JP5201083B2 - シリコン単結晶の育成方法及びシリコン半導体基板の製造方法 - Google Patents
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Description
図1に示す育成装置を用いて、CZ法によりシリコン単結晶11を育成した。具体的には、先ず、引上げるシリコン単結晶11の直径を308mm、結晶直胴部トップにおける抵抗率を0.018Ωcmに設定し、引上げる単結晶11の引上げ率を55%に予め設定した。
育成されたサンプル1−1〜1−4のシリコン単結晶をスライスして得られたシリコンウェーハを各25枚ずつ用意し、これらのウェーハをエピタキシャルウェーハのベース基板として用い、気相成長によりその表面に単結晶シリコンを厚さが4μmとなるようにエピタキシャル成長させた。そしてエピタキシャル成長させた表面を表面欠陥検査装置(Tencor社製;SP−1)により観察し、エピタキシャル欠陥の個数を求めた。サンプル1−1〜1−4における、25枚あたりのエピタキシャル欠陥の累積個数を次の表1に示す。
図1に示す育成装置を用いて、CZ法によりシリコン単結晶11を育成した。具体的には、先ず、引上げるシリコン単結晶11の直径を308mm、結晶直胴部トップにおける抵抗率を0.018Ωcm、結晶直胴部ボトムでの炭素濃度を1×1016atoms/cm3に設定した。
育成されたサンプル2−1〜2−6のシリコン単結晶について、最後まで単結晶で終了した割合を求めた。その結果を次の表2に示す。
図3から明らかなように、炭素濃度が10×1016atoms/cm3以下では石英るつぼの内表面に剥がれは殆ど見られなかったが、その濃度を越えると急激に剥がれが進行した。この結果から、炭素濃度は10×1016atoms/cm3以下とすることが石英るつぼ内表面の劣化の低減のために好ましいことが確認された。
図1に示す育成装置を用いて、CZ法によりシリコン単結晶11を育成した。具体的には、先ず、引上げるシリコン単結晶11の直径を308mm、結晶直胴部トップにおける抵抗率を0.018Ωcm、結晶直胴部ボトムにおける炭素濃度を10×1016atoms/cm3に設定し、引上げる単結晶11の引上げ率を65%に予め設定した。
育成された3本のシリコン単結晶をスライスして得られたシリコンウェーハを用意し、結晶面内におけるリング状OSF領域の有無を確認した。その結果を次の表3に示す。
12 メインチャンバ
13 石英るつぼ
15 シリコン融液
Claims (4)
- チャンバに収容された石英るつぼにシリコン融液を貯留し、このシリコン融液に種結晶を浸漬して回転させながら引上げることにより、前記種結晶からシリコン単結晶を引上げて育成するシリコン単結晶の育成方法において、
前記シリコン単結晶内の抵抗率が0.012〜0.1Ωcmになるようにホウ素を添加し、かつ前記シリコン単結晶内の炭素濃度が5×1015〜10×1016atoms/cm3になるように炭素を添加して前記石英るつぼからp+型シリコン単結晶を0.7〜2.0mm/minの範囲の引上げ速度で前記単結晶の直胴部全長において結晶面内全面をCOP領域としかつリング状OSF領域が生じないように引上げた後、前記単結晶を前記シリコン融液から切り離し、前記単結晶の育成装置に設けられた原料供給管から前記石英るつぼ内にシリコン原料を供給して溶融させ、再び種結晶をシリコン融液中に浸漬させて、前記石英るつぼから新たにシリコン単結晶を引上げることにより、複数本のシリコン単結晶を育成することを特徴とするシリコン単結晶の育成方法。 - 前記シリコン単結晶内の格子間酸素濃度が14〜17×1017atoms/cm3の範囲である請求項1に記載の育成方法。
- 前記石英るつぼ内のシリコン融液に0.2T以上の水平磁場を印加する請求項1又は2記載の育成方法。
- 請求項1ないし3いずれか1項に記載の方法で育成されたシリコン単結晶をスライスして得られたシリコンウェーハをエピタキシャルウェーハのベース基板に用いることを特徴とするシリコン半導体基板の製造方法。
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