制造硅锭的方法和硅锭的制作方法
【专利说明】制造枯锭的方法和枯锭
【背景技术】
[0001] 用丘克拉斯基（Czoc虹alski) (CZ)方法、例如用标准CZ方法或用磁性CZ (MCZ) 方法或者用连续CZ (CCZ)方法生长的娃晶片用作用于制造诸如功率半导体器件和太阳能 电池之类的多种半导体器件和集成电路的基础材料。在丘克拉斯基方法中，娃在相蜗中被 加热至处于约1416Γ的娃的烙点W产生娃的烙体。使得小的娃巧晶与烙体接触。烙融娃冻 结在娃巧晶上面。通过缓慢地将娃巧晶从烙体拉开，生长具有在一个或几个100 mm范围内 的直径和在一米或更多的范围内的长度的晶体娃锭。在MCZ方法中，另外施加外部磁场W 降低氧污染水平。
[0002] 通过丘克拉斯基方法用定义渗杂进行的娃的生长被偏析效应复杂化。渗杂剂材料 的偏析系数表征生长晶体中的渗杂剂材料的浓度与烙体的浓度之间的关系。通常，渗杂剂 材料具有低于一的偏析系数，意味着渗杂剂材料在烙体中的溶解度比在固体中更大。运通 常导致锭中的渗杂浓度随着离巧晶的距离增加而增加。
[0003] 因为在丘克拉斯基生长娃锭中，取决于生长娃的应用，在娃锭的相对末端之间沿 着轴向方向的渗杂浓度或比电阻的公差范围可W小于在CZ生长期间由偏析效应引起的渗 杂浓度或比电阻的变化性，所W娃锭的不同部分可W被用作具有不同目标渗杂浓度的基础 材料，其具有渗杂浓度或比电阻的重叠、邻接或间隔开的公差范围。娃锭的此类划分也称为 顺序匹配。
[0004] 期望提供一种娃锭和一种制造通过丘克拉斯基方法生长的娃锭的方法，其能够实 现相对于具有位于可接受公差范围中的渗杂浓度或比电阻的娃锭部分的改善的产量。
【发明内容】
[0005] 根据实施例，公开了一种娃锭的丘克拉斯基生长的方法。该方法包括在相蜗中将 娃材料和η型渗杂剂材料的混合物烙化。在提取时间段期间从烙融娃提取娃锭。该方法还 包括在提取时间段的至少一个子时段期间用附加 η型渗杂剂材料来渗杂娃锭。
[0006] 根据实施例，公开了一种η渗杂娃锭。沿着娃锭的相对末端之间的轴的η渗杂娃 锭的比电阻Ρ具有至少一个拐点，在那里，比电阻Ρ的凹度沿着该轴改变。
[0007] 本领域的技术人员在阅读W下详细描述时并在浏览附图时将认识到附加特征和 优点。
【附图说明】
[0008] 包括附图是为了提供本公开的进一步理解并并将其结合在本说明书中且构成其 一部分。附图图示出本公开的实施例并连同本描述一起用于解释本公开的原理。将容易地 认识到其它实施例和预期的优点，因为通过参考W下详细描述它们变得更好理解。
[0009] 图1是用于图示出制造 η型娃锭的方法的示意性流程图。
[0010] 图2是图示出用图1的方法生长的娃锭的比电阻Ρ相对于轴向方向a的图表。
[0011] 图3是用于执行图1中所示的方法的CZ生长系统的示意性截面图。
[0012] 图4是用于图示出用渗杂剂材料来渗杂相蜗的方法的相蜗的示意性截面图。
[0013] 图5是用于图示出向相蜗中的娃烙体添加渗杂剂的方法的CZ生长系统的一部分 的示意性截面图。
[0014] 图6是图示出相对于被添加到娃烙体的棚和憐的不同比而言的沿着CZ生长娃锭 的轴向位置的未补偿憐的模拟浓度的图表。
[0015] 图7是图示出相对于被添加到娃烙体的棚和憐的不同比而言的沿着CZ生长娃锭 的轴向位置的模拟比电阻的图表。
【具体实施方式】
[0016] 在W下详细描述中，参考附图，其形成详细描述的一部分，并且在附图中W图示的 方式示出了其中可实施本公开的特定实施例。应理解的是可W利用其它实施例，并且可在 不脱离本发明的范围的情况下进行结构或逻辑改变。例如，可在其它实施例上或与之相结 合地使用针对一个实施例示出或描述的特征W产生又一实施例。本文意图在于本公开包括 此类修改和变化。使用特定语言来描述示例，不应将其解释为限制所附权利要求的范围。附 图并未按比例且仅仅用于说明性目的。为了明了起见，如果没有另外说明，已在不同的图中 用相应的参考来指定相同的元件。
[0017] 术语"具有"、"包含"、"包括"、"涵括"等是开放式的，并且该术语指示所述结构、元 件或特征的存在，但不排除附加的元件或特征的存在。冠词"一"、"一个"和"该"意图包括 复数W及单数，除非上下文另外清楚地指示。
[001引术语"电连接"描述了电连接元件之间的永久性低欧姆连接，例如经由金属和/或 高渗杂半导体的相关元件或低欧姆连接之间的直接接触。术语"电禪合"包括可在电禪合 元件之间存在适于信号传输的一个或多个中间元件，例如临时地提供在第一状态中的低欧 姆连接和在第二状态中的高欧姆电解禪的元件。
[0019] 附图通过紧挨着渗杂类型"η"或"P"指示或"+ "来图示出相对渗杂浓度。例 如，"η "表示低于"η"渗杂区的渗杂浓度的渗杂浓度，而渗杂区具有高于"η"渗杂区 的渗杂浓度。相同相对渗杂浓度的渗杂区不一定具有相同的绝对渗杂浓度。例如，两个不 同的"η"渗杂区可具有相同或不同的绝对渗杂浓度。
[0020] 图1设及一种制造娃锭的方法。
[0021] 该方法的过程特征S100包括在相蜗中烙化娃材料和η型渗杂剂材料的混合物。
[0022] 该方法的过程特征S110包括在提取时间段内从烙融娃提取娃锭。
[0023] 该方法的过程特征S120包括在提取时间段的至少一个子时段期间用附加 η型渗 杂剂材料来渗杂娃锭。
[0024] 通过在提取时间段的至少一个子时段期间用附加 η型渗杂剂材料来渗杂娃锭，可 W改善具有比电阻Ρ的不同目标规格的至少两个锭部分的制造，也称为顺序匹配，如图2 的示意图中所示。图2的示意图图示出娃锭的比电阻Ρ对比轴向方向a。娃锭的生长在 轴向位置0%处开始。由于η型娃锭的生长期间的偏析效应，比电阻的负斜率朝着娃锭的末 端增加。通过在第一娃锭部分Ρ1的生长满足比电阻的第一目标规格之后用附加 η型渗杂 剂材料进行临时渗杂，与在没有用附加 η型渗杂剂材料进行渗杂的情况下生长的第二参考 锭部分P2REF相比，可W减小满足比电阻的不同目标规格的第一娃锭部分Ρ1与第二娃锭部 分P2之间的轴向距离da。用附加 η型渗杂剂材料进行的临时渗杂导致沿着娃锭的轴向方 向的比电阻的负斜率的增加。通过在第一和第二目标规格之间的比电阻范围A Ρ1中用附 加 η型渗杂剂材料来执行渗杂，与第一锭部分P1和第二参考锭部分P2REF之间的轴向距离 daref相比可W缩短满足第一和第二目标规格的第一和第二娃锭部分Ρ1、Ρ2之间的轴向距 离da。换言之，第二娃锭部分Ρ2朝着娃锭的起点移位。因为比电阻Ρ的负斜率由于偏析 效应而沿着轴向方向a朝着娃锭的起点减小，所W与第二参考锭部分P2REF相比可W增加 满足第二目标规格的第二娃锭部分P2的延伸，由此改善产量。
[00巧]根据实施例，附加 η型渗杂剂材料是憐。
[0026] 根据另一实施例，通过气相渗杂技术用附加 η型渗杂剂材料来渗杂娃锭。实施例 包括控制渗杂剂前体气体到包括娃锭的反应室中的进入。憐化氨（Ρ&