JP3449730B2 - 単結晶シリコンインゴットを製造する方法 - Google Patents
単結晶シリコンインゴットを製造する方法Info
- Publication number
- JP3449730B2 JP3449730B2 JP54318298A JP54318298A JP3449730B2 JP 3449730 B2 JP3449730 B2 JP 3449730B2 JP 54318298 A JP54318298 A JP 54318298A JP 54318298 A JP54318298 A JP 54318298A JP 3449730 B2 JP3449730 B2 JP 3449730B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ingot
- length
- temperature
- radius
- crystal
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/20—Controlling or regulating
- C30B15/203—Controlling or regulating the relationship of pull rate (v) to axial thermal gradient (G)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/20—Controlling or regulating
- C30B15/206—Controlling or regulating the thermal history of growing the ingot
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/322—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections
- H01L21/3221—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections of silicon bodies, e.g. for gettering
- H01L21/3225—Thermally inducing defects using oxygen present in the silicon body for intrinsic gettering
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1004—Apparatus with means for measuring, testing, or sensing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/21—Circular sheet or circular blank
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は一般に、電子部品の製造に使用される半導体
級単結晶シリコンの製造に関する。特に、本発明は、凝
集真性点欠陥（agglomerated intrinsic point defect
s）を有さない軸対称領域を有する単結晶シリコンイン
ゴットおよびウエハ、およびそれらの製造方法に関す
る。
級単結晶シリコンの製造に関する。特に、本発明は、凝
集真性点欠陥（agglomerated intrinsic point defect
s）を有さない軸対称領域を有する単結晶シリコンイン
ゴットおよびウエハ、およびそれらの製造方法に関す
る。
大部分の半導体電子部品製造方法の出発物質である単
結晶シリコンは、一般に、いわゆるチョクラルスキー
（Cz）法によって製造される。この方法においては、多
結晶シリコン（ポリシリコン）をルツボに装填し、溶融
し、種結晶を溶融シリコンと接触させ、単結晶を遅い引
き上げ（extraction）によって成長させる。ネック（ne
ck）の形成後、所望される、または目的とする直径に到
達するまで、引き上げ速度および／または溶融温度を低
下させることによって、結晶の直径を大きくする。次
に、メルト液位の低下を補いながら、引き上げ速度およ
び溶融温度を調節することによって、ほぼ一定の直径を
有する結晶の柱状本体を成長させる。成長プロセスの終
了近くであるが、ルツボから溶融シリコンがなくなる前
に、結晶直径を徐々に減少させて、エンドコーン（end
−cone）を形成しなければならない。一般に、エンドコ
ーンは、結晶引き上げ速度およびルツボに供給される熱
を、増加させることによって形成される。直径が充分に
小さくなったときに、結晶をメルトから分離する。
結晶シリコンは、一般に、いわゆるチョクラルスキー
（Cz）法によって製造される。この方法においては、多
結晶シリコン（ポリシリコン）をルツボに装填し、溶融
し、種結晶を溶融シリコンと接触させ、単結晶を遅い引
き上げ（extraction）によって成長させる。ネック（ne
ck）の形成後、所望される、または目的とする直径に到
達するまで、引き上げ速度および／または溶融温度を低
下させることによって、結晶の直径を大きくする。次
に、メルト液位の低下を補いながら、引き上げ速度およ
び溶融温度を調節することによって、ほぼ一定の直径を
有する結晶の柱状本体を成長させる。成長プロセスの終
了近くであるが、ルツボから溶融シリコンがなくなる前
に、結晶直径を徐々に減少させて、エンドコーン（end
−cone）を形成しなければならない。一般に、エンドコ
ーンは、結晶引き上げ速度およびルツボに供給される熱
を、増加させることによって形成される。直径が充分に
小さくなったときに、結晶をメルトから分離する。
単結晶シリコンにおける多くの欠陥が、凝固後に結晶
が冷却する際に、結晶成長室において形成されることが
最近確認された。そのような欠陥は、一部は、空孔（空
格子点）（vacancies）および自己格子間物（self−int
erstitials）として既知の、過剰の（即ち、溶解極限よ
り以上の濃度）真性点欠陥の存在によって生じる。メル
トから成長するシリコン結晶は一般に、結晶格子空孔
（Ｖ）またはシリコン自己格子間物（Ｉ）の、どちらか
一方のタイプの過剰の真性点欠陥を有して成長する。シ
リコンにおけるこれらの点欠陥のタイプおよび初期濃度
は凝固時に固定され、v/G0値（ｖは成長速度であり、G0
は凝固時の結晶の瞬間軸温度勾配である。）によって調
節されることは理解されている。図１を参照すると、v/
G0値の増加に関して、漸減的な自己格子間物優勢成長か
ら漸増的な空格子点優勢成長への転移がv/G0の臨界値の
近くで生じる。この臨界値は、現在入手できる情報に基
づき、約2.1×10-5cm2/sKであるようである。この臨界
値において、これらの真性の点欠陥の濃度は平衡してい
る。
が冷却する際に、結晶成長室において形成されることが
最近確認された。そのような欠陥は、一部は、空孔（空
格子点）（vacancies）および自己格子間物（self−int
erstitials）として既知の、過剰の（即ち、溶解極限よ
り以上の濃度）真性点欠陥の存在によって生じる。メル
トから成長するシリコン結晶は一般に、結晶格子空孔
（Ｖ）またはシリコン自己格子間物（Ｉ）の、どちらか
一方のタイプの過剰の真性点欠陥を有して成長する。シ
リコンにおけるこれらの点欠陥のタイプおよび初期濃度
は凝固時に固定され、v/G0値（ｖは成長速度であり、G0
は凝固時の結晶の瞬間軸温度勾配である。）によって調
節されることは理解されている。図１を参照すると、v/
G0値の増加に関して、漸減的な自己格子間物優勢成長か
ら漸増的な空格子点優勢成長への転移がv/G0の臨界値の
近くで生じる。この臨界値は、現在入手できる情報に基
づき、約2.1×10-5cm2/sKであるようである。この臨界
値において、これらの真性の点欠陥の濃度は平衡してい
る。
v/G0値が臨界値を超えると、空格子点濃度は増加す
る。同様に、v/G0値が臨界値よりも小さくなると、自己
格子間物濃度は増加する。これらの濃度が系の臨界的な
過飽和レベルに達する場合、および点欠陥の移動性が充
分に高い場合、反応または凝集事象が生じ得る。シリコ
ンにおいて凝集した真性の点欠陥は、複雑な高集積度回
路の製造における材料の歩留りに重大な影響を与え得
る。
る。同様に、v/G0値が臨界値よりも小さくなると、自己
格子間物濃度は増加する。これらの濃度が系の臨界的な
過飽和レベルに達する場合、および点欠陥の移動性が充
分に高い場合、反応または凝集事象が生じ得る。シリコ
ンにおいて凝集した真性の点欠陥は、複雑な高集積度回
路の製造における材料の歩留りに重大な影響を与え得
る。
空孔タイプの欠陥は、Ｄ欠陥、フローパターン（FP
D）欠陥、ゲートオキシドインテグリティ（GOI）欠陥、
クリスタルオリジネーテッドパーティクル（COP）欠
陥、クリスタルオリジネーテッドライトポイント（LP
D）欠陥、および、赤外線散乱法、例えば、走査赤外線
鏡検法およびレーザー走査断層撮影法によって観察され
るある種のバルク欠陥（bulk defects）のような、観察
可能な結晶欠陥の原因であることが確認されている。環
酸化誘導堆積欠陥（ring oxidation induced stacking
faults）（OISF）の核として作用する欠陥も、過剰空孔
の領域に存在する。この特定の欠陥は、過剰空孔の存在
によって引き起こされる高温有核酸素凝集塊であると考
えられる。
D）欠陥、ゲートオキシドインテグリティ（GOI）欠陥、
クリスタルオリジネーテッドパーティクル（COP）欠
陥、クリスタルオリジネーテッドライトポイント（LP
D）欠陥、および、赤外線散乱法、例えば、走査赤外線
鏡検法およびレーザー走査断層撮影法によって観察され
るある種のバルク欠陥（bulk defects）のような、観察
可能な結晶欠陥の原因であることが確認されている。環
酸化誘導堆積欠陥（ring oxidation induced stacking
faults）（OISF）の核として作用する欠陥も、過剰空孔
の領域に存在する。この特定の欠陥は、過剰空孔の存在
によって引き起こされる高温有核酸素凝集塊であると考
えられる。
自己格子間物に関係する欠陥は、あまり研究されてい
ない。それらは一般に、低密度の格子間物タイプのディ
スロケーション（転位）のループまたはネットワークで
あると考えられている。そのような欠陥は、重要なウエ
ハ性能規準であるゲートオキシドインテグリティ欠陥の
原因ではないが、電流漏出問題に一般に関係する他のタ
イプのデバイス欠陥の原因であることが広く認識されて
いる。
ない。それらは一般に、低密度の格子間物タイプのディ
スロケーション（転位）のループまたはネットワークで
あると考えられている。そのような欠陥は、重要なウエ
ハ性能規準であるゲートオキシドインテグリティ欠陥の
原因ではないが、電流漏出問題に一般に関係する他のタ
イプのデバイス欠陥の原因であることが広く認識されて
いる。
チョクラルスキーシリコンにおける、そのような空孔
および自己格子間物の凝集欠陥の密度は通常、約１＊10
3/cm3〜約１＊107/cm3の範囲である。これらの数値は比
較的低いが、凝集真性点欠陥は、デバイス製造者にとっ
て重大性が急激に高まっており、事実上、デバイス製造
プロセスにおける歩留り制限要因であると今や考えられ
ている。
および自己格子間物の凝集欠陥の密度は通常、約１＊10
3/cm3〜約１＊107/cm3の範囲である。これらの数値は比
較的低いが、凝集真性点欠陥は、デバイス製造者にとっ
て重大性が急激に高まっており、事実上、デバイス製造
プロセスにおける歩留り制限要因であると今や考えられ
ている。
現在のところ、凝集真性点欠陥の問題を扱う主に３つ
の方法が一般に存在する。第一の方法は、結晶引き上げ
方法に焦点を当てて、インゴットにおける凝集真性点欠
陥の数密度（number density）を減少させる方法を包含
する。この方法は、空格子点優勢材の形成を生じる結晶
引き上げ条件を有する方法、および、自己格子間物優勢
材の形成を生じる結晶引き上げ条件を有する方法に、さ
らに分けることができる。例えば、（ｉ）v/G0を調節し
て、結晶格子空孔が優勢な真性点欠陥である結晶を成長
させ、および（ii）結晶引き上げプロセスの間に、約11
00℃から約1050℃へのシリコンインゴットの冷却速度を
変化させて（一般に遅くする）凝集欠陥の核形成速度に
影響を与える、ことによって凝集欠陥の数密度を減少さ
せることが提案されている。この方法は凝集欠陥の数密
度を減少させるが、それらの形成を防止することはでき
ない。デバイス製造者に課せられる要求がますます厳し
いものになっているので、これらの欠陥の存在は大きな
問題になっている。
の方法が一般に存在する。第一の方法は、結晶引き上げ
方法に焦点を当てて、インゴットにおける凝集真性点欠
陥の数密度（number density）を減少させる方法を包含
する。この方法は、空格子点優勢材の形成を生じる結晶
引き上げ条件を有する方法、および、自己格子間物優勢
材の形成を生じる結晶引き上げ条件を有する方法に、さ
らに分けることができる。例えば、（ｉ）v/G0を調節し
て、結晶格子空孔が優勢な真性点欠陥である結晶を成長
させ、および（ii）結晶引き上げプロセスの間に、約11
00℃から約1050℃へのシリコンインゴットの冷却速度を
変化させて（一般に遅くする）凝集欠陥の核形成速度に
影響を与える、ことによって凝集欠陥の数密度を減少さ
せることが提案されている。この方法は凝集欠陥の数密
度を減少させるが、それらの形成を防止することはでき
ない。デバイス製造者に課せられる要求がますます厳し
いものになっているので、これらの欠陥の存在は大きな
問題になっている。
結晶本体の成長の間に、引き上げ速度を、約0.4mm/分
未満に減少させることも提案されている。しかし、その
ような遅い引き上げ速度は、各結晶引き上げ器の処理量
を減少させるので、この提案も充分なものではない。さ
らに重大なことに、そのような引き上げ速度は、高度に
集中した自己格子間物を有する単結晶シリコンの形成に
導く。このような高度の集中は、結果的に、凝集自己格
子間物欠陥の形成、およびそのような欠陥に伴って生じ
る全ての問題を生じる。
未満に減少させることも提案されている。しかし、その
ような遅い引き上げ速度は、各結晶引き上げ器の処理量
を減少させるので、この提案も充分なものではない。さ
らに重大なことに、そのような引き上げ速度は、高度に
集中した自己格子間物を有する単結晶シリコンの形成に
導く。このような高度の集中は、結果的に、凝集自己格
子間物欠陥の形成、およびそのような欠陥に伴って生じ
る全ての問題を生じる。
凝集真性点欠陥の問題を扱う第二の方法は、凝集真性
点欠陥を、それらの形成後に、溶解または消滅（annihi
lation）することに焦点を当てる方法を包含する。一般
に、これは、ウエハ形態のシリコンの高温熱処理を使用
することによって行われる。例えば、Fusegawaらは、ヨ
ーロッパ特許出願第503816A1号において、0.8mm/分より
速い成長速度においてシリコンインゴットを成長させ、
インゴットからスライスされるウエハを1150℃〜1280℃
の温度で熱処理して、ウエハ表面付近の薄い領域におけ
る欠陥密度を減少させることを開示している。必要とさ
れる特定の処理は、ウエハにおける凝集真性点欠陥の集
中および位置に依存して変化する。そのような欠陥の均
一な軸方向集中を有さない結晶からカットされる種々の
ウエハは、種々の成長後の処理条件を必要とする。さら
に、そのようなウエハ熱処理は、相対的にコストが高
く、金属性不純物をシリコンウエハに導入する可能性が
あり、結晶に関係する全てのタイプの欠陥に全般的に有
効ではない。
点欠陥を、それらの形成後に、溶解または消滅（annihi
lation）することに焦点を当てる方法を包含する。一般
に、これは、ウエハ形態のシリコンの高温熱処理を使用
することによって行われる。例えば、Fusegawaらは、ヨ
ーロッパ特許出願第503816A1号において、0.8mm/分より
速い成長速度においてシリコンインゴットを成長させ、
インゴットからスライスされるウエハを1150℃〜1280℃
の温度で熱処理して、ウエハ表面付近の薄い領域におけ
る欠陥密度を減少させることを開示している。必要とさ
れる特定の処理は、ウエハにおける凝集真性点欠陥の集
中および位置に依存して変化する。そのような欠陥の均
一な軸方向集中を有さない結晶からカットされる種々の
ウエハは、種々の成長後の処理条件を必要とする。さら
に、そのようなウエハ熱処理は、相対的にコストが高
く、金属性不純物をシリコンウエハに導入する可能性が
あり、結晶に関係する全てのタイプの欠陥に全般的に有
効ではない。
凝集真性点欠陥の問題を扱う第三の方法は、単結晶シ
リコンウエアの表面における、シリコンの薄い結晶質層
のエピタキシャル付着である。この方法は、凝集真性点
欠陥を実質的に有さない表面を有する単結晶シリコンウ
エハを提供する。しかし、エピタキシャル付着は、ウエ
ハのコストを顕著に増加させる。
リコンウエアの表面における、シリコンの薄い結晶質層
のエピタキシャル付着である。この方法は、凝集真性点
欠陥を実質的に有さない表面を有する単結晶シリコンウ
エハを提供する。しかし、エピタキシャル付着は、ウエ
ハのコストを顕著に増加させる。
これらの事情に鑑みて、凝集真性点欠陥を形成する凝
集反応を抑制することによって、凝集真性点欠陥の形成
を防止する役割を果たす、単結晶シリコンの製造方法が
今なお必要とされている。単に、そのような欠陥が形成
される速度を制限するか、または、それらが形成された
後にその欠陥のいくらかを消滅させるよりむしろ、凝集
反応を抑制する役割を果たす方法によって、凝集真性点
欠陥を実質的に有さないシリコン基板を得ることができ
る。そのような方法は、エピタキシャル法に伴う高いコ
ストを必要とせずに、１つのウエハについて得られる集
積回路の数において、エピ様の（epi−like）歩留り可
能性を有する単結晶シリコンウエハを提供することもで
きる。
集反応を抑制することによって、凝集真性点欠陥の形成
を防止する役割を果たす、単結晶シリコンの製造方法が
今なお必要とされている。単に、そのような欠陥が形成
される速度を制限するか、または、それらが形成された
後にその欠陥のいくらかを消滅させるよりむしろ、凝集
反応を抑制する役割を果たす方法によって、凝集真性点
欠陥を実質的に有さないシリコン基板を得ることができ
る。そのような方法は、エピタキシャル法に伴う高いコ
ストを必要とせずに、１つのウエハについて得られる集
積回路の数において、エピ様の（epi−like）歩留り可
能性を有する単結晶シリコンウエハを提供することもで
きる。
発明の要旨
従って、本発明の目的は、結晶格子空孔またはシリコ
ン自己格子間物の凝集から生じる欠陥を実質的に有さな
い、実質的半径方向幅の軸対称領域を有する、インゴッ
トまたはウエハ形態の単結晶シリコンの提供；および、
空孔および自己格子間物の集中が制御されて、インゴッ
トが凝固温度から冷却する際に、インゴットの直径一定
部分の軸対称領域における真性点欠陥の凝集を防止す
る、単結晶シリコンインゴットの製造方法を提供するこ
とである。
ン自己格子間物の凝集から生じる欠陥を実質的に有さな
い、実質的半径方向幅の軸対称領域を有する、インゴッ
トまたはウエハ形態の単結晶シリコンの提供；および、
空孔および自己格子間物の集中が制御されて、インゴッ
トが凝固温度から冷却する際に、インゴットの直径一定
部分の軸対称領域における真性点欠陥の凝集を防止す
る、単結晶シリコンインゴットの製造方法を提供するこ
とである。
従って、簡単に言えば、本発明は、中心軸、中心軸に
ほぼ垂直な前面および後面、周囲縁、および中心軸から
ウエハの周囲縁に延在する半径を有する単結晶シリコン
ウエハに関する。該ウエハは、凝集真性点欠陥を実質的
に有さない軸対称領域を有する。該軸対称領域が、ウエ
ハの周囲縁から半径方向に内向きに延在し、周囲縁から
中心軸に向かって半径方向に測定される幅を有し、該幅
がウエハの半径の長さの少なくとも約40％である。
ほぼ垂直な前面および後面、周囲縁、および中心軸から
ウエハの周囲縁に延在する半径を有する単結晶シリコン
ウエハに関する。該ウエハは、凝集真性点欠陥を実質的
に有さない軸対称領域を有する。該軸対称領域が、ウエ
ハの周囲縁から半径方向に内向きに延在し、周囲縁から
中心軸に向かって半径方向に測定される幅を有し、該幅
がウエハの半径の長さの少なくとも約40％である。
本発明は、さらに、中心軸、シードコーン、エンドコ
ーン、ならびに、周囲縁、および中心軸から周囲縁に延
在する半径を有するシードコーンとエンドコーンの間の
直径一定部分を有する単結晶シリコンインゴットにも関
する。単結晶シリコンインゴットの特徴は、インゴット
が成長し凝固温度から冷却した後に、直径一定部分が軸
対称領域を有し、該領域は実質的に凝集真性点欠陥を有
さないことである。該軸対称領域は、周囲縁から半径方
向に内向きに延在し、中心軸に向かって周囲縁から半径
方向に測定した場合にインゴットの直径一定部分の半径
の長さの少なくとも約30％の幅を有する。該軸対称領域
は、中心軸に沿って測定した場合にインゴットの直径一
定部分の長さの少なくとも約20％の長さを有する。
ーン、ならびに、周囲縁、および中心軸から周囲縁に延
在する半径を有するシードコーンとエンドコーンの間の
直径一定部分を有する単結晶シリコンインゴットにも関
する。単結晶シリコンインゴットの特徴は、インゴット
が成長し凝固温度から冷却した後に、直径一定部分が軸
対称領域を有し、該領域は実質的に凝集真性点欠陥を有
さないことである。該軸対称領域は、周囲縁から半径方
向に内向きに延在し、中心軸に向かって周囲縁から半径
方向に測定した場合にインゴットの直径一定部分の半径
の長さの少なくとも約30％の幅を有する。該軸対称領域
は、中心軸に沿って測定した場合にインゴットの直径一
定部分の長さの少なくとも約20％の長さを有する。
本発明は、さらに単結晶シリコンインゴットを成長さ
せる方法であって、中心軸、シードコーン、エンドコー
ン、ならびに、周囲縁、および中心軸から周囲縁に延在
する半径を有するシードコーンとエンドコーンの間の直
径一定部分を有して成るインゴットを、チョクラルスキ
ー法よって、シリコンメルトから成長させ、次に、凝固
温度から冷却する方法にも関する。該方法は、インゴッ
トの直径一定部分が成長する間に、結晶の成長速度ｖお
よび瞬間軸温度勾配G0を調節して、軸対称領域を形成さ
せることを含んで成り、該領域は、インゴットを凝固温
度から冷却する際に、実質的に凝集真性点欠陥を有さな
い。軸対称領域は、周囲縁から中心軸へ半径方向の内向
きに延在し、周囲縁から中心軸に向かって半径方向に測
定した場合にインゴットの直径一定部分の半径の長さの
少なくとも約30％の幅を有し、該中心軸に沿って測定し
た場合直径一定部分の長さの少なくとも約20％の長さを
有する。
せる方法であって、中心軸、シードコーン、エンドコー
ン、ならびに、周囲縁、および中心軸から周囲縁に延在
する半径を有するシードコーンとエンドコーンの間の直
径一定部分を有して成るインゴットを、チョクラルスキ
ー法よって、シリコンメルトから成長させ、次に、凝固
温度から冷却する方法にも関する。該方法は、インゴッ
トの直径一定部分が成長する間に、結晶の成長速度ｖお
よび瞬間軸温度勾配G0を調節して、軸対称領域を形成さ
せることを含んで成り、該領域は、インゴットを凝固温
度から冷却する際に、実質的に凝集真性点欠陥を有さな
い。軸対称領域は、周囲縁から中心軸へ半径方向の内向
きに延在し、周囲縁から中心軸に向かって半径方向に測
定した場合にインゴットの直径一定部分の半径の長さの
少なくとも約30％の幅を有し、該中心軸に沿って測定し
た場合直径一定部分の長さの少なくとも約20％の長さを
有する。
本発明の他の目的および特徴は、一部は明らかであ
り、一部は下記に記載される。
り、一部は下記に記載される。
図面の簡単な説明
図１は、自己格子間物［Ｉ］および空孔［Ｖ］の初期
濃度が、比率v/G0［ｖは成長速度であり、G0は平均軸温
度勾配である。］の数値の増加に伴って変化する例を示
すグラフである。
濃度が、比率v/G0［ｖは成長速度であり、G0は平均軸温
度勾配である。］の数値の増加に伴って変化する例を示
すグラフである。
図２は、自己格子間物［Ｉ］の所定初期濃度に関して
温度Ｔが低下するに伴って、凝集格子間欠陥の形成に必
要とされる自由エネルギーの変化ΔGIが増加する例を示
すグラフである。
温度Ｔが低下するに伴って、凝集格子間欠陥の形成に必
要とされる自由エネルギーの変化ΔGIが増加する例を示
すグラフである。
図３は、放射拡散の手段によって、自己格子間物
［Ｉ］の濃度の抑制の結果として、ΔGI（凝集格子間欠
陥の生成に必要な自由エネルギーの変化）がいかに低下
するか（温度Ｔの低下に伴って）を例示するグラフであ
る。実線は放射拡散がない場合を示し、一方、点線は拡
散の効果を含んでいる。
［Ｉ］の濃度の抑制の結果として、ΔGI（凝集格子間欠
陥の生成に必要な自由エネルギーの変化）がいかに低下
するか（温度Ｔの低下に伴って）を例示するグラフであ
る。実線は放射拡散がない場合を示し、一方、点線は拡
散の効果を含んでいる。
図４は、凝集反応が妨げられるように、放射拡散の手
段によって、自己格子間物［Ｉ］の濃度の抑制の結果と
して、ΔGI（凝集格子間欠陥の生成に必要な自由エネル
ギーの変化）がいかに充分に低下するか（温度Ｔの低下
に伴って）を例示するグラフである。実線は放射拡散が
ない場合を示し、一方、点線は拡散の効果を含んでい
る。
段によって、自己格子間物［Ｉ］の濃度の抑制の結果と
して、ΔGI（凝集格子間欠陥の生成に必要な自由エネル
ギーの変化）がいかに充分に低下するか（温度Ｔの低下
に伴って）を例示するグラフである。実線は放射拡散が
ない場合を示し、一方、点線は拡散の効果を含んでい
る。
図５は、G0の数値の増加によって比率v/G0の数値が減
少するに伴って、自己格子間物［Ｉ］および空孔［Ｖ］
の初期濃度が、ウエハのインゴットの半径に沿って変化
する例を示すグラフである。
少するに伴って、自己格子間物［Ｉ］および空孔［Ｖ］
の初期濃度が、ウエハのインゴットの半径に沿って変化
する例を示すグラフである。
図６は、それぞれ優勢材の空孔Ｖおよび自己格子間物
Ｉの領域、ならびにそれらの間に存在するV/I境界を示
す単結晶シリコンインゴットまたはウエハの正面図であ
る。
Ｉの領域、ならびにそれらの間に存在するV/I境界を示
す単結晶シリコンインゴットまたはウエハの正面図であ
る。
図7aは、自己格子間物の放射拡散による半径位置の関
数として、空格子点または自己格子間物の初期濃度がい
かに変化するかを例示するグラフである。また、このよ
うな拡散が、いかにV/I境界の位置をインゴットの中心
に近い方に移動させるか（空格子点および自己格子間物
の再結合の結果として）、ならびに、自己格子間物
［Ｉ］の濃度を抑制するかも示されている。
数として、空格子点または自己格子間物の初期濃度がい
かに変化するかを例示するグラフである。また、このよ
うな拡散が、いかにV/I境界の位置をインゴットの中心
に近い方に移動させるか（空格子点および自己格子間物
の再結合の結果として）、ならびに、自己格子間物
［Ｉ］の濃度を抑制するかも示されている。
図7bは、図7aに示されているような自己格子間物濃度
［Ｉ］の抑制が、あらゆる場所でΔGIを、シリコンの自
己格子間物反応が起こる臨界値未満の値に維持するのに
いかに充分であるかを例示する、半径位置の関数として
のΔGIのグラフである。
［Ｉ］の抑制が、あらゆる場所でΔGIを、シリコンの自
己格子間物反応が起こる臨界値未満の値に維持するのに
いかに充分であるかを例示する、半径位置の関数として
のΔGIのグラフである。
図7cは、自己格子間物の放射拡散による半径位置の関
数として、空格子点または自己格子間物の初期濃度がい
かに変化するかの別例を示すグラフである。図7aと比較
して、このような拡散が、V/I境界の位置をインゴット
の中心に近い方にあるようにし（空格子点および自己格
子間物の再結合の結果として）、V/I境界の外側の領域
における格子間物濃度の増加を与えることに注意すべき
である。
数として、空格子点または自己格子間物の初期濃度がい
かに変化するかの別例を示すグラフである。図7aと比較
して、このような拡散が、V/I境界の位置をインゴット
の中心に近い方にあるようにし（空格子点および自己格
子間物の再結合の結果として）、V/I境界の外側の領域
における格子間物濃度の増加を与えることに注意すべき
である。
図7dは、図7cに示されているような自己格子間物濃度
［Ｉ］の抑制が、あらゆる場所でΔGIを、シリコンの自
己格子間物反応が起こる臨界値未満の値に維持するのに
いかに不充分であるかを例示する、半径位置の関数とし
てのΔGIのグラフである。
［Ｉ］の抑制が、あらゆる場所でΔGIを、シリコンの自
己格子間物反応が起こる臨界値未満の値に維持するのに
いかに不充分であるかを例示する、半径位置の関数とし
てのΔGIのグラフである。
図7eは、自己格子間物の放射拡散による半径位置の関
数として、空格子点または自己格子間物の初期濃度がい
かに変化するかの別例を示すグラフである。図7aと比較
して、拡散の増加が、自己格子間物濃度のより大きな抑
制を与えたことに注意すべきである。
数として、空格子点または自己格子間物の初期濃度がい
かに変化するかの別例を示すグラフである。図7aと比較
して、拡散の増加が、自己格子間物濃度のより大きな抑
制を与えたことに注意すべきである。
図7fは、図7eに示されているような自己格子間物濃度
［Ｉ］のより大きな抑制が、図7bと比較して、いかにΔ
GIのより大きな抑制を与えたかを例示する、半径位置の
関数としてのΔGIのグラフである。
［Ｉ］のより大きな抑制が、図7bと比較して、いかにΔ
GIのより大きな抑制を与えたかを例示する、半径位置の
関数としてのΔGIのグラフである。
図7gは、自己格子間物の放射拡散による半径位置の関
数として、空格子点または自己格子間物の初期濃度がい
かに変化するかの別例を示すグラフである。図7cと比較
して、拡散の増加が、自己格子間物濃度のより大きな抑
制を与えたことに注意すべきである。
数として、空格子点または自己格子間物の初期濃度がい
かに変化するかの別例を示すグラフである。図7cと比較
して、拡散の増加が、自己格子間物濃度のより大きな抑
制を与えたことに注意すべきである。
図7hは、図7gに示されているような自己格子間物濃度
［Ｉ］のより大きな抑制が、図7dと比較して、いかにΔ
GIのより大きな抑制を与えたかを例示する、半径位置の
関数としてのΔGIのグラフである。
［Ｉ］のより大きな抑制が、図7dと比較して、いかにΔ
GIのより大きな抑制を与えたかを例示する、半径位置の
関数としてのΔGIのグラフである。
図7iは、自己格子間物の放射拡散による半径位置の関
数として、空格子点または自己格子間物の初期濃度がい
かに変化するかの別例を示すグラフである。この例にお
いては、充分量の自己格子間物が空格子点と再結合し
て、空格子点優勢領域がもはや存在しないことに注意す
べきである。
数として、空格子点または自己格子間物の初期濃度がい
かに変化するかの別例を示すグラフである。この例にお
いては、充分量の自己格子間物が空格子点と再結合し
て、空格子点優勢領域がもはや存在しないことに注意す
べきである。
図7jは、図7iに示されているような自己格子間物の放
射拡散が、結晶半径に沿うあらゆる場所での、凝集格子
間欠陥の抑制を維持するのにいかに充分であるかを例示
する、半径位置の関数としてのΔGIのグラフである。
射拡散が、結晶半径に沿うあらゆる場所での、凝集格子
間欠陥の抑制を維持するのにいかに充分であるかを例示
する、半径位置の関数としてのΔGIのグラフである。
図８は、単結晶シリコンインゴットの長さ方向の断面
図であり、インゴットの直径一定部分の軸対称領域を詳
細に示すものである。
図であり、インゴットの直径一定部分の軸対称領域を詳
細に示すものである。
図９は、単結晶シリコンインゴットの直径一定部分の
セグメントの長さ方向の断面図であり、軸対称領域の幅
における軸変動を詳細に示すものである。
セグメントの長さ方向の断面図であり、軸対称領域の幅
における軸変動を詳細に示すものである。
図10は、インゴットの半径未満の幅の軸対称領域を有
する単結晶シリコンインゴットの直径一定部分のセグメ
ントの長さ方向の断面図であり、この領域が、空格子点
優勢材のほぼ円筒状である領域をさらに含むことを詳細
に示すものである。
する単結晶シリコンインゴットの直径一定部分のセグメ
ントの長さ方向の断面図であり、この領域が、空格子点
優勢材のほぼ円筒状である領域をさらに含むことを詳細
に示すものである。
図11は、図10に示した軸対称領域の長さ方向の断面図
である。
である。
図12は、インゴットの半径に等しい幅の軸対称領域を
有する単結晶シリコンインゴットの直径一定部分のセグ
メントの長さ方向の断面図であり、この領域が、凝集真
性点欠陥を実質的に含まない自己格子間物優勢材のほぼ
円筒状である領域であることを詳細に示すものである。
有する単結晶シリコンインゴットの直径一定部分のセグ
メントの長さ方向の断面図であり、この領域が、凝集真
性点欠陥を実質的に含まない自己格子間物優勢材のほぼ
円筒状である領域であることを詳細に示すものである。
図13は、空孔優勢材（空格子点優勢材）（vacancy do
minated matetrial）のほぼ円筒状の領域、自己格子間
優勢材のほぼ環状の軸対称領域、それらの間に存在する
V/I境界、および凝集格子間欠陥の領域を詳細に示す、
一連の酸素析出熱処理後のインゴットの軸方向カットの
少数担体寿命のスキャンによって得られる画像である。
minated matetrial）のほぼ円筒状の領域、自己格子間
優勢材のほぼ環状の軸対称領域、それらの間に存在する
V/I境界、および凝集格子間欠陥の領域を詳細に示す、
一連の酸素析出熱処理後のインゴットの軸方向カットの
少数担体寿命のスキャンによって得られる画像である。
図14は、引き上げ速度が、結晶の長さの一部において
線状に減少することを示す、結晶の長さの関数としての
引き上げ速度（即ち、種の引き上げ）のグラフである。
線状に減少することを示す、結晶の長さの関数としての
引き上げ速度（即ち、種の引き上げ）のグラフである。
図15は、実施例１に記載のような、一連の酸素析出熱
処理後の、インゴットの軸方向カットの少数担体寿命の
スキャンによって得られる画像である。
処理後の、インゴットの軸方向カットの少数担体寿命の
スキャンによって得られる画像である。
図16は、実施例１に記載のような、ｖ＊（Ｚ）で示さ
れる曲線を得るために使用される、それぞれ１〜４で示
される４つの単結晶シリコンにおける、結晶の長さの関
数としての引き上げ速度のグラフである。
れる曲線を得るために使用される、それぞれ１〜４で示
される４つの単結晶シリコンにおける、結晶の長さの関
数としての引き上げ速度のグラフである。
図17は、実施例２に記載の２種類の場合における、半
径方向位置の関数としての、メルト／固体界面G0におけ
る平均軸方向温度勾配のグラフである。
径方向位置の関数としての、メルト／固体界面G0におけ
る平均軸方向温度勾配のグラフである。
図18は、実施例２に記載の２種類の場合における、半
径方向位置の関数としての、空孔「Ｖ」および自己格子
間物「Ｉ」の初期濃度のグラフである。
径方向位置の関数としての、空孔「Ｖ」および自己格子
間物「Ｉ」の初期濃度のグラフである。
図19は、実施例３に記載の２種類の場合における、イ
ンゴットにおける軸方向温度プロフィールを示す、軸方
向位置の関数としての温度のグラフである。
ンゴットにおける軸方向温度プロフィールを示す、軸方
向位置の関数としての温度のグラフである。
図20は、図19に示され、実施例３にさらに詳しく記載
される２種類の冷却条件から得られる自己格子間物濃度
のグラフである。
される２種類の冷却条件から得られる自己格子間物濃度
のグラフである。
図21は、実施例４に記載のような、一連の酸素析出熱
処理後の、全インゴットの軸方向カットの少数担体寿命
のスキャンによって得られる画像である。
処理後の、全インゴットの軸方向カットの少数担体寿命
のスキャンによって得られる画像である。
好適な実施形態の詳細な説明
本明細書中で使用されている下記の表現または用語
は、下記の意味を有するものとする。「凝集した真性の
点欠陥」は、下記によって生じる欠陥を意味する：
（ｉ）空格子点が凝集して、Ｄ欠陥、フローパターン欠
陥、ゲート（gate）酸化物の、保全性欠陥（integrity
defect）、結晶起源の粒子欠陥、結晶起源の光点欠陥、
および他のそのような空格子点に関連する欠陥を生成す
る反応、または（ii）自己格子間物が凝集して、転位ル
ープおよび転位ネットワーク、ならびに他のそのような
自己格子間物に関連する欠陥を生成する反応。「凝集し
た格子間欠陥」は、シリコン自己格子間原子が凝集する
反応によって生じる凝集した真性の点欠陥を意味するも
のとする。「凝集した空格子点欠陥」は、結晶格子の空
格子点が凝集する反応によって生じる凝集した空格子点
欠陥を意味するものとする。「半径」は、中心軸から、
ウエハまたはインゴットの円周縁まで測定される距離を
意味する。「凝集した真性の点欠陥を実質的に含まな
い」は、凝集した欠陥の濃度がこれらの欠陥の検出限界
未満であることを意味するものとする（検出限界は、現
在、約104欠陥/cm3である）。「V/I境界」は、インゴッ
トまたはウエハの半径に沿った位置で、材料が空格子点
優勢から自己格子間優勢に変化する位置を意味する。
「空格子点優勢」および「自己格子間物優勢」は、真性
の点欠陥が、それぞれ、優勢的に空格子点または自己格
子間物である材料を意味する。
は、下記の意味を有するものとする。「凝集した真性の
点欠陥」は、下記によって生じる欠陥を意味する：
（ｉ）空格子点が凝集して、Ｄ欠陥、フローパターン欠
陥、ゲート（gate）酸化物の、保全性欠陥（integrity
defect）、結晶起源の粒子欠陥、結晶起源の光点欠陥、
および他のそのような空格子点に関連する欠陥を生成す
る反応、または（ii）自己格子間物が凝集して、転位ル
ープおよび転位ネットワーク、ならびに他のそのような
自己格子間物に関連する欠陥を生成する反応。「凝集し
た格子間欠陥」は、シリコン自己格子間原子が凝集する
反応によって生じる凝集した真性の点欠陥を意味するも
のとする。「凝集した空格子点欠陥」は、結晶格子の空
格子点が凝集する反応によって生じる凝集した空格子点
欠陥を意味するものとする。「半径」は、中心軸から、
ウエハまたはインゴットの円周縁まで測定される距離を
意味する。「凝集した真性の点欠陥を実質的に含まな
い」は、凝集した欠陥の濃度がこれらの欠陥の検出限界
未満であることを意味するものとする（検出限界は、現
在、約104欠陥/cm3である）。「V/I境界」は、インゴッ
トまたはウエハの半径に沿った位置で、材料が空格子点
優勢から自己格子間優勢に変化する位置を意味する。
「空格子点優勢」および「自己格子間物優勢」は、真性
の点欠陥が、それぞれ、優勢的に空格子点または自己格
子間物である材料を意味する。
本発明により、シリコン自己格子間原子が反応して、
凝集した格子間欠陥を生成する反応が抑制され得ること
が発見された。何らかの特定の理論にとらわれることな
く、自己格子間物の濃度は、本発明の方法において結晶
インゴットの成長および冷却が行われている間におい
て、系の自由エネルギーの変化が、凝集反応が自発的に
起こり、凝集した格子間欠陥が生成する臨界値を決して
超えないように制御されていると考えられる。
凝集した格子間欠陥を生成する反応が抑制され得ること
が発見された。何らかの特定の理論にとらわれることな
く、自己格子間物の濃度は、本発明の方法において結晶
インゴットの成長および冷却が行われている間におい
て、系の自由エネルギーの変化が、凝集反応が自発的に
起こり、凝集した格子間欠陥が生成する臨界値を決して
超えないように制御されていると考えられる。
一般に、凝集した格子間欠陥が、単結晶シリコンにお
いてシリコン自己格子間物から形成される反応を駆動さ
せるために利用可能な系の自由エネルギーの変化は、下
記の式（１）によって支配される： 上式において、 ΔGIは自由エネルギーの変化であり、 ｋはボルツマン定数であり、 Ｔは温度（Ｋ）であり、 ［Ｉ］は、単結晶シリコン中の時間および空間の点に
おける自己格子間物の濃度であり、そして ［Ｉ］eqは、温度Ｔにおける、および［Ｉ］が生成す
る時間および空間の同一点における自己格子間物の平衡
濃度である。
いてシリコン自己格子間物から形成される反応を駆動さ
せるために利用可能な系の自由エネルギーの変化は、下
記の式（１）によって支配される： 上式において、 ΔGIは自由エネルギーの変化であり、 ｋはボルツマン定数であり、 Ｔは温度（Ｋ）であり、 ［Ｉ］は、単結晶シリコン中の時間および空間の点に
おける自己格子間物の濃度であり、そして ［Ｉ］eqは、温度Ｔにおける、および［Ｉ］が生成す
る時間および空間の同一点における自己格子間物の平衡
濃度である。
この式により、自己格子間物の所与濃度［Ｉ］に関し
て、温度Ｔが低下すると、一般に、ΔGIは、温度ととも
に［Ｉ］eqが急激に低下するために増大する。
て、温度Ｔが低下すると、一般に、ΔGIは、温度ととも
に［Ｉ］eqが急激に低下するために増大する。
図２は、ΔGIの変化を模式的に例示し、そしてシリコ
ン自己格子間物の濃度を抑制するためにいくつかの手段
を同時に用いることなく、凝固温度から冷却されるイン
ゴットに関するシリコン自己格子間物の濃度を模式的に
例示する。インゴットが冷えると、ΔGIは、［Ｉ］の過
飽和度が増大するために、式（１）に従って増大し、凝
集した格子間欠陥の生成に関するエネルギー障壁に近づ
く。冷却が続くと、このエネルギー障壁を事実上超え、
このときに反応が生じる。この反応の結果、凝集した格
子間欠陥が生成し、過飽和した系が緩和されるように、
すなわち、［Ｉ］濃度が低下するように、ΔGIの低下が
伴う。
ン自己格子間物の濃度を抑制するためにいくつかの手段
を同時に用いることなく、凝固温度から冷却されるイン
ゴットに関するシリコン自己格子間物の濃度を模式的に
例示する。インゴットが冷えると、ΔGIは、［Ｉ］の過
飽和度が増大するために、式（１）に従って増大し、凝
集した格子間欠陥の生成に関するエネルギー障壁に近づ
く。冷却が続くと、このエネルギー障壁を事実上超え、
このときに反応が生じる。この反応の結果、凝集した格
子間欠陥が生成し、過飽和した系が緩和されるように、
すなわち、［Ｉ］濃度が低下するように、ΔGIの低下が
伴う。
自己格子間物の凝集は、凝集反応が生じるであろう値
よりも小さい値にシリコン自己格子間物系の自由エネル
ギーを維持することによってインゴットを凝固温度から
冷却したときに、回避することができる。すなわち、系
を、臨界的に過飽和に決してならないように制御するこ
とができる。これは、臨界的な過飽和が決して達成され
ないように充分に低い自己格子間物の初期濃度を確立す
ることによって達成することができる。しかし、実際に
は、そのような濃度は、結晶半径の全体を通して達成す
ることは困難である。従って、一般には、臨界的な過飽
和は、結晶凝固の後に、初期のシリコン自己格子間物濃
度を抑制することによって回避することができる。
よりも小さい値にシリコン自己格子間物系の自由エネル
ギーを維持することによってインゴットを凝固温度から
冷却したときに、回避することができる。すなわち、系
を、臨界的に過飽和に決してならないように制御するこ
とができる。これは、臨界的な過飽和が決して達成され
ないように充分に低い自己格子間物の初期濃度を確立す
ることによって達成することができる。しかし、実際に
は、そのような濃度は、結晶半径の全体を通して達成す
ることは困難である。従って、一般には、臨界的な過飽
和は、結晶凝固の後に、初期のシリコン自己格子間物濃
度を抑制することによって回避することができる。
図３および４は、図２のインゴットを凝固温度から冷
却するときの、ΔGIの増加に対する［Ｉ］の抑制の２つ
の可能な効果を模式的に示すものである。図３におい
て、［Ｉ］の抑制はΔGIの増加率の低下を与えるが、こ
の場合には、この抑制は、あらゆる場所でΔGIを、反応
が起こる臨界値未満の値に維持するのには不充分であ
る。その結果、この抑制は、反応が起こる温度を低下さ
せるように働くにすぎない。図４において、［Ｉ］の抑
制の増加は、あらゆる場所でΔGIを、反応が起こる臨界
値未満の値に維持するのに充分である。即ち、この抑制
は欠陥の形成を阻害する。
却するときの、ΔGIの増加に対する［Ｉ］の抑制の２つ
の可能な効果を模式的に示すものである。図３におい
て、［Ｉ］の抑制はΔGIの増加率の低下を与えるが、こ
の場合には、この抑制は、あらゆる場所でΔGIを、反応
が起こる臨界値未満の値に維持するのには不充分であ
る。その結果、この抑制は、反応が起こる温度を低下さ
せるように働くにすぎない。図４において、［Ｉ］の抑
制の増加は、あらゆる場所でΔGIを、反応が起こる臨界
値未満の値に維持するのに充分である。即ち、この抑制
は欠陥の形成を阻害する。
驚くべきことに、自己格子間物の比較的大きな移動性
のために、結晶表面に位置するシンク（sinks）への、
または結晶内に位置する空格子点優勢領域への自己格子
間物の放射（半径方向）拡散によって、比較的大きな距
離にわたる抑制を行い得ることが見出された。充分な時
間が初期濃度の真性点欠陥を半径方向に拡散させること
が可能であるならば、半径方向の拡散は、自己格子間物
の濃度を抑制するために効果的に使用することができ
る。一般に、拡散時間は、自己格子間物の初期濃度にお
ける半径方向の変動に依存するであろう。半径方向の変
動が小さいほど、拡散時間は短い。
のために、結晶表面に位置するシンク（sinks）への、
または結晶内に位置する空格子点優勢領域への自己格子
間物の放射（半径方向）拡散によって、比較的大きな距
離にわたる抑制を行い得ることが見出された。充分な時
間が初期濃度の真性点欠陥を半径方向に拡散させること
が可能であるならば、半径方向の拡散は、自己格子間物
の濃度を抑制するために効果的に使用することができ
る。一般に、拡散時間は、自己格子間物の初期濃度にお
ける半径方向の変動に依存するであろう。半径方向の変
動が小さいほど、拡散時間は短い。
平均軸方向温度勾配G0は、典型的には、チョクラルス
キー法に従って成長する単結晶シリコンに関して、半径
の増大とともに大きくなる。このことは、v/G0値は、典
型的には、インゴットの半径を横切って単一でないこと
を意味する。このような変化の結果として、真性の点欠
陥の種類および初期濃度は一定していない。図５および
図６においてV/I境界２と記されているv/G0の臨界値が
インゴットの半径４に沿ったある点で達成される場合、
この材料は、空格子点優勢から自己格子間物優勢に変わ
る。さらに、インゴットは、自己格子間物優勢材６（こ
の場合、シリコンの自己格子間物の初期濃度は半径の増
大とともに増大する）の軸対称領域を含有し、この領域
は、空格子点優勢材８（この場合、空格子点の初期濃度
は、半径の増大とともに減少する）の一般には円筒状領
域（円柱状領域）を囲む。
キー法に従って成長する単結晶シリコンに関して、半径
の増大とともに大きくなる。このことは、v/G0値は、典
型的には、インゴットの半径を横切って単一でないこと
を意味する。このような変化の結果として、真性の点欠
陥の種類および初期濃度は一定していない。図５および
図６においてV/I境界２と記されているv/G0の臨界値が
インゴットの半径４に沿ったある点で達成される場合、
この材料は、空格子点優勢から自己格子間物優勢に変わ
る。さらに、インゴットは、自己格子間物優勢材６（こ
の場合、シリコンの自己格子間物の初期濃度は半径の増
大とともに増大する）の軸対称領域を含有し、この領域
は、空格子点優勢材８（この場合、空格子点の初期濃度
は、半径の増大とともに減少する）の一般には円筒状領
域（円柱状領域）を囲む。
図7aおよび7bは、本発明の１つの態様に従ってインゴ
ットを凝固温度から冷却するときの、ΔGIの増加に対す
る［Ｉ］の抑制の効果を模式的に示すものである。イン
ゴットをチョクラルスキー法に従って引き上げると、こ
のインゴットは、インゴットの縁部から、V/I境界が生
じる半径に沿う位置まで延在する格子間物優勢材の軸対
称領域、ならびに、インゴットの中心から、V/I境界が
生じる半径に沿う位置まで延在する空格子点優勢材のほ
ぼ円筒状である領域を含有する。インゴットを凝固温度
から冷却すると、格子間原子の放射拡散は、V/I境界の
外側の自己格子間物濃度の有意の抑制および自己格子間
物と空格子点との再結合によりV/I境界の迅速な内側へ
のシフトを引き起こす。さらに、［Ｉ］の抑制は、あら
ゆる場所でΔGIを、シリコンの自己格子間物反応が起こ
る臨界値未満の値に維持するのに充分である。
ットを凝固温度から冷却するときの、ΔGIの増加に対す
る［Ｉ］の抑制の効果を模式的に示すものである。イン
ゴットをチョクラルスキー法に従って引き上げると、こ
のインゴットは、インゴットの縁部から、V/I境界が生
じる半径に沿う位置まで延在する格子間物優勢材の軸対
称領域、ならびに、インゴットの中心から、V/I境界が
生じる半径に沿う位置まで延在する空格子点優勢材のほ
ぼ円筒状である領域を含有する。インゴットを凝固温度
から冷却すると、格子間原子の放射拡散は、V/I境界の
外側の自己格子間物濃度の有意の抑制および自己格子間
物と空格子点との再結合によりV/I境界の迅速な内側へ
のシフトを引き起こす。さらに、［Ｉ］の抑制は、あら
ゆる場所でΔGIを、シリコンの自己格子間物反応が起こ
る臨界値未満の値に維持するのに充分である。
ここで図８および９を参照して、本発明の方法におい
ては、単結晶シリコンインゴット10をチョクラルスキー
法に従って成長させる。このシリコンインゴットは、中
心軸12、シードコーン14、エンドコーン16、およびシー
ドコーンとエンドコーンの間の直径一定部分18からな
る。この直径一定部分は、周囲縁20および中心軸から周
囲縁まで延在する半径４を有する。本方法は、インゴッ
トの直径一定部分の成長の間、結晶の成長速度ｖおよび
瞬間軸温度勾配G0を制御して、軸対称領域６（この領域
は、凝固温度からのインゴットの冷却時に、凝集真性点
欠陥を実質的に含まない）を生成させることからなる。
ては、単結晶シリコンインゴット10をチョクラルスキー
法に従って成長させる。このシリコンインゴットは、中
心軸12、シードコーン14、エンドコーン16、およびシー
ドコーンとエンドコーンの間の直径一定部分18からな
る。この直径一定部分は、周囲縁20および中心軸から周
囲縁まで延在する半径４を有する。本方法は、インゴッ
トの直径一定部分の成長の間、結晶の成長速度ｖおよび
瞬間軸温度勾配G0を制御して、軸対称領域６（この領域
は、凝固温度からのインゴットの冷却時に、凝集真性点
欠陥を実質的に含まない）を生成させることからなる。
インゴット10の直径一定部分18の体積に対する軸対称
領域６の体積を最大にする位置にV/I境界２を維持する
ように成長条件を制御する。即ち、通常、軸対称領域
が、インゴットの直径一定部分の半径４および長さ26に
それぞれ等しい幅22（インゴットの中心軸に向って半径
で周囲縁から測定する）および長さ24（インゴットの中
心軸に沿って測定する）を有しているのが好ましい。し
かし、実際的には、操作条件および結晶引き上げ装置ハ
ードウェアの束縛により、軸対称領域がインゴットの直
径一定部分の比較的少ない部分を占めることを強いられ
ることもある。従って通常は、この態様における軸対称
領域は、インゴットの直径一定部分の半径の好ましくは
少なくとも約30％、より好ましくは少なくとも約40％、
さらに好ましくは少なくとも約60％、最も好ましくは少
なくとも約80％の幅を有する。さらに、この軸対称領域
は、インゴットの直径一定部分の長さの少なくとも約20
％、好ましくは少なくとも約40％、さらに好ましくは少
なくとも約80％の長さにわたって延在する。
領域６の体積を最大にする位置にV/I境界２を維持する
ように成長条件を制御する。即ち、通常、軸対称領域
が、インゴットの直径一定部分の半径４および長さ26に
それぞれ等しい幅22（インゴットの中心軸に向って半径
で周囲縁から測定する）および長さ24（インゴットの中
心軸に沿って測定する）を有しているのが好ましい。し
かし、実際的には、操作条件および結晶引き上げ装置ハ
ードウェアの束縛により、軸対称領域がインゴットの直
径一定部分の比較的少ない部分を占めることを強いられ
ることもある。従って通常は、この態様における軸対称
領域は、インゴットの直径一定部分の半径の好ましくは
少なくとも約30％、より好ましくは少なくとも約40％、
さらに好ましくは少なくとも約60％、最も好ましくは少
なくとも約80％の幅を有する。さらに、この軸対称領域
は、インゴットの直径一定部分の長さの少なくとも約20
％、好ましくは少なくとも約40％、さらに好ましくは少
なくとも約80％の長さにわたって延在する。
図９を参照して、軸対称領域６の幅22は、中心軸12の
長さに沿ってある変動を有することがある。即ち、ある
長さの軸対称領域に対して、その幅は、インゴット10の
周囲縁20から、半径で中心軸から最も遠い点に向う距離
を測定することによって決定される。換言すると、軸対
称領域６のある長さ24内の最小距離が決定されるように
幅22を測定する。
長さに沿ってある変動を有することがある。即ち、ある
長さの軸対称領域に対して、その幅は、インゴット10の
周囲縁20から、半径で中心軸から最も遠い点に向う距離
を測定することによって決定される。換言すると、軸対
称領域６のある長さ24内の最小距離が決定されるように
幅22を測定する。
ここで図10および11を参照して、インゴット10の直径
一定部分18の軸対称領域６が、直径一定部分の半径４未
満の幅22を有しているときには、この領域は形状が一般
に環状である。中心軸12のあたりを中心とする空格子点
優勢材８のほぼ円筒状である領域は、ほぼ環状の形状を
有するセグメントの半径で内側に位置している。図12を
参照して、軸対称領域６の幅22が直径一定部分18の半径
４に等しいときには、この領域が空格子点優勢領域を含
んでおらず、その代わりに、軸対称領域それ自体がほぼ
円筒状であり、凝集真性点欠陥を実質的に含まない自己
格子間物優勢材を含んでいることを理解すべきである。
一定部分18の軸対称領域６が、直径一定部分の半径４未
満の幅22を有しているときには、この領域は形状が一般
に環状である。中心軸12のあたりを中心とする空格子点
優勢材８のほぼ円筒状である領域は、ほぼ環状の形状を
有するセグメントの半径で内側に位置している。図12を
参照して、軸対称領域６の幅22が直径一定部分18の半径
４に等しいときには、この領域が空格子点優勢領域を含
んでおらず、その代わりに、軸対称領域それ自体がほぼ
円筒状であり、凝集真性点欠陥を実質的に含まない自己
格子間物優勢材を含んでいることを理解すべきである。
結晶成長条件を、格子間物優勢領域の幅が最大になる
ように制御することが通常は好ましいが、使用する結晶
引き上げ装置のホットゾーン設計に制限があることもあ
る。冷却条件およびG0（ｒ）［ここで、G0（ｒ）はG0の
半径変動である］が変化しないという条件のもとで、V/
I境界が中心結晶軸のより近くに移動すると、必要な放
射拡散の最少量が増加する。これらの状況下で、放射拡
散による凝集格子間欠陥の形成を抑制するのに必要な、
空格子点優勢領域の最小半径が存在することもある。
ように制御することが通常は好ましいが、使用する結晶
引き上げ装置のホットゾーン設計に制限があることもあ
る。冷却条件およびG0（ｒ）［ここで、G0（ｒ）はG0の
半径変動である］が変化しないという条件のもとで、V/
I境界が中心結晶軸のより近くに移動すると、必要な放
射拡散の最少量が増加する。これらの状況下で、放射拡
散による凝集格子間欠陥の形成を抑制するのに必要な、
空格子点優勢領域の最小半径が存在することもある。
図7cおよび7dは、空格子点優勢領域の最小半径を超過
している例を模式的に示すものである。この例において
は、冷却条件およびG0（ｒ）は、図7aおよび7bの結晶
（ここでは、図示したV/I境界の位置の凝集格子間欠陥
を回避するための充分な外部拡散が存在した）に対して
使用されたものと同一である。図7cおよび7dにおいて
は、V/I境界の位置は中心軸のより近くに移動し（図7a
および7bと比較して）、V/I境界の外側の領域において
格子間物濃度の増加を与えた。結果として、格子間物濃
度を充分に抑制するためにより多くの放射拡散が必要で
ある。充分な外部拡散が達成されないときには、系のΔ
GIは臨界値を超えて増加し、凝集格子間欠陥を生成する
反応が起こり、V/I境界と結晶縁部の間の環状領域にお
いてこれら欠陥の領域を与えるであろう。これが起こる
V/I境界の半径は、使用されるホットゾーンの最小半径
である。この最小半径は、より多くの格子間物の放射拡
散が可能なときに減少する。
している例を模式的に示すものである。この例において
は、冷却条件およびG0（ｒ）は、図7aおよび7bの結晶
（ここでは、図示したV/I境界の位置の凝集格子間欠陥
を回避するための充分な外部拡散が存在した）に対して
使用されたものと同一である。図7cおよび7dにおいて
は、V/I境界の位置は中心軸のより近くに移動し（図7a
および7bと比較して）、V/I境界の外側の領域において
格子間物濃度の増加を与えた。結果として、格子間物濃
度を充分に抑制するためにより多くの放射拡散が必要で
ある。充分な外部拡散が達成されないときには、系のΔ
GIは臨界値を超えて増加し、凝集格子間欠陥を生成する
反応が起こり、V/I境界と結晶縁部の間の環状領域にお
いてこれら欠陥の領域を与えるであろう。これが起こる
V/I境界の半径は、使用されるホットゾーンの最小半径
である。この最小半径は、より多くの格子間物の放射拡
散が可能なときに減少する。
図7e、7f、7gおよび7hは、図7a、7b、7cおよび7dに例
示した結晶と同一の初期空格子点および格子間物濃度プ
ロフィールを用いて成長させた結晶について、系のΔGI
の上昇および格子間物濃度プロフィールに対する放射外
部拡散の増加の効果を示すものである。格子間物の放射
拡散の増加は、格子間物濃度のより大きな抑制を与え
る。即ち、系のΔGIの上昇を、図7a、7b、7cおよび7dに
おける場合よりも大きく抑制する。
示した結晶と同一の初期空格子点および格子間物濃度プ
ロフィールを用いて成長させた結晶について、系のΔGI
の上昇および格子間物濃度プロフィールに対する放射外
部拡散の増加の効果を示すものである。格子間物の放射
拡散の増加は、格子間物濃度のより大きな抑制を与え
る。即ち、系のΔGIの上昇を、図7a、7b、7cおよび7dに
おける場合よりも大きく抑制する。
図7iおよび7jは、最小半径を充分な放射拡散の保証に
よってゼロまで減少させて、結晶半径に沿うあらゆる場
所で凝集格子間欠陥の抑制を達成するように、充分な放
射拡散が可能にされている例を示すものである。
よってゼロまで減少させて、結晶半径に沿うあらゆる場
所で凝集格子間欠陥の抑制を達成するように、充分な放
射拡散が可能にされている例を示すものである。
本発明の方法の好ましい態様においては、シリコン自
己格子間物原子の初期濃度を、インゴットの軸対称の自
己格子間物優勢領域において制御する。再び図１を参照
して、通常は、結晶成長速度ｖおよび瞬間軸温度勾配G0
を、v/G0比の値がこの比の臨界値（ここでV/I境界が生
成する）の比較的近きであるように制御することによっ
て、シリコン自己格子間物原子の初期濃度を制御する。
さらに、インゴット半径の関数としてG0、即ちG
0（ｒ）、従ってv/G0（ｒ）の変動も制御されるよう
に、瞬間軸温度勾配G0を確立することができる。
己格子間物原子の初期濃度を、インゴットの軸対称の自
己格子間物優勢領域において制御する。再び図１を参照
して、通常は、結晶成長速度ｖおよび瞬間軸温度勾配G0
を、v/G0比の値がこの比の臨界値（ここでV/I境界が生
成する）の比較的近きであるように制御することによっ
て、シリコン自己格子間物原子の初期濃度を制御する。
さらに、インゴット半径の関数としてG0、即ちG
0（ｒ）、従ってv/G0（ｒ）の変動も制御されるよう
に、瞬間軸温度勾配G0を確立することができる。
成長速度ｖおよび平均軸温度勾配G0（前記のように定
義される）は、典型的には、比v/G0が、v/G0臨界値の約
0.5倍〜約2.5倍の値の範囲であるように制御される（す
なわち、v/G0臨界値に関して現在入手可能な情報に基づ
き、約１×10-5cm2/sK〜約５×10-5cm2/sK）。この比v/
G0は、好ましくは、v/G0臨界値の約0.6倍〜約1.5倍の値
の範囲である（すなわち、v/G0臨界値に関して現在入手
可能な情報に基づき、約1.3×10-5cm2/sK〜約３×10-5c
m2/sK）。この比v/G0は、最も好ましくは、v/G0臨界値
の約0.75倍〜約１倍の値の範囲である（すなわち、v/G0
臨界値に関して現在入手可能な情報に基づき、約1.6×1
0-5cm2/sK〜約2.1×10-5cm2/sK）。これらの比は、成長
速度ｖおよび瞬間軸温度勾配G0の独立した制御によって
達成される。
義される）は、典型的には、比v/G0が、v/G0臨界値の約
0.5倍〜約2.5倍の値の範囲であるように制御される（す
なわち、v/G0臨界値に関して現在入手可能な情報に基づ
き、約１×10-5cm2/sK〜約５×10-5cm2/sK）。この比v/
G0は、好ましくは、v/G0臨界値の約0.6倍〜約1.5倍の値
の範囲である（すなわち、v/G0臨界値に関して現在入手
可能な情報に基づき、約1.3×10-5cm2/sK〜約３×10-5c
m2/sK）。この比v/G0は、最も好ましくは、v/G0臨界値
の約0.75倍〜約１倍の値の範囲である（すなわち、v/G0
臨界値に関して現在入手可能な情報に基づき、約1.6×1
0-5cm2/sK〜約2.1×10-5cm2/sK）。これらの比は、成長
速度ｖおよび瞬間軸温度勾配G0の独立した制御によって
達成される。
一般に、瞬間軸温度勾配G0の制御は、基本的に結晶引
き上げ装置の「ホットゾーン」の設計、すなわち、特
に、ヒーター、断熱材、熱および輻射遮蔽材を作製する
グラファイト（または、他の材料）の設計を行うことに
より達成され得る。個々の設計は、結晶引き上げ装置の
構造および型式に依存して変化し得るが、一般に、G
0は、溶融／固体の界面での熱移動における軸方向変化
を最小にするためにこの分野で現在知られている任意の
手段を使用して制御することができる。このような手段
には、反射材、輻射遮蔽材、パージ管、光パイプおよび
ヒーターが含まれる。一般に、G0の半径方向の変化は、
そのような装置の溶融／固体の界面上方の約１結晶直径
以内に配置することによって最小にされる。G0は、溶融
（メルト）および結晶に対して、装置の位置を調節する
ことによってさらに制御することができる。これは、ホ
ットゾーンにおける装置の位置を調節することによっ
て、あるいはホットゾーンにおける溶融表面の位置を調
節することによって達成される。さらに、ヒーターが用
いられる場合、G0は、ヒーターに供給される出力を調節
することによってさらに調節することができる。これら
の方法のいずれかまたは両方を、溶融容量がそのプロセ
スの間になくなる回分式のチョクラルスキープロセスを
行っているときに使用することができる。
き上げ装置の「ホットゾーン」の設計、すなわち、特
に、ヒーター、断熱材、熱および輻射遮蔽材を作製する
グラファイト（または、他の材料）の設計を行うことに
より達成され得る。個々の設計は、結晶引き上げ装置の
構造および型式に依存して変化し得るが、一般に、G
0は、溶融／固体の界面での熱移動における軸方向変化
を最小にするためにこの分野で現在知られている任意の
手段を使用して制御することができる。このような手段
には、反射材、輻射遮蔽材、パージ管、光パイプおよび
ヒーターが含まれる。一般に、G0の半径方向の変化は、
そのような装置の溶融／固体の界面上方の約１結晶直径
以内に配置することによって最小にされる。G0は、溶融
（メルト）および結晶に対して、装置の位置を調節する
ことによってさらに制御することができる。これは、ホ
ットゾーンにおける装置の位置を調節することによっ
て、あるいはホットゾーンにおける溶融表面の位置を調
節することによって達成される。さらに、ヒーターが用
いられる場合、G0は、ヒーターに供給される出力を調節
することによってさらに調節することができる。これら
の方法のいずれかまたは両方を、溶融容量がそのプロセ
スの間になくなる回分式のチョクラルスキープロセスを
行っているときに使用することができる。
瞬間軸温度勾配G0が、インゴットの直径の関数として
比較的一定していることは本発明のいくつかの実施形態
に一般に好ましいことである。しかし、ホットゾーン設
計はG0の変化を最小にするように改善されるので、一定
の成長速度を維持することに伴う機械的な問題はますま
す重要な因子になることに注意しなければならない。こ
のために、成長プロセスは、成長速度ｖにも同様に直接
的な影響を与える引き上げ速度における何らかの変化に
対してより一層敏感になる。プロセス制御に関して、こ
れは、インゴットの半径において異なるG0値を有するこ
とが好ましいことを意味する。しかし、G0値の大きな差
により、ウエハ縁の近くで自己格子間物の大きな濃度が
生じ、それにより、凝集した真性の点欠陥の生成を回避
することがますます困難になり得る。
比較的一定していることは本発明のいくつかの実施形態
に一般に好ましいことである。しかし、ホットゾーン設
計はG0の変化を最小にするように改善されるので、一定
の成長速度を維持することに伴う機械的な問題はますま
す重要な因子になることに注意しなければならない。こ
のために、成長プロセスは、成長速度ｖにも同様に直接
的な影響を与える引き上げ速度における何らかの変化に
対してより一層敏感になる。プロセス制御に関して、こ
れは、インゴットの半径において異なるG0値を有するこ
とが好ましいことを意味する。しかし、G0値の大きな差
により、ウエハ縁の近くで自己格子間物の大きな濃度が
生じ、それにより、凝集した真性の点欠陥の生成を回避
することがますます困難になり得る。
前記を参照して、G0の制御には、G0の半径方向の変化
を最小にすることと、好ましいプロセス制御条件の維持
とのバランスが含まれる。従って、典型的には、約１直
径分の結晶長後の引き上げ速度は、約0.2mm/分〜約0.8m
m/分の範囲である。引き上げ速度は、好ましくは、約0.
25mm/分〜約0.6mm/分の範囲であり、より好ましくは約
0.3mm/分〜約0.5mm/分の範囲である。上記の範囲は、直
径が200mmの結晶には典型的であることに注意しなけれ
ばならない。しかしながら、引き上げ速度は、結晶の直
径および結晶引き上げ設計の両方に依存する。一般に、
引き上げ速度は、結晶の直径が大きくなると低下する。
しかし、結晶引き上げ装置は、引き上げ速度を本明細書
に記載される速度を超えるように設計することができ
る。
を最小にすることと、好ましいプロセス制御条件の維持
とのバランスが含まれる。従って、典型的には、約１直
径分の結晶長後の引き上げ速度は、約0.2mm/分〜約0.8m
m/分の範囲である。引き上げ速度は、好ましくは、約0.
25mm/分〜約0.6mm/分の範囲であり、より好ましくは約
0.3mm/分〜約0.5mm/分の範囲である。上記の範囲は、直
径が200mmの結晶には典型的であることに注意しなけれ
ばならない。しかしながら、引き上げ速度は、結晶の直
径および結晶引き上げ設計の両方に依存する。一般に、
引き上げ速度は、結晶の直径が大きくなると低下する。
しかし、結晶引き上げ装置は、引き上げ速度を本明細書
に記載される速度を超えるように設計することができ
る。
自己格子間物の拡散量は、商業的に実用的なプロセス
に関して、インゴットが凝固温度（約1410℃）から、シ
リコンの自己格子間物が不動化する温度にまで冷却され
るときの冷却速度を制御することによって制御される。
シリコンの自己格子間物は、シリコンの凝固温度（すな
わち、約1410℃）付近の温度で極端に移動し得るようで
ある。しかし、この移動性は、単結晶シリコンインゴッ
トの温度が低下すると減少する。一般に、自己格子間物
の拡散速度は、それらが、約700℃未満の温度で、そし
ておそらくは、800℃、900℃または1000℃さえもの温度
ほどに高い温度で、商業的に実用的な時間で本質的に移
動し得ないほどかなりの程度で遅いことが今日までに得
られた実験的証拠により示唆される。
に関して、インゴットが凝固温度（約1410℃）から、シ
リコンの自己格子間物が不動化する温度にまで冷却され
るときの冷却速度を制御することによって制御される。
シリコンの自己格子間物は、シリコンの凝固温度（すな
わち、約1410℃）付近の温度で極端に移動し得るようで
ある。しかし、この移動性は、単結晶シリコンインゴッ
トの温度が低下すると減少する。一般に、自己格子間物
の拡散速度は、それらが、約700℃未満の温度で、そし
ておそらくは、800℃、900℃または1000℃さえもの温度
ほどに高い温度で、商業的に実用的な時間で本質的に移
動し得ないほどかなりの程度で遅いことが今日までに得
られた実験的証拠により示唆される。
自己格子間物が移動し得ることが考えられる温度範囲
において、ホットゾーンでの温度に依存して、冷却速度
は、典型的には、約0.2℃／分〜約２℃／分の範囲であ
る。冷却速度は、好ましくは、約0.2℃／分〜約1.5℃／
分の範囲であり、より好ましくは約0.2℃／分〜約１℃
／分の範囲である。冷却速度の制御は、熱移動を最少に
するための当分野で現在既知のあらゆる手段を用いるこ
とによって達成することができる（絶縁体、ヒーターお
よび放射シールドの使用を含む）。
において、ホットゾーンでの温度に依存して、冷却速度
は、典型的には、約0.2℃／分〜約２℃／分の範囲であ
る。冷却速度は、好ましくは、約0.2℃／分〜約1.5℃／
分の範囲であり、より好ましくは約0.2℃／分〜約１℃
／分の範囲である。冷却速度の制御は、熱移動を最少に
するための当分野で現在既知のあらゆる手段を用いるこ
とによって達成することができる（絶縁体、ヒーターお
よび放射シールドの使用を含む）。
前記のように、空格子点優勢領域の最小半径が存在
し、このために、凝集した格子間欠陥は抑制され得る。
最小半径の値は、v/G0（ｒ）および冷却速度に依存す
る。結晶引き上げ装置およびホットゾーン設計が変化す
るとともに、v/G0（ｒ）に関して上記に示した範囲、引
き上げ速度および冷却速度もまた変化する。同様に、こ
れらの条件は、成長する結晶の長さに沿って変化し得
る。上記のように、凝集した格子間欠陥を含まない格子
間物優勢領域の幅は、好ましくは最大にされる。従っ
て、この領域の幅を、結晶の半径と、所与の引き上げ装
置における成長中の結晶の長さに沿った空格子点優勢領
域の最小半径との差にできる限り近い値で、その差を超
えない値に維持することが望まれる。
し、このために、凝集した格子間欠陥は抑制され得る。
最小半径の値は、v/G0（ｒ）および冷却速度に依存す
る。結晶引き上げ装置およびホットゾーン設計が変化す
るとともに、v/G0（ｒ）に関して上記に示した範囲、引
き上げ速度および冷却速度もまた変化する。同様に、こ
れらの条件は、成長する結晶の長さに沿って変化し得
る。上記のように、凝集した格子間欠陥を含まない格子
間物優勢領域の幅は、好ましくは最大にされる。従っ
て、この領域の幅を、結晶の半径と、所与の引き上げ装
置における成長中の結晶の長さに沿った空格子点優勢領
域の最小半径との差にできる限り近い値で、その差を超
えない値に維持することが望まれる。
軸対称領域の最適な幅、ならびに所与の結晶引き上げ
装置のホットゾーン設計に必要とされる最適な結晶引き
上げ速度特性は、実験的に決定することができる。一般
的には、このような実験的な方法には、特定の結晶引き
上げ装置で成長させたインゴットに関する軸方向の温度
特性、ならびに同じ引き上げ装置で成長させたインゴッ
トの平均軸温度勾配における半径方向の変化に対する容
易に入手できるデータを最初に得ることが含まれる。ま
とめると、このようなデータを使用して、１つまたは複
数の単結晶シリコンインゴットを引き上げ、次いでこの
インゴットを、凝集した格子間欠陥の存在について分析
する。このように、最適な引き上げ速度特性を決定する
ことができる。
装置のホットゾーン設計に必要とされる最適な結晶引き
上げ速度特性は、実験的に決定することができる。一般
的には、このような実験的な方法には、特定の結晶引き
上げ装置で成長させたインゴットに関する軸方向の温度
特性、ならびに同じ引き上げ装置で成長させたインゴッ
トの平均軸温度勾配における半径方向の変化に対する容
易に入手できるデータを最初に得ることが含まれる。ま
とめると、このようなデータを使用して、１つまたは複
数の単結晶シリコンインゴットを引き上げ、次いでこの
インゴットを、凝集した格子間欠陥の存在について分析
する。このように、最適な引き上げ速度特性を決定する
ことができる。
図13は、欠陥分布パターンを明らかにする一連の酸素
析出熱処理を行った後の直径が200mmのインゴットの軸
切断面の少数キャリア寿命を走査することによって得ら
れる像である。これは、最適に近い引き上げ速度特性
が、所与の結晶引き上げ装置のホットゾーン設計に用い
られている例を示す。この例において、軸対称領域が最
大幅を有する最適なv/G0（ｒ）から格子間物優勢領域の
最大幅を超えるv/G0（ｒ）までの転移が生じ、凝集した
格子間欠陥の領域28の生成をもたらす。
析出熱処理を行った後の直径が200mmのインゴットの軸
切断面の少数キャリア寿命を走査することによって得ら
れる像である。これは、最適に近い引き上げ速度特性
が、所与の結晶引き上げ装置のホットゾーン設計に用い
られている例を示す。この例において、軸対称領域が最
大幅を有する最適なv/G0（ｒ）から格子間物優勢領域の
最大幅を超えるv/G0（ｒ）までの転移が生じ、凝集した
格子間欠陥の領域28の生成をもたらす。
インゴットの半径にわたってG0が増大することから生
じるv/G0の半径方向の変化に加えて、v/G0はまた、ｖが
変化する結果として、あるいはチョクラルスキープロセ
スによるG0における自然の変化の結果として軸方向に変
化し得る。標準的なチョクラルスキープロセスに関し
て、ｖは、インゴットを一定の直径で維持するために、
引き上げ速度が成長周期全体で調節されるように変更さ
れる。引き上げ速度におけるこれらの調節または変化
は、次いで、v/G0を、インゴットの直径一定部分の長さ
にわたって変化させる。従って、本発明のプロセスによ
り、引き上げ速度は、インゴットの軸対称領域の幅を最
大にするために制御される。しかし、結果として、イン
ゴットの半径は変化し得る。従って、得られるインゴッ
トが一定の直径を有することを確実にするために、イン
ゴットは、所望される直径よりも大きい直径に成長させ
ることが好ましい。次いで、インゴットは、この分野で
標準的なプロセスに供され、表面から余分な材料が除か
れる。このように、直径一定部分を有するインゴットが
確実に得られる。
じるv/G0の半径方向の変化に加えて、v/G0はまた、ｖが
変化する結果として、あるいはチョクラルスキープロセ
スによるG0における自然の変化の結果として軸方向に変
化し得る。標準的なチョクラルスキープロセスに関し
て、ｖは、インゴットを一定の直径で維持するために、
引き上げ速度が成長周期全体で調節されるように変更さ
れる。引き上げ速度におけるこれらの調節または変化
は、次いで、v/G0を、インゴットの直径一定部分の長さ
にわたって変化させる。従って、本発明のプロセスによ
り、引き上げ速度は、インゴットの軸対称領域の幅を最
大にするために制御される。しかし、結果として、イン
ゴットの半径は変化し得る。従って、得られるインゴッ
トが一定の直径を有することを確実にするために、イン
ゴットは、所望される直径よりも大きい直径に成長させ
ることが好ましい。次いで、インゴットは、この分野で
標準的なプロセスに供され、表面から余分な材料が除か
れる。このように、直径一定部分を有するインゴットが
確実に得られる。
本発明の方法に従って製造され、V/I境界を有するイ
ンゴット、すなわち、空格子点優勢材を有するインゴッ
トにとって、経験からわかるように、低い酸素含有材
料、すなわち、約13PPMA（100万原子に対する部、ASTM
標準Ｆ−121−83）未満が好ましい。さらに好ましく
は、単結晶シリコンが約12PPMA未満の酸素、なおさらに
好ましくは約11PPMA未満の酸素、最も好ましくは約10PP
MA未満の酸素を有する。これは、中程度から高い酸素含
有のウエハ、すなわち14PPMA〜18PPMAで、酸素誘導堆積
欠陥およびV/I境界の内側での増大した酸素クラスター
化のバンドの形成がより著しいからである。これは、一
定の回路の組立て工程における問題の潜在的な源とな
る。
ンゴット、すなわち、空格子点優勢材を有するインゴッ
トにとって、経験からわかるように、低い酸素含有材
料、すなわち、約13PPMA（100万原子に対する部、ASTM
標準Ｆ−121−83）未満が好ましい。さらに好ましく
は、単結晶シリコンが約12PPMA未満の酸素、なおさらに
好ましくは約11PPMA未満の酸素、最も好ましくは約10PP
MA未満の酸素を有する。これは、中程度から高い酸素含
有のウエハ、すなわち14PPMA〜18PPMAで、酸素誘導堆積
欠陥およびV/I境界の内側での増大した酸素クラスター
化のバンドの形成がより著しいからである。これは、一
定の回路の組立て工程における問題の潜在的な源とな
る。
増大した酸素クラスター化の効果は、単独でまたは組
み合わせて使用される２つの方法によって、さらに減少
されてよい。酸素析出核形成中心は、約350〜750℃の範
囲の温度でアニールされたシリコンに形成する。用途に
よって、それゆえに、結晶は「短い」結晶である、シー
ドエンドがシリコンの凝固温度（約1410℃）から約750
℃に冷却され、その後インゴットが迅速に冷却されるま
でチョクラルスキー法で成長した結晶であることが好ま
しい。この方法において、核中心形成のための臨界温度
範囲に保たれる時間を最小にし、酸素析出核形成中心
は、結晶引き上げ装置内で形成するほど十分な時間を有
さない。
み合わせて使用される２つの方法によって、さらに減少
されてよい。酸素析出核形成中心は、約350〜750℃の範
囲の温度でアニールされたシリコンに形成する。用途に
よって、それゆえに、結晶は「短い」結晶である、シー
ドエンドがシリコンの凝固温度（約1410℃）から約750
℃に冷却され、その後インゴットが迅速に冷却されるま
でチョクラルスキー法で成長した結晶であることが好ま
しい。この方法において、核中心形成のための臨界温度
範囲に保たれる時間を最小にし、酸素析出核形成中心
は、結晶引き上げ装置内で形成するほど十分な時間を有
さない。
あるいは、および好ましくは、単結晶の成長の間に形
成された酸素析出核中心は、単結晶シリコンをアニール
することによって溶解される。安定熱処理に付されない
場合、酸素析出核形成中心は、シリコンを少なくとも約
875度の温度に、好ましくは少なくとも1000℃に連続増
加して急速に加熱することによって、シリコンの中から
アニールすることができる。シリコンが1000℃に達成す
るまで、そのような欠陥の実質的すべて（例えば＞99
％）がアニールされる。ウエハはこれらの温度に急速に
加熱されること、すなわち温度上昇の速度が、少なくと
も約10℃／分、好ましくは少なくとも約50℃／分である
ことが重要である。さもなければ、ある程度またはすべ
ての酸素析出核形成中心は、熱処理によって安定化され
てよい。平衡は、比較的短い期間で、１分のオーダーで
達成するようにみられる。したがって、単結晶シリコン
中の酸素析出核形成中心を、少なくとも約30秒、好まし
くは少なくとも約10分間、少なくとも約875℃でアニー
ルすることによって溶解してよい。溶解は、従来の炉中
でまたは急速熱アニーリング（RTA）系において行って
よい。さらに、溶解は、結晶インゴットまたはウエハ上
で、好ましくはウエハで行ってよい。
成された酸素析出核中心は、単結晶シリコンをアニール
することによって溶解される。安定熱処理に付されない
場合、酸素析出核形成中心は、シリコンを少なくとも約
875度の温度に、好ましくは少なくとも1000℃に連続増
加して急速に加熱することによって、シリコンの中から
アニールすることができる。シリコンが1000℃に達成す
るまで、そのような欠陥の実質的すべて（例えば＞99
％）がアニールされる。ウエハはこれらの温度に急速に
加熱されること、すなわち温度上昇の速度が、少なくと
も約10℃／分、好ましくは少なくとも約50℃／分である
ことが重要である。さもなければ、ある程度またはすべ
ての酸素析出核形成中心は、熱処理によって安定化され
てよい。平衡は、比較的短い期間で、１分のオーダーで
達成するようにみられる。したがって、単結晶シリコン
中の酸素析出核形成中心を、少なくとも約30秒、好まし
くは少なくとも約10分間、少なくとも約875℃でアニー
ルすることによって溶解してよい。溶解は、従来の炉中
でまたは急速熱アニーリング（RTA）系において行って
よい。さらに、溶解は、結晶インゴットまたはウエハ上
で、好ましくはウエハで行ってよい。
自己格子間物の凝集反応が生じる温度は、理論的に、
広範囲の温度にわたり変化するが、実際上、この範囲
は、従来のチョクラルスキー成長シリコンに関しては比
較的狭い。これは、チョクラルスキー法によって成長さ
せたシリコンにおいて典型的に得られる自己格子間物の
初期濃度が比較的狭い範囲であるという結果である。従
って、一般に、自己格子間物の凝集反応が、とにかく、
約1100℃〜約800℃の範囲内の温度で典型的に起こり得
る。
広範囲の温度にわたり変化するが、実際上、この範囲
は、従来のチョクラルスキー成長シリコンに関しては比
較的狭い。これは、チョクラルスキー法によって成長さ
せたシリコンにおいて典型的に得られる自己格子間物の
初期濃度が比較的狭い範囲であるという結果である。従
って、一般に、自己格子間物の凝集反応が、とにかく、
約1100℃〜約800℃の範囲内の温度で典型的に起こり得
る。
以下の実施例が示すように、本発明は、単結晶シリコ
ンインゴットを製造する方法であって、インゴットがチ
ョクラルスキー法によって凝固温度から冷却するとき
に、ウエハがスライスされるインゴットの直径一定部分
の軸対称領域内で、真性点欠陥の凝集を妨げる方法を提
供する。
ンインゴットを製造する方法であって、インゴットがチ
ョクラルスキー法によって凝固温度から冷却するとき
に、ウエハがスライスされるインゴットの直径一定部分
の軸対称領域内で、真性点欠陥の凝集を妨げる方法を提
供する。
以下の実施例は、所望の結果を達成するために使用さ
れる条件の１つを示している。別のアプローチは、特定
の結晶引き上げ装置のための最適な引き上げ速度プロフ
ィールを決定するためにある。例えば、さまざまな引き
上げ速度で一連のインゴットを成長させるよりむしろ、
結晶の長さに沿って増大または減少させる引き上げ速度
で単結晶を成長させることができる；このアプローチに
おいて、凝集した自己格子間物欠陥が単結晶の成長の間
の多くの時間に現れたり、消えたりする。最適な引き上
げ速度は、多数の異なる結晶位置に対して決定できた。
したがって、以下の実施例は、限定を意図するものでは
ない。
れる条件の１つを示している。別のアプローチは、特定
の結晶引き上げ装置のための最適な引き上げ速度プロフ
ィールを決定するためにある。例えば、さまざまな引き
上げ速度で一連のインゴットを成長させるよりむしろ、
結晶の長さに沿って増大または減少させる引き上げ速度
で単結晶を成長させることができる；このアプローチに
おいて、凝集した自己格子間物欠陥が単結晶の成長の間
の多くの時間に現れたり、消えたりする。最適な引き上
げ速度は、多数の異なる結晶位置に対して決定できた。
したがって、以下の実施例は、限定を意図するものでは
ない。
実施例１
所定のホットゾーン設計を有する結晶引き上げ装置の最
適化手順 最初の200mmの単結晶シリコンインゴットを、結晶の
長さに関して、引き上げ速度を0.75mm/分から約0.35mm/
分に直線的に変化させた条件下で成長させた。図14は、
結晶の長さを関数とする引き上げ速度を示す。結晶引き
上げ装置内における成長中の200mmインゴットの以前に
確立された軸温度特性と、平均軸温度勾配G0、すなわ
ち、溶融／固体界面での軸温度勾配における以前に確立
された半径方向の変化とを考慮して、このような引き上
げ速度を選択して、インゴットが、中心からインゴット
の一方の末端の縁まで空格子点優勢材であり、そして中
心からインゴットのもう一方の末端の縁まで格子間物優
勢材であることを確実にした。成長したインゴットを長
さ方向にスライスし、凝集した格子間欠陥の生成がどこ
らか始まっているかを決定するために分析した。
適化手順 最初の200mmの単結晶シリコンインゴットを、結晶の
長さに関して、引き上げ速度を0.75mm/分から約0.35mm/
分に直線的に変化させた条件下で成長させた。図14は、
結晶の長さを関数とする引き上げ速度を示す。結晶引き
上げ装置内における成長中の200mmインゴットの以前に
確立された軸温度特性と、平均軸温度勾配G0、すなわ
ち、溶融／固体界面での軸温度勾配における以前に確立
された半径方向の変化とを考慮して、このような引き上
げ速度を選択して、インゴットが、中心からインゴット
の一方の末端の縁まで空格子点優勢材であり、そして中
心からインゴットのもう一方の末端の縁まで格子間物優
勢材であることを確実にした。成長したインゴットを長
さ方向にスライスし、凝集した格子間欠陥の生成がどこ
らか始まっているかを決定するために分析した。
図15は、欠陥分布パターンを明らかにする一連の酸素
析出熱処理を行った後のインゴットの肩から約635mm〜
約760mmの範囲の断面に関して、インゴットの軸切断面
の少数キャリア寿命を走査することによって得られた像
である。約680mmの結晶位置で、凝集した格子間欠陥28
のバンドを認めることができる。この位置は、ｖ＊（68
0mm）＝0.33mm/分の臨界引き上げ速度に対応する。この
点において、軸対称領域６（格子間物優勢材であるが、
凝集した格子間欠陥を有さない領域）の幅はその最大値
である；空格子点優勢領域８の幅RV ＊（680）は約35mm
であり、軸対称領域の幅RI ＊（680）は約65mmである。
析出熱処理を行った後のインゴットの肩から約635mm〜
約760mmの範囲の断面に関して、インゴットの軸切断面
の少数キャリア寿命を走査することによって得られた像
である。約680mmの結晶位置で、凝集した格子間欠陥28
のバンドを認めることができる。この位置は、ｖ＊（68
0mm）＝0.33mm/分の臨界引き上げ速度に対応する。この
点において、軸対称領域６（格子間物優勢材であるが、
凝集した格子間欠陥を有さない領域）の幅はその最大値
である；空格子点優勢領域８の幅RV ＊（680）は約35mm
であり、軸対称領域の幅RI ＊（680）は約65mmである。
次いで、一連の４個の単結晶シリコンインゴットを、
最初の200mmインゴットの軸対称領域の最大幅が得られ
た引き上げ速度よりも若干大きな定常的な引き上げ速
度、およびそれよりも若干小さい定常的な引き上げ速度
で成長させた。図16は、１〜４とそれぞれ記された４個
の各結晶の結晶の長さを関数とする引き上げ速度を示
す。次いで、これらの４個の結晶を分析して、凝集した
格子間欠陥が最初に現れるかまたは消失する軸位置（お
よび対応する引き上げ速度）を決定した。これらの４つ
の実験的に決定された点（「＊」を付ける）を図16に示
す。これらの点からの内挿および外挿によって、図16に
おいてｖ＊（Ｚ）と印を付けた曲線が得られる。この曲
線は、最初の近似に対して、軸対称領域がその最大幅で
ある結晶引き上げ装置における長さを関数とする200mm
結晶に関する引き上げ速度を表す。
最初の200mmインゴットの軸対称領域の最大幅が得られ
た引き上げ速度よりも若干大きな定常的な引き上げ速
度、およびそれよりも若干小さい定常的な引き上げ速度
で成長させた。図16は、１〜４とそれぞれ記された４個
の各結晶の結晶の長さを関数とする引き上げ速度を示
す。次いで、これらの４個の結晶を分析して、凝集した
格子間欠陥が最初に現れるかまたは消失する軸位置（お
よび対応する引き上げ速度）を決定した。これらの４つ
の実験的に決定された点（「＊」を付ける）を図16に示
す。これらの点からの内挿および外挿によって、図16に
おいてｖ＊（Ｚ）と印を付けた曲線が得られる。この曲
線は、最初の近似に対して、軸対称領域がその最大幅で
ある結晶引き上げ装置における長さを関数とする200mm
結晶に関する引き上げ速度を表す。
他の引き上げ速度でのさらなる結晶の成長およびこの
ような結晶のさらなる分析により、ｖ＊（Ｚ）の実験的
な定義をさらに精密化する。
ような結晶のさらなる分析により、ｖ＊（Ｚ）の実験的
な定義をさらに精密化する。
実施例２
G0（ｒ）における半径方向変化の低下
図17および図18は、溶融／固体界面での軸温度勾配G0
（ｒ）の半径方向変化の減少によって達成され得る品質
の改善を例示する。空格子点および格子関物の（溶融／
固体界面から約1cmでの）初期濃度を、２つの場合につ
いて、異なるG0（ｒ）を用いて計算した：（１）G
0（ｒ）＝2.65＋５×10-4r2（K/mm）および（２）G
0（ｒ）＝2.65＋５×10-5r2（K/mm）。それぞれの場合
について、引き上げ速度を、空格子点が多いシリコンと
格子間物が多いシリコンとの境界が3cmの半径のところ
に位置するように調節した。場合１および場合２のため
に使用した引き上げ速度は、それぞれ、0.4mm/分および
0.35mm/分であった。図18から、結晶の格子間物が多い
部分における格子間物の初期濃度は、初期軸温度勾配の
半径方向の変化が減少すると、劇的に減少することが明
らかである。これにより、格子間物の過飽和による格子
間欠陥クラスターの生成を回避することがより容易にな
るために材料品質は改善される。
（ｒ）の半径方向変化の減少によって達成され得る品質
の改善を例示する。空格子点および格子関物の（溶融／
固体界面から約1cmでの）初期濃度を、２つの場合につ
いて、異なるG0（ｒ）を用いて計算した：（１）G
0（ｒ）＝2.65＋５×10-4r2（K/mm）および（２）G
0（ｒ）＝2.65＋５×10-5r2（K/mm）。それぞれの場合
について、引き上げ速度を、空格子点が多いシリコンと
格子間物が多いシリコンとの境界が3cmの半径のところ
に位置するように調節した。場合１および場合２のため
に使用した引き上げ速度は、それぞれ、0.4mm/分および
0.35mm/分であった。図18から、結晶の格子間物が多い
部分における格子間物の初期濃度は、初期軸温度勾配の
半径方向の変化が減少すると、劇的に減少することが明
らかである。これにより、格子間物の過飽和による格子
間欠陥クラスターの生成を回避することがより容易にな
るために材料品質は改善される。
実施例３
格子間物に関する増加した外方拡散時間
図19および図20は、格子間物の外方拡散に必要な時間
を増大させることによって達成され得る品質の改善を例
示する。格子間物の初期濃度を、２つの場合について、
結晶において異なる軸温度特性dT/dzを用いて計算し
た。溶融／固体界面での軸温度勾配は両方の場合につい
て同じであり、その結果、格子間物の（溶融／固体界面
から約1cmでの）初期濃度は両方の場合について同じで
ある。本実施例において、引き上げ速度を、結晶全体
が、格子間物が多くなるように調節した。引き上げ速度
は、両方の場合について同じであり、0.32mm/分であっ
た。場合２における格子間物の外方拡散に必要な時間が
長いほど、格子間物濃度の全体的な減少が得られる。こ
れにより、格子間物の過飽和による格子間欠陥クラスタ
ーの生成を回避することがより容易になるために材料品
質は改善される。
を増大させることによって達成され得る品質の改善を例
示する。格子間物の初期濃度を、２つの場合について、
結晶において異なる軸温度特性dT/dzを用いて計算し
た。溶融／固体界面での軸温度勾配は両方の場合につい
て同じであり、その結果、格子間物の（溶融／固体界面
から約1cmでの）初期濃度は両方の場合について同じで
ある。本実施例において、引き上げ速度を、結晶全体
が、格子間物が多くなるように調節した。引き上げ速度
は、両方の場合について同じであり、0.32mm/分であっ
た。場合２における格子間物の外方拡散に必要な時間が
長いほど、格子間物濃度の全体的な減少が得られる。こ
れにより、格子間物の過飽和による格子間欠陥クラスタ
ーの生成を回避することがより容易になるために材料品
質は改善される。
実施例４
長さが700mmで、直径が150mmの結晶を、様々な引き上
げ速度で成長させた。引き上げ速度を、段部（肩部）で
の約1.2mm/分から、段部（肩部）から430mmのところで
の0.4mm/分までほぼ直線的に変化させ、次いで、段部か
ら700mmのところでの0.65mm/分にまでほぼ直線的に戻し
た。この特定の結晶引き上げ装置におけるこのような条
件下において、半径全体を、結晶の段部から約320mm〜
約525mmの範囲の結晶の長さにわたって、格子間物が多
い条件下で成長させた。約525mmの軸位置および約0.47m
m/分の引き上げ速度で、結晶は、直径全体にわたって、
凝集した真性の点欠陥クラスターを含まない。言い換え
れば、軸対称領域の幅、すなわち、凝集した欠陥を実質
的に含まない領域の幅がインゴットの半径に等しい結晶
の小さな部分が存在する。
げ速度で成長させた。引き上げ速度を、段部（肩部）で
の約1.2mm/分から、段部（肩部）から430mmのところで
の0.4mm/分までほぼ直線的に変化させ、次いで、段部か
ら700mmのところでの0.65mm/分にまでほぼ直線的に戻し
た。この特定の結晶引き上げ装置におけるこのような条
件下において、半径全体を、結晶の段部から約320mm〜
約525mmの範囲の結晶の長さにわたって、格子間物が多
い条件下で成長させた。約525mmの軸位置および約0.47m
m/分の引き上げ速度で、結晶は、直径全体にわたって、
凝集した真性の点欠陥クラスターを含まない。言い換え
れば、軸対称領域の幅、すなわち、凝集した欠陥を実質
的に含まない領域の幅がインゴットの半径に等しい結晶
の小さな部分が存在する。
様々な変化を、本発明の範囲から逸脱することなく、
上記の構成およびプロセスにおいて行うことできるの
で、上記の説明に含まれるすべての事項は、例示として
解釈されるものであり、限定する意味で解釈されるもの
ではない。
上記の構成およびプロセスにおいて行うことできるの
で、上記の説明に含まれるすべての事項は、例示として
解釈されるものであり、限定する意味で解釈されるもの
ではない。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ホルザー，ジョゼフ・シー
アメリカ合衆国63304ミズーリ州セン
ト・チャールズ、グタームス・ロード
5234番
(56)参考文献 特開 平８−330316（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−208374（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−41383（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−206591（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−105998（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−12493（ＪＰ，Ａ)
米国特許5474020（ＵＳ，Ａ)
国際公開97／26393（ＷＯ，Ａ１)
Ｊ．Ｇ．ＰＡＲＫ ｅｔ ａｌ．，Ｅ
ＦＦＥＣＴ ＯＦ ＣＲＹＳＴＡＬ Ｄ
ＥＦＥＣＴＳ ＯＮ ＤＥＶＩＣＥ Ｃ
ＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳ，Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ２ｎｄ Ｉｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉ
ｕｍ ｏｎ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｃｉ
ｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ ｏｆ Ｓｉ Ｍａｔｅｒｉａｌ,
1996年11月25日，Ｋｏｎａ，Ｈａｗａｉ
ｉ，ｐｐ．519−539
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C30B 1/00- 35/00
H01L 21/322
Claims (14)
- 【請求項１】中心軸、シードコーン、エンドコーン、な
らびに、周囲縁、および中心軸から周囲縁に延在する半
径を有するシードコーンとエンドコーンの間の直径一定
部分を有して成る単結晶シリコンインゴットを製造する
方法であって、 インゴットを、チョクラルスキー法よって、シリコンメ
ルトから成長させ、次に、凝固温度から冷却し、該方法
が、v/G0比がv/G0の臨界値の約0.5〜2.5倍の範囲内にな
るように、インゴットの直径一定部分が成長する間に、
（ｉ）成長速度ｖおよび（ii）瞬間軸温度勾配G0を調節
し、ならびに（iii）インゴットが凝固温度から1000℃
以下の温度に約0.2℃／分〜約２℃／分の速度で冷却す
るように、インゴットの冷却速度を調節して、軸対称領
域を形成させることを含んで成り、該軸対称領域は、イ
ンゴットを凝固温度から冷却する際に、実質的に凝集真
性点欠陥を有さず、軸対称領域は、インゴットの周囲縁
から内向きに延在し、インゴットの周囲縁から中心軸に
向かって半径方向に測定してインゴットの半径の長さの
少なくとも約30％の幅を有し、該中心軸に沿って測定し
てインゴットの直径一定部分の長さの少なくとも約20％
の長さを有する方法。 - 【請求項２】軸対称領域の長さが、インゴットの直径一
定部分の長さの少なくとも40％である請求項１に記載の
方法。 - 【請求項３】軸対称領域の長さが、インゴットの直径一
定部分の長さの少なくとも60％である請求項２に記載の
方法。 - 【請求項４】軸対称領域が、直径一定部分の半径の長さ
の少なくとも約60％である幅を有する請求項１に記載の
方法。 - 【請求項５】軸対称領域が、直径一定部分の半径の長さ
の少なくとも約80％である幅を有する請求項４に記載の
方法。 - 【請求項６】v/G0比がv/G0の臨界値の約0.6〜約1.5倍の
値になるように成長速度ｖおよび瞬間軸温度勾配G0を調
節する請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】冷却速度が約0.2℃／分〜約1.5℃／分にな
るように約1400℃〜約800℃の温度範囲内で軸対称領域
の冷却速度を調節する請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】成長速度ｖおよび瞬間軸温度勾配G0を、v/
G0比がv/G0の臨界値の約0.75〜約１倍の値になるように
調節する請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】冷却速度を、約1400℃〜約1000℃の温度範
囲で調節する請求項７に記載の方法。 - 【請求項１０】冷却速度を、約0.2℃／分〜約１℃／分
になるように調節する請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】単結晶の成長の間に形成される酸素析出
核形成中心が、単結晶シリコンをアニールすることによ
って溶解される請求項７に記載の方法。 - 【請求項１２】単結晶シリコンインゴットを製造する方
法であって、 インゴットを、チョクラルスキー法によって、シリコン
メルトから成長させ、凝固温度から冷却した後に、イン
ゴットの直径一定部分が凝集真性点欠陥を実質的に有し
ない軸対称領域を有しており、 該方法が、v/G0比がv/G0の臨界値の約0.6〜1.5倍になる
ように、成長速度ｖおよび瞬間軸温度勾配G0を調節し、 冷却速度が約0.2℃／分〜約1.5℃／分になるように約14
00℃〜約800℃の温度範囲内で軸対称領域の冷却速度を
調節することを含んでなる方法。 - 【請求項１３】中心軸、シードコーン、エンドコーン、
ならびに、周囲縁、および中心軸から周囲縁に延在する
半径を有するシードコーンとエンドコーンの間の直径一
定部分を有して成る単結晶シリコンインゴットを製造す
る方法であって、 インゴットを、チョクラルスキー法よって、シリコンメ
ルトから成長させ、次に、凝固温度から冷却し、該方法
が、 （ｉ）成長速度ｖおよび（ii）瞬間軸温度勾配G0を調節
して、臨界的な過飽和濃度よりも高いときに真性点欠陥
が凝集して凝集温度で凝集真性点欠陥を形成する臨界的
な過飽和濃度よりも高い真性点欠陥の初期濃度を結晶中
に形成し； 結晶が凝固温度から1000℃以下の温度に約0.2℃／分〜
約２℃／分の速度で冷却するように、結晶の冷却速度を
制御し、真性点欠陥の濃度が、凝集温度に冷却する前に
初期濃度から臨界的な過飽和濃度よりも低い濃度に減少
されるのに充分な時間にわたって、結晶を凝固温度から
凝集温度に冷却させ、凝集真性点欠陥を実質的に有しな
い軸対称領域を形成させる ことを含んでなり、軸対称領域は、インゴットの周囲縁
から内向きに延在し、周囲縁から半径方向にインゴット
の中心軸に向かって測定してインゴットの半径の長さの
少なくとも30％の幅を有し、該中心軸に沿って測定して
インゴットの直径一定部分の長さの少なくとも20％の長
さを有する方法。 - 【請求項１４】インゴットが、150mmまたは200mmの直径
を有する請求項１、12または13に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US4184597P | 1997-04-09 | 1997-04-09 | |
| US60/041,845 | 1997-04-09 | ||
| PCT/US1998/007305 WO1998045509A1 (en) | 1997-04-09 | 1998-04-09 | Low defect density silicon |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002303285A Division JP4291559B2 (ja) | 1997-04-09 | 2002-10-17 | 低欠陥密度シリコン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001518874A JP2001518874A (ja) | 2001-10-16 |
| JP3449730B2 true JP3449730B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=21918645
Family Applications (9)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54318198A Expired - Fee Related JP3544676B2 (ja) | 1997-04-09 | 1998-04-09 | 単結晶シリコンインゴットの製造方法 |
| JP54318298A Expired - Fee Related JP3449730B2 (ja) | 1997-04-09 | 1998-04-09 | 単結晶シリコンインゴットを製造する方法 |
| JP54318998A Expired - Lifetime JP3449731B2 (ja) | 1997-04-09 | 1998-04-09 | 単結晶シリコンインゴットを製造する方法 |
| JP2002303232A Expired - Fee Related JP4299523B2 (ja) | 1997-04-09 | 2002-10-17 | 低欠陥密度の空孔優勢シリコン |
| JP2002303272A Expired - Fee Related JP3782387B2 (ja) | 1997-04-09 | 2002-10-17 | 低欠陥密度の自己格子間物優勢シリコンを製造する方法 |
| JP2002303285A Expired - Lifetime JP4291559B2 (ja) | 1997-04-09 | 2002-10-17 | 低欠陥密度シリコン |
| JP2004054483A Expired - Fee Related JP4274973B2 (ja) | 1997-04-09 | 2004-02-27 | 低欠陥密度の空孔優勢シリコンウエハおよびインゴット |
| JP2005309456A Expired - Lifetime JP4313356B2 (ja) | 1997-04-09 | 2005-10-25 | 低欠陥密度シリコン |
| JP2005318604A Expired - Fee Related JP4477569B2 (ja) | 1997-04-09 | 2005-11-01 | 低欠陥密度の空孔優勢シリコンウエハおよびインゴット |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54318198A Expired - Fee Related JP3544676B2 (ja) | 1997-04-09 | 1998-04-09 | 単結晶シリコンインゴットの製造方法 |
Family Applications After (7)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54318998A Expired - Lifetime JP3449731B2 (ja) | 1997-04-09 | 1998-04-09 | 単結晶シリコンインゴットを製造する方法 |
| JP2002303232A Expired - Fee Related JP4299523B2 (ja) | 1997-04-09 | 2002-10-17 | 低欠陥密度の空孔優勢シリコン |
| JP2002303272A Expired - Fee Related JP3782387B2 (ja) | 1997-04-09 | 2002-10-17 | 低欠陥密度の自己格子間物優勢シリコンを製造する方法 |
| JP2002303285A Expired - Lifetime JP4291559B2 (ja) | 1997-04-09 | 2002-10-17 | 低欠陥密度シリコン |
| JP2004054483A Expired - Fee Related JP4274973B2 (ja) | 1997-04-09 | 2004-02-27 | 低欠陥密度の空孔優勢シリコンウエハおよびインゴット |
| JP2005309456A Expired - Lifetime JP4313356B2 (ja) | 1997-04-09 | 2005-10-25 | 低欠陥密度シリコン |
| JP2005318604A Expired - Fee Related JP4477569B2 (ja) | 1997-04-09 | 2005-11-01 | 低欠陥密度の空孔優勢シリコンウエハおよびインゴット |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (11) | US6254672B1 (ja) |
| EP (7) | EP1209259B1 (ja) |
| JP (9) | JP3544676B2 (ja) |
| KR (6) | KR20040065306A (ja) |
| CN (7) | CN1280454C (ja) |
| DE (7) | DE69806137T2 (ja) |
| MY (6) | MY127383A (ja) |
| SG (3) | SG165151A1 (ja) |
| TW (3) | TW577939B (ja) |
| WO (3) | WO1998045509A1 (ja) |
Families Citing this family (125)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6503594B2 (en) | 1997-02-13 | 2003-01-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Silicon wafers having controlled distribution of defects and slip |
| US6485807B1 (en) | 1997-02-13 | 2002-11-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Silicon wafers having controlled distribution of defects, and methods of preparing the same |
| US6045610A (en) * | 1997-02-13 | 2000-04-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of manufacturing monocrystalline silicon ingots and wafers by controlling pull rate profiles in a hot zone furnance |
| SG64470A1 (en) | 1997-02-13 | 1999-04-27 | Samsung Electronics Co Ltd | Methods of manufacturing monocrystalline silicon ingots and wafers by controlling pull rate profiles in a hot zone furnace and ingots and wafers manufactured thereby |
| US5994761A (en) * | 1997-02-26 | 1999-11-30 | Memc Electronic Materials Spa | Ideal oxygen precipitating silicon wafers and oxygen out-diffusion-less process therefor |
| SG165151A1 (en) | 1997-04-09 | 2010-10-28 | Memc Electronic Materials | Low defect density silicon |
| EP1146150B1 (en) | 1997-04-09 | 2010-06-09 | MEMC Electronic Materials, Inc. | Low defect density, ideal oxygen precipitating silicon |
| US6379642B1 (en) * | 1997-04-09 | 2002-04-30 | Memc Electronic Materials, Inc. | Vacancy dominated, defect-free silicon |
| JPH1179889A (ja) * | 1997-07-09 | 1999-03-23 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 結晶欠陥が少ないシリコン単結晶の製造方法、製造装置並びにこの方法、装置で製造されたシリコン単結晶とシリコンウエーハ |
| WO1999010570A1 (fr) * | 1997-08-26 | 1999-03-04 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Cristal unique de silicium de grande qualite et procede de fabrication |
| US6340392B1 (en) | 1997-10-24 | 2002-01-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Pulling methods for manufacturing monocrystalline silicone ingots by controlling temperature at the center and edge of an ingot-melt interface |
| JP3346249B2 (ja) * | 1997-10-30 | 2002-11-18 | 信越半導体株式会社 | シリコンウエーハの熱処理方法及びシリコンウエーハ |
| JP3407629B2 (ja) * | 1997-12-17 | 2003-05-19 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶ウエーハの熱処理方法ならびにシリコン単結晶ウエーハ |
| JP3955375B2 (ja) * | 1998-01-19 | 2007-08-08 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の製造方法およびシリコン単結晶ウエーハ |
| JPH11349393A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-21 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶ウエーハおよびシリコン単結晶ウエーハの製造方法 |
| JP3943717B2 (ja) * | 1998-06-11 | 2007-07-11 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶ウエーハ及びその製造方法 |
| WO2000000674A2 (en) | 1998-06-26 | 2000-01-06 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for growth of defect free silicon crystals of arbitrarily large diameters |
| CN1155074C (zh) * | 1998-09-02 | 2004-06-23 | Memc电子材料有限公司 | 从低缺陷密度的单晶硅上制备硅-绝缘体结构 |
| KR100957729B1 (ko) | 1998-09-02 | 2010-05-12 | 엠이엠씨 일렉트로닉 머티리얼즈 인코포레이티드 | 이상적 산소 침전 실리콘 웨이퍼의 제조 방법 |
| DE69928434T2 (de) * | 1998-09-02 | 2006-07-27 | Memc Electronic Materials, Inc. | Wärmebehandelte siliziumplättchen mit verbesserter eigengetterung |
| EP1125008B1 (en) | 1998-10-14 | 2003-06-18 | MEMC Electronic Materials, Inc. | Thermally annealed, low defect density single crystal silicon |
| US6312516B2 (en) | 1998-10-14 | 2001-11-06 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for preparing defect free silicon crystals which allows for variability in process conditions |
| US6284039B1 (en) | 1998-10-14 | 2001-09-04 | Memc Electronic Materials, Inc. | Epitaxial silicon wafers substantially free of grown-in defects |
| JP4233651B2 (ja) * | 1998-10-29 | 2009-03-04 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶ウエーハ |
| JP2000154070A (ja) * | 1998-11-16 | 2000-06-06 | Suminoe Textile Co Ltd | セラミックス三次元構造体及びその製造方法 |
| TW505710B (en) | 1998-11-20 | 2002-10-11 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | Production method for silicon single crystal and production device for single crystal ingot, and heat treating method for silicon single crystal wafer |
| US6284384B1 (en) * | 1998-12-09 | 2001-09-04 | Memc Electronic Materials, Inc. | Epitaxial silicon wafer with intrinsic gettering |
| WO2000041227A1 (fr) * | 1998-12-28 | 2000-07-13 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Procede de recuit thermique d'une plaquette de silicium, et plaquette de silicium |
| JP3601340B2 (ja) * | 1999-02-01 | 2004-12-15 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルシリコンウエーハおよびその製造方法並びにエピタキシャルシリコンウエーハ用基板 |
| US6458202B1 (en) * | 1999-09-02 | 2002-10-01 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for preparing single crystal silicon having uniform thermal history |
| US6391662B1 (en) | 1999-09-23 | 2002-05-21 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for detecting agglomerated intrinsic point defects by metal decoration |
| US6635587B1 (en) | 1999-09-23 | 2003-10-21 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for producing czochralski silicon free of agglomerated self-interstitial defects |
| KR100745311B1 (ko) | 1999-09-23 | 2007-08-01 | 엠이엠씨 일렉트로닉 머티리얼즈 인코포레이티드 | 냉각 속도를 제어함으로써 단결정 실리콘을 성장시키는초크랄스키 방법 |
| JP4103391B2 (ja) * | 1999-10-14 | 2008-06-18 | 信越半導体株式会社 | Ｓｏｉウエーハの製造方法及びｓｏｉウエーハ |
| JP2001118801A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-04-27 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | エピタキシャルウェーハ用基板およびこれを用いた半導体装置 |
| WO2002002852A1 (fr) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Plaquette en silicium monocristallin et procede de fabrication |
| KR100374703B1 (ko) * | 2000-09-04 | 2003-03-04 | 주식회사 실트론 | 단결정 실리콘 웨이퍼,잉곳 및 그 제조방법 |
| EP1669478B1 (en) * | 2000-09-19 | 2010-03-17 | MEMC Electronic Materials, Inc. | Nitrogen-doped silicon substantially free of oxidation induced stacking faults |
| KR100816207B1 (ko) * | 2000-09-19 | 2008-03-21 | 엠이엠씨 일렉트로닉 머티리얼즈 인코포레이티드 | 산화 유발 적층 흠이 거의 없는 질소 도핑 실리콘 |
| US6663708B1 (en) * | 2000-09-22 | 2003-12-16 | Mitsubishi Materials Silicon Corporation | Silicon wafer, and manufacturing method and heat treatment method of the same |
| KR20020024368A (ko) * | 2000-09-25 | 2002-03-30 | 가와이 겐이찌 | 실리콘 웨이퍼 |
| DE10066099B4 (de) * | 2000-09-25 | 2008-11-20 | Mitsubishi Materials Silicon Corp. | Wärmebehandlungsverfahren für einen Siliciumwafer |
| US6689209B2 (en) * | 2000-11-03 | 2004-02-10 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for preparing low defect density silicon using high growth rates |
| CN1280456C (zh) * | 2000-11-03 | 2006-10-18 | Memc电子材料有限公司 | 生产低缺陷密度硅的方法 |
| US7105050B2 (en) | 2000-11-03 | 2006-09-12 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for the production of low defect density silicon |
| US6858307B2 (en) * | 2000-11-03 | 2005-02-22 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for the production of low defect density silicon |
| US8529695B2 (en) | 2000-11-22 | 2013-09-10 | Sumco Corporation | Method for manufacturing a silicon wafer |
| WO2002044446A2 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for controlling thermal history of vacancy-dominated, single crystal silicon |
| US20040055527A1 (en) * | 2000-11-30 | 2004-03-25 | Makoto Kojima | Process for controlling thermal history of vacancy-dominated, single crystal silicon |
| US7008874B2 (en) * | 2000-12-19 | 2006-03-07 | Memc Electronics Materials, Inc. | Process for reclaiming semiconductor wafers and reclaimed wafers |
| JP3624827B2 (ja) | 2000-12-20 | 2005-03-02 | 三菱住友シリコン株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
| JP3994665B2 (ja) * | 2000-12-28 | 2007-10-24 | 信越半導体株式会社 | 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 |
| US20020084451A1 (en) * | 2000-12-29 | 2002-07-04 | Mohr Thomas C. | Silicon wafers substantially free of oxidation induced stacking faults |
| JP4554886B2 (ja) * | 2001-01-02 | 2010-09-29 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | 向上したゲート酸化物完全性を有する単結晶シリコンの製造方法 |
| KR100805518B1 (ko) | 2001-01-26 | 2008-02-20 | 엠이엠씨 일렉트로닉 머티리얼즈 인코포레이티드 | 산화 유도된 적층 결함을 실질적으로 포함하지 않는베이컨시 지배 코어를 갖는 낮은 결함 밀도의 실리콘 |
| US6743495B2 (en) | 2001-03-30 | 2004-06-01 | Memc Electronic Materials, Inc. | Thermal annealing process for producing silicon wafers with improved surface characteristics |
| US6649883B2 (en) * | 2001-04-12 | 2003-11-18 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method of calibrating a semiconductor wafer drying apparatus |
| WO2003001583A2 (en) * | 2001-06-22 | 2003-01-03 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for producing silicon on insulator structure having intrinsic gettering by ion implantation |
| EP1710830A3 (en) * | 2001-06-22 | 2007-11-28 | MEMC Electronic Materials, Inc. | Silicon on insulator structure having intrinsic gettering |
| WO2003016598A1 (en) * | 2001-08-15 | 2003-02-27 | Memc Electronic Materials, Inc. | Controlled crown growth process for czochralski single crystal silicon |
| US20030047130A1 (en) * | 2001-08-29 | 2003-03-13 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for eliminating neck dislocations during czochralski crystal growth |
| JP4567251B2 (ja) * | 2001-09-14 | 2010-10-20 | シルトロニック・ジャパン株式会社 | シリコン半導体基板およびその製造方法 |
| US6866713B2 (en) * | 2001-10-26 | 2005-03-15 | Memc Electronic Materials, Inc. | Seed crystals for pulling single crystal silicon |
| US6669775B2 (en) | 2001-12-06 | 2003-12-30 | Seh America, Inc. | High resistivity silicon wafer produced by a controlled pull rate czochralski method |
| JP4092946B2 (ja) * | 2002-05-09 | 2008-05-28 | 信越半導体株式会社 | 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 |
| AU2003301326A1 (en) * | 2002-10-18 | 2004-05-04 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation | Method of measuring point defect distribution of silicon single crystal ingot |
| EP1560950B1 (en) * | 2002-11-12 | 2008-09-17 | MEMC Electronic Materials, Inc. | A crystal puller and method for growing a monocrystalline ingot |
| CN1324166C (zh) * | 2002-11-12 | 2007-07-04 | Memc电子材料有限公司 | 利用坩锅旋转以控制温度梯度的制备单晶硅的方法 |
| JP4382438B2 (ja) * | 2002-11-14 | 2009-12-16 | 株式会社東芝 | 半導体ウェーハの検査方法、半導体装置の開発方法、半導体装置の製造方法、および半導体ウェーハ処理装置 |
| JP2004172391A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | シリコンウェーハおよびその製造方法 |
| US6916324B2 (en) * | 2003-02-04 | 2005-07-12 | Zimmer Technology, Inc. | Provisional orthopedic prosthesis for partially resected bone |
| KR100782662B1 (ko) * | 2003-02-25 | 2007-12-07 | 가부시키가이샤 섬코 | 실리콘 웨이퍼 및 ｓｏｉ 기판 |
| JP4151474B2 (ja) * | 2003-05-13 | 2008-09-17 | 信越半導体株式会社 | 単結晶の製造方法及び単結晶 |
| US7559326B2 (en) | 2003-06-18 | 2009-07-14 | Resmed Limited | Vent and/or diverter assembly for use in breathing apparatus |
| JP2005015313A (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 単結晶の製造方法及び単結晶 |
| US6955718B2 (en) * | 2003-07-08 | 2005-10-18 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for preparing a stabilized ideal oxygen precipitating silicon wafer |
| KR100531552B1 (ko) | 2003-09-05 | 2005-11-28 | 주식회사 하이닉스반도체 | 실리콘 웨이퍼 및 그 제조방법 |
| JP4432458B2 (ja) * | 2003-10-30 | 2010-03-17 | 信越半導体株式会社 | 単結晶の製造方法 |
| US7074271B2 (en) * | 2004-02-23 | 2006-07-11 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation | Method of identifying defect distribution in silicon single crystal ingot |
| US7416603B2 (en) * | 2004-10-19 | 2008-08-26 | Siltron Inc. | High quality single crystal and method of growing the same |
| KR100709798B1 (ko) * | 2004-10-19 | 2007-04-23 | 주식회사 실트론 | 고품질 단결정 성장 방법 |
| KR100788018B1 (ko) | 2004-11-29 | 2007-12-21 | 주식회사 실트론 | 실리콘 단결정 잉곳 및 그로부터 제조된 실리콘 웨이퍼 |
| GB0424505D0 (en) * | 2004-11-05 | 2004-12-08 | Gr Advanced Materials Ltd | Emulsion ink |
| US7371283B2 (en) * | 2004-11-23 | 2008-05-13 | Siltron Inc. | Method and apparatus of growing silicon single crystal and silicon wafer fabricated thereby |
| KR100714215B1 (ko) | 2004-11-23 | 2007-05-02 | 주식회사 실트론 | 고품질 실리콘 단결정 잉곳 및 그로부터 제조된 고 품질 실리콘 웨이퍼 |
| US20060138601A1 (en) * | 2004-12-27 | 2006-06-29 | Memc Electronic Materials, Inc. | Internally gettered heteroepitaxial semiconductor wafers and methods of manufacturing such wafers |
| KR100840751B1 (ko) * | 2005-07-26 | 2008-06-24 | 주식회사 실트론 | 고품질 실리콘 단결정 잉곳 제조 방법, 성장 장치 및그로부터 제조된 잉곳 , 웨이퍼 |
| JP4743010B2 (ja) * | 2005-08-26 | 2011-08-10 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | シリコンウェーハの表面欠陥評価方法 |
| KR100831044B1 (ko) * | 2005-09-21 | 2008-05-21 | 주식회사 실트론 | 고품질 실리콘 단결정 잉곳의 성장장치, 그 장치를 이용한성장방법 |
| US7633307B2 (en) * | 2005-12-16 | 2009-12-15 | Freescale Semiconductor, Inc. | Method for determining temperature profile in semiconductor manufacturing test |
| US7427325B2 (en) | 2005-12-30 | 2008-09-23 | Siltron, Inc. | Method for producing high quality silicon single crystal ingot and silicon single crystal wafer made thereby |
| JP2007194232A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶ウエーハの製造方法 |
| JP4853027B2 (ja) * | 2006-01-17 | 2012-01-11 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶ウエーハの製造方法 |
| KR101385810B1 (ko) * | 2006-05-19 | 2014-04-16 | 엠이엠씨 일렉트로닉 머티리얼즈, 인크. | Ｃｚ 성장 동안에 실리콘 단결정의 측면에 의해 유도되는 응집된 점 결함 및 산소 클러스터 형성을 제어하는 방법 |
| DE102006034786B4 (de) | 2006-07-27 | 2011-01-20 | Siltronic Ag | Monokristalline Halbleiterscheibe mit defektreduzierten Bereichen und Verfahren zur Ausheilung GOI-relevanter Defekte in einer monokristallinen Halbleiterscheibe |
| US7560355B2 (en) * | 2006-10-24 | 2009-07-14 | Vishay General Semiconductor Llc | Semiconductor wafer suitable for forming a semiconductor junction diode device and method of forming same |
| JP2009292662A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Sumco Corp | シリコン単結晶育成における肩形成方法 |
| JP2009292663A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Sumco Corp | シリコン単結晶の育成方法 |
| JP2010040587A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Covalent Materials Corp | シリコンウェーハの製造方法 |
| IL204034A (en) * | 2009-02-24 | 2015-05-31 | Schott Ag | Photovoltaic device with central optics |
| KR101275418B1 (ko) * | 2010-03-16 | 2013-06-14 | 주식회사 엘지실트론 | 단결정 잉곳 제조방법 및 이에 의해 제조된 웨이퍼 |
| CN101824649A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-09-08 | 中山大学 | 自动化光电晶体炉的生长前阶段控制方法 |
| JP2012166979A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Sumco Corp | 多結晶シリコンの電磁鋳造方法および電磁鋳造装置 |
| JP5733245B2 (ja) | 2012-03-16 | 2015-06-10 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶ウェーハの製造方法 |
| CN102978688B (zh) * | 2012-11-16 | 2015-07-08 | 晶科能源有限公司 | 一种直拉单晶法的冷却工艺 |
| FR3005966B1 (fr) * | 2013-05-27 | 2016-12-30 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un lingot de silicium par reprise sur germes en four de solidification dirigee |
| FR3005967B1 (fr) * | 2013-05-27 | 2017-06-02 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un lingot de silicium dote de joints de grains symetriques |
| US9634098B2 (en) | 2013-06-11 | 2017-04-25 | SunEdison Semiconductor Ltd. (UEN201334164H) | Oxygen precipitation in heavily doped silicon wafers sliced from ingots grown by the Czochralski method |
| US20150243494A1 (en) * | 2014-02-25 | 2015-08-27 | Texas Instruments Incorporated | Mechanically robust silicon substrate having group iiia-n epitaxial layer thereon |
| KR102384041B1 (ko) | 2014-07-31 | 2022-04-08 | 글로벌웨이퍼스 씨오., 엘티디. | 질소 도핑 및 공공 지배 실리콘 잉곳 및 그로부터 형성된, 반경방향으로 균일하게 분포된 산소 석출 밀도 및 크기를 갖는 열 처리 웨이퍼 |
| DE102015224983B4 (de) | 2015-12-11 | 2019-01-24 | Siltronic Ag | Halbleiterscheibe aus einkristallinem Silizium und Verfahren zu deren Herstellung |
| DE102015226399A1 (de) | 2015-12-22 | 2017-06-22 | Siltronic Ag | Siliciumscheibe mit homogener radialer Sauerstoffvariation |
| CN109346433B (zh) | 2018-09-26 | 2020-10-23 | 上海新傲科技股份有限公司 | 半导体衬底的键合方法以及键合后的半导体衬底 |
| KR20210150510A (ko) | 2019-04-11 | 2021-12-10 | 글로벌웨이퍼스 씨오., 엘티디. | 말기 본체 길이에서 감소된 왜곡을 갖는 잉곳을 준비하기 위한 프로세스 |
| JP2022529451A (ja) | 2019-04-18 | 2022-06-22 | グローバルウェーハズ カンパニー リミテッド | 連続チョクラルスキー法を用いる単結晶シリコンインゴットの成長方法 |
| KR102647797B1 (ko) | 2019-09-13 | 2024-03-15 | 글로벌웨이퍼스 씨오., 엘티디. | 연속 쵸크랄스키 방법을 사용하여 질소 도핑된 단결정 실리콘 잉곳을 성장시키기 위한 방법들 및 이 방법에 의해 성장되는 단결정 실리콘 잉곳 |
| EP3929334A1 (de) | 2020-06-23 | 2021-12-29 | Siltronic AG | Verfahren zur herstellung von halbleiterscheiben |
| EP3940124B1 (de) | 2020-07-14 | 2024-01-03 | Siltronic AG | Kristallstück aus monokristallinem silizium |
| JP7441942B2 (ja) * | 2020-07-21 | 2024-03-01 | ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト | シリコン中の微量金属の定量方法 |
| KR102255421B1 (ko) * | 2020-08-11 | 2021-05-24 | 충남대학교산학협력단 | 단결정 산화갈륨의 결함 평가방법 |
| CN113138195A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-20 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 晶体缺陷的监控方法及晶棒生长方法 |
| CN113703411B (zh) * | 2021-08-31 | 2022-08-30 | 亚洲硅业(青海)股份有限公司 | 多晶硅生长过程监测系统、方法及多晶硅生产系统 |
| WO2023125206A1 (zh) * | 2021-12-27 | 2023-07-06 | 中环领先半导体材料有限公司 | 单晶体的制备方法及硅晶体 |
| CN115233296A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-25 | 北京麦竹吉科技有限公司 | 一种加热器、拉晶炉和消除大直径单晶硅自我间隙缺陷的方法 |
| EP4321656A1 (de) | 2022-08-09 | 2024-02-14 | Siltronic AG | Verfahren zum herstellen eines monokristallinen kristalls aus silizium |
Family Cites Families (75)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US622164A (en) * | 1899-03-28 | Carl august pfenning | ||
| US548735A (en) * | 1895-10-29 | Pile carpet | ||
| GB1456050A (en) * | 1974-05-13 | 1976-11-17 | British Aluminium Co Ltd | Production of metallic articles |
| US3997368A (en) | 1975-06-24 | 1976-12-14 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Elimination of stacking faults in silicon devices: a gettering process |
| JPS583375B2 (ja) | 1979-01-19 | 1983-01-21 | 超エル・エス・アイ技術研究組合 | シリコン単結晶ウエハ−の製造方法 |
| US4350560A (en) * | 1981-08-07 | 1982-09-21 | Ferrofluidics Corporation | Apparatus for and method of handling crystals from crystal-growing furnaces |
| US4473795A (en) * | 1983-02-23 | 1984-09-25 | International Business Machines Corporation | System for resist defect measurement |
| JPS59190300A (ja) | 1983-04-08 | 1984-10-29 | Hitachi Ltd | 半導体製造方法および装置 |
| JPS62105998A (ja) | 1985-10-31 | 1987-05-16 | Sony Corp | シリコン基板の製法 |
| CN86104069A (zh) * | 1986-06-09 | 1987-02-11 | 电子工业部第四十四研究所 | 硅的多重吸杂技术及多重吸杂硅片 |
| JPS63215041A (ja) | 1987-03-04 | 1988-09-07 | Toshiba Corp | 結晶欠陥評価用エツチング液 |
| US5264189A (en) * | 1988-02-23 | 1993-11-23 | Mitsubishi Materials Corporation | Apparatus for growing silicon crystals |
| US4981549A (en) * | 1988-02-23 | 1991-01-01 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for growing silicon crystals |
| JPH02137524A (ja) | 1988-11-18 | 1990-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子チューナ |
| JPH02180789A (ja) | 1989-01-05 | 1990-07-13 | Kawasaki Steel Corp | Ｓｉ単結晶の製造方法 |
| JPH0633235B2 (ja) | 1989-04-05 | 1994-05-02 | 新日本製鐵株式会社 | 酸化膜耐圧特性の優れたシリコン単結晶及びその製造方法 |
| JPH0633236B2 (ja) | 1989-09-04 | 1994-05-02 | 新日本製鐵株式会社 | シリコン単結晶の熱処理方法および装置ならびに製造装置 |
| JPH0729878B2 (ja) | 1990-06-07 | 1995-04-05 | 三菱マテリアル株式会社 | シリコンウエーハ |
| JPH04108682A (ja) | 1990-08-30 | 1992-04-09 | Fuji Electric Co Ltd | 化合物半導体単結晶製造装置および製造方法 |
| JPH06103714B2 (ja) | 1990-11-22 | 1994-12-14 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の電気特性検査方法 |
| JPH08760B2 (ja) | 1991-03-14 | 1996-01-10 | 信越半導体株式会社 | シリコンウェーハの品質検査方法 |
| JP2613498B2 (ja) | 1991-03-15 | 1997-05-28 | 信越半導体株式会社 | Ｓｉ単結晶ウエーハの熱処理方法 |
| JP3016897B2 (ja) * | 1991-03-20 | 2000-03-06 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の製造方法及び装置 |
| JP2758093B2 (ja) * | 1991-10-07 | 1998-05-25 | 信越半導体株式会社 | 半導体ウェーハの製造方法 |
| JPH0684925A (ja) | 1992-07-17 | 1994-03-25 | Toshiba Corp | 半導体基板およびその処理方法 |
| WO1994016124A1 (fr) * | 1993-01-06 | 1994-07-21 | Nippon Steel Corporation | Procede et appareil pour prevoir la qualite du cristal d'un semi-conducteur monocristallin |
| JPH0741383A (ja) | 1993-07-29 | 1995-02-10 | Nippon Steel Corp | 半導体単結晶およびその製造方法 |
| JPH07158458A (ja) | 1993-12-10 | 1995-06-20 | Mitsubishi Motors Corp | 多気筒内燃エンジンの吸気制御装置 |
| IT1280041B1 (it) * | 1993-12-16 | 1997-12-29 | Wacker Chemitronic | Procedimento per il tiraggio di un monocristallo di silicio |
| DE4414947C2 (de) * | 1993-12-16 | 1998-12-17 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zum Ziehen eines Einkristalls aus Silicium |
| JP3276500B2 (ja) | 1994-01-14 | 2002-04-22 | ワッカー・エヌエスシーイー株式会社 | シリコンウェーハとその製造方法 |
| US5474020A (en) | 1994-05-06 | 1995-12-12 | Texas Instruments Incorporated | Oxygen precipitation control in czochralski-grown silicon cyrstals |
| JP3552278B2 (ja) * | 1994-06-30 | 2004-08-11 | 三菱住友シリコン株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
| KR960005669A (ko) | 1994-07-21 | 1996-02-23 | 이헌조 | 흑백브라운관의 형광막 형성방법 및 장치 |
| JP2874834B2 (ja) * | 1994-07-29 | 1999-03-24 | 三菱マテリアル株式会社 | シリコンウェーハのイントリンシックゲッタリング処理法 |
| JP3285111B2 (ja) * | 1994-12-05 | 2002-05-27 | 信越半導体株式会社 | 結晶欠陥の少ないシリコン単結晶の製造方法 |
| US5966282A (en) * | 1994-12-20 | 1999-10-12 | A. C. Data Systems, Inc. | Power surge protection assembly |
| JPH08208374A (ja) | 1995-01-25 | 1996-08-13 | Nippon Steel Corp | シリコン単結晶およびその製造方法 |
| US5593494A (en) * | 1995-03-14 | 1997-01-14 | Memc Electronic Materials, Inc. | Precision controlled precipitation of oxygen in silicon |
| JP2826589B2 (ja) | 1995-03-30 | 1998-11-18 | 住友シチックス株式会社 | 単結晶シリコン育成方法 |
| JP3085146B2 (ja) * | 1995-05-31 | 2000-09-04 | 住友金属工業株式会社 | シリコン単結晶ウェーハおよびその製造方法 |
| JPH08337490A (ja) | 1995-06-09 | 1996-12-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 結晶欠陥の少ないシリコン単結晶及びその製造方法 |
| JP3006669B2 (ja) | 1995-06-20 | 2000-02-07 | 信越半導体株式会社 | 結晶欠陥の均一なシリコン単結晶の製造方法およびその製造装置 |
| JP4020987B2 (ja) * | 1996-01-19 | 2007-12-12 | 信越半導体株式会社 | 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 |
| US5958133A (en) * | 1996-01-29 | 1999-09-28 | General Signal Corporation | Material handling system for growing high-purity crystals |
| JP3417515B2 (ja) | 1996-03-22 | 2003-06-16 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法 |
| DE19613282A1 (de) * | 1996-04-03 | 1997-10-09 | Leybold Ag | Vorrichtung zum Ziehen von Einkristallen |
| DE19637182A1 (de) | 1996-09-12 | 1998-03-19 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben aus Silicium mit geringer Defektdichte |
| JPH10152395A (ja) | 1996-11-21 | 1998-06-09 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
| US5789309A (en) | 1996-12-30 | 1998-08-04 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method and system for monocrystalline epitaxial deposition |
| KR100237829B1 (ko) | 1997-02-06 | 2000-01-15 | 윤종용 | 웨이퍼의 결함 분석방법 |
| SG64470A1 (en) * | 1997-02-13 | 1999-04-27 | Samsung Electronics Co Ltd | Methods of manufacturing monocrystalline silicon ingots and wafers by controlling pull rate profiles in a hot zone furnace and ingots and wafers manufactured thereby |
| US6045610A (en) | 1997-02-13 | 2000-04-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of manufacturing monocrystalline silicon ingots and wafers by controlling pull rate profiles in a hot zone furnance |
| US5994761A (en) * | 1997-02-26 | 1999-11-30 | Memc Electronic Materials Spa | Ideal oxygen precipitating silicon wafers and oxygen out-diffusion-less process therefor |
| DE19711922A1 (de) | 1997-03-21 | 1998-09-24 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Vorrichtung und Verfahren zum Ziehen eines Einkristalls |
| EP1146150B1 (en) | 1997-04-09 | 2010-06-09 | MEMC Electronic Materials, Inc. | Low defect density, ideal oxygen precipitating silicon |
| US6379642B1 (en) * | 1997-04-09 | 2002-04-30 | Memc Electronic Materials, Inc. | Vacancy dominated, defect-free silicon |
| SG165151A1 (en) | 1997-04-09 | 2010-10-28 | Memc Electronic Materials | Low defect density silicon |
| JPH1179889A (ja) | 1997-07-09 | 1999-03-23 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 結晶欠陥が少ないシリコン単結晶の製造方法、製造装置並びにこの方法、装置で製造されたシリコン単結晶とシリコンウエーハ |
| US5942032A (en) | 1997-08-01 | 1999-08-24 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield assembly and method of growing vacancy rich single crystal silicon |
| US5922127A (en) | 1997-09-30 | 1999-07-13 | Memc Electronic Materials, Inc. | Heat shield for crystal puller |
| JP3919308B2 (ja) | 1997-10-17 | 2007-05-23 | 信越半導体株式会社 | 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 |
| JP3596257B2 (ja) | 1997-11-19 | 2004-12-02 | 三菱住友シリコン株式会社 | シリコン単結晶ウェーハの製造方法 |
| US6245430B1 (en) * | 1997-12-12 | 2001-06-12 | Sumitomo Sitix Corporation | Silicon single crystal wafer and manufacturing method for it |
| JP3634133B2 (ja) | 1997-12-17 | 2005-03-30 | 信越半導体株式会社 | 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 |
| JP4147599B2 (ja) | 1997-12-26 | 2008-09-10 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | シリコン単結晶及びその製造方法 |
| JP3627498B2 (ja) | 1998-01-19 | 2005-03-09 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の製造方法 |
| JP3955375B2 (ja) | 1998-01-19 | 2007-08-08 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の製造方法およびシリコン単結晶ウエーハ |
| DE19823962A1 (de) | 1998-05-28 | 1999-12-02 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zur Herstellung eines Einkristalls |
| US6077343A (en) | 1998-06-04 | 2000-06-20 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Silicon single crystal wafer having few defects wherein nitrogen is doped and a method for producing it |
| US6093913A (en) | 1998-06-05 | 2000-07-25 | Memc Electronic Materials, Inc | Electrical heater for crystal growth apparatus with upper sections producing increased heating power compared to lower sections |
| CN1155074C (zh) | 1998-09-02 | 2004-06-23 | Memc电子材料有限公司 | 从低缺陷密度的单晶硅上制备硅-绝缘体结构 |
| EP1125008B1 (en) * | 1998-10-14 | 2003-06-18 | MEMC Electronic Materials, Inc. | Thermally annealed, low defect density single crystal silicon |
| US6284039B1 (en) * | 1998-10-14 | 2001-09-04 | Memc Electronic Materials, Inc. | Epitaxial silicon wafers substantially free of grown-in defects |
| US20020084451A1 (en) * | 2000-12-29 | 2002-07-04 | Mohr Thomas C. | Silicon wafers substantially free of oxidation induced stacking faults |
-
1998
- 1998-04-09 SG SG200601430-2A patent/SG165151A1/en unknown
- 1998-04-09 JP JP54318198A patent/JP3544676B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-09 WO PCT/US1998/007305 patent/WO1998045509A1/en active IP Right Grant
- 1998-04-09 KR KR10-2004-7009938A patent/KR20040065306A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-04-09 EP EP01130907A patent/EP1209259B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 CN CNB98805003XA patent/CN1280454C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-09 JP JP54318298A patent/JP3449730B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-09 US US09/057,801 patent/US6254672B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 US US09/057,851 patent/US5919302A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 MY MYPI20041399A patent/MY127383A/en unknown
- 1998-04-09 MY MYPI98001563A patent/MY120036A/en unknown
- 1998-04-09 SG SG200105492A patent/SG105510A1/en unknown
- 1998-04-09 MY MYPI98001561A patent/MY132874A/en unknown
- 1998-04-09 DE DE69806137T patent/DE69806137T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 WO PCT/US1998/007304 patent/WO1998045508A1/en not_active Application Discontinuation
- 1998-04-09 KR KR1019997009307A patent/KR20010006227A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-04-09 EP EP98919749A patent/EP0972094B1/en not_active Revoked
- 1998-04-09 DE DE69813041T patent/DE69813041T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 EP EP01107427A patent/EP1118697B1/en not_active Revoked
- 1998-04-09 MY MYPI20041774A patent/MY127594A/en unknown
- 1998-04-09 CN CNB988069040A patent/CN1280455C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-09 CN CN2006101392689A patent/CN1936112B/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-09 EP EP01126017A patent/EP1209258B1/en not_active Revoked
- 1998-04-09 CN CNB2006101392693A patent/CN100547122C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-09 EP EP98918113A patent/EP0973963B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 CN CN2007100891203A patent/CN101070621B/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-09 SG SG200105490A patent/SG105509A1/en unknown
- 1998-04-09 US US09/057,907 patent/US6287380B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 KR KR10-1999-7009309A patent/KR100508048B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-04-09 DE DE69807676T patent/DE69807676T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 TW TW087105359A patent/TW577939B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-04-09 WO PCT/US1998/007365 patent/WO1998045510A1/en active IP Right Grant
- 1998-04-09 CN CNB988052717A patent/CN1253610C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-09 DE DE69824647T patent/DE69824647T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 KR KR1020057023018A patent/KR20060002028A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-04-09 DE DE69831618T patent/DE69831618T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 CN CN200610058336A patent/CN100595351C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-09 DE DE69801903T patent/DE69801903T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 MY MYPI98001569A patent/MY120441A/en unknown
- 1998-04-09 EP EP02021897A patent/EP1273684B1/en not_active Revoked
- 1998-04-09 DE DE69840690T patent/DE69840690D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 KR KR1020057008092A patent/KR20050049561A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-04-09 MY MYPI20042147A patent/MY127584A/en unknown
- 1998-04-09 JP JP54318998A patent/JP3449731B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 EP EP98919752A patent/EP0973964B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-09 KR KR1019997009261A patent/KR20010006182A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-04-09 TW TW087105357A patent/TWI257962B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-04-09 TW TW088118775A patent/TW494146B/zh not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-12-30 US US09/475,320 patent/US6638357B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-23 US US09/816,015 patent/US6409826B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-12 US US09/833,777 patent/US6409827B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-04-30 US US10/135,597 patent/US6632278B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-30 US US10/135,174 patent/US6605150B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-10-17 JP JP2002303232A patent/JP4299523B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-10-17 JP JP2002303272A patent/JP3782387B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-10-17 JP JP2002303285A patent/JP4291559B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-08-12 US US10/639,737 patent/US20040070012A1/en not_active Abandoned
- 2003-10-14 US US10/685,251 patent/US20040089224A1/en not_active Abandoned
-
2004
- 2004-02-27 JP JP2004054483A patent/JP4274973B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-05-17 US US11/131,148 patent/US20050205000A1/en not_active Abandoned
- 2005-10-25 JP JP2005309456A patent/JP4313356B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2005-11-01 JP JP2005318604A patent/JP4477569B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｊ．Ｇ．ＰＡＲＫ ｅｔ ａｌ．，ＥＦＦＥＣＴ ＯＦ ＣＲＹＳＴＡＬ ＤＥＦＥＣＴＳ ＯＮ ＤＥＶＩＣＥ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ２ｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｓｉ Ｍａｔｅｒｉａｌ，１９９６年１１月２５日，Ｋｏｎａ，Ｈａｗａｉｉ，ｐｐ．５１９−５３９ |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3449730B2 (ja) | 単結晶シリコンインゴットを製造する方法 | |
| JP5517799B2 (ja) | 高成長速度を用いた低欠陥密度シリコンの製造方法 | |
| KR100622884B1 (ko) | 열적으로 어닐링된 저결함 밀도 단결정 실리콘 | |
| 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 | |
| JP4764007B2 (ja) | ルツボの回転を利用して温度勾配を制御し単結晶シリコンを製造する方法 | |
| JP4700874B2 (ja) | 均一熱履歴を有する単結晶シリコンの製造法 | |
| US6840997B2 (en) | Vacancy, dominsated, defect-free silicon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080711 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090711 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090711 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100711 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130711 Year of fee payment: 10 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |