專利名稱：使用可變磁場控制生長的硅晶體的熔體-固體界面形狀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及生產(chǎn)用于電子元件制造的單晶硅的領(lǐng)域。具體地， 本發(fā)明的實(shí)施例涉及通過施加可變磁場控制生長晶體的熔體-固體界面形狀。
背景技術(shù)：
單晶硅是大多數(shù)用于制造半導(dǎo)體電子元件的工藝中的原料，它通常根據(jù)所謂的直拉法(Czochralski)工藝準(zhǔn)備。在此工藝中，將多晶體硅或者 多晶硅填充到坩堝內(nèi)并進(jìn)行熔化，使籽晶與熔融的硅接觸，并通過較緩慢 的抽拔來生長單晶體晶錠。在完成頸部的形成之后，減小拉晶速率和/或熔 體溫度以使晶體的直徑擴(kuò)大，直到達(dá)到預(yù)期或目標(biāo)直徑。然后，通過控制 拉晶速率和熔體溫度并同時(shí)補(bǔ)償降低的熔體液面來生長晶體的大致為圓柱 形的具有基本恒定的直徑的主體。在生長過程接近結(jié)束但是坩堝內(nèi)的熔融 硅清空之前，使晶體直徑逐漸減小以形成端部圓錐。通常，增加拉晶速率以及提供給坩堝的熱量可形成端部圓錐。然后，當(dāng)直徑變得足夠小時(shí)，使 晶體與熔體分離。如本領(lǐng)域內(nèi)已知的，熔融硅(處于大約1420攝氏度(C ))將使容納 熔體的硅石(Si02)坩堝的表面溶解。 一些被溶解的硅石作為SiO (—氧 化硅)從熔體的表面蒸發(fā)，而一些被溶解的硅石則結(jié)合在生長的晶體內(nèi)。 其余的被溶解的硅石會(huì)保留在熔體內(nèi)。這樣，容納硅熔體的坩堝就成為在 通過傳統(tǒng)直拉法工藝生長的硅晶體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的氧的來源。硅晶體內(nèi)的氧既具有有利的也具有不利的影響。在各種電氣設(shè)備的制 造期間的各種熱處理過程中，晶體內(nèi)的氧會(huì)導(dǎo)致晶體缺陷例如沉淀物、位 錯(cuò)環(huán)和堆垛層錯(cuò)，或者會(huì)引起導(dǎo)致設(shè)備具有較差運(yùn)行特性的電活性缺陷。 但是，晶體內(nèi)的氧固溶體會(huì)增加硅晶片的機(jī)械強(qiáng)度，并且晶體缺陷可通過 俘獲重金屬的污染物提高合格產(chǎn)品的產(chǎn)量。因此，硅晶體內(nèi)的氧含量是影 響產(chǎn)品品質(zhì)的重要因素，應(yīng)該根據(jù)硅晶片的最終應(yīng)用小心控制。在工業(yè)中占主導(dǎo)的直拉法條件下所生長的傳統(tǒng)硅晶體內(nèi)的氧濃度沿晶 體的長度改變。例如，在籽晶端部的濃度通常高于在晶體的中部和/或在底部或柄腳端(tang end)的濃度。另外，氧濃度通常沿晶體的橫截面切片 的半徑改變。為了解決氧控制問題，已經(jīng)注意到利用磁場來穩(wěn)定金屬和半導(dǎo)體熔體 內(nèi)的對流以便控制氧濃度和徑向分布從而除去摻雜物條痕等。例如，由導(dǎo) 電熔體內(nèi)的磁場生成的洛倫茲力可用于減緩自然對流和湍流。存在用于穩(wěn) 定導(dǎo)電熔體內(nèi)的對流的三種傳統(tǒng)類型的磁場形態(tài)，即軸向、水平和會(huì)切 (cusped)。軸向(或垂直)磁場形態(tài)(例如見圖1)生成平行于晶體生長方向的 磁場。在圖1中，以橫截面示出的電磁線圏21向坩堝23提供磁場。如圖 所示，坩堝23容納硅熔體25，從該硅熔體生長晶體27。這種形態(tài)具有i殳 置較簡單和軸向?qū)ΨQ的優(yōu)點(diǎn)。但是軸向磁場形態(tài)由于其主導(dǎo)的軸向磁場分量而破壞了徑向均勻性。在水平(或橫向)磁場形態(tài)中(例如見圖2),兩個(gè)磁極29相對地i殳 置以生成垂直于晶體生長方向的磁場。水平形態(tài)的優(yōu)點(diǎn)是可有效地減慢在 熔體表面的對流。但是，其軸向和徑向的不均勻性以及復(fù)雜和龐大的設(shè)置 使得難以在大直徑直拉法生長工藝中施加水平磁場形態(tài)。會(huì)切磁場形態(tài)(例如見圖3)設(shè)計(jì)成克服軸向和水平磁場形態(tài)的缺陷。 同軸地放置在熔體-固體界面上方和下方且以相反電流模式操作的一對線 圏31、 33 (例如Hdmholtz線圏)生成這樣的磁場，該磁場在熔體表面附 近具有純徑向場分量，在熔體的中心附近具有純軸向場分量。這樣，會(huì)切 磁場形態(tài)試圖在熔體和晶體之間的界面處保持旋轉(zhuǎn)對稱性。但是，會(huì)切磁 場的有效性在熔體的中心降低。此外，由于會(huì)切點(diǎn)位置保持位于熔體表面
處，所以隨著熔體深度因接近晶體生長結(jié)束而減小，熔體內(nèi)的軸向均勻性 逐漸減低并且最終消失。因此，需要改進(jìn)的晶體生長過程控制以解決這些傳統(tǒng)磁場形態(tài)的缺陷。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施例克服了現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)缺陷，并通過施加可變 磁場提供對熔體和晶體之間的界面形狀的控制。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明 經(jīng)由形態(tài)和場強(qiáng)可連續(xù)改變的不對稱磁場控制硅熔體內(nèi)的流動(dòng)，晶體從該 硅熔體生長。因此，本發(fā)明的實(shí)施例可以控制晶體-熔體界面形狀、界面處 的軸向溫度梯度、以及在界面處和附近在晶體內(nèi)的軸向溫度梯度的徑向變 化，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的界面形狀和值。根據(jù)本發(fā)明的方面，與任何傳統(tǒng)磁場形 態(tài)相比，可變的不對稱磁場在控制晶體-熔體界面形狀方面具有更大的靈活 性和能力。此外，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例允許根據(jù)晶體的長度將磁場的會(huì)切 點(diǎn)位置移動(dòng)到晶體-熔體界面上方或下方，以保持預(yù)期的熔體流動(dòng)控制和均 勻性。在不改變>5更件設(shè)置和物理位置的情況下，本發(fā)明的可變的不對稱磁 場結(jié)合了傳統(tǒng)磁場形態(tài)的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)避免了它們的缺陷。一種體現(xiàn)本發(fā)明的方面的方法控制晶體生長裝置內(nèi)的晶體生長。該方 法包括將會(huì)切磁場施加于半導(dǎo)體熔體，從該熔體根據(jù)直拉法工藝生長單晶 體晶錠。該方法還包括在從熔體拉制晶錠的同時(shí)改變磁場，以控制磁場的 相對于熔體和晶錠之間的熔體-固體界面的會(huì)切點(diǎn)位置，以便生成預(yù)期的熔 體-固體界面形狀。預(yù)期的熔體-固體界面形狀與晶錠的長度有關(guān)。在另 一個(gè)實(shí)施例中， 一種用于控制晶體生長裝置內(nèi)的晶體生長的系統(tǒng) 包括位于容納半導(dǎo)體熔體的坩堝附近的第 一和第二線團(tuán)，從該熔^(l^艮據(jù)直 拉法工藝生長單晶體晶錠。線團(tuán)向該熔體施加會(huì)切磁場。該系統(tǒng)還包括用 于給線圏供電的可變電源。在從熔體拉制晶錠的同時(shí)控制器改變電源。可 變電源響應(yīng)于控制器以改變磁場，從而控制相對于熔體和晶錠之間的熔體-固體界面的磁場的會(huì)切點(diǎn)位置。這生成預(yù)期的熔體-固體界面形狀。預(yù)期的 熔體-固體界面形狀與晶錠的長度有關(guān)。
另 一個(gè)實(shí)施例包括一種用于通過直拉法工藝生產(chǎn)單晶體半導(dǎo)體晶錠的 方法。該方法包括在從半導(dǎo)體熔體拉出的籽晶上生長單晶體晶錠。該方法 還包括在生長晶錠的同時(shí)向熔體施加不對稱的磁場，并且在從熔體拉制晶 錠的同時(shí)根據(jù)晶錠的長度改變磁場以控制熔體-固體界面的形狀。體現(xiàn)本發(fā)明的方面的另 一種方法控制單晶體晶錠的晶體生長的氧特 性。該晶錠根據(jù)直拉法工藝在晶體生長裝置內(nèi)生長。晶體生長裝置具有容 納半導(dǎo)體熔體的被加熱的坩堝，從該熔體生長晶錠。晶錠在從熔體拉制的籽晶上生長。該方法包括將會(huì)切磁場施加于熔體。該方法還包括在從熔體 拉制晶錠的同時(shí)改變磁場，以控制磁場的相對于熔體和晶錠之間的熔體-固體界面的會(huì)切點(diǎn)位置，以便生成預(yù)期的熔體-固體界面形狀。預(yù)期的熔體 -固體界面形狀在晶錠內(nèi)產(chǎn)生預(yù)期的氧特性?？蛇x擇地，本發(fā)明的實(shí)施例可包括多種其他方法和裝置。 其他特征部分將是顯而易見的，部分將在下文指出。


圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)施加于晶體生長裝置的軸向磁場的簡圖。圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)施加于晶體生長裝置的水平磁場的簡圖。 圖3是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)施加于晶體生長裝置的會(huì)切磁場的簡圖。 圖4示出晶體生長裝置，以及根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于控制晶 體生長裝置的裝置。圖5A示出相對于晶錠總體為凸形的示例性熔體-固體界面，圖5B示出相對于晶錠總體為凹形的示例性熔體-固體界面。圖5C示出總體為鷗翼形狀的示例性熔體-固體界面。圖6A是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的水平主導(dǎo)的不對稱磁場的簡圖。圖6B是示出在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的水平主導(dǎo)的不對稱磁場內(nèi) 的功率分配的示例性圖表。圖6C是示出與傳統(tǒng)的會(huì)切磁場生成的熔體-固體界面形狀相比較的根
據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的水平主導(dǎo)的不對稱磁場生成的熔體-固體界面形 狀的示例性圖表。圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的軸向主導(dǎo)的不對稱磁場的簡圖。圖7B是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的軸向主導(dǎo)的不對稱磁場內(nèi)的 功率分配的示例性圖表。圖7C是示出與傳統(tǒng)的會(huì)切磁場生成的熔體-固體界面形狀相比較的根 據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的軸向主導(dǎo)的不對稱磁場生成的熔體-固體界面形 狀的示例性圖表。圖7D是示出根據(jù)晶體長度而變化的并且與傳統(tǒng)的會(huì)切磁場生成的氧 濃度相比較的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的軸向主導(dǎo)的磁場生成的氧濃度的 示例性圖表。圖7E是示出根據(jù)晶體長度而變化的并且與傳統(tǒng)的會(huì)切磁場生成的氧 濃度相比較的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的水平主導(dǎo)的磁場生成的氧濃度的 示例性圖表。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對稱磁場的簡圖。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例當(dāng)會(huì)切點(diǎn)位置高于或低于熔體表 面時(shí)以及當(dāng)會(huì)切點(diǎn)位置接近熔體表面時(shí)，與晶體長度的變化有關(guān)的變化的 氧徑向梯度的示例性圖表。圖10A是示出標(biāo)準(zhǔn)硅生長過程與根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的坩堝旋轉(zhuǎn) 調(diào)制之間的熔體-固體界面比較的示例性圖表。圖10B是示出與傳統(tǒng)硅生長過程的界面梯度相比較的根據(jù)本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例的坩堝旋轉(zhuǎn)調(diào)制的界面梯度的示例性圖表。圖10C是示出與傳統(tǒng)硅生長過程的界面v/Gs相比較的根據(jù)本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例的坩堝旋轉(zhuǎn)調(diào)制的界面v/Gs的示例性圖表。圖11是示出與根據(jù)直拉法工藝生長單晶體晶錠的晶體生長裝置一起 使用的根據(jù)本發(fā)明的 一 個(gè)實(shí)施例的工藝流程的示例性流程圖。在整個(gè)附圖中對應(yīng)的參考標(biāo)號指示對應(yīng)的部件。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照圖4，體現(xiàn)本發(fā)明的方面的直拉法晶體生長裝置以框圖形式 示出。通常，晶體生長裝置包括封裝坩堝103的真空室101。加熱裝置例 如電阻加熱器105圍繞坩堝103。在加熱和晶體拉制期間，坩堝驅(qū)動(dòng)單元 (例如馬達(dá))107使蚶堝103例如沿箭頭所示的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。坩堝驅(qū) 動(dòng)單元107還可以在生長過程期間根據(jù)需要升高和/或降低坩堝103。在坩 堝103內(nèi)是具有熔體液面111的硅熔體109。在操作時(shí)，裝置從熔體109 中拉制單晶體113，這從附裝到拉晶軸或纜線117上的籽晶115開始。如 本領(lǐng)域內(nèi)已知的，拉晶軸或纜線117的一端通過滑輪(未示出)連接到滾 筒(未示出)，另一端連接到保持籽晶115和從該籽晶115生長的晶體113 的卡盤(未示出)。坩堝103和單晶體113具有公共對稱軸線119。坩堝驅(qū)動(dòng)單元107可 隨著熔體109的消耗沿軸線119升高坩堝103，以將熔體的液面111維持 在預(yù)期的高度。類似地，晶體驅(qū)動(dòng)單元121沿與坩堝驅(qū)動(dòng)單元107旋轉(zhuǎn)坩 堝103的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)拉晶軸或纜線117 (例如逆時(shí)針旋轉(zhuǎn))。在 使用相同旋轉(zhuǎn)的實(shí)施例中，晶體驅(qū)動(dòng)單元121可沿與坩堝驅(qū)動(dòng)單元107旋 轉(zhuǎn)坩堝103的方向相同的方向(例如順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)拉晶軸或纜線117。 另外，晶體驅(qū)動(dòng)單元121在晶體生長期間根據(jù)需要相對于熔體液面111升 高和降低晶體113。才艮據(jù)直拉法單晶體生長工藝，向坩禍103填充一定量的多晶體珪或多 晶硅。加熱器電源123向電阻加熱器105供電，并且絕緣體125襯在真空 室101的內(nèi)壁上。當(dāng)真空泵131從真空室101中除去氣體時(shí)，氣體源(例 如瓶子)127經(jīng)由氣體流控制器129向真空室101提供氬氣。室冷卻護(hù)套 133圍繞真空室，并且從貯液器135向該護(hù)套提供冷卻水。然后冷卻水^皮 排放到冷卻7jC返回歧管137。通常，溫度傳感器例如光電元件139(或者高 溫計(jì))在溶體109表面處測量熔體的溫度，直徑轉(zhuǎn)換器/傳感器141測量單 晶體113的直徑。處理器例如控制單元143處理光電元件139和直徑轉(zhuǎn)換
器141生成的信號?？刂茊卧?43可以是被編程的數(shù)字或模擬計(jì)算機(jī)；它 控制坩堝和單晶體驅(qū)動(dòng)單元107和121、加熱器電源123、泵131、以及氬 氣流控制器129。如圖4所示，上部磁體例如電磁線圏145和下部磁體例如電磁線圏147 分別位于熔體液面111的上方和下方。在所示的實(shí)施例中，以橫截面示出 的線圏145、 147圍繞真空室101并且具有公共的對稱軸線119。上部和下 部線圏145、 147具有單獨(dú)的電源，即上部線團(tuán)電源149和下部線團(tuán)電源 151，每個(gè)電源均連接到控制單元143并由控制單元143控制。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電流在兩個(gè)電磁線圏145、 147內(nèi)沿相反方向流 動(dòng)以產(chǎn)生磁場。貯液器153在經(jīng)由冷卻水返回歧管137排放之前向上部和 下部線圏145、 147提供冷卻水。在所示的實(shí)施例中，鐵屏蔽155圍繞線圏 145、 147以減小雜散磁場并提高所產(chǎn)生的磁場的強(qiáng)度，本發(fā)明的實(shí)施例包括生產(chǎn)適用于器件制造的硅晶體晶錠。有利地，本 發(fā)明可用于生產(chǎn)硅晶體113，該硅晶體的大部分或全部基本沒有聚集本征 點(diǎn)缺陷。即，本發(fā)明的實(shí)施例生成的晶體113的大部分或全部的缺陷密度 可小于大約1><104缺陷/ 113，小于大約5xl()3缺陷/cm3，小于大約lx103 缺陷/cm3，甚至沒有可檢測到的聚集本征點(diǎn)缺陷.在另外的實(shí)施例中，本 發(fā)明可用于生產(chǎn)基本沒有直徑大于大約60nm的聚集缺陷的晶體113。本發(fā)明的方面在晶體生長期間控制熔體-固體或熔體-晶體界面的形 狀，以限制和/或抑制聚集本征點(diǎn)缺陷的形成。圖5示出包括熔體表面161 的示例性熔體-晶體界面。在熔體109和硅晶體113之間的此界面可相對于 晶體113為凹形或凸形。熔體-固體界面形狀可相對于晶體113同時(shí)為凹形 和凸形(例如"鷗翼"形狀)。如下文所述，熔體-固體界面形狀是在晶體 生長期間控制缺陷的重要參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明使用熔體對流來影響熔體-固體界面形狀。對 流是指通過流體自身的運(yùn)動(dòng)在流體內(nèi)進(jìn)行熱傳遞的過程。通常，存在兩種 對流自然對流和強(qiáng)制對流。當(dāng)熔體109的運(yùn)動(dòng)例如是由于存在導(dǎo)致密度 梯度的加熱器105時(shí)會(huì)發(fā)生自然對流。當(dāng)熔體109的運(yùn)動(dòng)是由于外部因素
例如坩堝103內(nèi)的磁場時(shí)會(huì)發(fā)生強(qiáng)制對流。因此，控制磁場強(qiáng)度可產(chǎn)生預(yù) 期的熔體-固體界面形狀。例如，由于磁場會(huì)影響導(dǎo)電流體例如硅熔體109內(nèi)的流動(dòng)型式，所以 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用磁體(例如形式為線圏145、 147)來影響熔體對 流，從而改變?nèi)垠w109內(nèi)的溫度分布，這繼而影響熔體-固體界面形狀。如 下文所述，本發(fā)明的實(shí)施例還經(jīng)由軸向不對稱磁場來控制硅熔體109的流 動(dòng)，該磁場的形態(tài)和場強(qiáng)可連續(xù)改變。這樣，可控制熔體-固體界面形狀、 在界面處的軸向溫度梯度、以及在界面處或附近在晶體113內(nèi)的軸向溫度 梯度的徑向變化，以便生成預(yù)期的界面形狀和值。如下文參照圖6A、 7A 和8詳細(xì)說明的，本發(fā)明的實(shí)施例在晶體生長裝置內(nèi)提供可變磁場以便生 成預(yù)期的熔體-固體界面形狀，繼而生成預(yù)期的晶體特性。如本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員已知的，從熔體生長的硅晶體可能具有過量的 晶格空位("V")或硅自間隙("I")。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可利用 在晶體生長期間控制熔體-固體界面形狀來控制在凝固前沿(solidification front )處的點(diǎn)缺陷的初始分布以及處于不同程度的點(diǎn)缺陷從熔體-固體界面 的擴(kuò)散路徑。主要的點(diǎn)缺陷類型通常在臨近凝固時(shí)確定。因此，如果主要 點(diǎn)缺陷濃度達(dá)到臨界過飽和的程度并且如果點(diǎn)缺陷的遷移率足夠高，則很 可能發(fā)生反應(yīng)或聚集現(xiàn)象。硅中的聚集本征點(diǎn)缺陷可能影響在制造復(fù)雜且 高度集成的電路時(shí)材料的產(chǎn)出潛力。通過控制熔體-固體界面形狀，本發(fā)明 的實(shí)施例減少或避免聚集反應(yīng)，以生產(chǎn)基本沒有聚集本征點(diǎn)缺陷的硅。晶體的拉晶速度v與軸向溫度梯度G的比率表示可能在生長晶體內(nèi)出 現(xiàn)的;M^點(diǎn)缺陷的類型。例如，當(dāng)拉晶速度高時(shí)，晶格空位通常是主要點(diǎn) 缺陷?；蛘?，當(dāng)拉晶速度低時(shí)，硅自間隙通常是主要點(diǎn)缺陷。因此，在動(dòng) 態(tài)生長過程期間(即當(dāng)v/G可根據(jù)晶體的半徑和/或軸向長度改變時(shí))，生 長的硅晶體內(nèi)的點(diǎn)缺陷可從空位為主改變?yōu)殚g隙為主，反之亦然。此外， 可識別的空位/自間隙(V/I)轉(zhuǎn)換區(qū)與這種改變相關(guān)聯(lián)。在聚集空位缺陷 和聚集間隙缺陷之間可存在無缺陷區(qū)域。特別地，V/I轉(zhuǎn)換區(qū)在此無缺陷 區(qū)域內(nèi)發(fā)生。即，此無缺陷區(qū)域?qū)?yīng)于從過量空位為主的區(qū)域到過量間隙
為主的區(qū)域的轉(zhuǎn)換區(qū)域。無缺陷區(qū)域可以是空位為主和/或間隙為主的材料。無缺陷區(qū)域不包括形成任何缺陷的臨界過量點(diǎn)缺陷，并且通常包括V/1轉(zhuǎn)換區(qū)。
當(dāng)被識別的V/I轉(zhuǎn)換區(qū)具有如文中提供的特定形狀時(shí)，晶體113在此 轉(zhuǎn)換區(qū)中基本沒有聚集缺陷。例如，在動(dòng)態(tài)生長模擬條件下垂直于拉制軸 線119的基本平坦的V/I轉(zhuǎn)換區(qū)對應(yīng)于晶體113的基本沒有聚集缺陷的一 部分。因此，控制熔體-固體界面形狀會(huì)改進(jìn)基本沒有缺陷的單晶硅。具體 地，通過根據(jù)軸向長度基于目標(biāo)熔體-固體界面形狀來控制熔體-固體界面 形狀，本發(fā)明的實(shí)施例可在晶體113內(nèi)生成基本沒有聚集缺陷的區(qū)域。
目標(biāo)界面形狀對于晶體熱區(qū)設(shè)計(jì)以及沿晶體113的軸向長度的位置是 唯一的。因此，針對沿晶體113的長度的不同位置處的特定熱區(qū)確定目標(biāo) 界面形狀。抑制或控制聚集反應(yīng)可得到基本沒有不希望的數(shù)量或大小的聚 集本征點(diǎn)缺陷的硅襯底，而不是限制這種缺陷的形成速率或者試圖消除已 經(jīng)形成的缺陷的一部分。抑制或控制聚集反應(yīng)還可提供這樣的單晶硅晶片， 該晶片在由每個(gè)晶片獲得的集成電路數(shù)量方面具有外延類(印i-like)產(chǎn)出 潛力并且不具有與外延工藝相關(guān)聯(lián)的高成本。通過影響熔體-固體界面形狀，才艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例施加在熔體109上 的磁場可調(diào)節(jié)具有較大直徑、尤其是處于較低氧濃度的單晶體晶錠的沿軸 向和徑向方向的氧濃度。電流如圖所示穿過上部和下部線圏146、 147( " " 表示電流流出頁面，"X"表示電流流入頁面)，從而使得在坩堝103和 硅熔體109上施加磁場。磁場具有與坩堝103的底部和側(cè)壁垂直相交的水 平和垂直分量。另外，磁場具有與硅熔體表面161垂直相交的垂直分量。 與熔融硅表面161垂直相交的平均磁場分量可小于與接觸熔體109的坩堝 103的底部和側(cè)壁垂直相交的平均磁場分量。即，與熔體表面161垂直相 交的平均磁場分量可以不大于與接觸硅熔體109的坩堝103的底部和側(cè)壁 垂直相交的平均磁場分量的大約十分之一。此外，與熔體表面161垂直相 交的平均磁場分量可以是零或接近零。即，磁場零面位于硅熔體液面111 處或附近。兩個(gè)線圏145、 147的垂直位置、匝數(shù)以;M目對電流可將零磁場 定位在熔體液面111的平面處或附近。本發(fā)明的實(shí)施例提供了可變的不對稱磁場形態(tài)(見圖6A和圖7A), 該磁場形態(tài)有利地與會(huì)切磁場形態(tài)(見圖3)使用相同的硬件設(shè)置。根據(jù) 一個(gè)實(shí)施例，控制單元143控制上部和下部線團(tuán)電源149和151以調(diào)節(jié)上 部和下部線圏145和147的功率分配，從而在上部和下部線圏145和147 內(nèi)生成的軸向不對稱場強(qiáng)將會(huì)切點(diǎn)位置移動(dòng)到熔體液面111上方或下方 (例如位于熔體-固體界面處)?？刂茊卧?43還可控制上部和下部線圏電 源149和151以在熔體-固體界面上施加不同的不對稱磁場形態(tài)，從而可在 任何晶體長度處實(shí)現(xiàn)軸向主導(dǎo)的不對稱磁場形態(tài)、水平主導(dǎo)的不對稱磁場 形態(tài)、或者對稱的磁場形態(tài)(例如會(huì)切磁場形態(tài))。因此，本發(fā)明的實(shí)施 例同時(shí)提供了所需的熔體流動(dòng)控制和熔體流動(dòng)均勻性，其具有提高的效率、 靈活性和能力，這結(jié)合了三種傳統(tǒng)磁場形態(tài)的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)避免了它們的缺點(diǎn)。為了將會(huì)切點(diǎn)位置上下移動(dòng)以及改變軸向或水平磁場主導(dǎo)的程度(或 幅值)，控制單元143調(diào)節(jié)上部和下部線團(tuán)電源149和151以改變上部和 下部線圈145和147內(nèi)的功率分配。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上部和下 部線圏145和147制造成當(dāng)使用相同功率分配時(shí)(例如，均處于最大功 率輸入的相同百分比)，會(huì)切點(diǎn)位置保留在熔體表面111 (例如熔體-固體 界面)處。使用最大功率輸入通常使單個(gè)線圏(例如上部線圏145或下部 線圏147)能夠根據(jù)線圏的大小生成數(shù)百到數(shù)千高斯的磁場。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，控制單元143構(gòu)造成通過調(diào)節(jié)上部和下部線圏 145和147的功率分配的差(例如經(jīng)由上部和下部線圏電源149和151) 4吏 會(huì)切點(diǎn)位置移動(dòng)到熔體液面111的上方或下方的可變距離處?？刂茊卧?43 還構(gòu)造成根據(jù)時(shí)間或晶體長度調(diào)節(jié)在熔體液面111上方或下方的可變距 離，從而可變會(huì)切點(diǎn)位置在不同的晶體生長階段以及不同的晶體長度處相 應(yīng)地改變。在拉晶過程中，電流通過線圏145、 147以在硅熔體109和坩堝103 上施加具有預(yù)定強(qiáng)度的磁場。該預(yù)定強(qiáng)度根據(jù)晶體113的直徑、坩堝103 的直徑、多晶硅裝填量、以及預(yù)期的氧含量而改變。通常，本發(fā)明包含具
有例如小于數(shù)千高斯-例如在大約400和2000高斯之間-的最大預(yù)定強(qiáng)度 的磁場。隨著晶體113的長度增加(即，隨著固化的熔融填料的比例增加)， 控制單元143通過減小穿過線圏的電流的量(例如通過控制上部和下部線 圏電源149和151)、通過相對于坩堝103移動(dòng)線圏，或者通過移動(dòng)或除 去磁屏蔽，來減小場強(qiáng)。隨著控制單元143減小磁場強(qiáng)度，與坩堝103的底部和側(cè)壁垂直相交 的磁場分量減小。但是，由于磁場的零平面仍位于硅熔體表面161處或附 近，與硅熔體表面161垂直相交的平均磁場分量和與接觸硅熔體109的坩 堝103的底部和側(cè)壁垂直相交的平均磁場分量之間的比率可以不變。才艮據(jù)以下參數(shù)，例如單晶體標(biāo)稱直徑、晶體長度、坩堝直徑、填料尺 寸和^f茲場特性，控制單元143控制上部和下部線圈電源149和151以增加 或減小施加在熔體109上的磁場的強(qiáng)度。例如，當(dāng)晶體113的長度增加且 固化的熔融填料的比例增加時(shí)，控制單元143可控制上部和下部線圏電源 149和151以將磁場強(qiáng)度調(diào)節(jié)為小于其初始?xì)昶降闹怠？刂茊卧?43還可 在預(yù)定比例的熔融填料凝固之后完全切斷磁場。在一個(gè)實(shí)施例中，控制單 元143在大約50%-80%的熔融填料凝固之后切斷磁場。此后，控制單元 143還可通過相對于單晶體轉(zhuǎn)速增加坩堝轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)氧含量。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，希望通過控制磁場強(qiáng)度將熔體-固體界面形 狀保持在一定的高度偏差率(HDR)范圍或百分比內(nèi)。HDR由下式確定HDR=He-HeI/Radius x 100，其中Hc是晶體中心距熔體液面111的高度，He是晶體邊緣距熔體液面111的高度。例如，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例控制200毫米(mm)晶體的 熔體-固體界面，以便晶體中心和晶體邊緣之間的HDR是大約正或負(fù)11%、 9%、 7%或5%。對于直徑不等于200mm的晶體，最大HDR可通過晶體 半徑以大約-0.06的斜率逐漸減小。本發(fā)明的實(shí)施例可用于控制具有較低氧濃度(例如小于若干個(gè)百萬分 之一原子密度(PPMA)的氧)的單晶體內(nèi)的氧濃度。這些單晶體晶錠可 具有沿徑向方向小于5%且沿軸向方向小于5%到10%的氧梯度。 作為一個(gè)特定示例，本發(fā)明的實(shí)施例可用于提高200mm硅晶片制造 工藝的性能。該制造工藝通常依賴以下策略。首先，晶體以接近但稍低于 (V/G) e的(V/G) s生長，(V/G) e是(V/G) s的臨糾，從而晶體稍微富含間隙。然后，將晶體的溫度保持在高于卯ox:，卯ox:是間隙缺陷的 成核溫度，以促進(jìn)擴(kuò)散從而湮滅空位和間隙。在晶體生長之后，通過將晶 體移動(dòng)到上部室內(nèi)對晶體進(jìn)行驟冷以抑制缺陷成核和生長。通常，希望在 熔體-固體界面處具有較高的軸向溫度梯度，以便能夠以較高的拉晶速度和 從而以較高的產(chǎn)量獲得良好的硅品質(zhì)。但是，由于熱區(qū)的限制，較高的軸 向溫度梯度會(huì)伴隨在熔體-固體界面處或附近的晶體內(nèi)的軸向溫度梯度的較高徑向變化。軸向溫度梯度的較高變化則會(huì)減小晶體內(nèi)的(V/G) s的均 勻性。有時(shí)，增加軸向溫度梯度會(huì)導(dǎo)致所述變化增大，從而造成V和I缺陷共存。本發(fā)明的實(shí)施例可用于解決此問題。例如，控制單元143可在上部線 圏145內(nèi)施加比下部線圏147高的功率分配，以便不對稱的磁場將會(huì)切點(diǎn) 位置移動(dòng)到熔體液面111下方，從而如圖6A所示在熔體表面161處生成 水平主導(dǎo)的不對稱f茲場。這種磁場條件導(dǎo)致較少凹入且更似鳴翼形的熔體-固體界面，其在熔體-固體界面處和附近在晶體113內(nèi)具有較高的軸向溫度 梯度以及軸向溫度梯度的較平坦的徑向變化。圖6B是示出水平主導(dǎo)的不 對稱;p茲場內(nèi)的功率分配的示例性圖表。具體地，圖6B示出與晶體長度的 變化有關(guān)的上部和下部線圏145、 147的輸入功率百分比的變化。圖6C是 示出水平主導(dǎo)的不對稱磁場和標(biāo)準(zhǔn)會(huì)切磁場生成的熔體-固體界面形狀之 間的差別的示例性圖表?？梢钥吹?，由水平主導(dǎo)的不對稱磁場生成的熔體-固體界面形狀已經(jīng)朝預(yù)期方向被調(diào)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的熔體流動(dòng)，在一些生長階段中，例如頸縮、冠頂 (crown)、以及最晚體部(最遲形成的體部，late-body)到端部圓錐的 生長，控制單元143可通過在下部線圏147內(nèi)施加比上部線圏145高的功 率分配在熔體表面161處生成軸向主導(dǎo)的不對稱磁場，從而該不對稱^茲場 將會(huì)切點(diǎn)位置移動(dòng)到熔體液面111上方，以如圖7A所示。這種磁場條件
導(dǎo)致更加凸出形狀的熔體-固體界面以及晶體113內(nèi)的較低氧濃度。圖7B 示出在軸向主導(dǎo)的不對稱磁場內(nèi)的功率分配的示例性圖表。具體地，圖7B 示出與晶體長度的變化有關(guān)的上部和下部線團(tuán)145、147的輸入功率百分比 的變化。圖7C示出軸向主導(dǎo)的不對稱磁場和標(biāo)準(zhǔn)會(huì)切磁場生成的熔體-固 體界面形狀之間的差別的示例性圖表?？梢钥吹?，由軸向主導(dǎo)的不對稱》茲 場生成的熔體-固體界面形狀已經(jīng)朝預(yù)期方向被調(diào)節(jié)。圖7D是示出與晶體 長度有關(guān)的由軸向主導(dǎo)的磁場和標(biāo)準(zhǔn)會(huì)切磁場生成的氧濃度(Oi)之間的 差別的示例性圖表。圖7E是示出與晶體長度有關(guān)的由水平主導(dǎo)的磁場和 標(biāo)準(zhǔn)會(huì)切磁場生成的氧濃度(Oi)之間的差別的示例性圖表。在需要標(biāo)準(zhǔn)會(huì)切磁場(例如對稱磁場)的晶體長度的生長階段，控制 單元143可通過在上部和下部線圏145和147之間施加基本一致的功率分 配來設(shè)定這種對稱設(shè)置，以使會(huì)切點(diǎn)位置移動(dòng)到熔體液面111附近，如圖 8所示。圖9是示出當(dāng)會(huì)切點(diǎn)位置高于或低于熔體液面lll(即不對稱磁場) 時(shí)和當(dāng)會(huì)切點(diǎn)位置位于熔體液面111附近(即對稱磁場)時(shí)，與晶體長度 的變化有關(guān)的變化的氧徑向梯度(ORGs)的示例性圖表。如前文提到的，在不同晶體長度處施加可變的不對稱磁場會(huì)生成不同 的預(yù)期界面形狀，從而可在預(yù)期的體部長度處獲得預(yù)期的徑向和軸向溫度 梯度以及v/Gs。圖6A、 6B和6C示出在熔體表面161處的水平主導(dǎo)的不 對稱磁場可生成較少凹入且更似鷗翼形的熔體-固體界面。圖IOA是示出在 480mm的晶體長度處在標(biāo)準(zhǔn)界面與更似雞翼形狀的界面之間的熔體-固體 界面比較的示例性圖表。圖IOB是示出標(biāo)準(zhǔn)界面與更似鷗翼形狀的界面的 界面梯度之間的差別的示例性圖表。具體地，圖IOB示出與界面上的距軸 線的距離的變化有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)界面與更似鷗翼形狀的界面的軸向溫度梯度的 變化。圖IOC是示出標(biāo)準(zhǔn)界面和更似鷗翼形狀的界面的界面v/Gs之間的差 別的示例性圖表。具體地，圖IOC示出與界面上的距軸線的距離的變化有 關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)界面和更似鷗翼形狀的界面的熔體-固體界面上的v/Gs的變化。參照圖11，示例性流程圖示出與根據(jù)直拉法工藝生長單晶體晶錠的晶 體生長裝置一起使用的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的工藝流程。晶體生長裝
置具有包含半導(dǎo)體熔體的被加熱的坩堝，從該熔體拉制出晶錠。該晶錠在 從熔體拉出的籽晶上生長。熔體-晶體界面的形狀根據(jù)晶錠的長度形成。在1002,在晶錠拉制期間在熔體和晶錠之間的熔體-固體界面附近施加外部磁 場。例如，外部磁場可由位于熔體-固體界面上方的第一磁體(例如第一螺 線管)和位于熔體-固體界面下方的第二磁體(例如第二螺線管)施加。在1004，在從熔體拉制出晶錠的同時(shí)，選擇性地調(diào)節(jié)外部磁場以控制 熔體-固體界面的形狀。例如，可在熔體-固體界面附近施加水平主導(dǎo)的不對稱磁場形態(tài)、軸向主導(dǎo)的不對稱磁場形態(tài)、或?qū)ΨQ磁場形態(tài)。如果施加 水平主導(dǎo)的不對稱磁場形態(tài)，則本發(fā)明的實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)相對于具有較平坦 且更多凹入的界面的晶錠的較少凹入且更似鷗翼形的界面形狀、在熔體-固體界面處的較高的軸向溫度、以及在熔體-固體界面處和附近的晶錠內(nèi)的 軸向溫度梯度的較小徑向變化。如果施加軸向主導(dǎo)的不對稱磁場形態(tài)，則 本發(fā)明的實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)相對于晶錠更凸出的界面形狀、基本穩(wěn)定的熔體流 動(dòng)以及晶錠內(nèi)的較低氧濃度水平。為了選擇性地調(diào)節(jié)外部磁場，可調(diào)節(jié)第一磁體和第二磁體的功率分配 以利用在第 一磁體和第二磁體內(nèi)生成的磁場強(qiáng)度將會(huì)切點(diǎn)位置移動(dòng)到熔體 -固體界面上方或下方(例如位于與晶錠的長度和/或晶錠的生長階段有關(guān) 的可變距離處)。因此，可在第一磁體內(nèi)施加比第二磁體更高的功率分配， 以將會(huì)切點(diǎn)位置移動(dòng)到熔體-固體界面下方以獲得水平主導(dǎo)的不對稱磁場 形態(tài)。類似地，可在第二磁體內(nèi)施加比第一磁體更高的功率分配，以將會(huì) 切點(diǎn)位置移動(dòng)到熔體-固體界面上方以獲得軸向主導(dǎo)的不對稱磁場形態(tài)。此 外，可在第一磁體和第二磁體之間施加基本一致的功率分配，以將會(huì)切點(diǎn)位置移動(dòng)到熔體-固體界面附近以獲得對稱的磁場形態(tài)。為了選擇性地調(diào)節(jié)外部磁場。可在從熔體拉制出晶錠的同時(shí)并且根據(jù) 晶錠的長度和/或晶錠的生長階段(例如在頸縮、冠頂以及最晚體部到端部 圓錐的生長期間)，改變外部磁場的形態(tài)和/或外部磁場的強(qiáng)度。還可調(diào)節(jié) 外部磁場以控制熔體-固體界面的形狀，以便保持晶錠內(nèi)的氧濃度水平和/ 或氧徑向梯度的水平。還可調(diào)節(jié)外部磁場以便在晶錠的預(yù)期高度處實(shí)現(xiàn)預(yù) 期的熔體-固體界面形狀(例如，相對于晶錠的凸出界面形狀、相對于晶錠 的凹入界面形狀、或者鷗翼界面形狀)。除非另外規(guī)定，否則文中所示和所述的方法執(zhí)行或操作順序并不是必要的。即，發(fā)明Ai人為，除非另外規(guī)定，否則所述方法的要素可以任何順 序執(zhí)行，并且所述方法可包括比文中公開的要素更多或更少的要素。當(dāng)介紹本發(fā)明或其實(shí)施例的要素時(shí)，冠詞"一，，、"該"和"所述" 是指存在一個(gè)或多個(gè)該要素。術(shù)語"包含"、"包括"和"具有"是包容 性的，并且是指除了列出的要素之外還可能存在另外的要素。
權(quán)利要求
1.一種控制晶體生長裝置內(nèi)的晶體生長的系統(tǒng)，所述晶體生長裝置具有容納半導(dǎo)體熔體的被加熱的坩堝，從該半導(dǎo)體熔體根據(jù)直拉法工藝生長單晶體晶錠，所述晶錠在從熔體拉制的籽晶上生長，所述系統(tǒng)包括位于坩堝附近的用于向熔體施加會(huì)切磁場的第一和第二線圈；用于向線圈供電的可變電源；以及用于在從熔體拉制晶錠的同時(shí)改變電源的控制器，所述可變電源響應(yīng)于控制器改變磁場，以控制相對于熔體和晶錠之間的熔體-固體界面的磁場的會(huì)切點(diǎn)位置，以便生成預(yù)期的熔體-固體界面形狀，所述預(yù)期的熔體-固體界面形狀與晶錠的長度有關(guān)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，該可變電源響應(yīng)于 控制器改變根據(jù)相對于熔體-固體界面的以下磁場形態(tài)中的一種 或多種磁場形態(tài)的磁場水平主導(dǎo)的不對稱磁場形態(tài)；軸向主導(dǎo) 的不對稱磁場形態(tài)；以及基本對稱的磁場形態(tài)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于，水平主導(dǎo)的不對稱 磁場產(chǎn)生以下結(jié)果中的一個(gè)或多個(gè)相對于晶錠具有較平坦凹入 的鷗翼形的熔體-固體界面形狀；在熔體-固體界面處的增大的軸向 溫度梯度；以及在熔體-固體界面附近在晶錠內(nèi)的軸向溫度梯度的 減小的徑向變化，并且，軸向主導(dǎo)的不對稱磁場產(chǎn)生以下結(jié)果中的一個(gè)或多個(gè)相對 于晶錠具有更凸出形狀的熔體-固體界面形狀；基本穩(wěn)定的熔體流 動(dòng)；以及晶錠內(nèi)的減小的氧濃度水平，
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，第一線團(tuán)的位置高 于熔體-固體界面，而第二線圏的位置低于該熔體-固體界面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其特征在于，該可變電源響應(yīng)于 控制器以便相對于第二線圏增加第一線圏內(nèi)的功率分配，以將會(huì) 切點(diǎn)位置移動(dòng)到熔體-固體界面下方從而實(shí)現(xiàn)水平主導(dǎo)的不對稱 》茲場形態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其特征在于，該可變電源響應(yīng)于 控制器以便相對于第一線圏增加第二線圏內(nèi)的功率分配，以將會(huì) 切點(diǎn)位置移動(dòng)到熔體-固體界面上方從而實(shí)現(xiàn)軸向主導(dǎo)的不對稱 》茲場形態(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其特征在于，該可變電源響應(yīng)于 控制器以便根據(jù)基本均勻的功率分配向第一和第二線圏供電，以 將會(huì)切點(diǎn)位置移動(dòng)到熔體-固體界面附近從而實(shí)現(xiàn)基本對稱的磁 場形態(tài)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于，控制器根據(jù)以下因 素中的一個(gè)或多個(gè)改變電源以選擇性地調(diào)節(jié)第一和第二線圏的功 率分配以便改變磁場強(qiáng)度，從而將會(huì)切點(diǎn)位置移動(dòng)到熔體-固體界 面上方或下方的預(yù)期位置晶錠長度，以及晶錠生長階段；并且 該生長階段包括以下階段中的一個(gè)或多個(gè)頸縮，冠頂，以及最 晚體部到端部圓錐的生長。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，該控制器響應(yīng)于預(yù) 期的氧濃度水平改變電源以選擇性地調(diào)節(jié)磁場，以控制熔體-固體 界面的形狀，以便在晶錠內(nèi)產(chǎn)生預(yù)期的氧濃度水平。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其特征在于，該控制器響應(yīng)于預(yù) 期的氧徑向梯度水平改變電源以選擇性地調(diào)節(jié)磁場，以控制熔體-固體界面的形狀，以便在晶錠內(nèi)產(chǎn)生預(yù)期的氧徑向梯度水平.
11. 一種通過直拉法工藝生產(chǎn)單晶體半導(dǎo)體晶錠的方法，所述 方法包括在從半導(dǎo)體熔體拉制的籽晶上生長單晶體晶錠；在生長晶錠的同時(shí)向該熔體施加不對稱磁場；以及 在從熔體拉制晶錠的同時(shí)改變磁場以控制熔體-固體界面的 形狀，所述熔體-固體界面的形狀與晶錠的長度有關(guān)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，施加不對稱磁場 包括施加相對于熔體-固體界面的水平主導(dǎo)的不對稱磁場以產(chǎn)生 以下結(jié)果中的一個(gè)或多個(gè)相對于晶錠具有較少凹入且更似鷗翼 形的熔體-固體界面形狀；在熔體-固體界面處的增加的軸向溫度梯 度；在熔體-固體界面附近在晶錠內(nèi)的軸向溫度梯度的減小的徑向 變化；以及晶錠內(nèi)的增加的氧濃度水平；或者施加相對于熔體-固 體界面的軸向主導(dǎo)的不對稱磁場以產(chǎn)生以下結(jié)果中的一個(gè)或多 個(gè)相對于晶錠具有更凸出形狀的熔體-固體界面形狀；基本穩(wěn)定 的熔體流動(dòng)；以及晶錠內(nèi)的減小的氧濃度水平，
13. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，施加不對稱磁場 包括以不同功率水平向位于熔體-固體界面上方的第一磁體供電 和向位于熔體-固體界面下方的第二磁體供電。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，改變磁場包括以 下操作中的一個(gè)或多個(gè)選擇性地調(diào)節(jié)磁場以控制熔體-固體界面的形狀，以便在晶錠 內(nèi)產(chǎn)生預(yù)期的氧濃度水平；以及選擇性地調(diào)節(jié)磁場以控制熔體-固體界面的形狀，以便在晶錠 內(nèi)產(chǎn)生預(yù)期的氧徑向梯度水平。
15. —種用于控制單晶體晶錠的晶體生長的氧特性的方法，所 述晶錠根據(jù)直拉法工藝在晶體生長裝置內(nèi)生長，所述晶體生長裝 置具有容納半導(dǎo)體熔體的被加熱的坩堝，從該半導(dǎo)體熔體生長晶 錠，所迷晶錠在從該熔體拉制的籽晶上生長，所述方法包括向熔體施加會(huì)切磁場；以及在從熔體拉制晶錠的同時(shí)改變磁場以控制相對于在熔體和晶 錠之間的熔體-固體界面的磁場的會(huì)切點(diǎn)位置，以便生成預(yù)期的熔 體-固體界面形狀，所述預(yù)期的熔體-固體界面形狀在晶錠內(nèi)產(chǎn)生預(yù) 期的氧特性。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于控制直拉法晶體生長裝置內(nèi)的晶體生長的方法和系統(tǒng)。在晶體生長裝置內(nèi)施加磁場，并且在從熔體拉制晶錠的同時(shí)改變該磁場以控制熔體-固體界面的形狀。熔體-固體界面的形狀響應(yīng)于根據(jù)晶錠的長度改變的磁場形成為預(yù)期的形狀。
文檔編號C30B15/22GK101133193SQ200580048849
公開日2008年2月27日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
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