DE112017001965T5

DE112017001965T5 - Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe, Verfahren zur Herstellung eines Siliciumeinkristallingots, Siliciumeinkristallingot sowie Siliciumwafer

Info

Publication number: DE112017001965T5
Application number: DE112017001965.6T
Authority: DE
Inventors: Kazutaka ERIGUCHI; Shuichi Samata; Noritomo Mitsugi; Ayumi MASADA
Original assignee: Sumco Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2019-01-17
Also published as: WO2017179254A1; TW201802977A; JP2017191800A; US10935510B2; TWI650823B; CN108886005B; KR20180126530A; US20190064098A1; CN108886005A; JP6528710B2; KR102170149B1

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe, wobei das Verfahren folgendes umfasst: Einführen von Wasserstoffatomen in eine zu bestimmende Siliciumprobe; Unterwerfen der zu bestimmenden Siliciumprobe, in die Wasserstoffatome eingeführt worden sind, einer Evaluierung durch ein Evaluierungsverfahren des Evaluierens eines Einfangniveaus in einer Siliciumbandlücke ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung; sowie Bestimmen der Kohlenstoffkonzentration der zu vermessenden Siliciumprobe auf Basis des Evaluierungsergebnisses wenigstens eines Einfangniveaus, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ec-0,10 eV, Ec-0,13 eV und Ec-0,15 eV unter Evaluierungsergebnissen, die durch die Evaluierung erhalten werden, wobei die bestimmte Kohlenstoffkonzentration geringer ist als 1,0E+16 Atome/cm.

Description

Verweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-078579 , eingereicht am 11. April 2016, auf welche hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe, ein Verfahren zur Herstellung eines Siliciumeinkristallingots, einen Siliciumeinkristallingot sowie einen Siliciumwafer.
Stand der Technik
Die Verringerung der Verunreinigungskontamination, welche die Eigenschaften von Vorrichtungen verschlechtert, ist bei als Halbleitersubstraten verwendeten Siliciumwafern stets erforderlich. In den letzten Jahren hat Kohlenstoff als in einem Siliciumwafer enthaltene Verunreinigungen Aufmerksamkeit gewonnen, und die Verringerung der Kohlenstoffkontamination in einem Siliciumwafer ist untersucht worden. Um die Kohlenstoffkontamination zu verringern, ist es erwünscht, die Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe zu bestimmen, und auf Basis der Bestimmungsergebnisse die Herstellungsbedingungen für einen Siliciumeinkristallingot, aus welchem ein Siliciumwafer ausgeschnitten wird, zu lenken, dass der während des Herstellungsverfahrens eingemischte Kohlenstoff abgereichert wird.
Herkömmlicherweise ist als Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe ein Verfahren unter Verwendung von FT-IR (Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie) weithin verwendet worden. Des Weiteren sind Verfahren unter Verwendung von SIMS (Sekundärionen-Massenspektrometrie) oder Photolumineszenz oder Kathodolumineszenz ebenso vorgeschlagen worden (siehe zum Beispiel ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2013-152977 , ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2015-101529 und ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2015-222801 ). Die Inhalte der obigen Veröffentlichungen sollen durch Bezugnahme hierin mitaufgenommen werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die untere Detektionsgrenze von FT-IR liegt in einer Größenordnung von typischerweise 10¹⁵ Atomen/cm. Obgleich das Verfahren unter Verwendung von FT-IR (FT-IR-Verfahren) ein effektives Verfahren in einem Fall ist, in welchem die Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe vergleichsweise hoch ist, ist die Empfindlichkeit für eine genaue Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe mit einem geringen Kohlenstoffverunreinigungsniveau, insbesondere einer Kohlenstoffkonzentration geringer als 1E+16 Atome/cm³, d.h. in einer Größenordnung von 10¹⁵ Atomen/cm³ oder weniger, nicht ausreichend. Darüber hinaus ist die Bestimmung im FT-IR-Verfahren selbst schwierig, falls die Kohlenstoffkonzentration gleich ist oder geringer als 1E+15 Atome/cm³. In den letzten Jahren sind jedoch Siliciumwafer mit verringerten Kohlenstoffkonzentrationen und geringer Kohlenstoffkontamination verlangt worden, und daher kann wünschenswerterweise eine Spurmenge Kohlenstoff in einer Siliciumprobe quantitativ mit einer Empfindlichkeit, welche diejenige des FT-IR-Verfahrens übersteigt, bestimmt werden.
Im Gegensatz dazu ermöglicht SIMS eine Analyse mit einer höheren Empfindlichkeit als das FT-IR. Daher ermöglicht das Verfahren unter Verwendung von SIMS (SIMS-Verfahren) die Bestimmung einer geringeren Kohlenstoffkonzentration als beim FT-IR-Verfahren der quantitativen Bestimmung von Spuren von Kohlenstoff, und wünschenswerterweise kann Kohlenstoff in einer Siliciumprobe quantitativ mit einer Empfindlichkeit, die zumindest gleich der beim SIMS-Verfahren ist oder diese übersteigt, bestimmt werden.
Andererseits ermöglichen Verfahren unter Verwendung von Photolumineszenz oder Kathodolumineszenz (Lumineszenzverfahren), die in den obigen Druckschriften beschrieben werden, die Analyse mit einer Empfindlichkeit, die noch höher ist als diejenige im SIMS-Verfahren. Jedoch ist für das in der obigen Druckschrift beschriebene Lumineszenzverfahren eine Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration erforderlich. Dies ist deswegen der Fall, da die Kohlenstoffkonzentration durch Bestimmen einer Konzentration von Ci-Cs, erzeugt durch Aktivieren eines Substitutionskohlenstoffs (Cs) in einen interstitiellen Kohlenstoff (Ci) durch eine Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung bestimmt werden kann. Liegt jedoch Sauerstoff in der Siliciumprobe vor, so wird ein Teil des erzeugten interstitiellen Kohlenstoffs (Ci) mit dem interstitiellen Sauerstoff (Oi) (Ci-Oi) gepaart, und daher hängt die Konzentration des letztendlich erzeugten Ci-Cs von der Saurestoffkonzentration ab. Folglich wird die quantitativ zu bestimmende Kohlenstoffkonzentration durch die Sauerstoffkonzentration der Siliciumprobe beeinflusst. Darüber hinaus weist die Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung auch Probleme derart auf, dass der Zeitbedarf groß ist, eine Anlage im großen Maßstab erforderlich ist, eine Zunahme der Kosten verursacht wird, eine Hitzebehandlung zur Bildung eines Oxidschutzfilms und ein Rückgewinnungsverfahren zusätzlich zur Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung erforderlich ist, und die Anzahl an Verfahren erhöht ist, was leicht dazu führt, dass Störungen verursacht werden und dergleichen. Daher kann wie erwünscht eine Spurmenge Kohlenstoff in einer Siliciumprobe quantitativ ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung bestimmt werden.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein neuartiges Mittel zur quantitativen Bestimmung von Kohlenstoff in einer Siliciumprobe ohne eine Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung mit einer Empfindlichkeit bereit, die gleich der im SIMS-Verfahren ist oder diese übersteigt.
Beim Reproduzieren von Studien zur Lösung der obigen Aufgabe haben die Erfinder erstmals herausgefunden, dass die auf Kohlenstoff bezogene Niveaudichte in einer Bandlücke des Siliciums, die aktiviert wird durch Einführen von Wasserstoffatomen in die Siliciumprobe, mit der Kohlenstoffkonzentration der Siliciumprobe korreliert. Darüber hinaus wurde als Ergebnis weiterer detaillierter Studien erstmals gefunden, dass eine Spurmenge Kohlenstoff quantitativ mit einer Empfindlichkeit, die gleich ist wie beim SIMS-Verfahren, oder diese übersteigt, und ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung gemäß dem folgenden Verfahren der Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt werden kann.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde auf Basis der obigen Erkenntnisse fertiggestellt.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe (im Folgenden einfach als „Bestimmungsverfahren“ beschrieben), wobei das Verfahren umfasst:

Einführen von Wasserstoffatomen in eine zu bestimmende Siliciumprobe;
Unterwerfen der zu bestimmenden Siliciumprobe, in die Wasserstoffatome eingeführt worden sind, einer Evaluierung durch ein Evaluierungsverfahren des Evaluierens eines Einfangniveaus in einer Siliciumbandlücke ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung; sowie
Bestimmen der Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe auf Basis des Evaluierungsergebnisses wenigstens eines Einfangniveaus, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ec-0,10 eV, Ec-0,13 eV und Ec-0,15 eV unter Evaluierungsergebnissen, die durch die Evaluierung erhalten werden, wobei die bestimmte Kohlenstoffkonzentration geringer ist als 1,0E+16 Atome/cm³.
„E+“ stellt einen Exponenten dar, wie weithin bekannt ist. Zum Beispiel bedeutet „1,0E+16“, wie weithin bekannt ist, „1,0×10¹⁶“. Dasselbe gilt für die weiteren Notationen unter Verwendung von E+.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Kohlenstoffkonzentration gleich oder geringer als 1,0E+15 Atome/cm³.
In einer Ausführungsform ist die Sauerstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumatome, bestimmt durch das FT-IR-Verfahren, gleich oder größer als 1,0E+17 Atome/cm³. Die im Folgenden beschriebenen Sauerstoffkonzentrationen sind Werte, die durch das FT-IR-Verfahren bestimmt worden sind, sofern nicht anders angegeben.
In einer Ausführungsform wird die Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe auf der Basis eines Evaluierungsergebnisses bei Ec-0,15 eV bestimmt.
In einer Ausführungsform werden Wasserstoffatome in die zu bestimmende Siliciumprobe durch Eintauchen der zu bestimmenden Siliciumprobe in eine Lösung eingeführt.
In einer Ausführungsform ist die Lösung Fluorwasserstoffsäure.
In einer Ausführungsform wird die Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe durch Verwendung einer Kalibrierungskurve auf der Basis des obigen Evaluierungsergebnisses bestimmt.
In einer Ausführungsform umfasst das Bestimmungsverfahren:

Einführen von Wasserstoffatomen in eine Mehrzahl Siliciumproben zur Erzeugung einer Kalibrierungskurve, in welcher Kohlenstoffkonzentrationen, gemessen durch ein anderes Evaluierungsverfahren als das Evaluierungsverfahren, bekannt sind,
Unterwerfen der Mehrzahl Siliciumproben zur Erzeugung einer Kalibrierungskurve, in welche Wasserstoffatome eingeführt wurden, der Evaluierung durch dasselbe Evaluierungsverfahren wie das für die zu bestimmende Siliciumprobe, und Erzeugen der Kalibrierungskurve durch Verwendung des Evaluierungsergebnisses beim selben Einfangniveau wie dem zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe verwendeten Einfangsniveau, sowie der oben beschriebenen bekannten Kohlenstoffkonzentrationen.

In einer Ausführungsform ist das Evaluierungsverfahren ein DLTS-Verfahren (Deep-Level-Transient-Spektroskopie).
In einer Ausführungsform ist die Breite Wa einer Verarmungsschicht, gebildet auf der Siliciumprobe zur Erzeugung der Kalibrierungskurve bei der Evaluierung der Siliciumprobe zur Erzeugung der Kalibrierungskurve durch das DLTS-Verfahren, und eine Breite Wb einer Verarmungsschicht, gebildet auf der Siliciumprobe zur Erzeugung der Kalibrierungskurve bei der Evaluierung der zu bestimmenden Siliciumprobe durch das DLTS-Verfahren der folgenden Gleichung genügen: $| Wa - Wb | \leq 2,0 μ m$
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Siliciumeinkristallingots, welches Folgendes umfasst:

Züchten eines Siliciumeinkristalls durch das Czochralski-Verfahren;
Bestimmen der Kohlenstoffkonzentration einer aus dem Siliciumeinkristallingot ausgeschnittenen Probe durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10;
Festlegen von Herstellungsbedingungen für einen Siliciumeinkristallingot auf Basis der bestimmten Kohlenstoffkonzentration der Siliciumprobe; sowie
Züchten eines Siliciumeinkristallingots durch das Czochralski-Verfahren unter den festgelegten Herstellungsbedingungen.

Der Begriff „Herstellungsbedingungen“ in der vorliegenden Erfindung und Beschreibung umfasst die verwendete Zugvorrichtung, die Reinheit des Rohmaterial-Polysiliciums, die Wachstumsbedingungen (Zugrate, Gasflussrate und dergleichen) und dergleichen. Darüber hinaus umfassen Fälle der Veränderung der Zugvorrichtung einen Fall, in welchem die Zugvorrichtung selbst dieselbe ist, jedoch die Ausgestaltung eines Elements in der Vorrichtung verändert ist, einen Fall, in welchem die Installationsposition eines Elements verändert ist, und dergleichen. In einer Ausführungsform weist die aus der Spitze des Siliciumeinkristallingots, gezüchtet unter der bestimmten Herstellungsbedingung, eine Kohlenstoffkonzentration, die gleich ist oder geringer als 1,0E+15 Atome/cm³, bestimmt durch das obige Bestimmungsverfahren.
In einer Ausführungsform weist die aus der Spitze ausgeschnittene Siliciumprobe eine Sauerstoffkonzentration auf, die gleich ist oder größer als 1,0E+17 Atome/cm³, bestimmt durch das FT-IR-Verfahren.
In einer Ausführungsform weist der unter den bestimmten Herstellungsbedingungen gezogene Siliciumeinkristallingot eine Kohlenstoffkonzentration von gleich oder geringer als 1,0E+15 Atome/cm³ auf, bestimmt durch das obige Bestimmungsverfahren der aus diesem Siliciumeinkristallingot ausgeschnittenen Kohlenstoffprobe über die gesamte Fläche von der Spitze bis zum Boden.
In einer Ausführungsform weist der unter den bestimmten Herstellungsbedingungen gezogene Siliciumeinkristall eine Sauerstoffkonzentration von gleich oder größer als 1,0E+17 Atome/cm³ auf, bestimmt durch FT-IR, für die aus diesem Siliciumeinkristallingot ausgeschnittene Siliciumprobe über die gesamte Fläche von der Spitze bis zum Boden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Siliciumeinkristallingot, erhalten durch das obige Herstellungsverfahren.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Siliciumwafer, ausgeschnitten aus dem Siliciumeinkristallingot.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Spurmenge Kohlenstoff, enthalten in der Siliciumprobe, quantitativ mit einer Empfindlichkeit, die gleich oder größer ist als die beim SIMS-Verfahren, ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung bestimmt werden. Da Kohlenstoff quantitativ ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung bestimmt werden kann, kann des Weiteren die Spurmenge Kohlenstoff in der Siliciumprobe quantitativ ohne Abhängen von der Sauerstoffkonzentration bestimmt werden.
Figurenliste

1 ist eine erläuternde Zeichnung, welche einen Aufbau einer Siliciumeinkristallzugvorrichtung, die in den Beispielen verwendet wird, zeigt.
2 erläutert ein Beispiel von DLTS-Spektren (Spektrum vor dem Fitting und drei Spektren nach dem Fitting), erhalten gemäß den Beispielen.
3 zeigt eine Kalibrierungskurve, erzeugt auf Basis eines Evaluierungsergebnisses (Einfangniveaudichte, bestimmt aus der DLTS-Signalintensität) bei Ec-0,10 eV gemäß Beispiel 1.
4 zeigt eine Kalibrierungskurve, erzeugt auf Basis eines Evaluierungsergebnisses (Einfangniveaudichte, bestimmt aus der DLTS-Signalintensität) bei Ec-0,13 eV gemäß Beispiel 1.
5 zeigt eine Kalibrierungskurve, erzeugt auf Basis eines Evaluierungsergebnisses (Einfangniveaudichte, bestimmt aus der DLTS-Signalintensität) bei Ec-0,15 eV gemäß Beispiel 1.
6 zeigt eine Kalibrierungskurve, erzeugt auf der Basis der DLTS-Signalintensität, bestimmt während Festlegung einer Sperrspannung gemäß Beispiel 2.
7 zeigt eine Kalibrierungskurve, erzeugt auf der Basis der DLTS-Signalintensität, bestimmt während des Veränderns einer Sperrspannung, um die Breiten der Verarmungsschichten auf dasselbe Niveau gemäß Beispiel 2 festzulegen.

Beschreibung der Ausführungsformen
[Verfahren zur Herstellung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe]
Das Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Silicumprobe gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst Folgendes: Einführen von Wasserstoffatomen in eine zu bestimmende Siliciumprobe;
Unterwerfen der zu bestimmenden Siliciumprobe, in die Wasserstoffatome eingeführt worden sind, einer Evaluierung durch ein Evaluierungsverfahren des Evaluierens eines Einfangniveaus in einer Siliciumbandlücke ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung; sowie Bestimmen der Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe auf Basis des Evaluierungsergebnisses wenigstens eines Einfangniveaus, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ec-0,10 eV, Ec-0,13 eV und Ec-0,15 eV unter Evaluierungsergebnissen, die durch die Evaluierung erhalten werden, wobei die bestimmte Kohlenstoffkonzentration geringer ist als 1,0E+16 Atome/cm³.
Im Folgenden wird das obige Messverfahren in weiteren Einzelheiten beschrieben.
<Zu bestimmende Siliciumprobe>
Die in dem obigen Bestimmungsverfahren zu bestimmende Siliciumprobe ist beispielsweise eine Siliciumprobe, die aus einem Siliciumeinkristallingot ausgeschnitten ist. Zum Beispiel kann ein Teil der Probe, ausgeschnitten zu einer Waferform, aus dem Siliciumeinkristallingot für die Bestimmung weiter ausgeschnitten werden. Darüber hinaus kann die zu bestimmende Probe eine Siliciumprobe sein, die aus verschiedenartigen Siliciumwafern ausgeschnitten ist (zum Beispiel einem polierten Wafer bzw. epitaktischen Wafer), die als Halbleitersubstrate verwendet werden. Des Weiteren kann der Siliciumwafer ein Siliciumwafer mit verschiedenartigen Verarbeitungsbehandlungen sein (zum Beispiel Polieren, Ätzen, Waschen und dergleichen), was gewöhnlich auf Siliciumwafern ausgeführt wird. Die Siliciumprobe kann entweder ein n-Typ-Silicium oder ein p-Typ-Silicium sein.
Die Sauerstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe kann zum Beispiel gleich oder höher als 1,0E+17 Atome/cm³ sein (zum Beispiel 1,OE+17 bis 27,5E+17 Atome/cm³). Die Sauerstoffkonzentration ist vorliegend ein Wert, bestimmt durch das FT-IR-Verfahren.
Beispielsweise enthält eine aus einem Siliciumeinkristall, gezogen oder das Czochralski-Verfahren (CZ-Verfahren) stammende Probe normalerweise Sauerstoff. Andererseits hängt, wie oben beschrieben, beim Lumineszenzverfahren, welches eine Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung erfordert, die quantitativ zu bestimmende Kohlenstoffkonzentration von der Sauerstoffkonzentration ab. Aus diesem Grund ist, je höher die Sauerstoffkonzentration der Siliciumprobe ist, desto geringer neigt die Genauigkeit für die Kohlenstoffkonzentrationsbestimmung zu sein.
Im Gegensatz dazu wird bei der Evaluierung die Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung im obigen Messverfahren nicht ausgeführt. Daher kann die Kohlenstoffkonzentration ohne Abhängen von der Sauerstoffkonzentration bestimmt werden. Demgemäß kann die Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe mit einer vergleichsweise hohen Sauerstoffkonzentration gemäß dem obigen Messverfahren für eine Siliciumprobe mit einer hohen Sauerstoffkonzentration innerhalb des obigen Bereichs auch mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
<Einführen von Wasserstoffatomen in Siliciumproben>
Wie oben beschrieben haben die Erfinder erstmals eine Korrelation zwischen der kohlenstoffbezogenen Niveaudichte in einer Bandlücke von Silicium, die durch Einführen von Wasserstoffatomen in eine Siliciumprobe aktiviert wird, und der Kohlenstoffkonzentration der Siliciumprobe gefunden. Das Einführen von Wasserstoffatomen kann durch eine Trockenbehandlung (Trockentyp) oder eine Nassbehandlung (Nasstyp), insbesondere Verwendung einer Lösung, ausgeführt werden. Zum Beispiel kann das Einführen von Wasserstoffatomen durch eine Trockenbehandlung ausgeführt werden durch Ionenimplantierung, Wasserstoffplasma oder dergleichen. Das Einführen von Wasserstoffatomen gemäß der vorliegenden Erfindung und Beschreibung umfasst eine Ausführungsform, in welcher Wasserstoffatome in einem Ionen- oder Plasmazustand eingeführt werden.
Das Einführen von Wasserstoffatomen durch Nassbehandlung kann ausgeführt werden durch Inkontaktbringen einer Siliciumprobe mit einer Lösung (zum Beispiel Eintauchen). Die vorliegend verwendete Lösung kann entweder eine Säurelösung oder eine Basenlösung sein, solange die Lösung Wasserstoffatome in einem ionisierten Zustand (Ion), einem Salzzustand oder dergleichen enthält. Beispielsweise kann die Säurelösung Fluorwasserstoffsäure umfassen, ein Gemisch aus Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure (Fluorsalpetersäure), ein Gemisch aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid, ein Gemisch aus Salzsäure und Wasserstoffperoxid und dergleichen. Darüber hinaus kann die Basenlösung eine Natriumhydroxidlösung, eine Kaliumhydroxidlösung, ein Gemisch aus Ammoniakwasser und Wasserstoffperoxid, und dergleichen umfassen. Die obigen verschiedenartigen Lösungen sind vorzugsweise Lösungen auf Wasserbasis (Wasser enthaltende Lösungen), stärker bevorzugt wässrige Lösungen. Die Säurekonzentration der Säurelösung und die Basenkonzentration der Basenlösung sind nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann dies das Einführen von Wasserstoffatomen mit Fluorwasserstoffsäure ausgeführt werden durch Eintauchen der zu bestimmenden Siliciumprobe in 1 bis 25 Massen-%-ige Fluorwasserstoffsäure für 1 bis 10 Minuten. Nach dem Eintauchen kann je nach Bedarf die zu bestimmende Probe Nachbehandlungen, wie zum Beispiel Waschen mit Wasser und Trocknen, unterworfen werden.
<Evaluierung der Siliciumprobe, in welche Wasserstoffatome eingeführt worden sind>
Das kohlenstoffbezogene Niveau in der Bandlücke des durch Einführen von Wasserstoffatomen in eine Siliciumprobe aktivierten Siliciums korreliert mit der Kohlenstoffkonzentration in dem Silicium. Dieser Punkt wurde erstmals als Ergebnis intensiver Untersuchungen durch die Erfinder gefunden. Daher kann in der Siliciumprobe, in welche Wasserstoffatome eingeführt worden sind, die kohlenstoffbezogene Dichte in der Bandlücke des Siliciums ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung bestimmt werden. Der Ausdruck „ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung“ in der vorliegenden Erfindung und Beschreibung bedeutet, dass eine Behandlung von insbesondere Bestrahlen der Siliciumprobe mit einem Elektronenstrahl nicht ausgeführt wird, unter der Maßgabe, dass eine Elektronenstrahlbestrahlung, die unvermeidlich unter Sonnenlicht, Beleuchtung oder dergleichen verursacht wird, akzeptabel ist.
Im obigen Messverfahren wird ein Einfangniveau von Ec-0,10 eV, Ec-0,13 eV oder Ec-0,15 eV als kohlenstoffbezogenes Niveau verwendet. Eines oder mehrere dieser Einfangniveaus (kohlenstoffbezogenes Niveau) werden durch das Einführen von Wasserstoffatomen aktiviert, und daher kann die Kohlenstoffkonzentration auf der Basis der Einfangniveaudichten ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung bestimmt werden. Die Bestimmung der Einfangniveaudichte kann durch verschiedenartige Evaluierungsverfahren, die in der Lage sind, das Einfangniveau in der Bandlücke des Siliciums zu evaluieren, ausgeführt werden. Solche Evaluierungsverfahren können ein DLTS-Verfahren, ein Halbwertszeitverfahren, ein ICTS-Verfahren (Isothermal-Capacitance-Transient-Spektroskopie), ein Niedrigtemperatur-Photolumineszenz (PL)-Verfahren, ein Kathodolumineszenz (CL)-Verfahren und dergleichen umfassen. Bei herkömmlichen Kohlenstoffkonzentrationsbestimmungen durch das PL-Verfahren und das CL-Verfahren war eine Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung unverzichtbar. Im Gegensatz davon werden gemäß dem oben beschriebenen Bestimmungsverfahren das eine oder die mehreren Einfangniveau(s) durch Einführen von Wasserstoffatomen aktiviert, und dadurch wird die Messung der Kohlenstoffkonzentration auf der Basis der Einfangniveaudichten ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung möglich. Bekannte Techniken können auf die Bestimmungstechniken durch verschiedenartige Evaluierungsverfahren ohne jegliche Einschränkung angewendet werden.
Zum Beispiel beträgt bezüglich des DLTS-Verfahrens die Untergrenze der Detektion der Einfangdichte gemäß dem DLTS-Verfahren allgemein etwa 10^-4- bis 10^-5-mal der Konzentration des Trägers, und daher kann eine quantitative Bestimmung von Kohlenstoff bei einer Konzentration in einer Größenordnung von 10¹³ Atomen/cm³ oder geringer ebenfalls erreicht werden. Wie oben beschrieben ist das DLTS-Verfahren ein bevorzugtes Evaluierungsverfahren unter dem Gesichtspunkt der Ermöglichung der quantitativen Bestimmung von Kohlenstoff mit einer höheren Empfindlichkeit. Im Fall der Verwendung des DLTS-Verfahrens als Evaluierungsverfahrens wird ein als Summe der entsprechenden durch das DTLS-Verfahren erhaltenen Peaks erhaltenes DLTS-Spektrum einem Fitting unter Verwendung eines bekannten Verfahrens unterworfen, wodurch ein DLTS-Spektrum mit einem Einfangniveau bei Ec-0,10 eV, Ec-0,13 eV oder Ec-0,15 eV separiert werden kann. Zum Beispiel können bei der DLTS-Messung bei einer Frequenz von 250 Hz die Einfangniveaudichte bei Ec-0,15 eV, die Einfangniveaudichte bei Ec-0,13 eV und die Einfangniveaudichte bei Ec-0,15 eV auf Basis der Peakintensitäten (DLTS-Signalintensität) bei Peaks in der Umgebung von 76 K, 87 K bzw. 101 K bestimmt werden. Der für die Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration verwendete Peak ist wenigstens einer der obigen drei Peaks, oder es können zwei oder drei Peaks verwendet werden. Normalerweise kann, je höher die Peakintensität ist, desto höher die Kohlenstoffkonzentration bestimmt werden. Unter dem Gesichtspunkt der Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration mit höherer Genauigkeit wird es bevorzugt, die Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe auf der Basis der Evaluierungsergebnisse bei Ec-0,13 eV und/oder Ec-0,15 eV zu bestimmen. Je höher beispielsweise die Peakintensität des DLTS-Spektrums (DLTS-Signalintensität) mit einem Einfangniveau bei Ec-0,15 eV ist, separiert durch Fitting, desto höher kann die Kohlenstoffkonzentration bestimmt werden.
Ebenso ist es im Fall der Verwendung eines beliebigen Verfahrens als Evaluierungsverfahren bevorzugt, die Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe durch Verwendung einer Kalibrierungskurve zu bestimmen. Die Kalibrierungskurve zeigt die Korrelation zwischen dem Evaluierungsergebnis, erhalten durch das Evaluierungsverfahren (zum Beispiel Einfangniveaudichte, bestimmt aus der Peakintensität (DLTS-Signalintensität), bestimmt durch das DLTS-Verfahren) und der Kohlenstoffkonzentration. Der Ausdruck der Beziehung zur Bestimmung der Einfangniveaudichte aus der DLTS-Signalintensität ist bekannt. Stärker bevorzugt werden Wasserstoffatome in eine Mehrzahl Siliciumproben zur Erzeugung einer Kalibrierungskurve mit bekannten Kohlenstoffkonzentrationen eingeführt, eine Mehrzahl Siliciumproben zur Erzeugung einer Kalibrierungskurve in die Wasserstoffatome eingeführt worden sind wird der Evaluierung durch dasselbe Evaluierungsverfahren wie für die zu bestimmenden Siliciumprobe der Evaluierung unterworfen, und eine Kalibrierungskurve kann durch Verwendung eines Evaluierungsergebnisses im selben Einfangniveau wie dem zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe und der bekannten Kohlenstoffkonzentration der Siliciumprobe zu der Kalibrierungskurve erzeugt werden. Die bekannte Kohlenstoffkonzentration der Siliciumprobe zur Erzeugung der Kalibrierungskurve wird durch ein Evaluierungsverfahren außerdem für die Evaluierung der zu bestimmenden Siliciumprobe verwendeten Evaluierungsverfahren bestimmt. Das Evaluierungsverfahren wird beispielhaft durch bekannte Evaluierungsverfahren wie SIMS-Verfahren, FI-IR-Verfahren, Lumineszenzverfahren dargestellt, und das SIMS-Verfahren wird bevorzugt.
Verschiedenartige Siliciumproben, wie oben beispielhaft für die zu bestimmende Siliciumprobe dargestellt, können als Siliciumprobe zur Erzeugung der kalibrierungskurve verwendet werden. Unter dem Gesichtspunkt der weiteren Verstärkung der Bestimmungsgenauigkeit der Kohlenstoffkonzentrationsbestimmung ist die Siliciumprobe zur Erzeugung der Kalibrierungskurve vorzugsweise entweder eine Siliciumprobe, die aus derselben Siliciumprobe wie der zu bestimmende Siliciumprobe ausgeschnitten ist, oder eine Siliciumprobe, erhalten durch dasselbe Herstellungsverfahren wie das für die zu bestimmende Siliciumprobe.
Daneben werden beim DLTS-Verfahren eine Sperrspannung zur Bildung einer Verarmungsschicht und eine Schwachspannung in der Gegend von 0 V zum Einfangen der Träger in der Verarmungsschicht abwechselnd und periodisch an einer Halbleitersperrschicht (Schottky-Sperrschicht oder pn-Sperrschicht), gebildet auf einer zu evaluierenden Siliciumprobe, angelegt. Die Breite (Bestimmungsbreite) der gebildeten Verarmungsschicht ändert sich in Abhängigkeit der Größenordnung der vorliegend angelegten Sperrspannung. Wird die Breite der Verarmungsschicht dargestellt als W, so kann W gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden. In der Gleichung stellt N_D die Dotierungsmittelkonzentration dar, und daher ist W umgekehrt proportional zur Dotierungsmittelkonzentration. Daher gibt es, in einem Fall, in welchem ein unterschied in der Dotierungsmittelkonzentration (d.h. dem Widerstandswert) zwischen der Siliciumprobe zu erzeugende Kalibrierungskurve und der zu bestimmenden Probe vorliegt, wenn die Sperrspannung V mit demselben Wert wie diejenige in der Messung durch das DLTS-Verfahren angelegt wird, eine Veränderung in der Breite W der gebildeten Verarmungsschicht zwischen der Siliciumprobe zur Erzeugung der Kalibrierungskurve und der zu bestimmenden Probe. Unter dem Gesichtspunkt der Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration höherer Genauigkeit ist die Breite Wa der in der Siliciumprobe zur Erzeugung der Kalibrierungskurve gebildeten Verarmungsschicht vorzugsweise im Wesentlichen gleich der Breite Wb der in der zu bestimmenden Probe gebildeten Verarmungsschicht. Zum Beispiel beträgt der Absolutwert der Differenz zwischen Wa und Wb vorzugsweise gleich oder weniger als 2,0 µm. Dies bedeutet, dass Wa und Wb vorzugsweise der folgenden Gleichung 2 genügen. $| Wa - Wb | \leq 2,0 μ m$
Um die Breiten der Verarmungsschichten, die in beiden Proben auf demselben Niveau gebildet werden, festzulegen, kann eine anzulegende Sperrspannung auf der Basis der Dotierungsmittelkonzentration jeder Probe und W, berechnet aus der folgenden Gleichung, festgelegt werden. $W = {\frac{2 K_{s} ε_{0}}{q N_{D}} (V_{b i} - V)}^{\frac{1}{2}}$

K_s: relative Permitivität von Silicium
q: Elementarladung
V_bi: Built-in-Potential
ε₀: Permitivität des Vakuums

Durch Verwendung der auf diese Weise erzeugten Kalibrierungskurve kann die Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe aus dem Evaluierungsergebnis, bestimmt durch das obige Evaluierungsverfahren der zu bestimmenden Siliciumprobe, bestimmt werden. Die Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe, gemessen durch das obige Messverfahren, ist geringer als 1,0E+16 Atome/cm³. Gemäß dem obigen Bestimmungsverfahren kann die Kohlenstoffkonzentration einer kohlenstoffhaltigen Siliciumprobe in einem Konzentrationsbereich, in welchem die hochgenaue Bestimmung schwierig ist, mittels einem solchen FT-IR-Verfahren gemessen werden. Des Weiteren kann gemäß dem obigen Messverfahren die Kohlenstoffkonzentration innerhalb eines Bereichs, in welchem die Messbestimmung schwierig ist, in dem FT-IR-Verfahren bestimmt werden. Von diesem Punkt aus ist die Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Probe vorzugsweise gleich oder geringer als 1,0E+15 Atome/cm³, wie gemäß dem obigen Bestimmungsverfahren bestimmt. Des Weiteren kann gemäß dem obigen Bestimmungsverfahren die Kohlenstoffkonzentration in einer Größenordnung von 10¹⁴ Atomen/cm³ ebenfalls bestimmt werden, und des Weiteren kann Kohlenstoff bei geringer Konzentration, zum Beispiel in einer Größenordnung von 10¹³ Atomen/cm³ oder geringer quantitativ bestimmt werden. Daher kann die Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe zum Beispiel 1,0E+14 Atome/cm³ bis 1,0E+15 Atome/cm³ oder 1,0E+13 Atome/cm³ bis 1,0E+15 Atome/cm³ als Wert, der durch das oben beschriebene Bestimmungsverfahren bestimmt wird, betragen.
[Verfahren zur Herstellung eines Silicumeinkristallingots, Siliciumeinkristallingot und Siliciumwafer]
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Siliciumeinkristallingots, wobei das Verfahren umfasst:

Züchten eines Einkristallingots durch das Czochralski-Verfahren;
Bestimmen der Kohlenstoffkonzentration einer aus dem Siliciumeinkristallingot ausgeschnittenen Siliciumprobe durch das obige Messverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
Festlegen von Herstellungsbedingungen für den Siliciumeinkristallingot auf Basis der bestimmten Kohlenstoffkonzentration der Siliciumprobe; sowie
Züchten des Siliciumeinkristallingots durch das Czochralski-Verfahren unter den festgelegten Herstellungsbedingungen.

Beim Verfahren der Herstellung eines Siliciumeinkristallingots gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein bekanntes Verfahren in Bezug auf das Czochralski-Verfahren (CZ-Verfahren) zum Züchten des Siliciumeinkristallingots durch das CZ-Verfahren angewandt werden. Kohlenstoff kann in dem Siliciumeinkristallingot, gezogen durch das CZ-Verfahren, aufgrund von Kohlenstoff, der in das Rohmaterial-Polysilicium eingemischt ist, durch CO-Gas, das während des Züchtens erzeugt wird, und dergleichen, eingemischt sein. Um den Siliciumeinkristallingot, in welchen das Einmischen von Kohlenstoff unterdrückt wird, herzustellen, wird es bevorzugt, eine Konzentration derart zu gemischten Kohlenstoff mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, um dadurch Herstellungsbedingungen auf Basis der Bestimmungsergebnisse festzulegen. Aus diesem Grund ist das Bestimmungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung als Verfahren zur Bestimmung der Konzentration des beigemischten Kohlenstoffs geeignet.
Was den Siliciumeinkristallingot anbelangt, wenn der Bereich des oberen Endes in der Zugrichtung zum Zeitpunkt des Züchtens als Spitze bezeichnet wird und das andere Ende als Boden bezeichnet wird, neigt die Kohlenstoffkonzentration normalerweise dazu, in Annäherung an den Boden höher zu werden (Segregationseigenschaft). Folglich ist, selbst wenn die aus dem Boden ausgeschnittene Siliciumprobe Kohlenstoff in einer Konzentration, die eine hochgenaue Messung durch das FT-IR-Verfahren erlaubt, enthält, die Kohlenstoffkonzentration der aus der Spitze ausgeschnittenen Probe geringer als die Kohlenstoffkonzentration des Bodens, und daher kann die hochgenaue Bestimmung schwierig sein, oder die Bestimmung kann im FT-IR-Verfahren schwierig sein. Um jedoch einen Siliciumeinkristallingot herzustellen, bei welchem die Kohlenstoffkonzentration über den gesamten Bereich von der Spitze zum Boden verringert ist, wird vorzugsweise die Kohlenstoffkonzentration an der Spitze mit einer geringeren Kohlenstoffkonzentration mit hoher Genauigkeit bestimmt, und auf der Basis der bestimmten Kohlenstoffkonzentrationen die Bedingungen zur Herstellung des Siliciumeinkristallingots festgelegt, um so die Kohlenstoffkonzentration zu verringern. Der Begriff „Spitze“ bezieht sich auf ein Gebiet vom Impfbereich des Einkristalls zum geraden Körperteil, und der Begriff „Boden“ betrifft ein Gebiet vom geraden Körperteil des Siliciumeinkristallingots hin zu einem Teil, in welchem der Kristalldurchmesser zu einer konischen Form verengt ist. In Bezug auf die obigen Punkte ist das Bestimmungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung als ein Verfahren zur quantitativen Bestimmung einer Spurmenge Kohlenstoff in der aus der Spitze ausgeschnittenen Siliciumprobe geeignet, da das Verfahren eine hochgenaue Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration innerhalb eines Konzentrationsbereich erlaubt, in welchem die hochgenaue Messung im FT-IR-Verfahren schwierig ist. Die Kohlenstoffkonzentration der aus der Spitze ausgeschnittenen Siliciumprobe kann geringer als 1,0E+16 Atome/cm³ sein und ist vorzugsweise gleich oder geringer als 1,0E+15 Atome/cm³ als die durch das obige Bestimmungsverfahren bestimmte Kohlenstoffkonzentration. Darüber hinaus kann die Kohlenstoffkonzentration der aus der Spitze ausgeschnittenen Siliciumprobe beispielsweise innerhalb eines Bereichs von 1,0E+14 Atome/cm³ bis 1,0E+15 Atome/cm³ betragen, und kann ebenso 1,0E+13 Atome/cm³ bis 1,OE+15 Atome/cm³ betragen, als die durch das obige Bestimmungsverfahren bestimmte Kohlenstoffkonzentration.
Des Weiteren enthält, wie oben beschrieben, der durch das CZ-Verfahren gezogene Siliciumeinkristallingot normalerweise Sauerstoff. Wie oben beschrieben erfordert das Lumineszenzverfahren eine Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung, und daher wird die bestimmte Kohlenstoffkonzentration durch die Sauerstoffkonzentration der Siliciumprobe beeinflusst. Im Gegensatz davon kann die Kohlenstoffkonzentration im Bestimmungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung bestimmt werden, und daher kann die Kohlenstoffkonzentration ohne Abhängen von der Sauerstoffkonzentration bestimmt werden. Aus diesem Grund kann die Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe, die Sauerstoff in einer relativ hohen Konzentration enthält, zum Beispiel einer Siliciumprobe, die Sauerstoff in einer Konzentration von gleich oder größer als 1,0E+17 Atome/cm³ (zum Beispiel 1,0E+17 bis 27,5E+17 Atome/cm³) enthält, ebenfalls mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. Daher kann, selbst wenn die Sauerstoffkonzentration einer Siliciumprobe, die aus dem durch das CZ-Verfahren gezogenen Siliciumeinkristallingot ausgeschnitten wurde, zum Beispiel eine Siliciumprobe, die vom Boden ausgeschnitten ist, innerhalb des obigen Bereichs liegt, die Kohlenstoffkonzentration mit hoher Genauigkeit gemäß dem obigen Bestimmungsverfahren bestimmt werden.
Die aus dem durch das CZ-Verfahren gezüchteten Siliciumeinkristallingot ausgeschnittene Siliciumprobe kann eine Probe aus einem beliebigen Teil des Siliciumeinkristallingots (Boden, Spitze oder Übergangsgebiet dazwischen) sein. Vorzugsweise ist die Probe eine aus der Spitze ausgeschnittene Probe, welche dazu neigt, Kohlenstoff in einer geringeren Konzentration zu enthalten. Durch Züchten des Siliciumeinkristallingots nach Bedarf unter Herstellungsbedingungen, die festgelegt sind durch Anwendung eines Mittels zur Verringerung der Kohlenstoffkonzentration auf der Basis der Kohlenstoffkonzentration der aus der Spitze ausgeschnittenen Siliciumprobe, wird die Herstellung eines Siliciumeinkristallingots, bei welchem die Kohlenstoffkontamination über das gesamte Gebiet von der Spitze bis zum Boden verringert ist, möglich. Als Mittel zur Verringerung der Kohlenstoffkonzentration können beispielsweise eines oder mehrere der folgenden Mittel angewendet werden:

(1) Verwendung eines hochreinen Produkts, in welchem eine geringere Menge Kohlenstoff dem Rohmaterial-Polysilicium beigemischt ist
(2) Angemessene Einstellung der Zugrate und/oder der Argon (Ar)-Gasflussrate zum Zeitpunkt des Kristallziehens, um die Auflösung von CO in einer Polysiliciumschmelze zu unterdrücken
(3) Vornehmen von Änderungen in Aufbau und Montageposition eines aus Kohlenstoff gefertigten in der Zugvorrichtung enthaltenen Elements, und dergleichen.

Der unter den in einer solchen Weise bestimmten Herstellungsbedingungen hergestellte Siliciumeinkristallingot kann eine Kohlenstoffkonzentration, die gleich oder geringer ist als 1,0E+15 Atome/cm³, aufweisen, kann ebenso eine Kohlenstoffkonzentration, die von 1,0E+14 Atome/cm³ bis 1,0E+15 Atome/cm³ reicht, aufweisen oder kann ebenso eine Kohlenstoffkonzentration, die von 1,0E+13 Atome/cm³ bis 1,0E+15 Atome/cm³ reicht, aufweisen, bestimmt durch das Bestimmungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, über das gesamte Gebiet von der Spitze bis zum Boden. Darüber hinaus kann der in einer solchen Weise hergestellte Siliciumeinkristallingot ebenso eine Sauerstoffkonzentration aufweisen, die gleich ist oder größer als 1,0E+17 Atome/cm³ (zum Beispiel 1,0E+17 bis 27,5E+17 Atome/cm³) über das gesamte Gebiet von der Spitze bis zum Boden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Siliciumeinkristallingot, erhalten durch das obige Herstellungsverfahren, ebenfalls bereitgestellt. Der Siliciumeinkristallingot kann eine Kohlenstoffkonzentration aufweisen, die gleich ist oder geringer als 1,0E+15 Atome/cm³, kann ebenso eine Kohlenstoffkonzentration aufweisen, die von 1,0E+14 Atome/cm³ bis 1,0E+15 Atome/cm³ reicht, oder kann ebenso eine Kohlenstoffkonzentration aufweisen, die von 1,0E+13 Atome/cm³ bis 1,0E+15 Atome/cm³ reicht, bestimmt gemäß den Bestimmungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bezüglich der aus diesem Siliciumeinkristallingot ausgeschnittenen Siliciumprobe über das gesamte Gebiet von der Spitze bis zum Boden. Darüber hinaus kann die Sauerstoffkonzentration desselben gleich oder größer sein als 1,0E+17 Atome/cm³ (zum Beispiel 1,0E+17 bis 27,5E+17 Atome/cm³) über das gesamte Gebiet von der Spitze bis zum Boden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein aus dem Siliciumeinkristallingot ausgeschnittener Siliciumwafer bereitgestellt. Ein solcher Siliciumwafer kann eine Kohlenstoffkonzentration aufweisen, die gleich ist oder geringer als 1,0E+15 Atome/cm³, kann ebenso eine Kohlenstoffkonzentration aufweisen, die von 1,0E+14 Atome/cm³ bis 1,0E+15 Atome/cm³ reicht, oder kann ebenso eine Kohlenstoffkonzentration aufweisen, die von 1,0E+13 Atome/cm³ bis 1,0E+15 Atome/cm³ reicht, bestimmt durch das Bestimmungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus kann Sauerstoffkonzentration desselben beispielsweise gleich oder größer sein als 1,0E+17 Atome/cm³ (zum Beispiel 1,0E+17 bis 27,5E+17 Atome/cm³).
Im Ergebnis wird es gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung möglich, den Siliciumeinkristallingot und den Kohlenstoff in einer durch das FT-IR-Verfahren schwierig zu bestimmenden Konzentration enthaltenden Siliciumwafer bereitzustellen.
Beispiele
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung des Weiteren auf Basis der Beispiele erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die in den Beispielen gezeigten Ausführungsformen beschränkt.
[Beispiel 1]
Züchten des Siliciumeinkristallingots durch das CZ-Verfahren
Eine Mehrzahl von Siliciumeinkristallingots mit verschiedenen Kohlenstoffkonzentratione wurde durch Wechsel einer oder mehrerer Herstellungsbedingungen gezüchtet, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus der Reinheit des Rohmaterial-Polysiliciums, der Zugvorrichtung, den Züchtungsbedingungen und der Reinheit des Rohmaterial-Polysilicums, durch Verwendung der Siliciumeinkristallzugapparatur mit dem in gezeigten Aufbau.
Im Folgenden werden die Einzelheiten der in 1 gezeigten Siliciumeinkristallzugapparatur beschrieben.
Eine in 1 gezeigte Siliciumeinkristallzugvorrichtung umfasst eine Kammer 11, eine Lagerrotationswelle 12, die vertikal angeordnet ist und durch die Bodenmitte der Kammer 11 dringt, einen Graphitsuszeptor 13, der im oberen Endabschnitt der Lagerrotationswelle 12 befestigt ist, einen Quarztiegel 14, der im Graphitsuszeptor 13 untergebracht ist, einen Heizung 15, die in dem Graphitsuszeptor 13 angeordnet ist, ein Lagerwellenantriebsmechanismus 16 zum Anheben/Absenken und Drehen der Lagerdrehwelle 12, eine Impfkristall-Einspannvorrichtung 17 zur Befestigung der Impfkristalle, einen Draht 18 zur Aufhängung der Impfkristalleinspannvorrichtung, einen Drahtaufwickelmechanismus 19 zum Aufwickeln des Drahts 18, ein Hitzeschutzschild 22 zur Vermeidung des Erhitzens des Siliciumeinkristallingots 20 durch Strahlungshitze von der Heizung 15 und dem Quarztiegel 14, sowie zur Unterdrückung der Temperaturfluktuation der Siliciumschmelze 21, sowie ein Steuergerät 23 zum Steuern jeder Einheit.
Eine Gaszufuhr 24 zum Einführen von Ar-Gas in die Kammer 11 ist oberhalb der Kammer 11 angeordnet. Ar-Gas wird von dem Gaseinlass 24 in die Kammer 11 durch eine Gasleitung 25 eingeführt, und die Einführungsmenge des Gases wird durch ein Ableitungsventil 26 gesteuert.
Ein Gasauslass 27 zum Ablassen von Ar-Gas in der Kammer 11 ist am Boden der Kammer 11 vorhanden. Ar-Gas in der abgeschlossenen Kammer 11 wird aus dem Gasauslass 27 über eine Gasauslassleitung 28 entladen. Ein Ableitungsventil 29 und eine Vakuumpumpe 30 sind in der Mitte der Gasauslassleitung 28 installiert, und durch die Kontrolle der Flussrate des Ar-Gases durch das Ableitungsventil 29 während des Ansaugens von Ar-Gas in die Kammer 11 durch die Verwendung der Vakuumpumpe 30 wird der drucklose Zustand in der Kammer 11 aufrechterhalten.
Des Weiteren wird ein Magnetfeldversorger 31 zum Anlegen eines magnetischen Feldes an die Siliciumschmelze 21 außerhalb der Kammer 11 bereitgestellt. Das von dem Magnetfeldversorger 31 bereitgestellte Magnetfeld kann ein horizontales Magnetfeld oder ein Umkehrmagnetfeld sein.
Ausschneiden aus der Siliciumprobe
Jeder gemäß dem obigen Punkt 1 gezogene Siliciumeinkristallingot wurde geschnitten, und eine Probe in Waferform wurde aus der Spitze des Ingots geschnitten. Eine Siliciumprobe für die DLTS-Bestimmung und eine Siliciumprobe für die SIMS-Bestimmung wurden aus derselben Probe erhalten. Die Sauerstoffkonzentration jeder durch das FT-IR-Verfahren bestimmten Probe war 2,0E+17 bis 12,0E17 Atome/cm³. Der Siliciumeinkristallingot war vom n-Typ-Silicium (Wert des spezifischen Widerstands: 10 bis 100 Ω·cm).
Bestimmung durch DLTS-Verfahren
Die für die DLTS-Bestimmung aus jedem Siliciumeinkristallingot ausgeschnittene Siliciumprobe wurde nacheinander den folgenden Verfahren (A), (B) und (C) unterworfen, wodurch eine Schottky-Sperrschicht auf einer Seite jeder Siliciumprobe und eine ohmsche Schicht (Ga-Schicht) auf der anderen Seite gebildet wurde. Wasserstoffatome wurden in die Siliciumprobe für die DLTS-Bestimmung durch das folgende Verfahren (A) (Nassbehandlung) eingeführt.

(A) Eintauchen in 5 Massen-% Fluorwasserstoffsäure für 5 Minuten und anschließend Waschen mit Wasser für 10 Minuten
(B) Bildung einer Schottky-Elektrode (Au-Elektrode) durch Vakuumabscheidung
(C) Bildung einer rückseitigen ohmschen Schicht durch Reiben mit Gallium

Eine Sperrspannung zur Bildung einer Verarmungsschicht und eine Pulsspannung zum Einfangen der Träger auf der Verarmungsschicht wurden abwechselnd und periodisch an die Schottky-Sperrschicht der Siliciumprobe, die den obigen Verfahren (A) bis (C) unterworfen wurde, angelegt. Der Einschwingvorgang der elektrischen Kapazität einer erzeugten Diode entsprechend der obigen Spannung wurde gemessen.
Das obige Anlegen der Spannung und die Messung der Kapazität wurden ausgeführt, während die Probentemperatur innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs abgetastet wurde. Die DLTS-Signalintensität ΔC wurde bezüglich der Temperatur geplottet, wobei die DLTS-Spektren erhalten wurden. Die Messfrequenz betrug 250 Hz. Bei der Messung war die Siliciumprobe für die DLTS-Bestimmung nicht der Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung unterworfen worden.
Die erhaltenen DLTS-Spektren wurden einem Fitting unterworfen (Ture-Shape-Fitting-Verarbeitung) unter Verwendung eines von Semilab Inc. hergestellten Programms, und wurden in DLTS-Spektren jeweils mit einem Einfangniveau bei Ec-0,10 eV (Peakposition: Temperatur 76 K), einem Einfangniveau bei Ec-0,13 eV (Peakposition: Temperatur 87 K) sowie einem Einfangniveau bei Ec-0,15 eV (Peakposition: Temperatur 101 K) aufgetrennt. Im Folgenden wird das DLTS-Spektrum mit einem Einfangniveau bei Ec-0,10 eV als „E1 Fit.“ bezeichnet, das DLTS-Spektrum mit einem Einfangniveau bei Ec-0,13 eV als „E2 Fit.“ bezeichnet und das DLTS-Spektrum mit einem Einfangniveau bei Ec-0,15 eV als „E3 Fit.“ bezeichnet.
Als ein Beispiel ist eines der erhaltenen DLTS-Spektren in 2 gezeigt. 2 zeigt ein DLTS-Spektrum vor der Fitting-Verarbeitung, sowie jedes DLTS-Spektrum des E1 Fit., E2 Fit. und E3 Fit., erhalten durch Fitting. In der Figur ist die Einheit der vertikalen Achse eine beliebige Einheit (AU).
Bestimmung mittels SIMS
Die Kohlenstoffkonzentration der aus jedem Siliciumeinkristallingot ausgeschnittenen Siliciumprobe zur SIMS-Bestimmung wurde durch Ausführen von SIMS-Messung bestimmt (Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration durch ein Rasteränderungsverfahren) .
Erzeugung der Kalibrierungskurve
Eine Kalibrierungskurve wurde unter Verwendung der mittels SIMS-Bestimmung bestimmten Kohlenstoffkonzentration gemäß dem obigen Punkt 3. und der Einfangniveaudichte, bestimmt aus der DLTS-Signalintensität bei einer Peakposition jedes DLTS-Spektrums (nach Fitting), bestimmt für die Siliciumprobe für die DLTS-Bestimmung, erhalten aus derselben Probe wie der Siliciumprobe für die SIMS-Bestimmung, bestimmt. Insbesondere wurde eine in 3 gezeigte Kalibrierungskurve erzeugt, in welcher die Einfangniveaudichte, bestimmt aus einer DLTS-Signalintensität bei einer Peakposition (Temperatur: 76 K) in dem DLTS-Spektrum des E1 Fit. auf die vertikale Achse aufgetragen war und die durch die SIMS-Bestimmung bestimmte Kohlenstoffkonzentration wurde auf die horizontale Achse aufgetragen. Die in 4 gezeigte Kalibrierungskurve wurde erzeugt, in welcher die Einfangniveaudichte, bestimmt aus einer DLTS-Signalintensität bei einer Peakposition (Temperatur: 87 K) in dem DLTS-Spektrum des E2 Fit. auf die vertikale Achse aufgetragen wurde, und ein durch die SIMS-Bestimmung bestimmte Kohlenstoffkonzentration wurde auf die horizontale Achse aufgetragen. Die in 5 gezeigte Kalibrierungskurve wurde erzeugt, in welcher die Einfangniveaudichte, bestimmt aus einer DLTS-Signalintensität bei einer Peakposition (Temperatur: 101 K) in dem DLTS-Spektrum des E3 Fit. auf die vertikale Achse aufgetragen wurde, und ein durch die SIMS-Bestimmung bestimmte Kohlenstoffkonzentration wurde auf die horizontale Achse aufgetragen.
Eine Einfangniveaudichte Nt bei Ec-0,10 eV wird aus der DLTS-Signalintensität bei der Peakposition (Temperatur: 76 K) in DLTS-Spektrum des E1 Fit. bestimmt.
Eine Einfangniveaudichte Nt bei Ec-0,13 eV wird aus der DLTS-Signalintensität bei der Peakposition (Temperatur: 87 K) in DLTS-Spektrum des E2 Fit. bestimmt.
Eine Einfangniveaudichte Nt bei Ec-0,15 eV wird aus der DLTS-Signalintensität bei der Peakposition (Temperatur: 101 K) in DLTS-Spektrum des E3 Fit. bestimmt.
Wie in 3 bis 5 gezeigt ist, zeigten alle drei Kalibrierungskurven positive Steigungen, und daher kann eine positive Korrelation zwischen der Einfangniveaudichte jedes aus der DLTS-Signalintensität bestimmten Einfangniveaus und der Kohlenstoffkonzentration bestätigt werden. Daher konnte eine Kohlenstoffkonzentration geringer als 1,0E+16 Atome/cm³ bestimmt werden, und eine Kohlenstoffkonzentration gleich oder geringer als 1,0E+15 Atome/cm³, welche durch das FT-IR-Verfahren schwierig zu bestimmen ist, kann durch Verwendung der in 3 bis 5 gezeigten Kalibrierungskurven ebenfalls bestimmt werden. Des Weiteren kann eine geringere Kohlenstoffkonzentration ebenfalls durch Verwendung der in 3 bis 5 gezeigten Korrelationsgleichungen bestimmt werden.
Unter diesen zeigte die für das Einfangniveau bei Ec-0,15 eV in 5 gezeigte Kalibrierungskurve eine starke Korrelation, bei welcher das Quadrat des Korrelationskoeffizienten R² 0,8 oder höher beträgt, und somit wurde auch bestätigt, dass die Kohlenstoffkonzentration mit höherer Genauigkeit durch Verwendung einer solchen Kalibrierungskurve bestimmt werden kann.
Darüber hinaus ist unter den jeweiligen Einfangniveaus das DLTS-Spektrum mit einem Einfangniveau bei Ec-0,13 eV für die quantitative Bestimmung einer weiteren Spurmenge von Kohlenstoff geeignet, da die Peakform schärfer ist.
[Beispiel 2]
In ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 wurden die DLTS-Bestimmung und SIMS-Bestimmung unter Verwendung der aus den Siliciumeinkristallingots mit verschiedenen Kohlenstoffkonzentrationen ausgeschnittenen Siliciumproben ausgeführt. 6 zeigt eine durch Verwendung des DLTS-Spektrums, erhalten durch Festlegen der Sperrspannung zu -2 V erzeugte Kalibrierungskurve, in welcher bei der DLTS-Messung die Einfangniveaudichte Nt, bestimmt aus der DLTS-Signalintensität bei der Peakposition (Temperatur: 101 K) im DLTS-Spektrum des E3 Fit. auf die vertikale Achse aufgetragen ist, und die durch die SIMS-Bestimmung bestimmte Kohlenstoffkonzentration ist auf der horizontalen Achse aufgetragen.
Andererseits ist die in 7 gezeigte Kalibrierungskurve eine Kalibrierungskurve, die unter Verwendung des DLTS-Spektrums erzeugte Kalibrierungskurve, erhalten während des Wechsels der Sperrspannung gemäß der Dotierungsmittelkonzentration der Siliciumprobe durch Verwendung der Gleichung 1, so dass die Breite der Verarmungsschicht (Tiefe von der Oberfläche) in einem Bereich von 3,0 bis 4,5 µm (d.h. |Wa-Wb|≤1,5 µm) in jeder Probe liegt, wobei die Einfangniveaudichte Nt, bestimmt aus der DLTS-Signalintensität bei der Peakposition (Temperatur: 101 K) im DLTS-Spektrum des E3 Fit. auf der vertikalen Achse aufgetragen ist, und die Kohlenstoffkonzentration, bestimmt durch die SIMS-Bestimmung, ist auf der horizontalen Achse aufgetragen. Die an jede Siliciumprobe anzulegende Sperrspannung war eine unter Verwendung der oben gezeigten Gleichung 1 berechnete Sperrspannung, so dass die Breite W der Verarmungsschicht in einem Bereich von 3,0 bis 4,5 µm gemäß der Dotierungsmittelkonzentration jeder Siliciumprobe lag.
Beim Unternehmen eines Vergleichs der in 6 gezeigten Kalibrierungskurve und der in 7 gezeigten Kalibrierungskurve war der Korrelationskoeffizient zum Quadrat in der in 7 gezeigten Kalibrierungskurve näher an 1, und es kann daher bestätigt werden, dass eine Kalibrierungskurve, die eine Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration mit höherer Genauigkeit erlaubt, durch Bestimmen der anzulegenden Sperrspannung derart, dass die Breiten der Verarmungsschichten auf dasselbe Niveau festgelegt werden, geschaffen werden kann. Um eine Bestimmung mit höherer Genauigkeit auszuführen, wird es bevorzugt, die Sperrspannung so festzulegen, dass die Breite der Verarmungsschicht auf dasselbe Niveau wie die Breite der Verarmungsschicht in der DLTS-Bestimmung zur Erzeugung der Kalibrierungskurve festgelegt wird, ebenso bei der DLTS-Bestimmung der zu bestimmenden Siliciumprobe.
Unter Verwendung der wie in Beispiel 1 und Beispiel 2 erzeugten Kalibrierungskurve kann eine Kohlenstoffspurkonzentration mit hoher Genauigkeit durch Verwendung des ohne Verwendung einer Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung nach Einführen von Wasserstoffatomen in die zu bestimmende Siliciumprobe gemessenen DLTS-Spektrums bestimmt werden.
[Beispiel 3]
Bei den in Beispiel 2 evaluierten Siliciumeinkristallingots wurden die Herstellungsbedingungen des Siliciumeinkristallingots mit einer 1,0E+15 Atome/cm³ überschreitenden Kohlenstoffkonzentration, bestimmt aus der in 7 gezeigten Kalibrierungskurve, durch Veränderung der Reinheit des Rohmaterial-Polysiliciums oder dergleichen verändert, so dass die eingemischte Kohlenstoffmenge verringert wurde, und anschließend wurde der Siliciumeinkristallingot unter den veränderten Herstellungsbedingungen gezüchtet. Jede Siliciumprobe wurde aus der Spitze, dem Boden und dem Bereich dazwischen des gezüchteten Ingots ausgeschnitten, und die DLTS-Bestimmung wurde in einer zu der in Beispiel 1 ähnlichen Weise ausgeführt. Bei der Bestimmung wurde die Sperrspannung gemäß der Dotierungsmittelkonzentration der Siliciumprobe unter Verwendung von Gleichung 1 verändert, so dass die Breite der Verarmungsschicht in einem Bereich von 3,0 bis 4,5 µm lag. Als die Kohlenstoffkonzentration in dem aus der Spitze, dem Boden und dem Zwischenbereich dazwischen des gezüchteten Ingots unter Verwendung der in 7 gezeigten Kalibrierungskurve auf Basis der DLTS-Signalintensität bei der Peakposition (Temperatur: 101 K) in dem DLTS-Spektrum des E3 Fit. bestimmt wurde, waren sämtliche Kohlenstoffkonzentrationen gleich oder geringer als 1,OE+15 Atome/cm³, und es wurde bestätigt, dass das Einmischen von Kohlenstoff durch Ändern der Herstellungsbedingungen unterdrückt wurde, und ein Siliciumeinkristallingot mit einer geringeren Kohlenstoffkonzentration wurde erhalten. Die Sauerstoffkonzentration in diesem durch das FT-IR-Verfahren bestimmten Siliciumproben lagen in einem Bereich von 2,0E+17 bis 12,0E+17 Atome/cm³.
Obgleich in den obigen Beispielen das DLTS-Verfahren als Evaluierungsverfahren zur Evaluierung der Einfangniveaus in der Siliciumbandlücke verwendet wurden, kann die Kohlenstoffkonzentration ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung durch Verwendung verschiedener Evaluierungsverfahren zur Evaluierung der Einfangniveaus in der Siliciumbandlücke auf der Basis der Evaluierungsergebnisse wenigstens eines Einfangniveaus, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ec-0,10 eV, Ec-0,13 eV und Ec-0,15 eV, erhalten für die Siliciumprobe, in welcher Wasserstoffatome eingeführt worden sind, bestimmt werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung kann im technischen Gebiet der Siliciumeinkristallingots und Siliciumwafer verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016078579 [0001]
JP 2013152977 [0004]
JP 2015101529 [0004]
JP 2015222801 [0004]

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe, welches umfasst: Einführen von Wasserstoffatomen in eine zu bestimmende Siliciumprobe; Unterwerfen der zu bestimmenden Siliciumprobe, in die Wasserstoffatome eingeführt worden sind, einer Evaluierung durch ein Evaluierungsverfahren des Evaluierens eines Einfangniveaus in einer Siliciumbandlücke ohne Elektronenstrahlbestrahlungsbehandlung; sowie Bestimmen der Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe auf Basis des Evaluierungsergebnisses wenigstens eines Einfangniveaus, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ec-0,10 eV, Ec-0,13 eV und Ec-0,15 eV unter Evaluierungsergebnissen, die durch die Evaluierung erhalten werden, wobei die bestimmte Kohlenstoffkonzentration geringer ist als 1,0E+16 Atome/cm³.
Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe gemäß Anspruch 1, wobei die bestimmte Kohlenstoffkonzentration gleich oder geringer ist als 1,0E+15 Atome/cm³.
Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Sauerstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe, bestimmt durch das FT-IR-Verfahren, gleich ist oder höher als 1,0E+17 Atome/cm³.
Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe auf der Basis eines Evaluierungsergebnisses bei Ec-0,15 eV bestimmt wird.
Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Einführen von Wasserstoffatomen in die zu bestimmende Siliciumprobe ausgeführt wird durch Eintauchen der zu bestimmenden Siliciumprobe in eine Lösung.
Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe gemäß Anspruch 5, wobei die Lösung Fluorwasserstoffsäure ist.
Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe bestimmt wird durch Verwendung einer Kalibrierungskurve auf Basis des Evaluierungsergebnisses.
Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe gemäß Anspruch 7, welches umfasst: Einführen von Wasserstoffatomen in eine Mehrzahl Siliciumproben zur Erzeugung einer Kalibrierungskurve, in welcher Kohlenstoffkonzentrationen, bestimmt durch ein anderes Evaluierungsverfahren als das Evaluierungsverfahren, bekannt sind, Unterwerfen der Mehrzahl Siliciumproben zur Erzeugung einer Kalibrierungskurve, in welche Wasserstoffatome eingeführt wurden, der Evaluierung durch dasselbe Evaluierungsverfahren wie das für die zu bestimmende Siliciumprobe, und Erzeugen der Kalibrierungskurve durch Verwendung des Evaluierungsergebnisses beim selben Einfangniveau wie dem zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration der zu bestimmenden Siliciumprobe verwendeten Einfangniveau, sowie der bekannten Kohlenstoffkonzentrationen.
Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe gemäß Anspruch 8, wobei das Evaluierungsverfahren das DLTS-Verfahren ist.
Verfahren zur Bestimmung der Kohlenstoffkonzentration einer Siliciumprobe gemäß Anspruch 9, wobei die Breite Wa einer Verarmungsschicht, gebildet auf der Siliciumprobe zur Erzeugung der Kalibrierungskurve bei der Evaluierung der Siliciumprobe zur Erzeugung der Kalibrierungskurve durch das DLTS-Verfahren, und eine Breite Wb einer Verarmungsschicht, gebildet auf der Siliciumprobe zur Erzeugung der Kalibrierungskurve bei der Evaluierung der zu bestimmenden Siliciumprobe durch das DLTS-Verfahren der folgenden Gleichung genügen: $| Wa - Wb | \leq 2,0 μ m .$
Verfahren zur Herstellung eines Siliciumeinkristallingots, welches umfasst: Züchten eines Siliciumeinkristalls durch das Czochralski-Verfahren; Bestimmen der Kohlenstoffkonzentration einer aus dem Siliciumeinkristallingot ausgeschnittenen Probe durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10; Festlegen von Herstellungsbedingungen für einen Siliciumeinkristallingot auf Basis der bestimmten Kohlenstoffkonzentration der Siliciumprobe; sowie Züchten eines Siliciumeinkristallingots durch das Czochralski-Verfahren unter den festgelegten Herstellungsbedingungen.
Verfahren zur Herstellung eines Siliciumeinkristallingots gemäß Anspruch 11, wobei eine aus der Spitze des Siliciumeinkristallingots, gezüchtet unter den festgelegten Herstellungsbedingungen, ausgeschnittene Siliciumprobe eine Kohlenstoffkonzentration von gleich oder geringer als 1,0E+15 Atome/cm³ aufweist, bestimmt durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
Verfahren zur Herstellung eines Siliciumeinkristallingots gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei die aus der Spitze ausgeschnittene Siliciumprobe eine Sauerstoffkonzentration von gleich oder größer als 1,0E+17 Atome/cm³, bestimmt durch das FT-IR-Verfahren, aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Siliciumeinkristallingots gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Siliciumeinkristallingot, gezüchtet unter den festgelegten Herstellungsbedingungen, eine Kohlenstoffkonzentration von gleich oder geringer als 1,0E+15 Atome/cm³, aufweist, bestimmt durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, einer aus dem Siliciumeinkristallingot ausgeschnittenen Probe über ein gesamtes Gebiet von der Spitze bis zum Boden des Siliciumeinkristallingots.
Verfahren zur Herstellung eines Siliciumeinkristallingots gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Siliciumeinkristallingot, gezüchtet unter den festgelegten Herstellungsbedingungen, eine Sauerstoffkonzentration von gleich oder größer als 1,0E+17 Atome/cm³ aufweist, bestimmt durch das FT-IR-Verfahren, einer Siliciumprobe, ausgeschnitten aus dem Siliciumeinkristallingot, über das gesamte Gebiet von der Spitze bis zum Boden des Siliciumeinkristallingots.
Siliciumeinkristallingot, erhalten durch das Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15.
Siliciumwafer, ausgeschnitten aus dem Siliciumeinkristallingot gemäß Anspruch 16.