[发明专利]制造退火晶片的方法

摘要

提供了制造退火晶片的方法，所述方法能在退火之后避免残留的空洞以及在退火晶片上形成的氧化物膜的TDDB特性的劣化，并且可以扩大硅单晶中能够含有的氮浓度的范围。在制造退火晶片的方法中，控制拉晶条件，使得拉晶速度V与晶体生长的轴方向上的平均温度梯度G之间的比例V/G不小于0.9×(V/G)crit且不大于2.5×(V/G)crit，并且将拉晶炉内的氢气分压设定为不小于3帕且小于40帕。硅单晶的氮浓度大于5×1014个原子/cm3且不大于6×1015个原子/cm3，碳浓度不小于1×1015个原子/cm3且不大于9×1015个原子/cm3，并且热处理在杂质浓度不大于5ppma的稀有气体气氛中进行，或在非氧化气氛中进行。

主权项

一种制造退火晶片的方法，其包括以下步骤：通过卓克拉尔斯基法使加入氮、碳和氢的硅单晶生长；从所述硅单晶切出衬底；和对所述切出衬底进行热处理，其中，对于在所述生长所述硅单晶的步骤中通过卓克拉尔斯基法制造硅单晶的生长条件，如果将拉晶速率V(mm/min)与晶体生长的轴方向上的平均温度梯度G(℃/mm)之间的比率定义为V/G，并将未向所述硅单晶加入氮、氢和碳的情况下的V/G定义为(V/G)crit，则控制拉晶条件，以使得V/G不小于0.9×(V/G)crit且不大于2.5×(V/G)crit(其中V代表拉晶速率[mm/min]，G代表在晶体生长的轴方向上从熔点至1350℃的平均温度梯度[℃/mm]，并且所述(V/G)crit是对应于未向其中加入氮、氢和碳的硅单晶中的I区域和V区域之间边界的部分的V/G值，所述V区域是在晶体生长过程中从固‑液界面引入过量空位的区域，而所述I区域是在晶体生长过程中从固‑液界面引入过量间隙的区域)，以及将拉晶炉内的氢气分压设定为不小于3帕且小于40帕，在所述生长所述硅单晶的步骤中生长的所述硅单晶是向其中加入了氮、碳和氢的以下的硅单晶，其氮浓度为大于5×1014个原子/cm3且不大于6×1015个原子/cm3，并且碳浓度为不小于1×1015个原子/cm3且不大于9×1015个原子/cm3，并且在所述热处理步骤中，热处理在杂质浓度不大于5ppma的稀有气体气氛中进行，或者在非氧化气氛中进行，其中在不小于1150℃且不大于1250℃的加热温度下，在不少于10分钟且不多于2小时的加热时间的热处理之后，在所述衬底表面上将要形成的氧化物膜的膜厚度被抑制为不大于2nm。