JP2000159594A - シリコン単結晶の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無欠陥単結晶を得るのに一層好適な成長条件
を突き止め、成長欠陥のない高品質なシリコンウェーハ
を安定供給できる製造方法を確立する。 【解決手段】 チュクラルスキー法でシリコン単結晶を
育成する際に、引き上げ速度をＶ（ｍｍ／ｍｉｎ）と
し、シリコン融点から１３５０℃までの温度範囲におけ
る引き上げ軸方向の結晶内温度勾配の平均値をＧ（℃／
ｍｍ）とするとき、Ｖ／Ｇの値を結晶中心位置と結晶外
周までの位置との間で０．１６〜０．１８ｍｍ^２／℃ｍ
ｉｎとし、シリコン融点から１３５０℃までの温度範囲
における引き上げ軸方向の結晶内温度勾配の平均値Ｇの
結晶の外側面と結晶中心での値の比Ｇｏｕｔｅｒ／Ｇ
ｃｅｎｔｅｒを１．１０以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はチュクラルスキー法
によりシリコン単結晶を製造する方法、特に成長欠陥の
ない高品質なシリコンウェーハを得るためのシリコン単
結晶製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】チュクラルスキー法（以下、ＣＺ法）に
より得られるＣＺシリコン単結晶の成長中に発生する結
晶欠陥は、ＭＯＳデバイスのゲート酸化膜の信頼性やＰ
Ｎジャンクションリーク特性などに悪影響を及ぼす。こ
のため、このような結晶欠陥をできる限り低減すること
が必要となり、その方法として従来は、結晶成長中の結
晶を可能な限り徐冷する方法を採用していた（特開平１
０−１５２３９５号公報，特開平８−１２４９３号公
報，特開平８−３３７４９０号公報など）。しかし、こ
の方法では欠陥の低減に限界があり、しかも欠陥の巨大
化を招くという問題も抱えていた。

【０００３】結晶欠陥の低減のための他のアプローチと
して、宝来らは、結晶の成長速度と引き上げ軸方向の結
晶内温度勾配との関係を特殊な範囲の比となるように調
整して欠陥の発生を焼失・排除する方法を提案してお
り、これによって成長欠陥を含まない無欠陥単結晶が得
られたと報告している（１９９３年（平成５年）、第５
４回応用物理学会学術講演会（１９９３年９月２７日か
ら３０日）、第５４回応用物理学会学術講演会講演予稿
集Ｎｏ．１、ｐ３０３、２９ａ−ＨＡ−７ ：特開平８
−３３０３１６号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、宝来らにより
提案されたこの方法では、成長条件によっては無欠陥単
結晶を得ることが工業的に極めて困難である。即ち、宝
来らにより示された範囲内に条件を設定してシリコン単
結晶のインゴットを得た場合には、実際には無欠陥単結
晶の部分が割合に少なく、成長欠陥のないシリコンウェ
ーハを工業的な過程で安定供給するという観点からすれ
ば、確実性という面での問題があるのである。

【０００５】本発明は以上のような課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、無欠陥単結晶を得るのに一
層好適な成長条件を突き止め、成長欠陥のない高品質な
シリコンウェーハの安定供給を可能にすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明者らが実用的な成長条件について詳
細に検討をした結果、無欠陥単結晶を得ることができる
好適な成長条件を見出すに至り、本発明を完成するに至
った。

【０００７】即ち本発明は、成長欠陥のない高品質なシ
リコンウェーハを得るものであり、チュクラルスキー法
でシリコン単結晶を育成する際に、引き上げ速度をＶ
（ｍｍ／ｍｉｎ）とし、シリコン融点から１３５０℃ま
での温度範囲における引き上げ軸方向の結晶内温度勾配
の平均値をＧ（℃／ｍｍ）とするとき、Ｖ／Ｇの値を結
晶中心位置と結晶外周までの位置との間で０．１６〜
０．１８ｍｍ^２／℃・ｍｉｎとし、シリコン融点から１
３５０℃までの温度範囲における引き上げ軸方向の結晶
内温度勾配の平均値Ｇの結晶の外側面と結晶中心での値
の比Ｇ ｏｕｔｅｒ／Ｇ ｃｅｎｔｅｒを１．１０以下と
することを特徴とする。これにより、ボイド状欠陥や転
位クラスタ等の成長欠陥を含まないシリコン単結晶バル
クが得られ、それを常法に従って加工することにより、
成長欠陥のない高品質なシリコンウェーハを得ることが
できる。

【０００８】このような本発明は、基本的には、チュク
ラルスキー法でシリコン単結晶を育成する際に、シリコ
ン単結晶バルクの成長速度を調整することにより成長欠
陥の発生を防止するものである。そして、これを実現す
べく、前記各パラメータ（Ｖ、Ｇ、Ｖ／Ｇ、Ｇ ｏｕｔ
ｅｒ／Ｇ ｃｅｎｔｅｒ）を変化させることは、チュク
ラルスキー法シリコン単結晶製造装置に備え付けられて
いる熱遮蔽体とシリコン融液との間の距離を変化させる
ことによって、実施可能な範囲で実現できる。

【０００９】より具体的には、本発明は、以下のような
シリコン単結晶バルク製造方法及び装置、並びに、それ
らから製造されるシリコン単結晶バルクより得られるシ
リコン単結晶ウェーハを提供するものである。

【００１０】（1） チュクラルスキー法により、次の
（ａ）及び（ｂ）の条件でシリコン単結晶バルクを製造
する方法。［（ａ）「結晶中心位置と結晶外周までの位
置との間のＶ／Ｇ値」＝「０．１６〜０．１８ｍｍ^２／
℃・ｍｉｎ」、及び、（ｂ）「Ｇ ｏｕｔｅｒ／Ｇ ｃｅ
ｎｔｅｒ」≦１．１０］。

【００１１】ここで、「Ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）」はチュク
ラルスキー法における引き上げ速度、「Ｇ（℃／ｍ
ｍ）」はシリコン融点（約１４１２℃）から１３５０℃
までの温度範囲における引き上げ軸方向の結晶内温度勾
配の平均値、「Ｇ ｏｕｔｅｒ」は結晶の外側面におけ
るＧ値、「Ｇ ｃｅｎｔｅｒ」は結晶中心におけるＧ値
である。なお、シリコン融点については定説はなく、１
４２０℃であると記載している文献も存在する。しかし
ながら、シリコン融点が何℃であるかということは本発
明において問題ではなく、定説となるシリコン融点が何
℃であろうと、「シリコン融点から１３５０℃までの温
度範囲」であれば、本発明の範囲に含まれる。

【００１２】（2） チュクラルスキー法シリコン単結
晶製造装置に備え付けられている熱遮蔽体とシリコン融
液との間の距離を変化させることにより、前記（ａ）及
び（ｂ）の条件の調整を行うことを特徴とする上記記載
のシリコン単結晶バルク製造方法。

【００１３】（3） チュクラルスキー法によるシリコ
ン単結晶バルクの製造の際に、シリコン単結晶バルクの
引き上げ速度を変化させることにより、前記（ａ）及び
（ｂ）の条件の調整を行うことを特徴とする上記記載の
シリコン単結晶バルクの製造方法。

【００１４】（4） 上記記載のシリコン単結晶バルク
から得られる、成長欠陥が低減されているシリコン単結
晶ウェーハ。

【００１５】（5） 上記記載のシリコン単結晶バルク
から得られる、成長欠陥を含まないシリコン完全単結晶
ウェーハ。

【００１６】（6） チュクラルスキー法シリコン単結
晶製造装置に備え付けられている熱遮蔽体とシリコン融
液との間の距離を調整しながらシリコン単結晶バルクの
製造を行うことを特徴とするシリコン単結晶バルク製造
方法。なお、この方法によれば、後述するように、少な
くとも、シリコン単結晶バルクに対する輻射熱の量や不
活性ガスの風量が調整されることとなるため、少なくと
もシリコン単結晶バルクの結晶内温度勾配が調整される
ことになる。

【００１７】（7） シリコン融液を貯留しかつ回転及
び上下駆動をするルツボ体と、前記シリコン融液からシ
リコン単結晶バルクを回転させながら引き上げる引上げ
体と、前記ルツボ体を加熱する発熱体と、前記発熱体か
らの輻射熱を遮蔽するための熱遮蔽体と、を密閉容器内
に備えるチュクラルスキー法シリコン単結晶製造装置に
おいて、シリコン単結晶バルクの引き上げ軸方向の結晶
内温度勾配を変化させるために前記熱遮蔽体を動かす駆
動機構を備えることを特徴とするシリコン単結晶バルク
製造装置。

【００１８】なお、（6）の方法と（7）の装置におい
て、シリコン単結晶バルクに対する輻射熱の量や不活性
ガスの風量を調整することが温度範囲に依存はしないた
め、（6）の方法と（7）の装置によって調整される結晶
内温度勾配は、シリコンの融点から１３５０℃の温度範
囲のものに限定されず、また、結晶中心におけるものと
結晶の外側面におけるものとを問わない。

【００１９】（８） チュクラルスキー法シリコン単結
晶製造装置に備え付けられている熱遮蔽体とシリコン融
液との間の距離を調整することにより、同法によるシリ
コン単結晶バルクの引き上げ速度を変化させることと同
等の効果を得る方法。

【００２０】なお、熱遮蔽体とシリコン融液との間の距
離の調整とシリコン単結晶バルクの引き上げ速度の変更
とは、同等の効果が得られるからといってそれらが互い
を排斥するものではないので、前記距離の調整を行うと
同時に前記引き上げ速度の変更を行うことも可能であ
る。

【００２１】

【発明を実施するための形態】［本発明の基礎となる基
本原理・現象］図１は、ＣＺ法におけるシリコン単結晶
の成長速度を一定にした場合に、得られるシリコン単結
晶バルク中に生ずる欠陥の分布のパターンを図示した概
念図である（なお、この明細書において「成長欠陥」と
は、ＯＳＦリング、ボイド状欠陥、転位クラスタ等の一
般的なＣＺ法におけるシリコン単結晶の成長時に通常発
生する結晶中の欠陥のことを意味する。）。

【００２２】この図１に示されるように、シリコン単結
晶の成長速度を一定にした場合には、シリコン単結晶バ
ルク引上げの初期の段階では転位クラスタが生じ、その
後、ＯＳＦリング及びボイド状欠陥が生じる。この場合
において、転位クラスタとＯＳＦリングの間に位置する
偶発的に条件が整った部分が無欠陥領域を形成すること
になる。従って、原理的には、無欠陥領域を形成する最
適な条件を突き止め、その条件下でシリコン単結晶バル
クの引上げを行うようにすれば、無欠陥領域を拡張させ
ることができるということになる。

【００２３】［本発明と従来技術の対比］ここで、この
「無欠陥領域を形成する最適な条件」として、宝来ら
（特開平８−３３０３１６号公報）は、「シリコン融点
から１３００℃までの温度範囲において、結晶バルク外
周から３０ｃｍよりも内側ではＶ/Ｇ値＝０．２０〜
０．２２ｍｍ^２／℃・ｍｉｎ、それよりも外側ではＶ/
Ｇ値＝０．２０〜０．２２ｍｍ ^２／℃・ｍｉｎもしくは
それ以上（但し、結晶バルク外周に向かって漸次増加さ
せる）」という条件を提示している。

【００２４】これに対し、本発明では上記「課題を解決
するための手段」の（１）にて示した条件を提示してい
るが、宝来らの発明（従来技術）と本発明との関係を説
明すると次のようになる。

【００２５】まず、図２は、シリコン融液の液面からの
距離とシリコン単結晶バルクの結晶内温度の関係を示し
た模式図である。図中、ｈはシリコン融液の液面からの
距離（ｍｍ）を表し、Ｔはシリコン単結晶バルクの結晶
内温度（℃）を表す。この図２に示されるように、シリ
コン融液からシリコン単結晶バルクの引上げを行ってい
るときに、シリコン単結晶バルクの結晶内温度は、シリ
コン融液の液面から遠ざかるにつれて低下していく。そ
して、この図２において、シリコン融液液面からｈ１だ
け離れた個所の結晶内温度が１３５０℃であり、このシ
リコン融液液面からｈ１の高さに至るまでの結晶内温度
勾配を監視することによって完全結晶を得んとするのが
本発明である。

【００２６】これに対し、この部分ｈ１よりも上方に位
置し、従ってｈ１の部分よりも温度が低くなって１３０
０℃となっているｈ２の高さに至るまでの結晶内温度勾
配を監視することによって完全結晶を得んとするのが宝
来らの発明である。

【００２７】即ち本発明は、シリコン単結晶バルクの製
造工程において、宝来らにより提示された最適条件の範
囲の中で、より最適なものを提示したものであるという
側面を有する。このことは、Ｇ ｏｕｔｅｒ／Ｇ ｃｅｎ
ｔｅｒと結晶内温度（℃）の関係を示す図３からも明ら
かであり、この図３に示されるように、本発明の範囲
（図中の左下がりの斜線部分）のある部分は、宝来らに
より示された範囲（図中の右下がりの斜線部分）の一部
分と重複している。このことから、当該部分について
は、本発明は、先行発明の範囲の中からより最適な条件
を選び出した有益な選択発明であると位置付けることが
できる。

【００２８】しかしながらこの一方で、同じ図３に示さ
れるように、左下がりの斜線部分の全てが右下がりの斜
線部分に包含されているものではなく、本発明は、宝来
らにより示された範囲の外で（言い換えれば、宝来らが
示していない範囲において）シリコンの完全結晶を得る
ものであるという側面も有している。このことから明ら
かなように、本発明は、先行する宝来らの発明に全てが
包含されるというものではなく、その完全なる選択発明
あるいは利用発明というものではない。

【００２９】このことは、Ｖ／Ｇ値（ｍｍ^２／℃・ｍｉ
ｎ）と結晶内温度（℃）で宝来らの発明との関係を示す
図４（図中、Ａの部分が本発明の範囲、Ｂの部分が宝来
らの発明の範囲）、および、Ｇ ｏｕｔｅｒ／Ｇ ｃｅｎ
ｔｅｒとＶ／Ｇ値（ｍｍ^２／℃・ｍｉｎ）で宝来らの発
明との関係を示す図５（図中、Ａの部分が本発明の範
囲、Ｂの部分が宝来らの発明の範囲）より、これらのパ
ラメータにより示される領域で対比をした場合には両発
明の範囲が完全にシフトすることになるということから
も明らかである。

【００３０】［シリコン単結晶バルク製造装置］図６
は、本発明に係るシリコン単結晶バルク製造装置の要部
を示すブロック図である。本発明に係るシリコン単結晶
バルク製造装置は、通常のＣＺ法シリコン単結晶製造装
置と同様に、密閉容器たるチャンバー１１内に、シリコ
ン融液１２の製造・貯蔵のためのルツボ１３（このルツ
ボ１３は、通常のＣＺ法シリコン単結晶製造装置と同様
に、黒鉛ルツボ１３ａの内側に石英ルツボ１３ｂが配設
されたものからなる）と、このルツボ１３を加熱するた
めのヒータ１４と、このヒータ１４に電力を供給する電
極１５と、ルツボ１３を支持するルツボ受け１６と、ル
ツボ１３を回転させるペディスタル１７と、を備える。
チャンバー１１内には適宜、断熱材２１、メルトレシー
ブ２３、内筒２４が備え付けられる。また、この装置に
は、ヒータ１４からシリコンバルク２７への熱の輻射を
遮蔽するための熱遮蔽体２５が備え付けられている。更
に、本発明に係るシリコン単結晶バルク製造装置は、特
に図示していないが、この種のＣＺ法シリコン単結晶製
造装置に通常装備される不活性ガスの導入・排気システ
ムを備えている。そして、このようなシステム下にあっ
て、熱遮蔽体２５は不活性ガスの流通路を調整する働き
も兼ね備えている。

【００３１】本発明に係るシリコン単結晶バルク製造装
置において特徴的なことは、熱遮蔽体２５を動かし、当
該熱遮蔽体２５の先端部分とシリコン融液１２の液面か
らの距離ｈを調整することによって、本発明遂行のポイ
ントとなるＶ／Ｇ値（ｍｍ^２／℃・ｍｉｎ）やＧ ｏｕ
ｔｅｒ／Ｇ ｃｅｎｔｅｒを調整することである。実際
に、距離ｈを調整することによってヒータ１４やシリコ
ン融液１２の液面からシリコンバルク２７への熱の遮蔽
量が変化するのと同時に、シリコンバルク２７表面を流
れる不活性ガスの量や速度が微妙に変化するので、これ
によって本発明ではシリコンバルク２７表面における結
晶引上げ軸方向の結晶内温度勾配、ひいてはその中心部
分における結晶引上げ軸方向の結晶内温度勾配との比を
調整することができるものと考えられている。

【００３２】なお、この実施の形態において、当該熱遮
蔽体２５の先端部分とシリコン融液１２の液面からの距
離ｈの調整は、熱遮蔽体２５の高さを調整するリフター
２５ａと、熱遮蔽体２５の傾きを調整するアンギュラー
２５ｂの連動により行うこととしている。しかしなが
ら、距離ｈの調整はこの機構に限られるものではない。
即ち、本発明が、ＣＺ法シリコン単結晶製造装置に装備
されている熱遮蔽体を利用してＶ／Ｇ値（ｍｍ^２／℃・
ｍｉｎ）やＧ ｏｕｔｅｒ／Ｇ ｃｅｎｔｅｒを調整する
最初のものである以上、距離ｈの調整を行えるものであ
ればいかなる実施態様も本発明の範囲に含まれると解釈
されるべきである。

【００３３】また、本発明においては、距離ｈの調整
は、例えば総合電熱解析のようなシュミレーション解析
による計算結果に基づいて行うようにしてもよく、実測
値に基づいたフィードバック制御などによって行うよう
にしてもよい。

【００３４】［シリコン単結晶ウェーハ］本発明に係る
方法もしくは装置により製造されたシリコン単結晶バル
クは、先行する宝来らの発明によって得られるシリコン
単結晶バルクよりも、成長欠陥を含まない領域が得られ
る確実性が高く、しかもその量的な割合も多い。従っ
て、本発明に係るシリコン単結晶バルクからは、成長欠
陥を含まないシリコン完全単結晶ウェーハが従来よりも
大量かつ確実に得ることができ、最終的にはＩＣの歩留
まりの飛躍的な向上に貢献することになる。

【００３５】ところで、本発明に係る方法もしくは装置
により製造されたシリコン単結晶バルクは、その全ての
部分において成長欠陥がないというわけではなく、結晶
欠陥が含まれている部分も存在する。しかしながら、少
なくともその全体において、成長欠陥の存在率はかなり
の程度低減されているため、成長欠陥が存在する部分か
ら切り出して得られるウェーハも高品質であることに変
わりはなく、そうである以上は、当該部分はその意味で
は新規なウェーハということができるので、特許請求に
係る本発明の一部を構成することになる。

【００３６】なお、これらの高品質ウェーハは、通常の
ウェーハの作製と同様に、シリコン単結晶バルクから所
定の厚さで切り出し、必要な加工を施すことにより作製
することができる。

【００３７】

【実施例】

【実施例１】種々の成長条件によって無欠陥結晶が得ら
れる成長条件を調べた。その結果を表１に示す。実験は
直径２００ｍｍの結晶を用いて行った。結晶欠陥の分布
は、一般的には結晶をエッチング液に浸した後にその表
面を観察することにより調査できるが、この実施例で
は、ボイド及び転位クラスタについては無撹拌Ｓｅｃｃ
ｏエッチングをすることにより、ＯＳＦについては７８
０℃で３時間及びそれに続く１０００℃で１６時間の酸
化性熱処理をした後にライトエッチングをすることによ
り、欠陥の分布を調査した。半径方向の各位置での引き
上げ軸方向の結晶内温度勾配は、現在確立されている成
長装置内の総合伝熱解析により求めた。

【００３８】表１は、各成長条件毎の無欠陥結晶が得ら
れた成長速度の範囲を示す。ここで、成長速度の範囲が
示されていない条件は、結晶の面内の一部にしか無欠陥
部が発生しなかった条件である。

【００３９】

【表１】

【００４０】この表１より、シリコン融点から１３５０
℃までの温度範囲における引き上げ軸方向の結晶内温度
勾配の平均値Ｇの結晶の外側面と結晶中心での値の比Ｇ
ｏｕｔｅｒ／Ｇ ｃｅｎｔｅｒが１・１０以下としたと
きにのみ、無欠陥結晶が得られることが解る。また、Ｇ
ｏｕｔｅｒ／Ｇ ｃｅｎｔｅｒの１．１０以下の条件に
おいて、引き上げ速度をＶ（ｍｍ／ｍｉｎ）としたと
き、Ｖ／Ｇが０．１６〜０．１８ｍｍ^２／℃・ｍｉｎの
範囲となる引き上げ速度であるときに無欠陥結晶が得ら
れることが解る。

【００４１】

【実施例２】表１にて求められた成長条件において、引
き上げ速度一定にて結晶を成長させたとき、成長中にお
ける結晶内温度勾配の変化のため、最適な成長条件から
徐々にずれていってしまう場合がある。そして、これを
そのまま放置した場合には、図１の概念図に示したよう
な無欠陥成長案件からズレたものが出来上がってしまう
ことになるので、条件を適切に変化させて最適条件へと
導いてやる必要が生じる。

【００４２】このような場合にあって、この実施例2で
は、最適条件へと導くために引き上げ速度を変化させる
こととした。そして、表２に示すように、引き上げ速度
Ｖを結晶の長さの変化に追従させて変化させることによ
り、無欠陥結晶を得ることができた。

【００４３】

【表２】

【００４４】

【実施例３】この実施例は、実施例２と同様に成長中に
おける結晶内温度勾配の変化のために徐々に最適な成長
条件からずれていってしまったときに、シリコン融液と
熱遮蔽体との間の距離の変化を与えることにより、無欠
陥結晶を得ることができるということを示すためのもの
である（表３）。

【００４５】

【表３】

【００４６】表３に示すように、引き上げ速度一定の条
件下で、シリコン融液と熱遮蔽体との間の距離を、結晶
の長さの変化に追従させて変化させることにより、無欠
陥結晶を得ることができた。ここで、この実施例３によ
って、シリコン融液と熱遮蔽体との間の距離を変化させ
れば、引き上げ速度を変化させた場合（実施例２）と同
じ効果が得られることがわかる。そしてこのことから、
無欠陥結晶を得るという観点からすれば、シリコン単結
晶バルク製造装置においてシリコン融液と熱遮蔽体との
間の距離を変化させることは、引き上げ速度を変化させ
ることと等価の効果が得られるということが明らかにな
った。

【００４７】

【発明の効果】本発明に係る方法もしくは装置によれ
ば、従来と比較して、成長欠陥を含まないシリコン完全
単結晶の領域が多いシリコン単結晶バルクを安定して製
造することができる。このため、成長欠陥を含まないシ
リコン完全単結晶ウェーハを確実かつ大量に供給でき、
最終的にはＩＣ製品の歩留まりを著しく向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ＣＺ法におけるシリコン単結晶の成長速度を
一定にした場合に、得られるシリコン単結晶バルク中に
生ずる欠陥の分布のパターンを図示した概念図である。

【図２】 シリコン融液の液面からの距離とシリコン単
結晶バルクの結晶内温度の関係を示した模式図である。

【図３】 Ｇ ｏｕｔｅｒ／Ｇ ｃｅｎｔｅｒと結晶内温
度（℃）の関係で規定される本発明の範囲と従来発明の
範囲を示す図である。

【図４】 Ｖ／Ｇ値（ｍｍ^２／℃・ｍｉｎ）と結晶内温
度（℃）の関係で規定される本発明の範囲と従来発明の
範囲を示す図である。

【図５】 Ｇ ｏｕｔｅｒ／Ｇ ｃｅｎｔｅｒとＶ／Ｇ値
（ｍｍ^２／℃・ｍｉｎ）の関係で規定される本発明の範
囲と従来発明の範囲を示す図である。

【図６】 本発明に係るシリコン単結晶バルク製造装置
の要部を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１ チャンバー（密閉容器） １２ シリコン融液 １３ ルツボ １３ａ 黒鉛ルツボ １３ｂ 石英ルツボ １４ ヒータ １５ 電極 １６ ルツボ受け １７ ペディスタル ２１ 断熱材 ２３ メルトレシーブ ２４ 内筒 ２５ 熱遮蔽体 ２５ａ リフター ２５ｂ アンギュラー ２７ シリコンバルク ｈ 熱遮蔽体２５の先端部分とシリコン融液１２の液面
からの距離

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チュクラルスキー法により、以下の条件
   でシリコン単結晶バルクを製造する方法。 （ａ）結晶中心位置と結晶外周までの位置との間のＶ／
   Ｇ値＝０．１６〜０．１８ｍｍ^２／℃・ｍｉｎ （ｂ）Ｇ ｏｕｔｅｒ／Ｇ ｃｅｎｔｅｒ≦１．１０ ここで、Ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）はチュクラルスキー法にお
   ける引き上げ速度、Ｇ（℃／ｍｍ）はシリコン融点から
   １３５０℃までの温度範囲における引き上げ軸方向の結
   晶内温度勾配の平均値、Ｇ ｏｕｔｅｒは結晶の外側面
   におけるＧ値、Ｇ ｃｅｎｔｅｒは結晶中心におけるＧ
   値である。
2. 【請求項２】 チュクラルスキー法シリコン単結晶製造
   装置に備え付けられている熱遮蔽体とシリコン融液との
   間の距離を変化させることにより、前記（ａ）及び
   （ｂ）の条件の調整を行うことを特徴とする請求項１記
   載のシリコン単結晶バルク製造方法。
3. 【請求項３】 チュクラルスキー法によるシリコン単結
   晶バルクの製造の際に、シリコン単結晶バルクの引き上
   げ速度を変化させることにより、前記（ａ）及び（ｂ）
   の条件の調整を行うことを特徴とする請求項１または２
   記載のシリコン単結晶バルクの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１から３いずれか１項に記載のシ
   リコン単結晶バルクから得られる、成長欠陥が低減され
   ているシリコン単結晶ウェーハ。
5. 【請求項５】 請求項１から３いずれか１項に記載のシ
   リコン単結晶バルクから得られる、成長欠陥を含まない
   シリコン完全単結晶ウェーハ。
6. 【請求項６】 チュクラルスキー法シリコン単結晶製造
   装置に備え付けられている熱遮蔽体とシリコン融液との
   間の距離を調整しながらシリコン単結晶バルクの製造を
   行うことを特徴とするシリコン単結晶バルク製造方法。
7. 【請求項７】 シリコン融液を貯留しかつ回転及び上下
   駆動をするルツボ体と、前記シリコン融液からシリコン
   単結晶バルクを回転させながら引き上げる引上げ体と、
   前記ルツボ体を加熱する発熱体と、前記発熱体からの輻
   射熱を遮蔽するための熱遮蔽体と、を密閉容器内に備え
   るチュクラルスキー法シリコン単結晶製造装置におい
   て、 シリコン単結晶バルクの引き上げ軸方向の結晶内温度勾
   配を変化させるために前記熱遮蔽体を動かす駆動機構を
   備えることを特徴とするシリコン単結晶バルク製造装
   置。
8. 【請求項８】 チュクラルスキー法シリコン単結晶製造
   装置に備え付けられている熱遮蔽体とシリコン融液との
   間の距離を調整することにより、同法によるシリコン単
   結晶バルクの引き上げ速度を変化させることと同等の効
   果を得る方法。