JP2833851B2 - シリコン単結晶の製造方法 - Google Patents
シリコン単結晶の製造方法Info
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- JP2833851B2 JP2833851B2 JP28442590A JP28442590A JP2833851B2 JP 2833851 B2 JP2833851 B2 JP 2833851B2 JP 28442590 A JP28442590 A JP 28442590A JP 28442590 A JP28442590 A JP 28442590A JP 2833851 B2 JP2833851 B2 JP 2833851B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシリコン単結晶の製造方法に関する。
半導体デバイスは、ショクラルスキー法（CZ法）によ
りシリコン単結晶を引き上げ、シリコン単結晶をスライ
スなどの工程によりウェハに加工し、ウェハをデバイス
プロセスに投入することにより製造される。デバイスプ
ロセスにおいて、シリコンウェハが種々の熱処理を受け
ると、引き上げ時に単結晶中に取り込まれた酸素が析出
することはよく知られている。この酸素析出物は、デバ
イスプロセスでの汚染をゲッターするなど有効な働きを
する半面、過剰に析出したり、デバイスの活性領域に析
出すると、転位を誘発するなどデバイスの特性に影響が
生じる。したがって、半導体デバイスの歩留りを向上さ
せるためには、使用されるシリコンウェハの酸素析出量
がデバイスプロセスに適合していることが好ましい。
りシリコン単結晶を引き上げ、シリコン単結晶をスライ
スなどの工程によりウェハに加工し、ウェハをデバイス
プロセスに投入することにより製造される。デバイスプ
ロセスにおいて、シリコンウェハが種々の熱処理を受け
ると、引き上げ時に単結晶中に取り込まれた酸素が析出
することはよく知られている。この酸素析出物は、デバ
イスプロセスでの汚染をゲッターするなど有効な働きを
する半面、過剰に析出したり、デバイスの活性領域に析
出すると、転位を誘発するなどデバイスの特性に影響が
生じる。したがって、半導体デバイスの歩留りを向上さ
せるためには、使用されるシリコンウェハの酸素析出量
がデバイスプロセスに適合していることが好ましい。
従来、CZ法においては、シリコン融液に種結晶を浸し
て所定量のシリコン単結晶の引き上げを完了した後、シ
リコン単結晶を引き上げ時よりも速い速度で取り出し位
置まで上昇させて電源を切り、冷却して取り出してい
る。
て所定量のシリコン単結晶の引き上げを完了した後、シ
リコン単結晶を引き上げ時よりも速い速度で取り出し位
置まで上昇させて電源を切り、冷却して取り出してい
る。
しかし、このような操作を行うと、例えば第３図に示
すように、シリコン単結晶の部位によって引き上げ時の
熱履歴がかなり異なる。第３図はシリコン単結晶のヘッ
ド部及びテール部について、引き上げ時の熱履歴を示す
ものである。この図から明らかなように、テール部は融
液から固化した後、短時間で冷却されるのに対して、ヘ
ッド部は融液から固化した後にも、800℃以下の温度で
長時間にわたって徐冷されている。このように800℃以
下の温度における熱履歴が異なる部位から切り出された
ウェハでは、デバイスプロセスで熱処理を受けた時の酸
素析出量も異なる。このため、ゲッタリング能力も部位
によって異なり、デバイスプロセスでの歩留りが結晶部
位により異なるという問題がある。
すように、シリコン単結晶の部位によって引き上げ時の
熱履歴がかなり異なる。第３図はシリコン単結晶のヘッ
ド部及びテール部について、引き上げ時の熱履歴を示す
ものである。この図から明らかなように、テール部は融
液から固化した後、短時間で冷却されるのに対して、ヘ
ッド部は融液から固化した後にも、800℃以下の温度で
長時間にわたって徐冷されている。このように800℃以
下の温度における熱履歴が異なる部位から切り出された
ウェハでは、デバイスプロセスで熱処理を受けた時の酸
素析出量も異なる。このため、ゲッタリング能力も部位
によって異なり、デバイスプロセスでの歩留りが結晶部
位により異なるという問題がある。
本発明はデバイスプロセスでの酸素析出量が部位によ
らずほぼ一定しているシリコン単結晶を製造し得る方法
を提供することを目的とする。
らずほぼ一定しているシリコン単結晶を製造し得る方法
を提供することを目的とする。
本発明のシリコン単結晶の製造方法は、引上装置によ
りシリコン単結晶の引上げを完了した後、引上装置内の
シリコン融液面の上方における800℃以下の温度領域の
空間を、シリコン単結晶のテール部を0.8〜1.5mm/minの
速度で通過させる工程を有することを特徴とするもので
ある。
りシリコン単結晶の引上げを完了した後、引上装置内の
シリコン融液面の上方における800℃以下の温度領域の
空間を、シリコン単結晶のテール部を0.8〜1.5mm/minの
速度で通過させる工程を有することを特徴とするもので
ある。
本発明において、テールとはシリコンインゴットのウ
ェハが切り出される部分のテール側1/3を意味する。
ェハが切り出される部分のテール側1/3を意味する。
本発明は、前述した工程によりシリコン単結晶のテー
ル部を徐冷し、ヘッド部とテール部とで熱履歴が同一に
近づくようにするものである。
ル部を徐冷し、ヘッド部とテール部とで熱履歴が同一に
近づくようにするものである。
本発明において、シリコン単結晶のテール部を通過さ
せる空間の温度領域を800℃以下としたのは、800℃以下
での熱履歴がデバイスプロセスでの酸素析出量に大きく
影響するためである。引上装置内の温度分布を測定した
結果、空間の温度が800℃となるのは、引き上げ完了後
に残存した融液面から300〜500mm上方の位置であること
が判明した。
せる空間の温度領域を800℃以下としたのは、800℃以下
での熱履歴がデバイスプロセスでの酸素析出量に大きく
影響するためである。引上装置内の温度分布を測定した
結果、空間の温度が800℃となるのは、引き上げ完了後
に残存した融液面から300〜500mm上方の位置であること
が判明した。
本発明において、シリコン単結晶のテール部の通過速
度を0.8〜1.5mm/minとしたのは、単結晶の引き上げ速度
と同等の速度とするためである。通過速度が前記範囲を
はずれると、ヘッド部とテール部の熱履歴を同一に近づ
けることが困難となる。テール部の通過時間は、ヘッド
部がすでに800℃以下で徐冷された時間と同等になるよ
うに適宜設定されるが、２〜10時間程度である。
度を0.8〜1.5mm/minとしたのは、単結晶の引き上げ速度
と同等の速度とするためである。通過速度が前記範囲を
はずれると、ヘッド部とテール部の熱履歴を同一に近づ
けることが困難となる。テール部の通過時間は、ヘッド
部がすでに800℃以下で徐冷された時間と同等になるよ
うに適宜設定されるが、２〜10時間程度である。
以下、本発明の実施例を説明する。
引上装置を用い、直径５インチのシリコン単結晶を引
き上げた。シリコン単結晶のテール部を残存した融液面
の上方300mmの位置まで早送りし、800℃以下の温度領域
の空間を1.0mm/minの通過速度で上方へ３時間移動させ
た。その後、シリコン単結晶のテール部を残存した融液
面の上方600nmの位置まで早送りで移動させて停止し、
電源をオフして１時間冷却し、シリコン単結晶を取り出
した（実施例）。
き上げた。シリコン単結晶のテール部を残存した融液面
の上方300mmの位置まで早送りし、800℃以下の温度領域
の空間を1.0mm/minの通過速度で上方へ３時間移動させ
た。その後、シリコン単結晶のテール部を残存した融液
面の上方600nmの位置まで早送りで移動させて停止し、
電源をオフして１時間冷却し、シリコン単結晶を取り出
した（実施例）。
比較のために、引上装置を用い、直径５インチのシリ
コン単結晶を引き上げた後、シリコン単結晶のテール部
を残存した溶液面の上方600mmの位置まで早送りして停
止させ、電源をオフして１時間冷却し、シリコン単結晶
を取り出した（従来例）。
コン単結晶を引き上げた後、シリコン単結晶のテール部
を残存した溶液面の上方600mmの位置まで早送りして停
止させ、電源をオフして１時間冷却し、シリコン単結晶
を取り出した（従来例）。
これら２種のシリコン単結晶の各部位（対応する固化
率で表示）から切り出されたウェハについて、初期（未
熱処理）の酸素濃度と、800℃×３時間及び1000℃×16
時間の２段階熱処理後の酸素濃度とを測定した。これら
の結果を第１図（実施例）及び第２図（従来例）に示
す。
率で表示）から切り出されたウェハについて、初期（未
熱処理）の酸素濃度と、800℃×３時間及び1000℃×16
時間の２段階熱処理後の酸素濃度とを測定した。これら
の結果を第１図（実施例）及び第２図（従来例）に示
す。
また、２種のシリコン単結晶のヘッド部、中間部、及
びテール部から切り出されたウェハについて、酸素析出
量（初期の酸素濃度−２段階熱処理後の酸素濃度）を第
１表に示す。
びテール部から切り出されたウェハについて、酸素析出
量（初期の酸素濃度−２段階熱処理後の酸素濃度）を第
１表に示す。
第１図、第２図及び第１表から明らかなように、実施
例のシリコン単結晶では、ウェハが切り出された部位に
よらず酸素析出量がほぼ一定している。
例のシリコン単結晶では、ウェハが切り出された部位に
よらず酸素析出量がほぼ一定している。
以上詳述したように本発明の方法を用いれば、ウェハ
が切り出される部位によらずデバイスプロセスにおける
酸素析出量がほぼ一定しているシリコン単結晶を製造す
ることができ、ひいては半導体デバイスの歩留りを安定
化し、かつ向上することができる。
が切り出される部位によらずデバイスプロセスにおける
酸素析出量がほぼ一定しているシリコン単結晶を製造す
ることができ、ひいては半導体デバイスの歩留りを安定
化し、かつ向上することができる。
第１図は本発明の実施例の方法で製造されたシリコン単
結晶の各部位から切り出されたウェハについて、初期の
酸素濃度と２段階熱処理後の酸素濃度とを示す図、第２
図は従来の方法で製造されたシリコン単結晶の各部位か
ら切り出されたウェハについて、初期の酸素濃度と２段
階熱処理後の酸素濃度とを示す図、第３図は従来の方法
で製造されたシリコン単結晶のヘッド部及びテール部の
引き上げ時の熱履歴を示す図である。
結晶の各部位から切り出されたウェハについて、初期の
酸素濃度と２段階熱処理後の酸素濃度とを示す図、第２
図は従来の方法で製造されたシリコン単結晶の各部位か
ら切り出されたウェハについて、初期の酸素濃度と２段
階熱処理後の酸素濃度とを示す図、第３図は従来の方法
で製造されたシリコン単結晶のヘッド部及びテール部の
引き上げ時の熱履歴を示す図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−48491（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−177391（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−45893（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−56098（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−263792（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 28/00 - 35/00 C30B 15/00 C30B 15/20 - 15/28
Claims (1)
- 【請求項１】引上装置によりシリコン単結晶の引上げを
完了した後、引上装置内のシリコン融液面の上方におけ
る800℃以下の温度領域の空間を、シリコン単結晶のテ
ール部を0.8〜1.5mm/minの速度で通過させる工程を有す
ることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28442590A JP2833851B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | シリコン単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28442590A JP2833851B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | シリコン単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04160088A JPH04160088A (ja) | 1992-06-03 |
| JP2833851B2 true JP2833851B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=17678388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28442590A Expired - Fee Related JP2833851B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | シリコン単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2833851B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0947611A3 (en) * | 1998-03-17 | 2002-03-20 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | A method for producing a silicon single crystal and the silicon single crystal produced thereby |
-
1990
- 1990-10-24 JP JP28442590A patent/JP2833851B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04160088A (ja) | 1992-06-03 |
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