JP2004083346A

JP2004083346A - パーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハおよびその製造方法

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Publication number: JP2004083346A
Application number: JP2002247363A
Authority: JP
Inventors: Hironori Murakami; 村上　浩紀; Masahiko Okui; 奥井　正彦; Hiroshi Asano; 浅野　浩
Original assignee: Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2022-08-27
Also published as: US20040040491A1; US7837791B2; JP4192530B2; US20080236476A1

Abstract

【課題】繰り返し使用時においてもウェーハ表面のＬＰＤ数が極めて少ないパーティクルモニター用シリコン単結晶およびその製造方法の提供。
【解決手段】（１）シリコン単結晶インゴットから切り出されたウェーハであって、その表面の繰り返し洗浄後においても、粒子径が０．１２μｍ以上のパーティクル数が１５個／ｃｍ^２以下であるパーティクルモニター用単結晶ウェーハ。（２）窒素濃度が１×１０^１３〜１×１０^１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３のシリコン単結晶インゴットから切り出され、表面の繰り返し洗浄後においても、粒子径が０．１２μｍ以上のパーティクル数が１個／ｃｍ^２以下であるパーティクルモニター用単結晶ウェーハ。（３）引き上げに際し、１１５０〜１０７０℃帯を２０分以内で、９００〜８００℃帯を４０分以内で通過させたインゴットから単結晶ウェーハを切り出すパーティクルモニター用ウェーハの製造方法。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体材料として使用されるパーティクルモニター用シリコン単結晶およびその製造方法に関し、詳しくは、繰り返し使用してもウェーハ表面のＬＰＤ（Ｌｉｇｈｔ　ｐｏｉｎｔ　ｄｅｆｅｃｔ）数の密度が極めて少ないパーティクルモニター用シリコン単結晶およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体材料のシリコンウェーハに用いるシリコン単結晶を製造方法としてはチョクラルスキー法（以下「ＣＺ法」という）、浮遊帯法（ＦＺ法）などの種々の方法があるが、その中でも最も多く利用されている方法がＣＺ法による単結晶の育成方法である。
【０００３】
図２は、ＣＺ法による従来のシリコン単結晶の製造装置を模式的に示す図である。単結晶の育成方法は以下のとおりである。周囲を断熱材６で囲まれた黒鉛ルツボ４内に装入された石英ルツボ３の中に多結晶のシリコン原料を装入し、ヒータ５により加熱して石英ルツボ内にシリコンの原料融液を生成させる。この融液にシード（種結晶）１を浸漬し、シードとルツボを回転させながらシードを引き上げることによりシリコン単結晶２を引き上げ、育成する。このとき、ルツボは、単結晶の回転方向と同方向または逆方向に回転させる。なお、図中の符号７は、熱シールド材である。
【０００４】
ＣＺ法により育成された単結晶は、結晶を無転位化するために種結晶を細く絞るシード絞りを行い、次にボディー直径にするために肩（ショルダー）部を形成させ、肩変えの後、一定のボディー直径で成長させる。単結晶が目標長さに達した後、テイル部の直径を縮小させるテイル部絞りを行い、単結晶の育成を終了する。
【０００５】
上記のようにして製造されたシリコン単結晶からはウェーハが切り出され、半導体の集積回路素子（デバイス）用として使用される。特に最新のデバイスでは０．１３μｍサイズのデザインルール（パターン幅が０．１３μｍ）が使用されており、デバイスを形成させるシリコンウェーハの品質への要求は一段と厳しくなっている。
【０００６】
このような最新のデバイスルールによるデバイスの製造工程では、厳しいパーティクルの管理が行われており、パーティクルカウンターにより測定されるウェーハ表面のパーティクル数が極めて少ないことが要求される。
そこで、結晶欠陥であるＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ　ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ　ｐａｒｔｉｃｌｅ）の少ないパーティクルモニター用のシリコン単結晶ウェーハを製造するために、結晶の育成速度を遅くし、リング状の酸化誘起積層欠陥（Ｒｉｎｇ　ｌｉｋｅｌｙ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　−ｉｎｄｕｃｅｄ　ｓｔａｃｋｉｎｇ　ｆａｕｌｔｓ：以下「リングＯＳＦ」という）が閉じた後のＣＯＰ発生領域を含まない単結晶を使用することも考えられる。しかし、シリコン単結晶の育成速度を低下させることは、生産性の低下による単結晶製造コストの上昇につながるため、パーティクルモニター用のシリコン単結晶ウェーハの製造に採用することはできない。
【０００７】
また、シリコン単結晶の育成過程で窒素をドープすることにより、ＣＯＰのサイズを小さくし、結果としてパーティクルモニターにカウントされるパーティクル数を低減させる方法が開示されている。
【０００８】
例えば、特開２０００−５３４８９号公報には、ＣＺ法によって窒素をドープしたシリコン単結晶を育成する際に、単結晶棒にドープする窒素濃度を１×１０^１０〜５×１０^１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３とし、ウェーハに加工してパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハを製造する方法が開示されている。
しかし、上記に開示された方法では、その公報中の実施例に記載されているとおり、直径６インチのウェーハをＳＣ−１洗浄液により６０分間洗浄した後の粒径が０．１３μｍ以上のパーティクル数の測定結果は、窒素をドープしない場合において約１２００個／ｃｍ^２であり、また、窒素をドープした場合においても、その約１／２０以下に減少したとの記載に基づけば、６０個／ｃｍ^２以下の程度と推測される。したがって、このようなパーティクル数の多いウェーハを最近のデバイス製造用として使用することは難しい。
【０００９】
最近のデバイス製造プロセスではパーティクルモニター用ウェーハは繰り返し使用されるため、繰り返し洗浄した後においてもパーティクル数の密度が低いことが望まれている。しかし、従来のパーティクルモニター用ウェーハでは、初回の使用時にはパーティクル数の密度が低くても、再使用した場合には、パーティクル数の密度が増加するのが実態であった。
【００１０】
その理由は、以下の▲１▼および▲２▼が原因していると推測される。
▲１▼当初はウェーハ表面上においてパーティクルカウンターにより検出されない程度の比較的小さいＣＯＰが、繰り返しの洗浄によりエッチング作用を受けて、パーティクルカウンターによりＬＰＤとして検出される程度のサイズにまで肥大したピットとなり、パーティクルとしてのカウント数を増加させる。
【００１１】
▲２▼ウェーハは繰り返し使用される過程で、種々の熱処理を受けることから、酸素析出物がウェーハ表面に析出して生じる酸素起因の結晶欠陥（ＢＭＤ：Ｂｕｌｋ　ｍｉｃｒｏ　ｄｅｆｅｃｔ）が発生し、これがパーティクルカウンターにより検出されて、パーティクル数を増加させる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、パーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハについての前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、繰り返し使用時においてもウェーハ表面の単位面積当たりのＬＰＤ数（以下「ＬＰＤ密度」という）が極めて少ないパーティクルモニター用シリコン単結晶およびその製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述の課題を解決するために、前記した従来技術の問題点について検討を行い、以下の（ａ）〜（ｄ）の知見を得た。
【００１４】
（ａ）シリコン融液からシリコン単結晶インゴットを引き上げて育成するに際して、単結晶インゴットの特定温度範囲の通過時間を短縮することにより、そのインゴットから切り出されたパーティクルモニター用ウェーハ表面の洗浄後のパーティクル数を低減することができる。
（ｂ）シリコン単結晶インゴットの１１５０℃から１０７０℃までの温度範囲の通過時間を２０分以内とすることにより、ＣＯＰのサイズが低減され、また、９００℃から８００℃までの温度範囲の通過時間を４０分以内とすることにより、ＢＭＤの発生が抑制される。
（ｃ）上記（ｂ）において、窒素をドープすることにより、さらにＣＯＰのサイズを低減できる。
（ｄ）上記（ｂ）または（ｃ）において、酸素濃度を低減することにより、さらにＢＭＤの発生を抑制できる。
本発明は、上記の知見に基づき完成されたものであり、その要旨は、下記の（１）〜（４）に示すパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハ、および（５）に示すパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハの製造方法にある。
【００１５】
（１）結晶引き上げ法により育成されたシリコン単結晶インゴットから切り出されたウェーハであって、該ウェーハ表面をＳＣ−１溶液により繰り返し洗浄した後においても、ウェーハ単位表面積当たりの、粒子径が０．１２μｍ以上のパーティクル数が１５個／ｃｍ^２以下であるパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハ。
【００１６】
（２）前記（１）に記載のパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハは、結晶引き上げ法により育成された窒素濃度が１×１０^１３〜１×１０^１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３のシリコン単結晶インゴットから切り出されたウェーハであって、該ウェーハ表面をＳＣ−１溶液により繰り返し洗浄した後においても、ウェーハ単位表面積当たりの、粒子径０．１２μｍ以上のパーティクル数が１個／ｃｍ^２以下であることが好ましい。
【００１７】
（３）前記（１）または（２）に記載のパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハは、生産性向上の面から、ＣＯＰの発生した領域を含むシリコン単結晶インゴットから切り出されたウェーハであることが好ましい。
【００１８】
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載のパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハは、ウェーハ中の酸素濃度が１３×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３（ｏｌｄ　ＡＳＴＭ）以下であることが好ましい。
【００１９】
（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記載のシリコン単結晶ウェーハの製造方法であって、該単結晶インゴットの引き上げに際して、単結晶インゴットが１１５０℃から１０７０℃までの温度範囲を通過する時間を２０分以内とし、９００℃から８００℃までの温度範囲を通過する時間を４０分以内として育成されたシリコン単結晶インゴットからウェーハを切り出すパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハの製造方法。
本発明において、「繰り返し洗浄した後」とは、ＳＣ−１洗浄液（溶液組成は、Ｈ_２Ｏ_２：ＮＨ_４ＯＨ：Ｈ_２Ｏ＝１：１：５）により複数回洗浄した後を意味し、例えば、１回当たり１０分間の洗浄を６回行うなどのような洗浄が該当する。
「ウェーハ単位表面積当たりのパーティクル数」とは、パーティクルカウンターによりウェーハ表面上で観察されたパーティクル個数をウェーハ単位表面積当たりの個数に換算した値をいう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明のパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハは、窒素をドープしなくても、ＳＣ−１洗浄液による洗浄を１時間実施した後において、表面における粒子径が０．１２μｍ以上のパーティクル数が１５個／ｃｍ^２以下であり、パーティクルモニター用ウェーハとして極めて有用である。
【００２１】
粒子径０．１２μｍ以上のパーティクル数≦１５個／ｃｍ^２：
粒子径が０．１２μｍ以上のパーティクル数を対象としたのは、前記のとおり、最新のデバイス製造プロセスでは、０．１３μｍサイズのデザインルールが使用されており、デバイスを形成するときのパターンの幅と同程度の直径のパーティクルの存在は、デバイスの品質に重大な影響を及ぼすからである。
パーティクル数を１５個／ｃｍ^２以下としたのは、繰り返し洗浄による種々の検討結果から、１５個／ｃｍ^２以下であればデバイス製造工程において十分に使用できることが、確認できたからである。したがって、パーティクル数は、できる限り少ないことが望ましい。
【００２２】
本発明のシリコン単結晶ウェーハの製造方法は、シリコン単結晶インゴットを引き上げにより育成するに際し、単結晶が１１５０℃〜１０７０℃の温度範囲および９００℃〜８００℃の温度範囲を通過する時間を一定時間以内に制限する方法である。
１１５０℃〜１０７０℃および９００℃〜８００℃の温度範囲の通過時間：
シリコン単結晶インゴットの温度が１１５０℃〜１０７０℃の温度範囲に存在する領域では、シリコン単結晶中にＣＯＰが形成されやすい。したがって、この温度範囲の通過時間を短縮することにより、形成されるＣＯＰのサイズを小サイズのままに止めることができる。通過時間が２０分を超えるとＣＯＰのサイズが増大し、洗浄後のウェーハ表面でカウントされるパーティクル数が増加する。そこで、１１５０℃〜１０７０℃の温度範囲の通過時間を２０分以内とした。
【００２３】
さらに単結晶インゴットの冷却が進んで、インゴットの温度が９００℃〜８００℃の温度範囲に存在する領域では、シリコン単結晶中にＢＭＤが形成されやすい。したがって、この温度範囲の通過時間を短縮することにより、ＢＭＤの発生を抑制することができる。通過時間が４０分を超えるとＢＭＤの発生を抑制することができなくなり、洗浄後のウェーハ表面でカウントされるパーティクル数が増加する。そこで、９００℃〜８００℃の温度範囲の通過時間を４０分以内とした。
以下に、さらに本発明の好ましい態様について説明する。
窒素濃度：１×１０^１３〜１×１０^１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３および粒子径が０．１２μｍ以上のパーティクル数≦１個／ｃｍ^２：
本発明のパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハは、窒素をドープして含有させることにより、ＳＣ−１洗浄液による洗浄を１時間実施した後における、粒子径が０．１２μｍ以上のパーティクル数を１個／ｃｍ^２以下とすることができる。これは、窒素をドープすることにより、ＣＯＰのサイズがさらに縮小し、窒素をドープしない場合に比べて、測定されるパーティクル数を低減させる効果が得られるからである。
窒素濃度を１×１０^１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上とすることにより、上記の効果が得られる。一方、窒素の含有は、ＢＭＤの発生を助長させる効果をも有し、１×１０^１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３を超えて含有させるとＢＭＤの発生が著しくなり、ウェーハ表面で検出されるパーティクル数を増加させることから好ましくなく、また、単結晶が有転位化し、結晶の引き上げが続行できなくなる場合が多発する。したがって、窒素をドープする場合は、窒素濃度を１×１０^１３〜１×１０^１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３とすることが好ましい。
【００２４】
なお、窒素のドープは一般の方法によればよいが、例えば、原料の多結晶シリコン中あるいは融液中への窒化物の添加、窒素あるいは窒素化合物ガスを流しながらの単結晶の育成、溶融前の高温にて多結晶シリコンへの窒素あるいは窒素化合物ガスの吹き付けなどの方法を用いることができる。
【００２５】
結晶成長速度と結晶中心部の温度勾配の比：
本発明のパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハの製造においては、ＣＯＰの発生領域を含む単結晶の領域からウェーハを切り出して製造する場合の方が、中心部でリングＯＳＦが消滅してＣＯＰ発生領域を含まない単結晶の領域から切り出して製造する場合に比較して、生産性が飛躍的に向上する。このＣＯＰ発生領域を含む単結晶領域を高速でかつ安定的に得るためには、シリコンの融点から１３５０℃までの単結晶引き上げ軸方向の結晶中心の温度勾配Ｇ（℃／ｍｉｎ）に対する結晶成長速度Ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）の比の値Ｖ／Ｇを０．２０（ｍｍ^２／ｍｉｎ／℃）以上とすることが好ましい。
ウェーハ中の酸素濃度≦１３×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３（ｏｌｄ　ＡＳＴＭ）：
ＢＭＤの発生を抑制する観点から、ウェーハ表面への酸素析出物の析出を抑制するために、単結晶ウェーハ中の酸素速度を１３×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下とすることが好ましい。なお、上記の酸素濃度を低下させるための方法としては、ルツボの回転速度を調整する方法や引き上げ炉内の圧力を調整するなどの方法によればよい。
【００２６】
【実施例】
本発明の方法によりシリコン単結晶を引き上げ育成し、パーティクルモニター用単結晶ウェーハを切り出して、その効果を確認する試験を行った。
【００２７】
（実施例１）
図１は、本発明を実施するために用いたＣＺ法によるシリコン単結晶の製造装置を摸式的に示す図である。単結晶の育成方法は以下のとおりである。石英ルツボ３内に多結晶のシリコン原料を装入し、ヒータ５により加熱して石英ルツボ内にシリコンの原料融液を生成させる。この融液にシード１を浸漬し、シードとルツボを回転させながらシードを引き上げることによりシリコン単結晶２を引き上げ、育成させる。
【００２８】
熱シールド材７の内側には、強制冷却装置８を設置し、引き上げられたシリコン単結晶を部分的に強制冷却できる構造とした。本強制冷却装置は、冷却装置の内部に冷却媒体を循環させることにより、シリコン単結晶の特定の温度領域を上下の高さ方向に冷却して所定の温度分布を生じさせ、その温度分布の範囲を通過する単結晶の通過時間を制御できる機能を有する。
【００２９】
図１に示される装置の石英ルツボ内に高純度の多結晶シリコンを１４０ｋｇ装入し、単結晶の電気抵抗率が１０Ωｃｍとなるようにｐ型ドーパントのボロン（Ｂ）を添加した。装置内をアルゴン減圧雰囲気（アルゴン分圧：１．３３×１０^４Ｐａ以下）とし、ヒータにより加熱してシリコンを溶融させ融液とした。シードチャックに取り付けた種結晶を融液に浸漬し、ルツボおよび引き上げ軸を回転させつつ引き上げを行った。結晶方位は〈１００〉とし、まず結晶の無転位化のためのシード絞りを行った後、ショルダー部を形成させ、肩変えを行って目標のボディー径とした。
ボディー長さ１００ｍｍで引き上げ速度を１．３ｍｍ／ｍｉｎに調整してボディーの全長１７００ｍｍ、直径８インチの単結晶を育成した。
【００３０】
この引き上げ時における融点から１３５０℃まで温度が低下する間の単結晶中心の軸方向の温度勾配は５．５℃／ｍｍであった。また、このときの１１５０℃から１０７０℃の間の単結晶の通過時間は１３分であり、９００℃から８００℃の間の通過時間は２８分であった。
【００３１】
また、窒素をドープした単結晶についても同条件で引き上げを行った。窒素のドープは、シリコン原料の融液に窒素をドープし、単結晶直胴部（ボディー部）のトップ部において窒素濃度が１×１０^１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３となるように調整することにより行った。
【００３２】
上記の条件で育成した各シリコン単結晶について、単結晶直胴部の軸方向の位置で３００ｍｍ、５００ｍｍおよび１０００ｍｍの３ヵ所の位置からウェーハを切り出し、面取り、ラッピング、エッチング、鏡面研磨などの所定のウェーハ加工プロセスを施してサンプルウェーハを作成した。窒素ドープなしのサンプルウェーハについては、これらを試験番号１−１〜１−３の試験に供し、窒素をドープしたサンプルウェーハについては、同様に試験番号１−４〜１−６の試験に供した。各サンプリウェーハ中の酸素濃度は、いずれも１３×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３（ｏｌｄ　ＡＳＴＭ）以下である。
【００３３】
このようにして得られた各サンプルウェーハに対して、ＳＣ−１洗浄液（溶液組成は、Ｈ_２Ｏ_２：ＮＨ_４ＯＨ：Ｈ_２Ｏ＝１：１：５）により、１回当たり１０分間の洗浄を６回実施した。各洗浄回数毎に、レーザーパーティクルカウンターを使用して洗浄後のウェーハ表面上のＬＰＤを測定した。図３にそれらの測定結果示す。
【００３４】
図３の結果から明らかなように、洗浄開始前においては、ウェーハ表面の粒径が０．１２μｍ以上のＬＰＤ密度は、単結晶の窒素含有の有無に拘わらず試験番号１−１〜１−６のいずれにおいても０．０５個／ｃｍ^２以下である。また、３回の洗浄（洗浄時間３０分）までは、試験番号１−１〜１−６のいずれにおいても、粒径０．１２μｍ以上のＬＰＤ密度は、１個／ｃｍ^２以下である。
【００３５】
６回の洗浄（洗浄時間６０分）後においても、窒素を含有しない単結晶から切り出されたウェーハを用いた試験番号１−１〜１−３において、粒径０．１２μｍ以上のＬＰＤ密度は１０個／ｃｍ^２程度であり、１５個／ｃｍ^２以下という優れた品質のパーティクルモニター用ウェーハとして使用できることが判明した。さらに、窒素を含有させた単結晶から切り出されたウェーハを用いた試験番号１−４〜１−６では、ＬＰＤ密度は１個／ｃｍ^２以下であり、さらに一段と優れた品質のパーティクルモニター用ウェーハとして使用できる。
【００３６】
（実施例２）
次に、１１５０℃から１０７０℃の間の単結晶の通過時間および９００℃から８００℃の間の通過時間を種々変化させた試験を行った。
【００３７】
実施例１と同様に、図１に示される単結晶引き上げ装置を使用して、直径８インチ、電気抵抗率抵抗率が１０Ωｃｍ、ｐ型、結晶方位が〈１００〉、酸素濃度が１２．３×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３（ｏｌｄ　ＡＳＴＭ）以下のシリコン単結晶を育成した。
【００３８】
各単結晶から切り出されたウェーハについてＳＣ−１洗浄液により６０分間の洗浄を行った後、ＬＰＤ密度を測定した。
【００３９】
さらに、ＬＰＤ密度を測定後の各サンプルウェーハに対して、８００℃にて１ｈおよび１０００℃にて１６ｈの酸素雰囲気における析出評価熱処理を行った後、ウェーハをウェーハ表面に垂直な面で劈開し、ライト液（ＨＦ＋ＨＮＯ_３＋ＣｒＯ_３＋Ｃｕ（ＮＯ_３）_２＋Ｈ_２Ｏ＋ＣＨ_３ＣＯＯＨの混合液）に３分間浸漬してウェーハ断面をエッチングした後、光学顕微鏡により、倍率：４０倍にて劈開断面におけるＢＭＤ個数を測定し、単位面積当たりのＢＭＤ個数（以下「ＢＭＤ密度」という）を求めた。
【００４０】
表１に、各試験条件、ならびに、ＳＣ−１洗浄後のＬＰＤ密度およびＢＭＤ密度をまとめて示した。
【００４１】
【表１】

【００４２】
試験番号２−１〜２−４は、１１５０〜１０７０℃の範囲の単結晶の通過時間または９００〜８００℃の範囲の単結晶の通過時間の少なくともいずれかが本発明の範囲を外れている比較例であり、試験番号２−５〜２−７は、いずれも本発明の範囲を満たす本発明例である。
【００４３】
比較例である試験番号２−１〜２−４は、いずれもＳＣ−１洗浄液による６０分間洗浄後のＬＰＤ密度が１５個／ｃｍ^２を超えている。
【００４４】
これに対して、本発明例である試験番号２−５〜２−７は、ＳＣ−１洗浄液による洗浄後においても、ＬＰＤ密度が１５個／ｃｍ^２以下と少なく、また、ウェーハ内部のＢＭＤ密度も低く、良好な品質のパーティクルモニター用ウェーハとして使用できる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明のパーティクルモニター用ウェーハは、ウェーハ表面に検出される初期のＬＰＤ密度が極めて低く、またＳＣ−１洗浄液により繰り返し洗浄使用された後においてもＬＰＤ密度を低く保つことができる。本発明の方法によれば、ウェーハ表面のＬＰＤ密度が極めて低い高品質のパーティクルモニター用ウェーハを製造でき、産業の発展に大きく寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するために用いるシリコン単結晶の製造装置を摸式的に示す図である。
【図２】従来のシリコン単結晶の製造装置を模式的に示す図である。
【図３】ＳＣ−１溶液による洗浄時間と洗浄のＬＰＤ密度の測定結果との関係を示す図である。
【符号の説明】
１：シード（種結晶）、
２：シリコン単結晶、
３：石英ルツボ、
４：黒鉛ルツボ、
５：ヒータ、
６：断熱材、
７：熱シールド材、
８：強制冷却装置。

Claims

結晶引き上げ法により育成されたシリコン単結晶インゴットから切り出されたウェーハであって、該ウェーハ表面をＳＣ−１溶液により繰り返し洗浄した後においても、ウェーハ単位表面積当たりの、粒子径が０．１２μｍ以上のパーティクル数が１５個／ｃｍ^２以下であることを特徴とするパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハ。
結晶引き上げ法により育成された窒素濃度が１×１０^１３〜１×１０^１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３のシリコン単結晶インゴットから切り出されたウェーハであって、該ウェーハ表面をＳＣ−１溶液により繰り返し洗浄した後においても、ウェーハ単位表面積当たりの、粒子径０．１２μｍ以上のパーティクル数が１個／ｃｍ^２以下であることを特徴とするパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハ。
ＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ　ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ　ｐａｒｔｉｃｌｅ）の発生した領域を含むシリコン単結晶インゴットから切り出されたウェーハであることを特徴とする請求項１または２に記載のパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハ。
ウェーハ中の酸素濃度が１３×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３（ｏｌｄ　ＡＳＴＭ）以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハ。
請求項１〜４のいずれかに記載のシリコン単結晶ウェーハの製造方法であって、該単結晶インゴットの引き上げに際して、単結晶インゴットが１１５０℃から１０７０℃までの温度範囲を通過する時間を２０分以内とし、９００℃から８００℃までの温度範囲を通過する時間を４０分以内として育成されたシリコン単結晶インゴットからウェーハを切り出すことを特徴とするパーティクルモニター用シリコン単結晶ウェーハの製造方法。