(57)【要約】【課題】デバイス作製領域であるウエーハ表層領域のＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性が優れており、かつウエーハ面内におけるＢＭＤ密度のばらつきが小さいシリコン単結晶ウエーハおよびシリコン単結晶ウエーハの製造方法を提供する。【解決手段】ＣＺ法によって育成されたシリコン単結晶ウエーハであって、窒素がドープされ、全面Ｎ−領域のもので、ＴＺＤＢ特性及びＴＤＤＢ特性の良品率が９０％以上で、ゲッタリング熱処理またはデバイス熱処理後のウエーハ面内におけるＢＭＤ密度の最大値／最小値が５０倍以下のシリコン単結晶ウエーハ、またＣＺ法によってシリコン単結晶を育成する際に、５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の濃度の窒素と、８ｐｐｍａ以上１３ｐｐｍａ未満（ＪＥＩＤＡ）の濃度の酸素をドープしながら結晶全面がＮ−領域となる条件で引き上げるシリコン単結晶ウエーハの製造方法。【選択図】図４
2008066357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チョクラルスキー法によって育成されたシリコン単結晶ウエーハであって、窒素がドープされ、かつ、全面Ｎ−領域のものであり、ＴＺＤＢ特性及びＴＤＤＢ特性の良品率が９０％以上で、ゲッタリング熱処理またはデバイス熱処理後のウエーハ面内におけるＢＭＤ密度の最大値と最小値との比（最大値／最小値）が５０倍以下のものであることを特徴とするシリコン単結晶ウエーハ。
【請求項２】
前記シリコン単結晶ウエーハは、酸素濃度が８ｐｐｍａ以上１３ｐｐｍａ未満（ＪＥＩＤＡ）のものであることを特徴とする請求項１に記載のシリコン単結晶ウエーハ。
【請求項３】
前記ドープされた窒素濃度が５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下のものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコン単結晶ウエーハ。
【請求項４】
前記ゲッタリング熱処理またはデバイス熱処理後のウエーハ内部におけるＢＭＤ密度が１×１０７個／ｃｍ３以上のものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシリコン単結晶ウエーハ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のシリコン単結晶ウエーハであって、ウエーハの表層の酸素析出物を熱処理により溶解させたものであることを特徴とするシリコン単結晶ウエーハ。
【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育成する際に、５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の濃度の窒素と、８ｐｐｍａ以上１３ｐｐｍａ未満（ＪＥＩＤＡ）の濃度の酸素をドープしながら結晶全面がＮ−領域となる条件で引き上げることを特徴とするシリコン単結晶ウエーハの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法で得られたシリコン単結晶ウエーハに１０００〜１３００℃、１０秒〜１時間の熱処理を加えてウエーハの表層の酸素析出物を溶解させることを特徴とするシリコン単結晶ウエーハの製造方法。
【請求項８】
前記熱処理を急速加熱・急速冷却装置により行うことを特徴とする請求項７に記載のシリコン単結晶ウエーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリーやＣＰＵなど半導体デバイスの基板として用いられるシリコン単結晶ウエーハおよびシリコン単結晶ウエーハの製造方法に関するものであり、特に最先端分野で用いられている表層が無欠陥のシリコン単結晶ウエーハおよびシリコン単結晶ウエーハの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＲＡＭ等の半導体回路の高集積化に伴う素子の微細化に伴い、その基板となるチョクラルスキー法（以下、ＣＺ法と略記することがある）で作製されたシリコン単結晶に対する品質要求が一層高まってきている。特に、ＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰ等のグローンイン（Ｇｒｏｗｎ−ｉｎ）欠陥と呼ばれる酸化膜耐圧特性やデバイスの特性を悪化させる、単結晶成長起因の欠陥が存在しその密度とサイズの低減が重要視されている。
【０００３】
これらの欠陥を説明するに当たって、先ず、シリコン単結晶に取り込まれるベイカンシイ（Ｖａｃａｎｃｙ、以下Ｖと略記することがある）と呼ばれる空孔型の点欠陥と、インタースティシアル−シリコン（Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ−Ｓｉ、以下Ｉと略記することがある）と呼ばれる格子間型シリコン点欠陥のそれぞれの取り込まれる濃度を決定する因子について、一般的に知られていることを説明する。
【０００４】
シリコン単結晶において、Ｖ−領域とは、Ｖａｃａｎｃｙ、つまりシリコン原子の不足から発生する凹部、穴のようなものが多い領域であり、Ｉ−領域とは、シリコン原子が余分に存在することにより発生する転位や余分なシリコン原子の塊が多い領域のことであり、そしてＶ−領域とＩ−領域の間には、原子の不足や余分が無い（少ない）ニュートラル領域（Ｎｅｕｔｒａｌ領域、以下Ｎ−領域と略記することがある）が存在していることになる。そして、前記グローンイン欠陥（ＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰ等）というのは、あくまでもＶやＩが過飽和な状態の時に発生するものであり、多少の原子の偏りがあっても、飽和以下であれば、グローンイン欠陥としては存在しないことが判ってきた。
【０００５】
この両点欠陥の濃度は、ＣＺ法における結晶の引上げ速度（成長速度）と結晶中の固液界面近傍の温度勾配Ｇとの関係から決まることが知られている。また、Ｖ−領域とＩ−領域との間のＮ−領域には、ＯＳＦ（酸化誘起積層欠陥、Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｕｓｅｄ  Ｓｔａｃｋｉｎｇ  Ｆａｕｌｔ）と呼ばれるリング状の欠陥の存在が確認されている。
【０００６】
これら結晶成長起因の欠陥を分類すると、成長結晶の直径にもよるが、例えば成長速度が０．６ｍｍ／ｍｉｎ前後以上と比較的高速の場合には、空孔タイプの点欠陥が集合したボイド起因とされているＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰ等のグローンイン欠陥が結晶径方向全域に高密度に存在し、これら欠陥が存在する領域はＶ−リッチ領域と呼ばれている。また、成長速度が０．６ｍｍ／ｍｉｎ以下の場合は、成長速度の低下に伴い、上記したＯＳＦリングが結晶の周辺から発生し、このリングの外側に転位ループ起因と考えられているＬ／Ｄ（Ｌａｒｇｅ  Ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ：格子間転位ループの略号、ＬＳＥＰＤ、ＬＦＰＤ等）の欠陥が低密度に存在し、これら欠陥が存在する領域はＩ−リッチ領域と呼ばれている。さらに、成長速度を０．４ｍｍ／ｍｉｎ前後以下に低速にすると、ＯＳＦリングがウエーハの中心に凝集して消滅し、全面がＩ−リッチ領域となる。
【０００７】
また、最近Ｖ−リッチ領域とＩ−リッチ領域の中間でＯＳＦリングの外側に、空孔起因のＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰも、転位ループ起因のＬＳＥＰＤ、ＬＦＰＤも、さらにはＯＳＦも存在しないＮ−領域の存在が発見されている。この領域はＯＳＦリングの外側にあり、そして、酸素析出熱処理を施し、Ｘ−ｒａｙ観察等で析出のコントラストを確認した場合に、酸素析出がほとんどなく、かつ、ＬＳＥＰＤ、ＬＦＰＤが形成されるほどリッチではないＩ−リッチ領域側である。
さらに、ＯＳＦリングの内側にも、空孔起因の欠陥も、転位ループ起因の欠陥も存在せず、ＯＳＦも存在しないＮ−領域の存在が確認されている。
【０００８】
これらのＮ−領域は、通常の方法では、成長速度を下げた時に成長軸方向に対して斜めに存在するため、ウエーハ面内では一部分にしか存在しなかった。
このＮ−領域について、ボロンコフ理論（非特許文献１）では、引上げ速度（Ｆ）と結晶固液界面軸方向温度勾配（Ｇ）の比であるＦ／Ｇというパラメータが点欠陥のトータルな濃度を決定すると唱えている。このことから考えると、面内で引上げ速度は一定のはずであるから、面内でＧが分布を持つために、例えば、ある引上げ速度では中心がＶ−リッチ領域でＮ−領域を挟んで周辺でＩ−リッチ領域となるような結晶しか得られなかった。
【０００９】
そこで最近、面内のＧの分布を改良して、この斜めでしか存在しなかったＮ−領域を、例えば、引上げ速度Ｆを徐々に下げながら引上げた時に、ある引上げ速度でＮ−領域が横全面に広がった結晶が製造できるようになった。また、この全面Ｎ−領域の結晶を長さ方向へ拡大するには、このＮ−領域が横に広がった時の引上げ速度を維持して引上げればある程度達成できる。また、結晶が成長するに従ってＧが変化することを考慮し、それを補正して、あくまでもＦ／Ｇが一定になるように、引上げ速度を調節すれば、それなりに成長方向にも、全面Ｎ−領域となる結晶が拡大できるようになった。
【００１０】
しかしながら、このようなウエーハでは、欠陥が検出されないＮ領域であっても、Ｖ−リッチ側では酸素析出が起こりやすく、Ｉ−リッチ側では酸素析出が発生しにくいという特徴を持っている。したがって、このような結晶からウエーハを切り出した際に、ウエーハ面内で酸素析出の起こりやすい部分と起こりにくい部分とが混在し、デバイス熱処理等を施した後に観察されるＢＭＤの密度が大きくばらつくという問題があった。
【００１１】
また、上記のような極低欠陥領域であるＮ−領域を結晶全体に広げて製造しようとするときに、Ｎ−領域となる引上げ速度の制御範囲が狭く、結晶成長装置の炉内構造（ホットゾーン：ＨＺ）にも限界があるために、安定して結晶の軸方向にＮ−領域を拡大することは困難であった。
従って、このような全面Ｎ−領域である結晶の製造の歩留りは低く、結晶の品質を保証することは困難であった。
【００１２】
一方、特許文献１には、窒素をドープすることで上記Ｎ−領域が広がり、制御しやすく、容易にＮ−領域を得られることが示されており、この窒素ドープの特性を利用してＮ−領域の制御性を改善する方法が開示されている。また、これにより得られたＮ−領域から切り出されたウエーハでは、酸化膜耐圧特性のＴＺＤＢ（Ｔｉｍｅ  Ｚｅｒｏ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）やＴＤＤＢ（Ｔｉｍｅ  Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）の良品率が高いことが報告されているが、本発明者らが追試した結果、実際にはＴＺＤＢが良好であってもＴＤＤＢの不良が発生する場合があることが判明した。
【００１３】
また、特許文献２に開示されているアニールウエーハや、特許文献３に開示されているシリコンウエーハにおいても、ＴＤＤＢ特性に不良が発生してしまう場合がある。
【００１４】
【特許文献１】特開２０００−５３４９７号公報
【特許文献２】特開２００５−１５９０２８号公報
【特許文献３】特開平１１−１９５５６５号公報
【非特許文献１】Ｖ．Ｖ．Ｖｏｒｏｎｋｏｖ；Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ，５９（１９８２）６２５〜６４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたもので、デバイス作製領域であるウエーハ表層領域のＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性が優れており、かつウエーハ面内におけるＢＭＤ密度のばらつきが小さいシリコン単結晶ウエーハおよびシリコン単結晶ウエーハの製造方法を提供することを目的とする。特には、ウエーハバルク領域に均一で十分なＢＭＤが形成されており、優れたＩＧ能力を有するシリコン単結晶ウエーハの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、チョクラルスキー法によって育成されたシリコン単結晶ウエーハであって、窒素がドープされ、かつ、全面Ｎ−領域のものであり、ＴＺＤＢ特性及びＴＤＤＢ特性の良品率が９０％以上で、ゲッタリング熱処理またはデバイス熱処理後のウエーハ面内におけるＢＭＤ密度の最大値と最小値との比（最大値／最小値）が５０倍以下のものであることを特徴とするシリコン単結晶ウエーハを提供する（請求項１）。
【００１７】
このように、本発明のシリコン単結晶ウエーハは、窒素がドープされてウエーハ全面がＮ−領域のものであり、ＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性の双方の良品率が９０％以上であり、さらに、ゲッタリング熱処理またはデバイス熱処理後のウエーハ面内におけるＢＭＤ密度の最大値と最小値との比（最大値／最小値）が５０倍以下のものなので、デバイス作製領域であるウエーハ表層領域に結晶欠陥がなく酸化膜耐圧特性が極めて優れ、また、Ｎ−領域でありながらも、ゲッタリング熱処理またはデバイス熱処理後のウエーハ面内におけるＢＭＤ密度のばらつきが小さく均一であり、熱処理によるウエーハの変形を効果的に防止することができるシリコン単結晶ウエーハである。
ここで、ＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性の良品率とは、ウエーハ中に形成されたセルの良品率を示し、以下、単にＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性の良品率と表現する。
【００１８】
また、前記シリコン単結晶ウエーハは、酸素濃度が８ｐｐｍａ以上１３ｐｐｍａ未満（ＪＥＩＤＡ）のものであるのが望ましい（請求項２）。
このように、酸素濃度が８ｐｐｍａ以上のものであれば、デバイス製造工程等の熱処理によってウエーハ内部のＢＭＤを十分な密度とすることができ、ゲッタリング能力を備えたシリコン単結晶ウエーハとすることが可能であるし、１３ｐｐｍａ未満（ＪＥＩＤＡ）のものであれば、より確実にＴＺＤＢ特性のみならずＴＤＤＢ特性もまた良品率が９０％以上のものとすることができる。
【００１９】
このとき、前記ドープされた窒素濃度が５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下のものであるのが望ましい（請求項３）。
このように、ドープされた窒素濃度が５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上であれば、デバイス製造工程等の熱処理おいて酸素の析出が促進され、ウエーハ内部のＢＭＤを十分な密度とすることができ、ゲッタリング能力を備えたシリコン単結晶ウエーハとすることが可能であるし、３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であれば、より確実にＴＺＤＢ特性のみならずＴＤＤＢ特性もまた良品率が９０％以上のものとすることができる。
【００２０】
さらには、前記ゲッタリング熱処理またはデバイス熱処理後のウエーハ内部におけるＢＭＤ密度が１×１０７個／ｃｍ３以上のものであるのが好ましい（請求項４）。
このように、ゲッタリング熱処理またはデバイス熱処理後のウエーハ内部におけるＢＭＤ密度が１×１０７個／ｃｍ３以上のものであれば、十分なＢＭＤ密度を有し、高いゲッタリング能力を備えたシリコン単結晶ウエーハとすることができる。
【００２１】
なお、ここでゲッタリング熱処理とは、育成されたシリコン単結晶棒をウエーハに加工した後からデバイス工程に入る前までに施される熱処理を総称したものであり、デバイス熱処理とは、ゲッタリング熱処理その他の処理の有無にかかわらず、デバイス製造工程で施される熱処理またはこれを簡略化したシミュレーション熱処理を総称するものである。
【００２２】
また、前記シリコン単結晶ウエーハであって、ウエーハの表層の酸素析出物を熱処理により溶解させたものとすることができる（請求項５）。
窒素ドープ結晶では窒素がＶａｃａｎｃｙと作用して酸素析出を促進させる効果がある。このため、結晶成長中に酸素析出核が形成されやすく、条件によっては酸素析出物を形成することがある。結晶からウエーハを切り出した際に、この酸素析出物が表層に出現すると、電気特性を劣化させることがある。このため、熱処理を加えることで、表層の酸素析出物を溶解させ、更に品質の高いウエーハとすることができる。
【００２３】
また、本発明は、チョクラルスキー法によってシリコン単結晶を育成する際に、５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の濃度の窒素と、８ｐｐｍａ以上１３ｐｐｍａ未満（ＪＥＩＤＡ）の濃度の酸素をドープしながら結晶全面がＮ−領域となる条件で引き上げることを特徴とするシリコン単結晶ウエーハの製造方法を提供する（請求項６）。
【００２４】
このように、チョクラルスキー法によってシリコン単結晶を育成する際に、５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の濃度の窒素と、８ｐｐｍａ以上１３ｐｐｍａ未満（ＪＥＩＤＡ）の濃度の酸素をドープしながら結晶全面がＮ−領域となる条件で引き上げれば、このシリコン単結晶から得られるシリコン単結晶ウエーハを前記窒素濃度および酸素濃度を有するものとすることができる。これにより、ゲッタリング熱処理やデバイス熱処理後において、ウエーハ内部に高密度のＢＭＤを有し、十分なゲッタリング能力を備えたシリコン単結晶ウエーハを得ることができる。さらには、表層領域に結晶欠陥がなく、ＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性が優れており、ウエーハ面内におけるＢＭＤ密度のばらつきが小さく均一なものであるため変形も抑制されたシリコン単結晶ウエーハを得ることが可能である。
【００２５】
また、前記方法で得られたシリコン単結晶ウエーハに１０００〜１３００℃、１０秒〜１時間の熱処理を加えてウエーハの表層の酸素析出物を溶解させることができる（請求項７）。
このような熱処理をウエーハに加えて、ウエーハ表層にある酸素析出物を溶解させることによって、電気特性が劣化しにくく、より高品質のウエーハとすることが可能である。
【００２６】
そして、前記熱処理を急速加熱・急速冷却装置により行うのが好ましい（請求項８）。
このように、前記熱処理を急速加熱・急速冷却装置（以下、ＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅｌｅｒ）装置ということがある）によって、数秒から数百秒の範囲でウエーハの極表層（例えば、ウエーハ表面から数ｎｍ〜十数ｎｍ）を酸化膜耐圧特性に問題のないレベルまで溶解させることができるので、弊害の多い長時間の熱履歴をウエーハに与えることなく、数秒〜数百秒の短時間の効果的な熱処理を施すことができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明のシリコン単結晶ウエーハ、シリコン単結晶ウエーハの製造方法によって、ＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性の双方が優れた高品質のもので、ウエーハ全面が、ウエーハ表層領域のデバイス活性層に存在するとデバイス特性を劣化させてしまう結晶欠陥を発生させないＮ−領域でありながらも、デバイス形成時に発生する金属汚染を防止できるＢＭＤを内部に比較的均一に発生させることが容易にできるシリコン単結晶ウエーハを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下では、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
近年、半導体回路の高集積化に伴う素子の微細化に伴い、その基板となるシリコン単結晶ウエーハに対して高い品質が要求されてきている。そこで、低コスト無欠陥ウエーハとして全面がＮ−領域の結晶が多く使われるようになってきた。
しかしながら、従来法で得られる全面Ｎ−領域結晶から切り出したウエーハでは、欠陥が検出されないＮ−領域であっても、Ｖ−リッチ側では酸素析出が起こりやすく、Ｉ−リッチ側では酸素析出が発生しにくいという特徴を持っているため、ウエーハ面内で酸素析出の起こりやすい部分と起こりにくい部分とが混在し、デバイス熱処理等を施した後に観察されるＢＭＤの密度が大きくばらつくという問題があった。このようなＢＭＤのばらつきはウエーハの変形につながってしまう。
【００２９】
また、従来法では全面Ｎ−領域結晶を育成できるマージンは狭く、製品歩留りが低くなってしまう。そこで、例えば特許文献１のように窒素をドープすることが提案されているが、本発明者らが特許文献１で得られたシリコン単結晶ウエーハについて調査を行ったところ、ＴＺＤＢが良好であっても、ＴＤＤＢの不良が発生する場合があることを発見した。ＴＤＤＢの不良があると、近年の最先端のデバイスでは問題が起きる場合もあり、改善すべき問題である。
【００３０】
また、特許文献２には、ＣＺ法により育成されたシリコン単結晶から作製したシリコンウェーハに熱処理を施したもので、ウェーハ全面がＮ−領域であり、ウェーハ表面から少なくとも深さ５μｍまでの領域における酸化膜耐圧特性の良品率が９５％以上であり、且つ、ウェーハ内部におけるＢＭＤの密度の最大値と最小値との比（最大値／最小値）の値が１〜１０であることを特徴とするアニールウェーハ、及びその製造方法が開示されている。
【００３１】
しかし、この特許文献２における酸化膜耐圧特性の評価はＴＺＤＢ特性のみであり、ＴＤＤＢ特性の評価は行われておらず、さらに、実施例に記載されている製造方法ではＴＤＤＢ特性の良品率が９０％を満足することができないことが本発明者らにより判明した。
【００３２】
また、特許文献３には、ＣＺ法を用い、且つＯＳＦリングが引き上げ結晶の外周部より内側に生じるか若しくは中心部で消滅する低速引き上げ条件の単結晶育成工程を経て製造されたシリコンウェーハであって、窒素濃度が１×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上のシリコンウェーハが開示しているが、ＴＤＤＢ特性に関する記載はない。そして、この特許文献３や上記特許文献２においては、例えＴＺＤＢ特性が良好であっても、ＴＤＤＢ特性において不良が発生する場合があるという問題の認識すらされていなかった。
【００３３】
そして、本発明者らが、酸化膜耐圧特性、特にはＴＤＤＢ特性に関し、シリコン単結晶ウエーハについて鋭意研究を行ったところ、先に述べたように、上記特許文献１〜３のような従来法のみでは、ＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性の両方の良品率が９０％以上となるような優れた品質のウエーハを確実には得ることができないことが判った。
また、ウエーハ面内におけるＢＭＤ密度の最大値／最小値が５０倍以下であれば、ＢＭＤ密度のばらつきが十分に抑制されており、熱処理等を施した際のウエーハの変形を抑制し、反り等を効果的に防ぐことができることを見出し、本発明を完成させた。そして、本発明者らは、特には、シリコン単結晶ウエーハ（シリコン単結晶）にドープする酸素濃度、窒素濃度の範囲が重要であることを見出している。
【００３４】
以下、本発明のシリコン単結晶ウエーハについて、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１に本発明のシリコン単結晶ウエーハの一例を模式的に示す。図１に示す本発明のシリコン単結晶ウエーハ２１は、チョクラルスキー法によって育成されたシリコン単結晶をスライスして作製されたものである。このシリコン単結晶ウエーハ２１は窒素ドープされており、ウエーハ全面がＮ−領域となっている。また、熱処理が施されており、ウエーハ表層領域２２の酸素析出物が溶解されている。
【００３５】
この本発明のシリコン単結晶ウエーハ２１は、特には、上記ドープされた窒素濃度が３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であることが望ましい。このように、窒素濃度が３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であれば、より確実にＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性の両方の良品率が９０％以上のものとすることができ、極めて優れた酸化膜耐圧特性を有するものとなり、ウエーハ表層領域２２にデバイスを作製しても、デバイス特性を劣化させることのないウエーハとすることができる。
【００３６】
そして、シリコン単結晶ウエーハ２１中の窒素濃度が５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上であることが望ましい。このような濃度範囲とすることで、ゲッタリング熱処理またはデバイス熱処理後において、ウエーハ内部においてＢＭＤ密度が十分なものとなり、ゲッタリング能力を有するシリコン単結晶ウエーハとすることが可能である。
特には、ウエーハ内部のＢＭＤ密度が１×１０７個／ｃｍ３以上のものとすることができる。このような比較的高い密度のＢＭＤを内部に有するウエーハであれば、より高いゲッタリング能力を備えたものとすることができる。
また、酸素濃度に関しても、８ｐｐｍａ以上１３ｐｐｍａ未満（ＪＥＩＤＡ）であるのが望ましく、上記と同様、ゲッタリング熱処理等の後に十分なＢＭＤ密度、ゲッタリング能力を有するものとすることができるし、ＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性の両方の良品率が９０％以上の優れた高品質のものとなる。
【００３７】
また、図１に示す本発明のシリコン単結晶ウエーハ２１では、ゲッタリング熱処理やデバイス熱処理後のバルク領域２３におけるＢＭＤ２４に関し、ウエーハ面内における密度の最大値と最小値との比（最大値／最小値）が５０倍以下のものとなっている。すなわち、ウエーハ面内でＢＭＤ２４は均一に形成されており、ＢＭＤ２４の密度のばらつきは小さい。特には、（最大値／最小値）が３０倍以下のものとすることもできる。したがって、バルク領域において、ウエーハ面内でばらつきが小さく、均一なゲッタリング能力を有する優れたシリコン単結晶ウエーハとすることができる。
さらに、ＢＭＤ２４の密度分布が均一であるため、この密度のバラツキを起因とするウエーハの反り等の変形を効果的に防止することができる。
ここで、ＢＭＤは、例えば７５０℃から９５０℃の間で主に８００℃を中心としたトータル２０時間のデバイス工程を模した熱処理を施した後、赤外線トモグラフ（ＬＳＴ）により測定することができる。そして、このときの測定位置は、例えばエッジから１０ｍｍ入ったところから１０ｍｍ間隔で中心部まで、深さは表面から約５０〜１８０μｍの領域である。
【００３８】
なお、本発明において、上記ＴＺＤＢの良品率とは、例えば、酸化膜厚２５ｎｍ、ゲート面積８ｍｍ２、判定電流値を１ｍＡ／ｃｍ３として、室温の条件下で、酸化膜耐圧が８ＭＶ／ｃｍ以上となるものの割合を示す。
また、上記ＴＤＤＢの良品率とは、例えば、ゲート酸化膜厚２５ｎｍ、ゲート面積４ｍｍ２、ストレス電流値０．０１Ａ／ｃｍ２、室温の条件下で、酸化膜耐圧が５Ｃ／ｃｍ２以上となるものの割合を示す。
【００３９】
そして、ウエーハ表層に酸素析出物が存在する場合は、ウエーハに熱処理を加えてウエーハの表層にある酸素析出物を溶解すれば良い。
このようにして、ウエーハ表層の酸素析出物が溶解されたものであれば、電気特性を劣化させることもなく、一層高品質のウエーハとすることができる。
【００４０】
このように、図１に示す本発明のシリコン単結晶ウエーハ２１は、ウエーハ表層領域２２においては結晶欠陥が極めて少なく、ＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性の両方が優れたものであり、また、ゲッタリング熱処理やデバイス熱処理後ではバルク領域２３内において十分で均一な密度のＢＭＤ２４を有するものとなる。このため、ウエーハ面内で均一なゲッタリング能力を備えることができるし、また、反り等の変形がウエーハに極めて生じにくい。
【００４１】
上記のような本発明のシリコン単結晶ウエーハ２１は、例えば、後述する本発明のシリコン単結晶ウエーハの製造方法により得ることができる。以下、その製造方法の一例について詳述する。
ここで、まず、本発明のシリコン単結晶ウエーハの製造方法において、ＣＺ法によりシリコン単結晶を引上げる際に用いることができる単結晶引上げ装置について説明する。
【００４２】
図２に示した単結晶引上げ装置１８は、原料融液４を収容するルツボ５、６、多結晶シリコン原料を加熱、溶融するためのヒータ７などがメインチャンバ１内に設けられており、該メインチャンバ１上に連設された引上げチャンバ２の上部には、育成された単結晶を引上げる引上げ機構（図示せず）が設けられている。
引上げチャンバ２の上部に取り付けられた引上げ機構からは引上げワイヤ１６が巻き出されており、その先端には、種ホルダ、そして種結晶１７が取り付けられており、その種結晶１７を原料融液４に浸漬し、引上げワイヤ１６を引上げ機構によって巻き取ることで種結晶１７の下方に単結晶棒３を形成する。
【００４３】
なお、上記ルツボ５、６は、内側が石英ルツボ５、外側が石英ルツボ５を支持するための黒鉛ルツボ６で構成されている。これらのルツボ５、６は、単結晶引上げ装置１８の下部に取り付けられた回転駆動機構（図示せず）によって回転昇降自在なルツボ回転軸に支持されている。
また、ルツボ５、６の周囲に配設された、加熱ヒータ７の外側には断熱部材８が設けられている。
また、チャンバ１、２内部には、ガス導入口１０、ガス流出口９が設けられており、チャンバ１、２内部にアルゴンガス等を導入し、排出できるようになっている。
【００４４】
そして、冷却筒１１が、引上げ中の単結晶棒３を取り囲むようにメインチャンバ１の少なくとも天井部から原料融液表面に向かって延伸している。この冷却筒１１内には、冷却媒体導入口１２から冷却媒体が導入され、冷却筒１１を強制冷却することができる。
また、融液面近傍と冷却筒１１との間におけるヒータ７からの輻射熱を遮って単結晶棒３を冷却するために、冷却補助部材１３と遮熱部材１４とが設けられている。さらには、冷却筒１１に、原料溶融時などに飛散するおそれのある原料融液４が付着することを防ぐための保護カバー１５が配設されている。
【００４５】
このように、本発明の製造方法に使用することができる単結晶引上げ装置は、従来と同様のものとすることができる。
なお、メインチャンバ１の水平方向の外側に磁石（不図示）を設置することができ、それによって、原料融液４に水平方向あるいは垂直方向等の磁場を印加して原料融液の対流を抑制し、単結晶の安定成長をはかる、いわゆるＭＣＺ法による単結晶引上げ装置とすることもできる。
【００４６】
また、図３に、上記単結晶引上げ装置により得られたシリコン単結晶をスライスして得られたシリコン単結晶ウエーハを急速加熱・急速冷却することができる装置の一例を挙げる。
図３の急速加熱・急速冷却装置３２は、石英からなるチャンバー３３を有し、このチャンバー３３内でシリコン単結晶ウエーハ３１を熱処理するようになっている。加熱は、チャンバー３３を上下左右から囲繞するように配置される加熱ランプ３４によって行う。この加熱ランプ３４はそれぞれ独立に供給される電力を制御できるようになっている。
【００４７】
ガスの排気側は、オートシャッター３５が装備され、外気を封鎖している。オートシャッター３５は、ゲートバルブによって開閉可能に構成される不図示のウエーハ挿入口が設けられている。また、オートシャッター３５にはガス排気口３０が設けられており、炉内雰囲気を調整できるようになっている。
そして、シリコン単結晶ウエーハ３１は石英トレイ３６に形成された３点支持部３７の上に配置される。トレイ３６のガス導入口側には、石英製のバッファ３８が設けられており、導入ガスがシリコン単結晶ウエーハ３１に直接当たるのを防ぐことができる。
また、チャンバー３３には不図示の温度測定用特殊窓が設けられており、チャンバー３３の外部に設置されたパイロメータ３９により、その特殊窓を通してシリコン単結晶ウエーハ３１の温度を測定することができる。
このように、本発明で使用することができるＲＴＡ装置は従来と同様のものとすることができる。
【００４８】
以下、本発明のシリコン単結晶ウエーハの製造方法の手順の一例について述べる。
本発明の製造方法では、チョクラルスキー法によってシリコン単結晶を育成する際に、５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の濃度の窒素と、８ｐｐｍａ以上１３ｐｐｍａ未満（ＪＥＩＤＡ）の濃度の酸素をドープしながら結晶全面がＮ−領域となる条件で引き上げるが、最初に、全面がＮ−領域のシリコン単結晶を育成する方法について述べる。このような全面Ｎ−領域結晶を育成することができれば、切り出したウエーハはウエーハ全面が低欠陥のＮ−領域のものとなる。
上述したように、全面Ｎ−領域結晶を得るにはある一定のＦ／Ｇにコントロールすることが必要である。しかしながら、Ｎ−領域を結晶全体に広げて製造しようとしても、Ｎ−領域となる引上げ速度の制御範囲が狭いこともあって、結晶の軸方向にＮ−領域を拡大することは困難である。そこで、本発明のように、窒素をドープすることによって、上記Ｎ−領域を拡げ、単結晶の育成条件を制御しやすく、容易にＮ−領域を得ることができる。
【００４９】
以上のようにして、例えば図２に示すような単結晶引上げ装置を用いて、結晶全面がＮ−領域で、かつ、窒素や酸素がドープされたシリコン単結晶を引上げることができるが、このとき、上述したように、本発明の製造方法では窒素を５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の濃度でドープし、酸素を８ｐｐｍａ以上１３ｐｐｍａ未満（ＪＥＩＤＡ）の濃度でドープする。
窒素のドープ方法として、例えば、あらかじめ石英ルツボ内に窒化物を入れておくか、シリコン融液中に窒化物を投入するか、雰囲気ガスを窒素を含む雰囲気等とし、窒化物の量あるいは窒素ガスの濃度あるいは導入時間等を調整することによって、結晶中のドープ量を制御し、上記範囲内にドープすることが出来る。
また、例えば、引上げるときの結晶の回転速度や、るつぼの回転速度、炉内の温度分布、チャンバー内のガス圧等を調整することにより、シリコン単結晶中の酸素濃度を上記範囲内に調節してドープすることが可能である。
この場合、ＣＺ法によって結晶を育成するに際し、シリコン融液に磁場を印加してもよい。
【００５０】
このように、窒素を５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上の濃度でドープすることによって、このシリコン単結晶から切り出したウエーハにゲッタリング熱処理またはデバイス熱処理を施した場合、ウエーハ内部に形成されるＢＭＤの密度を１×１０７個／ｃｍ３以上とすることができ、ゲッタリング能力を十分に備えたウエーハとなるシリコン単結晶を製造することができる。
また、窒素を３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の濃度でドープすることによって、ＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性の両方の良品率がそれぞれ９０％以上となる優れた酸化膜耐圧特性を有するシリコン単結晶ウエーハとすることができる。
【００５１】
また、酸素濃度においても、８ｐｐｍａ以上（ＪＥＩＤＡ）とすることにより、ゲッタリング熱処理後等において、ウエーハ内部のＢＭＤ密度が１×１０７個／ｃｍ３以上となり、ゲッタリング能力を十分に有するウエーハとなるシリコン単結晶ウエーハを得ることができ、また、１３ｐｐｍａ未満（ＪＥＩＤＡ）とすることによって、ＴＺＤＢ特性のみならず、ＴＤＤＢ特性もまた良品率が９０％以上となる優れた品質のシリコン単結晶ウエーハを製造することができる。
【００５２】
さらには、上記濃度範囲でシリコン単結晶を引上げることにより、ゲッタリング熱処理後等に、ウエーハ面内において、いずれの個所でも１×１０７個／ｃｍ３以上のＢＭＤ密度を得られ、その最大値と最小値との比が５０倍以下、さらには３０倍以下のウエーハとなるシリコン単結晶ウエーハを製造することができる。このように、ウエーハ面内でＢＭＤ密度のばらつきが極めて小さいために、均一なゲッタリング能力を有する優れたシリコン単結晶ウエーハを得ることができるし、また、熱処理等を施しても反り等の変形の発生を効果的に防ぐことができるシリコン単結晶ウエーハとすることが可能である。
【００５３】
また、上記のようにして得られたシリコン単結晶ウエーハにおいて、例えば結晶の表層に酸素析出物が存在する場合は、１０００〜１３００℃、１０秒〜１時間の熱処理を加えることによってウエーハ表層の酸素析出物を溶解させると良い。このようにすることによって、ウエーハ表面において、異常酸素析出のような酸素析出物の弊害が発生するのを防止し、極めて結晶欠陥の少ないウエーハを得ることができる。
また、ウエーハのバルク領域においては、窒素が含有されているため、酸素の析出が促進され、十分にゲッタリング能力を有するウエーハを製造することができる。
このとき、熱処理をする雰囲気は、アルゴン及び／または水素ガスが好ましく、さらに窒素及び／または酸素ガスが含まれているとウエーハ表面の面荒れを防止することができる。
【００５４】
このとき、図３に示すようなＲＴＡ装置により極表層の酸素析出物を酸化膜耐圧特性に問題のないレベルにまで溶解させることが好ましい。ＲＴＡ装置を用いて熱処理を施すのであれば、熱処理における加熱、冷却を数秒〜数百秒で行うので、弊害の多い長時間の熱履歴をウエーハに与えることなく、数秒〜数百秒の短時間に効果的な熱処理を施すことができる。
【００５５】
例えば、図３に示すＲＴＡ装置を用い、アルゴン及び／または水素雰囲気のもと、５℃／ｓｅｃ以上の昇温速度で急速加熱し、１０００〜１３００℃程度の所望温度で１〜６０秒保持し、その後５℃／ｓｅｃ以上の降温速度で急速冷却するＲＴＰ処理を施すことができる。
炉内に次々とウエーハを投入して連続的に上記熱処理を施すことにより、効率良く、効果的にウエーハに熱処理を施すことが可能である。
このとき、窒素及び／または酸素ガスが含まれているとウエーハ表面の面荒れを防止することができるのでより好ましい。
【００５６】
なお、本発明のシリコン単結晶ウエーハ、シリコン単結晶ウエーハの製造方法において、ウエーハ直径は特に限定されず、例えば２００ｍｍ以上、さらには３００ｍｍ以上の大口径のウエーハに対応することができ、近年の大口径化の需要に応えることができ、面内均一な特性を有するシリコン単結晶ウエーハを得ることができる。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
（実施例１〜７）
図２に示す単結晶引上げ装置を用い、直径２４インチ（６０ｃｍ）の石英ルツボに原料多結晶シリコンと窒化膜付きシリコンウエーハをチャージし、直径８インチ（２００ｍｍ）のシリコン単結晶を引上げた。窒化膜の厚さによりドープする窒素濃度を制御した。ルツボは結晶成長軸方向に昇降可能であり、結晶成長中に減少した原料融液の液面下降分を補うように該ルツボを上昇させ、融液表面の高さを一定に保ちながら単結晶の引上げを行った。
また、原料融液に水平磁場を印加し、ルツボの回転速度を０．０１〜０．１ｒｐｍで制御して酸素濃度を制御した。さらに、結晶引上げ速度を０．５６〜０．６０ｍｍ／ｍｉｎの範囲で変化させて全面Ｎ−領域の結晶を育成した。
これらのような操業条件を適宜調整することにより、結晶全面がＮ−領域となるようにするとともに、育成するシリコン単結晶中にドープする窒素濃度および酸素濃度を制御し、育成したシリコン単結晶をスライスし、窒素濃度、酸素濃度がそれぞれ異なる本発明のシリコン単結晶ウエーハを得た。各サンプルの酸素濃度、窒素濃度、および後述するＴＤＤＢ特性、ＢＭＤの検査結果について表１に示す（実施例１〜７）。
【００５８】
【表１】
2008066357.tif 000003
【００５９】
実施例１〜７のウェーハに無攪拌選択エッチング（取り代２５μｍ、セコエッチング）を施した後に、顕微鏡により表面を観察した。その結果Ｖａｃａｎｃｙ起因のボイド欠陥がある場合に観察されるＦＰＤなどと呼ばれる流れ模様やＩｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ−Ｓｉ起因の転移クラスターがある場合に観察されるエッチピットは観察されることがなかった。また、このウェーハに１１５０℃で６０分間ｗｅｔＯ２雰囲気でのＯＳＦ形成熱処理を施した後、選択エッチング（取り代７μｍ、ＮＩＴ液）を行いさらに顕微鏡によりＯＳＦの有無を確認したところ、ＯＳＦは観察されなかった。
このように、全面がＮ−領域のシリコン単結晶ウエーハが得られていることが判る。また、窒素ドープにより、制御できる引上げ速度の範囲が広く容易にＮ−領域のウエーハを得ることができた。
【００６０】
次に、同様のウエーハに厚さ２５ｎｍの酸化膜を形成し、この酸化膜の電気特性を調査した結果、本発明のどのウエーハにおいても、ＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性の両方の良品率が９０％以上となり、優れた酸化膜耐圧特性を有していることが判った。
図４にその結果を示す。図４において、ＴＤＤＢ特性の良品率が９０％未満である場合を×で示し、９０％以上の場合を●で示す。
【００６１】
また、同様のウエーハにそれぞれデバイス工程を模した熱処理を施した。すなわち、７５０℃から９５０℃の間で主に８００℃を中心としたトータル２０時間の熱処理を行った。この熱処理の後、赤外散乱トモグラフ（三井金属社製ＭＯ４４１）を用いてＢＭＤの面内分布を評価した。その結果、どのウエーハもウエーハ面内全面に渡って１×１０７個／cm３を達成できていた。すなわち、十分なゲッタリング能力を有するウエーハとすることができることが判った。
【００６２】
さらには、ＢＭＤの最大値と最小値の比は、表１に示すようにいずれも５０倍以下となっていることが判る。このように、ウエーハ面内で均一なＢＭＤ密度を有するシリコン単結晶ウエーハであるので、面内で均一なゲッタリング能力を発揮することができるし、ＢＭＤ密度分布の不均一を起因とするウエーハの反り等の発生を効果的に防止することができる。
【００６３】
（比較例１〜６、参考例）
ドープする窒素濃度および酸素濃度を表１に示すように変更する以外は、実施例１等と同様にしてシリコン単結晶を引き上げ、スライスしてシリコン単結晶ウエーハを得た（表１、比較例１〜６、参考例）。
なお、このとき、表１に示す窒素濃度および酸素濃度となるように、操業条件を実施例と同様に、窒化膜の厚さ（Ｎｏｎ−ｄｏｐｅは厚さ０）、ルツボ回転により調整した。
【００６４】
これらのウエーハに対し、実施例と同様にして、ＦＰＤ、エッチピット、ＯＳＦの有無を調べたが、いずれも観察されなかった。これにより、全面がＮ−領域のシリコン単結晶ウエーハが得られたことが判る。
【００６５】
また、比較例１〜５について、すなわち、酸素濃度が１３ｐｐｍａ以上、または窒素濃度が３×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３を超えている場合、ＢＭＤは、実施例１と同様にして調査を行ったところ、いずれもウエーハ面内全面に渡って１×１０７個／ｃｍ３の密度を達成できており、最大値／最小値の値も５０倍以下に抑えられていた。
【００６６】
しかしながら、同様のウエーハに関し、実施例１と同様にして、ＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性について調査したところ、ＴＺＤＢ特性の良品率はいずれも９０％以上となったが、ＴＤＤＢ特性は、いずれも９０％未満であることがわかった。先に述べたように、このようにＴＤＤＢ特性に不良がある場合、最先端のデバイスでは不良につながってしまう。
【００６７】
一方、窒素濃度が５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満の比較例６の場合は、ＢＭＤの最小値が２×１０５個／cm３以下となり、最大値／最小値の値が５００倍以上になってしまっている。このように、ＢＭＤ密度の分布が不均一であると熱処理のときに反り等が生じやすい。また、ゲッタリング能力がウエーハ面内で不均一になってしまう上にゲッタリング能力不足となるものもある。
また、酸素濃度が８ｐｐｍａ未満の参考例の場合では、ＢＭＤの最大値／最小値とも２×１０５個／ｃｍ３以下であり、ＢＭＤ密度が極めて低く、そもそもＩＧ能力が不十分なものとなってしまう。
なお、ＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性の良品率は、双方とも９０％以上となった。
【００６８】
（比較例７〜１０）
窒素をドープしないこと、および酸素濃度を表１に示すように変更する以外は、実施例１等と同様にしてシリコン単結晶を引き上げ、スライスしてシリコン単結晶ウエーハを得た（表１、比較例７〜１０）。このときの窒素濃度は、いずれも検出限界以下であった。
【００６９】
これらのウエーハについて、実施例と同様にして、ＦＰＤ、エッチピット、ＯＳＦの有無を調べたが、いずれも観察されなかった。これにより、全面がＮ−領域のシリコン単結晶ウエーハが得られたことが判る。
【００７０】
ＢＭＤは、実施例１と同様にして調査を行ったところ、ウエーハ面内において一部では１×１０７個／cm３を達成できているものの、ウエーハ全面に渡ってこれを達成できているウエーハはなかった。従って、明らかにゲッタリング能力不足が生じるものであった。そして、ＢＭＤ密度の最大値／最小値の値が５０倍以上になってしまっており、ゲッタリング能力がウエーハ面内で不均一となってしまう。また、熱処理等によって反りが生じやすいウエーハとなる。
なお、ＴＺＤＢ特性およびＴＤＤＢ特性の良品率は、双方とも９０％以上となった。
【００７１】
（実施例８）
実施例１と同様にしてシリコン単結晶ウエーハを製造し、該ウエーハに対して図３に示すＲＴＡ装置を用いて熱処理を施し、ウエーハ表層の酸素析出物を溶解させるとともに、ウエーハ内部にＢＭＤを形成してゲッタリング能力を備えさせた。
熱処理条件は、アルゴンと水素の混合雰囲気下で、１２００℃で１０秒間の急速加熱、急速冷却熱処理を行った。
【００７２】
このシリコン単結晶ウエーハについて、実施例１と同様の試験を行ったところ、ウエーハ表層部には、ＦＰＤ、エッチピット、ＯＳＦはいずれも観察されなかったし、窒素の弊害による異常酸素析出等も見られなく、十分な無欠陥層を得られたことが判った。
また、内部にはＢＭＤが１×１０７個／cm３以上で均一に形成されており、ゲッタリング能力を十分に有する優れたシリコン単結晶ウエーハを得ることができた。このウエーハには、上記熱処理を施しても反り等の変形は見られなかった。
【００７３】
以上のような直径２００ｍｍシリコン単結晶ウエーハに対しての実施例１〜８、比較例１〜１０、参考例と同様の実験を直径３００ｍｍシリコン単結晶ウエーハについて実施したところ、各実施例、比較例ともそれぞれ直径２００ｍｍのときとほぼ同様の結果が得られた、
【００７４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明のシリコン単結晶ウエーハを示す模式的に示す概念図である。
【図２】本発明のシリコン単結晶ウエーハの製造方法に用いることができる単結晶引上げ装置の一例を示す概略図である。
【図３】本発明のシリコン単結晶ウエーハの製造方法に用いることができるＲＴＡ装置の一例を示す概略図である。
【図４】実施例、比較例、参考例のシリコン単結晶ウエーハにおける窒素濃度、酸素濃度、ＴＤＤＢ特性の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１…メインチャンバ、  ２…引上げチャンバ、  ３…単結晶棒（シリコン単結晶）、
４…原料融液、  ５…石英ルツボ、  ６…黒鉛ルツボ、  ７…加熱ヒータ、
８…断熱部材、  ９…ガス流出口、  １０…ガス導入口、
１１…冷却筒、  １２…冷却媒体導入口、  １３…冷却補助部材、
１４…遮熱部材、  １５…保護カバー、  １６…ワイヤ、  １７…種結晶、
１８…単結晶引上げ装置、
２１、３１…シリコン単結晶ウエーハ、  ２２…表層領域、  ２３…バルク領域、
２４…ＢＭＤ、
３０…ガス排気口、  ３２…急速加熱・急速冷却装置、  ３３…チャンバー、
３４…加熱ランプ、  ３５…オートシャッター、  ３６…トレイ、
３７…支持部、  ３８…バッファ、  ３９…パイロメータ。
【図１】
2008066357.tif 000004
【図２】
2008066357.tif 000005
【図３】
2008066357.tif 000006
【図４】
2008066357.tif 000007