Brevet FR2589489A1 — publié le 19870507

La présente invention concerne de façon générale un substrat de silicium monocristallin capable d'absorber une contamination importante par des métaux. En outre, elle concerne un procédé de fabrication d'un substrat de silicium cristallin ayant une concentration importante d'oxygène. En particulier, l'invention concerne un procédé et un appareil de fabrication d'un substrat de silicium ayant une concentration élevée en oxygène, par croissance de cristaux. Les substrats de silicium sont très utilisés pour la fabrication de divers dispositifsà semi-conducteur. Dans ces dispositifs, il est en général préférable que le courant de fuite soit réduit au minimum. On sait que le courant de fuite peut être réduit par un effet appelé fixation intrin- sèque. Cet effet de fixation intrinsèque peut être obtenu par la présence de défauts dans la structure interne du substrat de silicium. On sait qu'un substrat de silicium est tiré d'un corps de silicium cristallin préparé par croissance d'un monocristal de silicium à partir de silicium polycris- tallin fondu, par le procédé de Czochralski (appelé dans la suite "procédé CZ") par exemple. Dans le procédé CZ, le corps de silicium monocristallin est tiré lentement d'un bain de silicium polycristallin fondu. Des substrats de silicium sont obtenus par découpe ou "tranchage" du corps de silicium mnocristallin terminé. Le corps terminé de silicium cristallin contient une grande quantité d'oxygène. L'oxygène présent dans le corps de silicium cristallin crée des défauts ou des dislocations du cristal, par exemple, des boucles de dislocation, des défauts d'empilement, etc. étant donné la ségrégation de l'oxygène pendant le traitement thermique du substrat de silicium. Les défauts du dispositif terminé à semi-conducteur réduisent ses caractéristiques nominales et abaissent en particulier sa tension de claquage et augmentent son courant de fuite. En conséquence, le ren- dement de production des dispositifs à semi-conducteur est notablement réduit. D'autre part, on a constaté que les défauts des dispositifs à semiconducteur pouvaient être utilisés pour l'absorption d'impuretés métalliques par l'effet précité de fixation intrinsèque. Par exemple, dans les dispositifs à semi-conducteur dans lesquels la surface du substrat de silicium constitue la principale région active, par exemple dans les transistors à effet de champ à grille isolée (MOSFET) ou les circuits intégrés utilisant de tels transistors, les défauts du substrat de silicium, en dehors de la région active principale, présentent l'effet de fixation intrinsèque et absorbent des impuretés méalliques provenant des régions actives. Ceci facilite la réduction du courant de fuite des dispositifs à semi-conducteur. Cependant, l'obtention d'un effet reproductible de fixation intrinsèque lors d'une production en grande série est difficile. Par exemple, lorsque le corps de silicium cristallin est formé par croissance par le procédé classique CZ, la concentration des défauts dans le corps cristallin a tendance à être notablement différente à la partie supérieure, correspondant au début de la croissance, et à la partie inférieure, correspondant à la fin de la croissance, étant donné un phénomène d'hystérésis ther- mique. En outre, bien qu'une concentration élevée d'oxygène soit préférable afin que l'effet de fixation intrinsèque soit accru, lorsque la concentration de l'oxygène est exces- sivement élevée, des défauts ont tendance à se former même aux surfaces des dispositifs à semi-conducteur, et provo- quent une détérioration des caractéristiques des dispositifs à semiconducteur, comme indiqué précédemment. En outre, dans certains procédés de production de semi-conducteur, on doit prendre soin de régler avec précision la concentra- tion d'oxygène, ou des traitements spéciaux de fixation intrinsèque doivent être réalisés étant donné les conditions de traitement thermique nécessaires à la fabrication de certains dispositifs à semi-conducteur. Ainsi, la technique de fabrication efficace de substrats de silicium destinés à des dispositifs à semi- conducteur afin qu'une concentration notablement élevée d'oxygène soit obtenue, cette concentration étant suffisante pour que l'effet de fixation intrinsèque soit accru et réduise le courant de fuite sans création d'effet nuisible d3 aux défauts du dispositif terminé à semi- conducteur, surtout après traitement thermique, continue à poser un problème. L'invention a de façon générale pour objet la réalisation d'un substrat de silicium, ainsi que son procédé de fabrication, permettant la résolution du problème précité. Elle concerne aussi un substrat de silicium ayant une concentration relativement élevée d'oxygène, sans détérioration de ses caractéristiques du fait de la ségréga- tion de l'oxygène, de la présence de boucles de dislocation et de défauts d'empilement, etc. L'invention concerne aussi un procédé de fabrica- tion de substrats de silicium constituant la matière pre- mière pour la fabrication de dispositifs à semi-conducteur, donnant un rendement élevé sans détérioration des caracté- ristiques des produits terminés. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de fabrication de substrats de silicium comprenant la croissance d'un corps de silicium cristallin à une vitesse supérieure à celle qui est utilisée habituellement. On a constaté que la vitesse de croissance du corps de silicium cristallin avait une influence importante sur la création de défauts dans le corps de silicium cristallin. En outre, selon l'invention, la concentration de l'oxygène dans le substrat de silicium ou le corps de silicium cristallin est nettement supérieure à celle des corps ou substrats classiques de silicium cristallin. L'accélération de la croissance du corps de silicium cristallin assure une suppression importante de la séparation de l'oxygène dans le corps cristallin. Ceci réduit le nombre de défauts ou de dislocations formés dans le corps pendant le traitement thermique, au cours de la fabrication des dispositifs à semi-conducteur. Dans un procédé préféré selon l'invention, la vitesse de croissance du corps de silicium cristallin est supérieure ou égale à 1,2 mm/min. En outre, la concentration préférée d'oxygène dans le corps de silicium formé par croissance est supérieure ou égale à 1,8. 1010cm -3. Selon l'invention, un substrat de silicium conte- nant de l'oxygène à des concentrations supérieures ou égales à 18.1018 cm 3 peut donner un courant de fuite infé- rieur ou égal à 1.10-10 A. L'invention concerne ainsi un procédé de fabrica- tion d'un substrat de silicium contenant une concentration nettement élevée d'oxygène et destiné à des dispositifs à semi-conducteur, le procédé comprenant la croissance d'un monocristal de silicium à partir de silicium fondu, avec une vitesse élevée de croissance choisie afin qu'elle empêche la perte d'oxygène à partir du monocristal pendant un traitement thermique ultérieur ou cours de la fabrication d'un dispositif à semi-conducteur, et la formation du substrat de silicium à partir du monocristal de silicium. La vitesse préférée de croissance du monocristal de silicium est supérieure ou égale à 1,2 mm/min. D'autre part, la concentration préférée de l'oxygène dans le substrat de silicium est supérieure ou égale à 1,8. 1018 cma3 En outre, de préférence, la vitesse de croissance du silicium monocristallin est de préférence comprise entre 1,5 et 2,1 mm/min. Dans le mode de réalisation préféré, l'étape de croissance du monocristal de silicium comprend la disposi- tion de silicium dans un creuset, le chauffage du silicium afin qu'il soit maintenu à un état fluide, et le tirage progressif du monocristal de silicium à partir du silicium fondu placé dans le creuset. Pendant l'étape de chauffage du silicium, la chaleur transmise est suffisamment importante pour que la surface du silicium ne puisse pas se solidifier. De préférence, dans l'étape de chauffage du silicium, une plus grande quantité de chaleur est appliquée à la surface du silicium qu'au reste du silicium fondu. Dans une variante, le procédé comporte en outre l'application d'un champ magnétique au silicium. De plus, le procédé préféré peut aussi comprendre une, étape d'en- traînement du creuset en rotation. La vitesse de rotation du creuset peut être réglée de manière que la concentration de l'oxygène dans le substrat de silicium soit ajustée. L'invention concerne aussi un appareil de forma- tion de silicium monocristallin par croissance, ce silicium contenant une concentration très élevée d'oxygène, ce silicium monocristallin étant la source de substrat de silicium destiné à la fabrication de dispositifs à semi- conducteur, l'appareil étant destiné à la mise en oeuvre du procédé précité de fabrication du substrat de silicium et comprenant un creuset destiné à contenir du silicium, un dispositif de chauffage du silicium afin qu'il soit maintenu a un état fluide, et un dispositif de tirage du monocristal de silicium du silicium fondu se trouvant dans le creuset à une vitesse très élevée afin que la perte d'oxygène par le substrat soit évitée pendant un traitement thermique ultérieur utilisé dans la fabrication des dispo- sitifs à semi-conducteur. La vitesse de tirage du silicium monocristallin est de préférence supérieure ou égale à 1,2 mm/min. En outre, la concentration préférée d'oxygène du substrat de silicium est supérieure ou égale à 1,8.1018 cm3. Le dispositif de chauffage transmet suffisamment de chaleur pour qu'il empêche la solidification de la surface du silicium fondu. Le dispositif de chauffage applique ainsi plus de chaleur à la surface du silicium fondu qu'au reste de celui-ci. L'appareil comporte en outre un dispositif d'appli- cation d'un champ magnétique au silicium fondu. De plus, l'appareil peut comporter un dispositif d'entraînement du creuset en rotation. Ce dispositif d'entraînement fait tourner le creuset à une vitesse variable et permet le réglage de la concentration de l'oxygène dans le substrat de silicium. Selon une autre caractéristique de l'invention, un dispositif à semiconducteur est réalisé à partir d'un substrat de silicium ayant une concentration d'oxygène supérieure ou égale à 1,8.1018 cm 3, et ayant un courant de fuite inférieur à 1.10- 10 A. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'un appareil de crois- sance de cristaux de silicium, mettant en oeuvre un mode de réalisation préféré du procédé de fabrication de cristaux de silicium selon l'invention; la figure 2 est une perspective d'une partie de l'élément de chauffage de la figure 1; la figure 3 est un graphique tridimensionnel indi- quant les relations observées entre la vitesse de croissance des cristaux, la concentration d'oxygène et la densité des défauts d'empilement; la figure 4 est un graphique représentant la va- riation de la concentration de l'oxygène en fonction du temps de traitement thermique; les figures 5 et 6 représentent les résultats de mesure du courant de fuite d'un certain nombre de diodes chantill-ons obtenues -par le procédé de fabrication de substrat de siiicium selon 1 Tinvention et par un procédé connu respectivement; et À la figure 7 est une coupe d'une variante d'appareil de croissance de cristaux de silicium, mettant en oeuvre le mode de réalisation préféré de procédé de fabrication de cristaux de silicium selon l'invention. On se réfère aux dessins; la figure 1 représente un appareil de formation de mnocristaux de silicium par croissance, mettant en oeuvre un mode de réalisation préféré de procédé de fabrication d'un substrat de silicium selon la présente invention. Comme l'indique la figure 1, le mode de réalisation préféré du procédé de fabrication de substrat de silicium met en oeuvre un procédé de crois- sance d'un corps de silicium monocristallin comme matière première pour la fabrication des substrats de silicium. Dans ce procédé préféré, le monocristal de silicium est tire par le procédé CZ. Dans l'appareil de croissance de monocristaux selon l'invention, du silicium 3 placé dans un creuset 2 de quartz disposé à l'intérieur d'un creuset 1 de graphite, est fondu. Un générateur 4 de chaleur formé de graphite et un matériau 9 d'isolation thermique entourent le creuset 1. Des doubles enveloppes supplémentaires O10a, 10b et 10c de refroidissement entourent le matériau 9 d'isolation. La double enveloppe O10b a une fenêtre 12 destinée à per- mettre l'observation du monocristal tiré 6. Une tuyauterie 13 d'évacuation est placée au fond de la double enveloppe b de refroidissement et est destinée à évacuer un gaz inerte formant une atmosphère introduite à l'intérieur des enveloppes O10a, 10b et 10c, par le haut. Un arbre 8 fixé à la face inférieure du creuset 1 passe avec du jeu par une ouverture O10d du fond de l'enveloppe 10a et est utilisé pour l'entraînement en rotation du creuset 1 et pour son sou- lèvement et son abaissement. Le bord inférieur du générateur 4 de chaleur est fixé à une plaque annulaire 14 qui est elle-même fixée à deux arbre 15 passant avec du jeu par deux ouvertures 10e et 10f formées au fond de l'enveloppe a de refroidissement. Les arbres 15 sont utilisés pour le soulèvement ou l'abaissement du générateur 4 de chaleur. Un blindage cylindrique 16 de molybdène assurant la protec- tion contre la chaleur, ayant un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre externe du monocristal 6, est disposé au-dessus du silicium liquide 3 et entoure le monocristal 6. Un cristal germe 5 est retenu dans le blindage thermique 16 par un mandrin 7 fixé à l'extrémité inférieure d'un arbre 17 de tirage afin qu'un monocristal cylindrique 6 puisse être formé à partir du cristal germe 5. Dans le procédé CZ, la vitesse maximale Vmax de croissance du monocristal peut être exprimée de la manière suivante, dans l'hypothèse o l'interface solide-liquide du monocristal 6 et du liquide 3 est plate et o il n'existe pas de gradient de température radiale dans le monocristal 6: V = k dT max = h.p (dX) k désignant la conductibilité thermique du monocristal 6, h la chaleur de solidification, p la masse volumique et dT/dX le gradient de température dans la phase solide du monocris- tal 6 à l'interface solide-liquide. Plus précisément, X désigne la distance mesurée le long de l'axe longitudinal du monocristal 6. Dans l'expression qui précède, comme k, h et p sont des propriétés du matériau, le gradient de température dT/dX doit donc être accru lorsque la vitesse de croissance Vmax maximale du monocristal doit être accrue ou doit avoir une valeur élevée. Dans le procédé CZ précité cependant, comme le monocristal 6 est chauffé par rayonnement à partir de la surface du liquide 3, de la paroi interne du creuset 2 et du générateur-de chaleur 4, la valeur du gradient de température dT/dX est obliga- toirement limitée si bien que la vitesse de croissance a toujours été relativement faible en pratique. Comme on peut le noter d'après la description qui précède, la vitesse de croissance du silicium monocristallin peut être augmentée par réduction de la quantité de chaleur appliquée au silicium fondu 3 par le générateur 4 de chaleur et ainsi par abaissement de la température du silicium fondu. Bien que ceci ait un effet proportionnel sur l'abaissement du gradient thermique selon la loi de Stefan-Boltzmann, la chaleur émise vers le monocristal est réduite en très grande quantité si bien que l'effet résultant est une augmentation du gradient de température dT/dX. Cependant, la réduction de la quantité de chaleur dégagée par le générateur 4 afin que la vitesse de crois- sance soit accrue provoque une tendance A la solidification de la surface du silicium fondu puisque cette surface est refroidie par exposition à l'atmosphère gazeuse du four. Ceci limite l'importance de la réduction possible de la température du silicium fondu 3. Le générateur 4 de chaleur de l'appareil de croissance de monocristaux de silicium est réalisé de manière qu'il applique suffisamment de chaleur à la surface du silicium fondu 3 pour que celui-ci reste à l'état liquide. En particulier, le générateur de chaleur 4 de la constuction préférée est réalisé afin qu'il applique plus de chaleur à la surface du silicium fondu qu'au reste de la masse de silicium fondu, si bien que la tempéra- ture du silicium fondu 3 peut être réduite au minimum. La figure 2 représente la structure du générateur 4 de chaleur. Celui-ci est formé d'un matériau conducteur tel que le graphite, et est de façon générale sous forme d'un manchon cylindrique ayant une partie tronconique 4a à son extrémité supérieure. Le générateur 4 a des gorges supérieures 4b et inférieures 4c qui alternent et qui sont parallèles à l'axe vertical du générateur 4. Cette cons- truction donne à l'enveloppe cylindrique une configuration sinueuse qui convient à un élément de chauffage électrique. En outre, les extrémités supérieures des gorges inférieures 4c forment une fourche à dents inclinées constituant deux courtes gorges 4d et 4e formant un angle de 45 avec la gorge 4c. Le courant circule dans chaque tronçon délimité par les gorges adjacentes superieures et inférieures 4b et 4c et dégage de la chaleur sous l'action des pertes chmiques. Lors de la croissance du monocristal 6 à l'aide du cristal germe 5, à partir du silicium fondu, par mise en oeuvre de l'appareil de croissance de monocristaux réalisé comme décrit précédemment, les deux creusets 1 et 2 sont entraînés en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre par un arbre 8 et le monocristal formé par croissance est entraîné en rotation par l'arbre 17, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre par exemple, ou inversement. Simultanément, l'arbre 17 de tirage est progressivement soulevé par un mécanisme d'entraînement (non représenté) afin que le monocristal 6 soit tiré à par- tir de la matière fondue. En outre, les deux creusets 1 et 2 sont tous deux soulevés progressivement afin que la surface du liquide 3 puisse être maintenue en position prédéterminée par rapport au générateur 4 de chaleur. L'appareil décrit précédemment a les avantages suivants. L'extrémité supérieure 4a du générateur 4 a une forme tronconique et en outre les gorges 4d et 4e de la fourche sont formées aux extrémités supérieures des gorges inférieures 4c et la section de la partie tronconique 4a est inférieure à celle du reste du générateur 4 de chaleur. En particulier, la section est très faible à proximité des gorges 4d et 4e de la fourche. En conséquence, lorsque le courant circule dans le générateur 4 de chaleur, la partie tronconique 4a du générateur 4 est chauffée à une température supérieure à celle des autres parties du générateur 4. En consequence, la différence de tempéra- ture entre la matière fondue 3a disposée verticalement en face de la partie tronconique 4a et à la paroi interne du creuset 2, et la valeur maximale régnant dans la masse de la matière fondue 3, est faible. En outre, comme la partie tronconique 4a augmente la résistance électrique totale du générateur 4 de chaleur par rapport aux dispositifs classiques, la température du générateur de chaleur 4 est accrue, dans l'hypothèse o les courants ont les mêmes intensités. En conséquence, dans ce mode de réalisation, le courant circulant dans le générateur 4 de chaleur peut être plus faible que dans les dispositifs classiques de chauffage de type semblable. Comme décrit précédemment, le gradient de tempera- ture (dT/dX) dans le monocristal 6 en phase solide, à l'interface solideliquide, doit être accru afin que la vitesse maximale de croissance Vmax soit accrue. Ainsi, il est préférable que la quantité de chaleur fournie par le générateur 4 soit réduite car le monocristal est chauffé par rayonnement à partir du générateur 4. Dans l'appareil selon la présente invention, même lorsque la quantité de chaleur fournie par le générateur 4 est réduite afin que le gradient de température (dT/dX) augmente, comme la différence maximale précitée de tempéra- ture entre la surface 3a et la masse de la matière fondue 3 est faible, il est possible que la solidification de la surface de la matière fondue 3 soit évitée à la paroi interne du creuset 2. En conséquence, il est possible d'accroître notablement la vitesse de croissance d'une valeur atteignant 0,2 mm/min par exemple par rapport à la vitesse des systèmes connus. En outre, il est possible d'assurer une croissance continue du monocristal 6, si bien que la productivité est accrue et le coet de la fabrication des monocristaux est réduit. Le mode de réalisation préféré de procédé de fabri- cation du substrat de silicium selon la présente invention met en oeuvre l'appareil précité. On a constaté selon l'invention que la vitesse de croissance des cristaux avait une forte influence sur la création des défauts des cristaux et notamment des défauts d'empilement. En conséquence, selon la présente invention, la vitesse de croissance cris- talline est fixée à une valeur dépassant 1,2 mm/min afin que la masse de silicium cristallin obtenue ait une concen- tration d'oxygène supérieure à 1,8.1018 cm- 3. Des substrats de silicium sont alors fabriqués par tranchage de ce corps de silicium monocristallin. Le réglage de la vitesse de croissance des monocristaux de silicium à une valeur supérieure à celle des systèmes classiques empêche la ségrégation de l'oxygène dans les traitements ultérieurs et empêche ainsi la perte correspondante de qualité des monocristaux de silicium formés par croissance. En consé- quence, la concentration d'oxygène peut être augmentée. Selon l'invention, des concentrations d'oxygène de 1,8.1018 cm et plus peuvent être obtenues et il est donc possible d'obtenir un meilleur effet de fixation intrinsèque. La discussion qui suit concerne un substrat terminé de silicium produit par mise en oeuvre du procédé préféré selon l'invention, à l'aide de l'appareil des fi- gures 1 et 2. Un corps de silicium monocristallin a été tiré et formé par croissance par le procédé CZ. Une tranche a été coupée dans le corps monocristallin. Les surfaces de la tranche ont été polies à l'état de miroir, puis soumises deux fois à un traitement thermique a une température de 1100 C pendant 2 heures en atmosphère d'oxygène sec. En- suite, la tranche a ôté attaquée chimiquement sur une profondeur de 13 microns par mise en oeuvre du procédé d'attaque à sec afin que les défauts apparaissent. Divers échantillons ont été obtenu- avec variation de la vitesse de croissance du corps de silicium monocristallin dans le procédé CZ afin que cet essai soit réalisé. Divers échan- tillons ont aussi été obtenus à diverses concentrations d'oxygène. La densité des défauts d'empilement dans ces échantillons a été mesurée. Les résultats de ces mesures sont indiqués sur la figure 3. Les résultats de la figure 3 indiquent qu'il ne se forme pratiquement aucun défaut d'empilement lorsque la vitesse de croissance des monocristaux de silicium est supérieure ou égale à 1,2 mm/min. En outre, on a aussi confirmé le fait qu'aucun défaut d'empilement n'est créé pendant le traitement du substrat ou de la tranche de silicium, y compris le polissage des surfaces. En outre, les variations de la concentration d'oxygène dues au traitement thermique à 750 C ont été mesurées. La figure 4 représente les résultats des mesures sous forme d'une courbe qui relie la concentration d'oxygène à la durée de traitement thermique. Sur la figure, les courbes 21 à 23 représentent la relation existant entre la concentration d'oxygène et la durée du traitement thermique pour une vitesse de croissance du cristal supé- rieure à 1,2 mm/min.Les concentrations initialesd'oxygène des courbes 21 à 26 étaient de 1,644.1018, 1,667.1018 1,709 1018, 1,866.1018, 2,019.1018 et 1,737. 1018cm-3 respecti- vement. Bien que la concentration d'oxygène diminue fina- lement lorsque l'oxygène est chassé du substrat de silicium ou du corps de silicium monocristallin par le traitement thermique, il est manifeste que, dans le cas des concentra- tions initiales élevées de l'oxygène obtenues selon l'inven- tion, comme indiqué par les courbes 24 à 26, la variation est faible même après un temps de traitement thermique relativement long et une perte mesurable d'oxygène n'appa- rait qu'après une très longue période. Comme l'indiquent les figures 3 et 4, il est mani- feste qu'une croissance des cristaux à grande vitesse pro- voque 1a présence d'un plus petit nombre de défauts. Dans l'essai suivant, des diodes ont été préparées par formation d'une jonction n±P sur des substrats de sili- cium obtenus selon la présente invention et selon le procédé classique, et le courant de fuite de la fonction p-n a été mesuré pour chaque diode. Dans ce cas, une région de type p a 'té formée sur le substrat de silicium de type n, -t des régions n+ ayant une étendue de 2,4.10-12 cm. pièce/cm2 ont eté formées. La mesure a été réalisée par application d'une tension d'essai de + 5 V à la région n+ Les resultats des essais réalisés sur des substrats de silicium foimms à partir d'un corps de silicium ronc. cristallin fabriqué par le procédé CZ avec une vitesse de croissance du cristal supérieure ou égale à 1,2 mm/min et ayant une concen-traticon d'oxygène de 2,0.1018 cm-3 sont indiqués sur la figure 5. D'autre part, la figure 6 repré- sente le résultat des essais réalisés sur des substrats de silicium formés a partir d'un corps de silicium mono- cristallin fabriqué par le procédé classique de croissance de s.licium monocristallin avec une vitesse de croissance de cristaux comprise entre 0O, et 0,9 mm/min. Sur les fi- gures S et 6, les abscisses représentent le courant mesuré de fuite et les ordonnées Le nombre d'échantillons présen- tant le courant de fuite indiqué. Comme on peut le com- prendre par comparaison des figures 5 et 6, dans le cas des substrats de silicium fabriqués selon l'invention, le courant de fuite est réduit à une valeur inférieure ou égale à 1011 A d'une manière reproductible. Ceci peut être du à l'effet prononcé de fixation intrinsèque dû à la concentration élevée d'oxygène. Il faut noter que le procédé préféré selon la présente invention peut permettre la fabrication d'un corps de silicium monocristallin de concentration élevée d'oxy- gène. Il est aussi possible que la concentration d'oxygène soitsélectionnée avec précision dans une large plage par application d'un procédé de croissance de cristaux dans lequel un champ magnétique est appliqué à du silicium fondu placé dans un creuset de quartz, et le creuset est entraîné en rotation le cas échéant. Un exemple de ce procédé de croissance de cristaux mettant en oeuvre un champ magnétique est maintenant décrit en référence à la figure 7. Sur la figure, l'ensemble de l'appareil porte la référence générale 31. Un creuset 32 de quartzcontient du silicium fondu à partir duquel un cristal est tiré. Le creuset 32 est entraîne en rotation autour de son axe central à une vitesse réglable de rotation. Un dispositif 34 de chauffage entoure le creuset 32. Le dispositif 34 de chauffage peut être un organe cylindrique 35 de chauffage électrique analogue l'-organe 4 du mode de réalisation précédent. Un corps cylindrique d'isolation thermique ou une enveloppe refroidi par de l'eau le cas échéant est placé à l'extérieur du dispositif de chauffage. Un généra- teur 37 d'un champ magnétique en courant continu, formé d'un aimant permanent ou d'un électro-aimant, est placé à l'extérieur de l'enveloppe 36. Un germe de silicium mono- cristallin porte la référence 38 alors qu'un mandrin de tirage porte la référence 39. Le mandrin 39 de tirage lève le germe 38 de silicium monocrisallin avec entraînement en rotation de ce dernier autour de l'axe de rotation du creuset. Le courant électrique transmis au dispositif 34 de chauffageq est un courant continu ayant une ondulation inférieure ou égale à 4 % ou un courant pulsé ou alternatif ayant une fréquence de t kHz ou plus. On a montré que ce type de courant convenait car il empêchait une résonance superflue entre le dispositif 34 de chauffage et le champ magnétique. Le germe 38 de silicium monocristallin est tiré à partir de la surface du silicium fondu avec une vitesse prédéterminée afin que la croissance d'un monocristal 40 de silicium soit provoquée. Dans ce- cas, la variation de la vitesse de rotation du creuset 32 en particulier mo- difie aussi la concentration d'oxygène dans le cristal terminé 40. Ceci est dû à la raison suivante. Le silicium fondu placé dans le creuset a une viscosité efficace qui augmente lors de l'application d'un champ magnétique. Comme le silicium est entraîné en rotation par rapport au creuset, un existe un frottement entre le silicium fondu 3 et les parois internes du creuset 32. En consé- quence, l'oxgène se trouvant aux parois du creuset 32, plus précisément formées de quartz, se dissout dans le silicium fondu 33. La concentration d'oxygène dans le cristal augmente ainsi étant donné que la quantité d'oxygène dissous augmente losque le frottement de contact augmente, c'est-à-dire lorsque la vitesse de rotation du creuset par rapport au silicium fondu 33 augmente. En outre, il a été confirmé que, lorsque la vitesse de rotation du creuset est suffisamment élevée, la concentration de l'oxygène dans le cristal pouvait être accrue lorsqu'un champ magné- tique était appliqué, par rapport au cas o aucun champ magnétique n'est appliqué. Comme décrit précédemment, comme une concentration élevée d'oxygène peut être conservée, la présente invention possède de nombreux avantages. Par exemple, les effets d'hystérésis thermiques lorsque le corps cristallin est tiré peuvent être pratiquement éliminés. Comme la concentra- tion de l'oxygène est élevée, un effet de fixation intrin- sèque extrêmement élevé peut être obtenu pendant le trai- tement thermique. En outre, des défauts cristallins présents à la surface du substrat peuvent être supprimés. Etant donné ces avantages, dans les éléments à semi-conducteur formés sur le substrat de silicium, de nombreux avantages importants sont obtenus, par exemple la réduction du courant de fuite, l'augmentation de la tension de claquage, la plus grande uniformité des caractéristiques, l'augmenta- tion du rendement en produits, etc. Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par ''homme de l'art aux procédés et appa- reils qui viennent d'être décrits uniquement à titres d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'inven- tion. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un substrat de silicium ayant une concentration élevée d'oxygène et destiné à former des dispositifs à semiconducteur, caractérisé en ce qu'il comprend: - la formation d'un monocristal de silicium par croissance à partir de silicium fondu (3) à une vitesse de croissance élevée choisie afin que la perte d'oxygène du monocristal soit évitée pendant le traitement thermique ultérieur au cours de la fabrication du dispositif à semi-conducteur, et la formation du substrat de silicium à partir du monocristal de silicium. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de croissance du monocristal de silicium est supérieure ou égale à 1,2 mm/min. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration de l'oxygène dans le substrat de silicium est supérieure ou égale à 1,8.1018 cm3. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la concentration de l'oxygène dans le substrat de silicium est supérieure ou égale à 1,8.1018 cm-3. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vitesse de croissance du monocristal de silicium est de préférence comprise entre environ 1,5 et 2,1 mm/min. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la formation du monocristal de silicium par croissance comprend les étapes suivantes: la disposition de silicium (3) dans un creuset (2), le chauffage du silicium afin qu'il soit maintenu à l'état fluide, et le tirage progressif du monocristal de silicium à partir du silicium fondu dans le creuset (2). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pendant l'étape de chauffage du silicium, la chaleur appliquée est suffisante pour que la surface du silicium ne se solidifie pas. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pendant l'étape de chauffage du silicium, la quantité de chaleur appliquée à la surface du silicium est supérieure à celle qui est appliquée au reste du silicium fondu (3). 9. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend l'application d'un champ magnétique au silicium. 10. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'entraînement du creuset (2) en rotation. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la vitesse de rotation du creuset (2) peut être réglée afin que la concentration de l'oxygène dans le substrat de silicium soit réglée. 12. Appareil de formation d'un monocristal de silicium contenant une concentration élevée d'oxygène, par croissance, ce monocristal constituant une source de substrat de silicium destiné à des dispositifs à semi- conducteur, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: un creuset (2) destiné à contenir du silicium (3), un dispositif (4) de chauffage du silicium afin que celui reste à l'état fluide, et un dispositif (17) de tirage du monocristal de silicium à partir du silicium fondu dans le creuset à une vitesse élevée de manière que la perte d'oxygène à par- tir du substrat lors d'un traitement thermique ultérieur au cours d'un procédé de fabrication de dispositifs à semi-conducteur soit évitée. 13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que la vitesse de tirage du monocristal de silicium est supérieure ou égale à 1,2 mm/min. 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que la concentration d'oxygène dans le substrat de silicium est supérieure ou égale à 1,8.1018 cm3. 15. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que la vitesse de croissance du monocristal de silicium est de préférence comprise entre 1,5 et 2,1 mm/min. 16. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage (4) applique suffisam- ment de chaleur pour que la surface du silicium fondu (3) ne puisse pas se solidifier. 17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage (4) applique plus de chaleur à la surface du silicium fondu (3) qu'au reste du silicium fondu. 18. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (37) destiné à appliquer un champ magnétique au silicium fondu (33). 19. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif (8) d'entrai- nement en rotation du creuset (2). 20. Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce que le dispositif (8) d'entraînement du creuset l'entraîne à une vitesse variable qui permet le réglage de la concentration de l'oxygène dans le substrat de silicium. 21. Dispositif à semi-conducteur, caractérisé en ce qu'il est formé à partir d'un substrat de silicium ayant une concentration d'oxygène supérieure ou égale à 1,8.1018 cm -3 et ayant un courant de fuite inférieur à 1.10-10 A. 22. Procédé de fabrication d'un substrat de silicium ayant une concentration accrue d'oxygène, carac- t6risé en ce qu'il comprend: la formation d'un monocristal de silicium par croissance à partir de silicium fondu (3) avec une vitesse efficace élevée de croissance afin que le nombre de défauts formés au cours d'un traitement thermique ultérieur soit réduit, afin que la séparation d'oxygène dans le corps cristallin soit supprimée et afin que la quantité d'oxygène dans le corps cristallin soit accrue, si bien que le courant de fuite est réduit, la vitesse élevée de croissance étant reliée à la concentration accrue d'oxygène, et la formation du substrat de silicium à partir du monocristal de silicium. 23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que lb vitesse élevée de croissance est au moins égale à 1,2 mm/min et la concentration d'oxygqne est t8 -3 au moins égale à 1,8.108 cm3. 24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que la vitesse élevée de croissance est comprise entre environ 1,5 et 2,1 mm/min. 25. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'étape de formation par croissance comprend l'application d'une plus grande quantité de chaleur à une surface du silicium fondu (3) qu'au reste du silicium fondu afin que la surface du silicium fondu ne puisse pas se solidifier. 26. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'application d'un champ magnétique au silicium. 27. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'entraînement en rotation d'un creuset (2) par rapport à la matière fondue. 28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'il comprend en outre le réglage de la vitesse de rotation du creuset (2) afin que la concentration de l'oxygène dans le substrat de silicium soit réglée.