生长晶锭的方法和晶锭技术

提供了一种生长晶锭的方法。所述生长晶锭的方法包括：使硅熔融以制备硅熔融液，制备具有晶体取向[110]的晶种，由所述晶种生长颈部，以及由所述颈部生长具有晶体取向[110]的晶锭。所述颈部具有约4mm至约8mm的直径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生长晶锭的方法和晶锭
本公开涉及一种生长晶锭的方法和一种晶锭。
技术介绍
通常，用于制造半导体装置的晶片的制造工艺可包括：切割娃单晶晶徒的切割工 艺，将经切割的晶片边缘修圆的边缘磨削工艺，使晶片由于切割工艺而产生的粗糙表面平 坦化的研磨工艺，除去在边缘磨削工艺或研磨工艺期间附着至晶片表面的颗粒和各种污染 物的fe洁工乙，得到适用于后处理的形状和表面的表面抛光工艺，以及对于晶片边缘的边 缘抛光工艺。 ~ 可通过丘克拉斯基（czochralski，CZ)法或者浮区（FZ)法来生长娃单晶晶锭。由 于通过CZ法能够制造出大直径的单个单晶晶锭，并且CZ法也是相对便宜的方法，所以通常 使用CZ法来生长硅单晶晶锭。 CZ法可通过将晶种浸渍在硅熔融液中，随后以较低速度提拉晶种来进行。 然而，需要具有新晶体取向的产品来克服现存的半导体装置的局限性。例如，预期 具有晶体取向[110]的产品可能成为下一代产品。然而，当与具有晶体取向[100]的晶体 相比时，由于位错在晶体生长方向上的增加，并且位错也是难以控制的，所以具有晶体取向 [110]的晶锭具有低结晶度。
技术实现思路
技术问题 多种实施方式提供了具有晶体取向[100]的高质量的晶片。 技术方案 在一个实施方式中，生长晶锭的方法包括：使硅熔融以制备硅熔融液；制备具有 晶体取向[110]的晶种；由所述晶种生长颈部；以及从所述颈部生长具有晶体取向[110] 的晶锭，其中所述颈部具有约4mm至约8mm的直径。 在附图和下面的说明书中对一个或多个实施方式的细节进行了描述。根据说明书 和附图以及权利要求，其它特征将是清晰明了的。 有益效果 按照生长晶锭的方法，可生长具有晶体取向[110]的高质量的晶锭。也就是说，可 制造具有新晶体取向的晶片，该具有新晶体取向的晶片能够克服现有技术中的半导体装置 的局限性。也就是说，利用具有晶体取向[110]的晶锭可以制造装置效率改进的晶片。 [00 13] 具体地，晶种的硼浓度可对应于硅熔融液的掺杂浓度。因此，可使由于硅熔融液和 晶种之间的浓度差异而发生的失配得到控制。失配位错表示：在硅熔融液的掺杂浓度与晶 种的掺杂溶度不同的情况中，当晶种与硅熔融液接触时，由于它们之间的常数不同而在晶 种内发生的位错。在实施方式中，可控制失配位错以生长具有高质量的单晶。 而且，因为通过根据实施方式的生长晶锭的方法而生长的颈部的直径大于现有技 术中生长的颈部的直径，因此通过根据实施方式的生长晶锭的方法而生长的颈部可支撑大 尺寸高重量的晶锭。也就是说，可防止工艺失败，并且可改进工艺的产率。 【附图说明】 图1为示出了根据实施方式的生长晶锭的方法的流程图。 图2为通过根据实施方式的生长晶锭的方法所制造的晶锭的立体图。 图3为在根据实施方式的生长晶锭的方法中使用的，制造晶锭的设备的剖面图。 图4为示出了在根据实施方式的生长晶锭的方法中，位错长度相对于颈部直径的 实验数据的曲线图。 【具体实施方式】 在附图中，为描述的方便和清楚性，修改了每一层（膜）、每一区域、每一图案或每 一结构的厚度和尺寸。因此，每一元件的尺寸并不完全反映实际尺寸。 下面将参照附图更充分地描述示例性实施方式。 下面参照图1和图2,将详细地描述根据实施方式的生长晶锭的方法以及通过该 方法制造的晶锭。图1示出了根据实施方式的生长晶锭的方法的流程图。图2为通过根据 实施方式的生长晶锭的方法制造的晶锭的立体图。 根据实施方式的生长晶锭的方法，包括：制备熔融液（ST100)，制备晶种（ST200)， 生长颈部（ST300)，以及生长晶锭（ST400)。 在制备熔融液（ST100)期间，硅熔融液可在安装在腔室中的石英坩埚中进行制 备。也就是说，在制备熔融液（S100)期间，可使硅熔融以制备硅熔融液。硅熔融液可具有 约8· 5 X 1018原子/cm3至约1· 7 X 1019原子/cm3的掺杂浓度。更具体地，硅熔融液可掺杂 有硼。在此，硼可具有约8.5 X1018原子/cm3至约1.7 X1019原子/cm3的浓度。在硼掺杂 浓度下，硼可被大量的掺杂以用于测定EPI-基底，而并不用于测定一般比电阻带（g eneral specific resistance band) 〇 具体地，在制备熔融液（STIOO)期间，可施加磁场。具体地，磁场可被施加至硅熔 融液表面的较低侧。更具体地，如果硅熔融液表面的水平高度为零，则最大磁场可被施加至 相应于距离零约-100mm的水平高度的位置。磁场可具有约1500G至约3500G的强度。因 此，可降低硅熔融液的温度偏差。从而，可使位错得到控制。 在制备晶种（ST2〇0)期间，可制备具有晶体取向[110]的晶种。因此，可由晶种生 长具有晶体取向[110]的晶锭。 晶种可具有约8· 5X 1018原子/cm3至约L 7χ 1019原子/cm3的硼浓度。也就是说， 晶种的硼浓度可对应于硅熔融液的掺杂浓度。因此，可使由于硅熔融液和晶种之间的浓度 差异而发生的失配得到控制。失配位错表示：在硅熔融液的掺杂浓度与晶种的掺杂溶度不 同的情况中，当晶种与硅熔融液接触时，由于它们之间的常数不同而在晶种内发生的位错。 在当前实施方式中，可控制失配位错以生长具有高质量的单晶。 接下来，在生长颈部（ST300)期间，可由晶种生长颈部。也就是说，可由晶种生长 具有薄且长的形状的颈部N。 在生长颈部（ST300)期间，颈郃可具有约3. 〇mm/min至约3. 2mra/min的生长速率。 因此，颈部可以以与位错速度相比较快的速度生长，以控制位错。 如果颈部具有约2mm/min或更低的生长速率，则颈部的直径可能增加。因此，可能 更难控制[110]晶体中颈邰的位错。另一方面，如果颈郃具有约4mm/min或更高的生长速 率，则颈部的直径可能减小。因此，颈部易被重物损害。因此，颈部可具有约3mm/min至约 3. 2mra/min的生长速率。 参照图2,颈部N可具有约400mm或更长的长度1。而且，颈部N可具有约4mm至 约8mm的直径d。因为颈部N具有的直径大于现有技术中颈部的直径，因此颈部N可以支撑 大尺寸高重量的晶锭。也就是说，可以防止工艺失败，并且可以改进工艺产率。 详细地，如果颈部具有小于约4mm的直径，则在生长晶锭期间，颈部可能不能承受 大尺度的晶锭（具有约300nm或更大的直径）的重量。因此，颈部可能发生断裂而引起损 失。而且，如果颈部具有大于约8mm的直径，可能难以控制颈部的位错。 参照下面的实验结果，将描述颈部具有约4mm至约8mm的直径以及约4〇〇mm或更 长的长度的原因。 下表示出了根据颈部直径来排列位错长度所得到的结果。图4以图4中的曲线形 式示出了下表中的实验数据。 [表 1] 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生长晶锭的方法，所述方法包括：使硅熔融以制备硅熔融液；制备具有晶体取向[110]的晶种；由所述晶种生长颈部；以及从所述颈部生长具有晶体取向[110]的晶锭；其中，所述颈部具有约4mm至约8mm的直径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.23 KR 10-2012-00419871. 一种生长晶锭的方法，所述方法包括： 使硅熔融以制备硅熔融液； 制备具有晶体取向[110]的晶种； 由所述晶种生长颈部；以及 从所述颈部生长具有晶体取向[110]的晶锭； 其中，所述颈部具有约4mm至约8mm的直径。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述硅熔融液具有约8. 5X 1018原子/cm3至约 1. 7 X 1019原子/cm3的掺杂浓度。3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述硅熔融液具有约8. 5X 1018原子/cm3至约 1.7X1019原子/cm 3的硼浓度。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述晶种具有约8. 5X1018原子/cm3至约 1. 7 X 1019原子/cm3的掺杂浓度。5. 根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵化振，金尚熹，郑容好，金南锡，
申请(专利权)人：LG矽得荣株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR