JPH11106282A - シリコン単結晶およびその製造方法、評価方法 - Google Patents
シリコン単結晶およびその製造方法、評価方法Info
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- JPH11106282A JPH11106282A JP28465897A JP28465897A JPH11106282A JP H11106282 A JPH11106282 A JP H11106282A JP 28465897 A JP28465897 A JP 28465897A JP 28465897 A JP28465897 A JP 28465897A JP H11106282 A JPH11106282 A JP H11106282A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、シリコン単結晶育成時に形成さ
れる転位クラスターサイズの評価法を提供するものであ
る。また、この発明は、ＣＯＰ等のｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠
陥が少なく、なおかつ転位クラスターサイズ、あるいは
転位クラスターサイズと密度の積を低減させるシリコン
単結晶製造条件、及びシリコン単結晶を提供することを
目的としている。 【解決手段】 シリコン単結晶の評価法において、赤外
干渉法によって得られた転位クラスター像から転位クラ
スターサイズを評価する。また、チョクラルスキー法に
よって得られるシリコン単結晶において、ＣＯＰが１０
4 個／ｃｍ3以下であり、かつ転位クラスターサイズが
５０μｍ以下、あるいは転位クラスターサイズと密度の
積が１０5 μｍ／ｃｍ3 以下となるような単結晶シリコ
ンを提供する。また、チョクラルスキー法におけるシリ
コン単結晶製造法において、引上速度を制御することに
よって上記の様なシリコン単結晶を製造する方法を提供
する。
れる転位クラスターサイズの評価法を提供するものであ
る。また、この発明は、ＣＯＰ等のｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠
陥が少なく、なおかつ転位クラスターサイズ、あるいは
転位クラスターサイズと密度の積を低減させるシリコン
単結晶製造条件、及びシリコン単結晶を提供することを
目的としている。 【解決手段】 シリコン単結晶の評価法において、赤外
干渉法によって得られた転位クラスター像から転位クラ
スターサイズを評価する。また、チョクラルスキー法に
よって得られるシリコン単結晶において、ＣＯＰが１０
4 個／ｃｍ3以下であり、かつ転位クラスターサイズが
５０μｍ以下、あるいは転位クラスターサイズと密度の
積が１０5 μｍ／ｃｍ3 以下となるような単結晶シリコ
ンを提供する。また、チョクラルスキー法におけるシリ
コン単結晶製造法において、引上速度を制御することに
よって上記の様なシリコン単結晶を製造する方法を提供
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン単結晶、
及びその製造法、評価方法に関するもので、酸化膜耐圧
特性、ｐｎ接合リーク特性に優れた品質のシリコンウエ
ハ及びその製造方法、評価方法に関するものである。
及びその製造法、評価方法に関するもので、酸化膜耐圧
特性、ｐｎ接合リーク特性に優れた品質のシリコンウエ
ハ及びその製造方法、評価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高集積ＭＯＳデバイスの基板として用い
られるチョクラルスキー法により製造されるシリコン単
結晶ウエハには、酸化膜耐圧特性やｐｎ接合リーク特性
などのデバイス特性に悪影響を与えないような高品質な
結晶が求められている。
られるチョクラルスキー法により製造されるシリコン単
結晶ウエハには、酸化膜耐圧特性やｐｎ接合リーク特性
などのデバイス特性に悪影響を与えないような高品質な
結晶が求められている。
【０００３】近年、結晶育成直後のシリコン単結晶中
に、酸化膜耐圧特性のうちの初期絶縁破壊特性（ＴＺＤ
Ｂ特性）を劣化させる結晶欠陥が存在することが明らか
となってきた。それらの結晶欠陥は、選択エッチング
法、アンモニア系のウエハ洗浄、あるいは赤外散乱・赤
外干渉を用いた結晶欠陥評価法で検出されるものであ
り、総じてｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥と呼ばれる。これらの
欠陥はいずれも八面体ボイド欠陥であり、特にアンモニ
ア系のウエハ洗浄後に八面体ボイド欠陥が表面にエッチ
ピットとして顕在化したものはＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ
Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ Ｐａｒｔｉｃｌｅ）と呼ばれ
ている（ Ｊ． Ｒｙｕｔａ， Ｅ． Ｍｏｒｉｔａ，
Ｔ． Ｔａｎａｋａ ａｎｄ Ｙ． Ｓｈｉｍａｎｕ
ｋｉ， Ｊｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． ２
９， Ｌ１９４７ （１９９０））。
に、酸化膜耐圧特性のうちの初期絶縁破壊特性（ＴＺＤ
Ｂ特性）を劣化させる結晶欠陥が存在することが明らか
となってきた。それらの結晶欠陥は、選択エッチング
法、アンモニア系のウエハ洗浄、あるいは赤外散乱・赤
外干渉を用いた結晶欠陥評価法で検出されるものであ
り、総じてｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥と呼ばれる。これらの
欠陥はいずれも八面体ボイド欠陥であり、特にアンモニ
ア系のウエハ洗浄後に八面体ボイド欠陥が表面にエッチ
ピットとして顕在化したものはＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ
Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ Ｐａｒｔｉｃｌｅ）と呼ばれ
ている（ Ｊ． Ｒｙｕｔａ， Ｅ． Ｍｏｒｉｔａ，
Ｔ． Ｔａｎａｋａ ａｎｄ Ｙ． Ｓｈｉｍａｎｕ
ｋｉ， Ｊｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． ２
９， Ｌ１９４７ （１９９０））。
【０００４】このＣＯＰ等のｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥を減
らすことを目的とした結晶製造方法として、例えば特開
平２−２６７１６９５号公報で規定するような結晶成長
速度を０．８ｍｍ／分以下とすることを特徴とする結晶
育成法では、上記に述べたような八面体ボイド欠陥が少
なく、初期絶縁破壊特性に優れた結晶を製造することが
可能である。また、特開平７−２５７９９１号公報で規
定するように、結晶育成速度［ｍｍ／分］とシリコン融
液と結晶界面の結晶温度勾配［℃／ｍｍ］の比率をある
一定値以下であることを特徴とする結晶育成法において
も、同様な結晶を製造することが可能である。
らすことを目的とした結晶製造方法として、例えば特開
平２−２６７１６９５号公報で規定するような結晶成長
速度を０．８ｍｍ／分以下とすることを特徴とする結晶
育成法では、上記に述べたような八面体ボイド欠陥が少
なく、初期絶縁破壊特性に優れた結晶を製造することが
可能である。また、特開平７−２５７９９１号公報で規
定するように、結晶育成速度［ｍｍ／分］とシリコン融
液と結晶界面の結晶温度勾配［℃／ｍｍ］の比率をある
一定値以下であることを特徴とする結晶育成法において
も、同様な結晶を製造することが可能である。
【０００５】これらの結晶では９５０℃以上の温度で酸
化熱処理を行ったときに発生するリング状ＯＳＦ（酸化
誘起積層欠陥）分布領域（Ｍ． Ｈａｓｅｂｅ Ｓ．
Ｓｈｉｎｏｙａｍａ， Ｓ． Ｎａｉｔｏ， Ｒｉｎｇ
−ｌｉｋｅｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｓｔａｃｋ
ｉｎｇ ｆａｕｌｔｓ ｉｎ ＣＺ−Ｓｉ ｗａｆｅｒ
ｓ． Ｋ． Ｓｕｍｉｎｏ， Ｅｄｓ．， Ｄｅｆｅｃ
ｔ ｃｏｎｔｒｏｌｉｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
ｓ （Ｅｌｓｅｖｉｅｒ ＳｃｉｅｎｃｅＰｕｂｌｉｓ
ｈｅｒｓ Ｂ． Ｖ．， １９９０）， ｖｏｌ．
Ｉ．）がウエハ中心で消滅しており、リング状ＯＳＦ分
布の外側のｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥が少ない領域がウエハ
全面に広がっているため、初期絶縁破壊特性に優れた結
晶となっている。
化熱処理を行ったときに発生するリング状ＯＳＦ（酸化
誘起積層欠陥）分布領域（Ｍ． Ｈａｓｅｂｅ Ｓ．
Ｓｈｉｎｏｙａｍａ， Ｓ． Ｎａｉｔｏ， Ｒｉｎｇ
−ｌｉｋｅｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｓｔａｃｋ
ｉｎｇ ｆａｕｌｔｓ ｉｎ ＣＺ−Ｓｉ ｗａｆｅｒ
ｓ． Ｋ． Ｓｕｍｉｎｏ， Ｅｄｓ．， Ｄｅｆｅｃ
ｔ ｃｏｎｔｒｏｌｉｎ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ
ｓ （Ｅｌｓｅｖｉｅｒ ＳｃｉｅｎｃｅＰｕｂｌｉｓ
ｈｅｒｓ Ｂ． Ｖ．， １９９０）， ｖｏｌ．
Ｉ．）がウエハ中心で消滅しており、リング状ＯＳＦ分
布の外側のｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥が少ない領域がウエハ
全面に広がっているため、初期絶縁破壊特性に優れた結
晶となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、リング状ＯＳ
Ｆ分布の外側の領域はｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥に比べて低
密度ではあるが、１０3 ／ｃｍ3 程度の低密度の転位ク
ラスターが存在している（Ｈ． Ｔａｋｅｎｏ ｅｔ
ａｌ． Ｍａｔ． Ｒｅｓ． Ｓｏｃ． Ｓｙｍｐ．
Ｐｒｏｃ． ｖｏｌ． ２６２， １９９２）。このよ
うな転位クラスターの一部が表面に突き出した場合、そ
の部分に作成されていたデバイスのｐｎ接合リーク特性
に悪影響を与えることが明らかとなってきた。
Ｆ分布の外側の領域はｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥に比べて低
密度ではあるが、１０3 ／ｃｍ3 程度の低密度の転位ク
ラスターが存在している（Ｈ． Ｔａｋｅｎｏ ｅｔ
ａｌ． Ｍａｔ． Ｒｅｓ． Ｓｏｃ． Ｓｙｍｐ．
Ｐｒｏｃ． ｖｏｌ． ２６２， １９９２）。このよ
うな転位クラスターの一部が表面に突き出した場合、そ
の部分に作成されていたデバイスのｐｎ接合リーク特性
に悪影響を与えることが明らかとなってきた。
【０００７】今後のデバイスの微細化に伴い、数十μｍ
程度の転位クラスターがデバイス特性に影響を与えるこ
とが考えられるため、そのような微小転位クラスターの
評価は重要である。また、転位クラスターのサイズが数
十μｍ以上と非常に大きい場合、それがウエハ表面に突
出する頻度が高くなる。そのため、転位クラスターの密
度のみならずサイズを制御し、ｐｎ接合リーク特性に優
れた結晶を製造することが重要である。
程度の転位クラスターがデバイス特性に影響を与えるこ
とが考えられるため、そのような微小転位クラスターの
評価は重要である。また、転位クラスターのサイズが数
十μｍ以上と非常に大きい場合、それがウエハ表面に突
出する頻度が高くなる。そのため、転位クラスターの密
度のみならずサイズを制御し、ｐｎ接合リーク特性に優
れた結晶を製造することが重要である。
【０００８】従来転位クラスター評価にはＸ線トポグラ
フが用いられてきたが、この手法は比較的大きな転位ク
ラスター（５０μｍ以上）しか捕らえられていなかっ
た。またＫ2 Ｃｒ2 Ｏ7 と沸酸と水との混合液であるＳ
ｅｃｃｏ液（Ｆ． ＳｅｃｃｏＤ′ Ａｒａｇｏｎａ，
Ｊ． Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． １１
９， ｐ９４８， １９７２）を用いたエッチング法も
用いられてきたが、この方法では欠陥個数は測定できる
ものの、欠陥サイズは分からなかった。そのため、これ
までは１０3 ／ｃｍ3 という低密度の転位クラスターの
サイズを測定しうる信頼性の高い評価手段が存在しなか
った。
フが用いられてきたが、この手法は比較的大きな転位ク
ラスター（５０μｍ以上）しか捕らえられていなかっ
た。またＫ2 Ｃｒ2 Ｏ7 と沸酸と水との混合液であるＳ
ｅｃｃｏ液（Ｆ． ＳｅｃｃｏＤ′ Ａｒａｇｏｎａ，
Ｊ． Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． １１
９， ｐ９４８， １９７２）を用いたエッチング法も
用いられてきたが、この方法では欠陥個数は測定できる
ものの、欠陥サイズは分からなかった。そのため、これ
までは１０3 ／ｃｍ3 という低密度の転位クラスターの
サイズを測定しうる信頼性の高い評価手段が存在しなか
った。
【０００９】この発明は１０3 ／ｃｍ3 という低密度の
転位クラスターのサイズを定量的に評価できる新しい評
価方法を提供するものである。さらに上記に述べたよう
な転位クラスターの密度・サイズを制御することでデバ
イス特性への悪影響を排除し、酸化膜耐圧特性に優れ、
かつｐｎ接合リーク特性も良好であるようなシリコン単
結晶、及びそのようなシリコン単結晶の製造方法を提供
するものである。
転位クラスターのサイズを定量的に評価できる新しい評
価方法を提供するものである。さらに上記に述べたよう
な転位クラスターの密度・サイズを制御することでデバ
イス特性への悪影響を排除し、酸化膜耐圧特性に優れ、
かつｐｎ接合リーク特性も良好であるようなシリコン単
結晶、及びそのようなシリコン単結晶の製造方法を提供
するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らはシリコンウ
エハ中の転位クラスターを赤外干渉法で評価した（Ｊ．
Ｓ． Ｂａｃｔｈｅｌｄｅｒ ａｎｄ Ｍ． Ａ．
Ｔａｕｂｅｎｂｌａｔｔ， Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ． ５５（３）， １７ （１９８９））。赤
外干渉法とは、波長１．０〜１．３μｍの赤外線を振動
方向が互いに垂直である二つの直線偏光した光束に分離
し、レンズで集光してシリコンウエハ中で焦点を形成し
たときに、二つの光束のうちどちらか一方の光束にのみ
欠陥が存在したときに、二つの光束間に発生する位相差
を検知することで、欠陥を検出するような欠陥評価法で
ある。その結果、上記手法を用いることで転位クラスタ
ーの密度・サイズを測定できることを見出し、本発明を
完成した。
エハ中の転位クラスターを赤外干渉法で評価した（Ｊ．
Ｓ． Ｂａｃｔｈｅｌｄｅｒ ａｎｄ Ｍ． Ａ．
Ｔａｕｂｅｎｂｌａｔｔ， Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ． ５５（３）， １７ （１９８９））。赤
外干渉法とは、波長１．０〜１．３μｍの赤外線を振動
方向が互いに垂直である二つの直線偏光した光束に分離
し、レンズで集光してシリコンウエハ中で焦点を形成し
たときに、二つの光束のうちどちらか一方の光束にのみ
欠陥が存在したときに、二つの光束間に発生する位相差
を検知することで、欠陥を検出するような欠陥評価法で
ある。その結果、上記手法を用いることで転位クラスタ
ーの密度・サイズを測定できることを見出し、本発明を
完成した。
【００１１】すなわち、本発明は、（１） シリコン単
結晶中の結晶欠陥を評価するにあたり、波長１．０〜
１．３μｍの赤外線を振動方向が互いに垂直である二つ
の直線偏光した光束に分離し、レンズで集光してシリコ
ンウエハ中で焦点を形成したときに、二つの光束のうち
どちらか一方の光束にのみ欠陥が存在したときに、二つ
の光束間に発生する位相差を検知することで、欠陥を検
出するような欠陥評価法において、シリコンウエハ内の
ある領域を二つの光束で走査して、二つの光束間に発生
する位相差を解析することで得られた転位クラスター像
について、特定な結晶方向に沿って測ったサイズの総和
をその転位クラスターのサイズとすることを特徴とする
結晶欠陥評価法である。
結晶中の結晶欠陥を評価するにあたり、波長１．０〜
１．３μｍの赤外線を振動方向が互いに垂直である二つ
の直線偏光した光束に分離し、レンズで集光してシリコ
ンウエハ中で焦点を形成したときに、二つの光束のうち
どちらか一方の光束にのみ欠陥が存在したときに、二つ
の光束間に発生する位相差を検知することで、欠陥を検
出するような欠陥評価法において、シリコンウエハ内の
ある領域を二つの光束で走査して、二つの光束間に発生
する位相差を解析することで得られた転位クラスター像
について、特定な結晶方向に沿って測ったサイズの総和
をその転位クラスターのサイズとすることを特徴とする
結晶欠陥評価法である。
【００１２】更に本発明者らは、種々の結晶において転
位クラスターの密度・サイズとデバイス特性との関係を
調査した結果、結晶中に存在するこれらの欠陥の密度・
サイズを低減させることがデバイス特性に優れた結晶を
製造する上で有効であることを見出した。更に育成条件
と結晶欠陥との関係を子細に検討した結果、転位クラス
ターの密度・サイズを低減し、ｐｎ接合リーク特性に優
れた結晶を育成できる熱履歴条件を見出し、本発明を完
成した。
位クラスターの密度・サイズとデバイス特性との関係を
調査した結果、結晶中に存在するこれらの欠陥の密度・
サイズを低減させることがデバイス特性に優れた結晶を
製造する上で有効であることを見出した。更に育成条件
と結晶欠陥との関係を子細に検討した結果、転位クラス
ターの密度・サイズを低減し、ｐｎ接合リーク特性に優
れた結晶を育成できる熱履歴条件を見出し、本発明を完
成した。
【００１３】すなわち、本発明は、（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であって、表
面異物計で測定したサイズ０．１１μｍ以上のＣＯＰの
密度がウエハ全面にわたって１０4 個／ｃｍ3 以下、か
つ転位クラスターのサイズがウエハ全面にわたって５０
μｍ以下であることを特徴とするシリコン単結晶、
（３） チョクラルスキー法により製造されたシリコン
単結晶であって、表面異物計で測定したサイズ０．１１
μｍ以上のＣＯＰの密度がウエハ全面にわたって１０4
個／ｃｍ3 以下、かつ転位クラスターのサイズの平均値
と転位密度の積がウエハー全面にわたって１０5 μｍ／
ｃｍ3 以下であることを特徴とするシリコン単結晶、
（４） チョクラルスキー法により製造されたシリコン
単結晶であって、表面異物計で測定したサイズ０．１１
μｍ以上のＣＯＰの密度がウエハ全面にわたって１０4
個／ｃｍ3 以下、かつ転位クラスターのサイズがウエハ
全面にわたって５０μｍ以下、かつ転位クラスターのサ
イズの平均値と転位密度の積がウエハ全面にわたって１
０5 μｍ／ｃｍ3 以下であることを特徴とするシリコン
単結晶、（５） チョクラルスキー法により製造された
シリコン単結晶において、結晶育成速度を０．８ｍｍ／
分以下となる条件で結晶を育成し、かつ結晶成長時にお
ける１０５０℃から９００℃までの温度範囲において冷
却速度が２℃／分以上となる領域があることを特徴とす
るシリコン単結晶の製造方法、（６） チョクラルスキ
ー法により製造されたシリコン単結晶において、結晶育
成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と結晶界面の結
晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］としたとき
に、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］以下となる条
件で結晶を育成し、かつ結晶成長時における１０５０℃
から９００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃／
分以上となる領域があることを特徴とするシリコン単結
晶の製造方法、（７） チョクラルスキー法により製造
されたシリコン単結晶において、結晶育成速度を０．８
ｍｍ／分以下となる条件で結晶を育成し、かつ結晶成長
時におけるシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度を０．５℃／分以下とすることを特徴とするシリコン
単結晶の製造方法、（８） チョクラルスキー法により
製造されたシリコン単結晶において、結晶育成速度をＶ
［ｍｍ／分］、シリコン融液と結晶界面の結晶成長軸方
向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが
０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］以下となる条件で結晶を育
成し、かつ結晶成長時におけるシリコンの融点から１３
００℃までの冷却速度を０．５℃／分以下とすることを
特徴とするシリコン単結晶の製造方法、（９） チョク
ラルスキー法により製造されたシリコン単結晶におい
て、結晶育成速度を０．８ｍｍ／分以下となる条件で結
晶を育成し、かつ結晶成長時におけるシリコンの融点か
ら１３００℃までの冷却速度を０．５℃／分以下、かつ
結晶成長時における１０５０℃から９００℃までの温度
範囲において冷却速度が２℃／分以上となる領域がある
ことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法、（１０）
チョクラルスキー法により製造されたシリコン単結晶
において、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融
液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］以下となる条件で結晶を育成し、かつ結晶成長時に
おけるシリコンの融点から１３００℃までの冷却速度を
０．５℃／分以下、かつ結晶成長時における１０５０℃
から９００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃／
分以上となる領域があることを特徴とするシリコン単結
晶の製造方法、（１１） チョクラルスキー法により製
造されたシリコン単結晶において、リング状ＯＳＦ分布
の直径が結晶径の０．１倍になるときの結晶育成速度を
Ｖｍｍ／分としたときに、結晶の長手方向にわたって結
晶育成速度が０．７５Ｖ以上０．９９Ｖ以下の範囲内に
収まる条件で結晶を育成することを特徴とするシリコン
単結晶の製造方法、である。
スキー法により製造されたシリコン単結晶であって、表
面異物計で測定したサイズ０．１１μｍ以上のＣＯＰの
密度がウエハ全面にわたって１０4 個／ｃｍ3 以下、か
つ転位クラスターのサイズがウエハ全面にわたって５０
μｍ以下であることを特徴とするシリコン単結晶、
（３） チョクラルスキー法により製造されたシリコン
単結晶であって、表面異物計で測定したサイズ０．１１
μｍ以上のＣＯＰの密度がウエハ全面にわたって１０4
個／ｃｍ3 以下、かつ転位クラスターのサイズの平均値
と転位密度の積がウエハー全面にわたって１０5 μｍ／
ｃｍ3 以下であることを特徴とするシリコン単結晶、
（４） チョクラルスキー法により製造されたシリコン
単結晶であって、表面異物計で測定したサイズ０．１１
μｍ以上のＣＯＰの密度がウエハ全面にわたって１０4
個／ｃｍ3 以下、かつ転位クラスターのサイズがウエハ
全面にわたって５０μｍ以下、かつ転位クラスターのサ
イズの平均値と転位密度の積がウエハ全面にわたって１
０5 μｍ／ｃｍ3 以下であることを特徴とするシリコン
単結晶、（５） チョクラルスキー法により製造された
シリコン単結晶において、結晶育成速度を０．８ｍｍ／
分以下となる条件で結晶を育成し、かつ結晶成長時にお
ける１０５０℃から９００℃までの温度範囲において冷
却速度が２℃／分以上となる領域があることを特徴とす
るシリコン単結晶の製造方法、（６） チョクラルスキ
ー法により製造されたシリコン単結晶において、結晶育
成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と結晶界面の結
晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］としたとき
に、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］以下となる条
件で結晶を育成し、かつ結晶成長時における１０５０℃
から９００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃／
分以上となる領域があることを特徴とするシリコン単結
晶の製造方法、（７） チョクラルスキー法により製造
されたシリコン単結晶において、結晶育成速度を０．８
ｍｍ／分以下となる条件で結晶を育成し、かつ結晶成長
時におけるシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度を０．５℃／分以下とすることを特徴とするシリコン
単結晶の製造方法、（８） チョクラルスキー法により
製造されたシリコン単結晶において、結晶育成速度をＶ
［ｍｍ／分］、シリコン融液と結晶界面の結晶成長軸方
向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが
０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］以下となる条件で結晶を育
成し、かつ結晶成長時におけるシリコンの融点から１３
００℃までの冷却速度を０．５℃／分以下とすることを
特徴とするシリコン単結晶の製造方法、（９） チョク
ラルスキー法により製造されたシリコン単結晶におい
て、結晶育成速度を０．８ｍｍ／分以下となる条件で結
晶を育成し、かつ結晶成長時におけるシリコンの融点か
ら１３００℃までの冷却速度を０．５℃／分以下、かつ
結晶成長時における１０５０℃から９００℃までの温度
範囲において冷却速度が２℃／分以上となる領域がある
ことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法、（１０）
チョクラルスキー法により製造されたシリコン単結晶
において、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融
液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］以下となる条件で結晶を育成し、かつ結晶成長時に
おけるシリコンの融点から１３００℃までの冷却速度を
０．５℃／分以下、かつ結晶成長時における１０５０℃
から９００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃／
分以上となる領域があることを特徴とするシリコン単結
晶の製造方法、（１１） チョクラルスキー法により製
造されたシリコン単結晶において、リング状ＯＳＦ分布
の直径が結晶径の０．１倍になるときの結晶育成速度を
Ｖｍｍ／分としたときに、結晶の長手方向にわたって結
晶育成速度が０．７５Ｖ以上０．９９Ｖ以下の範囲内に
収まる条件で結晶を育成することを特徴とするシリコン
単結晶の製造方法、である。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明者らはリング状ＯＳＦ分布
領域がウエハ中心で消滅したシリコン結晶から切り出し
たシリコンウエハを赤外干渉法で評価した（Ｊ． Ｓ．
Ｂａｃｔｈｅｌｄｅｒ ａｎｄ Ｍ． Ａ． Ｔａｕ
ｂｅｎｂｌａｔｔ， Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔ
ｔ． ５５（３）， １７ （１９８９））。赤外干渉
法による市販の欠陥評価装置としては、例えば米国ＨＹ
Ｔ社製ＯＰＰ（ＯｐｔｉｃａｌＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｅ
Ｐｒｏｆｉｌｅｒ）がある。本装置では互いに０．５
μｍずつ重なり合うように配置した二本の光束で、結晶
内のある領域を走査し、欠陥に起因する二つの光束間の
位相差を電気的手法で信号強度（Ｖ）として検知するこ
とで、その領域内に存在する欠陥を検出する装置であ
る。従来、本装置による欠陥測定では欠陥から得られる
信号強度の大きさだけをモニターしていたが、今回はそ
の走査した領域内で得られた信号強度の分布を二次元図
として表す方法を用いた。その結果図１の（ａ）に示す
ような欠陥像が得られた。これまでリング状ＯＳＦ分布
の内側の結晶を測定して得られた欠陥像を（ｂ）に示
す。これら（ａ）と（ｂ）は信号強度の大きさ及び欠陥
像の形態において大きな差異があり、ＯＰＰではそれぞ
れ異なる欠陥として識別することが可能である。更にＯ
ＰＰで観察したこれらの欠陥をＴＥＭで観察した結果、
（ａ）の欠陥は転位が集まったものであることが、
（ｂ）の欠陥は八面体ボイド欠陥であることが分かっ
た。以上の結果からＯＰＰでリング状ＯＳＦ分布の外側
の結晶に存在する転位クラスターが評価できることが初
めて明らかとなった。
領域がウエハ中心で消滅したシリコン結晶から切り出し
たシリコンウエハを赤外干渉法で評価した（Ｊ． Ｓ．
Ｂａｃｔｈｅｌｄｅｒ ａｎｄ Ｍ． Ａ． Ｔａｕ
ｂｅｎｂｌａｔｔ， Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔ
ｔ． ５５（３）， １７ （１９８９））。赤外干渉
法による市販の欠陥評価装置としては、例えば米国ＨＹ
Ｔ社製ＯＰＰ（ＯｐｔｉｃａｌＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｅ
Ｐｒｏｆｉｌｅｒ）がある。本装置では互いに０．５
μｍずつ重なり合うように配置した二本の光束で、結晶
内のある領域を走査し、欠陥に起因する二つの光束間の
位相差を電気的手法で信号強度（Ｖ）として検知するこ
とで、その領域内に存在する欠陥を検出する装置であ
る。従来、本装置による欠陥測定では欠陥から得られる
信号強度の大きさだけをモニターしていたが、今回はそ
の走査した領域内で得られた信号強度の分布を二次元図
として表す方法を用いた。その結果図１の（ａ）に示す
ような欠陥像が得られた。これまでリング状ＯＳＦ分布
の内側の結晶を測定して得られた欠陥像を（ｂ）に示
す。これら（ａ）と（ｂ）は信号強度の大きさ及び欠陥
像の形態において大きな差異があり、ＯＰＰではそれぞ
れ異なる欠陥として識別することが可能である。更にＯ
ＰＰで観察したこれらの欠陥をＴＥＭで観察した結果、
（ａ）の欠陥は転位が集まったものであることが、
（ｂ）の欠陥は八面体ボイド欠陥であることが分かっ
た。以上の結果からＯＰＰでリング状ＯＳＦ分布の外側
の結晶に存在する転位クラスターが評価できることが初
めて明らかとなった。
【００１５】このＯＰＰ像から転位クラスターの立体的
構造を子細に調査したところ、転位クラスターが＜１１
０＞方向に長く伸びた転位ループの集まりであることを
見出した。よって一つの転位クラスターについてすべて
の＜１１０＞方向の長さを総和することで転位クラスタ
ーのサイズを定義できることが判った。この際、例えば
１００面がミラー面に相当するウエハの場合、図２にお
いてＣ，Ｄの方向に平行な転位像は実際はウエハ面に対
して４５゜の角度を持っているので、画面上で得られる
長さをｃｏｓ４５゜で割った値を取る。ちなみに、ＯＰ
ＰとＸ線トポグラフによる転位クラスター評価結果を比
較した結果、Ｘ線トポグラフでは５０μｍ以下のサイズ
の転位クラスターが検出されていないことが分かってお
り、微小転位クラスターを検出する上でもＯＰＰは有効
である。
構造を子細に調査したところ、転位クラスターが＜１１
０＞方向に長く伸びた転位ループの集まりであることを
見出した。よって一つの転位クラスターについてすべて
の＜１１０＞方向の長さを総和することで転位クラスタ
ーのサイズを定義できることが判った。この際、例えば
１００面がミラー面に相当するウエハの場合、図２にお
いてＣ，Ｄの方向に平行な転位像は実際はウエハ面に対
して４５゜の角度を持っているので、画面上で得られる
長さをｃｏｓ４５゜で割った値を取る。ちなみに、ＯＰ
ＰとＸ線トポグラフによる転位クラスター評価結果を比
較した結果、Ｘ線トポグラフでは５０μｍ以下のサイズ
の転位クラスターが検出されていないことが分かってお
り、微小転位クラスターを検出する上でもＯＰＰは有効
である。
【００１６】上記転位クラスターはシリコン単結晶育成
時にシリコン融液−結晶の固液界面から導入された点欠
陥（格子間原子）が、ある温度域で凝集を起こして形成
されると考えられる。そのため転位クラスターの密度・
サイズは、結晶育成時に導入された点欠陥濃度と、それ
が凝集する温度域での結晶冷却条件などによって決まる
ことが考えられる。そこで本発明者らは種々の結晶につ
いて転位密度・サイズと電気特性との関係を系統的に調
査した。
時にシリコン融液−結晶の固液界面から導入された点欠
陥（格子間原子）が、ある温度域で凝集を起こして形成
されると考えられる。そのため転位クラスターの密度・
サイズは、結晶育成時に導入された点欠陥濃度と、それ
が凝集する温度域での結晶冷却条件などによって決まる
ことが考えられる。そこで本発明者らは種々の結晶につ
いて転位密度・サイズと電気特性との関係を系統的に調
査した。
【００１７】まず本発明者らは、ＣＯＰ等のｇｒｏｗｎ
−ｉｎ欠陥が１０4 ／ｃｍ3 以下になるように、リング
状ＯＳＦ分布領域をウエハ中心で消滅させるような条件
でシリコン単結晶を育成した。リング状ＯＳＦ分布領域
をウエハ中心で消滅させるためには、例えば結晶育成速
度を０．８ｍｍ／ｍｉｎ以下、あるいは結晶育成速度を
Ｖ［ｍｍ／分］、シリコン融液と結晶界面の結晶成長軸
方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］としたときに、Ｖ／Ｇ
が０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］以下となるような条件で
育成すればよい。ここで結晶界面の結晶温度勾配［℃／
ｍｍ］は、結晶を一定速度で育成しながら融点温度から
１３００℃まで結晶温度を測定し、平均温度勾配を求め
て得られたものである。
−ｉｎ欠陥が１０4 ／ｃｍ3 以下になるように、リング
状ＯＳＦ分布領域をウエハ中心で消滅させるような条件
でシリコン単結晶を育成した。リング状ＯＳＦ分布領域
をウエハ中心で消滅させるためには、例えば結晶育成速
度を０．８ｍｍ／ｍｉｎ以下、あるいは結晶育成速度を
Ｖ［ｍｍ／分］、シリコン融液と結晶界面の結晶成長軸
方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］としたときに、Ｖ／Ｇ
が０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］以下となるような条件で
育成すればよい。ここで結晶界面の結晶温度勾配［℃／
ｍｍ］は、結晶を一定速度で育成しながら融点温度から
１３００℃まで結晶温度を測定し、平均温度勾配を求め
て得られたものである。
【００１８】リング状ＯＳＦ分布領域がウエハ中心で消
滅していない条件で育成した結晶では、ＣＯＰ等の八面
体ボイド欠陥が１０4 ／ｃｍ3 超導入されてしまい、Ｍ
ＯＳデバイスにおける酸化膜耐圧特性のＣモード合格率
が６０％以下に劣化してしまった。
滅していない条件で育成した結晶では、ＣＯＰ等の八面
体ボイド欠陥が１０4 ／ｃｍ3 超導入されてしまい、Ｍ
ＯＳデバイスにおける酸化膜耐圧特性のＣモード合格率
が６０％以下に劣化してしまった。
【００１９】転位クラスターの密度・サイズと電気特性
の関係を調査した結果、サイズが５０μｍ超あった場
合、その転位クラスターが表面に突出する頻度が高くな
るため、デバイスのｐｎ接合リーク特性は著しく悪化す
る。転位サイズが５０μｍ以下であった場合、突出する
確率は少なくなり、ｐｎ接合リーク特性の劣化はそれほ
ど見られなかった。また、転位クラスター密度とサイズ
の関係を見た場合、転位クラスター密度が小さければあ
る程度サイズが大きくても表面に突出する確率が下が
り、逆に転位クラスターサイズが非常に小さければ、密
度がある程度大きくても表面に突出する確率が少ない。
両者の関係の最適な条件を調べた結果、転位クラスター
サイズの平均値と転位クラスター密度の積が１０5 μｍ
／ｃｍ3 以下の関係を満たすときに、ｐｎ接合リーク特
性が特に良好であることが判った。転位クラスターサイ
ズの平均値と転位クラスター密度の積が１０5 μｍ／ｃ
ｍ3 超の場合は表面に突出する確率が高くなるため、ｐ
ｎ接合リーク特性は劣化した。転位クラスター形成に寄
与する導入点欠陥量が一定であった場合、転位クラスタ
ー密度が少なくなると転位クラスターサイズは増加し、
密度が多くなると個々のサイズは減少する。よって上記
の関係を満たすためには導入点欠陥量自体を下げる必要
があると考えられる。
の関係を調査した結果、サイズが５０μｍ超あった場
合、その転位クラスターが表面に突出する頻度が高くな
るため、デバイスのｐｎ接合リーク特性は著しく悪化す
る。転位サイズが５０μｍ以下であった場合、突出する
確率は少なくなり、ｐｎ接合リーク特性の劣化はそれほ
ど見られなかった。また、転位クラスター密度とサイズ
の関係を見た場合、転位クラスター密度が小さければあ
る程度サイズが大きくても表面に突出する確率が下が
り、逆に転位クラスターサイズが非常に小さければ、密
度がある程度大きくても表面に突出する確率が少ない。
両者の関係の最適な条件を調べた結果、転位クラスター
サイズの平均値と転位クラスター密度の積が１０5 μｍ
／ｃｍ3 以下の関係を満たすときに、ｐｎ接合リーク特
性が特に良好であることが判った。転位クラスターサイ
ズの平均値と転位クラスター密度の積が１０5 μｍ／ｃ
ｍ3 超の場合は表面に突出する確率が高くなるため、ｐ
ｎ接合リーク特性は劣化した。転位クラスター形成に寄
与する導入点欠陥量が一定であった場合、転位クラスタ
ー密度が少なくなると転位クラスターサイズは増加し、
密度が多くなると個々のサイズは減少する。よって上記
の関係を満たすためには導入点欠陥量自体を下げる必要
があると考えられる。
【００２０】次に本発明者らは転位クラスターの密度・
サイズをコントロールし、ｐｎ接合リーク特性に優れた
結晶を製造するための結晶育成条件を探索した。その結
果、シリコン単結晶育成時の結晶熱履歴において、
（Ａ）結晶育成中の冷却条件、（Ｂ）結晶育成速度の精
密な制御、が結晶転位クラスターの密度・サイズの制御
の上で重要であることを見出した。
サイズをコントロールし、ｐｎ接合リーク特性に優れた
結晶を製造するための結晶育成条件を探索した。その結
果、シリコン単結晶育成時の結晶熱履歴において、
（Ａ）結晶育成中の冷却条件、（Ｂ）結晶育成速度の精
密な制御、が結晶転位クラスターの密度・サイズの制御
の上で重要であることを見出した。
【００２１】すなわち（Ａ）については （Ａ−１） 固液界面〜１３００℃の徐冷 固液界面〜１３００℃を長く保持することにより転位ク
ラスターと表面近傍の酸素析出物を低減することが可能
である。すなわち、この温度域は点欠陥の固液界面への
坂道拡散、及び結晶外側への外方拡散が起こっており、
点欠陥が結晶から外へ盛んに抜け出ている領域であると
考えられる。よってこの温度域を長時間保持することに
より、点欠陥の総量を減らすことができ、それに起因す
る転位クラスターの密度を減らすことが可能となる。
ラスターと表面近傍の酸素析出物を低減することが可能
である。すなわち、この温度域は点欠陥の固液界面への
坂道拡散、及び結晶外側への外方拡散が起こっており、
点欠陥が結晶から外へ盛んに抜け出ている領域であると
考えられる。よってこの温度域を長時間保持することに
より、点欠陥の総量を減らすことができ、それに起因す
る転位クラスターの密度を減らすことが可能となる。
【００２２】（Ａ−２） １０５０〜９００℃の急冷 １０５０〜９００℃を急冷することで、転位クラスター
サイズを低下させることが可能となる。すなわち、この
温度域では点欠陥（格子間原子）が凝集を起こして転位
クラスターを形成する。よってこの温度域を短時間で通
過することにより、転位クラスターのサイズを減らすこ
とが可能となる。
サイズを低下させることが可能となる。すなわち、この
温度域では点欠陥（格子間原子）が凝集を起こして転位
クラスターを形成する。よってこの温度域を短時間で通
過することにより、転位クラスターのサイズを減らすこ
とが可能となる。
【００２３】また（Ｂ）については （Ｂ−１） ０．７５Ｖ以上０．９９Ｖ以下の引上速度
による育成（リング状ＯＳＦ分布の直径が結晶直径の
０．１倍になる時の育成速度をＶとする） リング領域が結晶内側に消滅するような結晶育成速度よ
り若干小さな結晶育成速度で製造した結晶において、転
位クラスター密度と転位クラスターサイズの積が非常に
小さくなる。このことは転位クラスター形成に寄与する
導入点欠陥量が小さくなっていることを意味している。
すなわち、固液界面から導入される点欠陥には二種類あ
り、ＣＯＰ等の八面体ボイド欠陥形成に寄与する原子空
孔と転位クラスター形成に寄与する格子間原子が存在す
る。結晶育成速度が大きい場合は原子空孔が格子間原子
より多く導入される。導入された二種類の点欠陥は結晶
温度が高いうちにすぐに結合して消滅、すなわち対消滅
を起こすため、最終的には原子空孔が残留し、それがあ
る温度で凝集してＣＯＰ等の八面体ボイド欠陥を形成す
る。一方、結晶育成速度が小さい場合は格子間原子が原
子空孔より多く導入されるため、対消滅後格子間原子の
みが残り、それがある温度で凝集して転位クラスターを
形成する。しかし、格子間原子と原子空孔の導入量が拮
抗するような結晶育成速度にした場合は残留格子間原子
の量が少なくなるため、形成される転位クラスターの転
位クラスター密度と転位クラスターサイズの積は小さく
なると考えられる。なおこの際に残留格子間原子量をウ
エハ全面にわたって少なくするためには、結晶半径方向
の温度をなるべく均一に保つように制御することが重要
である。更にこの育成条件をより精密に制御するために
は、リング状ＯＳＦ分布の直径が結晶直径の０．１倍に
なる時の育成速度Ｖを求め、０．７５Ｖ以上０．９９Ｖ
以下の間に引き上げ速度が収まるような育成を行うこと
が有効である。
による育成（リング状ＯＳＦ分布の直径が結晶直径の
０．１倍になる時の育成速度をＶとする） リング領域が結晶内側に消滅するような結晶育成速度よ
り若干小さな結晶育成速度で製造した結晶において、転
位クラスター密度と転位クラスターサイズの積が非常に
小さくなる。このことは転位クラスター形成に寄与する
導入点欠陥量が小さくなっていることを意味している。
すなわち、固液界面から導入される点欠陥には二種類あ
り、ＣＯＰ等の八面体ボイド欠陥形成に寄与する原子空
孔と転位クラスター形成に寄与する格子間原子が存在す
る。結晶育成速度が大きい場合は原子空孔が格子間原子
より多く導入される。導入された二種類の点欠陥は結晶
温度が高いうちにすぐに結合して消滅、すなわち対消滅
を起こすため、最終的には原子空孔が残留し、それがあ
る温度で凝集してＣＯＰ等の八面体ボイド欠陥を形成す
る。一方、結晶育成速度が小さい場合は格子間原子が原
子空孔より多く導入されるため、対消滅後格子間原子の
みが残り、それがある温度で凝集して転位クラスターを
形成する。しかし、格子間原子と原子空孔の導入量が拮
抗するような結晶育成速度にした場合は残留格子間原子
の量が少なくなるため、形成される転位クラスターの転
位クラスター密度と転位クラスターサイズの積は小さく
なると考えられる。なおこの際に残留格子間原子量をウ
エハ全面にわたって少なくするためには、結晶半径方向
の温度をなるべく均一に保つように制御することが重要
である。更にこの育成条件をより精密に制御するために
は、リング状ＯＳＦ分布の直径が結晶直径の０．１倍に
なる時の育成速度Ｖを求め、０．７５Ｖ以上０．９９Ｖ
以下の間に引き上げ速度が収まるような育成を行うこと
が有効である。
【００２４】本発明の（５）、（６）は（Ａ−２）の効
果により転位クラスターの成長を抑制し、転位クラスタ
ーのサイズを低下させる。冷却速度が２℃／分以下とな
る温度が存在する場合は、転位クラスターの成長に十分
な時間が与えられるため、転位クラスターサイズが増大
してしまう。
果により転位クラスターの成長を抑制し、転位クラスタ
ーのサイズを低下させる。冷却速度が２℃／分以下とな
る温度が存在する場合は、転位クラスターの成長に十分
な時間が与えられるため、転位クラスターサイズが増大
してしまう。
【００２５】本発明の（７）、（８）は（Ａ−１）の効
果により転位クラスターの凝集を少なくし、転位クラス
ターのサイズを抑える。冷却速度が０．５℃／分以上の
場合は、固液界面から導入された点欠陥が固液界面、及
び結晶の外へ十分拡散しないため、転位クラスター個数
が増えてしまう。
果により転位クラスターの凝集を少なくし、転位クラス
ターのサイズを抑える。冷却速度が０．５℃／分以上の
場合は、固液界面から導入された点欠陥が固液界面、及
び結晶の外へ十分拡散しないため、転位クラスター個数
が増えてしまう。
【００２６】本発明の（９）、（１０）は（Ａ−１）と
（Ａ−２）の効果を組み合わせることにより、転位クラ
スターの密度とサイズを減少させる。
（Ａ−２）の効果を組み合わせることにより、転位クラ
スターの密度とサイズを減少させる。
【００２７】本発明（１１）は（Ｂ−１）の効果によ
り、転位クラスターの密度とサイズを減少させる。育成
速度が０．９９Ｖ超になるとリング状ＯＳＦ分布がウエ
ハの中心部に発生してしまうので好ましくなく、また育
成速度が０．７５Ｖ未満になると転位クラスターサイズ
が増大するため、ｐｎ接合リーク特性は劣ってしまう。
り、転位クラスターの密度とサイズを減少させる。育成
速度が０．９９Ｖ超になるとリング状ＯＳＦ分布がウエ
ハの中心部に発生してしまうので好ましくなく、また育
成速度が０．７５Ｖ未満になると転位クラスターサイズ
が増大するため、ｐｎ接合リーク特性は劣ってしまう。
【００２８】
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げて説明するが、
本発明はこれらの実施例の記載によって制限されるもの
ではない。
本発明はこれらの実施例の記載によって制限されるもの
ではない。
【００２９】実施例１ 本実施例に用いられるシリコン単結晶製造装置は、通常
のＣＺ法によるシリコン単結晶製造に用いられるもので
あれば特に制限されるものではなく、本実施例では図５
に示すような製造方法を用いた。
のＣＺ法によるシリコン単結晶製造に用いられるもので
あれば特に制限されるものではなく、本実施例では図５
に示すような製造方法を用いた。
【００３０】このＣＺ法シリコン単結晶装置は、シリコ
ン融液Ｍを収納する石英坩堝６ａとそれを保護する黒煙
坩堝６ｂとから構成された坩堝６と、育成されたシリコ
ン単結晶インゴットＳとを収納する結晶引上炉１を有す
る。坩堝６の側面部には、加熱ヒーター４と加熱ヒータ
ー４からの熱が結晶引上炉外部に逃げるのを防止するた
めの断熱材３が坩堝６の周辺に設置されている。またこ
の坩堝６は、図示されていない駆動装置と回転治具５に
よって接続され、この駆動装置によって所定の速度で回
転されると共に、坩堝６内のシリコン融液Ｍの減少に伴
い、シリコン融液表面が相対的に低下するのを補償する
ために昇降されるようになっている。引上炉１内には、
炉外部上方より垂下された引上ワイヤ７が設置され、こ
のワイヤの下端には種結晶８を保持するチャック９が設
けられている。この引上ワイヤ７の上端部は炉外部上方
に設置されたワイヤ巻き上げ機２に巻き取られ、種結晶
下部に成長するシリコン単結晶Ｓが引き上げられるよう
になっており、引上装置を構成している。そして、引上
炉１内には、引上炉に形成されたガス導入口１０からＡ
ｒガスが導入され、引上炉１内を流通してガス流出口１
１から排出される。このようにＡｒガスを流通させるの
は、シリコン融液に伴って引上炉１内に発生するＳｉＯ
をシリコン融液内に混入させないようにするためであ
る。結晶熱履歴制御装置１２としては、熱遮断用の断熱
材、又は結晶を囲むように設置された黒鉛加熱ヒータ
ー、水冷管等の組み合わせなどが有効である。
ン融液Ｍを収納する石英坩堝６ａとそれを保護する黒煙
坩堝６ｂとから構成された坩堝６と、育成されたシリコ
ン単結晶インゴットＳとを収納する結晶引上炉１を有す
る。坩堝６の側面部には、加熱ヒーター４と加熱ヒータ
ー４からの熱が結晶引上炉外部に逃げるのを防止するた
めの断熱材３が坩堝６の周辺に設置されている。またこ
の坩堝６は、図示されていない駆動装置と回転治具５に
よって接続され、この駆動装置によって所定の速度で回
転されると共に、坩堝６内のシリコン融液Ｍの減少に伴
い、シリコン融液表面が相対的に低下するのを補償する
ために昇降されるようになっている。引上炉１内には、
炉外部上方より垂下された引上ワイヤ７が設置され、こ
のワイヤの下端には種結晶８を保持するチャック９が設
けられている。この引上ワイヤ７の上端部は炉外部上方
に設置されたワイヤ巻き上げ機２に巻き取られ、種結晶
下部に成長するシリコン単結晶Ｓが引き上げられるよう
になっており、引上装置を構成している。そして、引上
炉１内には、引上炉に形成されたガス導入口１０からＡ
ｒガスが導入され、引上炉１内を流通してガス流出口１
１から排出される。このようにＡｒガスを流通させるの
は、シリコン融液に伴って引上炉１内に発生するＳｉＯ
をシリコン融液内に混入させないようにするためであ
る。結晶熱履歴制御装置１２としては、熱遮断用の断熱
材、又は結晶を囲むように設置された黒鉛加熱ヒータ
ー、水冷管等の組み合わせなどが有効である。
【００３１】この装置を利用して、この単結晶製造装置
を利用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎと
し、結晶育成中の１０５０℃から９００℃までの温度範
囲において冷却速度が２℃／分以上となるような条件で
シリコン単結晶の引上成長を行った。
を利用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎと
し、結晶育成中の１０５０℃から９００℃までの温度範
囲において冷却速度が２℃／分以上となるような条件で
シリコン単結晶の引上成長を行った。
【００３２】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は以下のものである。伝導型：ｐ型（ボロンドー
プ）、結晶径：５インチ（１２５ｍｍ）〜１２インチ
（３００ｍｍ）、抵抗率：１０Ωｃｍ、酸素濃度９．５
×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 （日本電子工業振興協会に
よる酸素濃度換算係数を用いて算出）、炭素濃度＜１×
１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 （日本電子工業振興協会によ
る炭素濃度換算係数を用いて算出）。
様は以下のものである。伝導型：ｐ型（ボロンドー
プ）、結晶径：５インチ（１２５ｍｍ）〜１２インチ
（３００ｍｍ）、抵抗率：１０Ωｃｍ、酸素濃度９．５
×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 （日本電子工業振興協会に
よる酸素濃度換算係数を用いて算出）、炭素濃度＜１×
１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 （日本電子工業振興協会によ
る炭素濃度換算係数を用いて算出）。
【００３３】このインゴットから切り出したウエハをＨ
2 Ｏ、Ｈ2 Ｏ2 、ＮＨ4 ＯＨを組成とするＳＣ１洗浄液
で洗浄し、０．１１μｍ以上のＣＯＰを表面異物計で測
定した。ＣＯＰの体積密度はＳＣ１の繰り返し洗浄を行
った時のＣＯＰ増加数から求めた（森田 他 第３９回
応用物理学会春季予稿集第一分冊ｐ２７８，１９９
２）。
2 Ｏ、Ｈ2 Ｏ2 、ＮＨ4 ＯＨを組成とするＳＣ１洗浄液
で洗浄し、０．１１μｍ以上のＣＯＰを表面異物計で測
定した。ＣＯＰの体積密度はＳＣ１の繰り返し洗浄を行
った時のＣＯＰ増加数から求めた（森田 他 第３９回
応用物理学会春季予稿集第一分冊ｐ２７８，１９９
２）。
【００３４】更に同じインゴットから切り出したウエハ
を両面研磨し、赤外干渉法で測定した。市販されている
赤外干渉法による欠陥評価装置として、ＨＹＴ社のＯＰ
Ｐ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅ Ｐｒｏ
ｆｉｌｅｒ）を用いた。測定条件は、レーザーの二光束
の焦点を測定時に下側となるミラー面から３００μｍウ
エハ内部に入った位置に設定し、ミラー面に対して平行
にウエハを走査した。その時に二光束の位相差を電気的
に信号処理して得られる信号強度が０．２Ｖ以上となる
領域を転位クラスター像と認識して、図２に従った方法
で１０個以上の転位クラスターについてサイズを測定し
た。得られたサイズ分布からサイズの平均値を求め、測
定領域の体積と転位クラスターの個数から密度を求めた
後に、サイズの平均値×密度を計算により求めた。
を両面研磨し、赤外干渉法で測定した。市販されている
赤外干渉法による欠陥評価装置として、ＨＹＴ社のＯＰ
Ｐ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅ Ｐｒｏ
ｆｉｌｅｒ）を用いた。測定条件は、レーザーの二光束
の焦点を測定時に下側となるミラー面から３００μｍウ
エハ内部に入った位置に設定し、ミラー面に対して平行
にウエハを走査した。その時に二光束の位相差を電気的
に信号処理して得られる信号強度が０．２Ｖ以上となる
領域を転位クラスター像と認識して、図２に従った方法
で１０個以上の転位クラスターについてサイズを測定し
た。得られたサイズ分布からサイズの平均値を求め、測
定領域の体積と転位クラスターの個数から密度を求めた
後に、サイズの平均値×密度を計算により求めた。
【００３５】酸化膜耐圧特性を評価するために、１００
０℃乾燥酸素中でウエハ上に２５０オングストロームの
ゲート酸化膜を積み、その上に厚み５０００オングスト
ローム、面積２０ｍｍ2 のボロンドープポリシリコン電
極を積んだＭＯＳキャパシターを作成した。上記ＭＯＳ
キャパシターに電界を印加し、判定電流が１×１０-6Ａ
／ｃｍ2 の時のゲート酸化膜にかかる平均電界が７．５
ＭＶ／ｃｍ以上を示すＭＯＳキャパシターの個数の割合
をＣモード合格率とした。
０℃乾燥酸素中でウエハ上に２５０オングストロームの
ゲート酸化膜を積み、その上に厚み５０００オングスト
ローム、面積２０ｍｍ2 のボロンドープポリシリコン電
極を積んだＭＯＳキャパシターを作成した。上記ＭＯＳ
キャパシターに電界を印加し、判定電流が１×１０-6Ａ
／ｃｍ2 の時のゲート酸化膜にかかる平均電界が７．５
ＭＶ／ｃｍ以上を示すＭＯＳキャパシターの個数の割合
をＣモード合格率とした。
【００３６】また、ｐｎ接合リーク特性を評価するため
に、下記の条件でｐｎ接合ダイオードを作成した。ま
ず、ウエハ基板を１０００℃乾燥酸素雰囲気中で保護酸
化を行い、リンを５×１０15／ｃｍ2 イオン注入した後
に、１０００℃３０分の窒素雰囲気でドライブアニール
を行った。素子分離として、素子を囲む形で、ガードリ
ング電極を配置して、ｐｎ接合ダイオードを作成した。
素子面積は３０ｍｍ2 で、６インチウエハの面内に３０
８点素子を作成した。評価条件として、室温にて、逆バ
イアス電圧を３０Ｖ印加し、その時に流れる電流が１ｐ
Ａ以上であった素子数を評価した。
に、下記の条件でｐｎ接合ダイオードを作成した。ま
ず、ウエハ基板を１０００℃乾燥酸素雰囲気中で保護酸
化を行い、リンを５×１０15／ｃｍ2 イオン注入した後
に、１０００℃３０分の窒素雰囲気でドライブアニール
を行った。素子分離として、素子を囲む形で、ガードリ
ング電極を配置して、ｐｎ接合ダイオードを作成した。
素子面積は３０ｍｍ2 で、６インチウエハの面内に３０
８点素子を作成した。評価条件として、室温にて、逆バ
イアス電圧を３０Ｖ印加し、その時に流れる電流が１ｐ
Ａ以上であった素子数を評価した。
【００３７】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であった。ＯＰＰ測定
で得られた転位クラスター像の例を図３に、転位クラス
ターのサイズ分布を図４に示す。得られたクラスターの
平均サイズは２０μｍであり、５０μｍ以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であった。ＯＰＰ測定
で得られた転位クラスター像の例を図３に、転位クラス
ターのサイズ分布を図４に示す。得られたクラスターの
平均サイズは２０μｍであり、５０μｍ以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
【００３８】実施例２ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、単結晶育成速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から９００℃までの温度範囲において
冷却速度が２℃／分となるような条件でシリコン単結晶
の引上成長を行った。
して、単結晶育成速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から９００℃までの温度範囲において
冷却速度が２℃／分となるような条件でシリコン単結晶
の引上成長を行った。
【００３９】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００４０】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００４１】実施例３ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から１０００℃までの温度範囲におい
て冷却速度が２℃／分となるような条件でシリコン単結
晶の引上成長を行った。
して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から１０００℃までの温度範囲におい
て冷却速度が２℃／分となるような条件でシリコン単結
晶の引上成長を行った。
【００４２】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００４３】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００４４】実施例４ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、単結晶育成速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から１０００℃までの温度範囲におい
て冷却速度が２℃／分となるような条件でシリコン単結
晶の引上成長を行った。
して、単結晶育成速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から１０００℃までの温度範囲におい
て冷却速度が２℃／分となるような条件でシリコン単結
晶の引上成長を行った。
【００４５】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００４６】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００４７】実施例５ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から９００℃までの温度範囲において
冷却速度が４℃／分となるような条件でシリコン単結晶
の引上成長を行った。
して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から９００℃までの温度範囲において
冷却速度が４℃／分となるような条件でシリコン単結晶
の引上成長を行った。
【００４８】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００４９】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００５０】実施例６ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、単結晶育成速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から９００℃までの温度範囲において
冷却速度が４℃／分となるような条件でシリコン単結晶
の引上成長を行った。
して、単結晶育成速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から９００℃までの温度範囲において
冷却速度が４℃／分となるような条件でシリコン単結晶
の引上成長を行った。
【００５１】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００５２】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００５３】実施例７ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から１０００℃までの温度範囲におい
て冷却速度が４℃／分となるような条件でシリコン単結
晶の引上成長を行った。
して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から１０００℃までの温度範囲におい
て冷却速度が４℃／分となるような条件でシリコン単結
晶の引上成長を行った。
【００５４】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００５５】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００５６】実施例８ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、単結晶育成速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から１０００℃までの温度範囲におい
て冷却速度が４℃／分となるような条件でシリコン単結
晶の引上成長を行った。
して、単結晶育成速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎとし結晶育
成中の１０５０℃から１０００℃までの温度範囲におい
て冷却速度が４℃／分となるような条件でシリコン単結
晶の引上成長を行った。
【００５７】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００５８】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表１に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００５９】
【表１】
【００６０】実施例９ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から９００℃までの温度
範囲において冷却速度が２℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から９００℃までの温度
範囲において冷却速度が２℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
【００６１】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００６２】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００６３】実施例１０ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１０［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から９００℃までの温度
範囲において冷却速度が２℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１０［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から９００℃までの温度
範囲において冷却速度が２℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
【００６４】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００６５】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００６６】実施例１１ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から１０００℃までの温
度範囲において冷却速度が２℃／分となるような条件で
シリコン単結晶の引上成長を行った。
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から１０００℃までの温
度範囲において冷却速度が２℃／分となるような条件で
シリコン単結晶の引上成長を行った。
【００６７】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００６８】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００６９】実施例１２ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１０［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から１０００℃までの温
度範囲において冷却速度が２℃／分となるような条件で
シリコン単結晶の引上成長を行った。
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１０［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から１０００℃までの温
度範囲において冷却速度が２℃／分となるような条件で
シリコン単結晶の引上成長を行った。
【００７０】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００７１】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００７２】実施例１３ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から９００℃までの温度
範囲において冷却速度が４℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から９００℃までの温度
範囲において冷却速度が４℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
【００７３】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００７４】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００７５】実施例１４ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１０［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から９００℃までの温度
範囲において冷却速度が４℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１０［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から９００℃までの温度
範囲において冷却速度が４℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
【００７６】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００７７】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００７８】実施例１５ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から１０００℃までの温
度範囲において冷却速度が４℃／分となるような条件で
シリコン単結晶の引上成長を行った。
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から１０００℃までの温
度範囲において冷却速度が４℃／分となるような条件で
シリコン単結晶の引上成長を行った。
【００７９】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００８０】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００８１】実施例１６ 本実施例では実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利用
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１０［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から１０００℃までの温
度範囲において冷却速度が４℃／分となるような条件で
シリコン単結晶の引上成長を行った。
して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と
結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］
としたときに、Ｖ／Ｇが０．１０［ｍｍ2 ／℃・分］と
なり、結晶育成中の１０５０℃から１０００℃までの温
度範囲において冷却速度が４℃／分となるような条件で
シリコン単結晶の引上成長を行った。
【００８２】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００８３】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表２に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であった。酸化膜耐圧特性はＣモード
合格率が６０％以上であり良好であった。ｐｎ接合リー
ク特性についても、電流量が１ｐＡ以上である素子数が
少なく良好であった。
【００８４】
【表２】
【００８５】実施例１７ 本実施例では図６に示すように結晶引上装置に結晶熱履
歴制御装置１３を設置した。温度制御装置としては、熱
遮断用の断熱材、又は結晶を囲むように設置された黒鉛
加熱ヒーター、水冷管等の組み合わせなどが有効であ
る。この単結晶製造装置を利用して単結晶育成速度を
０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結晶育成中のシリコンの融点
から１３００℃までの冷却速度が０．５℃／分となるよ
うな条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
歴制御装置１３を設置した。温度制御装置としては、熱
遮断用の断熱材、又は結晶を囲むように設置された黒鉛
加熱ヒーター、水冷管等の組み合わせなどが有効であ
る。この単結晶製造装置を利用して単結晶育成速度を
０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結晶育成中のシリコンの融点
から１３００℃までの冷却速度が０．５℃／分となるよ
うな条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
【００８６】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００８７】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
【００８８】実施例１８ 本実施例では実施例１７と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、単結晶育成速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．５℃／分となるような条件でシリコン単結晶の
引上成長を行った。
用して、単結晶育成速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．５℃／分となるような条件でシリコン単結晶の
引上成長を行った。
【００８９】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００９０】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
【００９１】実施例１９ 本実施例では実施例１７と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．２℃／分となるような条件でシリコン単結晶の
引上成長を行った。
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．２℃／分となるような条件でシリコン単結晶の
引上成長を行った。
【００９２】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００９３】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
【００９４】実施例２０ 本実施例では実施例１７と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、単結晶育成速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．２℃／分となるような条件でシリコン単結晶の
引上成長を行った。
用して、単結晶育成速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．２℃／分となるような条件でシリコン単結晶の
引上成長を行った。
【００９５】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００９６】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
【００９７】実施例２１ 本実施例では実施例１７と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．５℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．５℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
【００９８】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【００９９】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
【０１００】実施例２２ 本実施例では実施例１７と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１０［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．５℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１０［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．５℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
【０１０１】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１０２】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
【０１０３】実施例２３ 本実施例では実施例１７と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．２℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．２℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
【０１０４】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１０５】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
【０１０６】実施例２４ 本実施例では実施例１７と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１０［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．２℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１０［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．２℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
【０１０７】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１０８】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表３に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。
酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良
好であった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が
１ｐＡ以上である素子数が少なく良好であった。
【０１０９】
【表３】
【０１１０】実施例２５ 本実施例では図７に示すように結晶引上装置に結晶熱履
歴制御装置１２と結晶熱履歴制御装置１３を設置した。
この単結晶製造装置を利用して、単結晶育成速度を０．
８ｍｍ／ｍｉｎとし、結晶育成中のシリコンの融点から
１３００℃までの冷却速度が０．５℃／分とし、かつ１
０５０℃から９００℃までの温度範囲において冷却速度
が２℃／分となるような条件でシリコン単結晶の引上成
長を行った。
歴制御装置１２と結晶熱履歴制御装置１３を設置した。
この単結晶製造装置を利用して、単結晶育成速度を０．
８ｍｍ／ｍｉｎとし、結晶育成中のシリコンの融点から
１３００℃までの冷却速度が０．５℃／分とし、かつ１
０５０℃から９００℃までの温度範囲において冷却速度
が２℃／分となるような条件でシリコン単結晶の引上成
長を行った。
【０１１１】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１１２】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１１３】実施例２６ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃から９００℃ま
での温度範囲において冷却速度が２℃／分となるような
条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃から９００℃ま
での温度範囲において冷却速度が２℃／分となるような
条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
【０１１４】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１１５】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１１６】実施例２７ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃から１０００℃
までの温度範囲において冷却速度が２℃／分となるよう
な条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃から１０００℃
までの温度範囲において冷却速度が２℃／分となるよう
な条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
【０１１７】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１１８】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１１９】実施例２８ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃から１０００℃
までの温度範囲において冷却速度が２℃／分となるよう
な条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃から１０００℃
までの温度範囲において冷却速度が２℃／分となるよう
な条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
【０１２０】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１２１】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１２２】実施例２９ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃から９００℃ま
での温度範囲において冷却速度が４℃／分となるような
条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃から９００℃ま
での温度範囲において冷却速度が４℃／分となるような
条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
【０１２３】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１２４】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１２５】実施例３０ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃から９００℃ま
での温度範囲において冷却速度が４℃／分となるような
条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃から９００℃ま
での温度範囲において冷却速度が４℃／分となるような
条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
【０１２６】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１２７】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１２８】実施例３１ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃から１０００℃
までの温度範囲において冷却速度が４℃／分となるよう
な条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃から１０００℃
までの温度範囲において冷却速度が４℃／分となるよう
な条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
【０１２９】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１３０】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１３１】実施例３２ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃から１０００℃
までの温度範囲において冷却速度が４℃／分となるよう
な条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却速
度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃から１０００℃
までの温度範囲において冷却速度が４℃／分となるよう
な条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
【０１３２】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１３３】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表４に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１３４】
【表４】
【０１３５】実施例３３ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃
から９００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃／
分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行っ
た。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃
から９００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃／
分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行っ
た。
【０１３６】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１３７】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１３８】実施例３４ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃
から９００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃／
分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行っ
た。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃
から９００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃／
分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行っ
た。
【０１３９】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１４０】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１４１】実施例３５ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃
から１０００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃
／分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行
った。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃
から１０００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃
／分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行
った。
【０１４２】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１４３】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１４４】実施例３６ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の居サ成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃
から１０００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃
／分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行
った。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の居サ成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃
から１０００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃
／分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行
った。
【０１４５】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１４６】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１４７】実施例３７ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃
から９００℃までの温度範囲において冷却速度が４℃／
分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行っ
た。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃
から９００℃までの温度範囲において冷却速度が４℃／
分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行っ
た。
【０１４８】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１４９】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１５０】実施例３８ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃
から９００℃までの温度範囲において冷却速度が４℃／
分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行っ
た。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃
から９００℃までの温度範囲において冷却速度が４℃／
分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行っ
た。
【０１５１】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１５２】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１５３】実施例３９ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃
から１０００℃までの温度範囲において冷却速度が４℃
／分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行
った。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．５℃／分とし、かつ１０５０℃
から１０００℃までの温度範囲において冷却速度が４℃
／分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行
った。
【０１５４】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１５５】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１５６】実施例４０ 本実施例では実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃
から１０００℃までの温度範囲において冷却速度が４℃
／分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行
った。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が０．２℃／分とし、かつ１０５０℃
から１０００℃までの温度範囲において冷却速度が４℃
／分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行
った。
【０１５７】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１５８】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表５に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターサイ
ズは５０μｍ以下であり、かつ転位クラスターサイズと
密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であった。酸化
膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好で
あった。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐ
Ａ以上である素子数が非常に少なく良好であった。
【０１５９】
【表５】
【０１６０】実施例４１ 本実施例では図８に示す様な単結晶製造装置を利用し
て、リング状ＯＳＦ分布の直径が結晶径の０．１倍にな
るときの結晶育成速度をＶｍｍ／分としたときに、結晶
の長手方向にわたって結晶育成速度が０．９Ｖとなるよ
うな条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。そのと
きの結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と結
晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］と
したときのＶ／Ｇは０．１４であった。
て、リング状ＯＳＦ分布の直径が結晶径の０．１倍にな
るときの結晶育成速度をＶｍｍ／分としたときに、結晶
の長手方向にわたって結晶育成速度が０．９Ｖとなるよ
うな条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。そのと
きの結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液と結
晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍｍ］と
したときのＶ／Ｇは０．１４であった。
【０１６１】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１６２】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターのサ
イズは５０μｍ以下かつ転位クラスターサイズと密度の
積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3以下であった。酸化膜耐圧
特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好であっ
た。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐＡ以
上である素子数がゼロであり非常に良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターのサ
イズは５０μｍ以下かつ転位クラスターサイズと密度の
積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3以下であった。酸化膜耐圧
特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好であっ
た。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐＡ以
上である素子数がゼロであり非常に良好であった。
【０１６３】実施例４２ 本実施例では実施例４１と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、リング状ＯＳＦ分布の直径が結晶径の０．１倍
になるときの結晶育成速度をＶｍｍ／分としたときに、
結晶の長手方向にわたって結晶育成速度が０．８Ｖとな
るような条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。そ
のときの結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときのＶ／Ｇは０．１２であった。
用して、リング状ＯＳＦ分布の直径が結晶径の０．１倍
になるときの結晶育成速度をＶｍｍ／分としたときに、
結晶の長手方向にわたって結晶育成速度が０．８Ｖとな
るような条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。そ
のときの結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときのＶ／Ｇは０．１２であった。
【０１６４】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１６５】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターのサ
イズは５０μｍ以下かつ転位クラスターサイズと密度の
積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3以下であった。酸化膜耐圧
特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好であっ
た。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐＡ以
上である素子数が少なく非常に良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターのサ
イズは５０μｍ以下かつ転位クラスターサイズと密度の
積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3以下であった。酸化膜耐圧
特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好であっ
た。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐＡ以
上である素子数が少なく非常に良好であった。
【０１６６】実施例４３ 本実施例では実施例４１と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、リング状ＯＳＦ分布の直径が結晶径の０．１倍
になるときの結晶育成速度をＶｍｍ／分としたときに、
結晶の長手方向にわたって結晶育成速度が０．７６Ｖと
なるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
そのときの結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融
液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときのＶ／Ｇは０．１１であった。
用して、リング状ＯＳＦ分布の直径が結晶径の０．１倍
になるときの結晶育成速度をＶｍｍ／分としたときに、
結晶の長手方向にわたって結晶育成速度が０．７６Ｖと
なるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
そのときの結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融
液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときのＶ／Ｇは０．１１であった。
【０１６７】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものである。
様は実施例１と同じものである。
【０１６８】このウエハから切り出したウエハの欠陥評
価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターのサ
イズは５０μｍ以下かつ転位クラスターサイズと密度の
積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3以下であった。酸化膜耐圧
特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好であっ
た。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐＡ以
上である素子数が少なく良好であった。
価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶では
ＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下、転位クラスターのサ
イズは５０μｍ以下かつ転位クラスターサイズと密度の
積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3以下であった。酸化膜耐圧
特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好であっ
た。ｐｎ接合リーク特性についても、電流量が１ｐＡ以
上である素子数が少なく良好であった。
【０１６９】比較例１ 本比較例では、実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中の１０５０℃から９００℃までの温度範囲にお
いて冷却速度が１．５℃／分となるような条件でシリコ
ン単結晶の引上成長を行った。
用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、結
晶育成中の１０５０℃から９００℃までの温度範囲にお
いて冷却速度が１．５℃／分となるような条件でシリコ
ン単結晶の引上成長を行った。
【０１７０】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
【０１７１】このインゴットから切り出したウエハの欠
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であったが、転位
クラスターサイズは５０μｍ超で大きかった。酸化膜耐
圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好であっ
たものの、ｐｎ接合リーク特性については、電流量が１
ｐＡ以上である素子数が多く、実施例に比較して劣っ
た。
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であったが、転位
クラスターサイズは５０μｍ超で大きかった。酸化膜耐
圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好であっ
たものの、ｐｎ接合リーク特性については、電流量が１
ｐＡ以上である素子数が多く、実施例に比較して劣っ
た。
【０１７２】比較例２ 本比較例では、実施例１と同じ様な単結晶製造装置を利
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中の１０５０℃から９００℃まで
の温度範囲において冷却速度が１．４℃／分となるよう
な条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融液
と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中の１０５０℃から９００℃まで
の温度範囲において冷却速度が１．４℃／分となるよう
な条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
【０１７３】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
【０１７４】このインゴットから切り出したウエハの欠
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であったが、転位
クラスターサイズは５０μｍ超で大きかった。酸化膜耐
圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好であっ
たものの、ｐｎ接合リーク特性については、電流量が１
ｐＡ以上である素子数が多く、実施例に比較して劣っ
た。
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であったが、転位
クラスターサイズは５０μｍ超で大きかった。酸化膜耐
圧特性はＣモード合格率が６０％以上であり良好であっ
たものの、ｐｎ接合リーク特性については、電流量が１
ｐＡ以上である素子数が多く、実施例に比較して劣っ
た。
【０１７５】比較例３ 本比較例では、実施例１７と同じ様な単結晶製造装置を
利用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、
結晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却
速度が３．０℃／分となるような条件でシリコン単結晶
の引上成長を行った。
利用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、
結晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却
速度が３．０℃／分となるような条件でシリコン単結晶
の引上成長を行った。
【０１７６】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
【０１７７】このインゴットから切り出したウエハの欠
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であったが、転位
クラスターサイズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3
超で大きかった。酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６
０％以上であり良好であったものの、ｐｎ接合リーク特
性については、電流量が１ｐＡ以上である素子数が多
く、実施例に比較して劣った。
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であったが、転位
クラスターサイズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3
超で大きかった。酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６
０％以上であり良好であったものの、ｐｎ接合リーク特
性については、電流量が１ｐＡ以上である素子数が多
く、実施例に比較して劣った。
【０１７８】比較例４ 本比較例では、実施例１７と同じ様な単結晶製造装置を
利用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融
液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が３．０℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
利用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融
液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が３．０℃／分となるような条件でシ
リコン単結晶の引上成長を行った。
【０１７９】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
【０１８０】このインゴットから切り出したウエハの欠
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であったが、転位
クラスターサイズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3
超で大きかった。酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６
０％以上であり良好であったものの、ｐｎ接合リーク特
性については、電流量が１ｐＡ以上である素子数が多
く、実施例に比較して劣った。
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であったが、転位
クラスターサイズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3
超で大きかった。酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６
０％以上であり良好であったものの、ｐｎ接合リーク特
性については、電流量が１ｐＡ以上である素子数が多
く、実施例に比較して劣った。
【０１８１】比較例５ 本比較例では、実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を
利用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、
結晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却
速度が２．０℃／分、かつ１０５０℃から９００℃まで
の温度範囲において冷却速度が１．２℃／分となるよう
な条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
利用して、単結晶育成速度を０．８ｍｍ／ｍｉｎとし、
結晶育成中のシリコンの融点から１３００℃までの冷却
速度が２．０℃／分、かつ１０５０℃から９００℃まで
の温度範囲において冷却速度が１．２℃／分となるよう
な条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
【０１８２】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
【０１８３】このインゴットから切り出したウエハの欠
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であったが、転位
クラスターサイズは５０μｍ超で大きく、かつ転位クラ
スターサイズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 超で
大きかった。酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％
以上であり良好であったものの、ｐｎ接合リーク特性に
ついては、電流量が１ｐＡ以上である素子数が多く、実
施例に比較して劣った。
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であったが、転位
クラスターサイズは５０μｍ超で大きく、かつ転位クラ
スターサイズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 超で
大きかった。酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％
以上であり良好であったものの、ｐｎ接合リーク特性に
ついては、電流量が１ｐＡ以上である素子数が多く、実
施例に比較して劣った。
【０１８４】比較例６ 本比較例では、実施例２５と同じ様な単結晶製造装置を
利用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融
液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が２．０℃／分、かつ１０５０℃から
９００℃までの温度範囲において冷却速度が１．４℃／
分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行っ
た。
利用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融
液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５［ｍｍ2 ／℃・
分］となり、結晶育成中のシリコンの融点から１３００
℃までの冷却速度が２．０℃／分、かつ１０５０℃から
９００℃までの温度範囲において冷却速度が１．４℃／
分となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行っ
た。
【０１８５】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
【０１８６】このインゴットから切り出したウエハの欠
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であったが、転位
クラスターサイズは５０μｍ超で大きく、かつ転位クラ
スターサイズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 超で
大きかった。酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％
以上であり良好であったものの、ｐｎ接合リーク特性に
ついては、電流量が１ｐＡ以上である素子数が多く、実
施例に比較して劣った。
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 以下であったが、転位
クラスターサイズは５０μｍ超で大きく、かつ転位クラ
スターサイズと密度の積は１×１０5 μｍ／ｃｍ3 超で
大きかった。酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％
以上であり良好であったものの、ｐｎ接合リーク特性に
ついては、電流量が１ｐＡ以上である素子数が多く、実
施例に比較して劣った。
【０１８７】比較例７ 本比較例では、実施例４１と同じ様な単結晶製造装置を
利用して、単結晶育成速度を１．２ｍｍ／ｍｉｎとなる
ような条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
利用して、単結晶育成速度を１．２ｍｍ／ｍｉｎとなる
ような条件でシリコン単結晶の引上成長を行った。
【０１８８】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
【０１８９】このインゴットから切り出したウエハの欠
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 超で非常に多かった
が、転位クラスター密度は０個／ｃｍ3 で非常に少なか
った。酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以下で
あり実施例に比較して劣ったものの、ｐｎ接合リーク特
性については、電流量が１ｐＡ以上である素子数がゼロ
であり、実施例に比較して非常に良好であった。
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 超で非常に多かった
が、転位クラスター密度は０個／ｃｍ3 で非常に少なか
った。酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以下で
あり実施例に比較して劣ったものの、ｐｎ接合リーク特
性については、電流量が１ｐＡ以上である素子数がゼロ
であり、実施例に比較して非常に良好であった。
【０１９０】比較例８ 本比較例では、実施例４１と同じ様な単結晶製造装置を
利用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融
液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．４０［ｍｍ2 ／℃・
分］となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行
った。
利用して、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／分］、シリコン融
液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度勾配をＧ［℃／ｍ
ｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．４０［ｍｍ2 ／℃・
分］となるような条件でシリコン単結晶の引上成長を行
った。
【０１９１】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
様は実施例１と同じものであり、結晶径は８インチ（２
００ｍｍ）であった。
【０１９２】このインゴットから切り出したウエハの欠
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 超で非常に多かった
が、転位クラスター密度は０個／ｃｍ3 で非常に少なか
った。酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以下で
あり実施例に比較して劣ったものの、ｐｎ接合リーク特
性については、電流量が１ｐＡ以上である素子数がゼロ
であり、実施例に比較して非常に良好であった。
陥評価結果、電気特性評価結果を表６に示す。この結晶
ではＣＯＰ密度は１０4 ／ｃｍ3 超で非常に多かった
が、転位クラスター密度は０個／ｃｍ3 で非常に少なか
った。酸化膜耐圧特性はＣモード合格率が６０％以下で
あり実施例に比較して劣ったものの、ｐｎ接合リーク特
性については、電流量が１ｐＡ以上である素子数がゼロ
であり、実施例に比較して非常に良好であった。
【０１９３】
【表６】
【０１９４】
【発明の効果】本発明の評価法により、シリコン単結晶
中に存在する転位クラスターのサイズ評価が可能とな
る。また、本発明の製造方法によるシリコン単結晶は、
ＴＺＤＢに悪影響を与えるようなｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥
がない上に、転位クラスターサイズ、あるいは転位クラ
スターサイズと密度の積が少なくｐｎ接合リーク特性に
優れたものであり、高集積度の高い信頼性を要求される
ＭＯＳデバイス用ウエハを製造するのに最適な結晶であ
る。
中に存在する転位クラスターのサイズ評価が可能とな
る。また、本発明の製造方法によるシリコン単結晶は、
ＴＺＤＢに悪影響を与えるようなｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥
がない上に、転位クラスターサイズ、あるいは転位クラ
スターサイズと密度の積が少なくｐｎ接合リーク特性に
優れたものであり、高集積度の高い信頼性を要求される
ＭＯＳデバイス用ウエハを製造するのに最適な結晶であ
る。
【図１】 赤外干渉法による欠陥評価装置により、転位
クラスターの観察結果の例を示す図面であって、ディス
プレー上に表示した中間調画像を表わしている写真であ
る。なお、同図面上には、スケール及び面方位を示し
た。
クラスターの観察結果の例を示す図面であって、ディス
プレー上に表示した中間調画像を表わしている写真であ
る。なお、同図面上には、スケール及び面方位を示し
た。
【図２】 転位クラスター像における転位サイズ測定法
を説明する図である。
を説明する図である。
【図３】 赤外干渉法による欠陥評価装置により、実施
例１の結晶における転位クラスターの観察結果の例を示
す図面であって、ディスプレー上に表示した中間調画像
を表わしている写真である。なお、同図面上には、スケ
ール及び面方位を示した。
例１の結晶における転位クラスターの観察結果の例を示
す図面であって、ディスプレー上に表示した中間調画像
を表わしている写真である。なお、同図面上には、スケ
ール及び面方位を示した。
【図４】 実施例１の結晶における転位クラスターサイ
ズの分布を表した図である。
ズの分布を表した図である。
【図５】 実施例１〜１６、比較例１〜２に用いた結晶
製造装置の模式図である。
製造装置の模式図である。
【図６】 実施例１７〜２４、比較例３〜４に用いた結
晶製造装置の模式図である。
晶製造装置の模式図である。
【図７】 実施例２５〜４０、比較例５〜６に用いた結
晶製造装置の模式図である。
晶製造装置の模式図である。
【図８】 実施例４１〜４３、比較例７〜８に用いた結
晶製造装置の模式図である。
晶製造装置の模式図である。
１…ＣＺ法シリコン単結晶引上炉、 ２…ワイヤ巻き上げ機、 ３…断熱材、 ４…加熱ヒーター、 ５…回転治具、 ６…坩堝、 ６ａ…石英坩堝、 ６ｂ…黒鉛坩堝、 ７…ワイヤ、 ８…種結晶、 ９…チャック、 １０…ガス導入口、 １１…ガス流出口、 １２…結晶熱履歴制御装置、 １３…結晶熱履歴制御装置、 Ｍ…シリコン融液、 Ｓ…シリコン単結晶インゴット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 国照 神奈川県川崎市中原区井田３−35−１ 新 日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者 石坂 和紀 神奈川県川崎市中原区井田３−35−１ 新 日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者 岩崎 俊夫 山口県光市大字島田3434番地 ニッテツ電 子株式会社内
Claims (11)
- 【請求項１】 チョクラルスキー法により製造されたシ
リコン単結晶であって、表面異物計で測定したサイズ
０．１１μｍ以上のＣＯＰの密度がウエハ全面にわたっ
て１０4 個／ｃｍ3 以下、かつ転位クラスターのサイズ
がウエハ全面にわたって５０μｍ以下であることを特徴
とするシリコン単結晶。 - 【請求項２】 チョクラルスキー法により製造されたシ
リコン単結晶であって、表面異物計で測定したサイズ
０．１１μｍ以上のＣＯＰの密度がウエハ全面にわたっ
て１０4 個／ｃｍ3 以下、かつ転位クラスターのサイズ
の平均値と転位密度の積がウエハ全面にわたって１０5
μｍ／ｃｍ3 以下であることを特徴とするシリコン単結
晶。 - 【請求項３】 チョクラルスキー法により製造されたシ
リコン単結晶であって、表面異物計で測定したサイズ
０．１１μｍ以上のＣＯＰの密度がウエハ全面にわたっ
て１０4 個／ｃｍ3 以下、かつ転位クラスターのサイズ
がウエハ全面にわたって５０μｍ以下、かつ転位クラス
ターのサイズの平均値と転位密度の積がウエハ全面にわ
たって１０5 μｍ／ｃｍ3 以下であることを特徴とする
シリコン単結晶。 - 【請求項４】 チョクラルスキー法により製造されたシ
リコン単結晶において、結晶育成速度を０．８ｍｍ／分
以下となる条件で結晶を育成し、かつ結晶成長時におけ
る１０５０℃から９００℃までの温度範囲において冷却
速度が２℃／分以上となる領域があることを特徴とする
シリコン単結晶の製造方法。 - 【請求項５】 チョクラルスキー法により製造されたシ
リコン単結晶において、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／
分］、シリコン融液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度
勾配をＧ［℃／ｍｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５
［ｍｍ2 ／℃・分］以下となる条件で結晶を育成し、か
つ結晶成長時における１０５０℃から９００℃までの温
度範囲において冷却速度が２℃／分以上となる領域があ
ることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。 - 【請求項６】 チョクラルスキー法により製造されたシ
リコン単結晶において、結晶育成速度を０．８ｍｍ／分
以下となる条件で結晶を育成し、かつ結晶成長時におけ
るシリコンの融点から１３００℃までの冷却速度を０．
５℃／分以下とすることを特徴とするシリコン単結晶の
製造方法。 - 【請求項７】 チョクラルスキー法により製造されたシ
リコン単結晶において、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／
分］、シリコン融液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度
勾配をＧ［℃／ｍｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５
［ｍｍ2 ／℃・分］以下となる条件で結晶を育成し、か
つ結晶成長時におけるシリコンの融点から１３００℃ま
での冷却速度を０．５℃／分以下とすることを特徴とす
るシリコン単結晶の製造方法。 - 【請求項８】 チョクラルスキー法により製造されたシ
リコン単結晶において、結晶育成速度を０．８ｍｍ／分
以下となる条件で結晶を育成し、かつ結晶成長時におけ
るシリコンの融点から１３００℃までの冷却速度を０．
５℃／分以下、かつ結晶成長時における１０５０℃から
９００℃までの温度範囲において冷却速度が２℃／分以
上となる領域があることを特徴とするシリコン単結晶の
製造方法。 - 【請求項９】 チョクラルスキー法により製造されたシ
リコン単結晶において、結晶育成速度をＶ［ｍｍ／
分］、シリコン融液と結晶界面の結晶成長軸方向の温度
勾配をＧ［℃／ｍｍ］としたときに、Ｖ／Ｇが０．１５
［ｍｍ2 ／℃・分］以下となる条件で結晶を育成し、か
つ結晶成長時におけるシリコンの融点から１３００℃ま
での冷却速度を０．５℃／分以下、かつ結晶成長時にお
ける１０５０℃から９００℃までの温度範囲において冷
却速度が２℃／分以上となる領域があることを特徴とす
るシリコン単結晶の製造方法。 - 【請求項１０】 チョクラルスキー法により製造された
シリコン単結晶において、リング状ＯＳＦ分布の直径が
結晶径の０．１倍になるときの結晶育成速度をＶｍｍ／
分としたときに、結晶の長手方向にわたって結晶育成速
度が０．７５Ｖ以上０．９９Ｖ以下の範囲内に収まる条
件で結晶を育成することを特徴とするシリコン単結晶の
製造方法。 - 【請求項１１】 シリコン単結晶中の結晶欠陥を評価す
るにあたり、波長１．０〜１．３μｍの赤外線を振動方
向が互いに垂直である二つの直線偏光した光束に分離
し、レンズで集光してシリコンウエハ中で焦点を形成し
たときに、二つの光束のうちどちらか一方の光束にのみ
欠陥が存在したときに、二つの光束間に発生する位相差
を検知することで、欠陥を検出するような欠陥評価法に
おいて、 シリコンウエハ内のある領域を二つの光束で走査して、
二つの光束間に発生する位相差を解析することで得られ
た転位クラスター像について、ある特定な結晶方向に沿
って測ったサイズの総和をその転位クラスターのサイズ
とすることを特徴とする結晶欠陥評価法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28465897A JP4107700B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | シリコン単結晶およびその製造方法、評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28465897A JP4107700B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | シリコン単結晶およびその製造方法、評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106282A true JPH11106282A (ja) | 1999-04-20 |
| JP4107700B2 JP4107700B2 (ja) | 2008-06-25 |
Family
ID=17681316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28465897A Expired - Lifetime JP4107700B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | シリコン単結晶およびその製造方法、評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4107700B2 (ja) |
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