降低单晶硅内部气孔尺寸的拉晶方法及单晶晶棒技术

本发明专利技术提供一种降低单晶硅内部气孔尺寸的拉晶方法及单晶晶棒，涉及单晶硅拉晶技术领域，在拉晶过程中，通过使用预定表面粗糙度的石英坩埚进行拉晶，在多晶硅料熔化成硅熔体时，减少石英坩埚对氩气

【技术实现步骤摘要】
降低单晶硅内部气孔尺寸的拉晶方法及单晶晶棒


[0001]本专利技术属于单晶硅拉晶的
，具体涉及一种降低单晶硅内部气孔尺寸的拉晶方法及单晶晶棒
。

技术介绍

[0002]半导体发展至今，在工业上，有两种方法可用来拉制单晶硅，一种是
FZ
，一种是
CZ
，其中
CZ
法拉制单晶硅占比
80
％以上
。
在
CZ
直拉单晶的过程中，包括装料
、
抽空
、
熔料
、
稳定化
、
引晶
、
放肩
、
等径
、
收尾环节；然而，在化料步骤中，硅料熔化后的熔硅中会夹杂大量的气泡；同时，单晶石英坩埚内壁容易吸附气泡，在拉晶过程中，这些气泡可能会进入晶体内部，在晶棒内部形成气孔，随着半导体芯片进入
3nm
时代，整个行业对单晶硅衬底的要求日益严格，要求单晶衬底的气孔尺寸需小于
30
μ
m
，因此，需要探究一种新的拉晶工艺，以满足气孔尺寸小于
30
μ
m
要求
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供一种新的降低单晶硅内部气孔尺寸的拉晶方法
。
[0004]还有必要提供一种单晶晶棒
。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种降低单晶硅内部气孔尺寸的拉晶方法，在拉晶过程中，通过使用预定表面粗糙度的石英坩埚进行拉晶，以降低晶棒内部气孔的尺寸，使得气孔小于
30
μ
m。
[0007]优选地，所述预定表面粗糙度与晶棒内部气孔尺寸成正比
。
[0008]优选地，预定表面粗糙度小于2μ
m。
[0009]一种单晶晶棒，利用如上所述的降低单晶硅内部气孔尺寸的拉晶方法进行拉制，得到晶棒
。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0011]本专利技术提供的一种降低单晶硅内部气孔尺寸的拉晶方法，在拉晶过程中，通过使用预定表面粗糙度的石英坩埚进行拉晶，在多晶硅料熔化成硅熔体时，减少石英坩埚对氩气
、SiO
等气体的吸附，以降低吸附的气体以微小的气泡形式在等径过程中进入晶棒中，形成气孔，以降低晶棒内部气孔的尺寸，使得气孔小于
30
μ
m。
具体实施方式
[0012]以下对本专利技术实施例的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述
。
[0013]一种降低单晶硅内部气孔尺寸的拉晶方法，在拉晶过程中，通过使用预定表面粗糙度的石英坩埚进行拉晶，以降低晶棒内部气孔的尺寸，使得气孔小于
30
μ
m。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0015]本专利技术提供的一种降低单晶硅内部气孔尺寸的拉晶方法，在拉晶过程中，通过使用预定表面粗糙度的石英坩埚进行拉晶，一方面，在多晶硅料熔化成硅熔体时，减少石英坩
[0027][0028]上述数据中，硅片总数为
40000
枚，气孔片只是有气孔的硅片，没有其他没有气孔的硅片都是合格硅片，上述为
40000
枚硅片中的有气孔的硅片的结果
。
[0029]由实施例一
、
对比例一
、
对比例二可知，在同样的拉晶工艺的情况下，实施例一的气孔不良尺寸＜
30
μ
m
的比例最低，为
9.46
％，较量产的
18.25
％，降了
8.79
个百分点
。
把气孔不良片
(
尺寸＜
30
μ
m)
降至
10
个百分点以下，降低了成本
。
[0030]使用实施例一
、
对比例一
、
对比例二的方法进行晶棒拉制，拉制得到晶棒成活率及氧含量如表2所示：
[0031]表2[0032][0033][0034]由上述可知，通过降低石英坩埚的表面粗糙度，能够降低晶棒的氧含量，且利于晶棒成晶
。
[0035]以上所揭露的仅为本专利技术较佳实施例而已，当然不能以此来限定本专利技术之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本专利技术权利要求所作的等同变化，仍属于专利技术所涵盖的范围
。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种降低单晶硅内部气孔尺寸的拉晶方法，其特征在于：在拉晶过程中，通过使用预定表面粗糙度的石英坩埚进行拉晶，以降低晶棒内部气孔的尺寸，使得气孔小于
30
μ
m。2.
如权利要求1所述的降低单晶硅内部气孔尺寸的拉晶方法，其特征在于：所述预定表面粗糙度与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洁，马成，芮阳，徐慶晧，王黎光，曹启刚，王忠保，
申请(专利权)人：宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：