[发明专利]由单晶硅构成的半导体晶片和用于制备由单晶硅构成的半导体晶片的方法

权利要求书

1.一种由单晶硅构成的半导体晶片，其具有前侧、后侧、中部和周边，其包括：

从所述中部延伸至所述周边的Nv区域；

从所述前侧延伸至进入所述半导体晶片的内部中不小于20μm的深度的洁净区，其中借助于铂扩散和DLTS确定的所述洁净区中的空穴密度不超过1×10¹³个空穴/cm³；

不小于4.5×10¹⁷个原子/cm³且不超过5.5×10¹⁷个原子/cm³的氧浓度；

所述半导体晶片的所述内部中的区域，该区域与所述洁净区邻接，并且具有可借助于热处理形成为具有不小于5.5×10⁹/cm³的峰值密度的BMD的核，其中所述热处理包括在4小时的时段内将所述半导体晶片加热至800℃的温度，以及在16小时的时段内将其加热至1000℃的温度。

2.根据权利要求1所述的半导体晶片，其中BMD的所述峰值密度在离所述半导体晶片的所述前侧不超过100μm的距离处。

3.根据权利要求1或2所述的半导体晶片，其中从所述半导体晶片的所述中部至所述周边，离所述半导体晶片的所述前侧的距离为9μm至340μm的BMD的密度的平均值满足比率D_BMDmax/D_BMDmin不超过1.4的条件，其中D_BMDmax是BMD的最大密度，且D_BMDmin是BMD的最低密度。

4.根据权利要求1或2所述的半导体晶片，其中从所述半导体晶片的所述中部至所述周边，离所述半导体晶片的所述前侧的距离为9μm至340μm的BMD的大小满足比率S_BMD大/S_BMD小不超过1.3的条件，其中S_BMD大是所述BMD中的最大值，且D_BMD小是所述BMD中的最小值。

5.一种用于制备由单晶硅构成的半导体晶片的方法，其按如下顺序包括：

通过CZ法生长硅单晶；

从所述单晶中分离至少一个由单晶硅构成的半导体晶片，其中所述半导体晶片具有不小于4.5×10¹⁷个原子/cm³且不大于5.5×10¹⁷个原子/cm³的氧浓度，并且完全由Nv区域构成；

在含有氩和氧的气氛中，在不小于20s且不超过40s的时段内，在不小于1285℃且不超过1295℃的第一温度范围内的温度下，对由单晶硅构成的所述半导体晶片进行第一RTA处理；

对所述半导体晶片进行化学处理，其包括从所述半导体晶片的前侧化学去除氧化物层；

在含有氩和氨的气氛中，在不小于15s且不超过30s的时段内，在不小于1160℃且不超过1185℃的第二温度范围内的温度下，并且在惰性气氛中，在不小于20s且不超过40s的时段内，在不小于1150℃且不超过1175℃的第三温度范围内的温度下，对由单晶硅构成的所述半导体晶片进行第二RTA处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述单晶的生长在含氩和氢的气氛中进行。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中单晶以不小于0.5mm/min的拉制速度生长，并且所述单晶具有至少300mm的直径。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中在氩气氛中进行在所述第三温度范围内的所述RTA处理。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中在所述第三温度范围内的所述RTA处理之后，进行由单晶硅构成的所述半导体晶片的热处理，并且在4小时的时段内将所述半导体晶片加热至800℃，并且在16小时的时段内将所述半导体晶片加热至1000℃。