JP3552278B2 - Method for producing silicon single crystal - Google Patents

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    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02Elements
    • C30B29/06Silicon

Description

【0001】
【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し、さらに詳しくはチョクラルスキー法によって酸化膜耐圧特性等の結晶品質に優れたシリコン単結晶を製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
LSI材料として用いられているシリコン単結晶の製造方法は種々あるが、工業的に量産が可能な方式として、主にチョクラルスキー法(以下、CZ法という)が採用されている。
【0003】
図5は、このCZ法の実施状態を示す概略断面図であり、同図中の1は坩堝であり、内側の石英坩堝1aと外側の黒鉛坩堝1bからなる二重構造となっている。坩堝1の外側には加熱ヒーター2が配設されており、坩堝1内にはこの加熱ヒーターにより溶融された結晶形成用材料、つまりシリコンの溶融液4が収容されている。その溶融液4の表面に引上げ棒又はワイヤの先に取り付けた種結晶3の下端を接触させ、坩堝と種結晶を回転させながら、この種結晶3を上方へ引き上げることによって、その下端に溶融液4が凝固した単結晶5を一定の成長速度で成長させていく。通常、採用される成長速度は 1.0〜 2.0mm/minである。
【0004】
引き上げ中、石英坩堝からシリコン溶融液に溶解した酸素不純物が、結晶中に取り込まれるため、引き上げられた単結晶のシリコン結晶格子間には過飽和の酸素が固溶している。この過飽和に固溶した格子間酸素原子は、LSIの製造プロセス、特に熱酸化工程において酸素に起因する欠陥(例えば、酸素析出物、酸素誘起積層欠陥、転位等)を発生させ、この欠陥がデバイスの活性領域に現れる場合には、デバイス特性を著しく低下させる。
【0005】
近年、MOSデバイスの集積度の増大にともないゲート酸化膜の薄膜化が進み、ゲート酸化膜の信頼性、すなわち、酸化膜耐圧特性の向上が強く要請されている。しかしながら、CZ法で製造されたシリコン単結晶ウェーハは、フローティング法(以後、FZ法という)で製造されたものやエピタキシャル成長させたウェーハに比べると、ゲート酸化膜の信頼性が著しく劣っている。例えば、酸化膜耐圧特性を劣化させる要因とみられるシリコン単結晶中の酸素析出物を、赤外線散乱トモグラフ法によって測定すると、CZ法で製造されたシリコン単結晶中では、その密度は 10cm−3程度であり、FZ法で育成された単結晶中の酸素析出物やエピタキシャル成長させたウェーハ中の酸素析出物に比べ、高密度となっている。
【0006】
単結晶の育成直後に観察される酸素析出物の密度とMOSデバイスの酸化膜耐圧特性との間には強い相関が見られ、酸素析出物の密度を低下させることによって、酸化膜耐圧特性を向上させることができる。しかし、結晶育成中に成長した酸素析出物は熱的に極めて安定しており、LSIの製造プロセスで常用される熱酸化温度(1250℃以下)では消滅させることは困難である。このような酸素析出物が半導体素子の活性領域に発生した場合には、ゲート酸化膜の信頼性の低下を招くだけでなく、接合リーク特性の劣化による素子特性の低下を招くことになる。
【0007】
シリコン単結晶を所定の成長速度(0.8mm/min)以上で引上げる場合、シリコン単結晶をウェーハに加工したのち熱酸化処理を行うことによって、ウェーハ面にリング状の酸素誘起積層欠陥(以下、リングOSFという)が発生することがある。通常、リングOSFはウェーハ面の活性領域から外れた外周部に発生するため、リングOSFそれ自体が製造プロセスに影響をあたえることはない。しかし、このリングOSFの内側領域には、結晶育成中に成長した熱的安定性の高い酸素析出物が、10cm−3程度の高密度で分布している(ただし、リングOSFの外側領域には酸素析出物は存在しない)。このため、ゲート酸化膜の信頼性を低下させたり、接合リーク特性を低下させる不具合があった。
【0008】
従来、CZ法で引き上げられたシリコン単結晶中の酸素析出物の密度を抑制する方法として、単結晶の成長速度を 0.8mm/min以下の低速で成長させることが提案されている(例えば、特開平2 − 267195号公報参照)。
【0009】
本発明者らも、このように低速の結晶成長速度を採用すれば、単結晶中に酸素析出物が存在しないか、またはその密度を極端に低くすることができ、酸化膜耐圧特性を大幅に向上できることを確認した。
【0010】
しかしながら、単結晶の成長速度とはシリコン単結晶の引上げ速度の意味であり、シリコン単結晶の生産速度に直接結びつくものである。一般に、シリコン単結晶の工業的生産においては引上げ速度は、前記の通り、1.0mm/min 以上が採用されており、上記の方法のように引上げ速度を遅くすることはシリコン単結晶の生産性を大幅に低下させることになる。
【0011】
一方、ウェーハの品質に関し、シリコン単結晶の成長速度を低速にした場合(例えば、 0.8〜 0.6mm/min)には、リングOSFがウェーハ面の中央部に発生して、リングOSFの内側領域に該当するウェーハ面内の酸素析出物の密度が 10cm−3程度まで上昇する場合がある。成長速度をさらに低速(例えば、 0.6mm/min以下)にすると、リングOSFはウェーハ面内に発生することがないが、新たに転位クラスターが約 10cm−2の面密度で発生するとともに、CZ法で製造されたシリコン単結晶の優れた性質であるイントリンシックゲッタリング能力が著しく低下する。
【0012】
このような品質のシリコン単結晶をLSI製造用として使用した場合、ゲート酸化膜の信頼性は高くなるが、転位クラスターの発生やイントリンシックゲッタリング能力の著しい低下によって、半導体素子の総合的な信頼性を低下させるという不具合があった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のシリコン単結晶の製造技術の問題点を克服して、ウェーハ面内の酸素析出物の密度の低減を図り、酸化膜耐圧特性等の結晶品質に優れたシリコン単結晶の製造方法を確立することを課題としてなされたものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、結晶成長した直後に観察されるシリコン単結晶中の酸素析出物およびリングOSFの核形成、さらにそれらの成長を制御する手段として、引上げられたシリコン単結晶の温度勾配や冷却速度に注目した。
【0015】
その結果、シリコン単結晶を製造する段階で、結晶成長速度(すなわち、引上げ速度:mm/min)とシリコンの融点(1410℃〜1414℃)から1300℃までの高温度範囲における結晶軸方向の温度勾配(℃/mm)との関係を、所定範囲の温度勾配Gを前提として一定に保つことによって、ウェーハ加工後の熱酸化処理によって発生するリングOSFを、LSI製造に使用されない範囲のウェーハの外周部に分布させることができ、さらに単結晶の中温度領域における冷却速度を抑えることによって、結晶中の酸素析出物を低密度(10cm−3程度)にできるという知見を得た。
【0016】
本発明は、このような知見に基づいて完成されたものであり、下記のシリコン単結晶の製造方法を要旨としている。
【0017】
すなわち、チョクラルスキー法によってシリコン単結晶を製造する方法において、結晶成長速度をfp(mm/min)とし、シリコンの融点から1300℃までの温度範囲における結晶軸方向の温度勾配をG(℃/mm)としたとき、結晶軸方向の温度勾配Gを2.6〜3.5℃/mmとし、fp/Gで表される係数を0.25mm2/℃・min以上にして、かつ1150℃から1000℃までの温度範囲における冷却速度を2.0℃/min以下、1.1℃/min以上として結晶成長を行わせることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法である。
【0018】
ここで、温度勾配(℃/mm )は、冷却速度と同様に、結晶が冷却される速さであって、結晶の単位長さ(1mm)当たりの冷却される温度(℃)で示される。
【0019】
図1は、引上げられた単結晶5を溶融液4および界面との関係で概略的に示した図である。図中xは結晶軸上、すなわちX−X軸上の界面であり、結晶はこの位置から凝固を開始するので、xはシリコンの融点の位置である。xはX−X軸上の結晶位置であり、界面からの距離(または、結晶底部からの距離)で表せる。したがって、xを結晶が1300℃である位置とすれば、上記の温度勾配Gは、(1410℃−1300℃)/(xからxまでの距離:mm)となる。
【0020】
【作用】
本発明者らは、装置寸法、成長速度および温度勾配等が異なり製造条件が相違するCZ法の結晶製造装置(4種)を使用して、単結晶の成長速度と結晶内の温度勾配の関係およびウェーハ加工後の熱酸化処理によるリングOSFの発生状況を調査した。この調査結果を要約すると次のようになる。
【0021】
▲1▼ 同一条件の結晶製造装置を使用する場合、ウェーハに発生するリングOSFの外径は結晶成長速度に依存し、低速で結晶成長を行うと発生するリングOSFの外径は小さくなる。しかし、異なる条件の結晶製造装置を使用すると、同じ成長速度であっても、ウェーハに発生するリングOSFの外径が異なる。
【0022】
▲2▼ 異なる条件の結晶製造装置を使用する場合でも、単結晶の成長速度の他に、シリコンの融点から約1300℃までの高温域での結晶軸方向の温度勾配を制御すれば、ウェーハに発生するリングOSFの外径をコントロールすることができる。すなわち、単結晶の成長速度(fp:mm/min )と単結晶の軸方向の温度勾配(G: ℃/mm)とによって表される係数(fp/ G: mm/℃・min )を制御することによって、発生するリングOSFの外径を一義的に決定することができる。
【0023】
図2はウェーハに発生するリングOSFの外径(mm)と結晶成長速度(fp:mm/min )との関係を示す。さらに図3はリングOSFの外径(mm)と単結晶の成長速度(fp:mm/min )およびシリコンの融点から1300℃までの高温度範囲における結晶軸方向の温度勾配(G: ℃/m)で表される係数(fp/ G: mm/℃・min )との関係を示している。
【0024】
図2、図3において、使用した製造装置1〜4の4種の装置は、それぞれCZ法による製造装置であるが、構造上の相違があるため、単結晶の製造条件が異なっている。しかし、いずれの製造装置とも、直径 16”の石英坩堝を配して、坩堝内に溶融原料として高純度の多結晶シリコン35kgを入れ、ボロンをドープし、多結晶シリコンを加熱溶解する。その後、直径150mm で結晶成長方位が<100>であるシリコン単結晶を長さ 700mm成長させた(但し、供試した単結晶は結晶位置が底部からの距離が 200mm〜 500mmの範囲とした)。そのときの単結晶の成長速度が 0.4、0.65、0.75および0.95mm/ 分(各製造装置における最大引上速度)で、総本数12本のシリコン単結晶を製造した。
【0025】
図2から明らかなように、いずれの製造装置であっても、結晶成長速度が低速になるに従い、リングOSFの発生位置がウェーハの外周部から中心部に向かって変化し、発生するリングOSFの外径が小さくなっていく。しかし、製造装置が異なると、同じ結晶成長速度であっても発生するリングOSFの外径が異なる。
【0026】
図3が示すように、シリコン単結晶の引上げ中に結晶成長速度(fp:mm/min )および結晶軸方向の温度勾配(G: ℃/m)で表される係数(fp/ G)を0.22mm/℃・min 以下に制御した場合には、ウェーハ加工後に熱酸化処理を行っても、リングOSFの発生が殆ど見られない。一方、係数(fp/ G)が0.22〜0.25mm/℃・min の範囲になる場合には、リングOSFはウェーハ面の中心部(中心から半径15〜60mmの部分)に発生する。さらに、係数(fp/ G)が0.25mm/℃・min を超えるようになると、リングOSFはウェーハ面の外周部に発生する。
【0027】
結晶成長速度(fp)と結晶軸方向の温度勾配(G)との関係を係数(fp/ G)で処理することによって、製造装置に依存することなく、リングOSFの発生位置を一義的に定めることができる。
【0028】
本発明方法では、係数(fp/ G)が0.25mm/℃・min 以上になるように引上げ条件を設定し、熱酸化処理によって発生するリングOSFをウェーハ面の外周部に発生させるようにして単結晶を成長させる。
【0029】
さらに、本発明者らは、結晶成長中に形成される酸素析出物の核形成およびその成長挙動に関し詳細に検討を加えた結果、シリコン単結晶中の点欠陥、特に空孔の働きを利用することによって、結晶中で観察される酸素析出物の密度等を制御できることを知見した。
【0030】
シリコン単結晶中の酸素析出物の生成は、次の(A)式で示す反応によって進行する。
【0031】
(1+z )Si + 2Oi + 2yV= SiO+ zI ・・・ (A)
ただし、Si:格子位置のシリコン原子、 Oi :格子間の酸素原子
V:空孔、 I:格子間のシリコン原子、 SiO:酸素析出物
y:酸素析出物の成長に伴って吸収される空孔の割合を表す係数
z:酸素析出物の成長に伴って放出される格子間シリコン原子の割合を表す係数
一方、酸素析出物の形成自由エネルギー△Gは、次の(B)式によって表される。しかし、ここでは簡略化のために、格子間シリコンの寄与と析出物の成長にともなう歪の寄与は考慮されていない。
【0032】
△G=−n(r) KTln(Co/Co )−yn(r)KTln(Cv/Cv ) + 4 πrσ・・・ (B)
ただし、n(r):半径 rの酸素析出物中の酸素原子数
K:ボルツマン定数、 T:温度、 Coは酸素濃度
Co:酸素の熱平衡濃度、 Cv:空孔濃度
Cv:空孔の熱平衡濃度、 σ:酸素析出物の界面エネルギー
(B)式から、空孔濃度Cvが熱平衡濃度Cvより低い場合には、第2項{−yn(r)KTln(Cv/Cv ) }は正となり、核形成のためのエネルギー障壁を増大させるので、核形成が困難となる。その反対に、空孔濃度Cvが熱平衡濃度Cvよりも過剰に存在する場合には、第2項{−yn(r)KTln(Cv/Cv ) }は負となり、エネルギー障壁を低下させることになるので、核形成が容易に進行し、本発明者らの実験結果では、比較的高温の1150℃前後においても酸素析出は可能となる。また、単結晶の引上げにともなって結晶温度が低下すると、酸素および空孔の熱平衡濃度Co、Cvが低下するため、さらにエネルギー障壁が急激に低下することになるから、結晶中の酸素析出核の形成はさらに容易になる。
【0033】
1150℃〜1000℃の温度域における単結晶の冷却過程において、空孔濃度Cvが熱平衡濃度Cvよりも過剰に存在する場合、この温度域において核形成は可能であり、核形成が行われると結晶が高温であるために、酸素析出物の成長速度は大きくなる。しかし、析出物の成長にともなって空孔は吸収されて消費されるので、結晶中の空孔濃度Cvは低下し始め、このために(B)式の第2項{−yn(r)KTln(Cv/Cv ) }が漸増することになるので、析出の進行にともなって核形成のためのエネルギー障壁が増大することになり、再び核形成が抑制され始める。
【0034】
したがって、酸素析出が開始する温度域(1150℃近傍)での結晶内の空孔濃度Cvが一定濃度であり、かつ熱平衡濃度Cvよりも過剰に存在する場合、形成される酸素析出物の密度とその大きさ(以下、サイズという)は、1150℃〜1000℃の温度範囲における単結晶の冷却速度(または1150℃〜1000℃の温度範囲における結晶の滞在時間)に依存することになる。すなわち、この温度範囲での冷却速度が低下すると、結晶の滞在時間が長くなるので、酸素析出物の成長を促しそのサイズが大きくなる。また、酸素析出物の成長にともなって空孔濃度Cvが低下するので、析出物の核形成が抑制されるため、引き続いて発生する酸素析出物の密度が低下する。
【0035】
次に、1150℃〜1000℃の温度範囲の冷却速度を調整することによって、単結晶中の酸素析出物の密度分布とサイズを制御できることを、実験データーに基づいて説明する。
【0036】
実験に使用したシリコン単結晶の製造方法は、図2および図3の場合とほぼ同様の方法であり、直径 16”の石英坩堝に50kgの高純度多結晶シリコンを投入し、ボロンをドープしてのち、多結晶シリコンを加熱溶解し、直径 130mmで結晶成長方位が<100>であるシリコン単結晶として、結晶長さ 800mmに引き上げた。
【0037】
冷却速度を調整するため、引き上げ中、単結晶の長さが 300mmになったとき、結晶の成長速度(引上げ速度)を 1.1mm/minから 0.5mm/minへ変更し、再び、単結晶の長さが 450mmになったとき、成長速度を 0.5mm/minから 1.1mm/minへ変更して結晶を製造した。このように結晶の成長速度を結晶の引上げ中に変更する操作によって、シリコン単結晶の冷却速度を結晶の成長軸方向の位置で連続的に変えることが可能となる。
【0038】
このように製造されたシリコン単結晶をウェーハに加工後鏡面研磨して、赤外散乱トモグラフ法によって、ウェーハ中央部に存在する酸素析出物の密度およびサイズを測定した。
【0039】
図4は、赤外散乱トモグラフ法での測定結果および冷却速度を示した図であり、図4(a)は酸素析出物の密度を、図4(b)は酸素析出物の散乱強度の平方根を示す。ここで、散乱強度の平方根は、散乱体である酸素析出物の体積に比例する値と考えられるので、酸素析出物のサイズを示している。さらに図4(c)は、それぞれの結晶位置における1150℃〜1000℃の温度範囲の冷却速度を実測した結果を示す。
【0040】
図4(a)から明らかなように、結晶位置が 180mm〜 255mmの範囲では冷却速度が 1.1℃/minとなって、酸素析出物の密度は約 10cm−3程度となり、他の範囲に比べ著しく低減されている。その他の結晶位置では冷却速度の増加にしたがって、酸素析出物の密度が漸増し、冷却速度が 2.0℃/minを超えると密度は 10cm−3以上に増加している。
【0041】
一方、図4(b)から、結晶位置が 180mm〜 255mmの範囲での散乱強度の平方根は増大しており、酸素析出物のサイズが大きくなっていることが推測される。
【0042】
ただし、酸素析出物の密度とMOSデバイスの酸化膜耐圧特性との間には強い相関が見られことが知られているが、酸素析出物のサイズと結晶品質との関係について、明確な知見は未だ得られていない。
【0043】
本発明方法では、ウェーハ面内の酸素析出物の密度を低減させるため、1150℃から1000℃までの温度範囲における冷却速度を 2.0℃/min以下とすることが必須となる。以下に、本発明方法の効果を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【0044】
【実施例】
次の条件で製造したシリコン単結晶を供試材として、ウェーハ加工後の熱酸化処理で発生するリングOSFの発生位置と赤外散乱トモグラフ法によってウェーハ面で観察される酸素析出物の密度を測定した。
【0045】
1.単結晶の製造方法
直径 16”の石英坩堝に高純度多結晶シリコン50kgを入れ、ボロンをドープし、多結晶シリコンを加熱溶解してのち、直径 150mmで結晶成長方位が<100>の単結晶を長さ1000mm引上げる。
【0046】
2.シリコンの融点から1300℃までの結晶温度範囲での条件
結晶成長速度(fp)を 0.7〜 1.2mm/minとし、結晶軸方向の温度勾配(G)を2.6〜 3.5℃/mm として、fp/Gで表される係数をいずれも0.25mm/℃・min 以上とする。
【0047】
3.1150℃から1000℃までの結晶温度範囲での条件
冷却速度を 2.5〜 2.2℃/min、 2.0〜 1.8℃/min、 1.5〜 1.1℃/minおよび 1.0〜 0.7℃/minの4条件とする。
【0048】
上記の条件での測定結果を表1に示す。
【0049】
【表1】

Figure 0003552278
【0050】
表1から明らかなように、本発明が規定する条件でシリコン単結晶を製造すれば、リングOSFの発生位置をウェーハの最外周部にすることができ、しかも、ウェーハ面内の酸素析出物の密度を 10cm−3程度に留めることができる。
【0051】
【発明の効果】
本発明のシリコン単結晶の製造方法によれば、ウェーハ加工後の熱酸化処理によって発生するリングOSFでLSI製造プロセスに支障が生ずることがなく、また酸化膜耐圧特性を低下させるウェーハ面内の酸素析出物の密度を抑制することができる。したがって、結晶品質に優れた単結晶を高能率に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】引上げられた単結晶を溶融液および界面との関係で概略的に示した図である。
【図2】ウェーハに発生するリングOSFの外径(mm)と結晶成長速度(fp:mm/min )との関係を示す図である。
【図3】リングOSFの外径(mm)と単結晶の成長速度(fp:mm/min )およびシリコンの融点から1300℃までの高温度範囲における結晶軸方向の温度勾配(G: ℃/m)で表される係数(fp/ G: mm/℃・min )との関係を示す図である。
【図4】赤外散乱トモグラフ法での測定結果および冷却速度を示した図であり、(a)は酸素析出物の密度を、(b)は酸素析出物の散乱強度の平方根を示し、(c)は、1150℃〜1000℃の温度範囲での冷却速度を示す。
【図5】チョクラルスキー法の実施状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1…坩堝、 1a…石英製容器、 1b…黒鉛製容器、 2…加熱ヒーター、
3…種結晶、 4…溶融液、 5…単結晶[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method for manufacturing a silicon single crystal, and more particularly, to a method for manufacturing a silicon single crystal having excellent crystal quality such as an oxide film breakdown voltage characteristic by a Czochralski method.
[0002]
[Prior art]
Although there are various methods for producing a silicon single crystal used as an LSI material, a Czochralski method (hereinafter, referred to as a CZ method) is mainly employed as a method capable of industrial mass production.
[0003]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the CZ method. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a crucible, which has a double structure including an inner quartz crucible 1a and an outer graphite crucible 1b. A heater 2 is provided outside the crucible 1, and a material for crystal formation melted by the heater, that is, a silicon melt 4 is accommodated in the crucible 1. By bringing the lower end of the seed crystal 3 attached to the tip of the pull rod or wire into contact with the surface of the melt 4 and pulling the seed crystal 3 upward while rotating the crucible and the seed crystal, the lower end of the melt 3 4 grows the solidified single crystal 5 at a constant growth rate. Usually, the growth rate employed is between 1.0 and 2.0 mm / min.
[0004]
During the pulling, oxygen impurities dissolved in the silicon melt from the quartz crucible are taken into the crystal. Therefore, supersaturated oxygen is dissolved in the silicon crystal lattice of the pulled single crystal. The interstitial oxygen atoms dissolved in the supersaturation cause defects (eg, oxygen precipitates, oxygen-induced stacking faults, dislocations, etc.) due to oxygen in the LSI manufacturing process, particularly in the thermal oxidation step, and these defects are generated in the device. In the active region, device characteristics are significantly reduced.
[0005]
In recent years, with the increase in the degree of integration of MOS devices, the thickness of a gate oxide film has been reduced, and there has been a strong demand for improvement in the reliability of the gate oxide film, that is, in the oxide film breakdown voltage characteristics. However, the reliability of the gate oxide film of a silicon single crystal wafer manufactured by the CZ method is remarkably inferior to that of a silicon single crystal wafer manufactured by a floating method (hereinafter, referred to as an FZ method) or an epitaxially grown wafer. For example, when an oxygen precipitate in a silicon single crystal, which is considered to be a cause of deteriorating the oxide film breakdown voltage characteristic, is measured by an infrared scattering tomography method, the density is 10 6 cm −3 in a silicon single crystal manufactured by the CZ method. The density is higher than that of oxygen precipitates in a single crystal grown by the FZ method or in an epitaxially grown wafer.
[0006]
There is a strong correlation between the density of oxygen precipitates observed immediately after the growth of the single crystal and the oxide breakdown voltage characteristics of the MOS device. By reducing the density of oxygen precipitates, the oxide breakdown voltage characteristics are improved. Can be done. However, oxygen precipitates grown during crystal growth are extremely stable thermally, and it is difficult to eliminate them at the thermal oxidation temperature (1250 ° C. or lower) commonly used in LSI manufacturing processes. When such oxygen precipitates are generated in the active region of the semiconductor device, not only the reliability of the gate oxide film is lowered but also the device characteristics are lowered due to the deterioration of the junction leak characteristics.
[0007]
When a silicon single crystal is pulled at a predetermined growth rate (0.8 mm / min) or higher, a ring-shaped oxygen-induced stacking fault (hereinafter referred to as a ring-shaped defect) is formed on the wafer surface by processing the silicon single crystal into a wafer and then performing a thermal oxidation treatment. , Ring OSF) may occur. Normally, since the ring OSF is generated at the outer peripheral portion of the wafer surface outside the active region, the ring OSF itself does not affect the manufacturing process. However, in the inner region of the ring OSF, oxygen precipitates having high thermal stability grown during crystal growth are distributed at a high density of about 10 6 cm −3 (however, the outer region of the ring OSF is not included). Has no oxygen precipitates). For this reason, there has been a problem that the reliability of the gate oxide film is lowered and the junction leak characteristic is lowered.
[0008]
Conventionally, as a method of suppressing the density of oxygen precipitates in a silicon single crystal pulled by the CZ method, it has been proposed to grow the single crystal at a low speed of 0.8 mm / min or less (for example, See JP-A-2-267195).
[0009]
By adopting such a low crystal growth rate, the present inventors can prevent the presence of oxygen precipitates in the single crystal or extremely reduce the density thereof, and significantly reduce the oxide film breakdown voltage characteristics. Confirmed that it can be improved.
[0010]
However, the growth rate of the single crystal means the pulling rate of the silicon single crystal, and is directly linked to the production rate of the silicon single crystal. Generally, in the industrial production of silicon single crystals, a pulling speed of 1.0 mm / min or more is adopted as described above. Will be greatly reduced.
[0011]
On the other hand, regarding the quality of the wafer, when the growth rate of the silicon single crystal is reduced (for example, 0.8 to 0.6 mm / min), the ring OSF is generated at the center of the wafer surface, and The density of oxygen precipitates in the wafer surface corresponding to the inner region may increase to about 10 4 cm −3 . When the growth rate is further reduced (for example, 0.6 mm / min or less), ring OSFs are not generated in the wafer surface, but dislocation clusters are newly generated at an area density of about 10 3 cm −2. In addition, intrinsic gettering ability, which is an excellent property of a silicon single crystal manufactured by the CZ method, is significantly reduced.
[0012]
When a silicon single crystal of such quality is used for LSI manufacturing, the reliability of the gate oxide film is increased, but the overall reliability of the semiconductor device is reduced due to the generation of dislocation clusters and the remarkable decrease in intrinsic gettering ability. There was a problem that the property was reduced.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention overcomes the problems of the silicon single crystal manufacturing technique described above, reduces the density of oxygen precipitates in the wafer surface, and manufactures a silicon single crystal having excellent crystal quality such as oxide film breakdown voltage characteristics. The task was to establish a method.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have studied the nucleation of oxygen precipitates and ring OSFs in a silicon single crystal observed immediately after crystal growth, and as a means of controlling the growth thereof, as a temperature gradient or cooling of a pulled silicon single crystal. Focused on speed.
[0015]
As a result, at the stage of producing a silicon single crystal, the crystal growth rate (ie, pulling rate: mm / min) and the temperature in the crystal axis direction in a high temperature range from the melting point of silicon (1410 ° C. to 1414 ° C.) to 1300 ° C. By keeping the relationship with the gradient (° C./mm) constant on the premise of a predetermined range of the temperature gradient G, the ring OSF generated by the thermal oxidation treatment after the wafer processing can prevent the ring OSF from being used in a range not used for LSI manufacturing. It has been found that oxygen precipitates in the crystal can be reduced in density (about 10 5 cm −3 ) by suppressing the cooling rate in the medium temperature region of the single crystal.
[0016]
The present invention has been completed based on such knowledge, and has a gist of the following method for producing a silicon single crystal.
[0017]
That is, in the method of manufacturing a silicon single crystal by the Czochralski method, the crystal growth rate is fp (mm / min), and the temperature gradient in the crystal axis direction in the temperature range from the melting point of silicon to 1300 ° C. is G (° C. / mm), the temperature gradient G in the crystal axis direction is set to 2.6 to 3.5 ° C./mm, the coefficient represented by fp / G is set to 0.25 mm 2 / ° C. min or more, and 1150 ° C. A method for producing a silicon single crystal, characterized in that a crystal growth is performed at a cooling rate of 2.0 ° C./min or less and 1.1 ° C./min or more in a temperature range from to 1000 ° C.
[0018]
Here, the temperature gradient (° C./mm 2) is the rate at which the crystal is cooled, similarly to the cooling rate, and is indicated by the temperature (° C.) at which the crystal is cooled per unit length (1 mm) of the crystal.
[0019]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a pulled single crystal 5 in relation to a melt 4 and an interface. Figure x 0 on the crystal axes, that is, the interface on the X-X axis, the crystal so that initiate clotting from this position, x 0 is the position of the melting point of silicon. x 1 is the crystalline position on X-X axis, expressed by the distance from the interface (or the distance from the crystal bottom). Accordingly, if the x 1 and crystal is 1300 ° C. position, the temperature gradient G above, (1410 ℃ -1300 ℃) / ( the distance from x 0 to x 1: mm) becomes.
[0020]
[Action]
The present inventors used a CZ method crystal manufacturing apparatus (four kinds) in which the apparatus size, the growth rate, the temperature gradient, and the like were different and the manufacturing conditions were different, and the relationship between the growth rate of the single crystal and the temperature gradient in the crystal. The occurrence of ring OSF due to thermal oxidation after wafer processing was investigated. The results of this survey are summarized below.
[0021]
{Circle around (1)} When using a crystal manufacturing apparatus under the same conditions, the outer diameter of the ring OSF generated on the wafer depends on the crystal growth speed, and the outer diameter of the ring OSF generated when the crystal is grown at a low speed becomes smaller. However, when the crystal manufacturing apparatus under different conditions is used, the outer diameter of the ring OSF generated on the wafer is different even at the same growth rate.
[0022]
{Circle around (2)} Even when using a crystal manufacturing apparatus under different conditions, if the temperature gradient in the crystal axis direction in a high temperature range from the melting point of silicon to about 1300 ° C. is controlled in addition to the growth rate of the single crystal, it is possible to obtain a wafer. The outer diameter of the generated ring OSF can be controlled. That is, the coefficient (fp / G: mm 2 / ° C. · min) represented by the growth rate (fp: mm / min) of the single crystal and the temperature gradient (G: ° C./mm) in the axial direction of the single crystal is controlled. By doing so, the outer diameter of the generated ring OSF can be uniquely determined.
[0023]
FIG. 2 shows the relationship between the outer diameter (mm) of the ring OSF generated on the wafer and the crystal growth rate (fp: mm / min). Further, FIG. 3 shows the outer diameter (mm) of the ring OSF, the growth rate of the single crystal (fp: mm / min), and the temperature gradient in the crystal axis direction (G: ° C./m) in the high temperature range from the melting point of silicon to 1300 ° C. ) Indicates the relationship with the coefficient (fp / G: mm 2 / ° C. · min).
[0024]
In FIGS. 2 and 3, the four types of manufacturing apparatuses 1 to 4 used are manufacturing apparatuses based on the CZ method, but the manufacturing conditions of the single crystal are different due to structural differences. However, in any of the manufacturing apparatuses, a quartz crucible having a diameter of 16 ″ is arranged, 35 kg of high-purity polycrystalline silicon is put as a raw material in the crucible, boron is doped, and the polycrystalline silicon is heated and melted. A silicon single crystal having a diameter of 150 mm and a crystal growth orientation of <100> was grown to a length of 700 mm (provided that the single crystal used had a crystal position within the range of 200 mm to 500 mm from the bottom). A total of 12 silicon single crystals were produced at growth rates of 0.4, 0.65, 0.75 and 0.95 mm / min (maximum pulling speed in each production apparatus).
[0025]
As is clear from FIG. 2, in any of the manufacturing apparatuses, as the crystal growth rate becomes lower, the position where the ring OSF is generated changes from the outer periphery to the center of the wafer, and the generated ring OSF is removed. Outer diameter becomes smaller. However, different manufacturing apparatuses have different outer diameters of the generated ring OSF even at the same crystal growth rate.
[0026]
As shown in FIG. 3, the coefficient (fp / G) represented by the crystal growth rate (fp: mm / min) and the temperature gradient (G: ° C./m) in the crystal axis direction during pulling of the silicon single crystal is set to 0. When the temperature is controlled to 0.22 mm 2 / ° C. · min or less, almost no ring OSF is generated even if the thermal oxidation treatment is performed after the wafer processing. On the other hand, when the coefficient (fp / G) is in the range of 0.22 to 0.25 mm 2 / ° C. · min, the ring OSF is generated at the center of the wafer surface (a portion having a radius of 15 to 60 mm from the center). . Further, when the coefficient (fp / G) exceeds 0.25 mm 2 / ° C. · min, the ring OSF is generated on the outer peripheral portion of the wafer surface.
[0027]
By processing the relationship between the crystal growth rate (fp) and the temperature gradient (G) in the crystal axis direction by a coefficient (fp / G), the position where the ring OSF is generated is uniquely determined without depending on the manufacturing apparatus. be able to.
[0028]
In the method of the present invention, the pulling condition is set so that the coefficient (fp / G) becomes 0.25 mm 2 / ° C. · min or more, so that the ring OSF generated by the thermal oxidation treatment is generated on the outer peripheral portion of the wafer surface. To grow a single crystal.
[0029]
Furthermore, the present inventors have made detailed studies on the nucleation of oxygen precipitates formed during crystal growth and the growth behavior thereof, and as a result, utilize the point defects, particularly vacancies, in the silicon single crystal. Thus, it was found that the density and the like of the oxygen precipitate observed in the crystal can be controlled.
[0030]
Generation of oxygen precipitates in the silicon single crystal proceeds by a reaction represented by the following formula (A).
[0031]
(1 + z) Si + 2Oi + 2yV = SiO 2 + zI ··· (A)
Here, Si: silicon atoms at lattice positions, Oi: oxygen atoms between lattices V: vacancies, I: silicon atoms between lattices, SiO 2 : oxygen precipitates y: vacancies absorbed with the growth of oxygen precipitates Coefficient z representing the proportion of holes: coefficient representing the proportion of interstitial silicon atoms released with the growth of the oxygen precipitate On the other hand, the free energy of formation △ G of the oxygen precipitate is expressed by the following equation (B). You. However, for simplicity, the contribution of interstitial silicon and the contribution of strain due to the growth of precipitates are not considered here.
[0032]
△ G = -n (r) KTln (Co / Co *) -yn (r) KTln (Cv / Cv *) + 4 πr 2 σ ··· (B)
Here, n (r): the number of oxygen atoms in the oxygen precipitate of radius r: K: Boltzmann constant, T: temperature, Co is the oxygen concentration Co * : thermal equilibrium concentration of oxygen, Cv: vacancy concentration Cv * : vacancy Thermal equilibrium concentration, σ: Interfacial energy of oxygen precipitates From the equation (B), if the vacancy concentration Cv is lower than the thermal equilibrium concentration Cv * , the second term {−yn (r) KTln (Cv / Cv * )} is Positive, increasing the energy barrier for nucleation, making nucleation difficult. Conversely, if the vacancy concentration Cv is present in excess of the thermal equilibrium concentration Cv * , the second term {-yn (r) KTln (Cv / Cv * )} becomes negative, and the energy barrier is reduced. Therefore, nucleation proceeds easily, and according to the experimental results of the present inventors, oxygen precipitation becomes possible even at a relatively high temperature of about 1150 ° C. Further, when the crystal temperature is lowered with the pulling of the single crystal, the thermal equilibrium concentrations of oxygen and vacancies Co * and Cv * are lowered, so that the energy barrier is further sharply lowered. Nucleation is easier.
[0033]
In the cooling process of the single crystal in the temperature range of 1150 ° C. to 1000 ° C., if the vacancy concentration Cv is present in excess of the thermal equilibrium concentration Cv * , nucleation is possible in this temperature range. Because of the high temperature of the crystals, the growth rate of oxygen precipitates is high. However, the vacancies are absorbed and consumed with the growth of the precipitates, so that the vacancy concentration Cv in the crystal starts to decrease, and as a result, the second term {-yn (r) KTln in the equation (B) Since (Cv / Cv * )} gradually increases, the energy barrier for nucleation increases with the progress of precipitation, and nucleation starts to be suppressed again.
[0034]
Therefore, when the vacancy concentration Cv in the crystal in the temperature range where oxygen precipitation starts (around 1150 ° C.) is constant and is present in excess of the thermal equilibrium concentration Cv * , the density of oxygen precipitates formed And the size thereof (hereinafter referred to as size) depend on the cooling rate of the single crystal in the temperature range of 1150 ° C. to 1000 ° C. (or the residence time of the crystal in the temperature range of 1150 ° C. to 1000 ° C.). In other words, if the cooling rate in this temperature range is reduced, the residence time of the crystal becomes longer, so that the growth of the oxygen precipitate is promoted and its size becomes larger. Further, since the vacancy concentration Cv decreases with the growth of the oxygen precipitate, the nucleation of the precipitate is suppressed, and the density of the oxygen precipitate subsequently generated decreases.
[0035]
Next, the fact that the density distribution and size of oxygen precipitates in a single crystal can be controlled by adjusting the cooling rate in the temperature range of 1150 ° C. to 1000 ° C. will be described based on experimental data.
[0036]
The method of manufacturing the silicon single crystal used in the experiment is almost the same as that of FIGS. 2 and 3, in which 50 kg of high-purity polycrystalline silicon is charged into a 16 ″ -diameter quartz crucible and doped with boron. Thereafter, the polycrystalline silicon was heated and melted, and was pulled up to a crystal length of 800 mm as a silicon single crystal having a diameter of 130 mm and a crystal growth direction of <100>.
[0037]
To adjust the cooling rate, when the length of the single crystal becomes 300 mm during pulling, the crystal growth rate (pulling rate) is changed from 1.1 mm / min to 0.5 mm / min, and When the length became 450 mm, the growth rate was changed from 0.5 mm / min to 1.1 mm / min to produce a crystal. As described above, by changing the crystal growth rate during the pulling of the crystal, it is possible to continuously change the cooling rate of the silicon single crystal at a position in the crystal growth axis direction.
[0038]
The silicon single crystal thus manufactured was processed into a wafer, mirror-polished, and the density and size of the oxygen precipitate present at the center of the wafer were measured by infrared scattering tomography.
[0039]
4A and 4B are graphs showing the measurement results by the infrared scattering tomography method and the cooling rate. FIG. 4A shows the density of the oxygen precipitate, and FIG. 4B shows the square root of the scattering intensity of the oxygen precipitate. Is shown. Here, the square root of the scattering intensity is considered to be a value proportional to the volume of the oxygen precipitate as the scatterer, and thus indicates the size of the oxygen precipitate. Further, FIG. 4 (c) shows the result of actually measuring the cooling rate in the temperature range of 1150 ° C. to 1000 ° C. at each crystal position.
[0040]
As is clear from FIG. 4 (a), when the crystal position is in the range of 180 mm to 255 mm, the cooling rate is 1.1 ° C./min, the density of oxygen precipitates is about 10 5 cm −3 , It is significantly reduced compared to the range. At other crystal positions, the density of oxygen precipitates gradually increases as the cooling rate increases, and when the cooling rate exceeds 2.0 ° C./min, the density increases to 10 6 cm −3 or more.
[0041]
On the other hand, from FIG. 4 (b), it is presumed that the square root of the scattering intensity is increased when the crystal position is in the range of 180 mm to 255 mm, and the size of the oxygen precipitate is increased.
[0042]
However, it is known that there is a strong correlation between the density of oxygen precipitates and the oxide film breakdown voltage characteristics of MOS devices. However, there is no clear knowledge on the relationship between the size of oxygen precipitates and crystal quality. Not yet obtained.
[0043]
In the method of the present invention, in order to reduce the density of oxygen precipitates in the wafer surface, it is essential that the cooling rate in a temperature range from 1150 ° C. to 1000 ° C. be 2.0 ° C./min or less. Hereinafter, the effects of the method of the present invention will be described in detail based on examples.
[0044]
【Example】
Using a silicon single crystal manufactured under the following conditions as a test material, the location of the ring OSF generated in the thermal oxidation treatment after wafer processing and the density of oxygen precipitates observed on the wafer surface by infrared scattering tomography were measured. did.
[0045]
1. Production Method of Single Crystal 50 kg of high-purity polycrystalline silicon is put into a quartz crucible having a diameter of 16 ″, boron is doped, and the polycrystalline silicon is melted by heating. Then, a single crystal having a diameter of 150 mm and a crystal growth orientation of <100> is obtained. Pull up length 1000mm.
[0046]
2. Conditional crystal growth rate (fp) in the crystal temperature range from the melting point of silicon to 1300 ° C. The crystal growth rate (fp) is 0.7 to 1.2 mm / min, and the temperature gradient (G) in the crystal axis direction is 2.6 to 3.5 ° C. / Mm 2, the coefficient represented by fp / G is 0.25 mm 2 / ° C. min or more.
[0047]
3.1 Conditional cooling rate in the crystal temperature range from 150 ° C to 1000 ° C: 2.5 to 2.2 ° C / min, 2.0 to 1.8 ° C / min, 1.5 to 1.1 ° C / min And four conditions of 1.0 to 0.7 ° C./min.
[0048]
Table 1 shows the measurement results under the above conditions.
[0049]
[Table 1]
Figure 0003552278
[0050]
As is evident from Table 1, when a silicon single crystal is manufactured under the conditions specified by the present invention, the ring OSF can be generated at the outermost peripheral portion of the wafer, and the oxygen precipitate in the wafer surface can be removed. The density can be kept at about 10 5 cm −3 .
[0051]
【The invention's effect】
According to the method for manufacturing a silicon single crystal of the present invention, the ring OSF generated by the thermal oxidation process after the wafer processing does not hinder the LSI manufacturing process, and the oxygen in the wafer surface that lowers the oxide film breakdown voltage characteristic. The density of the precipitate can be suppressed. Therefore, a single crystal having excellent crystal quality can be manufactured with high efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a pulled single crystal in relation to a melt and an interface.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an outer diameter (mm) of a ring OSF generated on a wafer and a crystal growth rate (fp: mm / min).
FIG. 3 shows an outer diameter (mm) of a ring OSF, a growth rate of a single crystal (fp: mm / min), and a temperature gradient in a crystal axis direction in a high temperature range from the melting point of silicon to 1300 ° C. (G: ° C./m). FIG. 4 is a diagram showing a relationship with a coefficient (fp / G: mm 2 / ° C. · min) represented by).
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a measurement result by an infrared scattering tomography method and a cooling rate. FIG. 4A shows the density of oxygen precipitates, FIG. 4B shows the square root of the scattering intensity of oxygen precipitates, c) shows a cooling rate in a temperature range of 1150 ° C to 1000 ° C.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the Czochralski method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crucible, 1a ... Quartz container, 1b ... Graphite container, 2 ... Heater,
3 ... seed crystal, 4 ... melt, 5 ... single crystal

Claims (1)

チョクラルスキー法によってシリコン単結晶を製造する方法において、結晶成長速度をfp(mm/min)とし、シリコンの融点から1300℃までの温度範囲における結晶軸方向の温度勾配をG(℃/mm)としたとき、結晶軸方向の温度勾配Gを2.6〜3.5℃/mmとし、fp/Gで表される係数を0.25mm2/℃・min以上にして、かつ1150℃から1000℃までの温度範囲における冷却速度を2.0℃/min以下、1.1℃/min以上として結晶成長を行わせることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。In a method of manufacturing a silicon single crystal by the Czochralski method, a crystal growth rate is fp (mm / min), and a temperature gradient in a crystal axis direction in a temperature range from the melting point of silicon to 1300 ° C. is G (° C./mm). , The temperature gradient G in the crystal axis direction is set to 2.6 to 3.5 ° C./mm, the coefficient represented by fp / G is set to 0.25 mm 2 / ° C. min or more, and from 1150 ° C. to 1000 A method for producing a silicon single crystal, wherein a crystal is grown at a cooling rate of 2.0 ° C./min or less and 1.1 ° C./min or more in a temperature range up to 100 ° C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09202684A (en) * 1996-01-19 1997-08-05 Shin Etsu Handotai Co Ltd Production of silicon single crystal having few crystal defect and silicon single crystal obtained by the same
US6379642B1 (en) 1997-04-09 2002-04-30 Memc Electronic Materials, Inc. Vacancy dominated, defect-free silicon
CN101070621B (en) * 1997-04-09 2012-09-05 Memc电子材料有限公司 Low defect density, self-interstitial dominated silicon
MY137778A (en) * 1997-04-09 2009-03-31 Memc Electronic Materials Low defect density, ideal oxygen precipitating silicon
JPH1179889A (en) 1997-07-09 1999-03-23 Shin Etsu Handotai Co Ltd Production of and production unit for silicon single crystal with few crystal defect, and silicon single crystal and silicon wafer produced thereby
JP3460551B2 (en) * 1997-11-11 2003-10-27 信越半導体株式会社 Silicon single crystal wafer with few crystal defects and method of manufacturing the same
JP3747123B2 (en) 1997-11-21 2006-02-22 信越半導体株式会社 Method for producing silicon single crystal with few crystal defects and silicon single crystal wafer
DE19983188T1 (en) 1998-05-01 2001-05-10 Nippon Steel Corp Silicon semiconductor substrate and method for its production
JP2003517412A (en) 1998-06-26 2003-05-27 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 Method for growing defect-free silicon crystals with arbitrarily large diameter
WO2000000676A1 (en) 1998-06-26 2000-01-06 Memc Electronic Materials, Inc. Electrical resistance heater for crystal growing apparatus and its method of use
EP1133590B1 (en) 1998-10-14 2003-12-17 MEMC Electronic Materials, Inc. Epitaxial silicon wafers substantially free of grown-in defects
JP3601340B2 (en) * 1999-02-01 2004-12-15 信越半導体株式会社 Epitaxial silicon wafer, method for manufacturing the same, and substrate for epitaxial silicon wafer
US6285011B1 (en) 1999-10-12 2001-09-04 Memc Electronic Materials, Inc. Electrical resistance heater for crystal growing apparatus
JP2001278692A (en) * 2000-03-29 2001-10-10 Shin Etsu Handotai Co Ltd Manufacturing method of silicon wafer and single crystal silicon
US7105050B2 (en) 2000-11-03 2006-09-12 Memc Electronic Materials, Inc. Method for the production of low defect density silicon
US6663709B2 (en) 2001-06-26 2003-12-16 Memc Electronic Materials, Inc. Crystal puller and method for growing monocrystalline silicon ingots
JP4196602B2 (en) * 2002-07-12 2008-12-17 信越半導体株式会社 Epitaxial growth silicon wafer, epitaxial wafer, and manufacturing method thereof
EP2027312B1 (en) 2006-05-19 2015-02-18 MEMC Electronic Materials, Inc. Controlling agglomerated point defect and oxygen cluster formation induced by the lateral surface of a silicon single crystal during cz growth

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