DE112015002599T5 - Silicium-Wafer und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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Kouzou Nakamura
Toshiyuki MURANAKA
Shuhei Matsuda
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Abstract

Ein Herstellungsverfahren dieser Erfindung enthält: einen Schritt zum Schneiden eines Silicium-Einkristalls, der Bor als Akzeptor enthält, unter Erhalt eines nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafers, einen Schritt zur Bestimmung einer Borkonzentration in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer und einen Schritt zur Bestimmen einer Sauerstoff-Donorkonzentration in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer, worin eine Bestimmung, ob eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr mit dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer durchgeführt werden soll oder nicht, auf der Basis einer Borkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Borkonzentration, und einer Sauerstoff-Donorkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Sauerstoff-Donorkonzentration, erfolgt. Hierdurch wird ein Wafer erhalten, bei dem ungleichmäßig verteilte LPDs, die bei dem Wafer vorhanden sind, reduziert werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Erfindung betrifft einen Silicium-Wafer, bei dem LPDs reduziert sind und der vorteilhaft für ein Substrat einer Halbleitervorrichtung oder dergleichen verwendet werden kann, und ein Verfahren zur Herstellung des Silicium-Wafers.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Ein Halbleitersubstrat, das für eine Halbleitervorrichtung verwendet wird, wird aus einem Silicium-Wafer hergestellt, der aus einem Silicium-Einkristallbarren geschnitten wird. Ein Silicium-Einkristall für diesen Zweck wird normalerweise durch das Czochralski-Verfahren (nachfolgend als ”CZ-Verfahren” bezeichnet) hergestellt. Beim CZ-Verfahren wird ein Kristall-Ausgangsmaterial im Inneren eines Tiegels geschmolzen, der an einem unteren Teil innerhalb einer Kammer vorgesehen ist, ein Keimkristall wird mit der Oberfläche der erhaltenen Schmelze in Kontakt gebracht und der Keimkristall wird nach oben gezogen, während der Keimkristall (und der Tiegel) um seine eigene Achse herum rotiert wird, unter Wachstum eines Einkristalls unter dem Keimkristall.
  • Ein Einkristall, der durch das CZ-Verfahren erhalten wird, enthält einen konischen Schulterbereich, der ein Bereich ist, dessen Durchmesser sich graduell vom Durchmesser des Keimkristall erhöht, einen zylindrischen Körperbereich, der an dem unteren Schulterbereich lokalisiert ist, und einen invertierten konusförmigen Schwanzbereich, der unterhalb des Körperbereichs lokalisiert ist. Der Körperbereich wird bearbeitet, unter Erhalt eines Durchmessers mit einer bestimmten Dimension durch zylindrisches Mahlen unter Verwendung eines zylindrischen Mahlgerätes, und danach werden der Schulterbereich und der Schwanzbereich von dem Einkristall entfernt. Der Körperbereich wird dann geschnitten, unter Erhalt von Silicium-Wafern, und Verfahren wie Läppen, Abschrägen, Ätzen und Mahlen werden mit dem Silicium-Wafer durchgeführt, unter Erhalt von Silicium-Wafern, die für Halbleitersubstrate verwendet werden.
  • Verschiedene Inspektionen werden bei solchen Silicium-Wafern durchgeführt. Beispielsweise wird ein Verfahren, das die Reflektion eines Laserstrahls bei einer Wafer-Oberfläche anwendet, verwendet, um Defekte zu prüfen, die als Konkavitäten und Konvexitäten auf der Oberfläche eines Silicium-Wafers auftreten. Wenn ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge im sichtbaren bis Ultraviolettbereich gestrahlt wird, werden diese Defekte (LPDs: Lichtpunktdefekte) als Lichtpunkte beobachtet. D. h., ein Defekt, der als LPD ermittelbar ist, ist ein Defekt, der auf der Oberfläche eines Wafers vorhanden ist.
  • 1 erläutert ein Beispiel der Verteilung von LPDs, die als Lichtpunkte auf einem Silicium-wafer beobachtet werden. Diese Art der LPD-Verteilung kann erhalten werden durch Ermittlung von reflektiertem Licht (einschließlich gestreutem Licht) eines Laserstrahls an jedem Teil des Wafers entlang der vollständigen Oberfläche eines Wafers. Beispielsweise kann reflektiertes Licht eines Laserstrahls entlang der gesamten Oberfläche eines Wafers ermittelt werden durch Strahlen eines punktförmigen Lasterstrahls auf die Oberfläche des Wafers, während der Wafer in der Ebene um die Mitte davon rotiert, und durch Bewegen eines Strahlungsbereiches in radialer Richtung des Wafers. Das Vorhandensein/Abwesenheit ebenso wie die Größe von LPDs können auf der Basis der Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes, das ermittelt wird, bestimmt werden. Durch dieses Verfahren kann in Bezug auf die Größe der LPDs beispielsweise LPDs bis zu einer minimalen Größe von etwa 26 nm ermittelt werden. Weil es nicht notwendig ist, eine spezifische Behandlung mit dem Wafer vor der Beobachtung von LPDs durchzuführen, können gemäß diesem Verfahren Defekte, die als Konvexitäten und Konkavitäten auf der Oberfläche eines Wafers auftreten, leicht beobachtet werden.
  • Wenn LPDs beobachtet werden unter Verwendung eines Elektronenabtastmikroskopes (SEM), wird gefunden, dass einige LPDs Vorsprünge von der Wafer-Oberfläche und einige LPDs Konkavitäten sind, die in der Wafer-Oberfläche gebildet sind. 2 ist ein SEM-Bild eines LPD in der Form eines vorstehenden Teils, und 3 ist ein SEM-Bild eines LPD in der Form einer Konkavität.
  • Verschiedene Faktoren verursachen das Entstehen von LPDs. Beispielsweise werden manche LPDs verursacht durch Maschinenbearbeitung (siehe Patentliteratur 1) und manche LPDs stehen mit Defekten im Zusammenhang, die während des Kristallwachstums eingeführt werden (Wachstumsdefekte) (siehe Patentliteratur 2).
  • In Patentliteratur 3 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers offenbart, das ein Wärmebehandlungsverfahren beinhaltet, worin ein Silicium-Wafer, der aus einem defektfreien Silicium-Einkristall geschnitten und mit dem ein Spiegelpolieren durchgeführt wird, für eine Zeitperiode von 4 Stunden oder mehr und 6 Stunde oder weniger bei einer Temperatur von 500°C oder mehr und 600°C oder weniger wärmebehandelt wird und ein Repolierverfahren beinhaltet, worin der Silicium-Wafer, mit dem der Wärmebehandlungsvorgang durchgeführt wird, repoliert wird, so dass die Poliermenge 1,5 μm oder mehr ist. Gemäß Patentliteratur 3 wird beschrieben, dass durch dieses Verfahren LPDs zu der äußersten Grenze reduziert werden und Silicium-Wafer, für die die Abstoßungsrate in einem Inspektionsverfahren und bei der Versendungsstufe niedrig ist, können mit vorteilhafter Ausbeute hergestellt werden.
  • LITE DER DRUCKSCHRIFTEN
  • PATENTLITERATUR
    • Patentliteratur 1: japanische Patentanmeldeveröffentlichung 2011-42536
    • Patentliteratur 2: japanische Patentanmeldeveröffentlichung 2001-261493
    • Patentliteratur 3: japanische Patentanmeldeveröffentlichung 2013-4825
    • Patentliteratur 4: japanische Patentanmeldeveröffentlichung 2010-267846
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • Diese Erfinder entdeckten einen neuen Typ von LPD, über den bisher nie berichtet wurde. Spezifisch sind die LPDs, die die Erfinder entdeckten, eng zusammenhängend mit einer Borkonzentration und einer Sauerstoff-Donorkonzentration in einem Silicium-Wafer und ungleichmäßig bei einem Wafer verteilt. Diese LPDs werden als ”ungleichmäßig verteilte LPDs” bezeichnet. Weil die Dichte der ungleichmäßig verteilten LPDs extrem niedrig im Vergleich zur Dichte der LPDs, von denen bisher berichtet wurde, wird gegenwärtig überlegt, dass die ungleichmäßig verteilten LPDs die Eigenschaften von Vorrichtungen nicht beeinflussen, die unter Verwendung der Silicium-Wafer hergestellt werden. Jedoch gibt es die Möglichkeit, dass in der Zukunft die ungleichmäßig verteilten LPDs die Ursache von Problemen sein können, wie bei dem Fall, dass eine Mikroherstellung von Leitungsmustern von Halbleitervorrichtungen fortschreitet.
  • Daher ist ein Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, das die ungleichmäßig verteilten LPDs eliminieren oder reduzieren kann, und einen Silicium-Wafer anzugeben, wobei die ungleichmäßig verteilten LPDs eliminiert oder reduziert sind.
  • Ein anderes Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, das das Auftreten von ungleichmäßig verteilten LPDs ändern oder unterdrücken kann, und einen Silicium-Wafer anzugeben, bei dem das Auftreten der ungleichmäßig verteilten LPDs verhindert oder unterdrückt ist.
  • LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Die Erfinder beobachteten LPDs auf der Oberfläche von Wafern, bei denen Verarbeitungsschritte durchgeführt wurden, die äquivalent zu jenen eines bearbeiteten Produktes sind, und erhielten Daten in Bezug auf die Verteilung der LPDs, und wenn die Beobachtungsdaten für zumindest 25 Wafer zusammengegeben wurden, wurde festgestellt, dass einzigartige LPDs (ungleichmäßig verteilte LPDs), die ungleichmäßig in einer zirkulären oder Ringform (Bereich zwischen zwei konzentrischen Kreisen) verteilt sind, auf den Wafern vorhanden waren. Daher untersuchten die Erfinder die Bedingungen, unter denen solche ungleichmäßig verteilten LPDs auftreten.
  • Als Ergebnis haben die Erfinder festgestellt, dass eine große Anzahl von ungleichmäßig verteilten LPDs bei einem Wafer auftreten, worin eine Bor(B)-Konzentration und eine Sauerstoff(O)-Donorkonzentration ungefähr gleich sind und worin diese Konzentrationen innerhalb eines spezifischen Bereiches liegen. Mit anderen Worten sind die ungleichmäßig verteilten LPDs ein einzigartiges Phänomen, das in einem Fall auftritt, worin eine Borkonzentration und eine Sauerstoff-Donorkonzentration ungefähr gleich sind, und das nicht auftritt, wenn es einen Konzentrationsunterschied im bestimmten Ausmaß zwischen der Borkonzentration und der Sauerstoff-Donorkonzentration gibt.
  • Diese Erfinder entdeckten weiterhin, dass eine große Menge an ungleichmäßig verteilten LPDs auf Wafern auftreten, die von einem Silicium-Einkristallbarren 50 Tage nach Vollendung des Barrenwachstums geschnitten sind. Mit anderen Worten treten die ungleichmäßig verteilten LPDs nicht auf, wenn die Zeitperiode von Vollendung des Wachstums des Silicium-Einkristallbarrens bis zum Schneiden des Wafers von dem Barren im gewissen Ausmaß kurz ist.
  • Wenn Bereiche, worin die ungleichmäßig verteilten LPDs bei Wafern beobachtet wurden, einer Elementaranalyse unterworfen wurden, wurde Nickel (Ni) in den ungleichmäßig verteilten LPDs, die hervorstehende Teile von der Wafer-Oberfläche bilden (siehe 2), und Kupfer (Cu) in den ungleichmäßig verteilten LPDs, die Konkavitäten in der Wafer-Oberfläche bilden (siehe 3), ermittelt. Die Analyse von Nickel und Kupfer wurden unter Verwendung der Auger-Elektronenspektroskopie durchgeführt.
  • Auf der Basis der obigen Ergebnisse wird überlegt, dass die ungleichmäßig verteilten LPDs gebildet werden mit einem Beitragsfaktor, dass Nickel oder Kupfer in Inversions(Mischungs)-Bereichen vom p/n-Typ, worin eine Borkonzentration und eine Sauerstoff-Donorkonzentration innerhalb von spezifischen Bereichen liegen, im Verlaufe der Zeit nach Vollendung des Kristallwachstums eingefangen sind, wobei der Inversionsbereich vom p/n-Typ ein Bereich ist, worin eine Borkonzentration und eine Sauerstoff-Donorkonzentration ungefähr gleich sind.
  • Als Ergebnis von intensiven Studien haben die Erfinder festgestellt, dass die ungleichmäßig verteilten LPDs verschwinden oder sich vermindern, wenn eine Wärmebehandlung durchgeführt wird. Obwohl der detaillierte Mechanismus, weshalb die ungleichmäßig verteilten LPDs, die als Konkavitäten und Konvexitäten auf der Oberfläche auftreten, verschwinden oder sich vermindern als Ergebnis der Wärmehandlung, nicht gut verstanden wird, wird überlegt, dass die Freisetzung von eingefangenem Nickel oder Kupfer bei Anwendung der Wärme in dem Mechanismus involviert ist.
  • Die Erfinder haben ebenfalls festgestellt, dass dann, wenn ein Wafer von einem Silicium-Einkristallbarren innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Barrenkristallwachstums geschnitten wird, selbst wenn die Borkonzentration und die Sauerstoff-Donorkonzentration des Barrens innerhalb der oben beschriebenen spezifischen Bereiche liegt, nahezu keine (oder absolut keine) ungleichmäßig verteilten LPDs im Wafer, der geschnitten ist, auftreten und danach ebenfalls nahezu keine ungleichmäßig verteilten LPDs auftreten. D. h., das Auftreten der ungleichmäßig verteilten LPDs wird verhindert oder unterdrückt durch Schneiden eines Wafers von dem Barren innerhalb einer bestimmten Periode. Obwohl der detaillierte Mechanismus dieses Phänomens nicht gut verstanden wird, wird überlegt, dass, sobald ein Wafer von einem Barren geschnitten ist, Ni oder Kupfer wahrscheinlicher an der Oberfläche des Wafers konzentriert wird, als dass es in Inversionsbereichen vom p/n-Typ eingefangen wird, und diese Tatsache ist involviert beim oben genannten Mechanismus.
  • In der Patentliteratur 3 wird beschreiben, dass LPDs an Wafern ermittelt werden, worin die Oberflächen-Cu-Konzentration 1,19 × 109 cm–2 (Atome/cm2) ist, und bei Wafern, bei denen die Oberflächen-Ni-Konzentration 2,6 × 108 cm–2 ist. Im Gegensatz dazu war, wenn die Erfinder mit dem Wafer-Oberflächen-Analyseverfahren (WSA) gemessen haben, die Oberflächen-Cu-Konzentration und die Oberflächen-Ni-Konzentration von Wafern, bei denen die ungleichmäßig verteilten LPDs ermittelt wurden, die Konzentration 1 × 107 cm–2 oder weniger sowohl für die Oberflächen-Cu-Konzentration als auch für die Oberflächen-Ni-Konzentration. Spezifisch involvierte das WSA-Verfahren die Analyse einer wiedergewonnenen Flüssigkeit, enthaltend Verunreinigungen unter Verwendung des induktiv gekuppelten Plasma-Massenspektrometrie-(ICP-MS)-Verfahrens.
  • Es ist schwierig, die Einführungsroute von Nickel und Kupfer in die Wafer zu identifizieren. Es gibt eine Möglichkeit, dass Quellen von solchem Nickel und Kupfer beispielsweise ein Ausgangsmaterial und Quarztiegel sind, die zur Herstellung des Silicium-Einkristalls verwendet werden, ebenso wie Teile sind, die während der Verfahren von einem anfänglichen Verfahren bis zu einem endgültigen Verfahren zur Herstellung der Wafer verwendet werden, beispielsweise Verbrauchsmittel wie Aufschlämmung, die bei den jeweiligen Verfahren verwendet werden.
  • Die Dichte der LPDs in Wafern, beobachtet durch die Erfinder, war niedrig (z. B. 5 bis 30 LPDs pro Wafer mit einem Durchmesser von ungefähr 300 mm (ungefähr 12 inch)), und somit ist es bei Beobachtung eines einzelnen Wafers schwierig zu ermitteln, dass es eine Eigenschaft bei der Verteilung der LPDs gibt. Wenn Daten für eine Vielzahl von Wafern zusammengenommen werden, haben die Erfinder festgestellt, dass eine Eigenschaft in Bezug auf die Verteilung der LPDs bei den Wafern existiert. Bei Wafern mit einem Durchmesser von beispielsweise ungefähr 300 mm, worin die beobachteten LPDs in der Form von konzentrischen Kreisen um die Mitte der Wafer verteilt sind, gibt es Fälle, bei denen die LPD-Dichte verhältnismäßig hoch ist bei einem zirkulären Bereich mit einem Radius von 100 mm von der Mitte und es gibt Fälle, bei denen die LPD-Dichte in einem ringförmigen Bereich in einem Radius von 50 bis 100 mm von der Wafer-Mittel verhältnismäßig hoch ist.
  • Wenn Halbleitervorrichtungen unter Verwendung von Silicium-Wafern hergestellt werden, bei denen die LPDs (ungleichmäßig verteilte LPDs), beobachtet durch die Erfinder, gebildet werden, gibt es, obwohl gegenwärtig ein Problem nicht auftreten würde, eine Möglichkeit, dass ein Problem in der Zukunft auftreten kann, wenn die Mikroherstellung von Leitungsmustern von Halbleitervorrichtungen fortschreitet oder dergleichen.
  • Diese Erfindung wurde vollendet im Hinblick auf die oben beschriebenen Feststellungen, und das Ziel dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, beschrieben in den folgenden Punkten (A) bis (F), und Silicium-Wafer, beschrieben in den folgenden Punkten (G) und (H).
    • (A) Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, enthaltend, wenn in Bezug auf einen nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer eine Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger und eine Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, die Durchführung einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr mit dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer.
    • (B) Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, enthaltend, wenn in Bezug auf einen Silicium-Einkristallbarren oder einen -Block, der aus dem Barren geschnitten ist, eine Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und eine Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, Schneiden eines Wafers aus dem Barren oder -Block innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens.
    • (C) Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, enthaltend: einen Schritt zum Schneiden eines Silicium-Einkristalls, enthaltend Bor als Akzeptor und Erhalt eines nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafers; einen Schritt zum Bestimmen einer Borkonzentration in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer; und einen Schritt zum Bestimmen einer Sauerstoff-Donorkonzentration in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer; worin eine Bestimmung, ob eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr mit dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer durchgeführt werden soll, auf der Basis einer Borkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Borkonzentration, und einer Sauerstoff-Donorkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Sauerstoff-Donorkonzentration, erfolgt.
    • (D) Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, enthaltend: einen Schritt zum Bestimmen einer Borkonzentration in Bezug auf einen Silicium-Einkristallbarren, enthaltend Bor als Akzeptor, oder einen Block, der aus dem Barren geschnitten ist; und einen Schritt zum Bestimmen einer Sauerstoff-Donorkonzentration in Bezug auf den Barren oder Block; worin eine Bestimmung, ob ein Wafer aus dem Barren oder Block geschnitten wird oder nicht, innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens erfolgt auf der Basis einer Borkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Borkonzentration, und einer Sauerstoff-Donorkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Sauerstoff-Donorkonzentration.
    • (E) Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, worin in Bezug auf einen Silicium-Einkristallbarren, der Bor als Akzeptor enthält, oder in Bezug auf einen Block, der aus dem Barren geschnitten ist, dann, wenn der Wafer aus dem Barren oder Block bei einer Zeit von mehr als 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens geschnitten ist, was ein Fall ist, der eine Bedingung erfüllt, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr mit dem Wafer, der geschnitten ist, durchgeführt wird.
    • (F) Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, worin in Bezug auf einen Silicium-Einkristallbarren, der Bor als Akzeptor enthält, oder einen Block, der aus dem Barren geschnitten ist, dann, wenn ein Wafer aus dem Barren oder Block innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens geschnitten ist, was ein Fall ist, der eine Bedingung erfüllt, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr mit dem Wafer, der geschnitten ist, nicht durchgeführt wird.
    • (G) Silicium-Wafer, der ein Teilchenmonitor-Wafer zum Aufzeichnen von Teilchen auf einer Halbleitervorrichtungs-Herstellungsleitung ist, worin der Silicium-Wafer durch eines der Verfahren zur Herstellung gemäß (A) bis (F) wie oben beschrieben hergestellt ist.
    • (H) Silicium-Wafer, der keine COPs und Dislokationskluster enthält, worin der Silicium-Wafer durch eines der Verfahren zur Herstellung gemäß (A) bis (F) wie oben beschrieben hergestellt ist.
  • Der Ausdruck ”nicht-wärmebehandelter Silicium-Wafer” betrifft einen Wafer, mit dem keine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr durchgeführt ist.
  • In diesem Fall betrifft ein Zeitpunkt der ”Vollendung des Kristallwachstums” in Bezug auf einen Barren einen Zeitpunkt, bei dem nach Trennung eines Einkristalls von einer Schmelze, die für das Einkristallwachstum verwendet wird, die Oberflächentemperatur des Einkristalls Raumtemperatur (30°C) oder weniger wird.
  • VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers dieser Erfindung kann durch angemessenes Bestimmen der Notwendigkeit der Durchführung einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr, basierend auf einer Borkonzentration und einer Sauerstoff-Donorkonzentration eines nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafers ein Silicium-Wafer, bei dem ungleichmäßig verteilten LPDs nicht vorhanden oder reduziert sind, erhalten werden.
  • Gemäß einem anderen Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers dieser Erfindung kann durch angemessenes Bestimmen der Notwendigkeit zum Schneiden eines Wafers von einem Silicium-Einkristallbarren oder -block, der aus dem Barren geschnitten ist, innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens auf Basis einer Borkonzentration und einer Sauerstoff-Donorkonzentration des Barrens oder Blocks ein Silicium-Wafer erhalten werden, worin das Auftreten von ungleichmäßig verteilten LPDs verhindert oder unterdrückt wird.
  • In einem Silicium-Wafer dieser Erfindung sind ungleichmäßig verteilte LPDs nicht vorhanden oder reduziert.
  • KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Verteilung von LPDs auf einem Silicium-Wafer erläutert.
  • 2 ist ein SEM-Bild eines LPD, das die Form einer Vorwölbung hat.
  • 3 ist ein SEM-Bild eines LPD, das die Form einer Konkavität hat.
  • 4 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Borkonzentration, einer Sauerstoff-Donorkonzentration und der Frage erläutert, ob LPDs auftreten oder nicht.
  • 5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen Typen von Barren und der Anzahl von Tagen bis zum Schneiden von Wafern nach Vollendung des Kristallwachstums zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Ein charakteristisches Merkmal eines ersten Herstellungsverfahrens dieser Erfindung ist, ”dass in einem Fall, wenn in Bezug auf einen nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer, eine Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und eine Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr mit dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer durchgeführt wird”.
  • Der Widerstand (Widerstand, gemessen nach Durchführen einer Donor-Entfernungs-Wärmebehandlung) des Silicium-Wafers mit der Borkonzentration von 5 × 1014 bis 7 × 1014 Atomen/cm3 ist 19 bis 26 Ω·cm, d. h., entspricht dem normalen Widerstand. Der Ausdruck ”Donor-Entfernungs-Wärmebehandlung” betrifft eine Wärmebehandlung zum Eliminieren von Sauerstoffdonoren) (Disauerstoffkomplexe, die als Dotiermittel von n-Typ agieren) und beispielsweise kann eine Wärmebehandlung bei 650 bis 700°C für 10 bis 60 Minuten als Donor-Entfernungs-Wärmebehandlung angewandt werden.
  • In einem Bereich, bei dem die Borkonzentration 5 × 1014 bis 7 × 1014 Atome/cm3 und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 bis 8 × 1014 Donoren/cm3 ist, kann gesagt werden, dass die Bor-(Akzeptor)-Konzentration und die Donorkonzentration ungefähr gleich sind. In diesem Bereich können ungleichmäßig verteilte LPDs auftreten mit einem Beitragsfaktor, dass die Inversion vom p/n-Typ auftreten kann und Nickel oder Kupfer in Inversionsbereichen vom p/n-Typ eingefangen sind. Die ungleichmäßig verteilten LPDs können durch eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr eliminiert oder reduziert werden.
  • LPDs enthalten LPDs, die eine ungleichmäßige Verteilung (ungleichmäßig verteilte LPDs) auf einem Wafer entfalten und LPDs, die keine ungleichmäßige Verteilung auf einem Wafer entfalten. Es wird überlegt, dass die Ursachen dieser Arten von LPDs voneinander verschieden sind. LPDs, für die das Vorhandensein/Abwesenheit der LPDs (ob die Dichte hoch oder niedrig ist) abgeschätzt werden kann auf der Basis der Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration gemäß dieser Erfindung sind LPDs, die eine ungleichmäßige Verteilung auf einem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer entfalten.
  • Ob LPDs ”ungleichmäßig verteilte LPDs” sind oder nicht, wird wie später beschrieben, bestimmt. Unter Verwendung von Surfscan SP2, hergestellt von KLA-Tencor Corporation, als LPD-Auswertungsanlage werden LPDs auf der Oberfläche eines Wafers im Hochempfindlichkeitsmodus unter Verwendung von ”Dunkelfeld”, ”Verbund”, ”geneigt” und ”37 nm” (minimale Korngröße) als Einstellungen für die Messung ch/Größe verwendet, unter Erhalt von Daten in Bezug auf die Verteilung der LPDs. Wenn die Beobachtungsdaten für zumindest 25 Wafer zusammen verwendet werden, sind LPDs, die in einer Kreisform oder Ringform (Bereich zwischen zwei konzentrischen Kreisen) auf den Wafern verteilt sind, die ungleichmäßig verteilen LPDs.
  • Die Fläche eines Bereiches, worin die LPDs in Kreisform oder Ringform verteilt sind, ist innerhalb eines Bereiches von 10 bis 70% der gesamten Oberfläche des Wafers. In diesem Fall bedeutet der Ausdruck ”LPDs sind in einer Kreisform oder Ringform verteilt”, dass die LPD-Dichte in dem relevanten kreisförmigen oder ringförmigen Bereich fünfmal oder mehr größer ist als eine LPD-Dichte in einem anderen Bereich als dem kreisförmigen oder ringförmigen Bereich bei dem Wafer. Mit anderen Worten, wenn ein angemessener Kreis oder Ring, der konzentrisch mit einem Wafer ist, auf dem Wafer gezogen wird (die Fläche des Kreises oder Ringes ist innerhalb eines Bereiches von 10 bis 70% in Bezug auf die Fläche der gesamten Oberfläche des Wafers), wird, wenn die LPD-Dichte innerhalb des Kreises oder Ringes fünfmal oder mehr größer ist als eine LPD-Dichte in einem anderen Bereich als dem Kreis oder Ring, bestimmt, dass die ungleichmäßig verteilten LPDs auf dem Wafer gebildet sind.
  • Eine Borkonzentration N kann bestimmt werden durch Umwandeln (Umwandlung gemäß ASTM-F723) eines Widerstandes ρ (Ω·cm) eines Silicium-Wafers, gemessen durch das Vierpunkt-Probenverfahren nach Donor-Entfernungs-Behandlung gemäß folgender Formel (1). N(Atom/cm3) = (1,330 × 1016)/ρ + (1,082 × 1017)/ρ × [1 + (54,56 × ρ)1,105] (1)
  • Eine Sauerstoff-Donorkonzentration TD kann bestimmt werden in Bezug auf einen Silicium-Wafer unter Verwendung der Beziehung zwischen dem Widerstand des Silicium-Einkristalls und der Trägerkonzentration mit Hilfe der folgenden Formel (2) oder (3) auf der Basis eines Widerstandes ρBEF (Ω·cm) vor der Durchführung einer Donor-Entfernungs-Wärmebehandlung und eines Widerstandes ρAft (Ω·cm) nach Durchführung der Donor-Entfernungs-Wärmebehandlung. Die folgende Formel (3) kann für einen p/n-Inversionsbereich verwendet werden, und die folgende Formel (2) kann für einen anderen Bereich als einen p/n-Inversionsbereich verwendet werden. TD(Donoren/cm3) = 1,39 × 1016(1/ρAft – 1/pBEF (2) TD(Donoren/cm3) = 1,39 × 1016(ρAft + 5,0 × 1015/ρBEF (3)
  • Eine Eigenschaft eines zweiten Herstellungsverfahrens dieser Erfindung ist, dass ”in einem Fall, bei dem in Bezug auf einen Silicium-Einkristallbarren oder -block, der aus dem Barren geschnitten ist, eine Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger und eine Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, ein Wafer aus dem Barren oder Block innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens geschnitten wird”.
  • Die Messung einer Borkonzentration und einer Sauerstoff-Donorkonzentration kann auf ähnliche Weise wie die Messung davon in dem ersten Herstellungsverfahren dieser Erfindung durchgeführt werden. Die Messung kann beispielsweise in Bezug auf einen Wafer zur Messung durchgeführt werden, der aus dem Barren oder Block geschnitten ist, und es ist nicht notwendig, das Schneiden von allen Produktions-Wafern en bloc zusammen mit dem Schneiden eines Wafers zur Messung durchzuführen. Zum Durchführen des Schneidens von Produktions-Wafern innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens ist es in Abhängigkeit von dem Messerergebnis in Bezug auf die Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration des Barrens oder Blocks notwendig, die Messung innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens durchzuführen.
  • Ein charakteristisches Merkmal eines dritten Herstellungsverfahrens dieser Erfindung ist, dass das Verfahren enthält: ”einen Schritt zum Schneiden eines Silicium-Einkristalls, der Bor als Akzeptor enthält, unter Erhalt eines nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafers; einen Schritt zur Bestimmung einer Borkonzentration in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer; und einen Schritt zum Bestimmen einer Sauerstoff-Donorkonzentration in Bezug auf den nicht-wärmbehandelten Silicium-Wafer; worin eine Bestimmung, ob eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr mit dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer durchgeführt wird oder nicht, auf der Basis einer Borkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Borkonzentration, und einer Sauerstoff-Donorkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Sauerstoff-Donorkonzentration, erfolgt”.
  • In Bezug auf die Bestimmung kann dann, wenn eine Bedingung, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, nicht in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer erfüllt ist, die Bestimmung eine Bestimmung sein, zur Durchführung des Polierens in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer ohne Durchführen einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr.
  • Bezüglich der Bestimmung kann dann, wenn eine Bedingung, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer erfüllt ist, die Bestimmung eine Bestimmung sein, zur Durchführung des Polierens nach Durchführung einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer.
  • Eine Eigenschaft eines vierten Herstellungsverfahrens dieser Erfindung ist, dass das Verfahren enthält: ”einen Schritt zur Bestimmung einer Borkonzentration in Bezug auf einen Silicium-Einkristallbarren, der Bor als Akzeptor enthält, oder einen Block, der aus dem Barren geschnitten ist; und einen Schritt zur Bestimmung einer Sauerstoff-Donorkonzentration in Bezug auf den Barren oder Block; worin eine Bestimmung, ob ein Wafer aus dem Barren oder Block innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens geschnitten wird oder nicht auf Basis einer Borkonzentration erfolgt, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Borkonzentration, und einer Sauerstoff-Donorkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Sauerstoff-Donorkonzentration”.
  • In Bezug auf die Bestimmung kann dann, wenn eine Bedingung, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, in Bezug auf den Barren oder Block erfüllt ist, die Bestimmung eine Bestimmung sein, zum Schneiden eines Wafers aus dem Barren oder Block innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens.
  • Im ersten und dritten Herstellungsverfahren dieser Erfindung ist es nicht notwendig, die Messung der Borkonzentration und der Sauerstoff-Donorkonzentration in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens durchzuführen. Wenn die Messung innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens durchgeführt wird, wird erwartet, dass ungleichmäßig verteilte LPDs nicht bei dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer zu diesem Zeitpunkt gebildet sind. Bei einem solchen nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer, worin die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, gibt es die Möglichkeit, dass ungleichmäßig verteilte LPDs im Verlaufe der Zeit auftreten. In Bezug auf einen solchen Wafer kann das Auftreten von nicht gleichmäßig verteilten LPDs verhindert oder unterdrückt werden, indem eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr mit dem Wafer durchgeführt wird.
  • Im fünften und sechsten Herstellungsverfahren dieser Erfindung wird eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr durchgeführt oder nicht in Abhängigkeit von der Borkonzentration und der Sauerstoff-Donorkonzentration des Barrens oder Blocks ebenso wie dem Zeitpunkt, bei dem ein Wafer aus dem Barren oder Block geschnitten wird.
  • Ein Merkmal des fünften Herstellungsverfahrens dieser Erfindung ist, dass ”in Bezug auf einen Silicium-Einkristallbarren, der Bor als Akzeptor erhält, oder in Bezug auf einen Block, der aus dem Barren geschnitten ist, in einem Fall, wenn ein Wafer aus dem Barren oder Block bei einer Zeitperiode von 50 Tagen nach Vollendung eines Kristallwachstums des Barrens geschnitten wird, d. h., in einem Fall, der die Bedingung erfüllt, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr bei dem geschnittenen Wafer durchgeführt wird.
  • In Bezug auf einen Barren oder Block, der eine Bedingung erfüllt, dass die Borkonzentration davon 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, gibt es die Möglichkeit, dass ungleichmäßig verteilte LPDs in einem Wafer gebildet sind, der aus dem Barren oder Block bei einer Zeit über einer Periode von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstum des Barrens geschnitten ist. Durch Durchführen einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr mit einem solchen Wafer können ungleichmäßig verteilte LPDs, die bereits gebildet sind, eliminiert oder vermindert werden.
  • Ein Charakteristikum des sechsten Herstellungsverfahrens dieser Erfindung ist, dass ”in Bezug auf einen Silicium-Einkristallbarren, der Bor als Akzeptor enthält, oder einen Block, der aus dem Barren geschnitten ist, dann, wenn ein Wafer aus dem Barren oder Block innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens geschnitten ist, was ein Fall ist, bei dem eine Bedingung erfüllt ist, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr dem geschnittenen Wafer nicht durchgeführt wird.
  • In Bezug auf einen Barren oder Block, der eine Bedingung erfüllt, dass die Borkonzentration davon 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, ist die Möglichkeit, dass ungleichmäßig verteilte LPDs in einem Wafer, der aus dem Barren oder Block innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens geschnitten ist, nicht gebildet werden, extrem hoch und die Möglichkeit der Bildung von ungleichmäßig verteilten LPDs danach ist ebenfalls niedrig. In diesem Fall kann, selbst wenn eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr nicht mit dem Wafer, der geschnitten ist, durchgeführt wird, in den meisten Fällen ein Silicium-Wafer erhalten werden, worin es im Wesentlichen keine ungleichmäßig verteilten LPDs gibt. Wenn eine Wärmebehandlung nicht durchgeführt wird, können die Zeit und Kosten, die zur Herstellung des Silicium-Wafers erforderlich sind, weiter vermindert werden.
  • Eine Eigenschaft eines Silicium-Wafers dieser Erfindung ist, dass ein Silicium-Wafer ”ein Teilchenmonitor-Wafer zum Aufzeichnen von Teilchen auf einer Halbleitervorrichtungs-Produktionsanlage ist, worin der Silicium-Wafer durch eines der oben beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt ist”.
  • Ein Teilchenmonitor-Wafer ist ein sogenannter ”Dummy-Wafer” und wird in eine Halbleitervorrichtungs-Produktionsleitung getrennt von der Herstellung von Wafern eingeführt. Teilchen werden durch eine Oberflächen-Inspektionsanlage ermittelt, die die Oberfläche eines Wafers inspiziert. Eine Oberflächen-Inspektionsanlage ermittelt ebenfalls Kristalldefekte auf der Wafer-Oberfläche. Die ermittelten Kristalldefekte können nicht notwendigerweise von Teilchen unterschieden werden. In dem Silicium-Wafer dieser Erfindung macht, weil die Zahl der LPDs beachtlich vermindert ist, die Verwendung des Silicium-Wafers als einen Teilchenmonitor-Wafer es möglich, exakt die Zahl (Dichte) der Teilchen auszuweiten, die auf der Wafer-Oberfläche vorhanden sind, wenn eine Inspektion durch eine Oberflächen-Inspektionsanlage durchgeführt wird.
  • Ein Charakteristikum eines anderen Silicium-Wafers dieser Erfindung ist, dass ”der Silicium-Wafer keine COPs und Dislokationskluster enthält, worin der Silicium-Wafer durch eines der oben beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt ist”.
  • Vom Kristall stammende Teilchen (COPs) sind Aggregate von Leerstellen (Mikrolöchern), die keine Atome haben, die ein Kristallgitter während des Einkristallwachstums bilden, und Dislokationskluster sind Aggregate von interstitiellem Silicium, das übermäßig zwischen Gittern eingefügt ist. Während der Halbleitervorrichtungsherstellung werden, wenn COPs, die in der Nähe der Wafer-Oberfläche vorhanden sind, in einen Oxidfilm während der thermischen Oxidation der Wafer-Oberfläche eingeführt werden, die Gate-Oxid-Integrität(GOI)-Eigenschaften der Halbleitervorrichtung abgebaut, und die Dislokationskluster werden ebenfalls eine Ursache von Fehlern bei Vorrichtungseigenschaften. Somit beeinflussen COPs und Dislokationskluster nachteilig die Vorrichtungseigenschaften.
  • Durch Herstellung einer Halbleitervorrichtung aus einem Silicium-Wafer, gebildet aus einem defektfreien Bereich, der keine COPs und Dislokationskluster enthält, kann das Auftreten des oben beschriebenen Abbaus der Eigenschaften oder der Fehleigenschaften vermieden werden. Ein Silicium-Wafer, der keine COPs und Dislokationskluster enthält, kann erhalten werden durch Schneiden des Wafers aus einem Silicium-Einkristallbarren, der keine COPs und Dislokationskluster enthält. Bei der Herstellung eines Silicium-Einkristalls durch das Czochralski-Verfahren kann ein Silicium-Einkristall, der keine COPs und Dislokationskluster enthält, hergestellt werden durch angemessenes Steuern eines Verhältnisses V/G einer Ziehrate V des Silicium-Einkristall zu einem Temperaturgradienten G in einer Wachstumsrichtung im Inneren des Einkristalls unmittelbar nach dem Ziehen (siehe beispielsweise die oben zitierte Patentliteratur 4).
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Zunächst wird ein Silicium-Einkristall durch das CZ-Verfahren gewachsen. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Silicium-Einkristall mit Bor als Akzeptor dotiert. Dann wird ein erhaltener Silicium-Einkristallbarren geschnitten, unter Erhalt eines nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafers. Anschließend werden das Läppen, Umrunden, Mahlen und Ätzen aufeinanderfolgend mit dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer durchgeführt.
  • Dann werden die Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration des erhaltenen nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafers bestimmt. Beim Schneiden des Wafers aus dem Silicium-Einkristallbarren kann zunächst der Silicium-Einkristall geschnitten werden, unter Unterteilung in mehrere Blöcke in Axialrichtung, und ein Wafer kann aus den jeweiligen Blöcken geschnitten werden. Nicht-wärmebehandelte Silicium-Produktions-Wafer können aus dem Silicium-Einkristallbarren getrennt von dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer (Probe zur Auswertung) zur Messung der Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration, z. B. nach Bestimmung der Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration, geschnitten werden. Die Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration der jeweiligen Wafer (nicht-wärmebehandelte Silicium-Wafer) können auf der Basis der oben beschriebenen Formeln (1) bis (3) bestimmt werden.
  • Unter Verwendung der bestimmten Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration erfolgt eine Bestimmung in Abhängigkeit davon, ob eine Wärmebehandlung mit dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer durchgeführt wird oder nicht auf der Basis dessen, ob die Borkonzentration des Silicium-Wafers von 5 × 1014 bis 7 × 1014 Atome/cm3 und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 bis 8 × 1014 Donoren/cm3 ist. In Bezug auf einen Anteil (Bereich), bei dem die Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration des nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafers gemessen wird, kann die Messung an mehreren Punkten an der Oberfläche des Wafers oder an nur einem einzelnen Mittelpunkt durchgeführt werden. In jedem Fall ist es möglich, zu bestimmen, ob eine Wärmebehandlung durchgeführt wird oder nicht.
  • Eine Bestimmung, ob eine Wärmebehandlung durchgeführt werden soll oder nicht, kann ebenfalls in mehreren Chargen durchgeführt wird. Silicium-Wafer, die aus dem gleichen Block geschnitten sind, werden so verwendet, dass sie zur gleichen Charge gehören. Wenn ein Block lang ist, können Silicium-Wafer, erhalten nach Unterteilen des Blocks, als Charge definiert werden. Bei Durchführung einer Bestimmung in den Chargeneinheiten kann eine Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration auf der Basis der oben beschriebenen Formeln (1) bis (3) von dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer an einem Teil der Charge oder einer Probe zur Auswertung, die aus einem Teil des Blocks extrahiert ist, der die Quelle dieser Charge ist, bestimmt werden, und die Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration, die bestimmt werden, können als Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration für die gesamte Charge verwendet werden.
  • Die Wärmebehandlung kann 1 bis 3.600 Sekunden bei einer Temperatur durchgeführt werden, die 300°C oder mehr und 800°C oder weniger ist. Die Zeitperiode für diese Wärmebehandlung ist extrem kurz im Vergleich zur Zeitperiode der Wärmebehandlung, die durch das Verfahren gemäß Patentliteratur 3 erforderlich ist. Die Wärmebehandlung dieser Erfindung kann beispielsweise durch Durchführen einer Lampenvergütung durchgeführt werden, die für die kurzzeitige Wärmebehandlung geeignet ist. Eine Wärmebehandlung, die beispielsweise bei einer Temperatur von 650 bis 800°C für eine Sekunde oder mehr durchgeführt wird, kann ebenfalls als Wärmebehandlung angewandt werden. Es ist auch möglich, eine Wärmebehandlung für einen anderen Zweck wie für die Donor-Entfernung als Wärmebehandlung (Wärmebehandlung zur Eliminierung oder Reduktion von ungleichmäßig verteilten LPDs) dieser Erfindung durchzuführen.
  • Daher gibt es eine hohe Möglichkeit, dass ungleichmäßig verteilte LPDs in einem Wafer vorhanden sind, dessen Barkonzentration von 5 × 1014 bis 7 × 1014 Atome/cm3 und dessen Sauerstoff-Donorkonzentration von 4 × 1014 bis 8 × 1014 Donoren/cm3 ist. Wenn ungleichmäßig verteilte LPDs vorhanden sind, werden die ungleichmäßig verteilten LPDs durch die Wärmebehandlung eliminiert oder reduziert. Nach der Wärmebehandlung wird ein Polieren des Silicium-Wafers durchgeführt. Das Polieren wird unabhängig davon durchgeführt, ob der nicht-wärmebehandelte Silicium-Wafer ungleichmäßig verteilten LPDs enthält (das Polieren ist kein spezielles Verfahren, das auf der Basis der Beziehung mit ungleichmäßig verteilte LPDs durchgeführt wird), und ist ein Polieren, das normalerweise durchgeführt wird bei der Herstellung von Silicium-Wafern für Halbleiter.
  • Es ist gewünscht, dass die Wärmebehandlung dieser Erfindung vor dem Polierverfahren durchgeführt wird, und selbst in dem Fall, dass das Polieren erneut aus einigem Grund nach einmaligem Durchführen des Polierverfahrens durchgeführt wird, ist es wünschenswert, das Wärmebehandeln vor dem (anfänglichen) Poliervorgang durchzuführen.
  • Wenn es einen oder eine Vielzahl der nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer oder der Proben zur Auswertung gibt, die die Bedingung erfüllen, dass die Barkonzentration 5 × 1014 bis und 7 × 1014 Atome/cm3 ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 bis 8 × 1014 Donoren/cm3 ist, kann die Wärmebehandlung in einer Chargeneinheit in Bezug auf die Charge durchgeführt werden, worin die nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer oder Proben enthalten sind.
  • Auf der anderen Seite ist in einem Fall, bei dem es in Bezug auf einen Silicium-Wafer nicht bestimmt ist, dass die Borkonzentration 5 × 1014 bis 7 × 1014 Atome/cm3 ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 bis 8 × 1014 Donoren/cm3 ist, bezogen auf die ermittelte Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration, die Möglichkeit, dass die ungleichmäßig verteilten LPDs nicht in dem Silicium-Wafer gebildet sind, hoch. In diesem Fall wird das Polieren mit dem Silicium-Wafer ohne Durchführung der Wärmebehandlung durchgeführt. Ein Fall, bei dem das Polieren ohne Durchführen der Wärmebehandlung durchgeführt wird, kann ebenfalls ein Fall sein, der beispielsweise gleichzeitig die folgenden Bedingungen A und B erfüllt.
    • A: Es wird bestimmt, dass die Borkonzentration 5 × 1014 bis 10 × 1014 Atome/cm3 und die Sauerstoff-Donorkonzentration 1 × 1014 bis 11 × 1014 Donoren/cm3 ist.
    • B: Es wird nicht bestimmt, dass die Borkonzentration 5 × 1014 bis 7 × 1014 Atome/cm3 und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 bis 8 × 1014 Donoren/cm3 ist.
  • In einem Fall der Anwendung der Borkonzentration und der Sauerstoff-Donorkonzentration eines nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafers oder einer Probe zur Auswertung als Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration einer Charge, worin der nicht-wärmebehandelte Silicium-Wafer oder die Probe zur Auswertung enthalten ist, kann, wenn eine Bedingung, dass die Borkonzentration von 5 × 1014 bis 7 × 1014 Atome/cm3 und die Sauerstoff-Donorkonzentration von 4 × 1014 bis 8 × 1014 Donoren/cm3 nicht erfüllt ist, das Polieren bei allen Silicium-Wafern der relevanten Charge ohne Durchführung der Wärmebehandlung durchgeführt werden.
  • In jedem Fall wird nach dem Polieren der Silicium-Wafer gewaschen und ein Produkt als polierter Wafer wird erhalten.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung beschrieben. Zunächst wird ein Wachstum eines Silicium-Einkristallbarrens auf gleiche Weise wie bei dem Herstellungsverfahren des ersten Ausführungsbeispiels durchgeführt. Zumindest ein Wafer zum Messen einer Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration wird aus dem Barren geschnitten. Der Barren kann ebenfalls zu einem Block geschnitten werden, und ein Wafer zum Messen und ein Produktions-Wafer können aus dem Block geschnitten werden.
  • Die Borkonzentration und die Sauerstoff-Donorkonzentration des Wafers werden dann innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums gemessen. Wenn als Ergebnis bestimmt wird, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, werden die Produktions-Wafer aus dem Barren innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens geschnitten. Hierdurch kann das Auftreten von ungleichmäßig verteilten LPDs nach Schneiden der Wafer verhindert oder unterdrückt werden. Die Dicke der geschnittenen Wafer kann beispielsweise eine Dicke von 0,8 bis 1,5 mm in Bezug auf einen Wafer mit einem Durchmesser von ungefähr 300 mm sein.
  • Wenn nicht bestimmt wird, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, ist eine Zeitperiode zum Schneiden der Wafer aus dem Barren nicht besonders beschränkt. D. h., in diesem Fall kann, selbst wenn der Barren so wie er ist, gelagert wird, weil die Möglichkeit extrem niedrig ist, dass ungleichmäßig verteilte LPDs im Verlaufe der Zeit auftreten, der Produktions-Wafer aus dem Barren innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens geschnitten werden oder kann aus dem Barren geschnitten werden, nachdem 50 Tage oder mehr verstrichen sind nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens.
  • Nach Schneiden der Wafer werden die Verfahren beginnend mit dem Polieren auf gleiche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung durchgeführt.
  • BEISPIELE
  • <Beispiel 1>
  • Eine Borkonzentration und eine Sauerstoff-Donorkonzentration an einem einzelnen Mittelpunkt der Wafer wurde in Bezug auf die nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer, worin ungleichmäßig verteilte LPDs beobachtet wurden, und in Bezug auf die nicht-wärmbehandelten Silicium-Wafer bestimmt, bei denen die ungleichmäßig verteilten LPDs nicht beobachtet wurden. Keiner dieser nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer enthielt COPs oder Dislokationscluster. Die Borkonzentration wurde durch das oben beschriebene Verfahren unter Verwendung der genannten Formel (1) bestimmt. Die Sauerstoff-Donorkonzentration wurde durch das oben beschriebene Verfahren unter Verwendung der Formeln (2) oder (3) bestimmt. Ob es ungleichmäßig verteilte LPDs bei den jeweiligen Wafern gab, wurde durch das oben genannte Verfahren in Bezug auf die Verteilung der LPDs durch Zusammenfügen der Daten für 25 Wafer bestimmt. In Bereichen bei den genannten nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafern, bei denen die ungleichmäßig verteilten LPDs beobachtet wurden, hatte die LPD-Dichte einen hohen Wert, was äquivalent ist zur 5- bis 14-fachen der LPD-Dichte in anderen Bereichen.
  • 4 ist ein Diagramm, worin die obigen Ergebnisse zusammengefasst sind, und zeigt die Beziehung zwischen der Borkonzentration, der Sauerstoff-Donorkonzentration und der Frage, ob ungleichmäßig verteilte LPDs auftreten oder nicht. Bezogen auf 4 wird festgestellt, dass bei den meisten der nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer, bei denen ungleichmäßig verteilte LPDs beobachtet wurden, die Borkonzentration innerhalb eines Bereiches von 5 × 1014 bis 7 × 1014 Atomen/cm3 und die Sauerstoff-Donorkonzentration innerhalb eines Bereiches von 4 × 1014 bis 8 × 1014 Donoren/cm3 war.
  • Durch Durführen einer Wärmebehandlung mit den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafern bei 650°C für 3 Sekunden bis 30 Minuten konnte die Dichte der ungleichmäßig verteilten LPDs, die bei der Wafer-Oberfläche beobachtet wurde, signifikant vermindert werden. Als Ergebnis der Wärmebehandlung war, obwohl die Dichte der LPDs, die in dem ungleichmäßig verteilten LPD-Bereich waren, eine Fraktion der ursprünglichen Dichte davon wurde, die LPD-Dichte außerhalb des ungleichmäßig verteilten LPD-Bereiches nahezu unverändert. Als Ergebnis verschwand ein großer Unterschied zwischen dem Bereich der ungleichmäßig verteilten LPDs und dem Bereich außerhalb des Bereiches der ungleichmäßig verteilten LPDs und das Verhältnis der LPD-Dichte in dem ungleichmäßig verteilten LPD-Bereich zu der LPD-Dichte in dem anderen Bereich als dem ungleichmäßig verteilten LPD-Bereich war weniger als 5 nach der Wärmebehandlung.
  • Somit wurde bestätigt, dass ungleichmäßig verteilte LPDs durch diese Erfindung eliminiert oder vermindert werden können. Nicht-wärmebehandelte Silicium-Wafer, bei denen ungleichmäßig verteilte LPDs nicht beobachtet wurden, sind ebenfalls in dem oben erwähnten Bereich der Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration vorhanden. Zeit und Arbeit sind jedoch erforderlich zum Prüfen des Vorhandenseins von ungleichmäßig verteilten LPDs in jedem individuellen Wafer, und dies kann eliminiert werden durch gleichmäßiges Durchführen der Wärmebehandlung mit den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafern innerhalb dieses Bereiches.
  • Bei diesem Test wurden ungleichmäßig verteilte LPDs in den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafern nicht beobachtet, bei denen die Borkonzentration weniger als 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr als 7 × 1014 Atome/cm3 war und bei denen die Sauerstoff-Donorkonzentration weniger als 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr als 8 × 1014 Donoren/cm3 war.
  • <Beispiel 2>
  • Das Czochralski-Verfahren wurde verwendet zum Wachsen von 420 Silicium-Einkristallbarren, die Zahl der Tage (nachfolgend als ”Durchlaufzeit” bezeichnet) bis zum Schneiden der Wafer aus den Barren nach Vollendung des Kristallwachstums wurde geändert, und die Borkonzentration und Sauerstoff-Donorkonzentration der geschnittenen Wafer wurde gemessen und Vorhandensein/Abwesenheit von ungleichmäßig verteilten LPDs auf den geschnittenen Wafern wurde ebenfalls untersucht.
  • 5 ist ein Diagramm, das die Durchlaufzeit für jeden Typ von Wafer erläutert. Ein Bereich auf der rechten Seite von 5 zeigt Histogramme der Durchlaufzeiten.
  • Bezüglich der Arten von Wafern sind die Wafer, beschrieben als ”(a) Wafer ohne Auftreten von ungleichmäßig verteilten LPDs” (nachfolgend bezeichnet als ”Typ(a)”) Wafer, bei denen die ungleichmäßig verteilten LPDs nicht auftreten. Die Typ(a)-Wafer enthalten Wafer, die die Bedingung erfüllen, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, und enthalten ebenfalls Wafer, die die obige Bedingung nicht erfüllen. Unter den Typ(a)-Wafern waren Wafer, für die die Durchlaufzeit mehr als 50 Tage war, alles Wafer, die die Bedingung nicht erfüllten, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist.
  • Die Wafer, beschrieben als ”(b) Wafer mit Auftreten von ungleichmäßig verteilten LPDs” (nachfolgend als ”Typ(b)” bezeichnet) sind Wafer, worin die ungleichmäßig verteilten LPDs auftreten, und alle diese Wafer erfüllten die Bedingung, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist.
  • Die durchschnittliche Durchlaufzeit für die Typ(a)-Wafer war 39,8074 Tage, während die durchschnittliche Durchlaufzeit für die Typ(b)-Wafer 60,2720 Tage war. Ein t-Test wurde durchgeführt und es wurde festgestellt, dass der Unterschied zwischen der durchschnittlichen Durchlaufzeit der Typ(a)-Wafer und der durchschnittlichen Durchlaufzeit der Typ(a)-Wafer signifikant war, wobei eine Signifikanz von 50% war.
  • Bezogen auf 5 wurde festgestellt, dass alle Wafer, bei denen die ungleichmäßig verteilten LPDs auftraten, Wafer waren, die aus dem Barren geschnitten waren, nachdem 50 Tage oder mehr nach Vollendung des Kristallwachstums verstrichen waren. Basierend auf dem Ergebnis wurde festgestellt, dass das Auftreten von ungleichmäßig verteilten LPDs verhindert werden kann durch Schneiden von Wafern aus einem Barren innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, umfassend die Durchführung einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr mit dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer in einem Fall, bei dem in Bezug auf einen nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer eine Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger und eine Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, umfassend das Schneiden eines Wafers aus einem Barren oder Block innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens in einem Fall, wenn in Bezug auf einen Silicium-Einkristallbarren oder -block, der aus dem Barren geschnitten ist, eine Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger und eine Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers gemäß Anspruch 1 oder 2, worin ein Widerstand 19 Ω·cm oder mehr und 26 Ω·cm oder weniger ist, wenn eine Donor-Entfernungs-Wärmebehandlung durchgeführt ist.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, enthaltend einen Schritt zum Schneiden eines Silicium-Einkristalls, enthaltend Bor als Akzeptor und Erhalt eines nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafers; einen Schritt zum Bestimmen einer Borkonzentration in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer; und einen Schritt zum Bestimmen einer Sauerstoff-Donorkonzentration in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer; worin eine Bestimmung, ob eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr mit dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer durchgeführt werden soll, auf der Basis einer Borkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Borkonzentration, und einer Sauerstoff-Donorkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Sauerstoff-Donorkonzentration, erfolgt.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers gemäß Anspruch 4, worin die Bestimmung in einem Fall, wenn eine Bedingung, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und eine Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer nicht erfüllt ist, eine Bestimmung ist, das Polieren in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer durchzuführen, ohne dass eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr durchgeführt wird.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers gemäß Anspruch 4, worin die Bestimmung dann, wenn eine Bindung, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer erfüllt ist, eine Bestimmung ist, das Polieren nach Durchführung einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr in Bezug auf den nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer durchzuführen.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, worin die Bestimmung, ob die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr bei dem nicht-wärmebehandelten Silicium-Wafer durchgeführt oder nicht, in Chargeneinheiten erfolgt.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, umfassend: einen Schritt zum Bestimmen einer Borkonzentration in Bezug auf einen Silicium-Einkristallbarren, enthaltend Bor als Akzeptor, oder einen Block, der aus dem Barren geschnitten ist; und einen Schritt zum Bestimmen einer Sauerstoff-Donorkonzentration in Bezug auf den Barren oder Block; worin eine Bestimmung, ob ein Wafer aus dem Barren oder Block geschnitten wird, innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens erfolgt auf der Basis einer Borkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Borkonzentration, und einer Sauerstoff-Donorkonzentration, bestimmt im Schritt zur Bestimmung einer Sauerstoff-Donorkonzentration.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, worin die Bestimmung dann, wenn eine Bedingung, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, in Bezug auf den Barren oder Block erfüllt ist, eine Bestimmung ist, ein Wafer aus dem Barren oder Block innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens geschnitten wird.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers gemäß Anspruch 8 oder 9, worin die Bestimmung, ob ein Wafer aus dem Barren oder Block innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens geschnitten wird, in Chargeneinheiten erfolgt.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, worin in Bezug auf einen Silicium-Einkristallbarren, der Bor als Akzeptor enthält, oder einen Block, der aus dem Barren geschnitten ist, eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr bei dem geschnittenen Wafer durchgeführt wird, wenn ein Wafer aus dem Barren oder Block bei einer Zeit über einer Periode von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens geschnitten wird, was ein Fall ist, der eine Bedingung erfüllt, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Wafers, worin in Bezug auf einen Silicium-Einkristallbarren, der Bor als Akzeptor enthält, oder in Bezug auf einen Block, der aus dem Barren geschnitten ist, in einem Fall, wenn ein Wafer aus dem Barren oder Block innerhalb von 50 Tagen nach Vollendung des Kristallwachstums des Barrens geschnitten wird, der ein Fall ist, der eine Bedingung erfüllt, dass die Borkonzentration 5 × 1014 Atome/cm3 oder mehr und 7 × 1014 Atome/cm3 oder weniger ist und die Sauerstoff-Donorkonzentration 4 × 1014 Donoren/cm3 oder mehr und 8 × 1014 Donoren/cm3 oder weniger ist, eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 300°C oder mehr nicht mit dem geschnittenen Wafer durchgeführt wird.
  13. Silicium-Wafer, der ein Teilchenmonitor-Wafer zum Aufzeichnen von Teilchen auf einer Halbleitervorrichtungs-Erzeugungsleitung ist, worin der Silicium-Wafer hergestellt ist durch ein Verfahren zur Herstellung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
  14. Silicium-Wafer, der keine COPs und Dislokationskluster enthält, worin der Silicium-Wafer durch ein Verfahren zur Herstellung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt ist.
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