KR100295040B1 - 핫존로에서의인상속도프로파일을조절하여단결정실리콘잉곳및웨이퍼를제조하는방법,그에따라제조된잉곳및웨이퍼 - Google Patents
핫존로에서의인상속도프로파일을조절하여단결정실리콘잉곳및웨이퍼를제조하는방법,그에따라제조된잉곳및웨이퍼 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100295040B1 KR100295040B1 KR1019980003911A KR19980003911A KR100295040B1 KR 100295040 B1 KR100295040 B1 KR 100295040B1 KR 1019980003911 A KR1019980003911 A KR 1019980003911A KR 19980003911 A KR19980003911 A KR 19980003911A KR 100295040 B1 KR100295040 B1 KR 100295040B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pulling
- ingot
- pulling speed
- hot zone
- zone furnace
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 25
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims abstract description 185
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 148
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 148
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 147
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 80
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 67
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 73
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 70
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 25
- 235000015241 bacon Nutrition 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000004854 X-ray topography Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 241000282461 Canis lupus Species 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/322—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/14—Heating of the melt or the crystallised materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/20—Controlling or regulating
- C30B15/203—Controlling or regulating the relationship of pull rate (v) to axial thermal gradient (G)
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10S117/90—Apparatus characterized by composition or treatment thereof, e.g. surface finish, surface coating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10S117/911—Seed or rod holders
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1004—Apparatus with means for measuring, testing, or sensing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1004—Apparatus with means for measuring, testing, or sensing
- Y10T117/1008—Apparatus with means for measuring, testing, or sensing with responsive control means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
- Y10T117/1032—Seed pulling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
- Y10T117/1032—Seed pulling
- Y10T117/1052—Seed pulling including a sectioned crucible [e.g., double crucible, baffle]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
- Y10T117/1032—Seed pulling
- Y10T117/1068—Seed pulling including heating or cooling details [e.g., shield configuration]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
- Y10T117/1032—Seed pulling
- Y10T117/1072—Seed pulling including details of means providing product movement [e.g., shaft guides, servo means]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
- Y10T117/1024—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state
- Y10T117/1076—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state having means for producing a moving solid-liquid-solid zone
- Y10T117/1088—Apparatus for crystallization from liquid or supercritical state having means for producing a moving solid-liquid-solid zone including heating or cooling details
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/21—Circular sheet or circular blank
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
실리콘 잉곳이 인터스티셜 집괴를 방지할 수 있을 정도로 충분히 높지만, 베이컨시 집괴를 베이컨시-풍부영역내로 제한할 수 있을 정도로 충분히 낮은 잉곳의 인상속도 프로파일에서 핫존 로내의 용융물로부터 잉곳을 축방향으로 인상시킴으로써 제작된다. 이렇게 인상된 잉곳은 각기 베이컨시 집괴를 포함하는 그 중앙의 베이컨시-풍부영역과 베이컨시-풍부영역과 웨이퍼의 가장자리 사이에 위치하며 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 무결함영역을 갖는 복수개의 세미-무결함 웨이퍼로 슬라이싱된다. 본 발명의 다른 형태에 따르면, 인터스티셜 집괴를 방지할 정도로 충분히 높지만 베이컨시 집괴를 방지할 정도로 충분히 낮은 잉곳의 인상속도 프로파일에서 잉곳이 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 인상된다.
따라서, 이러한 잉곳이 웨이퍼로 슬라이싱되면 웨이퍼들은 점결함은 포함할 수 있지만 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 무결함(pure) 실리콘 웨이퍼가 된다.
Description
본 발명은 미소전자(microelectronic)소자 제조방법 및 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 실리콘 잉곳 제조방법 및 그에 의해 제조된 실리콘 잉곳 및 웨이퍼에 관한 것이다.
집적회로는 소비자에게 광범위하게 사용되고 있으며 상업적으로도 널리 사용되고 있다. 집적회로는 일반적으로 단결정으로부터 제조된다. 집적회로의 집적밀도가 계속적으로 증가됨에 따라 집적회로를 위한 고품질의 단결정 반도체물질을 제공하는 것이 점점 중요하게 된다. 집적회로는 전형적으로 대형 단결정 실리콘 잉곳의 제조, 웨이퍼로의 잉곳 슬라이싱, 웨이퍼상에서의 수많은 미소전자소자 제조공정의 수행 및 패키지된 개별 집적회로로의 웨이퍼의 절단에 의하여 제조된다. 실리콘 잉곳의 순도 및 결정화도는 그로부터 제조되는 최종 집적회로장치의 성능에 큰 영향을 끼치기 때문에 결함의 수가 감소된 잉곳 및 웨이퍼의 제조를 위한 노력들이 증가되어 왔다.
종래의 단결정 실리콘 잉곳을 제조하는 일반적인 방법을 지금부터 설명한다. 이러한 방법의 개략은 울프와 타우버씨에 의하여 1986년 작성된 텍스트북 “Silicon Processing for the VLSI Era, Volume 1, Process Technology”의 1장, 페이지 1-35에 나타나 있으며, 이것의 개시는 여기에서 참증으로써 사용된다. 단결정 실리콘의 제조에서 전자급(electronic grade) 다결정은 단결정 실리콘 잉곳으로 전환된다. 쿼차이트와 같은 다결정 실리콘은 전자급 다결정으로 정제된다. 정제된 상기 전자급 다결정 실리콘은 초크랄스키(CZ)법 또는 플랫존(FZ)기술을 사용하여 단결정 잉곳으로 성장된다. 본 발명은 CZ 기술을 사용하여 실리콘 잉곳을 제조하는 것과 관련되며, 이하 이 기술에 대하여 살펴본다.
초크랄스키 성장은 접촉면에서 액상으로부터 원자의 결정성 고상화와 관련 있다. 구체적으로, 도가니에 전자급 다결정 실리콘이 충전되고 이 충전물은 용융된다. 정확한 방향허용치를 갖는 실리콘 시드결정이 상기 용융 실리콘으로 하향한다. 이어서 시드결정이 축방향으로 제어된 속도로 들어올려진다. 상기 시드결정과 도가니는 일반적으로 인상과정 동안에 서로 반대방향으로 회전한다.
초기인상속도는 일반적으로 상대적으로 빠르기 때문에 실리콘의 좁은 네크가 형성된다. 이어서, 용융온도가 감소 및 안정화되어짐에 따라 원하는 잉곳 직경이 형성된다. 이러한 직경은 일반적으로 인상속도를 제어함으로써 유지된다. 인상은 충전물이 거의 소진될 때까지 계속되며, 이때 테일(Tail)이 형성된다.
제1도는 초크랄스키 풀러의 개략도이다. 제1도에 도시된 바와 같이, 초크랄스키 풀러(100)는 로(furnace), 결정 인상메카니즘, 환경제어기 및 컴퓨터화된 제어시스템을 포함한다. 상기 초크랄스키 로는 일반적으로 핫존 로(hot zone furnace)로 불린다. 상기 핫존 로는 가열요소(102, 104), 쿼츠로 만들어진 내부도가니(106), 흑연으로 만들어진 외부 도가니(108) 및 도시된 바와 같이 제 1방향(112)으로 회전하는 회전축(110)을 포함한다. 열차단판(114)이 부가적으로 열의 분배를 수행할 수 있다.
상기 결정 인상메카니즘은 도시된 바와 같이 제 1방향(112)에 반대되는 제 2방향(122)으로 회전할 수 있는 결정인상축(120)을 포함한다. 상기 결정인상축(120)은 시드결정(124)을 잡고 있으며, 도가니(106) 내의 용융된 다결정 충전물(126)로부터 잉곳(128)을 형성하기 위하여 인상되어진다.
상기 환경 제어시스템은 챔버덮개(130), 냉각포트(132) 및 도시되지 않은 다른 유동제어기 및 진공 배기시스템을 포함한다. 컴퓨터화된 제어시스템은 상기 가열요소, 풀러 및 다른 전기적, 기계적 요소들을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
단결정 실리콘 잉곳을 성장시키기 위하여, 상기 시드결정(124)은 용융된 실리콘 충전물(126)과 접촉하며, 점차적으로 축방향(상측)으로 인상된다. 단결정 실리콘으로의 상기 용융 실리콘 충전물(126)의 냉각 및 고상화는 잉곳(128)과 용융 실리콘(126)의 접촉면(130′)에서 일어난다.
실제의 실리콘 잉곳은 결함을 포함하기 때문에 이상적인 단결정 잉곳과는 다르다. 이러한 결함들은 집적회로장치를 제조하는 데 바람직하지 않다. 이러한 결함들은 일반적으로 점결함(point defect) 또는 집괴(agglomerates : 3차원 결함)로 분류된다. 점결함은 베이컨시점결함과 인터스티셜 점결함이라는 두개의 일반적인 형태가 있다. 베이컨시 점결함에서는 하나의 실리콘 원자가 실리콘 결정격자에서 정상적인 위치의 하나로부터 이탈된 것이다. 이러한 베이컨시가 베이컨시 점결함으로 된다. 한편, 원자가 실리콘 결정의 비격자 지점(인터스티셜사이트)에서 발견되면 이는 인터스티셜 점결함이 된다.
점결함은 일반적으로 상기 용융 실리콘(126)과 고상 실리콘(128) 사이의 접촉면(130′)에서 형성된다. 그러나. 잉곳(128)이 계속적으로 인상됨에 따라 접촉면이었던 부분은 냉각되기 시작한다. 냉각 동안, 베이컨시 점결함과 인터스티셜 점결함의 확산이 결함들을 서로 합병하여 베이컨시 집괴 또는 인터스티셜 집괴를 형성한다. 집괴들은 점결함들의 합병에 기인하여 발생하는 3차원 구조이다. 인터스티셜 집괴는 디스로케이션 결함 또는 디-디펙트(D-defect)라고 불리기도 한다. 이러한 집괴들은 때로는 이러한 결함을 검출하기 위해 사용되는 기술에 따라 명명되기도 한다. 따라서, 베이컨시 집괴는 때때로 COP(Crystal Originated Particles), LST(Laser Scattering Tomography)결함, 또는 FPD(Flow Pattern Defects)라고 불리기도 한다. 인터스티셜 집괴는 L/D(Large/Dislocation) 집괴로 알려져 있다. 단결정 실리콘에서 결함에 대한 논의는 울프 및 타우버씨에 의한 전술한 텍스트북의 2장에 제공되어 있으며, 이들도 본 출원의 참고자료로써 사용한다.
많은 파라미터들이 결함의 숫자가 적은 고순도 잉곳을 성장시키기 위해 제어될 필요가 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 예를 들어, 시드결정의 인상속도 및 핫존 구조에서 온도구배를 제어하는 것이 잘 알려져 있다.
보론코브의 이론에서 V대 G의 비(V/G로 언급됨)가 잉곳에서 점결함 농도를 결정하는 것임을 알 수 있으며, 여기서 V는 잉곳의 인상속도이며, G는 잉곳-용융물 접촉면의 온도구배를 나타낸다. 보론코브의 이론은 보론코브씨가 저술한 “The Mechanism of Swirl Defects Formation in Silicon”[Journal of Crystal Growth, Vol. 59, 1982, pp 625-643]에 상세히 기술되어 있다.
보론코브 이론의 적용은 1996년 11월 25일부터 29일 사이에 열린 실리콘물질에 대한 향상된 과학기술에 관한 제2차 국제 심포지움(Second International Symposium on Advanced Science and Technology of Silicon Material)에서 본 출원의 발명자가 발표한 논문 “Effect of Crystal Defects on Device Characteristics”의 페이지 .519에 나타나 있다. 논문의 제15도에서, 본 출원에서 제2도로 재생된, V/G의 함수로써 베이컨시 및 인터스티셜 농도를 도식적으로 표현하였다. 보론코브의 이론은 웨이퍼에서 베이컨시/인터스티셜 혼합의 발생은 V/G에 의해 결정되는 것을 보여준다. 보다 구체적으로는, V/G비가 임계점 이상에서는 베이컨시-풍부잉곳이 형성되는 반면에 V/G비가 임계점 이하에서는 인터스티셜-풍부 잉곳이 형성된다.
물리학자, 재료과학자 및 다른 많은 사람들에 의한 수많은 이론적인 연구나, 초크랄스키 풀러 제작자들에 의한 많은 경험적 연구에도 불구하고 단결정 실리콘 웨이퍼에서 결함밀도를 줄이기 위한 필요성은 계속되고 있다.
결국 궁극적인 요망은 베이컨시 및 인터스티셜 집괴가 없는 무결함 실리콘 웨이퍼에 대한 것이다.
본 발명의 목적은, 인터스티셜 집괴를 방지할 수 있을 정도로 충분히 높지만 베이컨시 집괴를 잉곳의 축방향을 따라서 베이컨시-풍부영역으로 제한할 수 있을 정도로 충분히 낮은 잉곳의 인상속도 프로파일에서 핫존 로내의 용융물로부터 잉곳을 축방향으로 인상시킴으로써 형성되는 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법을 제공하는 데 있다. 이렇게 인상된 상기 잉곳은 각기 베이컨시 집괴를 포함하는 그 중앙의 베이컨시-풍부영역과 상기 베이컨시-풍부영역과 웨이퍼의 가장자리 사이에 위치하며 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 무결함영역을 갖는 복수개의 세미-무결함 웨이퍼로 슬라이싱 된다.
제1도는 단결정 실리콘 잉곳을 성장시키기 위한 초크랄스키 풀러(puller)를 나타내는 개략도이다.
제2도는 보론코브(Voronkov) 이론을 도식화한 도면이다.
제3(a)도 내지 제3(e)도는 그 중앙에 베이컨시-풍부영역(vacancy-rich region)과, 상기 베이컨시-풍부영역과 웨이퍼 가장자리 사이의 무결함영역(pure region)을 갖는 웨이퍼의 제조를 개략적으로 나타낸 도면들이다.
제4(a)도 내지 제4(e)도는 집괴(agglomerates)가 없는 웨이퍼의 제조를 개략적으로 나타낸 도면들이다.
제5도는 본 발명에 따른 시뮬레이션에 의한 인상속도 프로파일의 이론적인 결정과정을 나타낸 플로차트이다.
제6도는 본 발명에 따른 축방향 슬라이싱(axial slicing)에 의한 인상속도 프로파일의 실험적 결정과정을 나타낸 플로차트이다.
제7도는 본 발명에 따른 웨이퍼 확인화(identification)에 의한 인상속도 프로파일의 실험적인 결정과정을 나타낸 플로차트이다.
제8도는 본 발명에 따른 잉곳을 제조하기 위한 시뮬레이션, 축방향 슬라이싱 및 웨이퍼 확인화의 결합을 나타낸 플로차트이다.
제9도는 퍼펙트 실리콘을 형성하기 위한 본 발명에 따른 개량된 초크랄스키 풀러의 개략도이다.
제10도는 본 발명에 따른 바람직한 인상속도 프로파일을 결정하기 위한 인상속도의 변화를 나타낸 도면이다.
제11도는 본 발명에 따른 제 1기준 잉곳의 베이컨시-풍부영역, 인터스티셜-풍부(interstitial rich)영역 및 퍼펙트영역을 나타내는 X레이 토포그라피의 개략도이다.
제12도는 본 발명에 따른 제 2기준 잉곳의 베이컨시-풍부영역, 인터스티셜-풍부(interstitial rich)영역 및 퍼펙트영역을 나타내는 X레이 토포그라피의 개략도이다.
제13도 및 제14도는 본 발명에 따른 베이컨시-풍부웨이퍼 및 퍼펙트 웨이퍼를 각기 성장시키기 위한 인상속도 프로파일을 도식적으로 나타낸 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 초크랄스키 풀러 102 : 가열요소
104 : 가열요소 106 : 내부도가니
108 : 외부도가니 110 : 회전축
112 : 제 1방향 114 : 열차단판
120 : 결정인상축 122 : 제 2 방향
124 : 시드결정 126 : 충전물
128 : 잉곳 130 : 챔버덮개
132 : 냉각포트 914 : 덮개
916 : 열보존물질 130′ : 접촉면
본 발명은 점결함의 농도가 일정한 임계농도를 초과하는 경우에만 점결함으로부터 집괴가 형성될 수 있다는 것을 실현화한 것으로부터 유래한다.
만약 점결함농도(베이컨시 또는 인터스티셜)가 이러한 임계농도 이하로 유지될 수 있다면 잉곳이 인상되어 질 때 집괴가 형성되지 않을 것이다.
점결함농도를 임계 점결함농도 이하로 유지하기 위하여 잉곳-용융물 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 비율(V/G)은, (1) 인터스티셜 집괴를 방지하기 위하여 유지되어야 하는 잉곳-용융물 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 제 1임계비 이상, (2) 베이컨시 집괴를 잉곳의 중앙에 있는 베이컨시-풍부영역내로 제한하기 위하여 초과되지 않도록 하는 잉곳-용융물 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 제 2임계비 이하로 제한된다. 따라서 상기 인상속도 프로파일은 잉곳이 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 인상될 때 온도구배에 대한 인상속도의 비율이 상기 제 1 임계비 이상, 상기 제 2임계비 이하로 유지되도록 조절된다.
본 발명의 다른 형태에 따르면, 인터스티셜 집괴를 방지할 정도로 충분히 높지만 베이컨시 집괴를 방지할 정도로 충분히 낮은 잉곳의 인상속도프로파일에서 잉곳이 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 인상된다. 따라서, 이러한 잉곳이 웨이퍼로 슬라이싱되면 상기 웨이퍼들은 점결함은 포함하지만 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 무결함(pure) 실리콘 웨이퍼가 된다.
본 발명의 상기 형태에 따르면, 만약 V/G비가 보다 좁은 범위내로 제한되면 점(point) 인터스티셜농도나 점 베이컨시농도 모두 집괴를 형성하는 임계 점결함농도 이하로 유지될 수 있도록 결정된다.
무결함 실리콘을 형성하기 위하여, 인터스티셜 집괴를 방지하기 위하여 유지되어야 하는, 잉곳-용융물 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 제 1 임계비가 결정된다. 베이컨시 집괴를 방지하기 위하여 초과되지 않도록 하는, 잉곳-용융물 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 제 2 임계비도 결정된다. 이어서, 잉곳이 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 인상되어질 때 온도구배에 대한 인상속도의 비율이 상기 제1임계비 이상, 상기 제2임계비 이하로 유지되는 인상속도 프로파일이 결정된다.
잉곳-용융물 접촉면에서 온도구배에 대한 인상속도의 비율이 상기 두 개의 임계비 사이에서 유지되도록 하기 위해서는 반경방향(radial) 온도구배 및 축방향(axial) 온도구배가 고려되어진다. 반경방향에서 웨이퍼를 가로지르는 온도구배는 가장자리부와 비교하여 웨이퍼의 중앙부가 경험하는 다른 열적 환경으로 인하여 일반적으로 다양할 것이다.
보다 구체적으로는, 온도구배는 일반적으로 열적특성으로 인하여 웨이퍼의 중앙에 비하여 웨이퍼 가장자리에서 보다 높다. 인상속도는 웨이퍼를 가로질러 항상 일정하다. 따라서, V/G의 비는 일반적으로 반경방향에서 웨이퍼의 중앙으로부터 가장자리로 감에 따라 감소한다. 상기 인상속도 및 핫존 로는 V/G비가 웨이퍼의 중앙으로부터 웨이퍼의 가장자리의 확산거리 이내에 까지 집괴를 유발하는 임계 점결함농도 이하로, 즉 상기 제 1및 제 2임계비 사이로 유지되도록 설계한다. 유사한 고려를 축방향에 대하여 적용한다. 축방향에서는 온도구배가 일반적으로 잉곳의 증가된 열량(thermal mass)에 기인하여 잉곳이 보다 많이 인상될 수록 감소된다. 따라서, 잉곳이 인상될 때, 인상속도는 일반적으로 상기 제 1 및 제 2임계비 사이에서 V/G의 비가 유지되도록 감소되어야만 한다.
따라서, V/G를 두개의 임계비 사이에서 유지되도록 인상속도를 제어함으로써 그 중앙에 베이컨시-풍부영역을 가지며 상기 베이컨시-풍부영역과 웨이퍼 가장자리 사이에 무결함영역을 갖는 세미-무결함 웨이퍼들이 형성될 수 있다. 상기 베이컨시-풍부영역은 집괴 결함 뿐만아니라 베이컨시 점결함도 포함할 수 있으며, 상기 무결함영역은 베이컨시 집괴 또는 인터스티셜 집괴 어느 것도 포함하지 않는다. 선택적으로 그리고 바람직하게는 점결함은 포함될 수 있지만 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 무결함 웨이퍼들이 형성될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 임계비는 실험적으로 또는 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다. 상기 임계비들은 기준잉곳을 웨이퍼로 슬라이싱함으로써 또는 기준잉곳을 축방향으로 슬라이싱함으로써 실험적으로 결정될 수 있다. 실험 및 시뮬레이션 기술을 결합적으로 사용할 수도 있다.
특히, 상기 제 1 및 제 2 임계비는 기준잉곳을 인상속도의 일정 범위에 걸쳐 가변시킨 인상속도에서 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 인상시킴으로써 실험적으로 결정될 수 있다. 이어서 상기 잉곳은 웨이퍼로 슬라이싱된다. 세미-무결함(semi-pure) 웨이퍼에 대하여는 설정된 크기의 베이컨시-풍부영역를 가지며 인터스티셜 집괴가 없는 웨이퍼가 확인되어진다. 바람직하게는 최소의 베이컨시-풍부영역을 가지며 또한 인터스티셜 집괴가 없는 웨이퍼가 확인되어진다. 세미-무결함 실리콘을 위한 상기 제 1 및 제 2 임계비는 상기 확인되어진 웨이퍼의 인상속도 및 잉곳내에서 상기 확인된 웨이퍼의 위치로부터 계산되어진다.
무결함 실리콘 웨이퍼에 대한 상기 제 1 및 제 2 임계비를 결정하기 위해서는 기준잉곳이 인상되고, 웨이퍼로 슬라이싱된 후 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 웨이퍼가 확인되어진다. 무결함 실리콘을 위한 상기 제 1 및 제 2임계비는 상기 확인되어진 웨이퍼의 인상속도 및 잉곳내에서 상기 확인된 웨이퍼의 위치로부터 계산되어진다.
상기 기준잉곳은 바람직하게는, 제 1인상속도로부터 상기 제 1인상속도 보다 작은 제 2인상속도로, 상기 제 1인상속도보다 작거나 또는 높으며, 상기 제2인상속도보다 높은 제3인상속도에 이르는 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도에서 인상되어진다. 상기 제 1, 제 2 및 제 3인상속도들은 바람직하게는 잉곳의 원하는 직경과 예상되는 V/G비에 의존한다. 바람직하게는 인상속도에서의 선형적 변화가 상기 제 1 및 제 2 임계비가 결정될 수 있도록 사용된다.
다른 실험 기술에서는, 기준잉곳이 일정한 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도에서 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 인상되어진다. 이어서 상기 기준잉곳은 축방향으로 슬라이싱된다. 세미-무결함 웨이퍼를 위하여 상기 축방향으로 슬라이싱된 기준잉곳에서 최소의 베이컨시-풍부영역을 가지며 인터스티셜 집괴가 없는 적어도 하나의 축방향 위치가 확인되어진다. 상기 세미-무결함 실리콘을 위한 상기 제 1 및 제 2 임계비는 상기 축방향으로 슬라이싱된 잉곳내에서 상기 확인된 축방향 위치에 대응하는 인상속도로부터 계산되어 진다.
퍼펙트 실리콘을 형성하기 위하여 축방향으로 슬라이싱된 기준잉곳 내에서 인터스티셜 및 베이컨시 집괴가 없는 적어도 하나의 축방향 위치가 확인되어진다. 무결함 실리콘을 위한 상기 제 1 및 제 2 임계비는 상기 확인된 적어도 하나의 축방향 위치와 상기 축방향으로 슬라이싱된 잉곳내에서 상기 확인된 축방향 위치의 지점으로부터 계산되어진다.
상기 제 1 및 제 2임계비는 또한 시뮬레이션을 사용하여 이론적으로 결정될 수도 있다. 특히, 상기 제1 및 제2 임계비는 보론코브의 이론으로부터 확인될 수도 있다. 반경방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도는 잉곳 인상 동안에 특정의 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 결정될 수도 있다. 축방향 온도 프로파일에 대한 인상속도는 잉곳 인상 동안에 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 결정될 수도 있다. 잉곳에서 온도구배에 대한 인상속도의 비율이 상기 제 1임계비 이상, 제 2 임계비 이하로 유지되는 인상속도 프로파일이 상기 반경방향 온도구배 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도 및 축방향 온도구배 프로파일에 대한 상기 시뮬레이팅된 인상속도로부터 결정될 수 있다.
또한, 무결함 실리콘을 위한 상기 제 1 및 제 2임계비가 두 단계의 과정으로 확인될 수 있다는 것도 알 수 있을 것이다. 먼저, 세미-무결함 실리콘을 위한 제 1 및 제 2 임계비는 실험적 및/또는 이론적으로 결정될 수 있다. 다음에, 핫존 구조가 상기 제 1 및 제 2임계비가 실험적 및/또는 이론적으로 결정될 때까지 수정되어질 수 있다.
본 발명은 하나의 실리콘 잉곳으로부터 제조되는 복수개의 세미-무결함 단결정 실리콘 웨이퍼를 제공할 수 있다. 상기 세미-무결함 실리콘 웨이퍼의 각각은 베이컨시 집괴를 포함하는 중앙에 형성된 베이컨시-풍부영역과 상기 베이컨시-풍부영역과 웨이퍼 가장자리 사이에서 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 무결함영역을 갖는다. 상기 각 웨이퍼의 베이컨시-풍부영역은 본질적으로 동일 직경을 갖는다. 바람직하게는, 상기 무결함영역은 웨이퍼 면적의 적어도 36 %이며, 보다 바람직하기로는 웨이퍼 면적의 적어도 60%가 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 한편, 본 발명은 많은 다른 형태로 구현될 수 있으며, 이하에서 언급될 실시예들로 한정되는 것은 아니다.
<개관 : 베이컨시-풍부 및 퍼펙트 웨이퍼>
제3(a)도 내지 제3(b)도를 참조하여, (1) 그 중앙에 형성되며 베이컨시 집괴를 포함하는 베이컨시-풍부영역 및 (2) 상기 베이컨시-풍부영역과 상기 웨이퍼 가장자리 사이에 위치하며 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 무결함영역(pure region)을 갖는 세미-무결함 웨이퍼의 제조에 대한 개관을 설명한다. 제3(a)도에서 보여지는 바와 같이, 이러한 베이컨시-풍부 웨이퍼의 제조는 보론코브(Voronkov)의 이론으로부터 시작한다. 보론코브의 이론은 제3(a)도에 도식적으로 표시되어 있다. 가장자리(E)로부터 시작하여 중앙(C)에서 끝나는 선에서 보여지듯이, 잉곳 용융물 표면에서 온도구배에 대한 인상속도의 비가, V/G로 표현되는, “포인트 a”로 표시된 가장자리(E)로부터의 확산거리에서의 (V/G)1보다 크고, 중앙(C)에서의 (V/G)1보다 작게 유지된다면 그 중앙에 베이컨시-풍부영역 및 상기 베이컨시-풍부영역과 웨이퍼 가장자리 사이의 무결함영역을 갖는 세미-무결함 웨이퍼가 제조될 수 있다는 것이 본 발명에 따라 밝혀졌다 특히, V/G는 잉곳에서 웨이퍼를 가로지르는 반경방향으로 변화할 것이며, 일반적으로 웨이퍼의 중앙과 가장자리에서의 다른 열적 특성에 기인하여 웨이퍼 중앙으로부터 가장자리로 감에 따라 감소할 것이다. 따라서. 주어진 웨이퍼는 제3(a)도에서 보여지듯이 그 중앙(C)으로 부터 가장자리(E)에 이르기까지 반경방향 V/G범위를 갖는다.
실리콘 잉곳 및 웨이퍼의 제조에서의 최대 관심은 웨이퍼에서 베이컨시 또는 인터스티셜의 집괴(agglomerates)의 형성에 있다. 집괴들은 용융물로부터 잉곳의 제작 초기 동안에 형성되는 점결함의 합병에 기인하여 형성되는 것으로 알려져 있다. 상기 점결함 농도는 일반적으로 상기 실리콘 잉곳과 실리콘 용융물 사이의 접촉면에서의 조건에 의해 결정된다. 이어서, 잉곳이 더욱 인상됨에 따라 확산 및 냉각이 집괴를 형성하기 위한 점결함의 합병을 결정한다.
제3(b)도에서 보여지듯이, 본 발명에 따르면, 각 점결함이 그 이하에서 집괴로 합병되지 않는 임계 베이컨시 점결함 농도 [V]*및 임계 인터스티셜 점결함 농도 [I]*가 존재한다는 것이 알려졌다. 본 발명에 따르면, 만약 점결함의 농도가 웨이퍼의 주변영역에서 이러한 임계 농도 이하로 유지된다면 베이컨시-풍부영역이 웨이퍼의 중앙에 형성되고, 웨이퍼의 가장자리와 상기 베이컨시-풍부영역 사이에 무결함영역이 형성된다는 것이 밝혀졌다.
따라서, 제3(b)도에서 보여지듯이, 베이컨시 농도는 그 중앙(C) 근처를 제외하고 웨이퍼를 가로질러 임계 베이컨시 농도 [V]*이하로 유지된다. 따라서, 제3(c)도에서 보여지듯이, 베이컨시-풍부영역 [V]이 그 중앙에 형성되며, 베이컨시-풍부영역 [V]의 외곽으로부터 웨이퍼 가장자리의 영역은 베이컨시 집괴가 없으며, [P]로 표시한다(무결함 또는 퍼펙트).
인터스티셜에 대하여 다시 제3(b)도를 참조하면, 인터스티셜 농도는 웨이퍼의 중앙으로부터 포인트(a)에 대응하는 웨이퍼의 가장자리(E)로부터 확산거리 (L1)에 이르기 까지 상기 임계 인터스티셜 농도 [I]*이하로 유지된다. 웨이퍼의 확산거리 (L1)과 가장자리(E) 사이에서, 비록 상기 인터스티셜 농도가 초기에 잉곳-용융물 접촉면에서 상기 임계 농도 [I]*이상이라면, 확산에 의해 인터스티셜 베이컨시는 잉곳으로부터 확산되어 나가고 결정성장 동안에 집괴를 형성하지 않는다. 따라서, 제3(c)도에서 보여지듯이 그 중앙에 베이컨시-풍부영역 [V]와 가장자리와 상기 베이컨시-풍부영역 사이에 퍼펙트 영역 [P]이 형성된다. 바람직하게는 상기 무결함영역 [P]은 웨이퍼 면적의 적어도 36%, 보다 바람직하게는 웨이퍼 면적의 적어도 60 %가 된다.
제3(c)도에서의 웨이퍼를 형성하기 위하여 V/G는 포인트(a)에서 (V/G)1보다 크며, 중앙(C)에서 (V/G)2와 같거나 보다 적도록 유지되어야 한다. V/G의 비율을 상기 두 임계값 사이에서 유지되도록 하기 위해서는 두개의 열적 고려를 하여야 한다. 첫째로, 웨이퍼의 중앙(C)로부터 웨이퍼의 확산거리(a)에 이르는 반경방향 온도구배 G가 이러한 값내에 유지되어야 한다. 따라서, 중앙에서의 V/G는 베이컨시 집괴를 베이컨시-풍부영역내로 억제하기 위하여 (V/G)2에 근접해야 한다. 더구나, 가장자리로부터의 확산거리(L1)에서의 V/G는 인터스티셜 집괴를 방지하기 위하여 (V/G)1보다 크게 유지되어야 한다. 따라서, 로의 핫존은 웨이퍼의 중앙으로부터 웨이퍼의 확산거리에 이르기 까지 V/G가 (V/G)2와 (V/G)1사이에서 유지되도록, G의 변화가 유지되어야 한다.
두번째의 고려는, G가 웨이퍼가 시드(seed)로부터 시작하여 테일(tail)에서 끝날 때 까지 용융물로부터 인상됨에 따라 축방향으로 변화될 것이라는 것이다. 특히, 잉곳의 증가하는 열적 질량, 용융물의 감소하는 열적 질량 및 다른 열적 고려는 일반적으로 잉곳이 용융물로부터 인상될 때 G를 감소시킬 것이다. 따라서, V/G를 상기 제 1 및 제 2임계비 사이에 유지하기 위해서는 인상속도 프로파일은 잉곳이 핫존 로내에서의 실리콘 용융물로부터 인상되어짐에 따라 조정되어진다.
잉곳이 인상됨에 따라 V/G를 제어함에 의하여, 베이컨시 집괴는 제3(d)도에서 보여지듯이 잉곳의 축(A)에 근접하는 베이컨시-풍부영역 [V]으로 제한할 수 있다. 인터스티셜 집괴는 형성되지 않으며, 베이컨시-풍부영역 [V] 바깥의 잉곳 영역은 무결함 또는 퍼펙트를 나타내는 [P]로 표시된다. 제3(d)도에서 또한 보여지듯이, 이것은 베이컨시 집괴를 포함하며 그 중앙에 위치하는 베이컨시-풍부영역 [V]과 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없으며 웨이퍼 가장자리와 상기 베이컨시-풍부영역 사이에 위치하는 무결함영역을 갖는 복수개의 세미-무결함 웨이퍼를 생산한다. 상기 베이컨시-풍부영역의 직경은 각 웨이퍼에서 동일하다. 단일 잉곳으로부터 형성된 상기 복수개의 웨이퍼에 대한 확인은, 일반적으로 모든 웨이퍼상에 표시되는 알파뉴메릭(alphanumeric)코드인 제3(d)도에서 표시된 “ID”인 ID수로 파악될 수 있다. 이러한 18개의 기호는 단일 잉곳으로부터 나오는 모든 웨이퍼를 확인할 수가 있다.
제3(e)도는 V/G를 잉곳이 용융물로부터 인상될 때 상기 두 임계비 사이에서 유지되도록 사용되는 인상속도 프로파일을 나타낸다. 일반적으로 G는 잉곳이 용융물로부터 인상됨에 따라 감소되며, 인상속도 V는 또한 V/G가 상기 두 임계비 사이에서 유지되도록 감소된다. 예상되는 공정 변수들을 허용하기 위해서는 바람직하게는 V/G는 상기 제 1 및 제 2 임계비 사이의 중간에 유지되어진다. 따라서, 바람직하게는 공정변수를 허용하기 위하여 경계영역이 유지된다.
<개관 :무결함 실리콘 웨이퍼>
제4(a)도 내지 제4(e)도는 제3(a)도 내지 제3(e)도에 대응하며 무결함 실리콘 잉곳 및 웨이퍼를 형성하기 위한 인상속도 프로파일의 제어를 나타낸다. 제4(a)도에서 보여지듯이, 만약 V/G가 웨이퍼 중앙(C)와 웨이퍼 가장자리(E)로부터의 확산거리(a)사이에서 보다 근접한 허용치 내에서 유지된다면, 인터스티셜 집괴 뿐만아니라 베이컨시 집괴의 형성은 웨이퍼 전체에 걸쳐 방지될 것이다. 따라서, 제4(b)도에서 보여지듯이 웨이퍼의 중앙(잉곳의 축 A)에서 V/G의 비는 베이컨시 집괴를 형성하는 상기 임계비 (V/G)2보다 낮게 유지된다.
유사하게, V/G는 인터스티셜 집괴를 형성하는 상기 임계비 (V/G)1이상으로 유지된다. 따라서, 제4(c)도의 무결함 실리콘 [P]는 인터스티셜 집괴 및 베이컨시 집괴가 없이 형성된다. 상기 무결함 잉곳은 제4(d)도에서 보여지듯이 일련의 무결함 웨이퍼를 형성한다. 무결함 실리콘을 위한 인상속도 프로파일이 제4(e)도에 나타난다.
<인상속도 프로파일의 결정>
본 발명에 따르면, 그 중앙에 베이컨시-풍부영역과 베이컨시-풍부영역과 웨이퍼 가장자리 사이의 무결함영역을 갖는 세미-무결함 웨이퍼를 형성하기 위하여는, 잉곳이 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 인상될 때 잉곳내에서의 온도구배에 대한 인상속도의 비가 제 1임계비 이상, 제 2임계비 이하로 유지되도록 인상속도 프로파일(제3(e)도)이 결정된다. 유사하게, 점결함은 포함될 수 있지만 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 무결함 실리콘을 형성하기 위해서는, 잉곳이 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 인상될 때 온도구배에 대한 인상속도의 비가 제 1 임계비 이상, 제 2 임계비 이하로 유지되도록 인상속도 프로파일(제4(e)도)이 결정된다. 상기 인상속도 프로파일에 대한 결정을 이하에서 설명한다.
상기 인상속도 프로파일은 시뮬레이션에 의해 이론적으로, 실험적으로 기준 잉곳을 축방향으로 슬라이싱함으로써, 실험적으로 기준잉곳을 웨이퍼들로 슬라이싱함으로써, 또는 이들 기술의 결합에 의해 결정될 수 있다. 더구나, 무결함 실리콘을 위한 인상속도 프로파일은 우선 세미-무결함 실리콘을 위한 인상속도 프로파일을 결정하고 이어서 무결함 실리콘을 위한 인상속도 프로파일을 얻기 위하여 핫존 구조를 변경함으로써 결정될 수 있다. 이러한 기술들을 이하에서 설명한다.
<시뮬레이션에 의한 인상속도 프로파일>
제5도를 참조하면, 시뮬레이션에 의한 인상속도 프로파일의 이론적인 결정에 대하여 이하에서 설명한다. 제5도에서 보여지듯이, 상용화된 시뮬레이션 소프트웨어가 블록 502에서 V/G에서의 반경변화(△(V/G)로 언급됨)를 시뮬레이션하기 위해 사용될 수 있다. 이어서, 블록 504에서 중앙에서부터 가장자리로부터의 확산거리(L1)에 이르는 V/G에서의 변화가 세미-무결함 웨이퍼 또는 무결함 웨이퍼를 형성하기 위한 기준을 만족시킬 만큼 충분히 작은 지에 관하여 결정이 이루어진다. 특히, 제3(c)도에 나타나는 베이컨시-풍부영역을 갖는 실리콘을 위해서는 상기 △(V/G)는 웨이퍼의 반경(d)와 반경(a) 사이의 모든 영역에 대하여 (V/G)1및 (V/G)2사이에 있어야 한다. 바꾸어 말하면, 인터스티셜 점결함 농도는 중앙(C)와 (a) 사이의 웨이퍼 반경에 대하여 [I]*보다 작아야 하며, 베이컨시 점결함 농도는 (d) 보다 큰 웨이퍼 반경에 대하여 [V]*보다 작아야 한다. 유사하게, 제4도에서 보여지는 바와 같이 무결함 실리콘을 형성하기 위해서는, 상기 △(V/G)가 중앙(C)로부터 확산거리(a)에 이르는 반경에 대하여 [V]가 임계농도 [V]*이하로 유지되며, [I]가 임계농도 [I]*이하로 또한 유지되도록 하기 위하여 (V/G)2- (V/G)1과 같거나 작아야 한다.
제5도에 대한 설명을 계속하면, 블록 504에서 만약 블록 502에서 결정되는 V/G에서의 반경변화가 세미-무결함 또는 무결함 웨이퍼(제3(d)도 및 제4(d)도)를 위한 조건을 만족시킬 만큼 충분히 크다면, 상기 핫존은 상기 구배가 원하는 조건을 만족시킬 만큼 충분히 작을 때까지 블록 506에서 수정되어지고 다시 시뮬레이트 된다. 특히, 제9도에서 보여지는 것처럼 상기 핫존은 열차단판(114)에 덮개(914)를 추가함으로써, 그리고 상기 덮개(914)와 열차단판(114) 사이의 공간을 카본페라이트(carbon ferrite)와 같은 열보존물질로 충전함으로써, 수정될 수 있다. 다른 핫존의 변경이 필요하다면 온도구배를 감소시키기 위하여 이루어질 수 있다.
다시 제5도를 참조하면, V/G의 축방향 변화의 시뮬레이션이 블록 508에서 잉곳이 인상됨에 따라 △(V/G)의 변화를 결정하기 위하여 수행되어진다. 다시, 블록 510에서 상기 변화가 웨이퍼가 성장됨에 따라 원하는 특성을 유지하기에 충분히 적은 지 여부에 관하여 테스트가 수행된다. 그렇지 않으면 핫존이 블록 506에서 수정된다. 이어서, 블록 512에서 인상속도 프로파일이 제3(e)도 또는 제4(e)도에서 보여지는 바와 같이 임계 V/G를 유지하기 위하여 결정된다. 이어서 잉곳들이 블록 514에서 상기 인상속도로 제조되어진다. 바람직하게는 인상속도 프로파일이 전형적인 공정변수들을 보상할 수 있는 경계영역을 유지할 수 있도록 상기 임계비들 사이의 중간에서 V/G가 유지되도록 블록 512에서 사용된다.
<축방향 슬라이싱에 의한 인상속도 프로파일>
제6도를 참조하면, 축방향 슬라이싱을 사용한 인상속도 프로파일에 대한 실험적 결정을 지금부터 설명한다. 제6도에서 보여지듯이, 기준잉곳이 블록 602에서 다양한 인상속도로 인상되어진다. 바람직한 인상속도 프로파일을 결정하기 위하여 일정한 인상속도 범위가 제10도에서 보여지듯이 사용된다. 제10도에서 보여지듯이, 상기 인상속도는 1.2 mm/min과 같은 고인상속도(a)로부터 0.5 mm/min의 저인상속도(c) 및 다시 고인상속도로 조정된다. 상기 저인상속도는 0.4 mm/min 또는 그 이하일 수도 있다. 인상속도 (b) 및 (d)에서의 변화는 선형적인 것이 바람직하다. 제11도 및 제12도에서 보여지는 단면적을 갖는 잉곳이 제조될 수 있다. 제11도 및 제12도는 잉곳내에서 베이컨시-풍부영역 [V], 인터스티셜-풍부영역 [I] 및 퍼펙트영역 [P]을 각각 보여준다. 이러한 영역들은 제11도 및 제12도의 선에 의해 나타나지 않은 다양한 농도의 집괴를 가질 수 있다는 것은 당업자에게 있어서는 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
다시 제6도로 돌아가서, 잉곳이 블록 604에서 축방향으로 슬라이싱된다. 따라서, 제11도를 참조하면, 세미-무결함 실리콘에 대하여 잉곳이 축방향으로 슬라이싱되고, 집괴농도가 커퍼 데코레이션(copper decoration), 세코에칭(secco-etching), XRT(X-Ray Topography) 분석, 라이프타임(lifetime) 측정 또는 다른 일반적인 기술과 같은 종래 기술들을 사용하여 축방향 슬라이싱내에서 측정된다. 바람직하게는, XRT분석, 라이프타임 측정이 잉곳이 축방향으로 절단되고, 미러(mirror) 에칭된 후, 질소분위기 하에서 800℃에서 4시간, 1000℃에서 16시간 어닐링된 후 측정된다. 제11도에서 보여지듯이 축방향 위치 P1은 큰 베이컨시-풍부영역 및 상대적으로 적은 퍼펙트영역을 가질 것이다. 축방향 위치 P2은 작은 베이컨시-풍부영역 및 보다 큰 퍼펙트 영역을 가질 것이다. 축방향 위치 P3은 가능한 가장 작은 베이컨시-풍부영역 및 인터스티셜 집괴-풍부영역의 도입없이 가능한한 가장 큰 퍼펙트영역을 가질 것이다. 축방향 위치 P4은 가장 작은 베이컨시-풍부영역을 가지지만, 바람직하지 않은 큰 인터스티셜-풍부영역을 가질 것이다. 따라서, 블록 608에서, 상기 V/G는 제11도의 잉곳의 축방향 위치에 근거한 축방향위치 P3에 대하여 결정된다. 블록 610에서 V/G를 만족시키는 인상속도 프로파일이 웨이퍼가 인상됨에 따라 상기 P3위치에 대하여 결정되며, 이어서 잉곳이 제조된다.
상기 축방향 위치 P3은 공정변수들이 인터스티셜영역의 성장을 유발하기 때문에 실제 생산시에는 사용될 수 없다는 것은 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 위치 P2와 P3사이의 축방향 위치가 공정변수들에도 불구하고 인터스티셜 집괴의 도입이 없이 수용할 수 있는 작은 베이컨시-풍부영역이 포함되도록 선택될 수 있다.
축방향 잉곳 슬라이싱이 무결함 실리콘을 위해 설계된 핫존에서 인상된 잉곳에 대하여 또한 수행될 수 있다. 그러한 잉곳이 제12도에 나타나 있다.
제11도에서와 같이 베이컨시-풍부영역 [V], 인터스티셜-풍부영역 [I] 및 퍼펙트영역 [P]이 보여진다. 제12도에서 보여지듯이, 축방향 위치 P5내지 P10은 제11도와 관련하여 설명된 것과 유사하게 중앙에 베이컨시-풍부영역을 포함한다. 위치 P7및 P10은 인터스티셜-풍부 링 및 중앙의 퍼펙트영역을 포함한다. 그러나, 위치 P6및 P9은 중앙에 베이컨시들이 없으며 가장자리에 인터스티셜들이 없기 때문에 모두 퍼펙트영역이다. 따라서, 블록 606에서 위치 P6및 P9에 대응하는 축방향 위치가 선정되고 블록 608에서 이러한 축방향 위치에 대한 V/G가 결정된다. 이러한 V/G를 유지하기 위한 인상속도 프로파일이 블록 610에서 결정되며 잉곳이 블록 612에서 제조된다. 위치 P6및 P9에 인접한 축방향 위치의 범위가 무결함 실리콘을 제조하기 위하여 선정될 수 있다. 따라서, 실질적인 V/G가 여전히 무결함 실리콘 특성을 유지하는 공정변수를 허용할 수 있도록 선택될 수 있다.
<웨이퍼 확인화에 의한 인상속도 프로파일>
제7도를 참조하면, 웨이퍼 확인화에 의한 인상속도 프로파일에 대한 실험적 결정을 지금부터 설명한다. 제7도에서 보여지듯이, 기준잉곳이 블록 702에서 다양한 인상속도로 인상되어진다. 바람직한 인상속도 프로파일을 결정하기 위하여 일정한 인상속도 범위가 제10도에서 보여지듯이 사용된다. 예를들어, 상기 인상속도는 1.2 mm/min과 같은 고인상속도(a)로부터 0.5 mm/min의 저인상속도(c) 및 다시 고인상속도로 조정된다. 상기 저인상속도는 0.4 mm/min 또는 그 이하일 수도 있다. 인상속도 (b) 및 (d)에서의 변화는 선형적인 것이 바람직하다. 제11도 및 제12도에서 보여지는 단면적을 갖는 잉곳이 제조될 수 있다.
제7도로 돌아가서, 상기 잉곳은 블록 704에서 반경방향으로 슬라이싱되어 복수개의 웨이퍼로 된다. 따라서, 제11도를 참조하면, 세미-무결함 실리콘에 대하여 상기 잉곳이 슬라이싱되어 견본 웨이퍼 W1내지 W4를 제공하게 된다.
이어서 집괴농도가 커퍼 데코레이션(copper decoration), 세코에칭 (secco-etching), 라이프타임(lifetime)측정 또는 다른 일반적인 기술과 같은 종래 기술들을 사용하여 상기 웨이퍼내에서 측정된다. 제11도에서 보여지듯이, 웨이퍼 W1은 큰 베이컨시-풍부영역 및 상대적으로 적은 퍼펙트영역을 가질 것이다. 웨이퍼 W2은 작은 베이컨시-풍부영역 및 보다 큰 퍼펙트영역을 가질 것이다. 웨이퍼 W3은 가능한 가장 작은 베이컨시-풍부영역 및 인터스티셜 집괴-풍부영역의 도입없이 가능한 한 가장 큰 퍼펙트영역을 가질 것이다. 웨이퍼 W4은 매우 작은 베이컨시-풍부영역을 가지지만, 바람직하지 않은 큰 인터스티셜-풍부영역을 가질 것이다. 따라서, 블록 708에서, V/G는 제11도의 잉곳의 축방향 위치에 근거한 웨이퍼 W3에 대하여 결정된다. 블록 710에서 인상속도 프로파일이 웨이퍼가 인상됨에 따라 상기 웨이퍼 W3에 대하여 결정되며, 이어서 잉곳이 제조된다.
상기 웨이퍼 W3의 축방향 위치가 공정변수들이 인터스티셜영역의 성장을 유발하기 때문에 실제 생산시에는 사용될 수 없다는 것은 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 웨이퍼 W2와 W3사이의 웨이퍼의 축 방향 위치가 공정변수들에도 불구하고 인터스티셜 집괴의 도입이 없이 수용할 수 있는 작은 베이컨시-풍부영역이 포함되도록 선택될 수 있다.
웨이퍼 슬라이싱이 퍼펙트 실리콘을 위해 설계된 핫존에서 인상된 잉곳에 대하여 또한 수행될 수 있다. 그러한 잉곳이 제12도에 나타나 있다. 제11도에서와 같이 베이컨시-풍부영역 [V], 인터스티셜-풍부영역 [I] 및 퍼펙트영역 [P]이 보여진다. 제12도에서 보여지듯이, 복수개의 웨이퍼 W5내지 W10은 제11도와 관련하여 설명된 것과 유사하게 중앙에 베이컨시-풍부영역을 포함한다. 웨이퍼 W7및 W8은 인터스티셜-풍부 링 및 중앙의 퍼펙트영역을 포함한다. 그러나, 웨이퍼 W6및 W9은 중앙에 베이컨시들이 없으며 가장자리에 인터스티셜들이 없기 때문에 모두 퍼펙트영역이다. 따라서, 블록 706에서 웨이퍼 W6및 W9에 대응하는 축방향 위치가 선정되고, 블록 708에서 이러한 축방향 위치에 대한 V/G가 결정된다. 이러한 V/G를 유지하기 위한 인상속도 프로파일이 블록 710에서 결정되며, 잉곳이 블록 712에서 제조된다. 웨이퍼 W6및 W9에 인접한 웨이퍼 위치의 범위가 무결함 실리콘을 제조하기 위하여 선택될 수 있음은 당업자에게 있어서 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 실질적인 V/G가 여전히 무결함 실리콘 특성을 유지하는 공정변수를 허용할 수 있도록 선택될 수 있다.
<실험적 및 시뮬레이션 기술에 의한 인상속도 프로파일>
제8도를 참조하면, 시뮬레이션, 축슬라이싱 및 웨이퍼 확인화의 결합이 본 발명에 따라 잉곳 제조를 위해 사용될 수 있다. 제8도의 블록 502에서 보여지듯이, 시뮬레이션이 인상속도의 범위를 결정하는 데 사용될 수 있다.
블록 804에서 복수개의 기준잉곳이 성장될 수 있다. 상기 잉곳의 일부는 블록 806에서 축방향으로 슬라이싱되고, 일부는 808에서 웨이퍼로 슬라이싱된다. 최적의 V/G가 블록 814에서 축방향의 슬라이싱, 웨이퍼 확인화 및 시뮬레이션의 결과의 상관관계로부터 결정된다. 이어서 블록 812에서 인상속도 프로파일이 결정되고, 잉곳들이 블록 814에서 제조된다. 이러한 과정이 무결함 실리콘을 얻기 위하여 두번 수행될 수 있으며, 상기 핫존은 세미-무결함 실리콘을 얻은 후 필요하다면 수정되어질 수 있다.
실제의 인상속도 프로파일은 원하는 잉곳의 직경, 사용되는 특정의 핫존 로 및 실리콘 용융물의 품질등을 포함하며 이에 한정되지 않은 많은 변수들에 의존한다. 제13도 및 제14도는 시뮬레이션과 실험적 기술(제8도)의 결합을 이용하여 결정된 인상속도 프로파일을 나타낸다. 제13도는 12 cm 직경의 베이컨시-풍부영역을 형성하고 64 %의 무결함 실리콘영역을 제공하기 위하여 100 cm의 길이와 200 mm직경을 갖는 잉곳을 성장시키기 위한 인상속도 프로파일을 보여준다. 미쓰비시 머티리얼 이쿠노(Mitsubishi Material Ikuno)에 의해 제작된 모델명 Q41 핫존 로가 사용되었다. 제14도는 제11도의 수정된 핫존이 사용된 것을 제외하고는 제13도와 같은 잉곳 파라미터를 사용하여 무결함 실리콘을 성장시키기 위한 인상속도 프로파일을 나타낸다.
따라서, 만약 상기 V/G비가 보다 세밀하게 제어된다면 본 발명은 하나의 실리콘 잉곳으로부터 제조된 복수개의 무결함 단결정 실리콘 웨이퍼를 생산할 수 있으며, 상기 각 무결함 실리콘 웨이퍼에는 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 존재하지 않는다.
따라서, 잉곳-용융물 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 비를 상부 하부 경계 사이에 유지시킴으로써 집괴 결함들이 웨이퍼 중앙의 베이컨시-풍부영역으로 억제될 수 있으며, 또는 제거되어 무결함 실리콘 웨이퍼를 생산할 수도 있게 된다는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Claims (58)
- 잉곳과 용융물과의 접촉면에서 인터스티셜 집괴를 방지하기 위하여 유지되어야만 하는, 온도구배에 대한 인상속도(pull rate)의 제1 임계비를 결정하는 단계; 상기 잉곳과 용융물과의 접촉면에서 베이컨시 집괴를 상기 잉곳의 중앙에 있는 베이컨시-풍부영역내로 제한시키기 위하여 초과되지 않도록 하는, 온도구배에 대한 인상속도의 제2 임계비를 결정하는 단계; 상기 잉곳이 상기 핫존 로에서 실리콘 용융물로부터 인상될 때 잉곳내에서 상기 온도구배에 대한 인상속도의 비가 상기 제1 임계비 이상 및 상기 제2 임계비 이하에서 유지되는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계; 및 상기 인터스티셜 집괴를 방지할 수 있도록 상기 제1 임계비 이상 및 베이컨시 집괴를 잉곳의 축방향을 따라서 베이컨시-풍부영역내로 제한시킬 수 있도록 상기 제2 임계비 이하에서 유지되는 인상속도 프로파일에서 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 잉곳을 축방향으로 인상하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 인상하는 단계에 이후에, 상기 인상된 잉곳을 베이컨시 집괴를 포함하는 그 중앙의 베이컨시-풍부영역과, 베이컨시-풍부영역과 잉곳의 가장자리 사이에 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 무결함영역을 갖도록 반경방향으로 슬라이싱하는 단계가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 임계비와 제2 임계비를 결정하는 단계는 0.4 내지 1.2 mm/min 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계; 상기 기준잉곳을 웨이퍼로 슬라이싱하는 단계; 최소의 베이컨시-풍부영역을 가지며, 인터스티셜 집괴가 없는 웨이퍼를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 웨이퍼의 인상속도와 상기 확인된 웨이퍼의 잉곳 내에서의 위치로부터 상기 제1 및 제2 임계비를 계산하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계는, 제1 인상속도로부터 상기 제1 인상속도보다 낮은 제2 인상속도로, 상기 제2 인상속도보다 높은 제3 인상속도로 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 상기 기준잉곳을 인상시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 인상속도는 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 선형적(linearly)으로 가변되는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 임계비와 제2 임계비를 결정하는 단계는, 0.4 내지 1.2 mm/min 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계; 상기 기준잉곳을 축방향으로 슬라이싱하는 단계; 상기 축방향으로 슬라이싱된 기준잉곳내에서 최소의 베이컨시-풍부영역을 가지며, 인터스티셜 집괴가 없는 적어도 하나의 축방향 위치를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 적어도 하나의 축방향 위치에서의 인상속도와 상기 축방향으로 슬라이싱된 잉곳내에서 상기 확인된 적어도 하나의 축방향 위치로부터 상기 제1 및 제2 임계비를 계산하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제6항에 있어서, 상기 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계는, 제1 인상속도로부터 상기 제1 인상속도보다 낮은 제2 인상속도로, 상기 제2 인상속도보다 높은 제3 인상속도로 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 상기 기준잉곳을 인상시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제7항에 있어서, 상기 인상속도는 인상속도의 범위에 걸쳐 선형적으로 가변하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 임계비 및 제2 임계비를 결정하는 단계는, 보론코브의 이론으로부터 상기 제1 및 제2 임계비를 확인하는 단계; 잉곳의 인상 동안에 상기 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 반경방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도를 결정하는 단계; 잉곳의 인상 동안에 상기 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 축방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도를 결정하는 단계; 및 상기 잉곳이 상기 핫존 로내의 용융물로부터 인상될 때 상기 반경방향 온도 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도 및 축방향 온도 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도로부터, 상기 잉곳내에서 온도구배에 대한 인상속도의 비율이 상기 제1 임계비 이상 및 상기 제2 임계비 이하에서 유지되는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제2항에 있어서, 상기 슬라이싱된 면적에서 상기 무결함영역은 적어도 36 % 인 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제10항에 있어서, 상기 무결함영역은 상기 슬라이싱된 면적의 적어도 60 %인 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 재조방법.
- 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계; 상기 기준잉곳을 웨이퍼로 슬라이싱하는 단계; 최소의 베이컨시-풍부영역을 가지며, 인터스티셜 집괴가 없는 웨이퍼를 확인하는 단계; 상기 확인된 웨이퍼의 인상속도와 잉곳 내에서의 상기 확인된 웨이퍼의 위치로부터, 상기 최소의 베이컨시-풍부영역을 가지며, 인터스티셜 집괴가 없는 확인된 웨이퍼에 대하여 잉곳-용융물 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 비율을 계산하는 단계; 잉곳이 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 인상될 때 상기 비율을 유지하는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 인상속도 프로파일에서 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 잉곳을 축방향으로 인상하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제12항에 있어서, 상기 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계는, 0.4 내지 1.2 mm/min 범위의 인상속도내에서 제 1 인상속도로부터 상기 제 1 인상속도보다 낮은 제 2 인상속도로, 상기 제 2 인상속도보다 높은 제 3 인상속도로 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 상기 기존잉곳을 인상시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계; 상기 기준잉곳을 축방향으로 슬라이싱하는 단계; 상기 축방향으로 슬라이싱된 기준잉곳내에서 최소의 베이컨시-풍부영역을 가지며, 인터스티셜 집괴가 없는 적어도 하나의 축방향 위치를 확인하는 단계; 상기 확인된 웨이퍼의 인상속도와 상기 축방향으로 슬라이싱된 잉곳 내에서의 상기 적어도 하나의 축방향 위치로부터, 상기 최소의 베이컨시-풍부영역을 가지며, 인터스티셜 집괴가 없는 상기 적어도 하나의 축방향 위치에 대하여 잉곳-용융물 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 비율을 계산하는 단계; 잉곳이 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 인상될 때 상기 비율을 유지하는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 인상속도 프로파일에서 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 잉곳을 축방향으로 인상하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제14항에 있어서, 상기 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계는, 0.4 내지 1.2 mm/min 범위의 인상속도내에서 제 1 인상속도로부터 상기 제 1 인상속도보다 낮은 제 2 인상속도로, 상기 제 2 인상속도보다 높은 제 3 인상속도로 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 상기 기준잉곳을 인상시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 잉곳의 인상 동안에 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 반경방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도를 결정하는 단계; 잉곳의 인상 동안에 상기 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 축방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도를 결정하는 단계; 상기 반경방향 온도 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도, 축방향 온도 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도 및 보론코브의 이론으로부터, 인터스티셜 집괴를 방지하고 베이컨시 집괴를 잉곳의 축방향을 따라서 베이컨시-풍부영역 내로 제한하는 범위에서 반경방향 및 축방향 온도구배에 대한 인상속도의 비율을 유지하는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 인상속도 프로파일에서 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 잉곳을 인사하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 인터스티셜 집괴를 방지하기 위하여 유지되어야만 하는, 잉곳-용융물의 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 제 1 임계비 및 베이컨시 집괴를 방지하기 위하여 초과되지 않도록 하는, 잉곳-용융물의 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 제 2 임계비를 결정하는 단계: 잉곳이 상기 핫존 로내에서 실리콘 용융물로부터 인상될 때 온도구배에 대한 인상속도의 비가 상기 제 1 임계비 이상 및 상기 제 2 임계비 이하로 유지되는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 인상속도 프로파일에서 핫존 로내의 용융물로부터 잉곳을 인상하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제17항에 있어서, 상기 인상단계 이후에, 상기 인상된 잉곳을 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없도록 반경방향으로 슬라이싱하는 단계가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제17항에 있어서, 상기 제 1 임계비와 제 2 임계비를 결정하는 단계는, 0.4 내지 1.2 mm/min 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계; 상기 기준잉곳을 웨이퍼로 슬라이싱하는 단계; 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 웨이퍼를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 웨이퍼의 인상속도와 잉곳내에서 상기 확인된 웨이퍼의 위치로부터 상기 제 1 및 제 2 임계비를 계산하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제19항에 있어서, 상기 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계는, 제 1 인상속도로부터 상기 제 1 인상속도보다 낮은 제 2 인상속도로, 상기 제 2 인상속도보다 높은 제 3 인상속도로 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 상기 기준잉곳을 인상시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제20항에 있어서, 상기 인상속도는 인상속도의 범위에 걸쳐 선형적으로 가변하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제17항에 있어서, 상기 제 1 임계비와 제 2 임계비를 결정하는 단계는, 0.4 내지 1.2 mm/min 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계; 상기 기준잉곳을 축방향으로 슬라이싱하는 단계; 상기 축방향으로 슬라이스된 기준잉곳내에서 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 적어도 하나의 축방향 위치를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 적어도 하나의 축방향 위치에서의 인상속도와 상기 축방향으로 슬라이스된 잉곳내에서 상기 확인된 적어도 하나의 축방향 위치로부터 상기 제 1 및 제 2 임계비를 계산하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제22항에 있어서, 상기 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계는, 제 1 인상속도로부터 상기 제 1 인상속도보다 낮은 제 2 인상속도로, 상기 제 2 인상속도보다 높은 제 3 인상속도로 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 상기 기준잉곳을 인상시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제23항에 있어서, 상기 인상속도는 인상속도의 범위에 걸쳐 선형적으로 가변하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제17항에 있어서, 상기 제 1 임계비 및 제 2 임계비를 결정하는 단계는, 보론코브의 이론으로부터 상기 제 1 및 제 2 임계비를 확인하는 단계; 잉곳의 인상 동안에 상기 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 반경방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도를 결정하는 단계; 잉곳 인상 동안에 상기 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 축방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도를 결정하는 단계; 및 상기 반경방향 온도 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도 및 축방향 온도 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도로부터, 잉곳이 상기 핫존 로내의 용융물로부터 인상될 때 상기 잉곳내의 온도구배에 대한 인상속도의 비율이 상기 제 1 임계비 이상 및 상기 제 2 임계비 이하로 유지되는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실궈콘 잉곳 제조방법.
- 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계; 상기 기준잉곳을 웨이퍼로 슬라이싱하는 단계; 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 웨이퍼를 확인하는 단계; 상기 확인된 웨이퍼의 인상속도와 잉곳 내에서의 상기 확인된 웨이퍼의 위치로부터, 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 웨이퍼에 대하여 잉곳-용융물 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 비율을 계산하는 단계; 잉곳이 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 인상될 때 상기 비율을 유지하는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 인상속도 프로파일에서 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 잉곳을 인사하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제26항에 있어서, 상기 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계는, 0.4 내지 1.2 mm/min 범위에서 제 1 인상속도로부터 상기 제 1 인상속도보다 낮은 제 2 인상속도로, 상기 제 2 인상속도보다 높은 제 3 인상속도로 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 상기 기준잉곳을 인상시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계; 상기 기준잉곳을 축방향으로 슬라이싱하는 단계; 상기 축방향으로 슬라이싱된 기준잉곳내에서 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 적어도 하나의 축방향 위치를 확인하는 단계; 상기 확인된 웨이퍼의 인상속도와 상기 축방향으로 슬라이싱된 잉곳 내에서의 상기 적어도 하나의 축방향 위치로부터, 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 상기 적어도 하나의 축방향 위치에 대하여 잉곳-용융물 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 비율을 계산하는 단계; 잉곳이 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 인상될 때 상기 비율을 유지하는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 인상속도 프로파일에서 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 잉곳을 인상하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제28항에 있어서, 상기 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계는, 제 1 인상속도로부터 상기 제 1 인상속도보다 낮은 제 2 인상속도로, 상기 제 2 인상속도보다 높은 제 3 인상속도로 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 상기 기준잉곳을 인상시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 잉곳 인상 동안에 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 반경방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도를 결정하는 단계; 잉곳 인상 동안에 상기 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 축방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도를 결정하는 단계; 상기 반경방향 온도 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도, 축방향 온도 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도 및 보론코브의 이론으로부터, 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴를 방지하는 범위내에서 반경방향 및 축방향 온도구배에 대한 인상속도의 비율을 유지하는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 인상속도 프로파일에서 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 잉곳을 인상하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 인터스티셜 집괴를 방지하기 위하여 유지되어야만 하는, 잉곳-용융물의 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 제 1 임계비를 결정하는 단계; 베이컨시 집괴를 상기 잉곳의 중앙의 베이컨시-풍부영역내에 제한시키기 위하여 초과되지 않도록 하는, 잉곳-용융물의 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 제 2 임계비를 결정하는 단계; 잉곳이 상기 핫존 로에서 실리콘 용융물로부터 인상될 때 잉곳내의 온도구배에 대한 인상속도의 비가 상기 제 1 임계비 이상 및 상기 제 2 임계비 이하로 유지되는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계; 및 베이컨시 집괴를 포함하는 그 중앙의 베이컨시-풍부영역과, 인터스티셜 점결함을 포함하지만 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴는 없는 상기 베이컨시-풍부영역과 웨이퍼 가장자리 사이의 무결함영역을 갖는 세미-퍼펙트 웨이퍼를 생산하는, 잉곳의 상기 인상속도 프로파일에서 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 잉곳을 인상하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제31항에 있어서, 상기 인상단계 이후에, 상기 인상된 잉곳을 베이컨시 집괴를 포함하는 그 중앙의 베이컨시-풍부영역과, 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴는 없는 상기 베이컨시-풍부영역과 잉곳의 가장자리 사이의 무결함영역을 갖도록 반경방향으로 슬라이싱하는 단계가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제31항에 있어서, 상기 제 1 임계비와 제 2 임계비를 결정하는 단계는, 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계; 상기 기준잉곳을 웨이퍼로 슬라이싱하는 단계; 최소의 베이컨시-풍부영역을 가지며 인터스티셜 집괴가 없는 웨이퍼를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 웨이퍼의 인상속도와 잉곳내에서 상기 확인된 웨이퍼의 위치로부터 상기 제 1 및 제 2 임계비를 계산하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제33항에 있어서, 상기 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계는, 0.4 내지 1.2 mm/min 범위에서 제 1 인상속도로부터 상기 제 1 인상속도보다 낮은 제 2 인상속도로, 상기 제 2 인상속도보다 높은 제 3 인상속도로 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 상기 기준잉곳을 인상시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제34항에 있어서, 상기 인상속도는 인상속도의 범위에 걸쳐 선형적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제31항에 있어서, 상기 제 1 임계비와 제 2 임계비를 결정하는 단계는, 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계; 상기 기준잉곳을 축방향으로 슬라이싱하는 단계; 상기 축방향으로 슬라이스된 기준잉곳내에서 최소의 베이컨시-풍부영역을 가지며 인터스티셜 집괴가 없는 적어도 하나의 축방향 위치를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 적어도 하나의 축방향 위치의 인상속도와 상기 축방향으로 슬라이스된 잉곳내에서 상기 확인된 적어도 하나의 축방향 위치로부터 상기 제 1 및 제 2 임계비를 계산하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제36항에 있어서, 상기 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계는, 0.4 내지 1.2 mm/min 범위에서 제 1 인상속도로부터 상기 제 1 인상속도보다 낮은 제 2 인상속도로, 상기 제 2 인상속도보다 높은 제 3 인상속도로 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 상기 기준잉곳을 인상시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제37항에 있어서, 상기 인상속도는 인상속도의 범위에 걸쳐 선형적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제31항에 있어서, 상기 제 1 임계비 및 제 2 임계비를 결정하는 단계는, 보론코브의 이론으로부터 상기 제 1 및 제 2 임계비를 확인하는 단계; 잉곳 인상 동안에 상기 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 반경방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도를 결정하는 단계; 잉곳 인상 동안에 상기 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 축방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도를 결정하는 단계; 및 상기 반경방향 온도 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도 및 축방향 온도 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도로부터, 잉곳이 상기 핫존 로내의 용융물로부터 인상될 때 상기 잉곳내의 온도구배에 대한 인상속도의 비율이 상기 제 1 임계비 이상 및 상기 제 2 임계비 이하로 유지되는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제32항에 있어서, 상기 슬라이싱된 면적에서, 상기 무결함영역은 적어도 36 %인 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제40항에 있어서, 상기 무결함영역은 상기 슬라이싱된 면적의 적어도 60 %인 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 인터스티셜 집괴를 방지하기 위하여 유지되어야만 하는, 잉곳-용융물의 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 제 1 임계비 및 베이컨시 집괴를 방지하기 위하여 초과되지 않도록 하는, 잉곳-용융물의 접촉면에서의 온도구배에 대한 인상속도의 제 2 임계비를 결정하는 단계; 잉곳이 상기 핫존 로에서 실리콘 용융물로부터 인상될 때 온도구배에 대한 인상속도의 비가 상기 제 1 임계비 이상 및 상기 제 2 임계비 이하로 유지되는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계; 및 점결함을 포함하지만 인터스티셜 집괴 및 베이컨시 집괴가 없는 퍼펙트 웨이퍼를 생산하는, 잉곳의 상기 인상속도 프로파일에서 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 잉곳을 인상하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제42항에 있어서, 상기 인상단계 이후에, 상기 인상된 잉곳을 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없도록 반경방향으로 슬라이싱하는 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리큰 잉곳 제조방법.
- 제42항에 있어서, 상기 제 1 임계비와 제 2 임계비를 결정하는 단계는, 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계; 상기 기준잉곳을 웨이퍼로 슬라이싱하는 단계; 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 웨이퍼를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 웨이퍼의 인상속도와 잉곳내에서 상기 확인된 웨이퍼의 위치로부터 상기 제 1 및 제 2 임계비를 계산하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제42항에 있어서, 상기 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계는, 0.4 내지 1.2 mm/min 범위에서 제 1 인상속도로부터 상기 제 1 인상속도보다 낮은 제 2 인상속도로, 상기 제 2 인상속도보다 높은 제 3 인상속도로 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 상기 기준잉곳을 인상시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제45항에 있어서, 상기 인상속도는 인상속도의 범위에 걸쳐 선형적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제42항에 있어서, 상기 제 1 임계비와 제 2 임계비를 결정하는 단계는, 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계; 상기 기준잉곳을 축방향으로 슬라이싱하는 단계; 상기 축방향으로 슬라이스된 기준잉곳내에서 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 적어도 하나의 축방향 위치를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 적어도 하나의 축방향 위치의 인상속도와 상기 축방향으로 슬라이스된 잉곳내에서 상기 확인된 적어도 하나의 축방향 위치로부터 상기 제 1 및 제 2 임계비를 계산하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제47항에 있어서, 상기 일정 범위의 인상속도에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 기준잉곳을 인상시키는 단계는, 0.4 내지 1.2 mm/min 범위에서 제 1 인상속도로부터 상기 제 1 인상속도보다 낮은 제 2 인상속도로, 상기 제 2 인상속도보다 높은 제 3 인상속도로 인상속도의 범위에 걸쳐 가변하는 인상속도로 상기 핫존 로내의 실리콘 용융물로부터 상기 기준잉곳을 인상시키는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제48항에 있어서, 상기 인상속도는 인상속도의 범위에 걸쳐 선형적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 제42항에 있어서, 상기 제 1 임계비 및 제 2 임계비를 결정하는 단계는, 보론코브의 이론으로부터 상기 제 1 및 제 2 임계비를 확인하는 단계; 잉곳의 인상 동안에 상기 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 반경방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도를 결정하는 단계; 잉곳의 인상 동안에 상기 핫존 로의 시뮬레이팅 동작에 의해 축방향 온도구배 프로파일에 대한 인상속도를 결정하는 단계; 및 상기 반경방향 온도 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도 및 축방향 온도 프로파일에 대한 시뮬레이팅된 인상속도로부터, 잉곳이 상기 핫존 로내의 용융물로부터 인상될 때 상기 잉곳내의 온도구배에 대한 인상속도의 비율이 상기 제 1 임계비 이상 및 상기 제 2 임계비 이하로 유지되는 인상속도 프로파일을 결정하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 핫존 로에서의 실리콘 잉곳 제조방법.
- 하나의 실리콘 잉곳으로부터 제조된 복수개의 세미-무결함 단결정 실리콘 웨이퍼로서, 상기 각 세미-무결함 단결정 실리콘 웨이퍼들은 그 중앙에 위치하며 베이컨시 집괴를 포함하는 베이컨시-풍부영역과 상기 베이컨시-풍부영역과 웨이퍼의 가장자리 사이에 위치하며 베이컨시 집괴와 인터스티셜 집괴가 없는 무결함영역을 갖는 것을 특징으로 하는 복수개의 세미-무결함 단결정 실리콘 웨이퍼.
- 제51항에 있어서, 상기 각 웨이퍼들은 그 위에 확인표식이 더 포함되며, 상기 각 웨이퍼상의 상기 확인표식은 각 웨이퍼가 하나의 실리콘 잉곳으로부터 제조되었다는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 복수개의 세미-무결함 단결정 실리콘 웨이퍼.
- 제51항에 있어서, 상기 각 웨이퍼들은 같은 웨이퍼 면적을 가지며, 상기 각 웨이퍼의 무결함영역은 상기 웨이퍼 면적의 적어도 36 % 인 것을 특징으로 하는 상기 복수개의 세미-무결함 단결정 실리콘 웨이퍼.
- 제53항에 있어서, 상기 각 웨이퍼의 무결함영역은 상기 웨이퍼 면적의 적어도 60 % 인 것을 특징으로 하는 상기 복수개의 세미-무결함 단결정 실리콘 웨이퍼.
- 하나의 실리콘 잉곳으로부터 제조된 복수개의 무결함 단결정 실리콘 웨이퍼로서, 상기 각 무결함 단결정 실리콘 웨이퍼들은 그 중앙으로부터 웨이퍼의 가장자리에 이르도록 베이컨시 집괴 및 인터스티셜 집괴가 없는 것을 특징으로 하는 복수개의 무결함 단결정 실리콘 웨이퍼.
- 제55항에 있어서, 상기 각 웨이퍼들은 그 위에 확인표식이 더 포함되며, 상기 각 웨이퍼상의 상기 확인표식은 각 웨이퍼가 하나의 실리콘 잉곳으로부터 제조되었다는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 상기 복수개의 무결함 단결정 실리콘 웨이퍼.
- 밀봉체; 상기 밀봉체내의 도가니; 상기 도가니에 인접되어 있으며, 샤프트 축과 샤프트 단부를 가지는 상기 밀봉체내의 결정인상 샤프트; 상기 도가니로부터 상기 샤프트를 축방향으로 인상하는 수단; 상기 도가니를 둘러싸며 상기 밀봉체내의 적어도 하나의 히터; 및 상기 도가니와 결정인상 샤프트 사이에 설치되는 열차단체를 포함하는 단결정 실리콘 잉곳을 성장시키기 위한 초크랄스키 풀러에 있어서, 상기 열차단체는 상기 도가니와 결정인상 샤프트 사이에 설치된 원통형 열차단체이며, 도가니에 인접한 일단으로부터 도가니로부터 떨어진 타단으로 축방향으로 연장되어 있으며, 상기 타단에는 열보존물질을 내장하는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 단결정 실리콘 잉곳을 성장시키기 위한 초크랄스키 풀러.
- 제57항에 있어서, 상기 열보존물질은 카본페라이트인 것을 특징으로 하는 상기 단결정 실리콘 잉곳을 성장시키기 위한 초크랄스키 풀러.
Applications Claiming Priority (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970004291 | 1997-02-13 | ||
| KR19970004291 | 1997-02-13 | ||
| KR97-4291 | 1997-02-13 | ||
| US6308697P | 1997-10-24 | 1997-10-24 | |
| US60/063086 | 1997-10-24 | ||
| KR1019970054899 | 1997-10-24 | ||
| US00000 | 1997-10-24 | ||
| KR97-54899 | 1997-10-24 | ||
| KR1019970054899A KR19980070037A (ko) | 1997-02-13 | 1997-10-24 | 반도체 잉곳 성장시 시드결정의 인상속도 최적화방법, 이를 적용한 반도체 잉곳 성장방법, 그에 따라 성장된 반도체 잉곳과반도체 웨이퍼 및 반도체장치 |
| US08/989591 | 1997-12-12 | ||
| US08/989,591 US6045610A (en) | 1997-02-13 | 1997-12-12 | Methods of manufacturing monocrystalline silicon ingots and wafers by controlling pull rate profiles in a hot zone furnance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980071243A KR19980071243A (ko) | 1998-10-26 |
| KR100295040B1 true KR100295040B1 (ko) | 2001-11-30 |
Family
ID=27349478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980003911A KR100295040B1 (ko) | 1997-02-13 | 1998-02-10 | 핫존로에서의인상속도프로파일을조절하여단결정실리콘잉곳및웨이퍼를제조하는방법,그에따라제조된잉곳및웨이퍼 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6045610A (ko) |
| KR (1) | KR100295040B1 (ko) |
| DE (1) | DE19861325B4 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8323403B2 (en) | 2004-04-29 | 2012-12-04 | Siltronic Ag | SOI wafer and method for producing it |
Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6503594B2 (en) | 1997-02-13 | 2003-01-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Silicon wafers having controlled distribution of defects and slip |
| SG64470A1 (en) | 1997-02-13 | 1999-04-27 | Samsung Electronics Co Ltd | Methods of manufacturing monocrystalline silicon ingots and wafers by controlling pull rate profiles in a hot zone furnace and ingots and wafers manufactured thereby |
| US6485807B1 (en) | 1997-02-13 | 2002-11-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Silicon wafers having controlled distribution of defects, and methods of preparing the same |
| DE69806369T2 (de) | 1997-04-09 | 2003-07-10 | Memc Electronic Materials, Inc. | Silicium mit niedriger fehlerdichte und idealem sauerstoffniederschlag |
| US6379642B1 (en) * | 1997-04-09 | 2002-04-30 | Memc Electronic Materials, Inc. | Vacancy dominated, defect-free silicon |
| WO1998045508A1 (en) * | 1997-04-09 | 1998-10-15 | Memc Electronic Materials, Inc. | Low defect density, vacancy dominated silicon |
| EP1035234A4 (en) * | 1997-08-26 | 2003-05-28 | Sumitomo Mitsubishi Silicon | HIGH QUALITY SINGLE SILICON CRYSTAL AND MANUFACTURING METHOD |
| US6340392B1 (en) | 1997-10-24 | 2002-01-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Pulling methods for manufacturing monocrystalline silicone ingots by controlling temperature at the center and edge of an ingot-melt interface |
| CN1326518A (zh) | 1998-06-26 | 2001-12-12 | Memc电子材料有限公司 | 任意大直径无缺陷硅晶体的生长方法 |
| US6336968B1 (en) * | 1998-09-02 | 2002-01-08 | Memc Electronic Materials, Inc. | Non-oxygen precipitating czochralski silicon wafers |
| CN1155074C (zh) * | 1998-09-02 | 2004-06-23 | Memc电子材料有限公司 | 从低缺陷密度的单晶硅上制备硅-绝缘体结构 |
| US6416836B1 (en) | 1998-10-14 | 2002-07-09 | Memc Electronic Materials, Inc. | Thermally annealed, low defect density single crystal silicon |
| US6312516B2 (en) | 1998-10-14 | 2001-11-06 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for preparing defect free silicon crystals which allows for variability in process conditions |
| DE69913731T2 (de) | 1998-10-14 | 2004-10-14 | Memc Electronic Materials, Inc. | Im wesentlichen defektfreie epitaktische siliziumscheiben |
| JP2000154070A (ja) * | 1998-11-16 | 2000-06-06 | Suminoe Textile Co Ltd | セラミックス三次元構造体及びその製造方法 |
| KR100331552B1 (ko) * | 1999-05-26 | 2002-04-06 | 윤종용 | 잉곳-용융물 경계의 중앙 및 가장자리에서의 온도구배의 조절에 의한 단결정 실리콘 잉곳의 제조를 위한 초크랄스키 풀러, 상기 초크랄스키 풀러용 열차단체 및 상기 초크랄스키 풀러의 개량방법. |
| US6635587B1 (en) | 1999-09-23 | 2003-10-21 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for producing czochralski silicon free of agglomerated self-interstitial defects |
| JP2003510235A (ja) * | 1999-09-23 | 2003-03-18 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | 冷却速度を制御することにより単結晶シリコンを成長させるチョクラルスキー法 |
| US6391662B1 (en) | 1999-09-23 | 2002-05-21 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for detecting agglomerated intrinsic point defects by metal decoration |
| KR100571570B1 (ko) * | 2000-02-15 | 2006-04-14 | 주식회사 실트론 | 초크랄스키 결정성장 로의 고속인상용 핫존 구조 결정방법 |
| US6835245B2 (en) * | 2000-06-22 | 2004-12-28 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation | Method of manufacturing epitaxial wafer and method of producing single crystal as material therefor |
| KR20020024368A (ko) * | 2000-09-25 | 2002-03-30 | 가와이 겐이찌 | 실리콘 웨이퍼 |
| US7105050B2 (en) * | 2000-11-03 | 2006-09-12 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for the production of low defect density silicon |
| US6858307B2 (en) | 2000-11-03 | 2005-02-22 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for the production of low defect density silicon |
| US6689209B2 (en) * | 2000-11-03 | 2004-02-10 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for preparing low defect density silicon using high growth rates |
| US20110263126A1 (en) | 2000-11-22 | 2011-10-27 | Sumco Corporation | Method for manufacturing a silicon wafer |
| EP1356139B1 (en) * | 2001-01-26 | 2006-08-09 | MEMC Electronic Materials, Inc. | Low defect density silicon substantially free of oxidation induced stacking faults having a vacancy-dominated core |
| KR20030050354A (ko) * | 2001-12-18 | 2003-06-25 | 주식회사 실트론 | 단결정 실리콘 잉곳 제조 방법 |
| JP2004107132A (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | シリコン単結晶引上げ装置の熱遮蔽部材 |
| DE60335409D1 (de) * | 2002-10-18 | 2011-01-27 | Sumco Corp | Verfahren zur bestimmung derpunktdefektverteilung eines siliciumeinkristallstabs |
| CN1327041C (zh) * | 2002-11-12 | 2007-07-18 | Memc电子材料有限公司 | 用于生长单晶锭的拉晶机和方法 |
| EP2177648B1 (en) * | 2002-11-12 | 2013-02-13 | MEMC Electronic Materials, Inc. | Process for preparing single crystal silicon using crucible rotation to control temperature gradient |
| JP4193503B2 (ja) * | 2003-01-31 | 2008-12-10 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | シリコン単結晶の製造方法 |
| JP2005213097A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | シリコン単結晶の引上げ方法 |
| KR101045309B1 (ko) * | 2004-02-03 | 2011-06-29 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 반도체 웨이퍼의 제조 방법 및 반도체 잉곳의 절단 위치결정 시스템 |
| JP4701738B2 (ja) * | 2005-02-17 | 2011-06-15 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | 単結晶の引上げ方法 |
| DE102005028202B4 (de) * | 2005-06-17 | 2010-04-15 | Siltronic Ag | Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben aus Silizium |
| KR100939299B1 (ko) * | 2005-07-27 | 2010-01-28 | 가부시키가이샤 사무코 | 실리콘 웨이퍼 및 그 제조 방법 |
| JP4548306B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2010-09-22 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | シリコン単結晶の製造方法 |
| US7427325B2 (en) * | 2005-12-30 | 2008-09-23 | Siltron, Inc. | Method for producing high quality silicon single crystal ingot and silicon single crystal wafer made thereby |
| US7780938B2 (en) * | 2006-04-13 | 2010-08-24 | Cabot Corporation | Production of silicon through a closed-loop process |
| KR101385810B1 (ko) * | 2006-05-19 | 2014-04-16 | 엠이엠씨 일렉트로닉 머티리얼즈, 인크. | Ｃｚ 성장 동안에 실리콘 단결정의 측면에 의해 유도되는 응집된 점 결함 및 산소 클러스터 형성을 제어하는 방법 |
| US20090004458A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-01 | Memc Electronic Materials, Inc. | Diffusion Control in Heavily Doped Substrates |
| US20090004426A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-01 | Memc Electronic Materials, Inc. | Suppression of Oxygen Precipitation in Heavily Doped Single Crystal Silicon Substrates |
| SG188934A1 (en) * | 2008-12-30 | 2013-04-30 | Memc Singapore Pte Ltd | Methods and pulling assemblies for pulling a multicrystalline silicon ingot from a silicon melt |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529438B2 (ko) * | 1973-01-16 | 1977-03-16 | ||
| JPH06102590B2 (ja) * | 1990-02-28 | 1994-12-14 | 信越半導体株式会社 | Ｃｚ法による単結晶ネック部育成自動制御方法 |
| JPH0777996B2 (ja) * | 1990-10-12 | 1995-08-23 | 信越半導体株式会社 | コーン部育成制御方法及び装置 |
| JP3016897B2 (ja) * | 1991-03-20 | 2000-03-06 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶の製造方法及び装置 |
| DE69132009T2 (de) * | 1991-04-26 | 2000-08-03 | Mitsubishi Materials Corp., Tokio/Tokyo | Verfahren zum ziehen von einkristallen |
| JP2785532B2 (ja) * | 1991-08-24 | 1998-08-13 | 信越半導体株式会社 | 単結晶棒引上育成制御装置 |
| US5485803A (en) * | 1993-01-06 | 1996-01-23 | Nippon Steel Corporation | Method of predicting crystal quality of semiconductor single crystal and apparatus thereof |
| DE4414947C2 (de) * | 1993-12-16 | 1998-12-17 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zum Ziehen eines Einkristalls aus Silicium |
| JP3085146B2 (ja) * | 1995-05-31 | 2000-09-04 | 住友金属工業株式会社 | シリコン単結晶ウェーハおよびその製造方法 |
| US5779791A (en) * | 1996-08-08 | 1998-07-14 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for controlling thermal history of Czochralski-grown silicon |
| WO1998045508A1 (en) * | 1997-04-09 | 1998-10-15 | Memc Electronic Materials, Inc. | Low defect density, vacancy dominated silicon |
-
1997
- 1997-12-12 US US08/989,591 patent/US6045610A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-02-10 KR KR1019980003911A patent/KR100295040B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-02-13 DE DE19861325A patent/DE19861325B4/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8323403B2 (en) | 2004-04-29 | 2012-12-04 | Siltronic Ag | SOI wafer and method for producing it |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6045610A (en) | 2000-04-04 |
| DE19861325B4 (de) | 2010-04-08 |
| KR19980071243A (ko) | 1998-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100295040B1 (ko) | 핫존로에서의인상속도프로파일을조절하여단결정실리콘잉곳및웨이퍼를제조하는방법,그에따라제조된잉곳및웨이퍼 | |
| JP3992816B2 (ja) | ホットゾーンでの引上速度プロファイルを調節して単結晶シリコンインゴット及びウェーハを製造する方法、それによって製造されるインゴット及びウェーハ | |
| US5954873A (en) | Manufacturing method for a silicon single crystal wafer | |
| KR100848435B1 (ko) | 축방향 길이의 함수로서 용융물-고체 계면 형상을 제어하여 실리콘 결정을 성장시키는 방법 및 장치 | |
| US6197111B1 (en) | Heat shield assembly for crystal puller | |
| KR100582240B1 (ko) | 실리콘 단결정 웨이퍼 및 그 제조방법 | |
| EP1310583B1 (en) | Method for manufacturing of silicon single crystal wafer | |
| US5922127A (en) | Heat shield for crystal puller | |
| US8864906B2 (en) | Method for producing silicon wafer | |
| KR100831044B1 (ko) | 고품질 실리콘 단결정 잉곳의 성장장치, 그 장치를 이용한성장방법 | |
| US6174364B1 (en) | Method for producing silicon monocrystal and silicon monocrystal wafer | |
| KR20040065306A (ko) | 저결함 밀도의 베이컨시가 지배적인 실리콘의 제조 방법 | |
| JP2001158690A (ja) | 高品質シリコン単結晶の製造方法 | |
| US7427325B2 (en) | Method for producing high quality silicon single crystal ingot and silicon single crystal wafer made thereby | |
| US6245430B1 (en) | Silicon single crystal wafer and manufacturing method for it | |
| KR100800253B1 (ko) | 실리콘 단결정 제조방법 | |
| KR100331552B1 (ko) | 잉곳-용융물 경계의 중앙 및 가장자리에서의 온도구배의 조절에 의한 단결정 실리콘 잉곳의 제조를 위한 초크랄스키 풀러, 상기 초크랄스키 풀러용 열차단체 및 상기 초크랄스키 풀러의 개량방법. | |
| EP1591566B1 (en) | Method of producing p-doped silicon single crystal and p-doped n-type silicon single crystal wafe | |
| JP4422813B2 (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
| US7208042B2 (en) | Method of manufacturing silicon single crystal and silicon single crystal manufactured by the method | |
| JP2001089294A (ja) | 点欠陥の凝集体が存在しないシリコン単結晶の連続引上げ法 | |
| KR20060093717A (ko) | 단결정의 제조방법 | |
| KR101597207B1 (ko) | 실리콘 단결정 잉곳, 그 잉곳을 제조하는 방법 및 장치 | |
| JP2001122689A (ja) | 単結晶引き上げ装置 | |
| JP2005119964A (ja) | 窒素ドープした低欠陥シリコン単結晶ウエーハおよびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| O035 | Opposition [patent]: request for opposition | ||
| O074 | Maintenance of registration after opposition [patent]: final registration of opposition | ||
| O132 | Decision on opposition [patent] | ||
| G171 | Publication of modified document after post-grant opposition [patent] | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| R401 | Registration of restoration | ||
| FPAY | Annual fee payment | ||
| FPAY | Annual fee payment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150331 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160331 Year of fee payment: 16 |