DE112018002717T5

DE112018002717T5 - Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Einkristalls

Info

Publication number: DE112018002717T5
Application number: DE112018002717.1T
Authority: DE
Inventors: Masao Saitou; Kazuyuki Egashira
Original assignee: Sumco Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2018-04-05
Publication date: 2020-02-20
Anticipated expiration: 2038-04-06
Also published as: US20200199776A1; WO2018216364A1; TWI645080B; CN110945163A; JP2018199592A; DE112018002717B4; TW201900947A; JP6699620B2

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Einkristalls 10 schließt folgendes ein: Man lässt einen Silicium-Einkristall 10, der aus einer Siliciumschmelze gezogen wird, mit dem Czochralski-Prozess wachsen; und man behält eine Ziehgeschwindigkeit des Silicium-Einkristalls 10 bei, wenn während des Hochziehens des Silicium-Einkristalls 10 Dislokationen auftreten, so dass das Hochziehen des Silicium-Einkristalls 10 fortgesetzt wird, bis ein Startpunkt 101 für die Dislokationen durch eine Temperaturzone hindurchtritt, in der sich Nuklei von Sauerstoffpräzipitaten bilden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von einkristallinem Silicium.
STAND DER TECHNIK
Sauerstoffpräzipitations-Nuklei wachsen in einkristallinem Silicium beispielsweise durch Erhitzen (z.B. oxidatives Erhitzen) in einem Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und bilden so Volumenmikrodefekte (bulk micro defects, BMDs).
Wenn die BMDs in einer oberen Schicht eines Wafers zur Ausbildung eines Halbleiterbauelements vorliegen, beeinflussen die BMDs die Eigenschaften des Halbleiterbauelements erheblich. Die BMDs können beispielsweise eine Zunahme eines Leckstroms und einer Verringerung der Isolationseigenschaften eines Oxidfilms hervorrufen.
Andererseits bilden im Inneren des Wafers gebildete BMDs Getterstellen, um Verunreinigungen durch Kontamination (z.B. Metallverunreinigungen) einzufangen und die Verunreinigungen durch Kontamination von der oberen Schicht des Wafers zu entfernen. Weil manchmal beispielsweise in einem Trockenätzungsschritt bei dem Prozess zur Herstellung des Bauelements eine Vorrichtung verwendet wird, die wahrscheinlich Metallkontamination hervorruft, ist es für den Wafer äußerst wichtig, ein ausgezeichnetes Gettervermögen zu besitzen.
Entsprechend ist es beim Hochziehen von einkristallinem Silicium mit dem Czochralski-Prozess erwünscht, dass sich Sauerstoffpräzipitations-Nuklei mit einer gewissen Dichte in dem Silicium-Einkristall bilden.
Im Verlauf des Hochziehens eines Silicium-Einkristalls mit dem Czochralski-Prozess treten manchmal Dislokationen in einem geraden Körper des Silicium-Einkristalls auf. Es ist bekannt, dass Dislokationen, sobald sie auftreten, sich über einen dislokationsfreien Teil des geraden Körpers erstrecken.
Entsprechend offenbart Patentliteratur 1, dass dann, wenn Dislokationen in einem Schritt des Wachstums des geraden Körpers des Silicium-Einkristalls auftreten, die Ausgangsleistung einer Heizung erhöht und/oder die Ziehgeschwindigkeit des Silicium-Einkristalls sequentiell erhöht wird und man dadurch sofort zur Bildung eines Schwanzes fortschreitet, um einen kurzen Schwanz auszubilden und den Silicium-Einkristall abzulösen (zu entfernen).
ZITATLISTE
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1 JP 2009-256156 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE(N)
Weil jedoch in Patentliteratur 1 die Ausgangsleistung der Heizung und/oder die Ziehgeschwindigkeit erhöht wird, wird die thermische Hysterese von normalem dislokationsfreien polykristallinen Silicium am geraden Körper geändert und so die Dichte der Sauerstoffpräzipitations-Nuklei in dem Silicium-Einkristall verringert.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Einkristalls bereitzustellen, das die Verringerung von Sauerstoffpräzipitations-Nuklei in dem Silicium-Einkristall vermeidet.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE(N)
Gemäß einem Aspekt der Erfindung schließt ein Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Einkristalls ein: man lässt den Silicium-Einkristall, der aus einer Siliciumschmelze hochgezogen wird, mit dem Czochralski-Prozess wachsen; und man behält eine Ziehgeschwindigkeit des Silicium-Einkristalls, wenn während des Hochziehens des Silicium-Einkristalls Dislokationen auftreten, bei, so dass das Hochziehen des Silicium-Einkristalls fortgesetzt wird, bis ein Startpunkt der Dislokationen durch eine Temperaturzone hindurchtritt, in der sich Nuklei von Sauerstoffpräzipitaten bilden.
In dem obigen Aspekt der Erfindung soll die Temperaturzone, in der sich Nuklei von Sauerstoffpräzipitaten bilden, in einem Bereich von 600°C bis 800°C liegen.
In dem obigen Aspekt der Erfindung, wird selbst nach dem Auftreten von Dislokationen das Hochziehen des Silicium-Einkristalls mit einer konstanten Ziehgeschwindigkeit fortgesetzt, bis der Startpunkt der Dislokationen durch die Temperaturzone hindurchtritt, in der sich Nuklei von Sauerstoffpräzipitaten bilden (nachstehend auch als die „Temperaturzone für die Bildung der Sauerstoffpräzipitations-Nukleation“ bezeichnet).
Entsprechend kann der Silicium-Einkristall hochgezogen werden, ohne die thermische Hysterese von normalem Silicium-Einkristall vor dem Auftreten von Dislokationen zu ändern, so dass die Dichte von Nuklei für die Sauerstoffpräzipitation in dem Silicium-Einkristall nicht verringert wird. Insbesondere weil die Temperatur, die im Bereich von 600°C bis 800°C liegt, die Temperaturzone ist, in der sich die Sauerstoffpräzipitations-Nuklei bilden, wird die Dichte der Sauerstoffpräzipitations-Nuklei nicht verringert.
In dieser Ausgestaltung wird die Ziehgeschwindigkeit des Silicium-Einkristalls vorzugsweise in einer Temperaturzone beibehalten, die in einem Bereich von 400°C bis 600°C liegt.
Weil die Temperaturzone, die im Bereich von 400°C bis 600°C liegt, eine Temperaturzone ist, in der die gebildeten Sauerstoffpräzipitations-Nuklei wachsen, wird mit dieser Ausgestaltung die Dichte von Nuklei für die Sauerstoffpräzipitation nicht verringert.
In dieser Ausgestaltung ist es bevorzugt, dass der Silicium-Einkristall für einen Siliciumwafer mit einem Durchmesser von 300 mm verwendet wird und die Temperaturzone, in der sich Nuklei von Sauerstoffpräzipitaten bilden, in einem Bereich von 597 mm bis 1.160 mm von der Flüssigkeitsoberfläche der Siliciumschmelze vorliegt.
Beim Hochziehen des Silicium-Einkristalls für den Siliciumwafer mit dem Durchmesser von 300 mm fällt der Bereich von 597 mm bis 1.160 mm über der Flüssigkeitsoberfläche der Siliciumschmelze in die Temperaturzone, die im Bereich von 400°C bis 800°C liegt. Entsprechend wird die Dichte von Nuklei für die Sauerstoffpräzipitation nicht verringert, weil die Ziehgeschwindigkeit des Silicium-Einkristalls in dem obigen Bereich konstant ist.
Figurenliste

1 illustriert schematisch den Aufbau einer Hochziehvorrichtung für Silicium-Einkristalle gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
2 illustriert schematisch den Silicium-Einkristall, der in der beispielhaften Ausführungsform hochgezogen wurde, ohne nach dem Auftreten von Dislokationen abgelöst zu werden.
3 illustriert schematisch den Silicium-Einkristall, der in der beispielhaften Ausführungsform hochgezogen und nach dem Auftreten von Dislokationen abgelöst wurde.
4 ist ein Graph zur Erläuterung einer Temperaturzone, die in der beispielhaften Ausführungsform in einem Bereich von 400°C bis 600°C liegt.
5 ist ein weiterer Graph zur Erläuterung einer Temperaturzone, die in der beispielhaften Ausführungsform in einem Bereich von 400°C bis 600°C liegt.
6 ist ein Graph, der einen Unterschied in der BMD-Dichte in der beispielhaften Ausführungsform, abhängig von der Verweilzeit in der Temperaturzone, die in einem Bereich von 400°C bis 600°C liegt, zeigt.
7 ist ein Graph zur Erläuterung der Verweilzeit in der Temperaturzone, die in einem Bereich von 600°C bis 800°C liegt, in dem erfindungsgemäßen Beispiel und einem herkömmlichen Beispiel.
8 ist ein Graph, der die BMD-Dichte abhängig von der Verfestigungsrate in dem erfindungsgemäßen Beispiel und dem herkömmlichen Beispiel zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausgestaltung einer Hochziehvorrichtung für einkristallines Silicium
1 zeigt schematisch den beispielhaften Aufbau einer Hochziehvorrichtung 1 für einkristallines Silicium. Die Hochziehvorrichtung 1 ist in dem Verfahren zur Herstellung von Silicium-Einkristall gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung verwendbar. Die Hochziehvorrichtung 1, die einen Silicium-Einkristall 10 nach dem Czochralski-Prozess hochzieht, schließt eine Kammer 2, die einen äußeren Körper bildet, und einen im Zentrum der Kammer 2 angeordneten Tiegel 3 ein.
Der Tiegel 3, der eine aus einem inneren Quarztiegel 3A und einem äußeren Graphittiegel 3B gebildete Doppelstruktur hat, ist an dem oberen Ende eines Trageschafts 4 befestigt, der rotierbar und vertikal beweglich ist.
Eine Widerstandsheizung 5 ist an einer Außenseite des Tiegels 3 so angebracht, dass sie den Tiegel 3 umgibt. Ein Wärmeisolationsmaterial 6 ist außerhalb der Heizung 5 und entlang einer inneren Oberfläche der Kammer 2 vorgesehen.
Ein Ziehschaft 7 (z.B. Draht), der mit einer festgelegten Geschwindigkeit koaxial mit dem Trageschaft 4 und in einer Richtung entgegengesetzt oder gleich zu der Richtung des Trageschafts 4 rotierbar ist, ist oberhalb des Tiegels 3 angebracht. Ein Keimkristall 8 ist an dem unteren Ende des Ziehschafts 7 befestigt.
Ein zylindrischer Wärmeschild 12 ist der Kammer 2 angeordnet.
Der Wärmeschild 12 schirmt den Silicium-Einkristall 10 während seines Wachstums vor Hochtemperatur-Strahlungswärme von der Siliciumschmelze 9 in dem Tiegel 3, der Heizung 5 und einer Seitenwand des Tiegels 3 ab. In der Nähe einer Fest-Flüssig-Grenzfläche (Kristallwachstums-Grenzfläche) verhindert die Wärmeschildplatte 12 ferner die Diffusion von Wärme nach außen und kontrolliert den Temperaturgradienten des zentralen Teils des Silicium-Einkristall 10 und des Umfangsteils des Silicium-Einkristalls 10 in Richtung des Ziehschafts.
Der Wärmeschild 12 hat ferner die Funktion eines Zylinder zur Regulierung der erschöpfenden Verdampfung von der Siliciumschmelze 9 nach außerhalb des Ofens unter Verwendung von Inertgas, das von einem oberen Ende des Ofens zugeführt wird.
Ein Gaseinlass 13 für die Zufuhr von Inertgas (z.B. Ar-Gas) in die Kammer 2 ist an einem oberen Teil der Kammer 2 vorgesehen. Ein Gasauslass 14, durch den das Gas in der Kammer 2 abgesaugt und abgeführt wird, wenn eine Vakuumpumpe (nicht gezeigt) betrieben wird, ist an einem unteren Teil der Kammer 2 vorgesehen.
Das durch den Gaseinlass 13 in die Kammer 2 zugeführte Inertgas fließt zwischen dem wachsenden Silicium-Einkristall 10 und dem Wärmeschild 12 nach unten, strömt durch einen Spalt (Flüssigkeitsoberflächen-Spalt) zwischen dem unteren Ende des Wärmeschilds 12 und der Flüssigkeitsoberfläche der Siliciumschmelze 9, anschließend außerhalb des Wärmeschilds 12, ferner außerhalb des Tiegels 3, und strömt anschließend außerhalb des Tiegels 3 nach unten, um durch den Abgasauslass 14 abgeführt zu werden.
Für das Wachstum des Silicium-Einkristalls 10 unter Verwendung der Hochziehvorrichtung 1 wird, während das Innere der Kammer 2 unter Inertgasatmosphäre und verringertem Druck gehalten wird, ein in den Tiegel 3 gefülltes festes Material (z.B. polykristallines Silicium) mit der Heizung 5 erhitzt, um geschmolzen zu werden und dadurch die Siliciumschmelze 9 auszubilden. Nach Bildung der Siliciumschmelze 9 in dem Tiegel 3 wird der Ziehschaft 7 abgesenkt, um den Keimkristall 8 in die Siliciumschmelze 9 einzutauchen. Während der Tiegel 3 und der Ziehschaft 7 in festgelegter Richtung rotiert werden, wird der Ziehschaft 7 allmählich hochgezogen und hierdurch wächst der Silicium-Einkristall 10, wobei er den Keimkristall 8 überdeckt.
Verfahren zur Herstellung eine Silicium-Einkristalls 10
Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung des Silicium-Einkristalls 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform unter Verwendung der obigen Hochziehvorrichtung 1 für den Silicium-Einkristall beschrieben.
Wenn während des Hochziehens des Silicium-Einkristalls 10 Dislokationen auftreten, wird das Hochziehen des Silicium-Einkristalls 10 fortgesetzt, ohne die Hochziehbedingungen (z.B. Ziehgeschwindigkeit und Heiztemperatur durch die Heizung 5) zu ändern, bis ein Startpunkt für Dislokationen (auch als Dislokations-Startpunkt bezeichnet) 101 durch eine Temperaturzone T_BMD für die Bildung der Sauerstoffpräzipitations-Nukleation hindurchtritt, wie in 2 gezeigt ist.
Die Temperaturzone T_BMD für die Bildung der Sauerstoffpräzipitations-Nukleation ist eine Temperaturzone, die in einem Bereich von 600°C bis 800°C liegt. Das Hochziehen des Silicium-Einkristalls 10 wird fortgesetzt, ohne die Hochziehbedingungen zu verändern, bis der Dislokations-Startpunkt 101 durch die Temperaturzone, die im Bereich von 600°C bis 800°C liegt, hindurchtritt. Mit dieser Operation wird die thermische Hysterese eines Teils des Silicium-Einkristalls 10, in dem keine Dislokationen auftreten, dieselbe wie die thermische Hysterese eines gewöhnlichen dislokationsfreien Silicium-Einkristalls, der hochgezogen werden soll. Entsprechend wird die Dichte von Sauerstoffpräzipitations-Nuklei an dem Teil des Silicium-Einkristalls 10, in dem keine Dislokationen auftreten (nachstehend auch als dislokationsfreier Teil bezeichnet), nicht verringert.
Wenn der Silicium-Einkristall 10, nachdem Dislokationen aufgetreten sind, mit einer erhöhten Ziehgeschwindigkeit hochgezogen würde, würde sich die Verweilzeit des Teils des Silicium-Einkristalls 10, in dem keine Dislokationen auftreten, in der Temperaturzone im Bereich von 600°C bis 800°C verkürzen, und sich so die thermische Hysterese verändern. Entsprechend würde sich die Dichte der Sauerstoffpräzipitations-Nuklei an dem Teil des Silicium-Einkristalls 10 verringern, an dem keine Dislokationen auftreten, verringern.
Obwohl das Hochziehen des Silicium-Einkristalls 10 fortgesetzt werden kann, ohne einen Teil unterhalb des Dislokations-Startpunkts 101 abzulösen (zu entfernen), wie in 2 gezeigt ist, kann das Hochziehen des Silicium-Einkristalls 10 fortgesetzt werden, nachdem der Teil unterhalb des Dislokations-Startpunkts 101 von dem Silicium-Einkristall 10 abgelöst wurde. Der untere Teil kann abgelöst werden, indem die Heizleistung der Heizung 5 erhöht und/oder die Ziehgeschwindigkeit des Silicium-Einkristalls 10 innerhalb eines Bereichs, in dem sich die Dichte der Sauerstoffpräzipitations-Nuklei nicht verringert, erhöht wird.
Im Fall des Silicium-Einkristalls 10 (Durchmesser des geraden Körpers: von 301 mm bis 320 mm) für einen Siliciumwafer mit einem Durchmesser von 300 mm wird die Kristalltemperatur des Silicium-Einkristalls 10, der von einer Oberfläche der Siliciumschmelze 9 hochgezogen wird, abhängig von einem Abstand von der Oberfläche der Siliciumschmelze 9 festgelegt, wie in Tabelle 1 gezeigt ist. Entsprechend ist die thermische Hysterese des Silicium-Einkristalls 10 kontrollierbar, indem die Höhe kontrolliert wird, bis zu der der Silicium-Einkristall 10 von dem Dislokations-Startpunkt 101 hochgezogen wird.
Tabelle 1

Kristalltemperatur Punkt von der Schmelze

800°C von 390 bis 970 mm

600°C von 597 bis 1.160 mm

400°C von 796 bis 1.368 mm
Hochziehen eines Silicium-Einkristalls 10 bei Temperaturen von 400°C bis 600°C
Als nächstes wird der Grund dafür beschrieben, dass der Silicium-Einkristall 10 ohne Änderung der Hochziehbedingungen in der Temperaturzone von 400°C bis 600°C, was unterhalb der Temperaturzone T_BMD für die Bildung der Sauerstoffpräzipitations-Nukleation ist, hochgezogen wird.
4 und 5 zeigen Kristallabkühlkurven, die die jeweils gemessenen Temperaturen des Silicium-Einkristalls 10 zeigen: wenn der Silicium-Einkristall 10 unmittelbar nach dem Auftreten von Dislokationen abgelöst und mit der geänderten Ziehgeschwindigkeit hochgezogen wurde; wenn das Hochziehen des Silicium-Einkristalls 10 fortgesetzt wurde bis zum Ablauf von drei Stunden nach dem Auftreten von Dislokationen, er anschließend abgelöst wurde und mit der geänderten Ziehgeschwindigkeit hochgezogen wurde; und wenn das Hochziehen des Silicium-Einkristalls 10 für 6,5 Stunden nach dem Auftreten von Dislokationen ohne Änderung fortgesetzt wurde. 4 zeigt die Kristallabkühlkurven bei 600 mm von der Flüssigkeitsoberfläche der Siliciumschmelze 9. 5 zeigt die Kristallabkühlkurven bei 400 mm von der Flüssigkeitsoberfläche der Siliciumschmelze 9.
Wie aus 4 und 5 zu sehen ist, ist die Verweilzeit eines dislokationsfreien Teils des Silicium-Einkristalls 10 in der Temperaturzone, die in einem Bereich von 400°C bis 600°C liegt, länger, wenn das Hochziehen des Silicium-Einkristalls 10 für 6,5 Stunden ohne Änderung fortgesetzt wurde, als wenn der Silicium-Einkristall 10 abgelöst wurde, nachdem sein Hochziehen für weitere 3 Stunden fortgesetzt wurde.
Der Zusammenhang zwischen der Zahl der Sauerstoffpräzipitations-Nuklei und der BMD-Dichte wurde für jeden der folgenden Fälle untersucht: wenn der Silicium-Einkristall 10 abgelöst wurde, nachdem sein Hochziehen für 3 Stunden fortgesetzt worden war und wenn sein Hochziehen ohne Änderung fortgesetzt wurde. Wie in 6 gezeigt ist, wurde beobachtet, dass die BMD-Dichte und die Zahl von Sauerstoffpräzipitations-Nuklei größer waren, wenn das Hochziehen des Silicium-Einkristalls 10 ohne Änderung fortgesetzt wurde.
Aus dem Vorhergehenden wurde gefunden, dass auch in der Temperaturzone, die in einem Bereich von 400°C bis 600°C liegt, die BMD-Dichte groß wurde, wenn der Silicium-Einkristall 10 mit derselben Ziehgeschwindigkeit hochgezogen wurde wie derjenigen bei dem dislokationsfreien Silicium-Einkristall 10. Hieraus wird geschlossen, dass die Sauerstoffpräzipitations-Nuklei wachsen und so die BMD-Dichte verbessern, wenn die in der Temperaturzone, die in einem Bereich von 600°C bis 800°C liegt, gebildeten Sauerstoffpräzipitations-Nuklei eine ausreichende Verweilzeit in der Temperaturzone haben, die in einem Bereich von 400°C bis 600°C liegt.
Entsprechend wurde bestätigt, dass die BMD-Dichte in dem Silicium-Einkristall 10 verbessert werden konnte, indem die Hochziehbedingungen in der Temperaturzone, die in einem Bereich von 400°C bis 600°C liegt, zusätzlich zu den Hochziehbedingungen in der Temperaturzone T_BMD für die Bildung der Sauerstoffpräzipitations-Nukleation beibehalten wurden.
BEISPIELE
Als nächstes werden Beispiele der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch in keiner Weise auf die Beispiele beschränkt.
Der Silicium-Einkristall 10, bei dem während des Hochziehens Dislokationen auftraten, wurde in Bezug auf die Änderung der BMD-Dichte zwischen einem herkömmlichen Beispiel, bei dem nach dem Auftreten von Dislokationen die Verweilzeit in der Temperaturzone in einem Bereich von 400°C bis 800°C durch Erhöhung der Ziehgeschwindigkeit verkürzt wurde, und einem Beispiel, bei dem nach dem Auftreten von Dislokationen die Verweilzeit in der Temperaturzone im Bereich von 400°C bis 800°C unter Beibehaltung der Ziehgeschwindigkeit ohne Änderung verlängert wurde, verglichen.
Der Unterschied der Verweilzeit zwischen dem herkömmlichen Beispiel und dem Beispiel ist in Tabelle 2 und 7 gezeigt.

Tabelle 2

Beispiel		Herkömmliches Beispiel
Zeit (min)	Temp. (°C)	Zeit (min)	Temp. (°C)
0	1.350	0	1.350
100	1.200	100	1.200
220	1.000	270	1.000
390	800	380	900
500	700	440	850
650	600	450	800
820	500	470	700
1.000	450	500	600
1.250	400	530	500
1.500	350	550	450
-	-	590	400
-	-	620	350

Der Silicium-Einkristall 10 in dem Beispiel und in dem herkömmlichen Beispiel, sowie der dislokationsfreie Silicium-Einkristall 10 wurden entlang der gesamten Länge hochgezogen und die Änderung der BMD-Dichte in Abhängigkeit von der Verfestigungsrate gemessen. 8 zeigt die Resultate.
Wie aus 8 zu sehen ist, nimmt die BMD-Dichte bei einer Verfestigungsrate von 50 % oder mehr ab.
Demgegenüber wurde in dem Beispiel, bei dem der Silicium-Einkristall 10 auch nach dem Auftreten von Dislokationen mit derselben Ziehgeschwindigkeit wie vor dem Auftreten von Dislokationen hochgezogen wurde, beobachtet, dass die BMD-Dichte bei demselben Wert gehalten wurde, wie diejenige in dem dislokationsfreien Silicium-Einkristall 10 und dadurch die Verringerung der BMD-Dichte vermieden wurde. In 8 ist die BMD-Dichte bei einer Verfestigungsrate von 90 % nicht aufgetragen, weil Dislokationen an einem Teil mit einer Verfestigungsrate von 80 % oder mehr auftraten, so dass die BMD-Dichte nicht gemessen werden konnte.
Bezugszeichenliste
1...Hochziehvorrichtung, 2...Kammer, 3...Tiegel, 3A...Quarztiegel, 3B...Graphittiegel, 4...Trageschaft, 5...Heizung, 6...Wärmeisolationsmaterial, 7 ... Ziehschaft, 8...Keimkristall, 9...Siliciumschmelze, 10 ... Silicium-Einkristall (einkristallines Silicium), 12...Wärmeschild, 13...Gaseinlass, 14...Abgasauslass, 101 ... Dislokations-Startpunkt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009256156 A [0008]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Einkristalls, wobei das Verfahren folgendes umfasst: Man lässt den Silicium-Einkristall, der aus einer Siliciumschmelze hochgezogen wird, mit dem Czochralski-Prozess wachsen; und man behält eine Ziehgeschwindigkeit des Silicium-Einkristalls bei, wenn während des Hochziehens des Silicium-Einkristalls Dislokationen auftreten, so dass das Hochziehen des Silicium-Einkristalls fortgesetzt wird, bis ein Startpunkt für die Dislokationen durch eine Temperaturzone hindurchtritt, in der sich Nuklei von Sauerstoffpräzipitaten bilden.
Verfahren zur Herstellung des Silicium-Einkristalls gemäß Anspruch 1, bei dem die Temperaturzone, in der sich Nuklei von Sauerstoffpräzipitaten bilden, in einem Bereich von 600°C bis 800°C liegt.
Verfahren zur Herstellung des Silicium-Einkristalls gemäß Anspruch 2, bei dem die Ziehgeschwindigkeit des Silicium-Einkristalls in einer Temperaturzone gehalten wird, die in einem Bereich von 400°C bis 600°C liegt.
Verfahren zur Herstellung des Silicium-Einkristalls gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Silicium-Einkristall für einen Siliciumwafer mit einem Durchmesser von 300 mm verwendet wird und die Temperaturzone, in der sich Nuklei von Sauerstoffpräzipitaten bilden, in einem Bereich von 597 mm bis 1.160 mm von einer Flüssigkeitsoberfläche der Siliciumschmelze vorliegt.