[发明专利]一种用于拉制单晶硅棒的拉晶炉

说明书

本发明实施例公开了一种用于拉制单晶硅棒的拉晶炉，所述拉晶炉包括限定出热处理室的加热器，所述加热器在所述拉晶炉中设置成使得，所述单晶硅棒能够通过沿着拉晶方向移动而进入到所述热处理室中。通过使用本发明实施例的拉晶炉，在单晶硅棒被拉制出之后就继续在拉晶炉中对单晶硅棒进行热处理，由于热处理室就设置在拉晶炉内，不需要对硅棒进行转移运送，而且可以在拉晶炉内对整根单晶硅棒进行热处理，因此大大提高了热处理的效率，另外，由于是对单晶硅棒而非晶片进行热处理，因此避免了晶片热处理过程中的交叉污染以及由于晶片与晶舟接触可能造成的晶格滑移位错问题。

技术领域

本发明涉及半导体硅片生产领域，尤其涉及一种用于拉制单晶硅棒的拉晶炉。

背景技术

用于生产集成电路等半导体电子元器件的硅片，主要通过将直拉(Czochralski)法拉制的单晶硅棒切片而制造出。Czochralski法包括使由石英制成的坩埚中的多晶硅熔化以获得硅熔体，将单晶晶种浸入硅熔体中，以及连续地提升晶种移动离开硅熔体表面，由此在移动过程中在相界面处生长出单晶硅棒。

在上述生产过程中，提供这样的一种硅片是非常有利的：该硅片具有从正面开始向体内延伸的无晶体缺陷区域(Denuded Zone，DZ)以及与DZ邻接并且进一步向体内延伸的含有体微缺陷(Bulk Micro Defect，BMD)的区域，这里的正面指的是硅片的需要形成电子元器件的表面。上述的DZ是重要的，因为为了在硅片上形成电子元器件，要求在电子元器件的形成区域内不存在晶体缺陷，否则会导致电路断路等故障的产生，使电子元器件形成在DZ中便可以避免晶体缺陷的影响；而上述的BMD的作用在于，能够对金属杂质产生内在吸杂(Intrinsic Getter，IG)作用，使硅片中的金属杂质保持远离DZ，从而避免金属杂质导致的漏电电流增加、栅极氧化膜的膜质下降等不利影响。

而在生产上述的具有BMD区域的硅片的过程中，对硅片进行掺氮是非常有利的。举例而言，在硅片中掺杂有氮的情况下，能够促进以氮作为核心的BMD的形成，从而使BMD达到一定的密度，使BMD作为金属吸杂源有效地发挥作用，而且还能够对BMD的密度分布产生有利影响，比如使BMD的密度在硅片的径向上的分布更为均匀，比如使BMD的密度在临近DZ的区域更高而朝向硅片的体内逐渐降低等。

除此之外，在硅片生产过程中，还可以通过对氮掺杂的硅片进行热处理以使其BMD密度进一步提高，因为若对这样的硅晶片进行热处理，则硅晶片内过饱和的氧会作为氧析出物而析出，而这样的氧析出物也就是BMD。然而，在现有技术中，对硅片的热处理需要在独立于拉晶炉的热处理炉内进行。现有的热处理炉按照炉内结构可大致分为卧式和纵式两种。无论是卧式热处理炉还是纵式热处理炉，由于受结构的限制，一次至多能对上百片的硅片进行热处理，效率较低，而且，在对批量晶片进行热处理时，容易发生交叉污染，也就是说，部分晶片上的杂质可能会影响到其他晶片。此外，由于晶片通常都是放置在热处理炉内的晶舟中进行热处理的，因此，晶片的与晶舟相接触的部分还可能引入因热应力所造成的晶格滑移位错。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种用于拉制单晶硅棒的拉晶炉，解决硅片热处理效率低的问题，避免了硅片热处理过程中的交叉污染问题以及由于晶片与晶舟接触而可能造成的晶格滑移位错问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种用于拉制单晶硅棒的拉晶炉，所述拉晶炉包括限定出热处理室的加热器，所述加热器在所述拉晶炉中设置成使得，所述单晶硅棒能够通过沿着拉晶方向移动而进入到所述热处理室中。