JPH0633236B2 - 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 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、酸化膜耐圧特性に優れ、かつ酸化誘起積層欠
陥（以下ＯＳＦという）の発生し難いシリコン単結晶を
得るための熱処理方法および装置、らびにそのような単
結晶の製造装置に関する。

［従来の技術］ 従来、ＩＣやＬＳＩなどのデバイス製造用シリンコ単結
晶の育成に関して種々の方法が知られている。なかで
も、石英坩堝中のシリコン融液に漬けた種結晶を引き上
げることにより単結晶棒を育成させるチョクラルスキー
法は、同法で製造されたシリコンウェハ（以下、ＣＺ
ウェハという）が繰り返し熱処理を受けても反り難い、
イントリンジック・ゲッタリング作用があるためにデ
バイス製造プロセスからの重合金属汚染に対して抵抗力
がある、などの理由により工業的に広く利用されてい
る。ＣＺウェハにおける上記２つの長所はいずれも結晶
中に含まれる酸素に起因している。しかし、この酸素は
一方で、熱処理誘起結晶欠陥の原因となる。結晶欠陥が
デバイスの能動領域に現われるとデバイス特性が著しく
劣化するため、その低減方法が模索されてきた。とりわ
け、酸化プロセスで発生するＯＳＦは、酸化熱処理がＬ
ＳＩ製造プロセスでは必須であるため極めて重要な問題
であり、デバイス用シリコン単結晶にはＯＳＦの発生し
難いという特性が必須となっている。また、近年、ＭＯ
Ｓデバイス集積度の増大にともないゲート酸化膜の信頼
性向上が強く望まれるところとなり、酸化膜耐圧はその
信頼性を決定する重要な材料特性の１つであるため、Ｃ
Ｚウェハには、優れた酸化膜耐圧特性も求められてい
る。

チョクラルスキー法により育成されたシリコン単結晶
（以下、ＣＺシリコン単結晶という）のＯＳＦ発生挙動
が結晶成長条件に影響されることは広く知られており、
従来は結晶引き速度を、１．３mm/min程度以上にするこ
とでＯＳＦの発生し難いシリコン単結晶を製造している
（例えば、星金治ら「NIKKEI MICRODEVICES 1986年７月
号」、p87〜108）。本発明者らの知見によれば、結晶引
き上げ速度を大きくするほどＯＳＦが発生し難くなる傾
向にある。しかし、上述したような結晶引き上げ速度で
ＣＺシリコン単結晶を育成した場合、該単結晶の酸化膜
耐圧特性は、後述する実施例に見られるように、満足す
べきレベルにはならない。本発明者らの知見によれば、
結晶引き上げ速度を大きくするほど酸化膜耐圧特性は低
下する傾向にある。すなわち、このような相反する傾向
が見られるゆえに、酸化膜耐圧特性に優れ、かつＯＳＦ
の発生し難いシリコン単結晶を製造することは従来の製
造技術では困難であった。

ＯＳＦの発生し難いシリコン単結晶を製造する方法とし
ては、例えば特開昭55-127024号公報に示されているよ
うに微量の酸素を含むＡｒ雰囲気中でシリコンウェハを
熱処理する方法がある。酸化膜耐圧特性の優れたシリコ
ン単結晶を製造する方法としては、１０００〜１１５０
℃の高温でシリコンウェハを犠牲酸化する方法が知られ
ている（例えば、山部紀久夫「薄いシリコン酸化膜（第
22回半導体専門講習会予行集於山形）」1984年８月、p6
1〜92）。いずれもシリコンウェハの熱処理によって該
ウェハの材料特性を改善する試みである。ＣＺシリコン
ウェハを、例えば１１５０℃程度あるいはそれ以上の温
度で熱処理すると、ＣＺシリコン単結晶に特有な過飽和
固溶酸素の外方向拡散により、該ウェハ表面にはデヌー
デッド・ゾーン（以下ＤＺという）と呼ばれる、固溶酸
素濃度の低い表面無欠陥層が生成する。後述するよう
に、上記方法による材料特性の改善は該ＤＺの形成に基
づくものであるが、電子デバイスの製造プロセスは各メ
ーカーにより異なるため、あらかじめＤＺを形成するこ
のような方法は時には利用し難いことがあり、全面的な
肯定的評価を与えられてはいない。特に、ＣＺシリコン
単結晶製造業者にとっては、従来法を利用することは種
々の事情から困難である。

ＣＺシリコン単結晶中の固溶酸素濃度を低下させればＯ
ＳＦの発生が抑制されることは多くの文献ですでに明ら
かにされている（例えば、岸野正剛「超ＬＳＩプロセス
データハンドブック、第１章第４節熱処理誘起微小欠
陥」（昭和57年４月15日発行）、（株）サイエンスフォ
ーラム、P91）。また、ＣＺシリコンウェハの高温熱処
理でＤＺが形成されることにより該ウェハの酸化膜耐圧
は改善されるが、該ＤＺを研磨等の方法により除去すれ
ば酸化膜耐圧は再び低下することが知られている（例え
ば、山部紀久夫「薄いシリコン酸化膜（第22回半導体専
門講習会予行集於山形）」1984年８月、p61〜92）。し
たがって、シリコンウェハの高温熱処理によって材料特
性を改善する従来法は、前述したように、固溶酸素濃度
の低いＤＺの生成を利用したものであると言うことがで
きる。

従来、チョクラルスキー法により製造されたシリコン単
結晶ウェハ用の熱処理炉として種々のもの、例えば縦型
炉あるいは横型炉と呼ばれる型式のものが知られてい
る。しかしいずれもシリコン単結晶ウェハ用の熱処理炉
であって、ＣＺシリコン単結晶用の高温熱処理炉として
は利用し難い構造となっているため、熱処理中に転位が
発生するなどの問題があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上述した諸問題にかんがみ、ＤＺの形成によ
らず、また転位発生などの問題なく、酸膜耐圧特性に優
れ、かつＯＳＦの発生し難い特性をＣＺシリコン単結晶
に与えるための熱処理方法および装置、ならびに上記特
性を有するＣＺシリコン単結晶を製造するための装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の熱処理方法は、ＣＺシリコン単結晶を真空また
は不活性ガス中にて１３００℃以上１４００℃以下の温
度に１０分間以上保持し、続いてその温度から１２００
℃までの間を１．７℃／分以下の冷却速度で降温するこ
とを特徴とするものである。

本発明の熱処理装置は、ＣＺシリコン単結晶を懸垂保持
する機構と該単結晶の周囲に配置された加熱手段とを備
え、かつ、該加熱機構および該単結晶のどちらか一方ま
たは両方を上下動させる機構と鉛直線を軸として該単結
晶を回転させる機構とを備え、ＣＺシリコン単結晶を真
空または不活性ガス中にて１３００℃以上１４００℃以
下の温度に１０分間以上保持し、続いてその温度から１
２００℃までの間を１．７℃／分以下の冷却速度で降温
することを特徴とするものである。

本発明の熱処理方法および熱処理装置において、処理さ
れるＣＺシリコン単結晶は育成されたままの単結晶棒の
ほか、これを適宜長さに切断した単結晶塊でもよい。

さらに、本発明のシリコン単結晶の製造装置は、原料を
加熱溶融する坩堝と、該坩堝内の融液からシリコン単結
晶を引き上げる手段とを備えたチョクラルスキー法によ
るシリコン単結晶の製造装置において、該引き上げられ
た単結晶の周囲に配置された加熱手段を備え、ＣＺシリ
コン単結晶を真空または不活性ガス中にて１３００℃以
上１４００℃以下の温度に１０分間以上保持し、続いて
その温度から１２００℃までの間を１．７℃／分以下の
冷却速度で降温することを特徴とする。

［作用］ 以下、図表を参照しながら、本発明の具体的構成と作用
を説明するが、まず本発明の説明に先立ち、ＣＺシリコ
ン単結晶の特性を調べるために用いた評価法について述
べる。

第５図は、ＣＺシリコン単結晶の酸化膜耐圧を評価する
際、該単結晶から得られたシリコンウェハ上に実装され
たＭＯＳダイオードの断面であり、シリコンウェハ２８
の上にＳｉＯ_２層２７が形成され、その上に上層がアル
ミニウム２４、下層がドーブされた多結晶シリコン２５
からなる直径５mmの２層ゲート電極２６が第６図のよう
に多数個形成されている。

本発明により得られたシリコン単結晶の酸化膜耐圧特性
の評価手段を第１表により説明する。本発明に係わる該
単結晶をスライスし、ラッピング、ポリッシングなど、
通常、シリコンウェハを工業的に製造するために必要な
諸工程を経て製造されたウェハを洗浄し（１）、ゲート
酸化を行なってＳｉＯ_２層を形成し（２）、多結晶シリ
コン膜を堆積させ（３）、この多結晶シリコンにイオン
注入してドープする（６）。酸化前洗浄（４）及び多結
晶シリコンの酸化（５）はイオン注入（６）の前処理で
ある。ついで、アニール前洗浄（７）を行ない、ドライ
ブアニールして多結晶シリコン中のドーパントを固溶化
し（８）、多結晶シリコン酸化膜をエッチング除去し
（９）、アルミニウムを蒸着してアルミニウム層を形成
する（１０）。つぎに、直径５mmの２層ゲート電極を実
装するために、リソグラフィー（１１）によりポジレジ
スト膜をコートして、パターニングした後、アルミニウ
ム層をエッチングし（１２）、多結晶シリコン膜をエッ
チングして（１３）、レジスト膜を除去する（１４）。
そして、水素アニールによりＳｉ／ＳｉＯ_２界面を安定
化した後（１５）、表面にレジスト膜を塗布してＭＯＳ
ダイオードを保護し（１６）、プラズマエッチングによ
り裏面単結晶シリコン膜を除去する（１７）。表面に保
護用のレジスト膜を再度塗布して（１８）、裏面酸化膜
をエッチングにより除去し（１９）、ｐ型の場合には
金、ｎ型の場合には金・アンチモン合金を蒸着して裏面
電極を形成する（２０）。最後に、保護用レジスト膜を
除去した後（２１）、電圧ランピング法により酸化膜耐
圧特性を評価する（２２）。電圧ランピング法とは、第
５図において、基板シリコンから多数キャリアが注入さ
れる極性の直流電圧をアルミニウム層２４と裏面電極と
の間に印加し、その電圧を時間に対してステップ状に増
加させる方法である。なおこの評価法においては、該電
圧ランピング法の１ステップあたりの電圧増加を電界換
算で０．２５MV/cm、保持時間を２００ms／ステップと
し、第５図におけるＳｉＯ_２層２７を通して流れる電流
密度が１．０μA/cm²となるときにＳｉＯ_２層２７にか
かる平均電界が８．０MV/cm以上を示すＭＯＳダイオー
ドの個数の割合（これをＣモード合格率という）でシリ
コン単結晶の酸化膜耐圧特性を評価した。

次に、本発明により得られたシリコン単結晶のＯＳＦ発
生特性の評価法を第２表により説明する。該単結晶をス
ライスし、ラッピング、ポリッシングなど、通常シリコ
ンウェハを工業的に製造するために必要な諸工程を経て
得られたウェハを洗浄し（１）、パイロジェニック法に
よる１１００℃、６０分間のウェット酸化を行ない
（２）、ＨＦ水溶液中で表面酸化膜を除去した後
（３）、９０秒間のライト・エッチング（エッチング量
約１．５μｍ）でウェハ表面に発生したエッチピット数
を顕微鏡により測定し（４）、十字形に配置された隣合
せの５視野（直径０．１７４cm×５）の面積から該測定
部位におけるＯＳＦ密度を求める。このＯＳＦ密度の測
定をウェハ全面にわたって行い、その最大値でシリコン
単結晶のＯＳＦ発生特性を評価した。なおこの評価法に
おいては、面方位が（１１１）のウェハでＯＳＦ密度の
最大値が２０個／cm²以下、（１００）ウェハで５０個
／cm²以下であればＯＳＦが発生しないと判定した。

本発明の熱処理方法における限定理由について後述する
実験結果に基づき説明する。まず熱処理を施さなかった
場合、第３表に示すように、引き上げ速度を上げたNo.
４ではＯＳＦは発生しないが、Ｃモード合格率が低く酸
化膜耐圧特性は改善されない。一方、引き上げ速度の小
さいNo.５では、酸化膜耐圧特性は若干改善されるが、
ＯＳＦが発生する。次に熱処理温度が１３００℃未満で
あったり、あるいは１３００℃以上でも保持時間が１０
分未満であったりすると、第３表および第４表に示すよ
うに、酸化膜耐圧特性あるいはＯＳＦ発生特性が改善さ
れない。また、１３００℃以上の温度から１２００℃ま
での冷却速度が１．７℃／分を越えても酸化膜耐圧特性
あるいはＯＳＦ発生特性が改善されない。それゆえ、本
発明においてはＣＺシリコン単結晶の熱処理温度の下限
を１３００℃、保持時間の下限を１０分、１３００℃以
上から１２００℃までの冷却速度の上限を１．７℃／分
としたものである。該熱処理温度の真の上限はシリコン
の融点であるが、１４００℃を越えると温度制御か難し
くなり、時として、転位が発生したり、シリコン単結晶
の表面が著しく損傷したりすることがある。それゆえ、
本発明においては熱処理温度の上限を１４００℃とし
た。なお、本発明の熱処理方法において、シリコン単結
晶の熱処理温度が１３４０〜１３６０℃、保持時間が２
０〜４０分であり、前記熱処理温度から１２００℃まで
の冷却速度が０．５〜１．５℃／分であることが、より
望ましい条件範囲として挙げることができる。

本発明の方法においては、１２００℃よりも低い温度に
おける冷却速度については特に規定しないが、結晶品質
を安定化するためには１．７℃／分またはそれ以下であ
ることが好ましい。

本発明の熱処理法を施したＣＺシリコン単結晶について
のＯＳＦ発生特性および酸化膜耐圧の評価にあたって
は、該単結晶からスライスされたのち所定の工程をへて
製造さたシリコンウェハを、高温前熱処理することなし
に試験した。したがって、該ＣＺシリコンウェハにＤＺ
が形成されていないことは明白であり、本発明の方法は
前記従来法とは材料特性改善の原理が根本的に異なる。
また、本発明の方法を開発するにあたって本発明者らが
新たに得た知見として、高温熱処理後の冷却速度がＣＺ
シリコン単結晶のＯＳＦ特性と酸化膜耐圧とを支配する
という事実がある。本発明のように、ＣＺシリコン単結
晶の材料特性をＤＺの形成によらずに改善するには、単
に高温に保持するだけでは不充分であり、実施例に示し
たように冷却速度をも制御しなければならないのであ
る。これに対して上述の従来法はウェハの熱処理である
ため、本発明の範囲で規定した冷却速度の範囲を越えて
該ウェハが急冷されることは明らかである。以上既述し
たように、本発明の方法は従来の方法とは異なる。

本発明の熱処理装置を第１図の例により説明する。第１
図は本発明の熱処理装置の一実施態様の構造を示す断面
図である。第１図に示す熱処理装置においては、チャン
バー１３中に懸垂された単結晶１６が加熱手段としての
高周波コイル１８により加熱される。高周波コイル１８
は上下５つのゾーンに分割され、上下動が可能であり、
対応する単結晶１６の各部位に望みの熱履歴を与えるこ
とができる。本発明の熱処理装置において、加熱手段は
この実施態様におけるように、上下２ゾーンまたはそれ
以上の多ゾーンに分割されているのが好ましいが、単ゾ
ーン式でもよい。単結晶１６を懸垂する機構は、チャッ
ク１５、ワイヤー１４およびワイヤー巻取り機８からな
り、ワイヤー巻取り機８は鉛直線を軸として回転でき
る。したがって、単結晶１６を回転させたり、上下に移
動させることができる。このような熱処理装置は、例え
ば第３図に示すように、ＣＺシリコン単結晶引き上げ装
置の上部に設置し、引き上げられた単結晶１６を熱処理
してもよく、また、独立した熱処理装置としてもよい。
第３図において、単結晶１６の加熱は抵抗発熱体１８′
により行なわれるが、第１図のように高周波加熱方式を
利用してもよい。また、第３図において２０は、引き上
げ部と熱処理部を仕切る仕切り部である。

本発明の熱処理装置を使用して、前記のごとく、ＣＺシ
リコン単結晶を１３００℃以上１４００℃以下の温度に
１０分間保持し、続いてその温度から１２００℃までの
間を１．７℃／分以下の冷却速度で降温することにより
酸化膜耐圧特性に優れ、かつＯＳＦの発生し難いシリコ
ン単結晶が得られる。

本発明の製造装置を第２図の例により説明する。第２図
は本発明の製造装置の一実施態様の構成を示す断面図で
ある。第２図に示す製造装置においては、坩堝６に満た
された融液７より、ワイヤーにより懸垂されたチャック
１に吊り下げられた種結晶１２から育成されるＣＺシリ
コン単結晶２が引き上げられる。単結晶２の上方には該
単結晶を取りまくように加熱手段３が取り付けられてい
る。加熱手段３は冷却速度が制御しやすいように上下２
ゾーンまたはそれ以上の多ゾーンに分割されているのが
好ましいが、単ゾーン式でもよい。また、加熱手段３は
抵抗発熱体であっても、高周波加熱コイルであってもよ
い。加熱手段３は必しも円筒形である必要はなく、例え
ば第４図に示したように、円錘台と円筒とを組み合わせ
たような構造でもかまわない。第４図のような形状の加
熱手段は１３００℃以下の冷却速度を制御しやすいとい
う特徴を有する。加熱手段３の周囲にはガス流れ制御板
４が設置されており、ガス導入口１１から供給されたガ
スはガス流れ制御板４の外側を通り、一部は加熱手段３
の付近を、一部は融液７の付近を経由して外部に排気さ
れる。ガス流れ制御板４は熱遮蔽の役割も兼ね、固液界
面からガス流れ制御板の下端までの間の単結晶棒２の部
位の冷却が効率的に行なわれるように設計されている。
ガス流れ制御板４には覗き窓が取り付けられており、チ
ャンバー５の上部から凝固界面の様子が観察可能であ
る。

本発明の製造装置を使用して、融液からＣＺシリコン単
結晶を育成しつつ、該シリコン単結晶を、前記したよう
に、１３００℃以上１４００℃以下の温度に１０分間以
上保持し、続いてその温度から１２００℃の間を１．７
℃／分以下の冷却速度で降温することにより酸化膜耐圧
特性に優れかつＯＳＦの発生し難いシリコン単結晶が容
易に得られる。

［実施例］ 次に本発明の実施例を説明する。

実施例１ 第７図に示した装置を使用して、結晶引き上げ前の原料
融液７の量を３５〜６５kg、チャンバー５の内圧を７〜
５０mb、不活性ガスとしてのアルゴン吹き込み流量を５
〜１０×１０^-2Ｎm³/minとして、ＣＺシリコン単結晶２
を約１．３mm/minの成長速度で引き上げた後、第１図に
示した熱処理装置を使用しての熱処理方法を実施した。
ＣＺシリコン単結晶１６を真空または不活性ガスとして
のＡｒ雰囲気下で１３００℃以上１４００℃以下の温度
に１０分間以上保持し、続いてその温度から１２００℃
までの間を１．７℃／分以下の冷却速度で降温した。本
発明の方法との比較のために、上記範囲外の条件で熱処
理した単結晶も製造した。また、第３図に示した熱処理
装置を使用して、本発明の熱処理方法を実施した。結晶
引き上げ前の原料融液７の量を３５〜６５kg、チャンバ
ー５の内圧を７〜５０mb・不活性ガスとしてのアルゴン
吹き込み流量を５〜１０×１０^-2Ｎm³/minとして、ＣＺ
シリコン単結晶１６を約０．９mm/minの成長速度で引き
上げた後、仕切り部２０を開いて単結晶１６を熱処理チ
ャンバー２３内に収容し、仕切り部２０を再び閉じて、
上述した本発明の条件で単結晶１６を熱処理した。これ
らの単結晶からウェハを切り出し、酸素ドナー処理、ラ
ッピング、ポリッシングなど、通常、シリコンウェハを
工業的に製造するために必要な工程を経て、片面が鏡面
のＣＺウェハを作製した。

ＣＺウェハのＯＳＦ発生特性は、第２表の工程によりウ
ェハ毎のＯＳＦ密度の最大値を求め、評価した。また、
酸化膜耐圧特性は、前述のように第１表の工程によりＣ
モード合格率を求め、評価した。熱処理条件および材料
特性評価結果を第３表に示す。本発明の熱処理装置を用
いて、ＣＺシリコン単結晶の熱処理条件を本発明の範囲
にすることにより、酸化膜耐圧特性に優れ、ＯＳＦの発
生し難い理想的なデバイス用シリコン単結晶が得られ
た。

実施例２ 第２図に示した製造装置を使用してシリコン単結晶を製
造しつつ、本発明の熱処理方法を実施した。結晶引き上
げ前の原料融液７の量を３５〜６５kg、チャンバー５の
内圧を７〜５０mb・不活性ガスとしてのアルゴン吹き込
み流量を５〜１０×１０^-2Ｎm³/minとして、単結晶２を
引き上げながら、シリコン単結晶２を１３００℃以上１
４００℃以下の温度に１０分間以上保持し、続いてその
温度から１２００℃までの間を１．７℃／分以下の冷却
速度で降温した。本発明の方法との比較のために、上記
範囲外の熱履歴を受けた単結晶棒も製造した。これらの
単結晶棒からウェハを切り出し、酸素ドナー処理、ラッ
ピング、ポリッシングなど、通常、シリコンウェハを工
業的に製造するために必要な工程を経て、片面が鏡面の
ＣＺウェハを作製した。

これらＣＺウェハのＯＳＦ発生特性は、第２表の工程に
よりウェハ毎のＯＳＦ密度の最大値を求め、評価した。
また、酸化膜耐圧特性は、前述のように第１表の工程に
よりＣモード合格率を求め、評価した。熱処理条件およ
び材料特性評価結果を第４表に示す。本発明の製造装置
を用いて、ＣＺシリコン単結晶を育成しつつ熱処理条件
を本発明の範囲にすることにより、酸化膜耐圧特性に優
れ、ＯＳＦの発生し難い理想的なデバイス用シリコン単
結晶が得られた。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明のＣＺシリコン単結晶熱処
理方法によれば酸化膜耐圧特性に優れ、かつ酸化誘起積
層欠陥の発生し難い高品質ＣＺシリコン単結晶が得られ
る。また、本発明の熱処理装置を用いればＣＺシリコン
単結晶に本発明の方法で規定した熱履歴を付与すること
が容易にでき、従来法で製造されたＣＺシリコン単結晶
の酸化膜特性あるいはＯＳＦ発生特性のとちらか一方、
またはその両方を改善することができる。さらに、本発
明のＣＺシリコン単結晶製造装置によれば本発明の方法
で規定した熱履歴を付与しながらＣＺシリコン単結晶を
引き上げることができ、従来法では困難であった酸化膜
耐圧特性に優れ、かつ酸化誘起積層欠陥の発生し難い高
品質シリコン単結晶が容易に得られる。高品質のＣＺシ
リコン単結晶が容易に得られる本発明にかかわる方法お
よび装置は、ＩＣやＬＳＩなど、電子デバイス産業の発
展に資する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図はそれぞれ本発明の熱処理装置の一
実施態様の構造を示す断面図、第２図および第４図はそ
れぞれ本発明のシリコン単結晶製造装置の一実施例の構
造を示す断面図、第５図はシリコン単結晶の酸化膜耐圧
特性を評価するためにシリコンウェハ上に実装したＭＯ
Ｓダイオードの一部断面図、第６図はＭＯＳダイオード
を実装した該ウェハの平面図、第７図は従来のチョクラ
ルスキー法単結晶引き上げ装置の構造を示す断面図であ
る。 １……チャック、２……ＣＺシリコン単結晶棒、 ３……加熱手段、４……ガス流れ制御板、 ５……チャンバー、６……坩堝、７……融液、 ８……ワイヤー取巻き機、９……断熱材、 １０……ヒーター、１１……ガス導入口、 １２……種結晶、１３……石英ガラス製チャンバー、 １４……ワイヤー、１５……チャック、 １６……ＣＺシリコン単結晶、１７……ガス導入口、 １８……高周波コイル、１８′……抵抗発熱体、 １９……断熱材、２０……仕切り部、 ２１……パイロメーター、 ２２……覗き窓、２３……チャンバー、 ２４……アルミニウム層、 ２５……ドープされた多結晶シリコン層、 ２６……２層ゲート電極、 ２７……ＳｉＯ_２膜（ゲート酸化膜）、 ２８……シリコンウェハ、 ２９……ＭＯＳダイオード（電極直径５mm）、 ３０……ＭＯＳダイオード（電極直径１、２、３、４、
６mm）、 ３１……基板シリコン、 ３２……ガス出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高尾 滋良 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式會社光製鐵所内 (72)発明者 山内 剛 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式會社光製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭59−190300（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−60190（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チョクラルスキー法により育成されたシリ
   コン単結晶を、真空または不活性ガス中にて１３００℃
   以上１４００℃以下の温度に１０分間以上保持し、続い
   てその温度から１２００℃までの間を１．７℃／分以下
   の冷却速度で降温することを特徴とするシリコン単結晶
   の熱処理方法。
2. 【請求項２】チョクラルスキー法により製造されたシリ
   コン単結晶を懸垂保持する機構と該単結晶の周囲に配置
   された加熱手段とを備え、かつ、該加熱手段および該単
   結晶のどちらか一方または両方を上下動させる機構と鉛
   直線を軸として該単結晶を回転させる機構とを備え、チ
   ョクラルスキー法により育成されたシリコン単結晶を、
   真空または不活性ガス中にて１３００℃以上１４００℃
   以下の温度に１０分間以上保持し、続いてその温度から
   １２００℃までの間を１．７℃／分以下の冷却速度で降
   温することを特徴とするシリコン単結晶の熱処理装置。
3. 【請求項３】原料を加熱溶融する坩堝と、該坩堝内の融
   液からシリコン単結晶を引き上げる手段とを備えたチョ
   クラルスキー法によるシリコン単結晶の製造装置におい
   て、該引き上げられた単結晶の周囲に配置された加熱手
   段を備え、チョクラルスキー法により育成されたシリコ
   ン単結晶を、真空または不活性ガス中にて１３００℃以
   上１４００℃以下の温度に１０分間以上保持し、続いて
   その温度から１２００℃までの間を１．７℃／分以下の
   冷却速度で降温することを特徴とするシリコン単結晶の
   製造装置。