CN114381799A - 消除重掺锑管道的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种消除重掺锑管道的方法，所属硅片生产加工技术领域，包括如下操作步骤：第一步：确认发生杂质管道不良的背景与原理；1）RRG要求越来越严格，需要在拉晶工艺上作出改善RRG的调整，但是调整后的结果表现为RRG水平得到满足但同时带来了杂质管道的不良产生，导致合格率为0%，杂质管道具体表现为硅片中心存在色差实心圆且整根存在。2）硅片表面的电阻率对硅片的影响。第二步：将异常的凸状改变为正常的凹状，即可解决小平面的生长位置。第三步：减少锑的掺杂量以降低锑杂质的浓度。具有质量稳定性好、加工难度小和报废率低的特点。解决了拉晶过程出现重掺锑管道产生报废的问题。
Description
技术领域
本发明涉及硅片生产加工技术领域，具体涉及一种消除重掺锑管道的方法。
背景技术
受限于更加低的<111>晶向的RRG需求，在进行开发工艺时出现了整棒存在杂质管道的状况，具体表现为经过CP腐蚀后的Slug硅片中心有颜色异常的实心圆，半径不一，对于此种异常，客户不予接受，从而需要寻找一种可以消除杂质管道的工艺方法，降低不良率。
发明内容
本发明主要解决现有技术中存在质量稳定性差、加工难度大和报废率高的不足，提供了一种消除重掺锑管道的方法，其具有质量稳定性好、加工难度小和报废率低的特点。解决了拉晶过程出现重掺锑管道产生报废的问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种消除重掺锑管道的方法，包括如下操作步骤：
第一步：确认发生杂质管道不良的背景与原理；
1）RRG要求越来越严格，需要在拉晶工艺上作出改善RRG的调整，但是调整后的结果表现为RRG水平得到满足但同时带来了杂质管道的不良产生，导致合格率为0%，杂质管道具体表现为硅片中心存在色差实心圆且整根存在。
2）硅片表面的电阻率对硅片的影响；在面内位置与电阻率值的关系中，中心值明显偏低，即电阻率在硅片中心值较边缘电阻率显著偏低，这是由于中心杂质浓度较边缘杂质浓度高导致存在的电阻率偏差，杂质浓度高的位置与硅片的宏观不良表现相吻合。
第二步：将异常的凸状改变为正常的凹状，即可解决小平面的生长位置。
第三步：减少锑的掺杂量以降低锑杂质的浓度。
作为优选，在降低RRG的前提下拉晶，使得大部分参数无法被更改的前提下，只能通过改变拉速模式，由定速拉晶改变为变速拉晶，其次增大Gap值以获得较大的温度梯度，从而改变生长界面形状。
作为优选，晶体温度控制在1700度～1800度，控制炉压为21～25Torr、惰性气体流量95～105slpm、坩埚转速为11～15转 /分钟，籽晶的转速为15～18转/分钟。
作为优选，锑元素的分凝系数为0.023，远小于1；导致锑杂质容易在生长界面附近形成富集层，生长界面的形状决定了杂质在面内的分布状况。
作为优选，生长界面分为凸向溶体、平坦和凹向溶体三种，如果生长界面呈现凹状，则在单晶边缘引起小平面生长，如果生长界面成凸状，则在单晶中心部分引起小平面生长，在小平面上容易引起杂质富集，杂质管道即出现在单晶中心部分的小平面。
本发明能够达到如下效果：
本发明提供了一种消除重掺锑管道的方法，与现有技术相比较，具有质量稳定性好、加工难度小和报废率低的特点。解决了拉晶过程出现重掺锑管道产生报废的问题。
具体实施方式
下面通过实施例，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种消除重掺锑管道的方法，包括如下操作步骤：
第一步：确认发生杂质管道不良的背景与原理；
1）RRG要求越来越严格，需要在拉晶工艺上作出改善RRG的调整，但是调整后的结果表现为RRG水平得到满足但同时带来了杂质管道的不良产生，导致合格率为0%，杂质管道具体表现为硅片中心存在色差实心圆且整根存在。
2）硅片表面的电阻率对硅片的影响；在面内位置与电阻率值的关系中，中心值明显偏低，即电阻率在硅片中心值较边缘电阻率显著偏低，这是由于中心杂质浓度较边缘杂质浓度高导致存在的电阻率偏差，杂质浓度高的位置与硅片的宏观不良表现相吻合。
锑元素的分凝系数为0.023，远小于1；导致锑杂质容易在生长界面附近形成富集层，生长界面的形状决定了杂质在面内的分布状况。生长界面分为凸向溶体、平坦和凹向溶体三种，如果生长界面呈现凹状，则在单晶边缘引起小平面生长，如果生长界面成凸状，则在单晶中心部分引起小平面生长，在小平面上容易引起杂质富集，杂质管道即出现在单晶中心部分的小平面。
第二步：将异常的凸状改变为正常的凹状，即可解决小平面的生长位置；在降低RRG的前提下拉晶，使得大部分参数无法被更改的前提下，只能通过改变拉速模式，由定速拉晶改变为变速拉晶，其次增大Gap值以获得较大的温度梯度，从而改变生长界面形状。
晶体温度控制在1760度，控制炉压为23Torr、惰性气体流量965slpm、坩埚转速为13转 /分钟，籽晶的转速为17转/分钟。
第三步：减少锑的掺杂量以降低锑杂质的浓度。
综上所述，该消除重掺锑管道的方法，具有质量稳定性好、加工难度小和报废率低的特点。解决了拉晶过程出现重掺锑管道产生报废的问题。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (5)
1.一种消除重掺锑管道的方法，其特征在于包括如下操作步骤：
第一步：确认发生杂质管道不良的背景与原理；
1）RRG要求越来越严格，需要在拉晶工艺上作出改善RRG的调整，但是调整后的结果表现为RRG水平得到满足但同时带来了杂质管道的不良产生，导致合格率为0%，杂质管道具体表现为硅片中心存在色差实心圆且整根存在；
2）硅片表面的电阻率对硅片的影响；在面内位置与电阻率值的关系中，中心值明显偏低，即电阻率在硅片中心值较边缘电阻率显著偏低，这是由于中心杂质浓度较边缘杂质浓度高导致存在的电阻率偏差，杂质浓度高的位置与硅片的宏观不良表现相吻合；
第二步：将异常的凸状改变为正常的凹状，即可解决小平面的生长位置；
第三步：减少锑的掺杂量以降低锑杂质的浓度。
2.根据权利要求1所述的消除重掺锑管道的方法，其特征在于：在降低RRG的前提下拉晶，使得大部分参数无法被更改的前提下，只能通过改变拉速模式，由定速拉晶改变为变速拉晶，其次增大Gap值以获得较大的温度梯度，从而改变生长界面形状。
3.根据权利要求2所述的消除重掺锑管道的方法，其特征在于：晶体温度控制在1700度～1800度，控制炉压为21～25Torr、惰性气体流量95～105slpm、坩埚转速为11～15转 /分钟，籽晶的转速为15～18转/分钟。
4.根据权利要求1所述的消除重掺锑管道的方法，其特征在于：锑元素的分凝系数为0.023，远小于1；导致锑杂质容易在生长界面附近形成富集层，生长界面的形状决定了杂质在面内的分布状况。
5.根据权利要求4所述的消除重掺锑管道的方法，其特征在于：生长界面分为凸向溶体、平坦和凹向溶体三种，如果生长界面呈现凹状，则在单晶边缘引起小平面生长，如果生长界面成凸状，则在单晶中心部分引起小平面生长，在小平面上容易引起杂质富集，杂质管道即出现在单晶中心部分的小平面。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114921846A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-19 | 宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司 | 降低重掺锑<100>单晶杂质条纹的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05208892A (ja) * | 1992-01-29 | 1993-08-20 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶シリコン棒の製造方法 |
| WO2005080646A1 (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-01 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | 単結晶半導体の製造方法 |
| CN101717993A (zh) * | 2009-11-10 | 2010-06-02 | 天津市环欧半导体材料技术有限公司 | 直拉重掺锑单晶的掺杂方法及掺杂装置 |
| CN104711675A (zh) * | 2015-02-16 | 2015-06-17 | 浙江金瑞泓科技股份有限公司 | 磷砷锑共掺杂的n型重掺直拉硅单晶及其硅外延片 |
-
2021
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05208892A (ja) * | 1992-01-29 | 1993-08-20 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶シリコン棒の製造方法 |
| WO2005080646A1 (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-01 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | 単結晶半導体の製造方法 |
| CN101717993A (zh) * | 2009-11-10 | 2010-06-02 | 天津市环欧半导体材料技术有限公司 | 直拉重掺锑单晶的掺杂方法及掺杂装置 |
| CN104711675A (zh) * | 2015-02-16 | 2015-06-17 | 浙江金瑞泓科技股份有限公司 | 磷砷锑共掺杂的n型重掺直拉硅单晶及其硅外延片 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 施承启等: "提高C_Z重掺锑硅单晶质量和成品率的研究", 《上海有色金属》 * |
| 梁李成等: "重掺锑单晶硅及其掺杂和生长方法", 《半导体光电》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114921846A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-19 | 宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司 | 降低重掺锑<100>单晶杂质条纹的方法 |
| CN114921846B (zh) * | 2022-05-31 | 2023-10-24 | 宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司 | 降低重掺锑<100>单晶杂质条纹的方法 |
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