KR101330418B1 - 단결정 잉곳 성장방법 및 이에 의해 제조된 웨이퍼 - Google Patents

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Abstract

실시예는 단결정 잉곳 성장방법 및 이에 의해 제조된 웨이퍼에 관한 것이다.
실시예에 따른 단결정 잉곳 성장방법은, 실리콘 융액(Melt)을 수용하는 도가니와 열실드를 구비하는 챔버에서 단결정 잉곳을 성장하는 방법에 있어서, 상기 융액 표면과 상기 열실드 하단의 거리인 멜트 갭을 제어하여 성장된 잉곳의 반경 방향(Radial)의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도를 제어할 수 있다.

Description

단결정 잉곳 성장방법 및 이에 의해 제조된 웨이퍼{Method for Manufacturing Single Crystal Ingot, and Wafer manufactured by the same}
실시예는 단결정 잉곳 성장방법 및 이에 의해 제조된 웨이퍼에 관한 것이다.
반도체를 제조하기 위해서는 웨이퍼를 제조하고 이러한 웨이퍼에 소정의 이온을 주입하고 회로 패턴을 형성하는 단계 등을 거쳐야 한다. 이때, 웨이퍼의 제조를 위해서는 먼저 단결정 실리콘을 잉곳(ingot) 형태로 성장시켜야 하는데, 이를 위해 초크랄스키(czochralski, CZ) 법이 적용될 수 있다.
실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer)는 CZ법에 의해 제조될 수 있다. 한편, 반도체제조용 웨이퍼는 높은 GOI(Gate Oxide Integrity)특성을 요구한다.
실리콘 단결정(Silicon Single Crystal)의 보이드(Void) 성 결함은 COP (Crystal Oriented Particle), FPD(Flow Pattern Defect), OiSF(Oxidation Induced Stacking Fault) 등이 있으며, 산화막(Oxide) 두께에 따라 게이트 산화막(Gate Oxide)의 항복(Breakdown)에 큰 영향을 미치며, 이에 대한 제어가 중요하다.
FPD없는 실리콘 웨이퍼는 우수한 GOI 특성을 가진다. FPD는 낮을수록 GOI는 좋아진다.
이를 위해 종래기술은 서냉(Slow Cooling) 등 최대한 FPD가 낮게 되는 방법이 사용되고 있다. 보이드(Void)가 성장하는 영역, 예를 들어 약 1100~1040℃에서 냉각속도를 낮춘다. 이때 인상속도(Pulling Speed)를 감소하고 초기 유입된 보이드(Void[)를 응집시켜 큰 사이즈(Size)를 만든다.
즉, 종래기술은 평균 FPD를 낮추기 위해 실리콘 단결정 성장 시 인상속도(Pulling Speed)를 감소하는 방향으로 진행했다.
그런데, 종래기술에 따라 FPD 수준을 낮추기 위해 인상속도를 낮추게 되면, 실리콘 단결정(Silicon Single Crystal) 수율이 떨어지는 문제가 있다.
한편, 높은 GOI 특성을 구현하기 위해서는 낮은 평균 FPD보다 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer) 반경 방향(Radial)의 FPD의 균일도가 더 중요하다. 그러나 균일한 FPD 제어가 어려울 뿐만 아니라 낮은 인상속도로 생산성 저하가 불가피하였다.
종래기술에 따라 인상속도를 조절하여 평균 FPD를 낮출 수 있지만, 에지(Edge) 부분의 FPD가 감소되어 반경 방향의 균일도가 떨어질 수밖에 없다. 즉, 종래기술에 의하면 결정 냉각 열이력제어(Slow Cooling)를 통해 평균 FPD 제어 가능하나 반경 방향의 FPD 균일도 제어가 어려워서 에지(Edge) FPD가 센서(Center) FPD보다 많이 떨어질 뿐만 아니라 GOI에 큰 영향을 미치고 높은 GOI 구현이 어려운 문제가 있다.
실시예는 반경 방향의 FPD 균일도를 향상하고 GOI 품질을 높일 수 있는 단결정 잉곳 성장방법 및 이에 의해 제조된 웨이퍼를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 단결정 잉곳 성장방법은, 실리콘 융액(Melt)을 수용하는 도가니와 열실드를 구비하는 챔버에서 단결정 잉곳을 성장하는 방법에 있어서, 상기 융액 표면과 상기 열실드 하단의 거리인 멜트 갭을 제어하여 성장된 잉곳의 반경 방향(Radial)의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도를 제어할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 웨이퍼는 반도체소자용 웨이퍼에 있어서, 상기 웨이퍼 반경 방향의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도(%)가 90% 이상일 수 있다.
실시예에 따른 단결정 잉곳 성장방법 및 이에 의해 제조된 웨이퍼는 실리콘 단결정의 웨이퍼 반경 방향의 FPD균일도를 제어하고, 이에 따라 GOI 품질을 높일 있다.
또한, 실시예에 의하면 균일한 FPD 분포에 따라 GOI 양품 비율을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 종래 H/Z에서 추가 설계나 변경 없이 우수한 디바이스(Device) 수율을 기대할 수 있고 생산성을 향상할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 단결정 잉곳 성장장치의 예시도.
도 2는 실시예에 따른 웨이퍼의 반경 방향(Radial) FPD 균일도(%).
도 3 내지 도 5는 비교예 및 실시예의 웨이퍼 FPD 균일도 분석사진.
이하, 실시예에 따른 단결정 잉곳 성장방법 및 이에 의해 제조된 웨이퍼를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
(실시예)
도 1은 실시예에 따른 단결정 잉곳 성장장치의 예시도이다.
실시예에 따른 실리콘 단결정 성장장치(100)는 챔버(110), 도가니(120), 히터(130), 인상수단(140) 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 단결정 성장장치(100)는 챔버(110)와, 상기 챔버(110)의 내부에 구비되며, 실리콘 용액을 수용하는 도가니(120)와, 상기 챔버(110)의 내부에 구비되며, 상기 도가니(120)를 가열하는 히터(130) 등을 포함할 수 있다.
상기 챔버(110)는 반도체 등의 전자부품 소재로 사용되는 실리콘 웨이퍼(wafer)용 단결정 잉곳(Ingot)을 성장시키기 위한 소정의 공정들이 수행되는 공간을 제공한다. 여기서, 실리콘 단결정 잉곳(IG) 성장을 위한 대표적인 제조방법으로는 단결정인 종자결정(seed crystal)(S)을 실리콘 융액(SM)에 담근 후 천천히 끌어 올리면서 결정을 성장시키는 쵸크랄스키(Czochralsk:CZ)법을 채용할 수 있다.
이 방법에 따르면, 먼저, 종자결정(S)으로부터 가늘고 긴 결정을 성장시키는 네킹(necking)공정을 거치고 나면, 결정을 직경방향으로 성장시켜 목표직경으로 만드는 솔더링(shouldering)공정을 거치며, 이후에는 일정한 직경을 갖는 결정으로 성장시키는 바디그로잉(body growing)공정을 거치며, 일정한 길이만큼 바디그로잉이 진행된 후에는 결정의 직경을 서서히 감소시켜 결국 용융 실리콘과 분리하는 테일링(tailing)공정을 거쳐 단결정 성장이 마무리된다.
상기 챔버(110)의 내벽에는 후술할 히터(130)의 열이 상기 챔버(110)의 측벽부로 방출되지 못하도록 복사 단열체(132)가 설치될 수 있다.
실시예는 실리콘 단결정 성장 시의 산소 농도를 제어하기 위하여 석영 도가니(120)의 회전 내부의 압력 조건 등 다양한 인자들을 조절할 수 있다. 예를 들어, 실시예는 산소 농도를 제어하기 위하여 실리콘 단결정 성장 장치의 챔버(110) 내부에 아르곤 가스를 주입하여 하부로 배출할 수 있다.
상기 도가니(120)는 실리콘 융액(SM)을 담을 수 있도록 상기 챔버(110)의 내부에 구비되며, 석영 재질로 이루어질 수 있다. 상기 도가니(120)의 외부에는 도가니(120)를 지지할 수 있도록 흑연으로 이루어지는 도가니 지지대(122)가 구비될 수 있다. 상기 도가니 지지대(122)는 회전축(125) 상에 고정 설치되고, 이 회전축(125)은 구동수단(미도시)에 의해 회전되어 도가니(120)를 회전 및 승강 운동시키면서 고-액 계면이 동일한 높이를 유지하도록 할 수 있다.
상기 히터(130)는 도가니(120)를 가열하도록 챔버(110)의 내부에 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 히터(130)는 도가니 지지대(122)를 에워싸는 원통형으로 이루어질 수 있다. 이러한 히터(130)는 도가니(120) 내에 적재된 고순도의 다결정 실리콘 덩어리를 용융하여 실리콘 융액(SM)으로 만들게 된다.
상기 인상수단(140)은 케이블을 감아 인상(引上)할 수 있도록 챔버(110)의 상부에 설치될 수 있다. 이 케이블의 하부에는 도가니(120) 내의 실리콘 융액(SM)에 접촉되어 인상되면서 단결정 잉곳(IG)을 성장시키는 종자결정(S)이 설치될 수 있다. 상기 인상수단(140)은 단결정 잉곳(IG) 성장 시 케이블을 감아 인상하면서 회전 운동하며, 이 때 실리콘 단결정 잉곳(IG)은 도가니(120)의 회전축(125)과 동일한 축을 중심으로 하여 도가니(120)의 회전방향과 반대방향으로 회전시키면서 끌어 올릴 수 있다.
상기 단결정 잉곳(IG) 성장시 도가니로부터의 열을 차단하기 위한 열 실드(150)가 단결정 잉곳(IG)과 실리콘 융액(SM) 사이에 설치될 수 있다.
실시예에 따른 단결정 잉곳 성장장치(100)는 성장되는 잉곳의 냉각을 위한 냉각관(160)을 챔버 내부에 구비할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 실시예에 따른 웨이퍼의 반경 방향(Radial) FPD 균일도(%)이며, 도 3 내지 도 5는 비교예 및 실시예의 웨이퍼 FPD 균일도 분석사진이다.
평균 FPD(ea/cm2) FPD 균일도(%) GOI Yield(%)
비교예 121.43 78 78
실시예1 153.33 90 89
실시예2 160.00 94 91
표 1은 비교예 및 실시예1,2의 웨이퍼 특성 및 품질 분석표이다.
실시예는 실리콘 융액(Melt)(SM)을 수용하는 도가니(120)와 열실드(150)를 구비하는 챔버(110)에서 단결정 잉곳을 성장하는 방법에 있어서, 상기 융액(SM) 표면과 상기 열실드(150) 하단의 거리인 멜트 갭을 제어하여 성장된 잉곳의 반경 방향(Radial)의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도를 제어할 수 있는 단결정 잉곳 성장방법이다.
실시예에 의하면 잉곳(IG)의 반경 방향의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도(%)가 90% 이상인 단결정 잉곳을 생산할 수 있으며, 이에 따라 반도체소자용 웨이퍼에 있어서, 웨이퍼 반경 방향의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도(%)가 90% 이상인 웨이퍼를 제조할 수 있다.
실시예는 실리콘 단결정 웨이퍼의 반경 방향 에지(Edge) FPD를 증가시키면서 FPD 균일도를 제어하고 우수한 GOI 효과를 줄 수 있다.
예를 들어, 단결정 성장장치에서 핫존(H/Z) 변경 없이 실시예를 적용하여 실리콘 단결정을 성장함에 따라 저하된 에지(Edge) FPD 균일도를 90%이상으로 증가시키고, GOI Yield를 약 13% 이상 개선할 수 있다.
종래기술에서 웨이퍼의 평균 FPD를 낮출 수 있으나 FPD 균일도 및 GOI에 좋은 효과를 주지 못한다. 반면에 실시예는 종래기술과 달리 웨이퍼의 반경방향의 균일도를 제어에 큰 영향을 줄 뿐만 아니라 GOI에도 좋은 효과를 준다.
종래기술은 비교예와 같이 실리콘 단결정 반경 방향의 에지(Edge) FPD가 많이 저하되는 문제가 있었으나, 실시예를 통해 FPD 균일도를 증가시켜 생성된 베이컨시(Vacancy)를 균일하게 잘 분포될 수 있도록 좋은 효과를 얻는다.
실시예에 따른 단결정 잉곳 제조방법에 의해 성장된 잉곳에 의해 제조된 웨이퍼는 상기 웨이퍼 내에 FPD 균일도가 90% 이상, 예를 들어 약 90% 내지 약 94%일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따른 웨이퍼에서 웨이퍼 내에 최대 FPD와 최소 FPD 사이의 차이(△FPD(max-min))가 100ea/cm2 이하일 수 있다.
또한, 실시예에서 웨이퍼 센터(Center) FPD(ea/cm2)는 50≤ FPD ≤170이고, 웨이퍼 에지(Edge) FPD(ea/cm2)는 100≤ FPD ≤170로 제어될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 따라 실시예에 웨이퍼는 FPD 균일도가 90% 이상, 예를 들어 90%≤ FPD 균일도≤94% 수준이고, GOI(Gate Oxide Integrity) Yield는 89% 이상, 예를 들어, 89%≤ GOI Yield ≤91% 수준을 얻을 수 있다.
실시예에 의하면 균일한 FPD 분포는 GOI 양품율을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 종래 H/Z에서 추가 설계나 변경 없이 우수한 디바이스(Device) 수율을 기대할 수 있고 생산성을 향상할 수 있다.
이하 실예에 따른 단결정 잉곳 제조방법을 설명한다.
실시예는 실리콘 단결정 성장장치에서 공정 패라미터(Parameter), 예를 들어 인상속도(Pulling Speed), 도가니 회전속도(Crucible Rotation) 등이 실리콘 웨이퍼(Wafer)의 반경 방향의 FPD 균일도 제어에 미치는 영향을 확인했다.
실시예에 의하면 잉곳 성장 및 냉각시 서냉(Slow Cooling) 효과에 의해 베이컨시(Vacancy)는 확산 및 응집되고 웨이퍼 반경 방향으로의 열이력 균일도를 증가시켜 에지(Edge) FPD를 상승시키면서 웨이퍼 반경 방향으로 균일하게 성장하게 된다.
베이컨시(Vacancy) 성장하는 온도구간인 약 1000 내지 약 1150℃도의 온도에서 서냉(Slow Cooling) 될 수 있는 핫존(H/Z) 구성 및 공정조건 하에서 잉곳을 성장할 때 웨이퍼 에지(Wafer Edge)의 FPD의 균일도가 증가해서 반경 방향의 균일도 제어할 수 있다.
이에 실시예는 웨이퍼 반경 방향의 열이력 균일도를 만들고 낮은 FPD 개수보다 균일한 FPD를 구현하고 높은 GOI Yield를 제공할 수 있다. FPD 개수 수준에 영향을 미치는 인상속도(Pulling Speed) 뿐만 아니라 다른 공정 패러미터(Parameter)는 동일한 수준으로 가정하에서 실험을 실시했다.
도 2는 실시예에 따른 웨이퍼의 반경 방향(Radial) FPD 균일도(%)이며, 도 3 내지 도 5는 비교예 및 실시예의 웨이퍼 FPD 균일도 분석사진이다.
GOI 개선하고 높은 GOI Yield를 얻기 위해 웨이퍼 반경 방향의 평균 FPD뿐만 아니라 FPD의 균일도가 매우 중요하다. 즉, 실시예에 의하면 평균 FPD 개수가 비교예보다 많음에도 불구하고 높은 FPD 균일도에 의해 높은 GOI 특성을 가질 수 있다.
도 2 및 표 1에서와 같이, 비교예의 GOI Yield는 78%이고, FPD 균일도는 78%이다. 웨이퍼 반경 방향의 센터(Center) FPD 개수는 200ea/cm2 수준이나 에지(Edge) FPD 개수는 10ea/cm2수준으로서, 평균 FPD 개수는 약 121 ea/cm2 이다.
한편, 실시예1의 GOI Yield는 89%이고, FPD 균일도는 90%이다. 웨이퍼의 반경 방향의 센터 FPD는 120ea/cm2 수준이고, 에지 FPD는 100ea/cm2 수준으로서, 평균 FPD는 약 153ea/cm2 이다.
이에 따라 실시예1의 에지 FPD는 비교예의 에지 FPD 보다 약 90ea/cm2을 증가하였음에도 실리콘 웨이퍼 반경방향(Radial)의 FPD 균일도는 약 12%가 개선됐다. 이에 따라 GOI Yield는 약 11%를 개선되었고 좋은 GOI 결과를 얻었다.
또한, 실시예2의 GOI Yield는 91%이고, FPD 균일도는 94%이다. 반경방향의 센터 FPD는 150ea/cm2 수준이고, 에지 FPD는 170ea/cm2 수준으로서 평균 FPD는 약 160ea/cm2 이다.
실시 예2의 에지 FPD는 비교예의 에지 FPD 보다 약 160ea/cm2을 증가하였음에도 웨이퍼 반경 방향의 FPD 균일도는 약 16%가 개선됐다. 이에 따라 GOI Yield는 13%를 개선하고 양호한 GOI 결과를 얻었다.
즉, 실시예에 의하면 평균 FPD 개수가 비교예보다 많음에도 불구하고 높은 FPD 균일도에 의해 높은 GOI 특성을 가질 수 있다.
실시예에서 89%이상의 GOI Yield를 얻기 위해 FPD 균일도를 약 90%이상으로 제어할 수 있으며, 웨이퍼 내에 최대 FPD와 최소 FPD 사이의 차이(△FPD(max-min))가 100ea/cm2 이하로 제어할 수 있다.
실시예에 따른 단결정 잉곳 성장방법에 있어서, 잉곳의 인상속도(Pulling speed)의 기준은 전체 잉곳에 대한 0~20% 범위에서는 0.9~0.6 mm/min로, 이후 20~100% 범위에서는 0.6± 0.1 mm/min범위로 제어될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 실시예에서 단결정 잉곳의 전체 범위 중 60% 이후의 직경은 60% 이전의 직경보다 약 2mm 작게 진행해야 같은 직경의 단결정 잉곳을 성장할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따른 단결정 잉곳 성장방법은 잉곳을 성장하기 위해 시드를 융액에 담그는 디핑(dipping) 공정에서 테일링 공정까지의 전체적인 공정에 있어서 인상속도 외에 아래 멜트 갭 조건을 제어함으로써 FPD 균일도를 높일 수 있고, GOI 특성을 개선할 수 있다.
예를 들어, 챔버(110)가 열실드(150)를 구비하나, 냉각관을 구비하지 않는 경우에는 상기 열실드(150)와 융액(SM)의 표면 사이의 멜트 갭(Melt Gap)은 상기 잉곳의 성장 시작시점에서는 56±5mm로 제어되고, 상기 잉곳의 성장 종료시점에서는 49±5mm로 제어됨으로써 잉곳의 반경 방향(Radial)의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도를 90% 이상으로 제어할 수 있다.
예를 들어, 실시예의 챔버(110)가 냉각관을 구비하지 않는 경우, 예를 들어 150mm 이하의 반경을 가지는 단결정의 제조시에는 멜트 갭을 잉곳의 성장 시작시점, 예를 들어 디핑시점에서는 56±5mm로 제어하고, 잉곳의 성장 종료시점, 예를 들어 테일링에서는 49±5mm로 제어함으로써 잉곳의 반경 방향(Radial)의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도를 90% 이상으로 제어할 수 있다.
또한, 챔버(110)가 열실드(150)와 냉각관(160)을 구비하는 경우에는 상기 열실드(150)와 융액(SM)의 표면 사이의 멜트 갭은 상기 잉곳의 성장 시작시점에서는 48± 5mm로 제어되고, 상기 잉곳의 성장 종료시점에서는 42±5mm로 제어됨으로써 잉곳의 반경 방향(Radial)의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도를 90% 이상으로 제어할 수 있다.
예를 들어, 실시예의 챔버(110)가 냉각관(160)을 구비하는 경우, 예를 들어 200mm 이상의 반경을 가지는 잉곳을 성장하는 경우 멜트 갭을 잉곳의 성장 시작시점, 예를 들어 디핑시점에서는 48±5mm로 제어하고, 잉곳의 성장 종료시점, 예를 들어 테일링에서는 42±5mm로 제어함으로써 잉곳의 반경 방향(Radial)의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도를 90% 이상으로 제어할 수 있다.
실시예에 따른 단결정 잉곳 성장방법 및 이에 의해 제조된 웨이퍼는 실리콘 단결정의 웨이퍼 반경 방향의 FPD균일도를 제어하고, 이에 따라 GOI 품질을 높일 있다.
또한, 실시예에 의하면 균일한 FPD 분포에 따라 GOI 양품 비율을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 종래 H/Z에서 추가 설계나 변경 없이 우수한 디바이스(Device) 수율을 기대할 수 있고 생산성을 향상할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 실리콘 융액(Melt)을 수용하는 도가니와 열실드를 구비하는 챔버에서 단결정 잉곳을 성장하는 방법에 있어서,
    상기 융액 표면과 상기 열실드 하단의 거리인 멜트 갭을 제어하여 성장된 잉곳의 반경 방향(Radial)의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도를 제어하고,
    상기 단결정 잉곳 성장방법으로 제조된 웨이퍼 반경 방향의 FPD(Flow Pattern Defect) 균일도(%)가 90% 이상이며, 상기 웨이퍼 내의 최대 FPD와 최소 FPD사이의 차이(△FPD(max-min))가 100ea/cm2 이하인 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 성장방법.
  2. 실리콘 융액(Melt)을 수용하는 도가니와 열실드를 구비하는 챔버에서 단결정 잉곳을 성장하는 방법에 있어서,
    상기 융액 표면과 상기 열실드 하단의 거리인 멜트 갭을 제어하여 성장된 잉곳의 반경 방향(Radial)의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도가 90%이상이 되도록 제어하고,
    상기 단결정 잉곳 성장방법으로 제조된 웨이퍼 반경 방향의 FPD(Flow Pattern Defect) 균일도(%)가 90% 이상이며, 상기 웨이퍼 센터(Center) FPD(ea/cm2)는 50≤ FPD ≤170 인 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 성장방법.
  3. 실리콘 융액(Melt)을 수용하는 도가니와 열실드를 구비하는 챔버에서 단결정 잉곳을 성장하는 방법에 있어서,
    상기 융액 표면과 상기 열실드 하단의 거리인 멜트 갭을 제어하여 성장된 잉곳의 반경 방향(Radial)의 FPD(Flow Pattern Defect)의 균일도가 90%이상이 되도록 제어하고,
    상기 단결정 잉곳 성장방법으로 제조된 웨이퍼 반경 방향의 FPD(Flow Pattern Defect) 균일도(%)가 90% 이상이며, 상기 웨이퍼 에지(Edge) FPD(ea/cm2)는 100≤ FPD ≤170 인 것을 특징으로 하는 단결정 잉곳 성장방법.
  4. 제1 항 내지 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 챔버가 냉각관을 구비하지 않는 경우에,
    상기 열실드와 융액의 표면 사이의 멜트 갭(Melt Gap)은,
    상기 잉곳의 성장 시작시점에서는 56± 5mm로 제어되고,
    상기 잉곳의 성장 종료시점에서는 49± 5mm로 제어되는 단결정 잉곳 성장방법.
  5. 제1 항 내지 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 챔버가 냉각관을 구비하는 경우에,
    상기 열실드와 융액의 표면 사이의 멜트 갭(Melt Gap)은,
    상기 잉곳의 성장 시작시점에서는 48± 5mm로 제어되고,
    상기 잉곳의 성장 종료시점에서는 42± 5mm로 제어되는 단결정 잉곳 성장방법.
  6. 제1 항 내지 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 잉곳의 인상속도(Pulling speed)는
    잉곳 성장공정 중 0~20% 범위에서는 0.9~0.6 mm/min로, 이후 20~100% 범위에서는 0.6± 0.1 mm/min범위로 제어되는 단결정 잉곳 성장방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002226293A (ja) * 2000-11-30 2002-08-14 Memc Japan Ltd シリコン単結晶の成長方法
KR20030039512A (ko) * 2001-11-13 2003-05-22 주식회사 실트론 단결정 실리콘 잉곳 제조 방법
JP2008189485A (ja) * 2007-02-01 2008-08-21 Sumco Corp シリコン単結晶の製造方法および製造装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002226293A (ja) * 2000-11-30 2002-08-14 Memc Japan Ltd シリコン単結晶の成長方法
KR20030039512A (ko) * 2001-11-13 2003-05-22 주식회사 실트론 단결정 실리콘 잉곳 제조 방법
JP2008189485A (ja) * 2007-02-01 2008-08-21 Sumco Corp シリコン単結晶の製造方法および製造装置

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