JP2000264796A - シリコン単結晶ウェハの製造方法 - Google Patents

シリコン単結晶ウェハの製造方法

Info

Publication number
JP2000264796A
JP2000264796A JP11078498A JP7849899A JP2000264796A JP 2000264796 A JP2000264796 A JP 2000264796A JP 11078498 A JP11078498 A JP 11078498A JP 7849899 A JP7849899 A JP 7849899A JP 2000264796 A JP2000264796 A JP 2000264796A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inner diameter
single crystal
center
wafer
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11078498A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Yokoyama
隆 横山
Shin Matsukuma
伸 松隈
Toshiaki Saishoji
俊昭 最勝寺
Kozo Nakamura
浩三 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumco Techxiv Corp
Original Assignee
Komatsu Electronic Metals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Electronic Metals Co Ltd filed Critical Komatsu Electronic Metals Co Ltd
Priority to JP11078498A priority Critical patent/JP2000264796A/ja
Priority to TW088120127A priority patent/TW593798B/zh
Priority to EP99972701A priority patent/EP1143046A4/en
Priority to PCT/JP1999/006478 priority patent/WO2000031326A1/ja
Priority to KR1020017006404A priority patent/KR20010101046A/ko
Publication of JP2000264796A publication Critical patent/JP2000264796A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率的な製造に適したデバイス用ウェーハ製
造する方法を提供する。 【解決手段】 OSFリング内径の結晶径に対する比率
と、G1×G2、及びG1edge/G1centerを制御する
ことにより、「1.15≦(G1edge/G1center)≦
1.25」かつ「0.5<(OSFリング内径/結晶
径)<1.06×(G1×G2)−0.2」に設定し、
酸化膜耐圧がCモード率60%以上で転位の存在しない
シリコン単結晶を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チョクラルスキー
法(CZ法)により所定の条件下で引き上げられるシリ
コンインゴット及びそこから切り出されるシリコン単結
晶ウェハ、並びにそれらの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】デバイス特性のーつであるゲート酸化膜
耐圧特性は、CZシリコン中に存在するボイド欠陥が原
因となって劣化することが知られており、ゲート酸化膜
耐圧特性の劣化を防止するためには、CZシリコン製造
においてボイド欠陥を低減させる必要がある。
【0003】一方、CZ法により得られるシリコンイン
ゴット及びそこから切り出されるシリコンウェハは、成
長時導入欠陥(Grown−in欠陥)の分布によっ
て、(I)ボイド欠陥存在領域、(II)OSFリング発
生領域、(III)完全結晶(無欠陥)の領域、及び(I
V)転位クラスタ存在領域の4つの領域に分けることが
できる。
【0004】ここで、上記の「(II)OSFリング発生
領域」はデバイス用ウェーハとしては不適で、「(IV)
転位クラスタ存在領域」についても、転位クラスタがP
N接合リーク特性などに悪影響を及ぼすこととなるの
で、デバイス用ウェーハには適さないとされている。
【0005】このようなことから、これまでは「(I)
ボイド欠陥存在領域」の結晶が主に使用されているが、
最近は「(III)完全結晶(無欠陥)の領域」が全面を
占める結晶の作製が注目されている(日本結晶成長学会
誌Vol.25No.5(1998)p207)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ここで、「(III)完
全結晶(無欠陥)の領域」のみからなる結晶を効率よく
育成することができれば、ボイド欠陥の存在によるゲー
ト酸化膜耐圧特性の劣化の問題は解消する。しかしなが
ら、完全結晶の作製にはかなりの精密な引上制御が必要
になるので、従来に比べて生産効率の低下を招くという
問題がある。
【0007】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、効率的な製造に適したデバ
イス用ウェーハ製造する方法を提供することにある。
【0008】
【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、本発明者らは、完全結晶よりも引上制御が
容易な上記I、II、およびIIIの領域が混在した結晶の
有効性を追求し、かかる混在型の結晶において酸化膜耐
圧の良品率が良好で、転位クラスタの発生していないも
のが作製できる条件を求め、本発明を完成するに至っ
た。
【0009】これまでには、引上げ条件と上記I領域、
III領域の存在割合および酸化膜耐圧良品率との関係は
明確に示されておらず(面内の欠陥領域分布でIII領域
が拡がれば耐圧特性の良好な部分が拡がることになる
が、それにつれて狭くなるI領域内での耐圧不良率が増
える傾向が見られるので、ウエーハ全面での良品率を考
えると、単純にIII領域を増やせば高酸化膜耐圧の強化
になるとは限らない)、高酸化膜耐圧性が良好な結晶を
作製するための引上条件を決めることが困難であった
が、完全結晶よりも引上制御が容易な上記I、II、およ
びIIIの領域が混在した結晶をあえて作製することも有
効な解決方法のーつと考え、綿密な条件検討の結果、本
発明を完成するに至ったのである。
【0010】この過程において、本発明者らは、CZ法
により作製されるシリコンインゴットから切り出された
シリコンウェハにおいては、OSFリングの内径を拡大
することにより、その内側に存在するボイド欠陥領域に
おけるボイド欠陥の密度が低下し、非アニール用のシリ
コンウェーハ(アニール処理(例えば、特開昭61−1
93456号公報)を施さないシリコンウェーハ)に適
すようになることを見出して、本発明を完成した。
【0011】具体的には、本発明は以下のようなものを
提供する。
【0012】(1) CZ法により、下記の及びを
満たす条件で引き上げられたシリコンインゴット。 「1.15≦(G1edge/G1center)≦1.25」 「0.5<(OSFリング内径/結晶径)<1.06×(G1cente
r×G2center)−0.2
【0013】(2) 上記(1)記載のシリコンインゴ
ットから切り出され、OSFリングの内径がウェハの内
径の1/2以上であることを特徴とするシリコンウェ
ハ。
【0014】(3) CZ法により、下記の及びを
満たす条件で引き上げることを特徴とするシリコンイン
ゴットの製造方法。 「1.15≦(G1edge/G1center)≦1.25」 「0.5<(OSFリング内径/結晶径)<1.06×(G1cente
r×G2center)−0.2
【0015】(4) CZ法により作製されるシリコン
インゴットから切り出されるシリコンウェハであって、
OSFリングの内径がウェハの内径の1/2以上である
ことを特徴とする非アニール用シリコンウェハ。
【0016】(5) シリコンインゴットが「1.15
≦(G1edge/G1center)≦1.25」となる条件で
引き上げられて製造されたことを特徴とする上記(4)
記載の非アニール用シリコンウェハ。
【0017】(6) CZ法により作製されるシリコン
インゴットから切り出されるシリコンウェハにおいて、
OSFリングの内径を拡大することにより、その内側に
存在するボイド欠陥領域におけるボイド欠陥の密度を低
下させる方法。
【0018】(7) CZ法により作製されるシリコン
インゴットから切り出されるシリコンウェハであって、
OSFリング内径の結晶径に対する比率と、G1×G
2、及びG1edge/G1centerを制御することにより、
OSFリング内側の領域の酸化膜耐圧を向上させる方
法。
【0019】[用語の定義等]「G1」というのは、成
長時導入欠陥のパターンが決まる温度領域(固液界面温
度〜1350℃付近の温度領域)の軸方向温度勾配(℃
/mm)を意味し、「G2」というのは、ボイド欠陥形
成温度領域(1120℃近傍の温度領域)の軸方向温度
勾配(℃/mm)を意味する。
【0020】「G1center」というのは、固液界面温度
〜1350℃付近の結晶中心での軸方向温度勾配(℃/
mm)を意味し、「G1edge」というのは、固液界面温
度〜1350℃付近の結晶外周の軸方向温度勾配(℃/
mm)を意味する。「G2center」というのは、112
0℃近傍における結晶中心での軸方向温度勾配(℃/m
m)を意味する。
【0021】「1.15≦(G1edge/G1center)≦
1.25」及び「0.5<(OSFリング内径/結晶径)<1.06
×(G1center×G2center)−0.2」という条件につ
き、ここに出現する1.15、1.25、0.5、1.
06、及び−0.2という値は、後述するように、実験
から得られたプロットに基づいて算出あるいは決定され
たものであり、現段階で発明者が把握できている最適値
というだけのものに過ぎない。従って、上記範囲からわ
ずかに外れているが本発明と同じ作用・効果を有すると
いうようなものは、技術的にみれば等価であるので、本
発明の技術的範囲に含まれると解するのが妥当である。
【0022】
【実施例】温度環境が異なるさまざまなホットゾーン条
件において、引上速度を変化させ、上記I〜IV領域の存
在割合が変化しているような結晶を作製し、各結晶数ヵ
所から切り出したウェーハを用いて、酸化膜耐圧測定、
OSFリング内径(径内はI領域)の計測、及び転位クラ
スタ存在有無の確認を行うことにより、酸化膜耐圧の良
品率が良好で、転位クラスタの発生していない結晶を作
製することができる条件を求めた。酸化膜耐圧測定は酸
化膜厚25nm、電極面積10mmの条件で行い、O
SF内径は、ウェーハ熱処理後のX線トポグラフ撮影か
ら求め、転位クラスタ存在の有無はセコエッチング後の
光学顕微鏡観察により判定した。
【0023】結果を別紙表1〜表6に示す。表は、各ウ
エーハ切り出し位置での引上条件;引上速度V,結 晶中
心軸方向温度勾配G1、G2、G1edge/G1center、
G1×G2、OSFリング内径の結晶径に対する比率、
酸化膜耐圧測定結果、および転位クラスタ存在の有無
を、G1edge/G1center条件ごとに分けて列挙したも
のである。これらの表において、酸化膜耐圧がCモード
率で60%以上であれば、通常使われている結晶より良
好といえる。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】
【表4】
【0028】
【表5】
【0029】
【表6】
【0030】図1(A)〜図1(F)は、表1〜表6の
それぞれについて、OSFリング内径の結晶径に対する
比率とG1×G2条件による酸化膜耐圧結果と転位クラ
スタの存在の有無を示したものである。酸化膜耐圧がC
モード率60%以上で転位の存在しない結晶を得るため
には、OSFリング内径の結晶径に対する比率と、G1
×G2、及びG1edge/G1centerを制御すればよいと
いうことがわかり、その条件範囲は、 「1.15≦
(G1edge/G1center)≦1.25」かつ「0.5<
(OSFリング内径/結晶径)<1.06×(G1×G
2)−0.2」(なお、G1,G2の単位は「℃/m
m」)であろうことが明らかになった。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
(I)ボイド欠陥存在領域、(II)OSFリング発生領
域、及び(III)完全結晶(無欠陥)の領域の混在型の
結晶において、酸化膜耐圧の良品率が良好で、転位クラ
スタの発生していないものが作製でき、効率的な製造に
適したデバイス用ウェーハ製造する方法を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 表1〜表6について、OSFリング内径の結
晶径に対する比率とG1×G2条件による酸化膜耐圧結
果と転位クラスタの存在の有無を示した図である。特
に、それぞれ、図1(A)は表1、図1(B)は表2、
図1(C)は表3、図1(D)は表4、図1(E)は表
5、図1(F)は表6についてのものである。図1にお
いて、○は、GOIでCモード率60%以上、かつ転位
クラスタのないものを、また、+は、GOIでCモード
率60%以上で、転位クラスタがあるものを、さらに、
×は、GOIでCモード率60%以下のものを示す。ま
た、図上の数字はG1edge/G1centerを示
す。の存在しないシリコン単結晶を得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 最勝寺 俊昭 神奈川県平塚市四之宮2612番地 コマツ電 子金属株式会社内 (72)発明者 中村 浩三 神奈川県平塚市四之宮2612番地 コマツ電 子金属株式会社内 Fターム(参考) 4G077 AA02 AB01 BA04 CF10 FE18

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CZ法により、下記の及びを満たす
    条件で引き上げられたシリコンインゴット。 「1.15≦(G1edge/G1center)≦1.25」 「0.5<(OSFリング内径/結晶径)<1.06×(G1cente
    r×G2center)−0.2
  2. 【請求項2】 請求項1記載のシリコンインゴットから
    切り出され、OSFリングの内径がウェハの内径の1/
    2以上であることを特徴とするシリコンウェハ。
  3. 【請求項3】 CZ法により、下記の及びを満たす
    条件で引き上げることを特徴とするシリコンインゴット
    の製造方法。 「1.15≦(G1edge/G1center)≦1.25」 「0.5<(OSFリング内径/結晶径)<1.06×(G1cente
    r×G2center)−0.2
  4. 【請求項4】 CZ法により作製されるシリコンインゴ
    ットから切り出されるシリコンウェハであって、OSF
    リングの内径がウェハの内径の1/2以上であることを
    特徴とする非アニール用シリコンウェハ。
  5. 【請求項5】 シリコンインゴットが「1.15≦(G
    1edge/G1center)≦1.25」となる条件で引き上
    げられて製造されたことを特徴とする請求項4記載の非
    アニール用シリコンウェハ。
  6. 【請求項6】 CZ法により作製されるシリコンインゴ
    ットから切り出されるシリコンウェハにおいて、OSF
    リングの内径を拡大することにより、その内側に存在す
    るボイド欠陥領域におけるボイド欠陥の密度を低下させ
    る方法。
  7. 【請求項7】 CZ法により作製されるシリコンインゴ
    ットから切り出されるシリコンウェハであって、OSF
    リング内径の結晶径に対する比率と、G1×G2、及び
    G1edge/G1centerを制御することにより、OSFリ
    ング内側の領域の酸化膜耐圧を向上させる方法。
JP11078498A 1998-11-20 1999-03-23 シリコン単結晶ウェハの製造方法 Pending JP2000264796A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11078498A JP2000264796A (ja) 1999-03-23 1999-03-23 シリコン単結晶ウェハの製造方法
TW088120127A TW593798B (en) 1998-11-20 1999-11-18 Production of silicon single crystal wafer
EP99972701A EP1143046A4 (en) 1998-11-20 1999-11-19 SILICON CRYSTAL AND PRODUCTION METHOD FOR SILICON CRYSTAL WAFERS
PCT/JP1999/006478 WO2000031326A1 (fr) 1998-11-20 1999-11-19 Silicium monocristallin et production d'une tranche de silicium monocristallin
KR1020017006404A KR20010101046A (ko) 1998-11-20 1999-11-19 실리콘 단결정 및 실리콘 단결정 웨이퍼의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11078498A JP2000264796A (ja) 1999-03-23 1999-03-23 シリコン単結晶ウェハの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000264796A true JP2000264796A (ja) 2000-09-26

Family

ID=13663642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11078498A Pending JP2000264796A (ja) 1998-11-20 1999-03-23 シリコン単結晶ウェハの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000264796A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3747123B2 (ja) 結晶欠陥の少ないシリコン単結晶の製造方法及びシリコン単結晶ウエーハ
JP3943717B2 (ja) シリコン単結晶ウエーハ及びその製造方法
JP3994665B2 (ja) シリコン単結晶ウエーハおよびシリコン単結晶の製造方法
JPH08330316A (ja) シリコン単結晶ウェーハおよびその製造方法
JP3919308B2 (ja) 結晶欠陥の少ないシリコン単結晶の製造方法ならびにこの方法で製造されたシリコン単結晶およびシリコンウエーハ
JP3846627B2 (ja) シリコンウエーハ、シリコンエピタキシャルウエーハ、アニールウエーハならびにこれらの製造方法
JP4020987B2 (ja) ウエーハ周辺部に結晶欠陥がないシリコン単結晶およびその製造方法
JP2002187794A (ja) シリコンウェーハおよびこれに用いるシリコン単結晶の製造方法
JPH11147786A (ja) 結晶欠陥の少ないシリコン単結晶ウエーハ及びその製造方法
KR20140001815A (ko) 실리콘 기판의 제조 방법 및 실리콘 기판
JP2521007B2 (ja) シリコン単結晶の製造方法
JP2003327493A (ja) シリコン単結晶ウエーハ及びエピタキシャルウエーハ並びにシリコン単結晶の製造方法
JP3601328B2 (ja) シリコン単結晶の製造方法およびこの方法で製造されたシリコン単結晶とシリコンウエーハ
JP2003059932A (ja) シリコン単結晶ウエハの製造方法およびシリコン単結晶ウエハ
JP3634133B2 (ja) 結晶欠陥の少ないシリコン単結晶の製造方法及びシリコン単結晶ウエーハ
JP4710603B2 (ja) アニールウエーハとその製造方法
JP2004043256A (ja) エピタキシャル成長用シリコンウエーハ及びエピタキシャルウエーハ並びにその製造方法
JP2002029891A (ja) シリコン半導体基板とその製造方法
JP2003243404A (ja) アニールウエーハの製造方法及びアニールウエーハ
JP2002198375A (ja) 半導体ウェーハの熱処理方法及びその方法で製造された半導体ウェーハ
JP4218080B2 (ja) シリコン単結晶ウエーハ及びその製造方法
JP3353681B2 (ja) シリコンウエーハ及び結晶育成方法
JP2000264796A (ja) シリコン単結晶ウェハの製造方法
JP2000154095A (ja) シリコン単結晶製造方法および半導体形成用ウェハ
JP4715402B2 (ja) 単結晶シリコンウェーハの製造方法、単結晶シリコンウェーハ及びウェーハ検査方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060113

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20060113

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090213

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090218

RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20090218

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090316

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090316

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090721