[发明专利]用于验证半导体晶锭热史的方法

权利要求书

1.一种用于验证通过结晶工艺的模拟获得的半导体晶锭的热史的实验方法，该方法包括以下步骤：

a)测量半导体晶锭的部分中的间隙氧浓度([Oi])，(S1)；

b)根据间隙氧浓度([Oi])的测量值和半导体晶锭的部分中的热史，计算在结晶工艺期间形成的热施主浓度的理论值([DT]_th)，(S2)；

c)测量半导体晶锭的部分中的热施主浓度的实验值([DT]_exp)，(S3)；以及

d)比较热施主浓度的理论值([DT]_th)和实验值([DT]_exp)，(S4)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中热施主浓度的理论值([DT]_th)的计算包括以下操作：

-建立描述半导体晶锭的部分中的热史的至少一个经验表达式(T(t))；

-通过将利用所述至少一个经验表达式计算的温度(T_n)与每个时间步长(ΔT_n)相关联，将半导体晶锭的部分中的热史离散成连续的时间步长(ΔT_n)；

-针对其中相关联的温度(T_n)包含在350℃至550℃之间的每个时间步长，计算在所述时间步长期间形成的热施主的含量(Δ[DT]_n)；以及

-根据在连续的时间步长期间形成的热施主的含量，计算热施主浓度的理论值([DT]_th)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中热施主浓度的理论值([DT]_th)的计算通过迭代进行，并且对于每个时间步长(ΔT_n)包括以下操作：

-将在所述时间步长期间形成的热施主的含量(Δ[DT]_n)与在之前的时间步长时存在于半导体材料中的热施主的含量([DT]_n-1)求和；

-将所述的和与在与所述时间步长(ΔT_n)相关联的温度(T_n)下的最大热施主浓度([DT]_max)进行比较；

-当所述的和低于最大热施主浓度时，将存在于所述时间步长时的半导体材料中存在的热施主的含量([DT]_n)固定为等于所述和；以及

-当所述的和大于最大热施主浓度时，将存在于所述时间步长时的半导体材料中存在的热施主的含量([DT]_n)固定为等于最大热施主浓度([DT]_max)。

4.根据权利要求2和3中任一项所述的方法，其中在所述时间步长ΔT_n期间形成的热施主的含量Δ[DT]_n是借助于以下关系式计算的：

Δ[DT]_n＝ΔT_n*a*D_i(T_n)*[O_i]⁴*m(T_n)^-2

其中，a是常数，T_n是与所述时间步长ΔT_n相关联的温度，Di(T_n)是氧在温度T_n下的扩散系数，并且m(T_n)是自由电子在温度T_n下的浓度。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中借助于两个二次多项式来描述半导体晶锭的部分中的热史。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中步骤a)至d)是针对沿半导体晶锭分布的不同部分完成的。

7.根据权利要求6所述的方法，其中不同部分包括半导体晶锭的被称为头部的上端和被称为尾部的下端。

8.根据权利要求6和7中任一项所述的方法，其中不同部分的数量大于或等于5。