚缺陷位置實際作為「匯點(sinks)」而發生的，同時由於附聚作用的更有利的能態而吸引和收集本徵點缺陷。
因此，附聚缺陷的形成和大小取決於生長條件，該生長條件包括v/G0(其影響點缺陷的初始濃度)，以及晶錠的主體在以「成核閾值」為上限和「擴散率閾值」(其影響這些缺陷的大小和密度)為下限的溫度範圍內的冷卻速度或停留時間。如先前所報導的(見例如上文引用的美國專利)，對冷卻速度或停留時間的控制使得可在更大的v/G0的值的範圍內抑制附聚本徵點缺陷的形成；即，控制冷卻(controlled cooling)使得可以使用合格的v/G0值的一大得多的「窗口」，同時還可生長基本上沒有缺陷的矽。
但是，對於本徵點缺陷的類型和初始濃度，認為在凝固時，拉晶速率(從而基本上v)在特定軸向位置處沿半徑基本恆定；即，在晶錠的各軸向位置處v基本沿徑向恆定。還認為，通常，由於晶錠的外表面或側表面處的熱損失，本徵點缺陷的濃度以及還可能類型沿半徑不是恆定的，這從而導致G0沿半徑從晶錠的中心向外增加。通常，這是由於在熱區設計上的局限(即，不能充分限制在晶體表面的熱損失)。隨著G0的實際值的增大，這種對G0(r)的不可控性變得更加明顯。結果，提高基本上沒有缺陷的矽的產量變得更加困難(增大v通常需要增加G0，以便保持點缺陷的預期的類型和初始濃度)。
發明內容
因此，簡言之，本發明針對一種用於根據直拉法拉制單晶矽晶錠的方法，其中使籽晶與坩堝中容納的矽熔體相接觸，該坩堝與該籽晶同軸，然後從該坩鍋中拉出該籽晶以形成一緊鄰該籽晶的頸部，一緊鄰該頸部的籽晶錐體，以及一緊鄰該籽晶錐體的等直徑部分，所述等直徑部分的標稱直徑至少為150mm，該等直徑部分具有(i)長度L，該長度是從籽晶錐體到該等直徑部分的過渡點沿該晶錠的軸線測得的，(ii)沿該軸線分別與該過渡點相距距離D(1→n)的第一組位置P(1→n)，該距離D(1→n)確定為L的一部分(零點幾L)，以及(iii)沿該軸線分別與該過渡點相距距離DD(1→n)的第二組位置PP(1→n)，該距離DD(1→n)確定為L的一部分，其中第二組位置及其各自的距離可與第一組的相同或不同。該方法包括(a)使該籽晶和坩堝沿相反方向旋轉；(b)隨著該晶錠的等直徑部分的軸向長度的增加而減小平均坩堝轉速CR，其中在位置P1處的平均坩堝轉速大於在位置P2處的平均坩堝轉速，其中D2≥(D1+0.1L)；以及(c)通過坩堝轉速調製CRM控制等直徑部分中的平均軸向氧含量基本恆定。
本發明還針對一種根據直拉法拉制單晶矽晶錠的方法，其中使籽晶與坩堝中容納的矽熔體相接觸，該坩堝與該籽晶同軸，然後從該坩鍋中拉出該籽晶以形成一緊鄰該籽晶的頸部，一緊鄰該頸部的籽晶錐體，以及一緊鄰該籽晶錐體的等直徑部分，所述等直徑部分的從該軸線延伸到其側面的標稱半徑至少為75mm。該方法包括(a)使籽晶和坩堝沿相反方向旋轉；(b)在等直徑部分生長期間，使坩堝以一個平均坩堝轉速(CR)旋轉，該轉速足以獲得在該軸線附近具有一高度Za且在該半徑的大約中點具有一高度ZR/2的熔體-固體界面，該高度Za從該熔體表面測量為至少大約5mm，該高度ZR/2是該界面在該熔體表面之上的高度，其至少為Za的大約120％；以及(c)通過坩堝轉速調製CRM控制等直徑部分中的平均軸向氧含量基本恆定。
本發明還涉及一種根據直拉法拉制單晶矽晶錠的方法，其中使籽晶與坩堝中容納的矽熔體相接觸，該坩堝與該籽晶同軸，然後從該坩鍋中抽出該籽晶以形成一緊鄰該籽晶的頸部，一緊鄰該頸部的籽晶錐體，以及一緊鄰該籽晶錐體的等直徑部分，所述等直徑部分的標稱直徑至少為150mm。該方法包括(a)使籽晶和坩堝沿相反方向旋轉；(b)控制該晶錠的等直徑部分的至少一個區段(segment)的比率v/G0，其中v是生長速度，G0是從凝固溫度到不小於大約1300℃的溫度範圍內的平均軸向溫度梯度，對所述比率的控制包括隨著所述區段的生長而減小平均坩堝轉速(CR)；(c)通過坩堝轉速調製(CRM)控制該區段中的平均軸向氧含量基本恆定；以及(d)控制所述區段從凝固溫度到大約1050℃或更低溫度的冷卻速度，其中所述區段包括一個軸向對稱區域，該區域基本沒有(i)附聚空位缺陷或(ii)A類附聚間隙缺陷。
在前述方法的一個具體實施例中，控制v/G0以使得在該區段內形成一基本沒有附聚本徵點缺陷的軸向對稱區域，其中的主要本徵點缺陷是矽自間隙或矽晶格空位。
應進一步指出，在本方法的任何一個前述實施例中，可任選地利用坩堝轉速調製(CRM)來獲得基本恆定的氧濃度，所述氧濃度基本落在通常可通過直拉型生長工藝獲得的範圍內。
本發明的其它特徵部分將是顯而易見的，部分將在下文中指出。
圖1示出自間隙〔I〕以及空位〔V〕的初始濃度隨比率v/G0的值的增加而變化的示例，其中v是生長速度，G0是晶體中的平均軸向溫度梯度(圖中的由「SS」指示的虛線表示臨界過飽和的濃度閾值)。
圖2示出根據本發明的方法製備的晶錠和根據其中CR隨主體長度而增加的已知方法製備的晶錠的隨半徑而變化的熔體-固體界面形狀。
圖3示出根據本發明的方法製備的晶錠和根據其中CR隨主體長度而增加的已知方法製備的晶錠的隨半徑而變化的軸向溫度梯度G0。
圖4A和4B是本文所述的晶體生長方法的示意性剖視圖，其詳細示出晶體區段(Cs)、矽熔體(M)、熔體-固體界面(I)以及其中容納熔體的坩堝(Cu)，這兩個附圖用於大致說明本發明的理論(4A示出其中在熔體的中心有較少的向下流動的一般方法，4B示出其中在熔體的中心有較多向下流動的利用CR控制的方法)。
圖5示出比率v/G0隨半徑變化的情況，該附圖用於說明與其中CR隨主體長度而增加的已知方法相比，本發明的方法如何減小其變化。
圖6A和6B示出兩個晶錠的區段的軸向切面的圖像的影印件，這兩個晶錠根據本文的示例中的大致說明進行製備，然後進行熱退火以增加氧沉澱、進行銅裝飾(copper decoration)以及半衰期掃描(lifetime mapping)以顯露其中的界面形狀，對此在示例中有進一步的說明。
圖7是晶體生長方法的示意性剖視圖，其詳細示出等直徑晶體區段(Cs)、矽熔體(M)、熔體-固體界面(I)、熔體界面(Ms)、其中容納熔體的坩堝(Cu)，以及貫穿其中的中心軸線(A)，該附圖用於進一步示出在本發明的生長方法中獲得的熔體-固體界面形狀。
圖8示出在一種已知生長方法中的坩堝轉速以及對該坩堝轉速的調製，這在示例中有進一步說明。
圖9示出在根據本發明的方法的一個實施例中的坩堝轉速以及對坩堝轉速的調製，這在示例中有進一步說明。
圖10A、10B和10C示出如示例中所述進行製備、然後進行銅裝飾和缺陷輪廓蝕刻的晶錠的區段的軸向切面的圖像的影印件。
圖11示出利用本發明的方法的一個實施例可以得到的單晶矽晶錠中的氧濃度分布圖。
圖12示出對於本發明的一個實施例，隨著晶錠的等直徑部分的軸向長度而變化的CRM幅度的分布圖。
具體實施例方式
總的來說，根據本發明，分別如圖2和3所示，已發現可以控制平均坩堝轉速(CR)來改變熔體-固體界面的形狀和晶體中的平均軸向溫度梯度G0，該平均軸向溫度梯度在從凝固溫度到高於大約1300℃(例如，1325℃、1350℃或更高)的溫度的範圍內進行限定。具體地，本發明的方法利用CR來增加生長晶體的中心軸線附近的平均軸向溫度梯度同時對生長晶體的側面附近的梯度基本沒有影響，甚至G0的值會大大高於傳統方法的值，結果，可有效地使v/G0沿半徑更加均勻。
不局限於任何特定的理論，並參照圖4A和4B(其僅用於圖解說明)，通常認為坩堝旋轉可改變在單晶矽晶錠生長期間的熔體流動，以使熔體在晶錠的中心軸線附近有更少湍流，從而使熔體有更多的向下流動或更少的向上流動。這樣的作用是在中心軸線附近使更多熱量從熔體散布到晶體中，從而增加生長晶錠在中心軸線附近的梯度。
已經很好地認識到，增加G0是所希望的，因為這樣進而使得主要由拉晶速度控制的v增加，同時仍獲得相同的v/G0比率，從而增加相同類型和品質的單晶矽的產量。用於控制或改變尤其位於或接近中心軸線處的G0的本方法與利用熱區設計來增加G0的其它方法是不同的。具體地，這些傳統方法通常導致G0在基本上晶錠的整個半徑上增加，尤其是在徑向邊緣處，而本方法在中心軸線附近獲得更高的G0，而在徑向邊緣處即使G0有任何變化也很小。此外，本方法與傳統的直拉型方法是不同的，在該直拉型方法中，平均坩堝轉速恆定或者隨晶體的等直徑部分的長度而增加，以便獲得軸向均勻的氧濃度(見例如美國專利Nos.5593498；5766341；5215620；4040895；4436577和5178720)，而本發明則在晶體的等直徑部分的軸向長度的一部分上，以及在某些實施例中基本全部的軸向長度上採用減小的CR。
本方法利用坩堝轉速調製(CRM)來補償等直徑部分中的氧濃度控制或均勻性的減小。總的來說，已觀察到，至少在一些實施例中，增加CRM的幅度和/或周期可獲得與現有的Cz方法相當的氧濃度；實際上，本發明的方法基本上可獲得與Cz型生長方法相同的任何氧濃度(即，每ASTMF-121-83大約10PPMA到大約18PPMA的範圍內的濃度，包括例如大約10PPMA、大約12PPMA、大約14PPMA、大約16PPMA或甚至大約18PPMA的濃度)。
在本發明的一個尤其優選的實施例中，可以利用對平均坩堝轉速的控制連同拉晶速度和現有技術中已知的其它參數一起來控制比率v/G0，任選地結合冷卻速度(在下文有進一步說明)，以便限制並且更優選地防止在單晶矽晶錠的等直徑部分的一個區段或全部內形成附聚的本徵點缺陷。如文中進一步說明和示出的(見例如圖5)，以這種方式生長基本無缺陷的單晶矽是有利的，因為這可使v/G0(r)更均勻。這些條件被認為有利於最大限度地增大產量，至少部分因為這些條件確保晶錠的等直徑部分的各個區段均勻地生長(即，暴露在基本相同的熱條件和冷卻速度下)。另外，因為比率v/G0由G0而不是v控制，並更具體地由影響G0的一個或更多參數控制，所以可將生長速度設定在能夠使產量最大的最高速度。
I.界面形狀參照圖4A和4B以及圖6A和6B，應指出，根據本發明的方法，在單晶矽晶錠的等直徑部分或主體的生長期間對平均坩堝轉速的控制，會得到「M形」或「鷗翼形」熔體-固體界面。具體參照圖7，在一些實施例中該界面在中心軸線處或其附近的高度為Za，其在熔體液面之上至少大約5mm、10mm、15mm或更高(即，在中心軸線處或其附近沿中心軸線測量的坩堝中的熔體液面與熔體-固體界面之間的距離)。此外，從中心軸線向外徑向移動，界面在半徑的大約中點或一半處的高度為ZR/2，其至少大約為高度Za的120％，並且在一些實施例中可以是大約125％、130％、135％、140％、145％、150％或更大。
這種界面是在晶錠主體的大約10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或更多已經形成之後對平均轉速進行控制而形成的。換句話說，這種界面可在熔體的大約10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％已經消耗或凝固之後出現。
II.方法參數A.坩堝轉速(CR)根據本發明的方法，一旦完成對矽熔體的製備並使籽晶與該熔體相接觸，就使用現有技術中已知的和/或本文進一步說明的裝置，在從坩堝中拉出籽晶以生長晶錠的等直徑部分時，控制並尤其減小平均坩堝轉速(坩堝的旋轉方向通常與同軸的籽晶的旋轉方向相反)，以便與其中不利用坩堝轉速來控制G0(例如，其中坩堝轉速保持基本恆定或隨著該等直徑部分的長度而增加，以便控制氧含量)的標準(普通)或傳統方法相比，控制位於或接近該生長的等直徑部分的中心軸線處的G0，尤其是增加G0，同時使位於或接近該等直徑部分的邊緣或側面處的G0基本保持不變，如圖3和9所示(還可參見美國專利Nos.5593498；5766341；5215620；4040895；4436577和5178720，其中CR恆定或隨軸向長度而增加)。此外，本方法利用坩堝轉速調製(CRM)來確保在晶錠的等直徑部分中的氧含量沿其軸向長度基本均勻或恆定(見例如圖11)。
在這一方面應指出，這裡所使用的「平均」坩堝轉速是指在給定軸向位置處在一個調製周期內基本平均地位於瞬時坩鍋轉速的最大值和最小值之間的轉速值；即，該平均值是坩堝轉速最大值和最小值中間的值，作為調製周期的一部分，該最大值和最小值即刻相互超前或滯後。此外，當使用坩堝轉速調製時，瞬時坩堝轉速和平均坩堝轉速基本相同。
在本發明的方法中，通過在晶錠的等直徑部分的至少一部分生長出時(例如，為等直徑部分的總軸向長度的至少大約50％、60％、70％、80％、90％、95％或甚至大約100％)減小平均坩堝轉速(CR)，來製備標稱直徑為大約150mm、200mm、300mm或更大的單晶矽晶錠。例如，根據本發明方法的一個實施例，晶錠的等直徑部分具有(i)長度L，該長度是沿該晶錠的軸線從籽晶錐體到等直徑部分的過渡點測量出的，(ii)沿該軸線與該過渡點分別相距距離D(1→n)的第一組位置P(1→n)，這些距離D(1→n)確定為L的一部分，以及(iii)沿該軸線與該過渡點分別相距距離DD(1→n)的第二組位置PP(1→n)，這些距離DD(1→n)確定為L的一部分，其中第二組位置及其各自的距離可與第一組的相同或不同。該方法部分地包括隨著晶錠的等直徑部分的軸向長度的增加而減小平均坩堝轉速(CR)，其中在位置P1處的平均坩堝轉速大於在位置P2處的平均坩堝轉速，其中D2≥(D1+0.1L)。
在這一方面，應指出，位置P1和PP1可獨立地位於該過渡點，在該過渡點晶錠的等直徑部分開始生長(即，在0L處)，或者可位於沿該晶錠的等直徑部分的軸向長度的任何位置處(例如，在大約0.1L、0.2L、0.3L、0.4L、0.5L、0.6L、0.7L、0.8L或0.9L處)。因此，在一些實施例中，D2可以是大約0.9L、0.8L、0.7L、0.6L、0.5L、0.4L、0.3L、0.2L或更小，同時D1相應地比D2小至少0.1L。例如-當D2是大約0.9L時，D1可以是大約0.8L或更小(例如，大約0.7L、0.6L、0.5L、0.4L、0.3L、0.2L、0.1L或更小)；-當D2是大約0.8L時，D1可以是大約0.7L或更小(例如，大約0.6L、0.5L、0.4L、0.3L、0.2L、0.1L或更小)；-當D2是大約0.6L時，D1可以是大約0.5L或更小(例如，大約0.4L、0.3L、0.2L、0.1L或更小)；-當D2是大約0.4L時，D1可以是大約0.3L或更小(例如，大約0.2L、0.1L或更小)；-當D2是大約0.2L時，D1可以是大約0.1L或更小。
在一些實施例中，在等直徑部分開始生長時坩堝轉速並沒有開始減小。相反，在一些實施例中，在與籽晶錐體相鄰的等直徑部分的大約最初的5％(0.05L)、10％(0.1L)或甚至15％(0.15L)或20％(0.2L)生長期間，坩堝轉速可增加或保持恆定。另外，坩堝的轉速並不是在所有實施例中都一直減小直到端部錐體開始生長，或者更普遍地直到等直徑部分結束生長。相反，在一些情況下，在與該籽晶錐體相對的端部相鄰的等直徑部分的大約最後的5％(0.05L)、10％(0.1L)或甚至15％(0.15L)或20％(0.2L)生長期間，該轉速可增加或者保持恆定。
在一些實施例中，CR可在晶體的指定部分或位置(例如在位置P1和P2)之間基本成線性地減小，而在其它實施例中，CR可以一種基本非線性的方式減小。不管轉速減小的方式如何，在其中轉速降低的給定區域內(例如，在其中CR恆定或增加的最初和最後的區域之間，或者在位置P1和P2之間)，CR可例如減小至少大約10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或甚至90％；即，P2處的坩堝轉速的平均值比P1處的坩堝轉速的平均值小大約10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或甚至90％。在一個示例性實施例中(大致參照圖9)，當晶錠的等直徑部分生長時，例如(i)當P1為大約0.1L而P2為大約0.4L時，CR減小大約10％、15％或甚至20％；(ii)當P1為大約0.4L而P2為大約0.7L時，CR減小大約10％、15％或甚至20％；以及(iii)當P1為大約0.7L而P2為大約0.9L時，CR減小大約5％、10％或甚至15％。
應指出，坩堝轉速的精確值可例如根據坩堝的尺寸、晶錠直徑、熱區設計等(即，那些對熔體和/或晶體的熱梯度有影響的參數)而改變。因此，CR通常可落在直拉型生長方法所採用的轉速範圍內。但是，通常，在該主體或與該主體有關的部分生長期間，CR可在從大約1rpm到大約20rpm、從大約5rpm到大約15rpm或從大約7rpm到大約12rpm的範圍內。更具體地，對於一些實施例，在該主體的大約最初的5％(0.05L)、10％(0.1L)、20％(0.2L)、30％(0.3L)、40％(0.4L)、50％(0.5L)或更大生長期間，CR可在從大約10rpm到15rpm的範圍內；換句話說，在從大約最初的5％到50％、大約10％到40％或大約最初的15％到大約30％生長期間，CR可在從大約10到15rpm的範圍內。此外，在相同的或其它的實施例中，在該主體的基本上剩餘部分(例如，大約最後的95％、90％、80％、70％、60％、50％或更少)的生長期間，CR可在從大約5rpm到大約10rpm，或從大約6rpm到大約8rpm的範圍內。在一個優選實施例中，當P1是在約0.1L和0.4L之間的軸向位置(即D1在大約0.1L和0.4L之間)時，CR的值可在大約10rpm到大約15rpm、或11到13rpm的範圍內。此外，當P2是在約0.6L和0.9L之間的軸向位置(即D2在大約0.6L和0.9L之間)時，CR的值可在大約5rpm到大約10rpm、或6到8rpm的範圍內。
B.坩堝轉速調製(CRM)如前文所述，可通過使用坩堝轉速調製(CRM)來抵消或補償由於利用平均坩堝轉速來改變G0(r)(即隨著晶錠的等直徑部分的半徑而變化的平均軸向溫度梯度)而導致的控制氧含量的能力的任何降低；即，已經發現，儘管CR可能對所生長的單晶矽的類型和品質有很大影響，但CRM通常不會造成影響，因此可通過調製坩堝轉速來控制等直徑部分或其相關片段的平均氧含量。這樣，可在沒有例如施加的磁場(見例如美國專利Nos.5178720和6458204)的情況下控制晶錠的等直徑部分或其片段的平均氧含量。
例如，參照圖11，可根據本發明控制晶錠或其相關區段的平均氧含量，使其基本落在通過直拉型生長方法可獲得的範圍內的任何位置；即，平均氧含量可大約為10PPMA、12PPMA、14PPMA、16PPMA或甚至大約18PPMA(每ASTM F-121-83)。此外，可使用CRM控制該氧含量，以使其基本沿軸向恆定；即，可利用CRM控制平均氧含量，以便該氧含量隨晶錠的等直徑部分或其相關區段的軸向長度的變化小於大約10％、5％、4％、3％、2％、1％或更小。
再次參照圖9，儘管對坩堝轉速的調製基本可在主體生長期間的任何時刻啟動，但是，通常不在等直徑部分開始生長時啟動，因為在所有其它參數相同的情況下，氧含量在此時將最高。因此，至少在一些實施例中，直到等直徑部分的大約最初的5％(0.05L)、10％(0.1L)、15％(0.15L)、20％(0.2L)或更多已生長之後才啟動CRM。
在這一方面，應指出，不局限於任何特定的理論，通常認為由調製曲線所引起的坩堝的加速度和速度的快速改變會使在坩堝壁附近的矽熔體中的氧擴散邊界層的厚度減小。這樣通過在矽的熔體-固體界面處進行偏析，可使矽熔體富含氧，並增加晶錠的生長的等直徑部分中的氧濃度。因此，在否則該等直徑部分中的氧含量會較低的拉晶時段內，將調製曲線添加到速度信號上。因為在等直徑部分的初始區段中氧含量最高——這被認為至少部分地是由於熔體和坩堝表面之間的高度接觸——所以認為不需要增加氧濃度，從而通常不將調製曲線添加到速度信號上。但是，在等直徑部分的最初區段生長之後，氧濃度由於熔體液位的降低而開始降低，因此緩慢地逐步引入該調製曲線以增加氧濃度，並大大減小軸向氧梯度。
在這一方面，應指出，可使用現有技術中已知的裝置(見例如美國專利Nos.5766341和5593498)實現CR控制和調製。
至少在一些實施例中，調製的幅度隨等直徑部分的軸向長度而增加。更具體地，如前文所述，晶錠的等直徑部分具有(i)長度L，該長度是沿該晶錠的軸線從籽晶錐體到該等直徑部分的過渡點測量出的，(ii)沿該軸線與該過渡點分別相距距離D(1→n)的第一組位置P(1→n)，這些距離D(1→n)確定為L的一部分，以及(iii)沿該軸線與該過渡點分別相距距離DD(1→n)的第二組位置PP(1→n)，這些距離DD(1→n)確定為L的一部分，其中第二組中位置及其各自的距離可與第一組的相同或不同。因此，該方法包括利用CRM控制晶錠的等直徑部分中的平均軸向氧含量以使之基本恆定，其中位置PP1處的CRM幅度小於位置PP2處的幅度，其中DD2≥DD1。
在本方法的一些實施例中，DD2≥(DD1+0.1L)。例如，DD2可以是大約0.9L、0.8L、0.7L、0.6L、0.5L、0.4L、0.3L、0.2L或更少，同時DD1相應地比DD2小至少0.1L。例如-當DD2是大約0.9L時，DD1可以是大約0.8L或更小(例如，大約0.7L、0.6L、0.5L、0.4L、0.3L、0.2L、0.1L或更小)；-當DD2是大約0.8L時，DD1可以是大約0.7L或更小(例如，大約0.6L、0.5L、0.4L、0.3L、0.2L、0.1L或更小)；-當DD2是大約0.6L時，DD1可以是大約0.5L或更小(例如，大約0.4L、0.3L、0.2L、0.1L或更小)；-當DD2是大約0.4L時，DD1可以是大約0.3L或更小(例如，大約0.2L、0.1L或更小)；以及-當DD2是大約0.2L時，DD1可以是大約0.1L或更小。
坩堝轉速增大或減小的程度在任何給定的軸向位置基本相等。例如，在晶錠的等直徑部分內的給定軸向位置處，CRM幅度在平均坩堝轉速以上和以下的大約1％到大約50％或更大的範圍內，或者在從大約5％到大約40％、從大約10％到大約30％，或從大約15％到大約25％的範圍內。在一個優選實施例中，坩堝轉速調製的形狀為正弦波(坩堝的轉速根據正弦波的值增加和減小)。
參照圖9和12，應指出，至少在一些實施例中，CRM不在等直徑部分開始生長時啟動。相反，在一些情況下，在與籽晶錐體相鄰的等直徑部分的大約最初的5％(0.05L)、10％(0.1L)或甚至15％(0.15L)或20％(0.2L)已生成之後，啟動坩堝轉速調製。另外，應指出CRM的幅度並不是在所有實施例中都一直增大直到端部錐體開始生長，或更通常地直到等直徑部分的生長結束。相反，在一些情況下，在與籽晶錐體相對的端部相鄰的等直徑部分的大約最後的5％(0.05L)、10％(0.1L)或甚至15％(0.15L)或20％(0.2L)生長期間，該幅度可減小或者保持不變。
在一些實施例中，CRM的幅度可在晶體的指定部分或位置之間(例如在位置PP1和PP2之間)基本成線性地增加，而在其它實施例中，CRM的幅度可以一種基本非線性的方式增加。不管幅度增加的方式如何，在給定的幅度增加的範圍內(例如，在其中CRM的幅度基本為0、恆定或減小的最初的和最後的區域之間，或者在位置PP1和PP2之間)，CRM的幅度可增加例如至少大約1.25X、1.5X、2X、3X、4X、5X、6X或更大；即，PP2處的CRM幅度是PP1處的CRM幅度的大約2倍、3倍、4倍、5倍、6倍或更大。在一個示例性實施例中(通常參照圖11)，隨著晶錠的等直徑部分生長，CRM的幅度增加以控制其中的氧含量，例如(i)在pp1為大約0.2L且PP2為大約0.4L時增加大約2X或3X；(ii)在PP1為大約0.4L且PP2為大約0.6L時增加大約1.5X或2X；以及(iii)在PP1為大約0.6L且PP2為大約0.9L時增加大約1.25X或1.5X。
CRM的幅度的實際值以及持續時間或周期通常可基本上落在直拉型生長方法中所採用的調製速率的範圍內的任何位置，以獲得預期的氧含量。但是，CRM的幅度通常在從大約0.1rpm到大約10rpm、從大約1rpm到大約9rpm、從大約2rpm到大約8rpm，或從大約3rpm到大約5rpm的範圍內；即，平均坩堝轉速增加和/或減小大約1rpm到大約10rpm、大約2rpm到大約8rpm，或大約3rpm到大約5rpm。例如，在一個優選實施例中，當PP1是大約0.1L和0.4L之間的軸向位置(即，DD1位於大約0.1L和0.4L之間)時，CRM的幅度的值在大於大約0rpm(例如0.1rpm)到大約2rpm或更小的範圍內，或從大約0.5rpm到大約1.5rpm的範圍內。此外，當PP2是大約0.6L和0.9L之間的軸向位置(即，DD2是大約0.6L和0.9L之間)時，CRM的幅度的值在大於大約2rpm到大約4rpm的範圍內，或2.5rpm到3.5rpm的範圍內。
在這一方面，應指出，文中所用的「幅度」是指在一個調製周期內的瞬時坩堝轉速的最大值或最小值。
對於調製頻率，優選地足夠高以防止熔體液面處的波動和機械波動，該波動會對生長的籽晶或晶體造成不利影響。因此，調製周期通常在從大約10秒到大約120秒、從大約30秒到大約90秒，或從大約45秒到大約75秒的範圍內。
對於氧含量控制，應指出，通常當採用較大的幅度調製曲線時可獲得較高的氧含量，而採用較小的幅度調製曲線時可獲得較低的氧含量。
還應指出，在不偏離本發明的範圍的情況下，CR的調製方式和程度可與這裡所述的不同。(參見例如美國專利Nos.5766341和5593498)。例如，在可選擇的實施例中，可根據脈衝方波或三角波來調製坩堝轉速。(參見例如美國專利No.5215620)。
還應指出，與其中僅僅為保持晶錠的氧含量而控制CR以及任選地CRM的傳統方法相比，根據本發明的方法，對CR和CRM的控制能夠提高大直徑單晶矽晶錠的產量。不局限於特定的理論，至少部分地認為，產量的增加是以下方法的結果其中位於或接近晶錠的等直徑部分的中心軸線處的G0增加(例如在一些實施例中，其值至少為大約2℃/mm、2.25℃/cm、2.5℃/mm或更大)，而位於或接近該等直徑部分的側面或徑向邊緣處的G0基本不變(例如在一些實施例中，其值為4℃/mm、4.25℃/mm、4.5℃/mm或更大)。
III.基本無缺陷的生長A.無缺陷矽在前文中已說明，可在根據直拉法製備的單晶矽晶錠的生長期間控制工藝條件，以便晶錠的等直徑部分包含一基本沒有附聚本徵點缺陷的區域或區段。(見例如美國專利Nos.5919302；6254672；6287380；6328795以及6312516)。如其中所公開的，控制生長條件包括生長速度v，在凝固溫度和大於大約1300℃(即，至少大約1325℃、至少大約1350℃或甚至至少大約1375℃)之間的平均軸向溫度梯度G0，以及任選地從凝固溫度到一個溫度(例如，小於大約1100℃、1050℃、1000℃、900℃或甚至800℃)的冷卻速度，在該溫度下在商業上可行的一段時間內矽自間隙或空位本徵點缺陷基本不再活動，以便形成(i)間隙為主的軸向對稱區域，該區域從晶錠的等直徑部分的圓周邊緣或側向邊緣沿徑向向內延伸，和/或(ii)空位為主的軸向對稱區域，該區域的寬度至少為大約15mm或者包括晶錠的中心軸線，該區域基本上沒有附聚本徵點缺陷。
如上述參考文獻中公開的以及文中進一步說明和示出的(見例如圖10A、10B和10C以及文中的相關說明)，在一些情況下，可以控制生長條件以使這些軸向對稱區域之一的體積相對於晶錠的等直徑部分的體積最大(例如，其徑向寬度大約等於該晶錠的等直徑部分的半徑的相關特定區域)。但是，可選擇地，這些軸向對稱區域的寬度可小於或大約等於該晶錠的等直徑部分的半徑。例如，當間隙為主時，軸向對稱區域的寬度小於或大約等於晶錠的等直徑部分的半徑，該區域的從側邊朝中心軸線測量出的徑向寬度等於晶錠半徑的大約10％或20％，同時該寬度也可為(該晶錠半徑的)大約30％、40％、60％、80％、90％或甚至大約95％。此外，該軸向對稱區域可在該晶錠的等直徑部分的至少大約10％或20％的長度上延伸，該長度還可為(該等直徑部分的)至少大約30％、40％、60％、80％、90％、95％或甚至大約100％。
類似地，當空位為主的軸向對稱區域的寬度小於或大約等於晶錠的等直徑部分的寬度時，在一些實施例中，此區域的從空位-間隙邊界朝中心軸線測量出的徑向寬度等於晶錠半徑的大約10％或20％，該徑向寬度還可為(該晶錠半徑的)大約30％、40％、60％、80％、90％或甚至大約95％。此外，該軸向對稱區域可在該晶錠的等直徑部分的至少大約10％或20％的長度上延伸，該長度還可為(該等直徑部分的)至少大約30％、40％、60％、80％、90％、95％或甚至大約100％。
在這一方面，應指出，當基本無缺陷的空位為主的區域沒有延伸到晶錠的中心或不包括晶錠的中心時，會存在一包含附聚缺陷的空位為主的核心區域。還應指出，在其中間隙為主的區域的寬度小於或等於晶錠半徑的一些實施例中，從間隙為主的區域沿徑向向內可能存在一空位為主的包含附聚缺陷或無缺陷的區域；即，在一些實施例中，間隙為主的軸向對稱區域可圍繞一包含或不包含附聚空位缺陷的空位為主的區域。
另外，在可選擇的實施例中，空位為主和間隙為主的區域都存在，該空位為主的區域通常位於從該間隙為主的區域徑向向內的位置；即，當兩個區域都存在時，空位為主的區域將從間隙為主的區域朝晶錠的中心軸線沿徑向向內延伸。因此，當間隙為主的區域的徑向寬度增加時，空位為主的區域的徑向寬度減小，反之亦然。在一些實施例中，這兩個區域的寬度之和基本等於晶錠的等直徑部分的寬度；即，在一些實施例中，不存在包含附聚的空位缺陷的空位為主的核心區域。在所有情況中，該組合的、無缺陷區域的長度如上所述(例如，該長度大約為晶錠的等直徑部分的長度的10％、20％、30％、40％、60％、80％、90％、95％或甚至100％)。
B.對v/G0和冷卻速度的控制如前文給出的參考文獻(即上述章節A中的參考文獻)中所述以及文中將進一步說明的，通常認為，這種軸向對稱區域的形成是抑制以下反應的結果在該反應中矽自間隙(或在一些情況下為晶格空位)本徵點缺陷發生反應以生成附聚的本徵點缺陷。通過在晶錠的生長以及任選地冷卻期間控制該軸向對稱區域中的這些本徵點缺陷的濃度以確保該區域決不會臨界過飽和，從而實現這種抑制。通過建立足夠低的初始濃度(由v/G0(r)控制，其中G0是半徑的函數)以便決不會達到臨界過飽和，可以防止本徵點缺陷臨界過飽和或附聚。但是，這種方法受到限制，因為它要求v/G0的實際值保持在非常接近v/G0的臨界值的很窄的目標範圍內。
幸運地是，因為自間隙的活動性較大(通常為大約10-4cm2/秒)，所以通過使自間隙徑向擴散到位於晶體表面的匯點或位於晶體內的空位為主區域內，可在較大距離(例如大約3cm、5cm、8cm到大約10cm或更大的距離)上有效地抑制本徵點缺陷的濃度。只要本徵點缺陷的初始濃度有充足的時間進行徑向擴散，則徑向擴散可有效地用於抑制自間隙(在一些情況下為空位)的濃度。通常，擴散時間取決於本徵點缺陷的初始濃度的徑向變化，較小的徑向變化需要較短的擴散時間。
這種徑向擴散可通過控制冷卻實現。結果，可利用控制冷卻來增加晶錠的給定區段在本徵點缺陷活動的溫度範圍內的停留時間，以便點缺陷有更多的時間擴散到它們可被湮滅的位置。例如美國專利No.6312516中進一步說明的，可利用控制冷卻來大大擴展v/G0的可使用的值的範圍，同時仍可避免形成附聚缺陷。如其中所指出的，可使用控制冷卻以使v/G0在晶錠的長度上改變或「漂移(wander)」至少大約5％、10％、15％、20％或更多。
但是，可選擇地，應指出，還可使用快速冷卻來防止形成附聚的本徵點缺陷。在此情況下，可使該晶錠的等直徑部分的一給定區段「驟冷」或快速冷卻通過其中主要本徵點缺陷將附聚以形成缺陷的溫度範圍。通過限制允許該點缺陷擴散並與其它點缺陷附聚的時間量，可防止形成附聚的空位或自間隙缺陷。
根據本發明的一個實施例，通常控制生長速度v和平均軸向溫度梯度G0，以便比率v/G0的值在v/G0的臨界值的大約0.5倍到大約2.5倍的範圍內(即，根據v/G0的臨界值的當前可用信息，為大約1×10-5cm2/sK到大約5×10-5cm2/sK)。但是，在一些實施例中，比率v/G0的值在v/G0的臨界值的大約0.6倍到大約1.5倍的範圍內(即，根據v/G0的臨界值的當前可用信息，為大約1.3×10-5cm2/sK到大約3×10-5cm2/sK)。在一個尤其優選的實施例中，其中間隙為主的區域從晶錠的邊緣延伸到中心軸線，比率v/G0在v/G0的臨界值的大約0.75倍到大約1倍的範圍內(即，根據v/G0的臨界值的當前可用信息，為大約1.6×10-5cm2/sK到大約2.1×10-5cmu2/sK)。在第二個尤其優選的實施例中，其中空位為主的區域從晶錠的邊緣延伸到中心軸線，比率v/G0的值在v/G0的臨界值的大約1倍到大約1.1倍的範圍內(即，根據v/G0的臨界值的當前可用信息從大約2.1×10-5cm2/sK到大約2.3×10-5cm2/sK)。如文中進一步說明的，這些比率可通過相對於生長速度v控制平均軸向溫度梯度G0來實現。
通常，控制平均軸向溫度梯度G0可通過例如拉晶機的「熱區」的設計(即，尤其製成加熱器、絕緣體、熱和輻射的屏蔽或反射器的石墨或其它材料)來實現。儘管設計細節可根據拉晶機的構造和樣式而改變，但是通常，可使用當前現有技術中已知的任何可用於控制在熔體-固體界面處的傳熱的裝置來控制G0，該裝置包括反射器、絕緣環、輻射屏蔽、排氣管、光管和加熱器。通常，通過將該裝置放置在熔體-固體界面上方大約一個晶體直徑內，可使G0的徑向變化最小。另外，還可通過調節該裝置相對於熔體的位置(通常表示為距離Hr)和/或相對於晶體的位置(在晶體生長之前和/或期間)來進一步控制G0。這可通過調節該裝置在熱區中的位置(例如相對於熔體的表面)和/或通過調節熔體表面在熱區內的位置(例如相對於用於控制傳熱的裝置)來實現，該調節利用現有技術中已知的裝置，包括例如使用(i)一種視覺系統和方法，其用於測量在晶錠生長期間在拉晶裝置內的熔體相對於例如位於熔體上方的反射器的液面/位置，如R.Fuerhoff等在美國專利No.6171391中所述；(ii)一種用於升高/降低傳熱控制裝置的提升或驅動機構(見例如美國專利No.5853480)；和/或(iii)一種用於在例如反射器位於熔體表面上方的固定位置處的情況下升高/降低容納熔體的坩堝的提升或驅動機構。但是，根據本發明，可如上文所述，通過調節平均坩堝轉速(CR)來控制或附加控制G0。
在凝固之後，優選地通過允許本徵點缺陷擴散，並且在適當程度上使點缺陷相互湮滅，來減小晶體內的本徵點缺陷的濃度。通常，如果該晶錠從其中心到側面是以空位為主或間隙為主，則主要本徵點缺陷擴散到晶體側面將是用於減小(濃度)的主要方法。但是，如果晶錠包含一被軸向對稱的間隙為主的區域圍繞的空位為主的核心，該(濃度的)減小將主要是間隙向外擴散到表面和間隙向內擴散到空位為主的區域(在該區域間隙將湮滅)兩者相結合造成的。因此，可抑制這些本徵點缺陷的濃度以防止發生附聚作用。
當單晶體從凝固溫度冷卻到成核溫度時，允許本徵點缺陷擴散到矽表面或允許本徵點缺陷湮滅(即間隙與空位相結合)的時間量，部分取決於本徵點缺陷的初始濃度，並且部分取決於通過附聚缺陷的成核溫度的冷卻速度。可以此方式使用多種方法來防止形成缺陷(見例如美國專利Nos.6328795；6312516；6287380；6254672和5919302)。
例如，在沒有快速冷卻步驟時，如果在以下一段時間內將晶錠從凝固溫度冷卻到成核溫度的大約50℃、25℃、15℃或甚至10℃之內的溫度，則通常可避免產生附聚缺陷，該段時間(i)對於標稱直徑為150mm的矽晶體，至少為大約5小時，優選地至少為大約10小時，並且更優選地為至少大約15小時，(ii)對於標稱直徑為200mm的矽晶體，至少為大約5小時，優選地至少為大約10小時，更優選地為至少大約20小時，還更優選地為至少大約25小時，最優選地為至少大約30小時，(iii)對於標稱直徑為300mm或更大的矽晶體，至少為大約20小時，優選地至少為大約40小時，更優選地為至少大約60小時，並且最優選地為至少大約75小時。除了上述「停留時間」之外，可以附加地或可選擇地考慮對給定的晶錠區段進行冷卻的冷卻速度。因此，在一些實施例中，在其中自間隙活動的溫度範圍內的冷卻速度通常在從大約0.1℃/分鐘到大約1.5℃/分鐘、從大約0.2℃/分鐘到大約1℃/分鐘、或從大約0.4℃/分鐘到大約0.8℃/分鐘的範圍內。
應指出，在一些實施例中，晶體可在這樣的條件下生長該條件確保至少該晶體的等直徑部分中沒有區段冷卻到在晶體生長期間等直徑部分中的本徵點缺陷會發生附聚的溫度以下的溫度，以便確保該晶體基本沒有附聚本徵點缺陷(參見例如美國專利No.6328795以了解其它的細節)。
但是，應指出，還可通過快速冷卻或「驟冷」方法來防止缺陷附聚。更具體地，作為通過慢速冷卻(以便允許本徵點缺陷擴散並從而抑制本徵點缺陷的濃度)來防止形成附聚的缺陷的替代方法，可使用以下驟冷方法，其中使晶錠區段快速冷卻通過以下溫度範圍(例如，大約1200-1000℃)在該溫度範圍內附聚缺陷以例如至少大約5℃/分鐘、10℃/分鐘、20℃/分鐘、30℃/分鐘、40℃/分鐘、50℃/分鐘或更大的速度成核。結果，可防止附聚的缺陷成核(和從而形成附聚缺陷)。
因此，對於那些將被快速冷卻的晶錠的區段，其允許的擴散時間通常是上述時間的一部分，該部分時間隨著冷卻速度的提高而減小，而那些不被快速冷卻的區段的擴散時間將如上所述。在一些實施例中，被快速冷卻的區段構成沒有附聚缺陷的晶錠的等直徑部分的至少大約25％、50％、75％、90％或甚至更大。
不管採用何種方法，除了快速冷卻區段之外，該晶錠可任選地包含至少一個以下部分(從側邊到某個徑向位置)在該部分中僅通過控制本徵點缺陷的初始濃度，以及任選地允許在達到成核溫度(如這裡所述)之前有足夠的擴散時間，來避免附聚反應。
IV.熱區應指出，至少在一些實施例中，本發明的方法可用於標準的直拉型拉晶裝置。更具體地，本方法可使用例如美國專利Nos.5593498和5766341中所述的拉晶裝置來製備不同類型和品質的單晶矽。
但是，如前文所述，本發明的方法可用於製備基本無缺陷的單晶矽。在這些實施例中，本方法可選擇地用於具有「封閉的」或「緩慢冷卻」的熱區的拉晶機。更具體地，如上文更詳細地說明的，本方法可用於這樣的拉晶機該拉晶機包括用於控制生長過程的熱條件，以及在給定溫度範圍內的冷卻速度或停留時間的結構元件，以便防止形成附聚的本徵點缺陷。(例如，美國專利Nos.5919302、6254672、6287380、6328795和6312516中更詳細地說明了用於生長基本無附聚缺陷的單晶矽的細節)。
V.附加的材料特徵/限制A.氧含量對於根據本發明的方法的一些實施例製備的、並且具有V/I邊界或更具體地具有空位為主的區域的晶錠，經驗表明，氧含量較低的材料是優選的，即，該氧含量小於大約13.5PPMA(百萬分之一原子，ASTM標準F-121-83)並通常在大約13PPMA到大約11PPMA的範圍內。氧含量較低的材料是優選的，這是因為在氧含量為中到高(即大約14PPMA到大約18PPMA)的晶片中，就在V/I邊界內形成的氧誘生堆垛層錯和增加的氧簇帶可能變得更顯著。這些都是特定的集成電路製造工藝中潛在的問題來源。但是，應指出，當間隙為主的軸向對稱區域的寬度大約等於晶錠的半徑時，可除去氧含量限制，因為如果存在無空位類型的材料，則將不會形成空位增強的氧簇。
但是，應指出在一些情況下，在進一步處理之前(例如在對晶片進行氧化處理之前，在該處理中會形成氧化誘生堆垛層錯)可能對晶片進行熱退火，以便溶解或改變存在的核，該核會導致形成氧化誘生堆垛層錯。換句話說，本發明的方法可附加地包括在晶錠區段已生成並從中獲得晶片之後、且在進行氧化處理之前的熱退火，以便限制或防止形成氧化誘生堆垛層錯。
可使用許多不同的裝置來執行熱退火或快速熱退火(參見例如美國專利Nos.5919302；5994761；6190631；6254672；6287380；6328795以及6312516)。但是，一般來說，這種處理包括根據採用的溫度以及將被溶解的核的大小和/或數量，將晶片加熱到至少大約950℃、1000℃、1100℃、1200℃或更高(例如從大約1250℃到大約1270℃)的溫度幾秒(例如2、4、6、8秒)、幾十秒(例如10、20、30、40秒)或甚至幾分鐘。
B.碳含量當作為單晶矽中的雜質存在時，置換式碳能夠催化形成氧沉澱成核中心。因此，出於此原因以及其它原因，優選地至少在一些實施例中，單晶矽晶錠中的碳濃度較低；即，在一些實施例中，單晶矽中的碳濃度優選地小於大約5×1016原子/cm3，更優選地小於1.5×1016原子/cm3，還更優選地小於1×1016原子/cm3，並且最優選地小於3×1015原子/cm3，這是利用現有技術中標準的方法(例如室內溫度FTIR)確定的，C.電阻率本領域的技術人員通常已知，矽熔體中存在摻雜劑會影響V/I邊界(當存在時)在單晶矽晶錠中的相對位置。不局限於任何特定的理論，通常認為這是由高摻雜劑濃度導致G0產生變化(此變化源於例如硼-空位-氧相互作用)的結果。因此，至少在一些實施例中，優選地矽熔體以及由此形成的單晶矽晶錠的摻雜劑含量應使得，所得的單晶矽的電阻率應大於大約0.1歐姆-釐米(例如，從大於大約1歐姆-釐米到小於大約300歐姆-釐米，或從大約1歐姆-釐米到大約100歐姆-釐米)。
VI.應用應指出，從根據本發明生長的晶錠切片所得的晶片主要適於用作用於器件製造的拋光晶片，但是也可用作其上可沉積外延層的襯底。外延澱積可通過現有技術中通用的方法實現。
此外，應指出，從根據本發明生長的晶錠切片所得的晶片還適於用作絕緣體上半導體結構的襯底。該絕緣體上半導體複合物可如lyer等人的美國專利No.5494849(結合在此處作為參考)中所述地那樣形成。可選擇地，可使用單晶片，其中分子氧的離子(O2+)或原子氧的離子(O+)注入到晶片的表面之下以形成氧化層(該方法通常被稱為SIMOX，即，通過注入氧進行分離)。(見例如美國專利No.5436175)。
最後，還應指出，根據本發明製備的晶片適於結合氫或氬退火處理(例如歐洲專利申請No.503816 A1中所述的處理)來使用。可選擇地，可對晶片進行這樣的熱處理該熱處理會導致形成非均勻的晶格空位分布，使得在任何任意的電子器件製造工藝的熱處理周期內，該晶片可形成氧沉澱物的理想的、非均勻的深度分布(見美國專利Nos.5994761和6180220)。
VII.A類和B類間隙缺陷在本發明的一個實施例中，所得的晶錠可包含一基本上沒有A缺陷但包含B缺陷的軸向對稱區域，B缺陷是在間隙為主的材料中形成的。儘管不知道形成B缺陷的確切本質和機理，但是通常認為，B類缺陷是並非位錯環的矽自間隙的附聚。B缺陷小於A缺陷(附聚間隙缺陷)並且通常被認為不是位錯環，而是三維附聚，它既沒有生長成足夠大也沒有達到形成位錯環所需要的足夠的激活能。
在這一點上，仍不清楚當存在於有源電子器件區域中時B缺陷是否會對該器件的性能造成負面影響。在任何情況下，先前已經發現，如果B缺陷以前沒有被穩定，則通過將晶錠切成晶片並對該晶片進行熱處理可容易地溶解B缺陷(見例如美國專利No.6391662)。
因此，應指出，本發明的方法部分是針對防止在晶體表面處或附近存在附聚缺陷，已知該附聚缺陷會影響矽材料在製造複雜的和高度集成電路時的產量潛能，該附聚缺陷包括附聚空位缺陷(例如D缺陷)和A缺陷，A缺陷不能通過用於溶解B缺陷的一類熱處理而在整個矽晶片內被容易地溶解。因為B缺陷容易溶解並且在任何情況下都無害，所以在一個實施例中，本發明的方法包括製備具有包含B缺陷但是基本沒有附聚缺陷的軸向對稱區域的單晶矽。在此情況下，B缺陷可被視為好像它們不是附聚內在缺陷。但是，在希望單晶矽基本上沒有所有的附聚缺陷包括B缺陷時，該方法包括對從包含B缺陷的晶錠切下的晶片進行退火以消除B缺陷的附加的步驟。
VIII.附聚缺陷的檢測可使用許多不同的技術來檢測附聚缺陷。(例如美國專利Nos.5919302；5994761；6190631；6254672；6287380；6328795和6312516所指出的方法)。例如，通常通過優先在Secco蝕刻溶液中將單晶矽樣品蝕刻大約30分鐘，然後對該樣品進行微觀檢驗來檢測流型缺陷或D缺陷。(見例如H.Yamagishi等的Semicond.Sci.Technol.7，A135(1992))。儘管該方法一般用於檢測附聚空位缺陷，但是該方法也可用於檢測A缺陷。當使用此技術時，這些缺陷當存在時表現為樣品表面上的大的凹坑。
另外，通過使用例如上文引用的美國專利和專利申請中所述的方法，利用在施加熱量時能夠擴散到單晶矽基體中的金屬來裝飾附聚的本徵點缺陷，可以目測地檢測這些缺陷。在此「缺陷裝飾」方法的另一實施例中，可在使用包含金屬的複合物之前對單晶矽樣品進行熱退火，以便檢測B類缺陷。
通常，利用上文所述的銅裝飾技術，可以互相區分出沒有附聚缺陷的間隙和空位為主的材料的區域，並且與包含附聚缺陷的材料相區分。無缺陷的間隙為主的材料的區域不包含通過蝕刻而顯現的裝飾特徵，而無缺陷的空位為主的材料的區域(在上述的高溫氧核溶解處理之前)包含由於對氧核銅裝飾而形成的小的蝕刻坑。
IX.定義文中所使用的以下語句或術語具有特定含義「附聚的本徵點缺陷」或簡言之「附聚缺陷」是指由以下反應造成的缺陷(i)空位附聚以生成D缺陷、流型缺陷、柵氧化層完整性缺陷、晶體原生顆粒缺陷、晶體原生光點缺陷，以及其它與空位有關的缺陷，或(ii)自間隙附聚以生成A缺陷、位錯環和位錯網，以及其它與自間隙有關的缺陷；「附聚的間隙缺陷」是指由矽自間隙原子附聚(例如，在變得過飽和之後，以降低它們的總能量)的反應造成的附聚的本徵點缺陷；「附聚的空位缺陷」是指由矽晶格空位附聚(例如在變得過飽和之後，以降低它們的總能量)的反應造成的附聚的空位點缺陷；「半徑」是指從晶片或晶錠的中心軸線到圓周邊緣或側向邊緣所測得的距離；「基本沒有附聚的本徵點缺陷」是指附聚缺陷的濃度(或尺寸)小於這些缺陷的檢測極限，該檢測極限目前為大約103缺陷/cm3；「V/I邊界」是指材料從空位為主轉變成自間隙為主的沿晶錠或晶片的半徑(或軸線)的在位置；「空位為主」以及「自間隙為主」是指其中本徵點缺陷主要為空位或自間隙的材料；以及「主體」通常是指晶錠的等直徑部分。
另外，應指出與晶格空位的附聚有關的缺陷或空位本徵點缺陷包括可觀測到的晶體缺陷，例如D缺陷、流型缺陷(FPDs)、柵氧化層完整性(GOI)缺陷、晶體原生顆粒(COP)缺陷、晶體原生光點缺陷(LPDs)，以及通過紅外線散射技術(例如例如掃描紅外顯微術和雷射掃描層析x射線攝影術)所觀測到的特定級別的體缺陷。
同樣，在空位過剩的區域中，或存在一定濃度的自由空位但是沒有發生附聚的區域中，存在作為用於形成氧化誘生堆垛層錯(OISF)的核的缺陷。據推測，這種通常緊鄰間隙為主的材料和空位為主的材料之間的邊界形成的特定缺陷，是由過剩的空位本徵點缺陷的存在而催化的高溫成核氧沉澱物；即，據推測此缺陷源於在接近V/I邊界的區域內氧和「自由」空位之間的反應。
最後，應指出，還沒有對與自間隙有關的缺陷進行很好的研究。它們通常被認為是低密度的間隙類位錯環或位錯網。這些缺陷不會導致柵氧化層完整性故障，該故障是重要的晶片性能評判標準，但是這些缺陷被廣泛認為是引起通常與電流洩漏問題有關的其它類型的器件故障的原因。
直拉矽中的這些空位和自間隙附聚缺陷的密度通常在大約1×103/cm3到大約1×107/cm3的範圍內。儘管這些值較低，但是附聚本徵點缺陷對器件製造的重要性日益增大，並且實際上目前被看作是器件製造工藝中的限制產量的因素。
示例為了說明本發明的方法，尤其是CR和CRM控制的影響，在同一熱區內採用相同或基本類似的拉晶速度曲線製備了兩個單晶矽晶錠。(標稱直徑為200mm的晶體，Ferrofludic CZ150拉晶機具有一「封閉」的熱區，或者一設計成實現文中所述的足以形成具有一定徑向寬度的軸向對稱的無缺陷區段的工藝條件的熱區，該工藝條件包括比率v/G0和冷卻速度。)每個晶體均生長以獲得在大約11PPMA到大約13PPMA的範圍內的平均氧含量。
使用與圖8中所示的曲線類似的CR和CRM曲線製備第一晶體，即晶體A(參照圖10A)。如從圖10A看到的，這會得到一個具有間隙為主的材料構成的軸向對稱無缺陷區域的晶體區段，該區域圍繞一其中具有附聚的空位缺陷的核心。(該區段在從大約0L到大約0.3L的等直徑部分的軸向長度上延伸)。
以一種與晶體A基本僅在CR和CRM曲線方面不同的方式(未示出)製備第二晶體，即晶體B(參照圖10B)。從圖10B中的晶體區段可見，CR曲線變化的作用是，該間隙為主的無缺陷區域的徑向寬度延伸通過晶錠的整個半徑，並且該區域軸向延伸。(該區段在基本相同的軸向長度上延伸，即從大約0L到大約0.3L)。
鑑於上文，製備第三晶體，即晶體C(參照圖10C)，其中進一步改變CR(如圖9中的曲線所示)以便更進一步增加間隙為主的無缺陷區段的軸向長度。(該區段也在基本相同的軸向長度上延伸，即從大約0L到大約0.3L)。
不局限於特定的理論，並參照圖10A、10B和10C，通常認為，隨著CR的改變，熔體-固體界面形狀也改變，並且位於或接近晶錠的中心軸線處的G0減小。結果，生長晶體的中心內的空位的濃度減小和/或v/G0的臨界值的徑向位置(即，當產生主要本徵點缺陷時，從自間隙到空位的轉變發生的位置，或者反之亦然)沿徑向向內移動。最終，間隙的濃度相對於空位的濃度足夠高，並且晶體區段在其中自間隙活動的溫度範圍內的停留時間足夠長，以允許自間隙沿徑向向內擴散以便與空位相結合併使空位湮滅。結果，可抑制附聚的空位缺陷的形成。
在此方面，圖6A和6B還進一步示出界面形狀的改變。圖6A和6B中給出的圖像是分別從晶體A和C或類似晶體得到的晶體區段在進行處理以顯現其界面形狀之後所得到的圖像。更具體地，在沿軸向切開晶體區段之後1.對晶體區段進行熱退火以增加其中的氧沉澱物，其中在大約500℃到大約1000℃的範圍內的一個或多個溫度下將該晶體區段加熱大約20小時到大約30小時，以便穩定氧沉澱物核，然後使這些核生長成氧沉澱物；2.然後，使用現有技術中已知的方法對該晶體區段進行銅裝飾處理，其中(i)將例如硝酸銅塗覆在該表面上，(ii)然後將該帶塗層的樣品加熱到大約850℃和1000℃之間的溫度大約5分鐘到大約15分鐘，以使金屬擴散到樣品中，(iii)然後冷卻並蝕刻(例如Secco蝕刻)該被熱處理的樣品，以顯現裝飾結果；3.最後，使用現有技術中已知的裝置，對該被裝飾/蝕刻的樣品進行半實驗室(semilab)的半衰期掃描(該掃描用較高解析度顯示被銅裝飾的界面形狀)。
(其它細節可參見例如上文所引用的標題為「Detection ofAgglomerated Defects.」的美國專利)鑑於上文，可以看到，通過以一種在此之前尚未實現的方式控制坩堝轉速，可在單晶矽晶錠生長期間改變G0，同時利用坩堝轉速調製確保氧含量均勻。另外，利用坩堝轉速控制G0，通過控制比率v/G0，以及任選地晶錠在其中本徵點缺陷活動的溫度範圍內的冷卻速度或停留時間，可選地可以抑制在單晶矽晶錠的重要部分上形成附聚的本徵點缺陷。
由於可在上述方法中進行多種改變而不會偏離本發明的範圍，所以在上述說明和示例中所包含的所有內容都應解釋為是說明性的而非限制性的。
權利要求
1.一種用於根據直拉法拉制單晶矽晶錠的方法，其中使籽晶與容納在坩堝中的矽熔體相接觸，該坩堝與該籽晶同軸，然後從該坩堝中拉出該籽晶以形成一緊鄰該籽晶的頸部，一緊鄰該頸部的籽晶錐體，以及一緊鄰該籽晶錐體的等直徑部分，該等直徑部分具有(i)至少為150mm的標稱直徑，(ii)長度L，該長度是從該籽晶錐體到該等直徑部分的過渡點沿該晶錠的軸線測得的，(iii)沿該軸線分別與該過渡點相距距離D(1→n)的第一組位置P(1→n)，該距離D(1→n)確定為L的一部分，以及(iv)沿該軸線分別與該過渡點相距距離DD(1→n)的第二組位置PP(1→n)，該距離DD(1→n)確定為L的一部分，其中第二組位置及其各自的距離可與第一組的相同或不同，該方法包括使該籽晶和該坩堝沿相反方向旋轉；隨著該晶錠的等直徑部分的軸向長度的增加而減小平均坩堝轉速CR，其中在位置P1處的平均坩堝轉速大於在位置P2處的平均坩堝轉速，其中D2≥(D1+0.1L)；以及通過坩堝轉速調製CRM控制該等直徑部分中的平均軸向氧含量基本恆定。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於，D2為大約0.8L。
3.根據權利要求2的方法，其特徵在於，D1小於大約0.6L。
4.根據權利要求2的方法，其特徵在於，D1小於大約0.4L。
5.根據權利要求1的方法，其特徵在於，D2為大約0.6L。
6.根據權利要求5的方法，其特徵在於，D1小於大約0.4L。
7.根據權利要求5的方法，其特徵在於，D1小於大約0.2L。
8.根據權利要求1的方法，其特徵在於，CR在位置P1和P2之間基本成線性減小。
9.根據權利要求1的方法，其特徵在於，D1為大約0.1L，CR從該過渡點到位置P1基本恆定。
10.根據權利要求2的方法，其特徵在於，CR從P2到大約該晶錠的等直徑部分的端部基本恆定。
11.根據權利要求1的方法，其特徵在於，隨著該晶錠的等直徑部分的軸向長度的增加，CRM增加。
12.根據權利要求11的方法，其特徵在於，CRM在位置PP1處的幅度小於在位置PP2處的幅度，其中DD2≥DD1。
13.根據權利要求12的方法，其特徵在於，DD2(DD1+0.1L)。
14.根據權利要求12的方法，其特徵在於，DD2為大約0.8L。
15.根據權利要求14的方法，其特徵在於，DD1小於大約0.6L。
16.根據權利要求14的方法，其特徵在於，DD1小於大約0.4L。
17.根據權利要求14的方法，其特徵在於，DD1小於大約0.2L。
18.根據權利要求12的方法，其特徵在於，DD2為大約0.6L。
19.根據權利要求18的方法，其特徵在於，DD1小於大約0.4L。
20.根據權利要求18的方法，其特徵在於，DD1小於大約0.2L。
21.根據權利要求12的方法，其特徵在於，DD2為大約0.4L。
22.根據權利要求21的方法，其特徵在於，DD1小於大約0.2L。
23.根據權利要求12的方法，其特徵在於，DD1為大約0.1L，從大約該過渡點到位置PP1，CRM的幅度大約為零。
24.根據權利要求23的方法，其特徵在於，DD2為大約0.4L，在位置PP1和PP2之間該幅度基本成線性增加。
25.根據權利要求23的方法，其特徵在於，DD2為大約0.6L，在位置PP1和PP2之間該幅度基本成線性增加。
26.根據權利要求23的方法，其特徵在於，DD2為大約0.8L，在位置PP1和PP2之間該幅度基本成線性增加。
27.根據權利要求12的方法，其特徵在於，DD1在大約0.1L和大約0.4L之間，而DD2在大約0.6L和大約0.9L之間，CRM的幅度從位置PP1處的大約0.1rpm到小於大約2rpm之間的值，增加到位置PP2處的大於大約2rpm到大約4rpm之間的值。
28.根據權利要求1的方法，其特徵在於，CRM隨著該晶錠的等直徑部分的軸向長度而增加，所述增加的幅度為正弦波函數。
29.根據權利要求1的方法，其特徵在於，CRM的幅度在CR的大約±5％到大約±40％的範圍內。
30.根據權利要求1的方法，其特徵在於，CRM的幅度在CR的大約+15％到大約±25％的範圍內。
31.根據權利要求1的方法，其特徵在於，CRM的幅度在CR以上和以下大約2rpm到大約8rpm的範圍內。
32.根據權利要求1的方法，其特徵在於，CRM的周期在大約30秒到大約90秒的範圍內。
33.根據權利要求1的方法，其特徵在於，在該等直徑部分生長期間，CR在從大約5rpm到大約15rpm的範圍內。
34.根據權利要求33的方法，其特徵在於，D1在大約0.1L到0.4L之間，而D2在大約0.6L到0.9L之間，在位置P1和P2之間CR從大約10rpm到大約12rpm之間的值減小到大約6rpm到大約8rpm之間的值。
35.根據權利要求1的方法，其特徵在於，該等直徑部分的平均軸向氧濃度為至少大約12PPMA。
36.根據權利要求1的方法，其特徵在於，該等直徑部分的平均軸向氧濃度根據長度而變化，該變化小於大約4％。
37.根據權利要求1的方法，其特徵在於，該等直徑部分的平均軸向氧濃度根據長度而變化，該變化小於大約2％。
38.根據權利要求1的方法，其特徵在於，該晶錠的等直徑部分在沒有施加磁場的情況下生長。
39.根據權利要求1的方法，其特徵在於，該晶錠的等直徑部分的軸向長度為至少大約750mm。
40.根據權利要求1的方法，其特徵在於，該晶錠的等直徑部分的標稱直徑為至少大約200mm。
41.根據權利要求1的方法，其特徵在於，該晶錠的等直徑部分的標稱直徑為至少大約300mm。
42.一種利用權利要求1的方法製備的單晶矽晶錠。
43.一種根據直拉法拉制單晶矽晶錠的方法，其中使籽晶與容納在坩堝中的矽熔體相接觸，該坩堝與該籽晶同軸，然後從該坩堝中拉出該籽晶以形成一緊鄰該籽晶的頸部，一緊鄰該頸部的籽晶錐體，以及一緊鄰該籽晶錐體的等直徑部分，所述等直徑部分的從該軸線延伸到其側面的標稱半徑至少為75mm，該方法包括使該籽晶和該坩堝沿相反方向旋轉；在該等直徑部分生長期間，使坩堝以一個平均坩堝轉速(CR)旋轉，該轉速足以獲得在該軸線附近具有一高度Za且在該半徑的大約中點具有一高度ZR/2的熔體-固體界面，該高度Za從該熔體表面測量為至少大約5mm，該高度ZR/2是該界面在該熔體表面之上的高度，並且至少為Za的大約120％；以及通過坩堝轉速調製(CRM)控制該等直徑部分中的平均軸向氧含量基本恆定。
44.根據權利要求43的方法，其特徵在於，所述界面在該等直徑部分已形成大約20％後出現。
45.根據權利要求43的方法，其特徵在於，所述界面在該等直徑部分已形成大約40％後出現。
46.根據權利要求43的方法，其特徵在於，所述界面在該等直徑部分已形成大約60％後出現。
47.根據權利要求43的方法，其特徵在於，所述界面在該等直徑部分已形成大約80％後出現。
48.根據權利要求43的方法，其特徵在於，所述等直徑部分的軸向長度為至少大約750mm。
49.根據權利要求43的方法，其特徵在於，Za為至少大約10mm。
50.根據權利要求43的方法，其特徵在於，Za為至少大約12mm。
51.根據權利要求43的方法，其特徵在於，ZR/2是Za的至少大約125％。
52.根據權利要求43的方法，其特徵在於，ZR/2是Za的至少大約135％。
53.根據權利要求43的方法，其特徵在於，在該等直徑部分已生長大約5％之後啟動CRM。
54.根據權利要求43的方法，其特徵在於，在該等直徑部分已生長大約10％之後啟動CRM。
55.根據權利要求43的方法，其特徵在於，CRM根據正弦波進行調製。
56.根據權利要求43的方法，其特徵在於，該晶錠的等直徑部分的標稱半徑為至少大約100mm。
57.根據權利要求43的方法，其特徵在於，該晶錠的等直徑部分的標稱半徑為至少大約150mm。
58.一種利用權利要求43的方法製備的單晶矽晶錠。
59.一種根據直拉法拉制單晶矽晶錠的方法，其中使籽晶與容納在坩堝中的矽熔體相接觸，該坩堝與該籽晶同軸，然後從該坩堝中拉出該籽晶以形成一緊鄰該籽晶的頸部，一緊鄰該頸部的籽晶錐體，以及一緊鄰該籽晶錐體的等直徑部分，所述等直徑部分的標稱直徑至少為150mm，該方法包括使該籽晶和該坩堝沿相反方向旋轉；控制該晶錠的等直徑部分的至少一個區段的比率v/G0，其中v是生長速度，G0是從凝固溫度到不小於大約1300℃的溫度範圍內的平均軸向溫度梯度，對所述比率的控制包括隨著所述區段的生長而減小平均坩堝轉速(CR)；通過坩堝轉速調製(CRM)控制該區段中的平均軸向氧含量基本恆定；以及控制所述區段從該凝固溫度到大約1050℃或更低溫度的冷卻速度，其中所述區段包括一個軸向對稱區域，該區域基本沒有(i)附聚空位缺陷，或(ii)A類附聚間隙缺陷。
60.根據權利要求59的方法，其特徵在於，在從該凝固溫度冷卻所述區段時，間隙是所述軸向對稱區域內的主要本徵點缺陷。
61.根據權利要求60的方法，其特徵在於，所述區域基本上沒有B類附聚間隙缺陷。
62.根據權利要求61的方法，其特徵在於，所述軸向對稱區域從該晶錠的側邊沿徑向向內延伸，並且從該側邊沿徑向朝該中心軸線測得的其寬度為該晶錠的半徑的大約100％。
63.根據權利要求62的方法，其特徵在於，所述區域的沿該中心軸線測得的長度為該晶錠的等直徑部分的軸向長度的至少大約60％。
64.根據權利要求62的方法，其特徵在於，所述區域的沿該中心軸線測得的長度為該晶錠的等直徑部分的軸向長度的至少大約90％。
65.根據權利要求59的方法，其特徵在於，在從該凝固溫度冷卻所述區段時，空位是所述軸向對稱區域內的主要本徵點缺陷。
66.根據權利要求65的方法，其特徵在於，所述軸向對稱區域從該中心軸線沿徑向向外延伸，並且從該中心軸線沿徑向朝該側邊測得的其寬度為該晶錠的半徑的大約100％。
67.根據權利要求66的方法，其特徵在於，所述區域的沿該中心軸線測得的長度為該晶錠的等直徑部分的長度的至少大約60％。
68.根據權利要求66的方法，其特徵在於，所述區域的沿該中心軸線測得的長度為該晶錠的等直徑部分的長度的至少大約90％。
69.根據權利要求59的方法，其特徵在於，該方法還包括將所述區段冷卻到低於大約800℃的溫度，並且，作為所述冷卻步驟的一部分，將所述區段的至少一部分驟冷通過用於自間隙缺陷附聚的成核溫度。
70.根據權利要求59的方法，其特徵在於，該等直徑部分的區段具有(i)長度L，該長度是從該籽晶錐體到該等直徑部分的過渡點沿該晶錠的軸線測得的，(ii)沿該軸線分別與該過渡點相距距離D(1→n)的第一組位置P(1→n)，該距離D(1→n)確定為L的一部分，以及(iii)沿該軸線分別與該過渡點相距距離DD(1→N)的第二組位置PP(1→n)，該距離DD(1→n)確定為L的一部分，其中第二組位置及其各自的距離可與第一組的相同或不同，並且，隨著該區段的軸向長度的增加而減小平均坩堝轉速(CR)，其中在位置P1處的平均坩堝轉速大於在位置P2處的平均坩堝轉速，其中D2≥(D1+0.1L)。
71.根據權利要求70的方法，其特徵在於，CRM隨著該晶錠的等直徑部分的該區段的軸向長度的增加而增加。
72.根據權利要求71的方法，其特徵在於，CRM在位置PP1處的幅度小於在位置PP2處的幅度，其中DD2≥DD1。
73.根據權利要求72的方法，其特徵在於，DD2≥(DD1+0.1L)。
74.根據權利要求59的方法，其特徵在於，該等直徑部分的標稱直徑為至少大約200mm。
75.根據權利要求59的方法，其特徵在於，該等直徑部分的標稱直徑為至少大約300mm。
全文摘要
本發明針對一種用於製備形式為晶錠或晶片的單晶矽的方法，其中使用坩堝旋轉來控制該晶體中的尤其是位於或接近該中心軸線處的平均軸向溫度梯度G
文檔編號C30B29/06GK1738931SQ200380108637
公開日2006年2月22日 申請日期2003年10月31日 優先權日2002年11月12日
發明者Z·陸, S·L·金貝爾, Y·陶 申請人:Memc電子材料有限公司