[发明专利]使用金属污染及热处理识别单晶硅中的晶体缺陷区的方法

权利要求书

1.一种识别晶体缺陷区的方法，其特征在于其包括以下步骤：

制备硅晶片或单晶硅锭切片形状的样品；

用金属以约1×10¹⁴到5×10¹⁶个原子/平方厘米的污染浓度，来污染所述样品的至少一侧；

热处理所述受污染的样品；以及

观察所述热处理过的样品的受污染侧或相反侧，来识别晶体缺陷区。

2.根据权利要求1所述的识别晶体缺陷区的方法，其特征在于其中所述的受污染样品的热处理是在至少一种选自下列气体组成的群组的气态环境下进行的：氦气、氮气、氩气、氧气、氢气、氨气以及其混合物。

3.根据权利要求1所述的识别晶体缺陷区的方法，其特征在于其中所述的受污染样品的热处理产生主要位于样品Pv区中的金属沉淀，所述Pv区中普遍存在空位型点缺陷但不存在簇缺陷，且在所述样品表面上产生位于Pi区中的薄雾型金属沉淀，所述Pi区中普遍存在间隙点缺陷但不存在簇缺陷。

4.根据权利要求3所述的识别晶体缺陷区的方法，其特征在于其中所述的受污染样品的热处理包括：

在约600到950℃下进行约0.01到10小时的第一热处理过程；以及

在约1,000到1,150℃下进行约0.01到10小时的第二热处理过程。

5.根据权利要求1所述的识别晶体缺陷区的方法，其特征在于在所述受污染样品的热处理后，所述温度以小于等于约200℃/分钟的速率降低。

6.根据权利要求1所述的识别晶体缺陷区的方法，其特征在于若所述样品中的氧浓度小于11ppma，那么所述受污染样品的热处理包括：在约600到950℃下进行约0.01到10小时的第一热处理过程、以及在约1,000℃到1,150℃下进行约0.01到10小时的第二热处理过程；且

若所述样品中的氧浓度大于11ppma，那么所述受污染样品的热处理在约1,000到1,150℃下进行约0.01到10小时。

7.根据权利要求1所述的识别晶体缺陷区的方法，其特征在于其中所述的用金属污染样品的一侧的步骤包括：

用氢氟酸清洁所述样品的两侧；

将所述样品装配在样品短管上；

将铜污染溶液施加到所述样品的一侧上，所述铜污染溶液是铜与缓冲氧化物蚀刻剂溶液的混合物；

将所得结构原样保留预定时间，以使得所述样品的一侧受铜污染；

从所述样品清除并洗涤所述铜污染溶液；以及

干燥所述样品。

8.根据权利要求7所述的识别晶体缺陷区的方法，其特征在于其中所述的铜污染溶液具有约1到15ppm的Cu浓度。

9.根据权利要求7所述的识别晶体缺陷区的方法，其特征在于其中所述的铜污染溶液在所述样品中停留约1到10分钟。

10.根据权利要求1所述的识别晶体缺陷区的方法，其特征在于其中所述的用金属污染样品的两侧的步骤包括：

用氢氟酸清洁所述样品的两侧；

将所述样品装配在盒上；

将所述样品浸没在铜污染溶液中，所述铜污染溶液是铜与缓冲氧化物蚀刻剂溶液的混合物；

将所得结构原样保留预定时间，以使得所述样品的两侧经所述铜污染；

从所述铜污染溶液抽出所述样品，且洗涤所述样品；以及

干燥所述样品。

11.一种识别晶体缺陷区的方法，其特征在于其包括以下步骤：

制备硅晶片或单晶硅锭切片形状的样品；

通过将铜污染溶液施加到所述样品的至少一侧上来污染所述样品的至少一侧，所述铜污染溶液是铜与缓冲氧化物蚀刻剂溶液的混合物，且干燥所述受污染的样品；

热处理所述经干燥的样品；以及

观察所述热处理过的样品的受污染侧或相反侧来识别晶体缺陷区。

12.根据权利要求11所述的识别晶体缺陷区的方法，其特征在于观察到在所述热处理过的样品的受铜污染侧上产生的薄雾，而将薄雾区解释为Pi区，所述Pi区中普遍存在间隙点缺陷但不存在簇缺陷，且将非薄雾区解释为Pv区，所述Pv区中普遍存在空位型点缺陷但不存在簇缺陷。