DE10143231A1

DE10143231A1 - Einkristalliner Siliziumwafer, Rohling und Herstellungsverfahren derselben

Info

Publication number: DE10143231A1
Application number: DE10143231A
Authority: DE
Inventors: Hong-Woo Lee; Joon-Young Choi; Hyon-Jong Cho; Hak-Do Yoo
Original assignee: Siltron Inc
Current assignee: SK Siltron Co Ltd
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2002-07-04
Also published as: US6858077B2; JP2002145697A; KR100374703B1; US6521316B2; US20030068501A1; TW591128B; US20020046694A1; KR20020018904A

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen einkristallinen Siliziumrohling, einen einkristallinen Wafer und ein Herstellungsverfahren derselben gemäß dem Czochralski-Verfahren, das die Reduzierung eines großen Defektbereichs ermöglicht, während ein Mikrolückendefektbereich in einem agglomerierten Lückenpunktbereich erhöht wird, welches der Berreich zwischen einer Mittelachse und einem oxidationsinduzierten Stapelfehlerring ist, durch Schaffen einheitlicher Bedingungen des Kristallrohlingswachstums und des Abkühlens und durch Einstellen einer Ziehrate zum Aufwachsen eines Rohlings, und somit existiert der oxidationsinduzierte Stapelfehlerring nur an einem Rand des Rohlingsradius.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen einkri stallinen Siliziumrohling, einen einkristallinen Wafer und ein Herstellungsverfahren gemäß dem Czochralski-Verfahren (hier nachfolgend als "Cz-Verfahren" abgekürzt), und insbe sondere auf einen einkristallinen Siliziumrohling, einen Wafer und ein Verfahren zum Herstellen eines einkristalli nen Siliziumrohlings, der es ermöglicht, daß ein großer De fektbereich reduziert wird, während ein Mikrodefektbereich in einem agglomerierten Lückenpunktbereich erhöht wird, welches der Bereich zwischen einer Mittelachse und einem oxidationsinduzierten bzw. oxidationsbewirkten Stapelfeh lerring ist, durch Schaffen einheitlicher Bedingungen des Kristallrohlingswachstums und des Abkühlens und durch Ein stellen einer Ziehrate zum Aufwachsen eines Rohlings, und somit existiert der oxidationsinduzierte Stapelfehlerring nur an einem Rand des Rohlingsradius.

Ein Siliziumwafer zum Herstellen elektronischer Bauelemen te, wie z. B. einem Halbleiter und dergleichen, wird durch Schneiden eines einkristallinen Siliziumrohlings in dünne Scheiben geliefert. Ein gut bekanntes Verfahren zum Her stellen eines einkristallinen Rohlings für einen Wafer, der für elektronische Bauelemente verwendet wird, wie z. B. Halbleiterbauelemente, ist das Cz-Verfahren. Das Cz- Verfahren bringt einen Kristall durch Eintauchen eines ein kristallinen Keimkristalls in geschmolzenes Silizium und anschließendes langsames Ziehen desselben zum Aufwachsen; dies ist in "Silicon Processing for the VLSI Era", Band 1, Lattice Press (1986), Sunset Beach, CA, von S. Wolf und R. N. Tauber detailliert erklärt. Ein allgemeines Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Siliziumrohlings durch das Cz-Verfahren wird in der folgenden Beschreibung in Ver bindung mit den angehängten Zeichnungen erklärt.

Zunächst wird ein Dünnungsschritt des Aufwachsens eines dünnen und langen Kristalls aus einem Keimkristall ausge führt, gefolgt von einem Schulterschritt, der zum radialen Aufwachsen des Kristalls ausgeführt wird, um einen Ziel durchmesser zu erhalten. Dann wird ein Körperwachstums schritt ausgeführt, um einen Kristall mit einem vorbestimm ten Durchmesser zu erhalten. Ein Teil, das durch den Kör perwachstumsschritt aufgewachsen bzw. gezüchtet wird, wird ein Wafer. Nachdem der Körperwachstumsschritt ausgeführt wurde, um einen Wafer mit einer vorbestimmten Länge zu lie fern, wird der Körperwachstumsschritt beendet und von einem Abschlußendeschritt des Trennens des Körpers von dem ge schmolzenen Silizium gefolgt, durch den der Durchmesser allmählich reduziert wird.

Alle diese Schritte werden in einem Raum ausgeführt, der als "heiße Zone" in einer Wachstumseinrichtung einer Kri stallwachstumsvorrichtung bezeichnet wird, wo das geschmol zene Silizium wächst, um sich in einen einkristallinen Roh ling zu verwandeln. Die Wachstumseinrichtung umfaßt ein Schmelzsiliziuminstrument, ein Heizelement, einen wärmeiso lierenden Körper und eine Rohlingsziehvorrichtung.

Da die Defektcharakteristik in einem Rohling von der Emp findlichkeit der Wachstums- und Abkühlbedingungen des Kri stalls abhängt, wurden Anstrengungen unternommen, die Art und Verteilung der Kristallwachstumsdefekte durch Steuern der Wärmeumgebung in der Nähe einer Kristallwachstumsgrenz fläche zu steuern. Die Kristallwachstumsdefekte sind über wiegend in einen agglomerierten Lückentypdefekt und einen Zwischengittertypdefekt unterteilt. Falls die Menge an Lüc kentypdefekten oder Zwischengitterdefekten höher ist als die Gleichgewichtskonzentration, wird die Agglomeration be gonnen und dann können systematische Defekte in dem Kri stall entwickelt werden.

Die Voronkov-Theorie, die in "The Mechanism of Swirl De fects Formation in Silicon", Journal of Crystal Growth 59,625 (1982), von V. V. Voronkov, eingeführt wurde, lehrt, daß eine solche Defektbildung eng verwandt ist mit einem Wert von V/G, wobei V eine Ziehrate eines Rohlings und G ein Temperaturgradient in der Nähe der Kristallwachstums grenzfläche ist. Auf der Basis der Voronkov-Theorie tritt ein agglomerierter Lückentypdefekt auf, wenn der Wert von V/G einen kritischen Wert überschreitet, während ein agglo merierter Zwischengittertypdefekt auftritt, wenn der Wert von V/G niedriger ist als der kritische Wert. Daher hat die Ziehrate einen Einfluß auf die Art, Größe und Dichte der Defekte, die in dem Kristall existieren, wenn ein Kristall gemäß einer gegebenen Wachstumsumgebung aufgewachsen wird.

Fig. 1 und 2 zeigen die Defektcharakteristika eines Roh lings, der durch eine verwandte Technik aufgewachsen wurde. Fig. 1 zeigt einen Defektbereich, der entlang einer Längs richtung eines Rohlings durch Variieren einer Ziehrate er zeugt und aufgewachsen wird. Der Rohling wird zunächst durch Hochziehen eines oberen Teils der Zeichnung mit hoher Geschwindigkeit aufgewachsen, und dann durch anschließendes allmähliches Verlangsamen der Ziehrate, um einen unteren Teil aufzuwachsen. In anderen Worten, der untere Teil wird durch eine niedrige Ziehrate aufgewachsen und der obere Teil wird durch Beschleunigen der Ziehrate aufgewachsen.

Bezug nehmend auf Fig. 1 wird ein Zwischengitterpunktde fektbereich 11 von einem Teil erzeugt, das mit geringer Ge schwindigkeit aufgewachsen wurde, während ein Lückenpunkt defektbereich 12 an einem Bereich existiert, der mit einer hohen Ziehrate erzeugt wurde. Ein oxidationsinduzierter Stapelfehlerbereich 13, ein Bereich, der frei von den ag glomerierten Lückenpunktdefekten 14 ist, und ein Bereich, der frei von dem agglomerierten Zwischengitterpunktdefekt 15 ist, werden nacheinander von dem agglomerierten Lücken punktdefektbereich 12 zwischen dem agglomerierten Lücken punktdefektbereich 12 und dem Zwischengitterpunktdefektbe reich 11 angeordnet. Der oxidationsinduzierte Stapelfehler bereich wird durch Erhöhen der Ziehrate über einen vorbe stimmten Pegel zu dem Peripherierand zurückgedrückt, wo durch die agglomerierten Lückenpunktdefekte durch den ge samten Querschnitt verteilt werden.

Andererseits wird der oxidationsinduzierte Stapelfehlerbe reich zu der Mitte des Querschnitts geschrumpft und schließlich eliminiert, wenn die Ziehrate reduziert wird, wodurch der Bereich erzeugt wird, der frei von agglomerier ten Lückenpunktdefekten ist. Während die Ziehrate weiter verringert wird, wird ein Bereich produziert, der frei von agglomerierten Zwischengitterpunktdefekten ist. Während die Ziehrate weiter reduziert wird, existiert der agglomerierte Zwischengitterpunktdefektbereich 11 durch den gesamten Querschnitt.

Das Herstellungsverfahren eines Rohlings gemäß der verwand ten Technik ist jedoch aufgrund der Schwäche der heißen Zo ne während des Aufwachsens des Kristalls nicht in der Lage, in der Radialrichtung des Rohlings einheitliche Abkühlbe dingungen des Axialtemperaturgradienten G zu erzeugen. Ins besondere wird Wärme von der Mitte des Rohlings durch Lei tung zu dem Rand des Rohlings übertragen und strahlt von dort, während die Wärme an dem Rand des Rohlings direkt durch Strahlung abgeleitet wird. Daher treten in der Radi alrichtung des Rohlings Unterschiede bei dem Temperaturgra dienten auf.

Im allgemeinen erhöht sich der G-Wert von der Mitte des Rohlings zu dem Rand radial. Wenn somit die Ziehrate in der Mitte gleich ist wie die um den Rand, erhöht sich der V/G- Wert in der Mitte, wodurch eine wesentliche Erhöhung des agglomerierten Lückenpunktdefekts bewirkt wird. In einer solchen zentralen Region herrschen grob agglomerierte Lückenpunktdefekte, wie z. B. Kristallursprungsteilchen ("COP" = Crystal Originated Particles) oder Flußstrukturdefekte ("FPD" = Flow Pattern Defects) vor.

Fig. 2 zeigt eine horizontale Querschnittsansicht eines Rohlings, der entlang der Schnittlinie II in Fig. 1 hal biert ist, um die Defektverteilung darzustellen.

Ein oxidationsinduzierter Stapelfehlerring ("OiSF" = Oxidation-Induced Stacking Fault Ring) 13a ist an einem Rand eines Rohlings positioniert, der mit der Ziehrate hochgezogen wird, die in Fig. 1 als II angezeigt ist. Die Zeichnung zeigt eine typische Fehlerverteilung eines horizontalen Querschnitts eines Einkristalls, der durch Einstellen der Rohlingsziehrate auf einen hohen Pegel durch das Cz-Verfahren aufgewachsen wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, existiert ein grob agglomerier ter Lückenpunktdefektbereich 12 mit grob agglomerierten Lückenpunktdefekten an dem Mittelteil des Rohlings 10. Ein oxidationsinduzierter Stapelfehlerring 13a existiert an ei ner Position, die den grob agglomerierten Lückenpunktde fektbereich 12 umgibt. Ferner umgibt ein Bereich, der frei von einem agglomerierten Lückenpunktdefektbereich (mit Lüc ken angereichert) 15 ist, den oxidationsinduzierten Stapel fehlerring 13a. Wenn der oxidationsinduzierte Stapelfehler ring 13a gemäß der verwandten Technik an dem Umfangsteil des Rohlings positioniert ist, existieren grob agglomerier te Lückenpunktdefekte, wie z. B. COP und FPD an dem Mittel teil des Rohlings. Somit kann der Rohling nicht als eine Substanz für die Herstellung von hochintegrierten Halblei terbauelementen mit mikro-kritischer Abmessung ("CD" = Cri- tical Dimension) verwendet werden.

Dementsprechend ist der Rohling gemäß der verwandten Tech nik ungeeignet für einen Wafer, auf dem mikroelektronische Schaltungen gebildet werden sollen, aufgrund der Erzeugung von grob agglomerierten Lückenpunktdefekten, während die Ziehrate für das Rohlingswachstum erhöht wird. Außerdem ist die Produktivität der verwandten Technik reduziert, wenn die Ziehrate verringert wird, um die großen Defekte zu re duzieren. Darüber hinaus kann die verwandte Technik Zwi schengitterdefekte erzeugen, die größer sind als die großen Defekte von agglomerierten Lückenpunktdefekten, wie z. B. ein großes Verschiebungsloch ("LDP" = Large Dislocation Pit) auf einem Querschnitt eines Wafers.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen ein kristallinen Siliziumwafer und einen einkristallinen Sili ziumrohling mit verbesserten Charakteristika zu schaffen, und ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Diese Aufgabe wird durch einen Wafer gemäß Anspruch 1, ei nen Rohling gemäß Anspruch 9 und ein Verfahren gemäß An spruch 20 gelöst.

Dementsprechend bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen einkristallinen Siliziumrohling, einen einkristalli nen Wafer und ein Verfahren für deren Herstellung gemäß dem Cz-Verfahren, das im wesentlichen eines oder mehrere der Probleme aufgrund der Begrenzungen und Nachteile der ver wandten Technik vermeidet.

Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, einen Wafer zu schaffen, der es ermöglicht, daß die Produktivität er höht wird durch Erhöhen der Ziehrate eines Rohlings, der für die Herstellung von hochintegrierten Bauelementen von mikro-kritischer Abmessung verwendet werden kann.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung offenbart werden und werden teilweise von der Beschreibung offensichtlich werden oder können bei der Anwendung der Erfindung gelernt werden. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur realisiert und erreicht, die insbesondere in der geschriebenen Beschreibung und auch in den angehängten Zeichnungen dargestellt ist.

Um diese und andere Vorteile, wie sie dargestellt und grob beschrieben sind, gemäß dem Zweck der vorliegenden Erfin dung zu erreichen, umfaßt die vorliegende Erfindung einen einkristallinen Siliziumwafer mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche, die vertikal zu einer Mittelachse sind und ein Umfangsteil liefern, das mit den erweiterten Vor der- und Rückflächen als auch einem Radius von der Mit telachse gebildet ist. Der Wafer ist ein Plattentyp, mit einem Bereich, der frei von agglomerierten Lückenpunktde fekten ist, von weniger als 10% des Radius von dem Waferum fang zu der Mittelachse, einem oxidationsinduzierten Feh lerstapelring, der zu dem Bereich benachbart ist, der frei von dem agglomerierten Lückenpunktdefekt ist, und einem Mi krolückendefektbereich, der keinen Defekt aufweist, der so groß ist wie FPD, aber einen direkten Oberflächenoxiddefekt ("DSOD" = Direct Surface Oxid Defect) von einem inneren Rand des oxidationsinduzierten Stapelfehlerrings zu der Mittelachse.

Vorzugsweise weist der Mikrolückendefektbereich eine Breite von mehr als 10, 20 oder 30% des Radius auf und besetzt ei nen Bereich von dem oxidationsinduzierten Stapelfehlerring zu der Mittelachse. Es ist außerdem vorzuziehen, daß der Mikrolückendefektbereich und der oxidationsinduzierte Sta pelfehlerring nur auf dem Wafer existieren, ein großer De fektbereich existiert in dem Mikrolückendefektbereich und umfaßt COP-Defekte über 0,08 µm, wobei die Anzahl gleich oder weniger als 20 ist, und die anfängliche Sauerstoffkon zentration des Wafers beträgt weniger als 12 ppma.

Bei einem anderen Aspekt umfaßt die vorliegende Erfindung einen einkristallinen Siliziumrohling mit einem vorbestimm ten Radius von einer Mittelachse, wobei der Rohling einen Körper mit einer vorbestimmten Länge um die Mittelachse um faßt, wobei der Rohling einen oxidationsinduzierten Stapel fehlerring als Koaxialtypring an einem Umfangsteil bezüg lich der Mittelachse und einen Mikrolückendefektbereich ge rade innerhalb des oxidationsinduzierten Stapelfehlerrings in einer Richtung zu der Mittelachse umfaßt, wobei der Mi krolückendefektbereich keinen FPD-Defekt aufweist.

Vorzugsweise weist der Mikrolückendefektbereich eine Breite von mehr als 10, 20 oder 30% des Radius auf, und der Mikto lückendefektbereich besetzt einen Bereich von dem oxidati onsinduzierten Stapelfehlerring zu der Mittelachse. Es ist außerdem vorzuziehen, daß nur der Mikrolückendefektbereich und der oxidationsinduzierte Stapelfehlerring auf dem Wafer existieren, wobei der Mikrolückendefektbereich gleich ist oder länger als 10, 20, 30 oder 40% der Körperlänge, und die anfängliche Sauerstoffkonzentration des Rohlings liegt unter 12 ppma (ppma = parts per million atoms = Teile pro Million Atome).

Bei weiteren Aspekten umfaßt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Siliziumroh lings durch das Cz-Verfahren, bei dem der Rohling einen vorbestimmten Radius von einer Mittelachse aufweist und ei nen Körper mit einer vorbestimmten Länge entlang der Mit telachse umfaßt. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Re duzierens eines Axialtemperaturgradienten eines Umfangs teils des Körpers durch Installieren eines Wärmeschilds, um den Körper des Rohlings, der von einem geschmolzenen Sili zium aufgewachsen ist, daran zu hindern, abrupt abgekühlt zu werden und durch Einstellen eines Schmelzzwischenraums zwischen einem unteren Teil des Wärmeschilds und einer Oberfläche des geschmolzenen Siliziums, des Bildens eines oxidationsinduzierten Stapelfehlerrings als Koaxialtypring an einem Umfangsteil, der am weitesten von der Mittelachse entfernt ist, durch Steuern einer Wachstumsgeschwindigkeit und Beibehalten eines einheitlichen Gesamtaxialtemperatur gradienten, indem der Axialtemperaturgradient des Mitteil teils ähnlich gemacht wird wie der des Umfangsteils durch Erhöhen des Axialtemperaturgradienten des Mittelteils durch Reduzieren der Temperatur von oberen Teilen des Rohlings und des Wärmeschilds, und des Bildens eines Mikrolückende fektbereichs, der keinen FPD-Defekt aufweist, aber einen DSOD-Defekt gerade innerhalb des oxidationsinduzierten Sta pefehlerrings in einer Richtung zu der Mittelachse.

Vorzugsweise weist der Mikrolückendefektbereich eine Breite von mehr als 10, 20, 30 oder 40% des Radius auf, und die anfängliche Sauerstoffkonzentration des Rohlings liegt un ter 12 ppma.

Es sollte klar sein, daß sowohl die vorhergehende allgemei ne Beschreibung als auch die folgende detaillierte Be schreibung beispielhaft sind und der Erläuterung dienen, und eine weitere Erklärung der Erfindung, wie sie bean sprucht wird, liefern sollen.

Die beiliegenden Zeichnungen, die eingeschlossen sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu liefern und einen Teil dieser Anmeldung bilden, stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erklären.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Defektbereich, der entlang einer Längsrich tung eines Rohlings durch Variieren einer Ziehra te gemäß einer verwandten Technik erzeugt und aufgewachsen wird;

Fig. 2 eine horizontale Querschnittsansicht eines Roh lings, der entlang der Schnittlinie II in Fig. 1 halbiert ist, um eine Defektverteilung darzustel len, wobei der Rohling durch Einstellen einer Ziehrate hergestellt wird, um einen oxidationsin duzierten Stapelfehlerring aufzuweisen, der an dem Umfangsteil des Kristallrohlings in einer heißen Zone gemäß einer verwandten Technik positioniert ist;

Fig. 3 ein Bild einer XRT (Röntgentopographie), das ei nen vertikalen Querschnitt eines Rohlings zeigt, der in einer allgemeinen heißen Zone gemäß Ver verwandten Technik einem Haltetest unterzogen wurde;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht eine Rohlings, der radi al halbiert wurde, wobei der Rohling durch Ein stellen einer Ziehrate hergestellt wird, um einen oxidationsinduzierten Stapelfehlerring aufzuwei sen, der an dem Umfangsteil des kristallinen Roh lings in einer heißen Zone positioniert ist, in der die Abkühlbedingung gemäß der vorliegenden Erfindung einheitlich ist;

Fig. 5 schematisch eine heiße Zone in der Nähe einer Wachstumsgrenzfläche;

Fig. 6 eine vertikale XRT-Querschnittsansicht eines Roh lings, der in einer heißen Zone einem Haltetest unterzogen wurde, in der die radialen Wachstums- und Abkühlbedingungen einheitlich sind;

Fig. 7 eine schematische Ansicht eines Rohlings, der vertikal halbiert wurde, wobei der Rohling durch Reduzieren einer Ziehrate in einer heißen Zone aufgewachsen wird, in der die radialen Wärmebe dingungen einheitlich sind;

Fig. 8, 9 Radialverteilungen von FPD- und DSOD- Bereichen in dem 8-Zoll-Einkristall, die in Fig. 7 als VIII bzw. IX dargestellt sind;

Fig. 10 einen Wärmebehandlungszyklus, der an einem Roh ling angelegt wird, der schematisch für ein 256M DRAM-Bauelement ist;

Fig. 11 ein Diagramm der DZ-Tiefe eines Wafers, die in Fig. 7 als VIII und IX angezeigt ist;

Fig. 12 ein Diagramm der BMD-Dichte eines Wafers, die in Fig. 7 als V und IX angezeigt ist;

Fig. 13 ein Diagramm des Axialtemperaturgradienten in ei ner heißen Zone, das die Radialwachstum- und Ab kühlbedingungen eines Rohlings darstellt;

Fig. 14 eine schematische Ansicht eines Rohlings, der vertikal halbiert ist, wobei der Rohling durch Reduzieren einer Ziehrate in einer heißen Zone aufgewachsen wird, in der die Radialwärmebedin gung einheitlich ist;

Fig. 15 ein Diagramm einer FDP-Defektverteilung, die an dem Querschnitt XV in Fig. 15 gemessen wurde, nachdem ein Wafer durch den Wärmebehandlungszy klus von Fig. 16 wärmebehandelt wurde; und

Fig. 16 ein Diagramm eines Wärmebehandlungszyklus gemäß der vorliegenden Erfindung.

Nachfolgend wird detailliert auf die bevorzugten Ausfüh rungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, Beispiele derselben sind in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt. Die Terminologien und Abkürzungen, die in der Spezifikation verwendet werden, sind wie folgt.

Mikrolückendefektbereich: Ein Halbleiterwafer muß frei von signifikanten Defekten sein, um die Prozesse zum Bilden verschiedener elektronischer Schaltungen auf demselben als auch den Betrieb der Schaltungen gemäß den Entwürfen si cherzustellen. Um große Defekte, die Fehlfunktionen der Elektronikschaltungen bewirken, auf dem Halbleiterwafer selbst zu erfassen, wurden verschiedene Wege entwickelt und nach den Erfassungsmechanismen benannt, wie z. B. COP, FPD, LSTD, OiSF, DSOD und dergleichen, die nachfolgend definiert sind. Der Mikrolückendefektbereich ist ein Bereich, in dem DSOD gefunden werden kann, aber keine Betriebsfehlfunktion auf elektronischen Schaltungen über 64M DRAM auftritt, und wo COP, FPD und LSTD nicht gefunden werden. In anderen Wor ten, ein Wafer, der DSOD enthalten kann, ist geeignet zum Erzeugen einer integrierten Schaltung über 64M DRAM, vor ausgesetzt, daß kein COP, FPD und LSTD vorliegt.

- MCLT: Minoritätsträgerlebensdauer
- COP: Kristallursprungsteilchen
- FPD: Flußstrukturdefekt
- LSTD: Lichtstreuungstopografiedefekt
- OiSF: Oxidationsinduzierter Stapelfehlerring
- DSOD: Direktoberflächenoxiddefekt
- BMD: Volumenmikrodefekt
- DZ: Störungsfreie Zone
- XRT: Röntgentopographie

Im allgemeinen wird die Wärme in der Mitte eines Rohlings durch Leitung zu dem Umfangsteil des Rohlings übertragen und strahlt dann von dort, während die Wärme an dem Umfang durch direkte Strahlung abgeleitet wird. Daher tritt in der Radialrichtung des Rohlings ein Unterschied des Temperatur gradienten der Axialtemperaturgradienten auf. Um einen sol chen Unterschied des Temperaturgradienten zu reduzieren, kann der Axialtemperaturgradient an dem Rohlingsumfang ver ringert werden, oder der in der Mitte des Rohlings kann er höht werden.

Um den Unterschied des Temperaturgradienten zu reduzieren wird ein Intervall, d. h. ein Schmelzzwischenraum zwischen einer Wärmeschildunterseite und einem geschmolzenem Silizi um eingestellt, um die Menge an Wärme zu steuern, die von einem Heizelement zu dem umgebenden Rohling gestrahlt wird, wodurch der Axialtemperaturgradient des Rohlingsumfangs re duziert wird. Außerdem wird der Axialtemperaturgradient des Mittelteils des Rohling durch Abkühlen der oberen Teile des Rohlings und des Wärmeschilds erhöht.

Fig. 5 zeigt schematisch eine heiße Zone in der Nähe einer Wachstumsgrenzfläche. Bezug nehmend auf Fig. 5 wird der Un terschied von Abkühlgeschwindigkeiten der jeweiligen Radi alpositionen verringert durch Reduzieren der Kühlungsge schwindigkeit des Rohlingsumfangs durch Steuern von Strah lungswärme von einem geschmolzenen Silizium 52, das in ei nem Quarztiegel 56 geschmolzen wird, der durch einen Tie gelträger 57 getragen wird, oder mit einem Heizelement 51 unter Verwendung eines Wärmeschilds 54. In diesem Fall be steht das Wärmeschild 54 aus einer wärmeisolierenden Sub stanz, um keine Wärme von dem geschmolzenen Silizium 52 zu dem oberen Teil des Rohlings 53 zu übertragen.

Die Abkühlgeschwindigkeit des Rohlingsumfangs in der Nähe der Grenzfläche wird dadurch verringert, daß verhindert wird, daß die Wärme leicht durch den Schmelzzwischenraum dringt, d. h. einen Raum 55 zwischen einer Unterseite des Wärmeschilds 54 und einer Oberfläche des geschmolzenen Si liziums 52. Darüber hinaus wird die Abkühlbedingung durch Variieren einer Oberflächengröße des Rohlings 53 und der strahlenden Wärme von dem Wärmeelement 51 gesteuert, durch Einstellen der Höhe des Schmelzzwischenraums 55.

Die Einheitlichkeit der Abkühlbedingungen in der Radial richtung des Rohlings kann durch einen Haltetest verifi ziert werden, der in: "Grown-in Microdefects, Residual Va cancies and Oxygen Precipitation Bands in Czochralski Sili con", Journal of Crystal Growth 204, 462 (1999), von V. V. Voronkov und R. Falster, beschrieben ist, wo beschrieben wird, daß in einem Rohlingskristall, der dem Haltetest un terzogen wurde, spezifische Sauerstoffablagerungsstrukturen erscheinen.

Ein XRT-Bild eines vertikalen Querschnitts eines kristalli nen Rohlings, der in einer allgemeinen heißen Zone dem Hal tetest unterzogen wurde, ist in Fig. 3 gezeigt. Die helle Region 31 ist eine durch Sauerstoffablagerung verbesserte Region und oberhalb der durch Sauerstoffablagerung verbes serten Region 31 existiert eine Region 33, die durch einen Leerstellenkern erzeugt wird. Eine solche Region erscheint an dem Abschnitt des Rohlings, an dem die Temperatur wäh rend des Haltetests etwa 1070°C erreicht.

Fig. 6 zeigt eine vertikale XRT-Querschnittansicht eines Rohlings, der in einer heißen Zone einem Haltetest unter worfen wurde, in der die Radialwachstums- und die Abkühlbe dingungen einheitlich sind. Im Vergleich zu der vertikalen Querschnittsansicht in Fig. 3 zeigt Fig. 6, daß die Grenze zwischen der Sauerstoffablagerungsregion 61 und der leer stellenkernerzeugenden Region 63 parallel zu der Radial richtung eines Rohlings gebildet ist, wodurch indirekt an gezeigt wird, daß die Punktdefektkonzentration und die Ab kühlgeschwindigkeit in dem Kristall radial einheitlich sind.

Fig. 4 zeigt eine schematische Radialdefektverteilung eines Rohlings, der in einer heißen Zone aufgewachsen wird, in der das Kristallwachstum und die Abkühlbedingungen radial einheitlich sind. Sobald die Defektverteilung eines Wafers, der durch Schneiden eines einkristallinen Rohlings, der un ter Heißzonenbedingungen aufgewachsen wurde, hergestellt wurde, so daß der Unterschied der thermischen Vorgeschichte zu der Radialrichtung eines Rohlings minimiert ist und daß ein Lückenbereich durch den gesamten Rohling existiert, un tersucht wird, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, existieren grob agglomerierte Lückenpunktdefekte, wie z. B. COP oder FPD mit niedriger Dichte auf dem Mittelteil 41 und ein Mi krolückendefektbereich 42 umgibt dieselben. Nacheinander liefern ein oxidationsinduzierter Stapelfehlerring 43 und ein Bereich, der frei von agglomerierten Lückenpunktdefek ten 44 ist, dünne Schichten, die den Mikrolückendefektbe reich 42 umgeben. In diesem Beispiel ist der Bereich, der frei von agglomerierten Lückenpunktdefekten 44 ist, in ei ner Breite gebildet, die schmaler als 10% des Radius ist.

Der herausragende Unterschied beim Verwenden des erfinderi schen Verfahrens bei dem Querschnitt des Rohlings, der ge mäß der verwandten Technik aufgewachsen wurde, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, liegt darin, daß die großen Defekte, wie z. B. COP und FPD auf einen Mittelteil beschränkt sind, der durch den Mikrolückendefektbereich 42 umgeben ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Mikrolückendefektbereich kein FPD auf, kann aber DSOD aufweisen, während der grob agglomerierte Lückenpunktdefektbereich anzeigt, daß FPD darauf verteilt ist. Wie bereits definiert wurde, ist die Größe des DSOD- Defekts wesentlich kleiner als die des FPD in der Nähe der Wafer-Oberfläche. Während sich die Integration eines Chips erhöht, verringert sich die kritische Abmessung eines Bauelements abrupt. Es ist bekannt, daß ein Wafer, der für ein VLSI-Bauelement über 64 oder 128 MB verwendet wird, kein FPD erlaubt, aber DSOD tolerieren kann.

Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel beschrie ben. Ein Wärmeschild, das entwickelt ist, um eine einheit liche Abkühlbedingung radial um eine Wachstumsgrenzfläche in einem Kristall zu schaffen, schirmt die Wärme von einem geschmolzenen Silizium ab und ermöglicht es dem Kristall, leicht abzukühlen, während dieselbe außerdem das Abkühlen der Temperatur an einer Oberfläche des Kristalls zwischen dem Wärmeschild und der geschmolzenen Siliziumoberfläche verlangsamt, wodurch schließlich der Unterschied der Ab kühlgeschwindigkeiten zwischen der Oberfläche und dem inne ren Teil des Kristalls gleichzeitig reduziert wird.

Die radiale Einheitlichkeit der vertikalen Abkühlgeschwin digkeit wird durch Einstellen des Schmelzzwischenraums ver bessert, und das Ergebnis des Haltetests, der durchgeführt wird, um die Einheitlichkeit zu verifizieren, wurde, wie in Fig. 6 gezeigt, beschrieben.

Während die vertikale Abkühlgeschwindigkeit in der Radial richtung einheitlich gesteuert wird, wird die Ziehrate ei nes Rohlings zunächst schnell und dann langsam angesetzt, um den Rohling zu vollenden. In diesem Fall wird die Sauer stoffkonzentration zwischen 8 und 12 ppma eingestellt, ab hängig von dem Fluß des umgebenden Gases und der Rotations geschwindigkeit des Quarztiegels.

Fig. 7 stellt das Ergebnis der Defektverteilung eines 8- Zoll einkristallinen Siliziumrohlings dar, der durch das obige Verfahren aufgewachsen und vertikal halbiert wird. Die Defektverteilung zusammen mit den Schnittlinien VIII und IX in Fig. 7 sind in den Fig. 8 bzw. 9 gezeigt.

Wie in Fig. 7 gezeigt, dominiert ein agglomerierter Lücken punktdefektbereich 71 an einem Teil, an dem der Rohling mit einer hohen Ziehrate aufgewachsen wurde. Dennoch erhöht sich ein Mikrolückendefektbereich 72, wenn die Ziehrate re duziert wird. Ein oxidationsinduzierter Stapelfehlerbereich 73 erhöht sich, sobald sich der agglomerierte Lückenpunkt defektbereich 71 verringert, vorausgesetzt, daß die Ziehra te unter einem vorbestimmten Pegel reduziert wird. Wenn die Ziehrate noch weiter reduziert wird, beginnt der oxidati onsinduzierte Stapelfehlerbereich sich von dem Rohlingsum fang zu der Mittelachse zu bewegen, um an dem Umfang einen Bereich zu bilden, der frei von agglomerierten Lückenpunkt defekten 74 ist, so daß sich die Breite des intrinsischen punktdefektagglomerationsfreien Bereichs 74 erhöht. Der in trinsische punktdefektagglomerationsfreie Bereich kann un terteilt werden in einen Bereich 74, der frei von agglome rierten Lückenpunktdefekten ist, und einen Bereich 75, der frei von Zwischengitterpunktdefekten ist. Wenn die Ziehrate weiter reduziert wird, wird ein Zwischengitterpunktdefekt bereich 76 erzeugt.

Fig. 8 und Fig. 9 stellen die Defektverteilung dar. Wie es in den Zeichnungen gezeigt ist, existiert ein Mikrolücken defektbereich zwischen dem oxidationsinduzierten Stapelfeh lerbereich 73 und der gepunkteten Linie in dem Lückenpunkt defektbereich, der in Fig. 7 gezeigt ist. Die Fig. 8 und 9 umfassen ferner Testergebnisse einer Verteilung von FPD- Defekten unter Verwendung von chemischem Ätzen von Wafern, die entlang der Linien VIII bzw. IX geschnitten wurden.

Wie es in den Zeichnungen gezeigt ist, ist ein Bereich, der frei von agglomerierten Lückenpunktdefekten 44 ist (bezogen auf Fig. 4), in dem die Breite weniger als 10% eines Radius ist, von einem Waferumfang zu einer Mittelachse positio niert, und ein oxidationsinduzierter Stapelfehlerring 43, der zu dem Bereich 44 benachbart ist, existiert nachfol gend. Der oxidationsinduzierte Stapelfehlerbereich in Fig. 8, der an dem Waferumfang verteilt ist, besetzt eine Regi on, die aufgrund des Unterschieds bei der Ziehrate breiter ist als die in Fig. 9. Eine DSOD-Region mit Mikrolückende fekten existiert von der Mitte eines oxidationsinduzierten Stapelfehlerrings, während ein FPD-Bereich mit großen De fekten nur in dem Mittelteil existiert, wodurch der Beweis geliefert wird, daß der Mikrolückendefektbereich in der Tat darauf existiert.

Da die Einheitlichkeit der thermischen Vorgeschichte in der Radialrichtung erhöht ist, ist der Mikrolückendefektbereich proportional zu der Mitte des Wafers ausgedehnt, wodurch schließlich der große Defektbereich eliminiert wird. Somit wird der innere Teil des oxidationsinduzierten Stapelfeh lerrings der Mikrolückendefektbereich.

Fig. 10 stellt den Wärmebehandlungszyklus dar, der während der Herstellung eines 256M DRAM-Bauelements verwendet wur de.

Das Diagramm zeigt einen Wärmebehandlungszyklus durch Er wärmen bis auf 1000°C für 30 Minuten, dann Erhöhen der Tem peratur auf bis zu 1150°C für 60 Minuten, Abkühlen auf 780°C gefolgt von Erwärmen auf bis zu 1000°C für 16 Stunden und anschließendem Abkühlen.

Für einen qualitativ hochwertigen Wafer ist für die Her stellung von Schaltungen auf dem Wafer ein Volumenmikrode fekt ("BMD") von hoher Dichte in einer vorbestimmten Tiefe unter der Oberfläche eines Wafers erforderlich, der die Entfernung von Metallverunreinigungen ermöglicht. Fig. 11 zeigt ein Diagramm der Tiefe einer störungsfreien Zone ("DZ") eines Wafers, der in Fig. 7 als VIII und IX ange zeigt ist. Die DZ ist ein Abstand von einer Waferoberfläche zu einem BMD-Bereich. Fig. 12 zeigt eine Grafik der BMD- Dichte eines Wafers, der in Fig. 7 als VIII und IX ange zeigt ist.

Bezugnehmend auf Fig. 11 und Fig. 12 werden eine BMD-Dichte und eine DZ-Tiefe in der Radialrichtung relativ einheitlich erhalten. Nachdem der Wärmebehandlungszyklus in Fig. 10 an gelegt wurde, wurde herausgefunden, daß der oxidationsindu zierte Stapelfehlerbereich tatsächlich keine oxidationsin duzierte Stapelfehler aufweist. Eine anfängliche Sauer stoffkonzentration des verwendeten Wafers liegt unter 12 ppma. Sobald ein gesamter Rohstoffkörper unter den Umge bungsbedingungen und unter Verwendung der Ziehrate, die in Fig. 7 an den Schnittlinien VIII und IX gezeigt ist, und mit der Verwendung des obigen Ergebnisses, aufgewachsen wurde, wird ein Rohling mit den in Fig. 8 und 9 gezeigten Defektverteilungen erhalten.

Falls außerdem die Einheitlichkeit der Axialtemperatur gut eingestellt ist, ist es möglich, einen Rohling aufzuwach sen, der in der Lage ist, einen Wafer zu liefern, der weder COP noch FPD aufweist und bei dem Mikrolückendefekte nur von einem inneren Durchmesser des oxidationsinduzierten Stapelfehlerrings zur einer Mittelachse des Rohlings ver teilt sind.

Um einheitliches Kristallwachstum und einheitliche Abkühl bedingungen radial zu erhalten wird ein Axialtemperaturgra dient an einem Rohlingsumfang durch Steuern der Wärme redu ziert, die von einem Wärmeelement zu einem Rohlingsumfang ausgestrahlt wird auf eine derartige Weise, daß der Zwi schenraum zwischen einer Wärmeschildunterseite und einem geschmolzenem Silizium eingestellt ist, und obere Teile des Rohlings und des Wärmeschilds abgekühlt werden, wodurch der Axialtemperaturgradient an dem Mittelteil des Rohlings er höht wird. Somit wird ein radialer Gr/Gc eine Kurve, wie sie in Fig. 13 gezeigt ist, und ein Rohling wird gemäß den Axialtemperaturfiguren von Tabelle 1 aufgewachsen.

Tabelle 1

Ein Axialtemperaturgradient 132 von der Rohlingsmitte zu dem Umfang unter den Umgebungsbedingungen des Ausführungs beispiels der vorliegenden Erfindung, wie es in Fig. 13 ge zeigt ist, ist einheitlicher als der herkömmliche Tempera turgradient 131 der verwandten Technik.

Tabelle 1 zeigt Axialtemperaturgradientzahlen von Wärmebe dingungen, die in Fig. 13 gezeigt sind, wobei ΔG = Ge - Gc (K/cm) (ΔG ist ein Unterschied zwischen Axialtemperaturgra dienten eines Rohlingsumfangs und einer Rohlingsmitte be nachbart zu einer Grenzfläche des geschmolzenen Siliziums). G1 ist ein Durchschnittswert eines Intervalls, wo COP zwi schen 1120°C und 1070°C erzeugt wird, G2 ist ein Durch schnittswert eines Intervalls, wo OiSF-Kerne zwischen 1070°C und 800°C erzeugt werden, und die Indizes 'c', 'e' und 'r' (in Fig. 13 gezeigt) sind ein Mittelteil, Umfang bzw. beliebiger Radius eines Rohlings. ΔG sollte gleich oder weniger als 3 K/cm sein.

Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, beträgt ΔG der verwandten Technik 16,49 K/cm, während ΔG der vorliegenden Erfindung 2,87 K/cm beträgt. Bei dem Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung wird ΔG bei unter 3 K/cm gehalten. Die Durchschnittswerte des Axialtemperaturgradienten der Roh lingsmitte und des Rohlingsumfangs zwischen dem Intervall 1120°C bis 1070°C, wobei COP hauptsächlich erzeugt wird, die größer sind als die der verwandten Technik, sind 32,31 K/cm bzw. 43,55 K/cm. Die Durchschnittswerte des Axialtem peraturgradienten der Rohlingsmitte und des Rohlingsumfangs zwischen einem Intervall von 1070°C bis 800°C, wo die OiSF- Kerne hauptsächlich erzeugt werden, die viel größer sind als die der verwandten Technik, sind 23,81 K/cm bzw. 26,14 K/cm. Daher vergeht das Temperaturintervall, während dessen die Defekte erzeugt werden, so schnell, daß weniger Mög lichkeit besteht, daß Defekte erzeugt werden.

Fig. 14 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts eines Rohlings, der vertikal halbiert ist, wobei der Roh ling durch Reduzieren einer Ziehrate in einer heißen Zone aufgewachsen wird, in der die radiale Wärmebedingung einheitlich ist, wobei die Ziehrate von 0,65 mm/min auf 0,48 mm/min reduziert ist und der Querschnitt 360 mm von ei ner Schulter des Rohlings entfernt positioniert ist. Außer dem zeigt Fig. 14 einen vertikalen Querschnitt eines ein kristallinen Siliziumrohlings, der mit einer Ziehrate gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung über einstimmt, bei dem durch Ausführen von Wärmebehandlung auf dem Querschnitt des Rohlings, der aufgewachsen wird durch Reduzieren der Ziehrate von 0,65 mm/min auf 0,48 mm/min ent lang dem Zyklus in Fig. 16 und anschließendem Abtasten des Querschnitts mit einer Minoritätsträgerabtastung der Mino ritätsträgerlebensdauer ("MCLT") ein Bild erhalten wird. Wie es in Fig. 14 gezeigt ist, ist es wünschenswert, die Ziehrate über 0,55 mm/min einzustellen.

Wenn der Wafer, der entlang der Schnittlinie XV halbiert ist, wie in Fig. 15 untersucht wird, um nach der Wärmebe handlung, wie z. B. dem Wärmebehandlungszyklus in Fig. 16, Defekte zu finden, wird FPD unter 250 ea./cm² in einem Teil gefunden, wobei die meisten Defekte in dem Mittelteil vor liegen. In diesem Fall wird der Wafer durch Schneiden des Körpers 240 mm von der Schulter entfernt geliefert.

Fig. 16 ist ein Diagramm eines Wärmebehandlungszyklus der durch Erwärmen auf 800°C mit einer Rate von 5°C/min. Beibe halten dieses Zustandes für 4 Stunden, Aufwärmen auf bis zu 1000°C, Beibehalten dieses Zustands für eine bestimmte Zeitperiode, vorzugsweise 16 bis 20 Stunden, und Abkühlen mit einer Rate von 3°C/min durchgeführt wird. Im Vergleich zu dem Rohling, der gemäß der verwandten Technik aufgewach sen wurde, ermöglicht es dementsprechend ein einkristalli ner Rohling, der durch das oben erörterte Verfahren herge stellt wird, daß die Ziehrate erhöht wird, wobei die Größe und Dichte des kristallinen Defekts reduziert wird, wodurch die Produktivität und Waferqualität verbessert wird, ohne die Produktkosten zu erhöhen.

Claims

1. Einkristalliner Siliziumwafer, der eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, die vertikal zu einer Mittelachse sind, und einen Umfangsteil liefert, der mit der erweiterten Vorder- und Rückseite und einem Radius von der Mittelachse gebildet ist, wobei der Wa fer vom Plattentyp ist, und wobei der Wafer einen Be reich, der frei von einem agglomerierten Lückenpunkt defekt (44, 74) ist, von weniger als 10% des Radius von dem Waferumfang zu der Mittelachse, einen oxidati onsinduzierten Stapelfehlerring (43, 73), der zu dem Bereich benachbart ist, der frei von einem agglome rierten Lückenpunktdefekt (44, 74) ist, und einen Mi krolückendefektbereich (42), der keinen Defekt auf weist, der so groß ist wie ein Flußstrukturdefekt, aufweist, wobei von einem inneren Rand des oxidati onsinduzierten Stapelfehlerrings (43, 73) zu der Mit telachse ein Direktoberflächenoxiddefekt existiert.

2. Einkristalliner Siliziumwafer gemäß Anspruch 1, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) eine Breite aufweist, die größer als 10% des Radius des Wafers ist.

3. Einkristalliner Siliziumwafer gemäß Anspruch 1, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) eine Breite aufweist, die größer als 20% des Radius des Wafers ist.

4. Einkristalliner Siliziumwafer gemäß Anspruch 1, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) eine Breite aufweist, die größer als 30% des Radius des Wafers ist.

5. Einkristalliner Siliziumwafer gemäß einem der Ansprü che 1 bis 4, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) einen Bereich von dem oxidationsinduzierten Sta pelfehlerring (43, 73) zu der Mittelachse besetzt.

6. Einkristalliner Siliziumwafer gemäß einem der Ansprü che 1 bis 5, bei dem ein großer Defektbereich in einem Mittelabschnitt des Mikrolückendefektbereichs (42, 72) existiert und Kristallursprungsteilchen-Defekte über 0,08 µm umfaßt, wobei die Anzahl gleich oder weniger als 20 ist.

7. Einkristalliner Siliziumwafer gemäß einem der Ansprü che 1 bis 6, bei dem die anfängliche Sauerstoffkonzen tration des Wafers weniger als 12 ppma (Teile pro Mil lion Atome) beträgt.

8. Einkristalliner Siliziumwafer gemäß einem der Ansprü che 1 bis 7, bei dem die anfängliche Sauerstoffkonzen tration des Wafers weniger als 8 ppma beträgt.

9. Einkristalliner Siliziumrohling mit einem vorbestimm ten Radius von einer Mittelachse, wobei der Rohling einen Körper mit einer vorbestimmten Länge um die Mit telachse umfaßt, wobei der Rohling folgende Merkmale aufweist:
einen oxidationsinduzierten Stapelfehlerring (43, 73) als einen Koaxialtyp-Ring an einem Umfangsteil bezüg lich der Mittelachse; und
einen Mikrodefektbereich genau innerhalb des oxidati onsinduzierten Stapelfehlerrings (43, 73) in einer Richtung zu der Mittelachse, wobei der Mikrolückende fektbereich (42, 72) keinen Flußstrukturdefekt auf weist.

10. Einkristalliner Siliziumrohling gemäß Anspruch 9, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) eine Breite aufweist, die größer als 10% des Radius ist.

11. Einkristalliner Siliziumrohling gemäß Anspruch 9, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) eine Breite aufweist, die größer als 20% des Radius ist.

12. Einkristalliner Siliziumrohling gemäß Anspruch 9, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) eine Breite aufweist, die größer als 30% des Radius ist.

13. Einkristalliner Siliziumrohling gemäß einem der An sprüche 9 bis 12, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) einen Bereich von dem oxidationsinduzierten Stapelfehlerring (43, 73) zu der Mittelachse besetzt.

14. Einkristalliner Siliziumrohling gemäß Anspruch 9, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) gleich oder länger als 10% der Körperlänge ist.

15. Einkristalliner Siliziumrohling gemäß Anspruch 9, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) gleich oder länger als 20% der Körperlänge ist.

16. Einkristalliner Siliziumrohling gemäß Anspruch 9, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) gleich oder länger als 30% der Körperlänge ist.

17. Einkristalliner Siliziumrohling gemäß Anspruch 9, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) gleich oder länger als 40% der Körperlänge ist.

18. Einkristalliner Siliziumrohling gemäß einem der An sprüche 9 bis 17, bei dem die anfängliche Sauerstoff konzentration des Rohlings weniger als 12 ppma be trägt.

19. Einkristalliner Siliziumrohling gemäß einem der An sprüche 9 bis 18, bei dem die anfängliche Sauerstoff konzentration des Rohlings weniger als 8 ppma beträgt.

20. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings durch ein Czochralski-Verfahren, wobei der Rohling einen vorbestimmten Radius von einer Mitte lachse aufweist und einen Körper mit einer vorbestimm ten Länge entlang der Mittelachse umfaßt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Reduzieren eines Axialtemperaturgradienten (132) eines Umfangsteils des Körpers durch Installieren eines Wär meschilds (54), um den Körper des Rohlings, der von einem herabgeschmolzenen Silizium (52) aufgewachsen ist, daran zu hindern, abrupt abgekühlt zu werden, und durch Einstellen eines Schmelzzwischenraums zwischen einem unteren Teil des Wärmeschilds (54) und einer Oberfläche des geschmolzenen Siliziums (52);
Bilden eines oxidationsinduzierten Stapelfehlerrings (43, 73) als einen Koaxialtyp-Ring an einem Um fangsteil, der am weitesten von der Mittelachse ent fernt ist, durch Steuern einer Wachstumsgeschwindig keit und Beibehalten eines einheitlichen Gesamtaxial temperaturgradienten (132) dadurch, daß der Axialtem peraturgradient (132) eines Mittelteils zu demjenigen des Mittelteils ähnlich gemacht wird, indem der Axial temperaturgradient (132) des Mittelteils durch Redu zieren der Temperatur von oberen Teilen des Rohlings und des Wärmeschilds (54) erhöht wird; und
Bilden eines Mikrolückendefektbereichs (42, 72) ohne einen Flußstrukturdefekt gerade innerhalb des oxidati onsinduzierten Stapelfehlerrings (43, 73) in einer Richtung zu der Mittelachse.

21. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings gemäß Anspruch 20, bei dem der Mikrolücken defektbereich (42, 72) eine Breite aufweist, die grö ßer als 10% des Radius ist.

22. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings gemäß Anspruch 20, bei dem der Mikrolücken defektbereich (42, 72) eine Breite aufweist, die grö ßer als 20% des Radius ist.

23. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings gemäß Anspruch 20, bei dem der Mikrolücken defektbereich (42, 72) eine Breite aufweist, die grö ßer als 30% des Radius ist.

24. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings gemäß Anspruch 20, bei dem der Mikrolücken defektbereich (42, 72) einen Bereich von dem oxidati onsinduzierten Stapelfehlerring (43, 73) zu der Mitte lachse besetzt.

25. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings gemäß einem der Ansprüche 20 bis 24, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) gleich oder länger als 10% der Körperlänge ist.

26. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings gemäß einem der Ansprüche 20 bis 24, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) gleich oder länger als 20% der Körperlänge ist.

27. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings gemäß einem der Ansprüche 20 bis 24, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) gleich oder länger als 30% der Körperlänge ist.

28. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings gemäß einem der Ansprüche 20 bis 24, bei dem der Mikrolückendefektbereich (42, 72) gleich oder länger als 40% der Körperlänge ist.

29. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings gemäß einem der Ansprüche 20 bis 28, bei dem die anfängliche Sauerstoffkonzentration des Roh lings weniger als 12 ppma beträgt.

30. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings gemäß einem der Ansprüche 20 bis 29, bei dem die anfängliche Sauerstoffkonzentration des Roh lings weniger als 8 ppma beträgt.

31. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings gemäß einem der Ansprüche 20 bis 30, bei dem ein Durchschnittswert des Axialtemperaturgradien ten (132) an dem Mittelteil gleich oder größer als 30 K/cm ist, und ein Durchschnittswert des Axialtempe raturgradienten (132) an dem Umfangsteil gleich oder größer als 40 K/cm ist, wenn die Temperatur des Roh lings von 1120°C bis 1070°C reicht.

32. Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen Silizi umrohlings gemäß einem der Ansprüche 20 bis 31, bei dem ein Durchschnittswert des Axialtemperaturgradien ten (132) an dem Mittelteil gleich oder größer als 20 K/cm ist, und ein Durchschnittswert des Axialtempe raturgradienten (132) an dem Umfangsteil gleich oder größer als 23 K/cm ist, wenn die Temperatur des Roh lings von 1070°C bis 800°C reicht.