JPH1143393A - Silicon single crystal wafer and its production - Google Patents

Silicon single crystal wafer and its production

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JPH1143393A
JPH1143393A JP9197550A JP19755097A JPH1143393A JP H1143393 A JPH1143393 A JP H1143393A JP 9197550 A JP9197550 A JP 9197550A JP 19755097 A JP19755097 A JP 19755097A JP H1143393 A JPH1143393 A JP H1143393A
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JP
Japan
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crystal
single crystal
silicon single
less
wafer
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Application number
JP9197550A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Nakai
克彦 中居
Masami Hasebe
政美 長谷部
Kuniteru Ota
国照 太田
Toshio Iwasaki
俊夫 岩崎
Kazunori Ishizaka
和紀 石坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Siltronic Japan Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
NSC Electron Corp
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Publication date
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Publication of JPH1143393A publication Critical patent/JPH1143393A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce excellent withstand voltage characteristics of an oxide film by regulating the density of crystal originated particles(COP) having a specific size or above of a silicon single crystal, produced by a Czochralski method and measured with a surface foreign material meter to a specific number or below over the whole surface and the dislocation cluster density to a specific value or below. SOLUTION: This silicon single crystal wafer is obtained by regulating the density of COP having >=0.11 μm size measured by a surface foreign matter meter to <=104 particles/cm<3> over the whole surface of the wafer and the dislocation cluster density to <=200 clusters/cm<3> over the whole surface of the wafer and is a silicon single crystal prepared by growing a crystal under conditions so as to provide <=0.8 mm/min crystal growth rate and further growing the crystal under conditions so as to afford <=0.15 mm<2> / deg.C.min V/G when the crystal growth rate is V mm/min and the crystallization temperature gradient in the interface between a silicon melt and the crystal is G deg.C/mm. The cooling rate in a region from the melting point of the silicon to 1,200 deg.C when growing the crystal is preferably <=1 deg.C/min.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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
造方法に関するものである。
[0001] The present invention relates to a silicon single crystal,
More particularly, the present invention relates to a silicon wafer of excellent quality in oxide film breakdown voltage characteristics and pn junction leak characteristics, and a method of manufacturing the same.

【0002】[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
晶ウエーハには、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。
2. Description of the Related Art A silicon single crystal wafer manufactured by the Czochralski method used as a substrate of a highly integrated MOS device has a high quality that does not adversely affect device characteristics such as an oxide film breakdown voltage characteristic and a pn junction leak characteristic. Quality crystals are required.

【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(TZDB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、例えば選択エッチング
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。特に、アンモニア
系のウエハ洗浄後にgrown-in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 Parti
cle)と呼ばれている(J. Ryuta, E. Morita, T. Tanaka
and Y. Shimanuki, Jpn. J. Appl. Phys. 29,L1947 (19
90))。
[0003] In recent years, it has become clear that crystal defects that deteriorate the initial dielectric breakdown characteristics (TZDB characteristics) of the oxide film breakdown voltage characteristics are present in the silicon single crystal immediately after crystal growth. These crystal defects are detected by, for example, a selective etching method, cleaning of an ammonia-based wafer, or a crystal defect evaluation method using infrared scattering / infrared interference, and are generally referred to as grown-in defects. In particular, those in which grown-in defects became apparent as etch pits on the surface after cleaning of ammonia-based wafers were identified as COP (Crystal Originated Partially).
cle) (J. Ryuta, E. Morita, T. Tanaka
and Y. Shimanuki, Jpn. J. Appl. Phys. 29, L1947 (19
90)).

【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2-267169
5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grown-in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7-25
7991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。
As a method for producing a crystal for reducing grown-in defects such as COP, there is disclosed, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-267169.
In the crystal growing method characterized in that the crystal growth rate is 0.8 mm / min or less as specified in Japanese Patent Publication No. 5, the crystal has a small number of grown-in defects as described above and has excellent initial dielectric breakdown characteristics. Can be manufactured. In addition, JP-A-7-25
A crystal growth method characterized in that the ratio of the crystal growth rate [mm / min] to the crystal temperature gradient [° C./mm] at the silicon melt-crystal interface is not more than a certain value as specified in JP 7991 , A similar crystal can be produced.

【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 stacking faults in CZ-Si w
afers. K. Sumino, Eds., Defectcontrol in Semicondu
ctors (Elsevier Science Publishers B. V., 1990),vo
l.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。
In these crystals, a ring-shaped OSF (oxidation-induced stacking fault) distribution region generated when an oxidation heat treatment is performed at a temperature of 950 ° C. or higher (M. Hasebe S. Shinoyama, S. Naito,
Ring-likely distributed stacking faults in CZ-Si w
afers. K. Sumino, Eds., Defectcontrol in Semicondu
ctors (Elsevier Science Publishers BV, 1990), vo
Since lI) disappears at the center of the wafer, and the region outside the ring-shaped OSF distribution with few grown-in defects is spread over the entire surface of the wafer, the crystal has excellent initial dielectric breakdown characteristics.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、リング状OSF
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個/cm3程度の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)。このような結晶欠陥は例えばX線トポ
グラフ、セコエッチングを用いた評価法で検出されるも
のである。またインゴットから切り出したミラーウエハ
にデバイスプロセス相当の熱処理を加えた時に発生する
酸素析出物の深さ分布(ウエハ表面からの深さと欠陥密
度の関係)を見たとき、リングOSF領域内側領域ではウエ
ハ表面付近で析出物密度が少なくなるいわゆるDZ(Denud
ed Zone)層が形成されるのに対して、リング状OSF分布
の外側ではウエハ表面付近で高密度の酸素析出物が発生
する(中居 他 第42回応用物理学会春季予稿集第一分
冊p198,1995)。このような結晶欠陥は例えば角度研磨+
ライトエッチング、赤外トモグラフ、赤外干渉法(OPP;O
ptical Precipitate Profiler)を用いた結晶欠陥評価法
で検出されるものである。このような転位クラスター又
は表面付近の酸素析出物はpn接合リーク特性に悪影響を
与えている。
However, the ring-shaped OSF
Although the outer region of the distribution has a lower density than the grown-in defect, there are dislocation clusters with a density of about 10 3 / cm 3 (H. Takeno et al. Mat. Res. Soc. Symp. . Proc.
vol. 262,1992). Such crystal defects are detected, for example, by an evaluation method using X-ray topography and secco etching. Looking at the depth distribution of oxygen precipitates (the relationship between the depth from the wafer surface and the defect density) generated when a mirror wafer cut from the ingot was subjected to a heat treatment equivalent to the device process, the wafer was found to be in the region inside the ring OSF region. The so-called DZ (Denud) where the precipitate density decreases near the surface
ed Zone) layer, whereas high-density oxygen precipitates are generated near the wafer surface outside the ring-shaped OSF distribution (Nakai et al. The 42nd Spring Meeting of the Japan Society of Applied Physics, p198, 1995). Such crystal defects are, for example, angle polishing +
Light etching, infrared tomography, infrared interferometry (OPP; O
It is detected by a crystal defect evaluation method using ptical precipitate profiler). Such dislocation clusters or oxygen precipitates near the surface adversely affect the pn junction leakage characteristics.

【0007】この発明は上記に述べたような結晶欠陥に
よるデバイス特性への悪影響を排除することで、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。
The present invention eliminates the above-mentioned adverse effects on the device characteristics due to crystal defects, thereby providing a silicon single crystal having excellent oxide film breakdown voltage characteristics and excellent pn junction leakage characteristics, and a silicon single crystal having the same. It is intended to provide a method for producing such a silicon single crystal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは種々の結晶
においてCOP、転位クラスター、酸素析出物の状態とデ
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、転位クラスター及び酸素析出物の密度を低減し、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。
The present inventors have investigated the relationship between the state of COP, dislocation clusters, and oxygen precipitates in various crystals and the device characteristics, and have found that the density of these defects existing in the crystals is small. It has been found that reducing the amount is effective in producing a crystal having excellent device characteristics.
Furthermore, as a result of detailed examination of the relationship between growth conditions and crystal defects, the density of dislocation clusters and oxygen precipitates was reduced, and pn
The present inventors have found thermal hysteresis conditions under which a crystal having excellent junction leak characteristics can be grown, and completed the present invention.

【0009】すなわち、本発明は、(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、COPの
密度がウエハ全面にわたって104個/cm3以下、かつ転位
クラスター密度がウエハー全面にわたって200個/cm3
下であることを特徴とするシリコン単結晶ウエハー、
(2)チョクラルスキー法により製造されたシリコン単結
晶において、結晶育成速度を0.8mm/分以下となるような
条件で結晶を育成したシリコン単結晶であって、転位ク
ラスター密度がウエハー全面にわたって200個/cm3以下
であることを特徴とするシリコン単結晶ウエハー、(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
界面の結晶温度勾配をG[℃/mm]としたときに、V/Gが0.1
5[mm2/℃・分]以下となるような条件で結晶を育成した
シリコン単結晶であって、転位クラスター密度がウエハ
ー全面にわたって200個/cm3以下であることを特徴とす
るシリコン単結晶ウエハー、(4)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、結晶育
成速度を0.8mm/分以下で結晶を育成し、かつ結晶成長時
におけるシリコンの融点から1200℃までの冷却速度を1
℃/分以下とすることを特徴とするシリコン単結晶ウエ
ハーの製造方法、(5)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、結晶育成速度を0.
8mm/分以下で結晶を育成し、かつ結晶成長時における10
50℃から900℃までの温度範囲において冷却速度が0.5℃
/分以下となる温度があることを特徴とするシリコン単
結晶ウエハーの製造方法、(6)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、結晶育成
速度をV[mm/分]、シリコン融液と結晶界面の結晶温度勾
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1200℃までの冷却速度を1℃/
分以下とすることを特徴とするシリコン単結晶ウエハー
の製造方法、(7)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、結晶育成速度をV[mm/
分]、シリコン融液と結晶界面の結晶温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.15[mm2/℃・分]以下となるよ
うな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0.5℃/
分以下となる温度があることを特徴とするシリコン単結
晶ウエハーの製造方法、(8)結晶成長時における1050℃
から900℃までの冷却速度を0.5℃/分以下とすることを
特徴とする(4)、(6)記載のシリコン単結晶ウエハーの製
造方法、(9)結晶成長時における600℃以下の冷却速度を
10℃/分以上とすることを特徴とする(4)〜(8)記載のシ
リコン単結晶ウエハーの製造方法、である。
That is, the present invention provides (1) a silicon single crystal produced by the Czochralski method, wherein the density of COP is 10 4 / cm 3 or less over the entire surface of the wafer and the dislocation cluster density is over the entire surface of the wafer. A silicon single crystal wafer characterized by being 200 or less per cm 3 ,
(2) In a silicon single crystal manufactured by the Czochralski method, a silicon single crystal grown under conditions such that the crystal growth rate is 0.8 mm / min or less, and the dislocation cluster density is 200 over the entire surface of the wafer. (3) a silicon single crystal wafer characterized by being not more than 3 pieces / cm 3
In a silicon single crystal manufactured by the Czochralski method, when the crystal growth rate is V [mm / min] and the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / mm], V / G is 0.1
A silicon single crystal obtained by growing a crystal under a condition of not more than 5 [mm 2 / ° C. · min], wherein the dislocation cluster density is not more than 200 / cm 3 over the entire surface of the wafer. Wafers, (4) In the method of manufacturing a silicon single crystal by the Czochralski method, in the method of growing a crystal at a crystal growth rate of 0.8 mm / min or less, and a cooling rate from the melting point of silicon during crystal growth to 1200 ° C. 1
° C. / min or less, the method for producing a silicon single crystal wafer, characterized by (5) a method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method, the crystal growth rate is 0.
A crystal is grown at 8 mm / min or less, and 10
Cooling rate 0.5 ° C in the temperature range from 50 ° C to 900 ° C
(6) a method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method, wherein the crystal growth rate is V [mm / min]; Assuming that the crystal temperature gradient between the melt and the crystal interface is G [° C / mm], the crystal grows under conditions such that V / G is 0.15 [mm 2 / ° C · min] or less, and The cooling rate from the melting point of silicon to 1200 ° C at 1 ° C /
Minutes or less, a method for manufacturing a silicon single crystal wafer, characterized in that: (7) a method for manufacturing a silicon single crystal by the Czochralski method, wherein the crystal growth rate is V (mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], a crystal is grown under the condition that V / G is 0.15 [mm 2 / ° C. · min] or less, and 1050 during crystal growth.
Cooling rate of 0.5 ° C /
(8) 1050 ° C. during crystal growth
(4), characterized in that the cooling rate from 900 ° C. to 0.5 ° C. / min or less, the manufacturing method of silicon single crystal wafer according to (6), (9) cooling rate of 600 ° C. or less during crystal growth To
The method for producing a silicon single crystal wafer according to (4) to (8), wherein the temperature is 10 ° C./min or more.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】発明者は、COP等のgrown-in欠陥
が104個/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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The inventor of the present invention has proposed a method of forming a silicon single crystal under such a condition that a ring-shaped OSF distribution region is eliminated at the center of a wafer so that grown-in defects such as COP become 10 4 / cm 3 or less. Nurtured.

【0011】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。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grown-in欠陥が104個/cm3超導入されてしまい、MOS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。更に転位クラスター密度が200
個/cm3超存在した場合、pn接合リーク特性の劣化するた
め、転位クラスター密度を200個/cm3以下に減らすこと
が重要であることを見出した。
In order to eliminate the ring-shaped OSF distribution region at the center of the wafer, for example, the crystal growth rate is 0.8 mm / min or less, or V / G is 0.15 [mm 2 / ° C. · min] or less. You only have to bring them up. In a crystal grown under the condition that the ring-shaped OSF distribution region does not disappear at the center of the wafer, more than 10 4 / cm 3 of grown-in defects such as COP are introduced, and the C mode The pass rate has deteriorated to less than 60%. Furthermore, the dislocation cluster density is 200
Pieces / cm 3 when ultra exists, to deterioration of the pn junction leakage characteristics, it was found that it is important to reduce the dislocation cluster density 200 / cm 3 or less.

【0012】転位クラスターを低減するため、その原因
について結晶熱履歴との関連で調査を行った結果、それ
らが点欠陥の効果によるものであることを見出した。す
なわち、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転位クラスターとなる。育成条件
を変更した種々の実験と結晶の測温結果から、凝集を開
始するのは1050℃以下の温度であり、この温度から急激
に点欠陥の凝集と過飽和度の低下が起こり、凝集が完了
する温度は900℃である。
In order to reduce dislocation clusters, the cause was investigated in relation to the thermal history of crystallization, and as a result, they were found to be due to the effect of point defects. That is, point defects (interstitial atoms) introduced from the solid-liquid interface between the silicon melt and the crystal during the growth of the silicon single crystal cause aggregation in a certain temperature range to form dislocation clusters. From the results of various experiments in which the growth conditions were changed and the temperature measurement results of the crystals, it was found that the aggregation started at a temperature of 1050 ° C or less. From this temperature, aggregation of point defects and a decrease in supersaturation occurred rapidly, and the aggregation was completed. The operating temperature is 900 ° C.

【0013】以上の現象はすべてシリコン単結晶育成時
に結晶と融液の固液界面から導入される点欠陥が起因し
ており、点欠陥は単結晶育成時の結晶冷却条件、すなわ
ち結晶熱履歴によって制御することが可能である。
All of the above phenomena are caused by point defects introduced from the solid-liquid interface between the crystal and the melt during silicon single crystal growth, and the point defects are determined by the crystal cooling conditions during single crystal growth, ie, the crystal heat history. It is possible to control.

【0014】本発明者らは、シリコン単結晶育成時の結
晶熱履歴において、転位クラスターの低減に効果的な温
度域として次に示す温度域が重要であることを見出し
た。すなわち、 (A) 固液界面〜1200℃ この温度域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
ラスターの数を減らすことが可能となる。
The present inventors have found that the following temperature range is important as a temperature range effective for reducing dislocation clusters in the crystal heat history during silicon single crystal growth. That is, (A) solid-liquid interface to 1200 ° C. By maintaining this temperature range for a long time, dislocation clusters and oxygen precipitates near the surface can be reduced. In other words, this temperature range is based on the slope diffusion of point defects to the solid-liquid interface,
Further, outward diffusion to the outside of the crystal occurs, and it is considered that the point defect is a region where the point defect actively escapes from the crystal. Therefore, by maintaining this temperature range for a long time, the total amount of point defects can be reduced, and the number of dislocation clusters caused by this can be reduced.

【0015】(B) 1050〜900℃ この温度域を長く保持することで、転位クラスター個数
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
―を形成するため、点欠陥の濃度は急激に減少すると考
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、点欠陥の濃度が減少して、それに起因する転位クラ
スターの個数を減らすことが可能となる。
(B) 1050 to 900 ° C. By maintaining this temperature range for a long time, the number of dislocation clusters can be reduced. That is, in this temperature range, point defects (interstitial atoms) aggregate to form dislocation clusters, so that the concentration of point defects is considered to decrease rapidly. Therefore, by maintaining this temperature range for a long time, the concentration of point defects is reduced, and the number of dislocation clusters caused by the concentration can be reduced.

【0016】本発明の(4),(6)は、結晶温度履歴制御機
能を有することにより、結晶育成中の温度域(A)におけ
る点欠陥濃度の減少を促す。すなわち、結晶成長時にお
けるシリコンの融点から1200℃までの冷却速度を1℃/分
以下とすることで固液界面から導入された点欠陥を固液
界面、及び結晶外側へ拡散させ、点欠陥の濃度を低下さ
せることでそれに起因する転位クラスターを低減する。
冷却速度が1℃/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―個数が増えてしまう。
(4) and (6) of the present invention have a function of controlling the crystal temperature history, thereby promoting the reduction of the point defect concentration in the temperature range (A) during the crystal growth. That is, the point defect introduced from the solid-liquid interface is diffused to the solid-liquid interface and the outside of the crystal by setting the cooling rate from the melting point of silicon to 1200 ° C. at the time of crystal growth to 1 ° C./min or less. Decreasing the concentration reduces dislocation clusters resulting therefrom.
When the cooling rate is 1 ° C./min or more, point defects introduced from the solid-liquid interface do not sufficiently diffuse out of the solid-liquid interface and out of the crystal, so that the number of dislocation clusters increases.

【0017】本発明の(5),(7)は、温度域(B)の点欠陥凝
集を促すことにより、点欠陥濃度の減少を促す。すなわ
ち結晶成長時における1050℃から900℃までのまでの冷
却速度を0.5℃/分以下とすることで、転位クラスターの
凝集を促し、点欠陥濃度を低下させることで、転位クラ
スターの個数を減少させる。冷却速度が0.5℃/分以上の
場合は、転位クラスターの凝集が十分起こらないため点
欠陥濃度が減少せず、転位クラスター密度が増えてしま
う。
In the present invention, (5) and (7) promote agglomeration of point defects in the temperature range (B), thereby promoting a reduction in the concentration of point defects. That is, by setting the cooling rate from 1050 ° C. to 900 ° C. during crystal growth to 0.5 ° C./min or less, the aggregation of dislocation clusters is promoted, and the number of dislocation clusters is reduced by reducing the point defect concentration. . When the cooling rate is 0.5 ° C./min or more, dislocation clusters do not sufficiently aggregate, so that the point defect concentration does not decrease and the dislocation cluster density increases.

【0018】本発明の(8)は、温度域(A)と温度域(B)の
効果を足し合わせることにより、点欠陥濃度の更なる減
少を促し、転位クラスターの個数を減少させる。
According to the aspect (8) of the present invention, the effect of the temperature range (A) and the temperature range (B) are added to promote further reduction of the point defect concentration, thereby reducing the number of dislocation clusters.

【0019】また、表面付近の異常酸素析出物分布を解
消するため、その原因について結晶熱履歴との関連で調
査を行った結果、それらが点欠陥の効果によるものであ
ることを見出した。すなわち、固液界面から導入された
点欠陥(原子空孔)が酸素析出核の元となっていると考え
られる。酸素析出核は結晶育成直後の結晶では検知する
ことができないが、ウエハ熱処理を行うことにより大き
くなって酸素析出物となる。
Further, in order to eliminate the abnormal oxygen precipitate distribution near the surface, the cause was investigated in relation to the crystal heat history, and as a result, they were found to be due to the effect of point defects. That is, it is considered that point defects (atomic vacancies) introduced from the solid-liquid interface are the origin of oxygen precipitation nuclei. Oxygen precipitate nuclei cannot be detected in the crystal immediately after crystal growth, but become larger due to wafer heat treatment and become oxygen precipitates.

【0020】以上の現象はすべてシリコン単結晶育成時
に結晶と融液の固液界面から導入される点欠陥が起因し
ており、点欠陥は単結晶育成時の結晶冷却条件、すなわ
ち結晶熱履歴によって制御することが可能である。
All of the above phenomena are caused by point defects introduced from the solid-liquid interface between the crystal and the melt during silicon single crystal growth, and the point defects are determined by the crystal cooling conditions during single crystal growth, that is, the crystal heat history. It is possible to control.

【0021】さらに本発明者らは、シリコン単結晶育成
時の結晶熱履歴において、表面近傍の酸素析出物の低減
に効果的な温度域として次に示す温度域が重要であるこ
とを見出した。すなわち、 (C) 600℃以下 この温度域を急冷することで、表面近傍の酸素析出物を
低減することが可能となる。すなわち、この温度域では
固液界面から導入された点欠陥(原子空孔)が結晶中に固
溶している酸素原子と反応し、酸素析出核を形成すると
考えられる。これらの酸素析出核はインゴットをスライ
スして作成したシリコンウエハに熱処理を行うことによ
り、ウエハ表面付近で密度の多い異常分布を示す。よっ
てこの温度をなるべく早く通過することで、酸素析出核
形成を抑え、ウエハ表面付近の酸素析出物を低減するこ
とが可能となる。
Furthermore, the present inventors have found that the following temperature range is important as a temperature range effective for reducing oxygen precipitates near the surface in the crystal heat history during silicon single crystal growth. That is, (C) 600 ° C. or less By rapidly cooling this temperature range, oxygen precipitates near the surface can be reduced. That is, in this temperature range, it is considered that point defects (atomic vacancies) introduced from the solid-liquid interface react with oxygen atoms dissolved in the crystal to form oxygen precipitation nuclei. These oxygen precipitate nuclei show an abnormal distribution with a high density near the wafer surface by subjecting a silicon wafer prepared by slicing an ingot to heat treatment. Therefore, by passing this temperature as soon as possible, it is possible to suppress the formation of oxygen precipitate nuclei and to reduce oxygen precipitates near the wafer surface.

【0022】本発明の(9)は、(C)の温度域の酸素析出核
形成を抑制する。すなわち、600℃以下の冷却速度を10
℃/分以上とすることにより点欠陥と固溶酸素原子との
反応を少なくし、酸素析出核の形成を抑えるものであ
る。冷却速度が10℃/分以下の場合は、点欠陥と固溶酸
素原子とが反応してしまい酸素析出核が形成されてしま
うため、酸素析出が抑制されない。
(9) of the present invention suppresses the formation of oxygen precipitation nuclei in the temperature range of (C). In other words, a cooling rate of
By controlling the temperature to at least ° C / min, the reaction between point defects and dissolved oxygen atoms is reduced, and the formation of oxygen precipitation nuclei is suppressed. When the cooling rate is 10 ° C./min or less, the point defects react with the solute oxygen atoms to form oxygen precipitation nuclei, so that oxygen precipitation is not suppressed.

【0023】[0023]

【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。
The present invention will be described below with reference to examples of the present invention.
The present invention is not limited by the description of these examples.

【0024】(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1に示すような製造方法を用い
た。
(Embodiment 1) The silicon single crystal manufacturing apparatus used in the present embodiment is not particularly limited as long as it is used for manufacturing a silicon single crystal by a normal CZ method. The manufacturing method shown in FIG.

【0025】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6
b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Arガスが導入され、引
上炉1内を流通してガス流出口11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。
This CZ method silicon single crystal apparatus comprises a quartz crucible 6a for containing a silicon melt M and a black smoke crucible 6 for protecting the same.
b, and a crystal pulling furnace 1 for accommodating the grown silicon single crystal ingot S. Crucible 6
On the side surface of the heating heater 4 and a heat insulating material 3 for preventing heat from the heating heater 4 from escaping outside the crystal pulling furnace.
Is set around the crucible 6. Further, the crucible 6 is connected to a driving device (not shown) by a rotating jig 5 and rotated at a predetermined speed by the driving device, and the silicon melt M in the crucible 6 decreases with the decrease of the silicon melt M in the crucible 6. The surface is raised and lowered to compensate for the relative lowering. In the pulling furnace 1, a pulling wire 7 hanging down from above the outside of the furnace is provided, and a chuck 9 for holding a seed crystal 8 is provided at a lower end of the wire. The upper end of the pulling wire 7 is taken up by a wire hoist 2 installed above the outside of the furnace, so that the silicon single crystal S growing under the seed crystal can be pulled up. ing. Then, Ar gas is introduced into the pulling furnace 1 from a gas inlet 10 formed in the pulling furnace 1, flows through the pulling furnace 1, and is discharged from a gas outlet 11. The Ar gas is circulated in this way to prevent SiO generated in the pulling furnace 1 accompanying the silicon melt from being mixed into the silicon melt.

【0026】この単結晶製造装置を用いて、単結晶育成
速度を0.9mm/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。
Using this single crystal manufacturing apparatus, a silicon single crystal was pulled and grown under the condition that the single crystal growth rate was 0.9 mm / min.

【0027】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インチ用(125mm)、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/c
m3(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)。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are as follows. Conduction type: p-type (boron doped),
Crystal diameter: 5 inches (125mm), resistivity: 10Ωcm, oxygen concentration
9.5 × 10 17 atoms / cm 3 (calculated using oxygen concentration conversion coefficient by Japan Electronics Industry Development Association), carbon concentration <1 × 10 16 atoms / c
m 3 (calculated by using the carbon concentration conversion coefficient by the Japan Electronic Industry Development Association).

【0028】このインゴットから切り出したウエハをH2
O、H2O2、NH4OHを組成とするSC1洗浄液で洗浄し、0.11
μm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p27
8,1992)。
The wafer cut out of the ingot was treated with H 2
O, washed with SC1 cleaning liquid and the composition of H 2 O 2, NH 4 OH , 0.11
COP of μm or more was measured with a surface foreign substance meter. The volume density of COP was determined from the number of COP increases when SC1 was repeatedly washed.
(Morita et al. The 39th Spring Meeting of the Japan Society of Applied Physics first volume p27
8,1992).

【0029】更に同じインゴットから切り出したウエハ
をK2Cr2O7と沸酸と水との混合液であるSecco液(F. Secc
o D Aragona, J. Electrochem. Soc. 119, p948,1972)
を用いて30分エッチングを行った後のエッチピットの面
密度とエッチング量から転位クラスターの体積密度を算
出した結果を表2に示す。また、窒素雰囲気中800℃、4
時間の処理を行った後、窒素雰囲気中1000℃、16時間の
熱処理を行ったウエハの酸素析出量(熱処理前の酸素濃
度-熱処理後の酸素濃度)、及びウエハ表面から深さ5μm
までの析出物密度を赤外干渉法(OPP; Optical Precipit
ate Profiler)で測定した。
Further, a wafer cut out from the same ingot was subjected to Secco solution (F. Secc) which is a mixed solution of K 2 Cr 2 O 7 , hydrofluoric acid and water.
o D Aragona, J. Electrochem. Soc. 119, p948, 1972)
Table 2 shows the results of calculating the volume density of dislocation clusters from the surface density of the etch pits and the amount of etching after etching for 30 minutes using the above method. In a nitrogen atmosphere at 800 ° C, 4
After performing the heat treatment for 1000 hours in a nitrogen atmosphere, the oxygen precipitation amount of the wafer that was heat-treated for 16 hours (oxygen concentration before heat treatment-oxygen concentration after heat treatment), and a depth of 5 μm from the wafer surface
Precipitate density up to Infrared Interferometry (OPP; Optical Precipit
ate Profiler).

【0030】酸化膜耐圧特性を評価するために、1000℃
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7.5MV/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。
In order to evaluate the oxide film breakdown voltage characteristics, 1000 ° C.
A MOS capacitor having a 250 Å gate oxide film on a wafer in dry oxygen and a boron-doped polysilicon electrode having a thickness of 5000 Å and an area of 20 mm 2 was formed thereon. When an electric field is applied to the above MOS capacitor, the average electric field applied to the gate oxide film when the judgment current is 1 × 10 −6 A / cm 2 is 7.5 MV / cm or more. And

【0031】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30mm
2で、6インチウエハの面内に308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1pA以上であった素子数を評
価した。
In order to evaluate the pn junction leak characteristics, a pn junction diode was prepared under the following conditions. First,
Protective oxidation is performed on the wafer substrate in a dry oxygen atmosphere at 1000 ° C., and after phosphorus ions are implanted at 5 × 10 15 / cm 2, the wafer
Drive annealing was performed in a nitrogen atmosphere for a minute. As element isolation, guard ring electrodes were arranged so as to surround the element, and a pn junction diode was created. Element area is 30mm
In step 2 , 308-point devices were formed in the plane of the 6-inch wafer. As an evaluation condition, a reverse bias voltage of 30 V was applied at room temperature, and the number of devices whose current flowing at that time was 1 pA or more was evaluated.

【0032】更に、熱処理後のpn接合リーク特性を評価
するために、ウエハに表1に示す熱処理を施した後、上
記と同じ条件でpn接合ダイオードを作成した。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
時に素子に流れた電流量の平均値を平均リ―ク電流量と
して評価した。
Further, in order to evaluate the pn junction leakage characteristics after the heat treatment, the wafer was subjected to the heat treatment shown in Table 1, and then a pn junction diode was formed under the same conditions as described above. As an evaluation condition, a reverse bias voltage of 30 V was applied at room temperature, and the average value of the amount of current flowing through the device at that time was evaluated as the average leakage current amount.

【0033】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C
OP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は200個/c
m3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut out from this wafer. In this crystal C
OP density is 10 4 / cm 3 or less, dislocation cluster density is 200 / c
m 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0034】(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0.9mm/
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。
(Embodiment 2) In this embodiment, a single crystal growth rate of 0.9 mm /
The silicon single crystal was pulled and grown under the condition of min.

【0035】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:6インチ用(150mm)、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/c
m3(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)。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are as follows. Conduction type: p-type (boron doped),
Crystal diameter: 6 inches (150mm), resistivity: 10Ωcm, oxygen concentration
9.5 × 10 17 atoms / cm 3 (calculated using oxygen concentration conversion coefficient by Japan Electronics Industry Development Association), carbon concentration <1 × 10 16 atoms / c
m 3 (calculated by using the carbon concentration conversion coefficient by the Japan Electronic Industry Development Association).

【0036】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut out from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0037】(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0.9mm/
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。
(Embodiment 3) In this embodiment, the same single crystal manufacturing apparatus as in Embodiment 1 was used to increase the single crystal growth rate to 0.9 mm /
The silicon single crystal was pulled and grown under the condition of min.

【0038】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:8インチ用(200mm)、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/c
m3(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)。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are as follows. Conduction type: p-type (boron doped),
Crystal diameter: 8 inches (200mm), resistivity: 10Ωcm, oxygen concentration
9.5 × 10 17 atoms / cm 3 (calculated using oxygen concentration conversion coefficient by Japan Electronics Industry Development Association), carbon concentration <1 × 10 16 atoms / c
m 3 (calculated by using the carbon concentration conversion coefficient by the Japan Electronic Industry Development Association).

【0039】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0040】(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0.9mm/
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。
(Embodiment 4) In this embodiment, a single crystal growth rate of 0.9 mm /
The silicon single crystal was pulled and grown under the condition of min.

【0041】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:12インチ用(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)。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are as follows. Conduction type: p-type (boron doped),
Crystal diameter: 12 inches (300 mm), resistivity: 10 Ωcm, oxygen concentration 9.5 × 10 17 atoms / cm 3 (calculated using oxygen concentration conversion coefficient by Japan Electronic Industry Development Association), carbon concentration <1 × 10 16 atoms
/ cm 3 (calculated using the carbon concentration conversion coefficient by the Japan Electronic Industry Development Association).

【0042】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0043】(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、結晶育成速度をV[mm/
分]、シリコン融液と結晶界面の結晶温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.24[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。
(Embodiment 5) In this embodiment, the same crystal growth apparatus as in Embodiment 1 was used to increase the crystal growth rate to V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], a silicon single crystal was pulled and grown under the condition that V / G was 0.24 [mm 2 / ° C. · min].

【0044】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。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the first embodiment.

【0045】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0046】(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、結晶育成速度をV[mm/
分]、シリコン融液と結晶界面の結晶温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.24[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。
(Embodiment 6) In this embodiment, the same crystal growth apparatus as in Embodiment 1 was used to increase the crystal growth rate to V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], a silicon single crystal was pulled and grown under the condition that V / G was 0.24 [mm 2 / ° C. · min].

【0047】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例2と同じものである。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the second embodiment.

【0048】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut out from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0049】(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、結晶育成速度をV[mm/
分]、シリコン融液と結晶界面の結晶温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.24[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。
(Embodiment 7) In this embodiment, the same crystal growth apparatus as in Embodiment 1 was used to increase the crystal growth rate to V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], a silicon single crystal was pulled and grown under the condition that V / G was 0.24 [mm 2 / ° C. · min].

【0050】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例3と同じものである。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0051】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0052】(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、結晶育成速度をV[mm/
分]、シリコン融液と結晶界面の結晶温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.24[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。
(Embodiment 8) In this embodiment, the same crystal growth apparatus as in Embodiment 1 was used to increase the crystal growth rate to V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], a silicon single crystal was pulled and grown under the condition that V / G was 0.24 [mm 2 / ° C. · min].

【0053】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例4と同じものである。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the fourth embodiment.

【0054】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0055】(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、単結晶育成速度を0.8mm/
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。
(Embodiment 9) In this embodiment, a single crystal growth rate of 0.8 mm /
The silicon single crystal was pulled and grown under the condition of min.

【0056】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。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the first embodiment.

【0057】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0058】(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、単結晶育成速度を0.8m
m/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。
(Embodiment 10) In this embodiment, a single crystal growth rate of 0.8 m
The silicon single crystal was grown under the condition of m / min.

【0059】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例2と同じものである。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the second embodiment.

【0060】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0061】(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、単結晶育成速度を0.8m
m/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。
(Embodiment 11) In this embodiment, a single crystal growth rate of 0.8 m
The silicon single crystal was grown under the condition of m / min.

【0062】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例3と同じものである。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0063】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0064】(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、単結晶育成速度を0.8m
m/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。
(Embodiment 12) In this embodiment, a single crystal growth rate of 0.8 m
The silicon single crystal was grown under the condition of m / min.

【0065】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例4と同じものである。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the fourth embodiment.

【0066】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0067】(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温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.22 [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。
(Example 13) In this example, the same crystal growth equipment as in Example 1 was used to increase the crystal growth rate to V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], the silicon single crystal was pulled and grown under the condition that V / G was 0.22 [mm 2 / ° C. · min].

【0068】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。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the first embodiment.

【0069】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0070】(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温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.22 [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。
(Embodiment 14) In this embodiment, the same crystal growth apparatus as in Embodiment 1 was used to increase the crystal growth rate to V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], the silicon single crystal was pulled and grown under the condition that V / G was 0.22 [mm 2 / ° C. · min].

【0071】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例2と同じものである。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the second embodiment.

【0072】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0073】(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温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.22 [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。
(Embodiment 15) In this embodiment, the same crystal growth apparatus as in Embodiment 1 was used to increase the crystal growth rate to V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], the silicon single crystal was pulled and grown under the condition that V / G was 0.22 [mm 2 / ° C. · min].

【0074】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例3と同じものである。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0075】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0076】(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温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.22 [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。
(Embodiment 16) In this embodiment, the same crystal growth apparatus as in Embodiment 1 was used to increase the crystal growth rate to V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], the silicon single crystal was pulled and grown under the condition that V / G was 0.22 [mm 2 / ° C. · min].

【0077】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例4と同じものである。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the fourth embodiment.

【0078】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0079】(実施例17)本実施例では図2に示すよう
に結晶引上装置に結晶熱履歴制御装置12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1200℃までの冷却速度が0.9℃/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。
(Embodiment 17) In this embodiment, as shown in FIG. 2, a crystal heat history control device 12 was installed in a crystal pulling apparatus. As the temperature control device, a heat insulating material for heat insulation or a combination of a graphite heater, a water cooling tube, and the like installed around the crystal is effective. Using this single crystal manufacturing apparatus, the single crystal growth rate is 0.8 mm / min, and the silicon single crystal is grown under the condition that the cooling rate from the melting point of silicon during crystal growth to 1200 ° C. is 0.9 ° C./min. Pull-up growth was performed.

【0080】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0081】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut out from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0082】(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0.8m
m/minとし、結晶育成中のシリコンの融点から1200℃ま
での冷却速度が0.4℃/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。
(Embodiment 18) In this embodiment, a single crystal growing speed of 0.8 m
At a rate of m / min, a silicon single crystal was pulled and grown under such a condition that the cooling rate from the melting point of silicon during crystal growth to 1200 ° C. was 0.4 ° C./min.

【0083】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0084】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut out from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0085】(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0.4m
m/minとし、結晶育成中のシリコンの融点から1200℃ま
での冷却速度が0.3℃/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。
(Embodiment 19) In this embodiment, the same single crystal production apparatus as in Embodiment 17 is used to increase the single crystal growth rate to 0.4 m.
At a rate of m / min, a silicon single crystal was grown under the condition that the cooling rate from the melting point of silicon during crystal growth to 1200 ° C. was 0.3 ° C./min.

【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3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0087】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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非常
に少なく良好であった。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was very small and good.

【0088】(実施例20)本実施例では図3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105
0℃から900℃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。
Embodiment 20 In this embodiment, as shown in FIG. 3, a crystal heat history control device 13 was installed in a crystal pulling apparatus. As the temperature control device, a heat insulating material for heat insulation or a combination of a graphite heater, a water cooling tube, and the like installed around the crystal is effective. Using this single crystal production apparatus, the single crystal growth rate was set to 0.8 mm / min, and 105
The silicon single crystal was grown under the condition that the cooling rate from 0 ° C. to 900 ° C. was 0.5 ° C./min.

【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3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0090】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0091】(実施例21)本実施例では実施例20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0.8m
m/minとし、結晶育成中の1050℃から900℃までの冷却速
度が0.3℃/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。
Example 21 In this example, the same single crystal manufacturing apparatus as in Example 20 was used to increase the single crystal growth rate by 0.8 m.
At a rate of m / min, the silicon single crystal was grown under the condition that the cooling rate from 1050 ° C. to 900 ° C. during the crystal growth was 0.3 ° C./min.

【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3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0093】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0094】(実施例22)本実施例では実施例20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0.4m
m/minとし、結晶育成中のシリコンの融点から1200℃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。
(Embodiment 22) In this embodiment, a single crystal growing speed of 0.4 m
The silicon single crystal was pulled and grown under the condition that the cooling rate from the melting point of silicon during crystal growth to 1200 ° C. was 0.2 ° C./min.

【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3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0096】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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非常
に少なく良好であった。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was very small and good.

【0097】(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温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.22 [mm2/℃・分]とし、結晶育
成中のシリコンの融点から1200℃までの冷却速度が0.4
℃/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。
(Embodiment 23) In this embodiment, the same crystal growth apparatus as in Embodiment 17 is used to increase the crystal growth rate to V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], V / G is 0.22 [mm 2 / ° C. min], and the cooling rate from the melting point of silicon during crystal growth to 1200 ° C. is 0.4
The silicon single crystal was pulled and grown under the condition of ° C./min.

【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3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0099】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good.

【0100】(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温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.10[mm2/℃・分]とし、結晶育
成中のシリコンの融点から1200℃までの冷却速度が0.3
℃/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。
(Example 24) In this example, the same crystal growth apparatus as in Example 17 was used to increase the crystal growth rate to V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], V / G is 0.10 [mm 2 / ° C. min], and the cooling rate from the melting point of silicon during crystal growth to 1200 ° C. is 0.3
The silicon single crystal was pulled and grown under the condition of ° C./min.

【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3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0102】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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非常
に少なく良好であった。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was very small and good.

【0103】(実施例25)本実施例では実施例20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温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.22 [mm2/℃・分]とし、結晶育
成中の1050℃から900℃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。
(Embodiment 25) In this embodiment, the same crystal growth apparatus as in Embodiment 20 is used to increase the crystal growth rate to V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], V / G is set to 0.22 [mm 2 /°C.min], and the silicon single crystal is grown under the condition that the cooling rate from 1050 ° C to 900 ° C during crystal growth is 0.2 ° C / min. Pull-up growth was performed.

【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3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0105】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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非常
に少なく良好であった。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was very small and good.

【0106】(実施例26)本実施例では図4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を設置した装置を用い、単結晶育成速度を0.8m
m/minとし、結晶育成中のシリコンの融点から1200℃ま
での冷却速度を0.5℃/分、1050℃から900℃までの冷
却速度を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。
Embodiment 26 In this embodiment, as shown in FIG. 4, a crystal pulling apparatus equipped with a crystal heat history control device 12 and a crystal heat history control device 13 was used, and the single crystal growth rate was 0.8 m.
m / min, and silicon single crystal under the condition that the cooling rate from the melting point of silicon during crystal growth to 1200 ° C is 0.5 ° C / min, and the cooling rate from 1050 ° C to 900 ° C is 0.2 ° C / min. Has grown.

【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3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0108】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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非常
に少なく良好であった。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was very small and good.

【0109】(実施例27)本実施例では実施例26と同じ
様な装置を用い、結晶育成速度をV[mm/分]、シリコン融
液と結晶界面の結晶温度勾配をG[℃/mm]としたときに、
V/Gが0.22 [mm2/℃・分]とし、結晶育成中のシリコンの
融点から1200℃までの冷却速度を0.5℃/分、1050℃から
900℃までの冷却速度を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。
Example 27 In this example, the same apparatus as in Example 26 was used, the crystal growth rate was V [mm / min], and the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface was G [° C./mm]. ],
V / G is 0.22 [mm 2 / ℃ ・ min], and the cooling rate from the melting point of silicon during crystal growth to 1200 ℃ is 0.5 ℃ / min, from 1050 ℃
The silicon single crystal was grown under the condition that the cooling rate to 900 ° C. was 0.2 ° C./min.

【0110】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0111】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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非常
に少なく良好であった。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was very small and good.

【0112】(実施例28)本実施例では図5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14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
単結晶製造装置を用い、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1200℃までの冷却
速度を0.4℃/分、600℃以下の冷却速度を30℃/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。
Embodiment 28 In this embodiment, as shown in FIG. 5, a crystal heat history control device 12 and a crystal heat history control device 14 are installed in a crystal pulling apparatus. As the temperature control device, a heat insulating material for heat insulation or a combination of a graphite heater, a water cooling tube, and the like installed around the crystal is effective. Using this single crystal manufacturing apparatus, the single crystal growth rate was 0.8 mm / min, the cooling rate from the melting point of silicon during crystal growth to 1200 ° C. was 0.4 ° C./min, and the cooling rate of 600 ° C. or less was 30 ° C./min. The silicon single crystal was grown under the following conditions.

【0113】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0114】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。また、酸素析出量、表面付近の酸素析
出物密度も少なくなった。そのため、熱処理後ウエハの
平均リーク電流量は少なく改善が見られた。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good. In addition, the amount of oxygen precipitate and the density of oxygen precipitate near the surface also decreased. Therefore, the average amount of leak current of the wafer after the heat treatment was small and an improvement was observed.

【0115】(実施例29)本実施例では実施例28と同じ
様な単結晶製造装置を用い、結晶育成速度をV[mm/分]、
シリコン融液と結晶界面の結晶温度勾配をG[℃/mm]とし
たときに、V/Gが0.22 [mm2/℃・分]とし、結晶育成中の
シリコンの融点から1200℃までの冷却速度を0.4℃/分、
600℃以下の冷却速度を30℃/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。
(Example 29) In this example, the same single crystal manufacturing apparatus as in Example 28 was used, and the crystal growth rate was V [mm / min].
When the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / mm], V / G is 0.22 [mm 2 / ° C · min], and the temperature is lowered from the melting point of silicon during crystal growth to 1200 ° C. Speed 0.4 ° C / min,
The silicon single crystal was pulled and grown at a cooling rate of 600 ° C. or less at a rate of 30 ° C./min.

【0116】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0117】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下、転位クラスター密度は20
0個/cm3以下であった。その結果酸化膜耐圧特性は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。また、酸素析出量、表面付近の酸素析
出物密度も少なくなった。そのため、熱処理後ウエハの
平均リーク電流量は少なく改善が見られた。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut out from the ingot. In this crystal, the COP density is less than 10 4 / cm 3 and the dislocation cluster density is 20
0 / cm 3 or less. As a result, the withstand voltage characteristics of the oxide film were good with a pass rate of C mode of 60% or more. As for the pn junction leakage characteristics, the number of elements having a current amount of 1 pA or more was small and good. In addition, the amount of oxygen precipitate and the density of oxygen precipitate near the surface also decreased. Therefore, the average amount of leak current of the wafer after the heat treatment was small and an improvement was observed.

【0118】(比較例1)本比較例では、図6に示すよう
結晶引上装置に結晶熱履歴制御装置12、結晶熱履歴制御
装置13、結晶熱履歴制御装置14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。このような単結晶製造装置において、
単結晶育成速度を0.8mm/minとし、結晶育成中のシリコ
ン融点から1200℃までの冷却速度を5℃/分、1050℃から
900℃までの冷却速度を3℃/分、600℃以下の冷却速度を
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。
Comparative Example 1 In this comparative example, as shown in FIG. 6, a crystal heat history control device 12, a crystal heat history control device 13, and a crystal heat history control device 14 were installed in a crystal pulling device. As the temperature control device, a heat insulating material for heat insulation or a combination of a graphite heater, a water cooling tube, and the like installed around the crystal is effective. In such a single crystal manufacturing apparatus,
The single crystal growth rate is 0.8 mm / min, and the cooling rate from the silicon melting point during crystal growth to 1200 ° C is 5 ° C / min, from 1050 ° C.
Cooling rate up to 900 ℃ is 3 ℃ / min, cooling rate below 600 ℃
The silicon single crystal was grown under the condition of 2 ° C./min.

【0119】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0120】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下であったが、転位クラスタ
ー密度は200個/cm3以上で非常に多かった。その結果酸
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1p
A以上である素子数が多く、実施例に比較して非常に劣
った。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut out from the ingot. In this crystal, the COP density was less than 10 4 / cm 3 , but the dislocation cluster density was more than 200 / cm 3, which was very high. As a result, the oxide film withstand voltage characteristics were good with a C mode pass rate of 60% or more, but the current amount was 1 p
The number of elements having A or more was large, and was extremely inferior to the examples.

【0121】(比較例2)本比較例では、比較例1と同じ
様な単結晶製造装置において、単結晶育成速度を0.8mm/
minとし、結晶育成中のシリコン融点から1200℃までの
冷却速度を5℃/分、1050℃から900℃までの冷却速度を2
℃/分、600℃以下の冷却速度を30℃/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。
(Comparative Example 2) In this comparative example, a single crystal growth rate of 0.8 mm /
min, the cooling rate from the silicon melting point to 1200 ° C during crystal growth is 5 ° C / min, and the cooling rate from 1050 ° C to 900 ° C is 2
The silicon single crystal was pulled and grown at a cooling rate of 600 ° C. or less at 30 ° C./min.

【0122】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0123】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以下であったが、転位クラスタ
ー密度は200個/cm3以上で非常に多かった。その結果酸
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1p
A以上である素子数が多く、実施例に比較して非常に劣
った。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut from the ingot. In this crystal, the COP density was less than 10 4 / cm 3 , but the dislocation cluster density was more than 200 / cm 3, which was very high. As a result, the oxide film withstand voltage characteristics were good with a C mode pass rate of 60% or more, but the current amount was 1 p
The number of elements having A or more was large, and was extremely inferior to the examples.

【0124】(比較例3)本比較例では、比較例1と同じ
様な単結晶製造装置において、単結晶育成速度を1.2mm/
minとし、結晶育成中のシリコン融点から1200℃までの
冷却速度を7℃/分、1050℃から900℃までの冷却速度を4
℃/分、600℃以下の冷却速度を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。
(Comparative Example 3) In this comparative example, a single crystal growth rate was set to 1.2 mm /
min, the cooling rate from the silicon melting point to 1200 ° C during crystal growth is 7 ° C / min, and the cooling rate from 1050 ° C to 900 ° C is 4
The silicon single crystal was pulled and grown at a cooling rate of 600 ° C./min and a cooling rate of 600 ° C. or less at 2 ° C./min.

【0125】この条件で育成されたシリコン単結晶の仕
様は実施例3と同様である。
The specifications of the silicon single crystal grown under these conditions are the same as in the third embodiment.

【0126】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2に示す。この結晶
ではCOP密度は104個/cm3以上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。その結
果、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ったものの、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。
Table 2 shows the results of the defect evaluation and the evaluation of the electrical characteristics of the wafer cut out from the ingot. In this crystal, the COP density was very high at 10 4 / cm 3 or more, but the dislocation cluster density was very low at 0 / cm 3 . As a result, as for the pn junction leakage characteristics, although the number of elements having a current amount of 1 pA or more was zero, the oxide film breakdown voltage characteristic was C
The mode pass rate was 60% or less, which was inferior to the examples.

【0127】[0127]

【表1】 [Table 1]

【0128】[0128]

【表2】 [Table 2]

【0129】[0129]

【発明の効果】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、転位クラスター及び表面付近の酸素析出物が少なく
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。
The silicon single crystal produced by the method of the present invention has no grown-in defects that adversely affect TZDB, and has few dislocation clusters and oxygen precipitates near the surface.
It has excellent pn junction leakage characteristics and is the most suitable crystal for manufacturing MOS device wafers that require high integration and high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】は実施例1、2、5に用いた結晶製造装置の模式
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a crystal manufacturing apparatus used in Examples 1, 2, and 5.

【図2】は実施例3、4、6に用いた結晶製造装置の模式
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a crystal manufacturing apparatus used in Examples 3, 4, and 6.

【図3】は実施例7に用いた結晶製造装置の模式図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram of a crystal manufacturing apparatus used in Example 7.

【図4】は実施例8に用いた結晶製造装置の模式図であ
る。
FIG. 4 is a schematic diagram of a crystal manufacturing apparatus used in Example 8.

【図5】は比較例1、3に用いた結晶製造装置の模式図で
ある。
FIG. 5 is a schematic diagram of a crystal manufacturing apparatus used in Comparative Examples 1 and 3.

【図6】は比較例2に用いた結晶製造装置の模式図であ
る。
FIG. 6 is a schematic diagram of a crystal manufacturing apparatus used in Comparative Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 ガス排出口 12 結晶熱履歴制御装置 13 結晶熱履歴制御装置 14 結晶熱履歴制御装置 1 CZ method silicon single crystal pulling furnace 2 Wire hoist 3 Heat insulator 4 Heater 5 Rotating jig 6 Crucible 6a Quartz crucible 6b Graphite crucible 7 Wire 8 seed crystal 9 Chuck 10 Gas inlet 11 Gas outlet 12 Crystal heat history Control device 13 Crystal heat history control device 14 Crystal heat history control device

───────────────────────────────────────────────────── 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丁目35番1号 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 (72)発明者 石坂 和紀 神奈川県川崎市中原区井田3丁目35番1号 新日本製鐵株式会社技術開発本部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Kunisho Ota 3-35-1, Ida, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Nippon Steel Corporation Technology Development Division (72) Inventor Toshio Iwasaki Hikari-shi, Yamaguchi 3434 Shimada Inside Nittetsu Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Kazuki Ishizaka 3-35-1, Ida, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Nippon Steel Corporation Technology Development Headquarters

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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/cm
3以下、かつ転位クラスター密度がウエハー全面にわた
って200個/cm3以下であることを特徴とするシリコン単
結晶ウエハー。
1. A silicon single crystal manufactured by the Czochralski method and having a size of 0.
COP density of 11μm or more is 10 4 / cm over the entire wafer
A silicon single crystal wafer characterized by having a dislocation cluster density of not more than 3 and a dislocation cluster density of not more than 200 / cm 3 over the entire surface of the wafer.
【請求項2】 チョクラルスキー法により製造されたシ
リコン単結晶において、結晶育成速度を0.8mm/分以下と
なるような条件で結晶を育成したシリコン単結晶であっ
て、転位クラスター密度がウエハー全面にわたって200
個/cm3以下であることを特徴とするシリコン単結晶ウエ
ハー。
2. A silicon single crystal produced by the Czochralski method, wherein the crystal is grown under the condition that the crystal growth rate is 0.8 mm / min or less, and the dislocation cluster density is higher than the entire surface of the wafer. Over 200
Silicon / single crystal wafer characterized in that the number is not more than 3 pieces / cm 3 .
【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
結晶を育成したシリコン単結晶であって、転位クラスタ
ー密度がウエハー全面にわたって200個/cm3以下である
ことを特徴とするシリコン単結晶ウエハー。
3. In a silicon single crystal produced by the Czochralski method, when the crystal growth rate is V [mm / min] and the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C./mm]. A silicon single crystal grown under the condition that V / G is 0.15 [mm 2 / ° C./min] or less, and the dislocation cluster density is 200 / cm 3 or less over the entire surface of the wafer. Silicon single crystal wafer.
【請求項4】 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、結晶育成速度を0.8mm/分
以下で結晶を育成し、かつ結晶成長時におけるシリコン
の融点から1200℃までの冷却速度を1℃/分以下とするこ
とを特徴とするシリコン単結晶ウエハーの製造方法。
4. A method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method, wherein a crystal is grown at a crystal growth rate of 0.8 mm / min or less and a cooling rate from the melting point of silicon to 1200 ° C. during crystal growth. A method for producing a silicon single crystal wafer, wherein the temperature is 1 ° C./min or less.
【請求項5】 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、結晶育成速度を0.8mm/分
以下で結晶を育成し、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0.5℃/分以
下となる温度があることを特徴とするシリコン単結晶ウ
エハーの製造方法。
5. A method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method, wherein the crystal is grown at a crystal growth rate of 0.8 mm / min or less and cooled in a temperature range from 1050 ° C. to 900 ° C. during the crystal growth. A method for producing a silicon single crystal wafer, characterized in that there is a temperature at which the rate is 0.5 ° C./min or less.
【請求項6】 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、結晶育成速度をV[mm/
分]、シリコン融液と結晶界面の結晶温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.15[mm2/℃・分]以下となるよ
うな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1200℃までの冷却速度を1℃/分以下とす
ることを特徴とするシリコン単結晶ウエハーの製造方
法。
6. A method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method, wherein the crystal growth rate is V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], the crystal is grown under the condition that V / G is 0.15 [mm 2 / ° C. min] or less, and the cooling rate from the melting point of silicon during crystal growth to 1200 ° C. is 1 ° C. / Min or less, a method for producing a silicon single crystal wafer.
【請求項7】 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、結晶育成速度をV[mm/
分]、シリコン融液と結晶界面の結晶温度勾配をG[℃/m
m]としたときに、V/Gが0.15[mm2/℃・分]以下となるよ
うな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0.5℃/
分以下となる温度があることを特徴とするシリコン単結
晶ウエハーの製造方法。
7. A method for producing a silicon single crystal by the Czochralski method, wherein the crystal growth rate is V [mm /
Min], the crystal temperature gradient between the silicon melt and the crystal interface is G [° C / m
m], a crystal is grown under the condition that V / G is 0.15 [mm 2 / ° C. · min] or less, and 1050 during crystal growth.
Cooling rate of 0.5 ° C /
A method for producing a silicon single crystal wafer, characterized in that the temperature is less than or equal to minutes.
【請求項8】 結晶成長時における1050℃から900℃ま
での冷却速度を0.5℃/分以下とすることを特徴とする請
求項4、6記載のシリコン単結晶ウエハーの製造方法。
8. The method for producing a silicon single crystal wafer according to claim 4, wherein a cooling rate from 1050 ° C. to 900 ° C. during crystal growth is 0.5 ° C./min or less.
【請求項9】 結晶成長時における600℃以下の冷却速
度を10℃/分以上とすることを特徴とする請求項4〜8記
載のシリコン単結晶ウエハーの製造方法。
9. The method for producing a silicon single crystal wafer according to claim 4, wherein the cooling rate at 600 ° C. or less during the crystal growth is 10 ° C./min or more.
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