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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht eine Priorität der am 25. November 2021 eingereichten chinesischen Patentanmeldung Nr. 202111411291.X, die durch Bezugnahme hier in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet der Halbleiterherstellungstechnologie, insbesondere auf ein Verfahren zum Züchten eines einkristallinen Siliziumblocks und einen einkristallinen Siliziumblock.
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HINTERGRUND
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In den letzten Jahren steigen mit der Entwicklung der Miniaturisierung bei der Halbleitereinrichtungsherstellung die Anforderungen an den Siliziumwafer, so dass es nicht nur erforderlich ist, dass es wenige oder keine Defekte in einem Oberflächenbereich des Siliziumwafers gibt, sondern es auch erforderlich ist, dass es ausreichende Bulk-Mikrodefekte (BMDs) im Siliziumwafer gibt, um einen Siliziumwaferbereich, in dem elektronische Elemente angeordnet sind, vor einer Kontamination durch Schwermetallverunreinigungen zu schützen.
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Der epitaktische Siliziumwafer stellt eine einkristalline Schicht (auch epitaktische Schicht genannt) dar, die durch Gasphasenabscheidung auf dem Siliziumwafer aufgewachsen gelassen d.h. gezüchtet wird. Aufgrund einer hohen kristallinen Integrität und nahezu keiner Defekte wird die epitaktische Schicht häufig als Substratmaterial von Halbleitereinrichtungen verwendet. Die Schwermetallverunreinigungen im Siliziumwafer sind jedoch zu einem wichtigen Faktor geworden, der die Qualität der Halbleitereinrichtungen beeinflusst, so dass es notwendig ist, den Gehalt der Schwermetallverunreinigungen während des Herstellungsprozesses von Siliziumwafern stark zu reduzieren. Im Moment ist bekannt, dass, wenn ausreichende BMDs in einem Siliziumwafer gebildet werden, diese BMDs einen intrinsischen Gettereffekt (IG) zum Einfangen der Schwermetallverunreinigungen aufweisen, was das Problem einer schlechten Qualität der Halbleitereinrichtungen, die durch die Schwermetallverunreinigungen verursacht wird, stark lösen kann. Während des epitaktischen Wachstumsprozesses werden jedoch aufgrund der Aussetzung des Siliziumwafers gegenüber Hochtemperaturumgebungen über 1000 Grad kleine BMD-Kerne eliminiert, was zu unzureichenden BMD-Kernen führt, die in dem epitaktischen Siliziumwafer bereitgestellt werden, und zu einem Fall führt, in dem eine ausreichende Dichte der BMDs bei der Herstellung einer Halbleitereinrichtung durch den obigen epitaktischen Siliziumwafer nicht hervorgerufen werden kann, was zu einer schlechten Qualität der hergestellten Halbleitereinrichtung führt.
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Um das Problem der Verringerung der Dichte der BMDs in dem epitaktischen Siliziumwafer zu lösen, wird im Allgemeinen eine Stickstoffdotierungsbehandlung angewendet, während der einkristalline Siliziumblock (Ingot) gezüchtet wird, um stabile BMD-Kerne zu erhalten, aber die Dichte der BMDs in einem stickstoffdotierten einkristallinen Siliziumingot nimmt zusammen mit der Zunahme der Stickstoffkonzentration zu. Gemäß den unterschiedlichen Prozessanforderungen von Kunden für Halbleitereinrichtungen werden die Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der BMD-Dichte immer strenger. In diesem Fall kann ein ganzer einkristalliner Siliziumblock die Prozessanforderungen spezifischer Kunden nicht verlustfrei erfüllen, was zu einer niedrigen Produktivität und hohen Kosten führt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sollen ein Verfahren zum Züchten eines einkristallinen Siliziumblocks und einen einkristallinen Siliziumblock bereitstellen, um die Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks so zu steuern, dass sie in einer axialen Richtung von einem Kopfabschnitt zu einem Endabschnitt allmählich abnimmt, wodurch die BMD-Dichteverteilung in der axialen Richtung des einkristallinen Siliziumblocks im Vergleich zu der verwandten Technologie gleichmäßiger wird.
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Die vorliegende Offenbarung wird wie folgt implementiert.
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In einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Züchten eines einkristallinen Siliziumblocks bereit, umfassend: während einer Anfangsphase des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks ist eine Anfangshöhe eines horizontalen Magnetfelds höher als eine freie Oberfläche der Siliziumschmelze; und während des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks wird eine Konvektionsintensität der Siliziumschmelze durch Einstellen einer Höhe oder Intensität des horizontalen Magnetfelds gesteuert, so dass die Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks in einer axialen Richtung von einem Kopfabschnitt zu einem Endabschnitt tendenziell abnimmt.
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In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung einen einkristallinen Siliziumblock bereit, der durch das oben erwähnte Verfahren gezüchtet wird.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Züchten eines einkristallinen Siliziumblocks und ein einkristalliner Siliziumblock davon hergestellt. Während der Anfangsphase des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks wird das horizontale Magnetfeld an einer Position angeordnet, die höher als die freie Oberfläche der Siliziumschmelze ist; und während des Körperzüchtungsprozesses wird die Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks in der axialen Richtung von dem Kopfabschnitt zu dem Endabschnitt durch Einstellen der Höhe oder der Intensität des horizontalen Magnetfelds verringert, um die Zunahme der BMD-Dichte, die durch die Segregation der Stickstoffkonzentration verursacht wird, zu unterdrücken, wodurch die BMD-Dichteverteilung in der axialen Richtung des einkristallinen Siliziumblocks gleichmäßig ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Struktur einer Kristallzüchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 2 ist eine schematische Ansicht, die einen Variationstrend der Stickstoffkonzentration mit einer Blocklänge des einkristallinen Siliziumblocks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 3 ist eine schematische Ansicht, die einen Variationstrend der Sauerstoffkonzentration eines entsprechenden einkristallinen Siliziumblocks in einer axialen Richtung von einem Kopfabschnitt zu einem Endabschnitt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Züchten eines einkristallinen Siliziumblocks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 5 ist eine schematische Ansicht, die eine Höhe eines horizontalen Magnetfelds während einer Anfangsphase des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 6 ist eine schematische Ansicht, die einen Variationstrend der Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks in der axialen Richtung von dem Kopfabschnitt zu dem Endabschnitt in einem Fall zeigt, in dem eine Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds konstant ist und eine Höhe des horizontalen Magnetfelds während des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung allmählich abnimmt; und
- 7 ist eine schematische Ansicht, die einen Variationstrend der Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks in der axialen Richtung von dem Kopfabschnitt zu dem Endabschnitt in einem Fall zeigt, in dem eine Höhe des horizontalen Magnetfelds konstant ist und eine Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds während des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung allmählich erhöht wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die technischen Lösungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen und Ausführungsformen in einer klaren und vollständigen Weise beschrieben.
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1 zeigt einen Aufbau einer Kristallzüchtungsvorrichtung 1 in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Kristallzüchtungsvorrichtung 1 hauptsächlich einen Quarztiegel 10 und einen Graphittiegel 20, und der Graphittiegel 20 wird verwendet, um den Quarztiegel 10 zu tragen und zu fixieren. Es versteht sich, dass die in 1 gezeigte Kristallzüchtungsvorrichtung 1 ferner andere Aufbauten umfassen kann, die in 1 nicht gezeigt sind, wie etwa eine Tiegelhebevorrichtung, wobei dies in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht ausführlich beschrieben wird.
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Wenn ein stickstoffdotierter einkristalliner Siliziumblock S (auch als SiliziumIngot bezeichnet) durch die vorstehende Kristallzüchtungsvorrichtung 1 gezüchtet wird, ist die Stickstoffkonzentration in einer Anfangsphase des Kristallwachstums des einkristallinen Siliziumblocks S eine vorbestimmte Zielkonzentration während des Kristallzüchtungsprozesses. Während das Kristallwachstum fortgesetzt wird, nimmt die Stickstoffkonzentration in dem einkristallinen Siliziumblock allmählich mit der Zunahme einer Blocklänge des einkristallinen Siliziumblocks S aufgrund der Segregation von Stickstoff zu, wie in 2 gezeigt. Daher wird die BMD-Dichte in dem durch Züchten erhaltenen einkristallinen Siliziumblock S in einer axialen Richtung von einem Kopfabschnitt zu einem Endabschnitt allmählich erhöht. Es ist aus dem verwandten Sachstand bekannt, dass, je höher die Sauerstoffkonzentration in dem einkristallinen Siliziumblock S ist, desto höher die BMD-Dichte darin ist, so dass sie in der Lage ist, einen Variationstrend der Sauerstoffkonzentration in dem einkristallinen Siliziumblock S zu steuern, um die Zunahme der BMD-Dichte in der axialen Richtung des einkristallinen Siliziumblocks S zu unterdrücken.
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Gegenwärtig wird in einem Verfahren zum Züchten eines einkristallinen Siliziumblocks S basierend auf einem Czochralski(CZ)-Verfahren der Variationstrend der Sauerstoffkonzentration in dem einkristallinen Siliziumblock S durch Prozessrezepte eingestellt, wie etwa Einstellen einer Drehgeschwindigkeit des Quarztiegels oder einer Strömungsrate von Argongas. Es ist für diese Prozessrezepte jedoch schwierig die Sauerstoffkonzentration so einzustellen, dass sie einen entgegengesetzten Änderungstrend zu der Stickstoffkonzentration zeigt. Im Allgemeinen schwankt die Sauerstoffkonzentration in einem bestimmten Bereich von dem Kopfabschnitt zu dem Endabschnitt des einkristallinen Siliziumblocks S, und wie in 3 gezeigt, ist die Verringerung der Sauerstoffkonzentration auch begrenzt.
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Basierend auf dem Vorstehenden, wie in 4 gezeigt, stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren zum Züchten eines einkristallinen Siliziumblocks bereit, das die folgenden Schritte beinhaltet.
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S401: während einer Anfangsphase des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks, Einstellen einer Anfangshöhe eines horizontalen Magnetfelds, so dass es höher als eine freie Oberfläche der Siliziumschmelze ist.
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S402: während eines Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks, Einstellen des horizontalen Magnetfelds, um eine Konvektionsintensität der Siliziumschmelze zu steuern, um die Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks so einzustellen, dass sie in einer axialen Richtung von einem Kopfabschnitt zu einem Endabschnitt abnimmt.
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Gemäß der technischen Lösung in 4 wird während der Anfangsphase des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks S das horizontale Magnetfeld an einer Position angeordnet, die höher als die freie Oberfläche der Siliziumschmelze MS ist; und während des Körperzüchtungsprozesses wird der Grad der Konvektion der Siliziumschmelze MS durch Einstellen des horizontalen Magnetfelds verringert, um eine Konvektionsintensität der Siliziumschmelze MS zu steuern, was zu einer Abnahme der Sauerstoffkonzentration an der freien Oberfläche der Siliziumschmelze MS führt, so dass die Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks S in der axialen Richtung von dem Kopfabschnitt zu dem Endabschnitt allmählich abnimmt, um die Zunahme der BMD-Dichte, die durch die Segregation der Stickstoffkonzentration verursacht wird, zu unterdrücken, wodurch die BMD-Dichteverteilung in der axialen Richtung des einkristallinen Siliziumblocks S im Vergleich zu der verwandten Technologie gleichmäßiger ist.
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Es versteht sich, dass in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung der Kopfabschnitt des einkristallinen Siliziumblocks S sich auf einen Abschnitt des einkristallinen Siliziumblocks S bezieht, der durch Züchten während der Anfangsphase des Körperzüchtens erhalten wird, und der Endabschnitt des einkristallinen Siliziumblocks S sich auf einen Abschnitt des einkristallinen Siliziumblocks S bezieht, der durch Züchten während der Endphase des Körperzüchtungsprozesses erhalten wird.
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Es versteht sich, dass in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wie in 5 gezeigt, ein Paar von Erregerspulen 30 um den Graphittiegel 20 herum angeordnet sein kann, um das horizontale Magnetfeld an die Siliziumschmelze MS im Quarztiegel 10 anzulegen, wobei eine gestrichelte Linie in 5 eine horizontale Ebene 40 des horizontalen Magnetfelds darstellt. In den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird ein Abstand H zwischen der horizontalen Ebene 40 und der freien Oberfläche der Siliziumschmelze MS verwendet, um eine Position des horizontalen Magnetfelds, d.h. die maximale Gaußposition (MGP), darzustellen. Es versteht sich, dass das horizontale Magnetfeld eine dreidimensionale Struktur ist, die einen bestimmten Raum einnimmt, und sich die MGP auf eine mittlere Position des gesamten horizontalen Magnetfelds bezieht.
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Es versteht sich, dass in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wenn die horizontale Ebene 40 des horizontalen Magnetfelds mit der freien Oberfläche der Siliziumschmelze MS zusammenfällt, eine Höhe des horizontalen Magnetfelds 0 ist; und wenn die horizontale Ebene 40 des horizontalen Magnetfelds höher als die freie Oberfläche der Siliziumschmelze MS ist, die Höhe des horizontalen Magnetfelds größer als 0 ist. Wenn beispielsweise die horizontale Ebene 40 des horizontalen Magnetfelds 100 mm höher als die freie Oberfläche der Siliziumschmelze MS ist, ist die Höhe des horizontalen Magnetfelds +100 mm. Wenn die horizontale Ebene 40 des horizontalen Magnetfelds niedriger als die freie Oberfläche der Siliziumschmelze MS ist, ist die Höhe des horizontalen Magnetfelds kleiner als 0. Wenn beispielsweise die horizontale Ebene 40 des horizontalen Magnetfelds 100 mm niedriger als die freie Oberfläche der Siliziumschmelze MS ist, ist die Höhe des horizontalen Magnetfelds -100 mm.
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Darüber hinaus versteht es sich, dass sich in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die Steuerung des horizontalen Magnetfelds auf der Konvektionsintensität der Siliziumschmelze MS auf einen charakteristischen Parameter des Grads der Steuerung des horizontalen Magnetfelds auf der Konvektion der Siliziumschmelze MS bezieht. Wenn die Steuerung des horizontalen Magnetfelds auf der Konvektionsintensität der Siliziumschmelze MS erhöht wird, der Grad der Konvektion der Siliziumschmelze MS verringert wird, die Sauerstoffkonzentration an der freien Oberfläche der Siliziumschmelze MS verringert wird, ist sie in der Lage, die Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks S in der axialen Richtung vom Kopfabschnitt zum Endabschnitt allmählich zu verringern. Zum Beispiel wird in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wie in 5 gezeigt, während der Anfangsphase des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks S, wenn die horizontale Ebene 40 des horizontalen Magnetfelds höher als die freie Oberfläche der Siliziumschmelze MS ist, der Quarztiegel 10 immer angehoben, während der einkristalline Siliziumblock S gezüchtet wird, so dass die freie Oberfläche der Siliziumschmelze MS im Wesentlichen auf einem gleichen Niveau gehalten wird. In diesem Fall ist sie in der Lage, den Grad der Steuerung des horizontalen Magnetfelds P auf der Konvektion der Siliziumschmelze MS durch Verringern der Höhe des horizontalen Magnetfelds oder Erhöhen der Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds zu verbessern.
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Optional umfasst in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, in Bezug auf das Verringern der Höhe des horizontalen Magnetfelds während eines Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks, das Steuern des horizontalen Magnetfelds auf der Konvektionsintensität der Siliziumschmelze, um die Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks so zu steuern, dass sie in einer axialen Richtung von einem Kopfabschnitt zu einem Endabschnitt abnimmt, Folgendes: während des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks, Halten einer Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds, so dass sie konstant ist, und allmähliches Verringern einer Höhe des horizontalen Magnetfelds, um die Steuerung des horizontalen Magnetfelds auf der Konvektionsintensität der Siliziumschmelze zu erhöhen, um die Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks so zu steuern, dass sie in der axialen Richtung von dem Kopfabschnitt zu dem Endabschnitt abnimmt.
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Insbesondere, wie in 5 gezeigt, umfasst die Kristallzüchtungsvorrichtung 1, um die Höhe des horizontalen Magnetfelds einzustellen, ferner eine Magnetbewegungseinheit 50, die verwendet wird, um die Erregerspulen 30 zu bewegen, um die Höhe des horizontalen Magnetfelds einzustellen, während der einkristalline Siliziumblock S gezüchtet wird.
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Insbesondere zeigt 6 einen abnehmenden Trend der Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks in der axialen Richtung von dem Kopfabschnitt zu dem Endabschnitt in einem Fall, in dem die Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds konstant ist und eine Höhe des horizontalen Magnetfelds allmählich abnimmt.
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In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung liegt eine Verringerungsrate des horizontalen Magnetfelds im Bereich von 0,02 mm/h bis 0,12 mm/h.
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In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst das Verfahren ferner: während einer Endphase des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks, Steuern der Höhe des horizontalen Magnetfelds, so dass sie nicht niedriger als die freie Oberfläche der Siliziumschmelze ist. Das heißt, während der Endphase des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks S fällt die minimale Höhe der horizontalen Ebene 40 des horizontalen Magnetfelds mit der freien Oberfläche der Siliziumschmelze MS zusammen, d. h. die minimale Höhe des horizontalen Magnetfelds ist 0. Natürlich kann während der Endphase des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks S die Höhe des horizontalen Magnetfelds größer als 0 sein.
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Optional umfasst in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, in Bezug auf das Erhöhen der Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds während eines Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks, das Einstellen des horizontalen Magnetfelds, um eine Konvektionsintensität der Siliziumschmelze so zu steuern, dass die Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks in einer axialen Richtung von einem Kopfabschnitt zu einem Endabschnitt abnimmt, Folgendes:
- während des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks, Halten einer Höhe des horizontalen Magnetfelds, so dass sie konstant ist, und allmähliches Erhöhen einer Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds, um die Steuerung des horizontalen Magnetfelds auf der Konvektionsintensität der Siliziumschmelze zu erhöhen, um die Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks so zu steuern, dass sie in der axialen Richtung von dem Kopfabschnitt zu dem Endabschnitt abnimmt.
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Zum Beispiel ist es in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung möglich, einen Eingangsstrom der Erregerspulen 30 zu erhöhen, um die Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds zu erhöhen.
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Insbesondere zeigt 7 einen abnehmenden Trend der Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks S in der axialen Richtung von dem Kopfabschnitt zu dem Endabschnitt in einem Fall, in dem die Höhe des horizontalen Magnetfelds konstant ist und eine Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds allmählich erhöht wird.
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In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung liegt eine Erhöhungsfrequenz der Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds im Bereich von 0,2 G/h bis 0,6 G/h.
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In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst das Verfahren ferner: während einer Endphase des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks S, Steuern der Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds, so dass sie nicht mehr als 4000 Gauß (G) beträgt. Das heißt, in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beträgt, um das Wachstum des einkristallinen Siliziumblocks S zu erleichtern, die Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds nicht mehr als 4000 G während der Endphase des Körperzüchtens des einkristallinen Siliziumblocks S.
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Optional beträgt in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf den einkristallinen Siliziumblock mit einem Durchmesser von 300 mm eine Anfangshöhe des horizontalen Magnetfelds +100 mm bis +200 mm und die Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds beträgt 3000 G bis 4000 G während der Anfangsphase des Körperzüchtungsprozesses des einkristallinen Siliziumblocks.
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In einem Aspekt beträgt in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wenn ein einkristalliner Siliziumblock S mit einem Durchmesser von 300 mm gezüchtet wird, während der Anfangsphase des Körperzüchtungsprozesses die Anfangshöhe des horizontalen Magnetfelds +100 mm bis +200 mm und die Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds beträgt 3000 G bis 4000 G; und während des Körperzüchtungsprozesses, Konstanthalten der Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds, und währenddessen wird die Höhe des horizontalen Magnetfelds allmählich mit einer Absenkrate von 0,02 mm/h auf 0,12 mm/h abgesenkt, um die horizontale Ebene 40 des horizontalen Magnetfelds allmählich nahe an die freie Oberfläche der Siliziumschmelze MS zu bringen, um die Steuerung des horizontalen Magnetfelds auf der Konvektionsintensität der Siliziumschmelze MS zu erhöhen und den Grad der Konvektion der Siliziumschmelze MS zu verringern, wodurch die Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks S in der axialen Richtung von dem Kopfabschnitt zu dem Endabschnitt allmählich abnimmt. Während der Endphase des Körperzüchtungsprozesses fällt die minimale Höhe der horizontalen Ebene 40 mit der freien Oberfläche der Siliziumschmelze MS zusammen.
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In einem anderen Aspekt beträgt in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wenn ein einkristalliner Siliziumblock S mit einem Durchmesser von 300 mm gezüchtet wird, während der Anfangsphase des Körperzüchtungsprozesses die Anfangshöhe des horizontalen Magnetfelds +100 mm bis +200 mm und die Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds beträgt 3000 G bis 4000 G; und während des Körperzüchtungsprozesses ist die Höhe des horizontalen Magnetfelds konstant, die Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds wird allmählich mit einer Erhöhungsfrequenz von 0,2 G/h bis 0,6 G/h erhöht, um die Steuerung des horizontalen Magnetfelds auf der Konvektionsintensität der Siliziumschmelze MS zu erhöhen und den Grad der Konvektion der Siliziumschmelze MS zu verringern, wodurch die Sauerstoffkonzentration des einkristallinen Siliziumblocks S in der axialen Richtung von dem Kopfabschnitt zu dem Endabschnitt allmählich verringert wird. Während der Endphase des Körperzüchtungsprozesses beträgt die Magnetfeldintensität des horizontalen Magnetfelds nicht mehr als 4000 G.
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Schließlich stellt die vorliegende Offenbarung in einigen Ausführungsformen ferner einen einkristallinen Siliziumblock bereit, der durch das oben erwähnte Verfahren hergestellt wird.
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Es versteht sich, dass die technischen Lösungen in beliebigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne Konflikt kombiniert werden können.
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Die obigen Ausführungsformen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Natürlich kann ein Fachmann weitere Modifikationen und Verbesserungen vornehmen, ohne vom Grundgedanken der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und diese Modifikationen und Verbesserungen sollen ebenfalls in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen.