(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チョクラルスキー法によって単結晶を製造する場合において、育成されるシリコン単結晶が結晶成長時に、１１５０〜１０８０℃の温度域の通過時間が２０分以下、あるいは、結晶の温度分布の内、１１５０〜１０８０℃の温度域に相当する部分の長さが２．０ｃｍ以下となるようにし、かつ、１２５０〜１２００℃の温度域の通過時間が２０分以下、あるいは、結晶の温度分布の内、１２５０〜１２００℃の温度域に相当する部分の長さが２．０ｃｍ以下となるようにすることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。
【請求項２】
前記１１５０〜１０８０℃の温度域の通過時間が１０分以下となるようにすることを特徴とする請求項１に記載のシリコン単結晶の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載した方法によって製造された、ウエーハとした場合にＦＰＤ密度が１００ケ／ｃｍ２以下であり、酸化膜耐圧特性が８０％以上であり、かつＣＯＰ密度が１０ケ／ｃｍ２以下であるシリコン単結晶。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チョクラルスキー法（以下、ＣＺ法という）によってシリコン単結晶を引上げる際に、結晶内部に存在するグローンイン（Ｇｒｏｗｎ−ｉｎ）欠陥と呼ばれる結晶欠陥の密度とサイズが小さく、酸化膜耐圧特性に優れた単結晶を製造する方法、並びにこの方法で製造されたシリコン単結晶とシリコンウエーハに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体回路の微細化、高集積化に伴い、そのベースとなるシリコン単結晶に対する品質要求も厳しくなってきている。特に、ＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰ等のいわゆるグローンイン欠陥と呼ばれる欠陥の密度とサイズの同時低減が要求されており、種々の対応がなされている。
【０００３】
これら欠陥の低減方法としては、例えば特開平８−３３７４９０号公報にあるように、結晶引上げ中の１１５０〜１０８０℃の温度域を通過する時間を長くするという方法がある。これはシリコン単結晶成長時に、単結晶が受けた熱履歴と、導入された結晶欠陥との関係を種々調査、検討した結果開発された手法で、例えば、１１５０〜１０８０℃の温度域を通過する時間を６０分以上にすることにより、ＦＰＤ密度がもともと１０００ケ／ｃｍ2 以上あったものが４００ケ／ｃｍ2 にまで改善されている。また、デバイス特性に近い評価をすることができる酸化膜耐圧特性の良品率では５０％以下から８０％以上にまで向上した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近の研究では、１１５０〜１０８０℃の温度域を通過する時間を長くすればする程、結晶欠陥の密度は減らせても、そのサイズは拡大することが判ってきた。すなわち、この温度帯を通過する時間の長短は、結晶欠陥のトータルな体積は変化せず、密度とサイズの比を変化させるだけということが判ってきた。
【０００５】
ただし、デバイス特性に近い評価が可能な酸化膜耐圧特性はこれら欠陥の密度との相関関係が強く、サイズが大きくて密度の小さな方が酸化膜耐圧特性も良好となる。そこで、酸化膜耐圧特性向上のためには、欠陥のサイズ拡大を犠牲にしても密度を減らすという策を採ってきた。
ところが、最近ではＣＯＰと呼ばれるよりサイズの大きい欠陥のデバイスへの悪影響が報告されており、欠陥の密度低減つまり耐圧の向上と共にサイズの低減も行う必要が生じてきた。
【０００６】
従って、本発明が解決しようとする課題は、特に、ＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰ等のグローンイン欠陥と呼ばれる欠陥の密度とサイズの同時低減を行い、酸化膜耐圧特性に優れた単結晶を高生産性で作製する製造方法を確立することを主たる目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ＣＺ法によって単結晶を製造する場合において、育成されるシリコン単結晶が結晶成長時に、１１５０〜１０８０℃の温度域の通過時間が２０分以下となるようにすることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法である。
【０００８】
このように、１１５０〜１０８０℃の温度域の通過時間を２０分以下となるように急冷すると、通過時間の短縮に伴ってＦＰＤ密度が減少に転じる領域があることを見出した。そして、該温度域の通過時間を短縮して行くと、ＦＰＤ密度が減少するとともに欠陥サイズも小さくなり、デバイス特性に近い評価をすることができる酸化膜耐圧特性の良品率も向上し、結晶全面にわたって極低欠陥密度であるＣＺ法によるシリコン単結晶及びウエーハを安定して高生産性を維持しながら製造することができる。
【０００９】
本発明は、ＣＺ法によって単結晶を製造する場合において、育成されるシリコン単結晶が結晶成長時に、結晶の温度分布の内、１１５０〜１０８０℃の温度域に相当する部分の長さを２．０ｃｍ以下にすることを特徴とするシリコン単結晶の製造方法である。
【００１０】
このように、成長中の結晶の温度分布の内、１１５０〜１０８０℃の温度域に相当する部分の長さを２．０ｃｍ以下となるようにすると、たとえ通常の引上げ速度で結晶を成長させても、この温度域を通過する時間が短縮され、これに伴ってＦＰＤ密度が減少に転じる領域があることを見出し、またこの温度域の長さを短縮する、すなわち通過時間を短縮すると、ＦＰＤ密度の減少と共に欠陥サイズも小さくなり、酸化膜耐圧特性の良品率も向上し、結晶全面にわたって極低欠陥密度であるシリコン単結晶及びウエーハを安定して高生産性を維持しながら製造することができる。
【００１１】
本発明は、ＣＺ法によって単結晶を製造する場合において、育成されるシリコン単結晶が結晶成長時に、上記温度域を急冷するとともに、１２５０〜１２００℃の温度域の通過時間が２０分以下となるようにした。また、本発明では、結晶の温度分布の内、１２５０〜１２００℃の温度域に相当する部分の長さを２．０ｃｍ以下になるようにした。
【００１２】
この製法は、ＣＺ法によって単結晶を製造する場合において、育成されるシリコン単結晶が結晶成長時に、１１５０〜１０８０℃の温度域の通過時間が２０分以下となるように、あるいは、結晶の温度分布の内、１１５０〜１０８０℃の温度域に相当する部分の長さが２．０ｃｍ以下になるように急冷する製法と、１２５０〜１２００℃の温度域の通過時間が２０分以下、あるいは、結晶の温度分布の内、１２５０〜１２００℃の温度域に相当する部分の長さを２．０ｃｍ以下となるように急冷する製法とを組合せたことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法である。
【００１３】
このよう、育成されるシリコン単結晶が結晶成長時に、１２５０〜１２００℃の温度域の通過時間が２０分以下となるように急冷するか、あるいは、結晶の温度分布の内、１２５０〜１２００℃の温度域に相当する部分の長さを２．０ｃｍ以下となるように急冷すると、結晶欠陥核の形成が阻害されるためにＦＰＤ密度が減少する。また、シリコン単結晶の該温度域の通過時間を短縮するか、あるいは該温度域長さを短くすると、ＦＰＤ密度等の結晶欠陥の減少のみならず欠陥サイズも小さくなり、酸化膜耐圧特性の良品率も向上することが確認されている（特開平９−２０２６８４号参照）。
【００１４】
そこで、これと前記１１５０〜１０８０℃の温度域を急冷する方法とを組み合わせれば、より一層欠陥密度、欠陥サイズを小さくすることが可能となる。
すなわち、この製法によれば、高温域と中温域との二段階の温度帯域をともに急冷することにより、結晶欠陥が凝集及び成長する時間がなくなるとともに、結晶欠陥核の形成そのものを抑制でき、二段階の相乗効果によって一層ＦＰＤ等の結晶欠陥密度の減少と共に欠陥サイズを小さくすることができ、酸化膜耐圧特性の良品率もさらに向上するというものである。
【００１５】
本発明は、前記シリコン単結晶の製造方法によって製造されたシリコン単結晶である。
このように、従来実施されたことのない急冷法を成長結晶に適用すれば、ＦＰＤ等の結晶欠陥密度の減少と共に欠陥サイズも小さくなり、ウエーハの酸化膜耐圧特性の良品率も向上したシリコン単結晶が得られる。
【００１６】
本発明は、ＦＰＤ密度が１００ケ／ｃｍ２以下であり、酸化膜耐圧特性が８０％以上であり、かつＣＯＰ密度が１０ケ／ｃｍ２以下であることを特徴とするシリコンウエーハである。
このように、前記作製したシリコン単結晶からシリコンウエーハを切り出し、鏡面研磨すると、極低欠陥密度で酸化膜耐圧特性に優れたウエーハを高收率で得ることができる。
【００１７】
以下、本発明についてさらに詳述するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明者らは、単結晶製造時の引上げ結晶内に発生する諸欠陥の密度を低減し、しかもそのサイズを小さくするには、特定温度域の通過時間を短くする、あるいは、特定温度域の結晶長さを短くする、すなわち成長結晶の熱履歴として所定の温度域を急冷すれば有効であることを見出し、諸条件を精査して本発明を完成させたものである。
【００１８】
先ず、本発明で使用される各用語について予め解説しておく。
１）ＦＰＤ（Ｆｌｏｗ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｄｅｆｅｃｔ）とは、成長後のシリコン単結晶棒からウェーハを切り出し、表面の歪み層を弗酸と硝酸の混合液でエッチングして取り除いた後、Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 と弗酸と水の混合液で表面をエッチング（Ｓｅｃｃｏエッチング）することによりピットおよびさざ波模様が生じる。このさざ波模様をＦＰＤと称し、ウェーハ面内のＦＰＤ密度が高いほど酸化膜耐圧の不良が増える（特開平４−１９２３４５号公報参照）。
【００１９】
２）ＬＳＴＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  Ｄｅｆｅｃｔ）とは、成長後のシリコン単結晶棒からウエーハを切り出し、表面の歪み層を弗酸と硝酸の混合液でエッチングして取り除いた後、ウエーハを劈開する。この劈開面より赤外光を入射し、ウエーハ表面から出た光を検出することでウエーハ内に存在する欠陥による散乱光を検出することができる。ここで観察される散乱体については学会等ですでに報告があり、酸素析出物とみなされている（Ｊ．Ｊ．Ａ．Ｐ．  Ｖｏｌ．３２，Ｐ３６７９，１９９３参照）。また、最近の研究では、八面体のボイド（穴）であるという結果も報告されている。
【００２０】
３）ＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ）とは、ウエーハの中心部の酸化膜耐圧を劣化させる原因となる欠陥で、Ｓｅｃｃｏ  エッチではＦＰＤになる欠陥が、ＳＣ−１洗浄（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１０の混合液による洗浄）では選択エッチング液として働き、ＣＯＰになる。このピットの直径は１μｍ以下で光散乱法で調べる。
【００２１】
これらＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰ等の欠陥密度は酸化膜耐圧の不良率と相関があることから、共に酸化膜耐圧劣化因子と考えられている。従って、ＣＺ法によりシリコン単結晶の酸化膜耐圧を改善させるためには、これらＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰ等を減少させる必要がある。
【００２２】
本発明者等は、先ず第１に欠陥のサイズを小さくすることを考えて調査した。その結果、上記したように１１５０〜１０８０℃の温度域では欠陥の凝集が起こっていることは間違いなく、欠陥が凝集する時間を与えなければ、欠陥のサイズの低減は可能であり、それには１１５０〜１０８０℃の温度域の通過時間を従来は６０分以上にして徐冷していたのとは逆に短縮すれば実現可能であると判断した。しかし、通過時間だけ変えたのでは、結晶欠陥の密度は増加し、酸化膜耐圧特性も悪化してしまうことは明らかである。
【００２３】
そこで、一つの仮説を立てた。ＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰ等は欠陥といっても、原子レベルの点欠陥そのものを見ているのではなく、ある程度まとまった大きさのものを見ているのではないか。つまり、検出下限のようなものがあるのではないかと考えた。すなわち、結晶を従来の方法よりも急冷して欠陥のサイズをあるレベル以下に小さくしてしまえば、ＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰ等のサイズも微小となり、その結果検出される密度も下がり、酸化膜耐圧特性を向上させることが可能ではないかと考えた。
【００２４】
そこで、従来は実施していなかった急冷法も含めて１１５０〜１０８０℃の温度域通過時間と欠陥密度及び酸化膜耐圧の調査を行うために、シリコン単結晶を育成の途中でシリコン溶融液から切り離した後、１１５０〜１０８０℃の温度域通過速度を変化させ、シリコン単結晶の冷却速度を変える実験を行い、その結果を図１、図２に示した。
なお、用いた結晶成長装置は、予め温度分布測定を行い、１１５０〜１０８０℃の温度域が、約８ｃｍの長さがあることを確認した。
【００２５】
図１は、結晶の１１５０〜１０８０℃の温度域通過速度とＦＰＤ密度との関係を表し、通過速度が４ｍｍ／ｍｉｎ以下、つまり１１５０〜１０８０℃の通過時間が２０分を境に２０分を超える領域（図１の左半分）では通過時間の短縮、すなわち通過速度が早くなるにつれてＦＰＤ密度は増加するが、反対に通過時間が２０分以下の領域（図１の右半分）では通過時間がさらに短縮される、すなわち通過速度が早くなるにつれてＦＰＤ密度が減少する領域を発見した。また、斜線で囲った領域は、特にＦＰＤのサイズが小さく、密度も低く、今回の調査実験で発見した部分である。
これは、極端な急冷がなされたため、欠陥のサイズが非常に小さく、検出下限を下まわるものが多くなるために起こる現象であると思われる。
【００２６】
一方、図２は、結晶の急冷域通過速度と酸化膜耐圧特性の良品率との関係を表し、通過速度４ｍｍ／ｍｉｎを中心に低速側、高速側に変移するにつれて急速に向上していることが判る。したがって、１１５０〜１０８０℃の温度域を２０分以下に急冷することによって、酸化膜耐圧特性を改善することが出来ることがわかる。
【００２７】
また、さらに、シリコン単結晶の１１５０〜１０８０℃温度域の通過速度を８ｍｍ／ｍｉｎ以上、つまり１１５０〜１０８０℃の通過時間を１０分以下にすれば、シリコン単結晶中の欠陥のサイズはさらに小さくなり、ＦＰＤ密度も１００／ｃｍ2 以下で、かつ、酸化膜耐圧特性の良品率も９０％以上と、酸化膜耐圧特性に優れた低欠陥結晶が得られることを発見した。
【００２８】
この場合、単結晶を実際に４ｍｍ／ｍｉｎ以上あるいは８ｍｍ／ｍｉｎ以上で成長させるのは困難である場合もあるので、そのような場合は、結晶成長装置の炉内構造を調整して１１５０〜１０８０℃の温度域に相当する部分の長さを２．０ｃｍ以下となるようにすればよい。２ｃｍ以下とすれば、例え通常の引上げ速度で結晶を成長させても、１１５０〜１０８０℃の温度域の通過時間を２０分以下とすることが可能であり、所望結晶欠陥密度、欠陥サイズのものを得ることができる。
【００２９】
さらに、本発明者等は、先に提案した特願平８−２６０２１号（特開平９−２０２６８４号）において、上記とは別の結晶熱履歴と結晶欠陥の関係を調査したところ、１２５０〜１２００℃の温度帯の通過時間が、結晶欠陥核の形成に影響を及ぼしていることを発見した。この結果から１２５０〜１２００℃の温度域に関しては、通過時間を２０分以下とすることによって、欠陥核の形成を抑制することができることを確認した。
【００３０】
そこで、上記１１５０〜１０８０℃の温度域を急冷する方法と、この１２５０〜１２００℃の温度域を急冷する方法を組み合わせれば、欠陥核の形成が抑制されるため、より一層欠陥密度、欠陥サイズを小さくすることが可能となる。
【００３１】
この場合も、結晶成長速度を高速とすることのみで１２５０〜１２００℃の温度域を通過する時間を２０分以下としようとすると困難である場合もあるので、そのような場合は、１２５０〜１２００℃の温度域に相当する部分の長さを２．０ｃｍ以下とするようにすればよい。２ｃｍ以下とすれば、例え通常の引上げ速度で結晶を成長させても、１２５０〜１２００℃の温度域の通過時間を２０分以下とすることが可能であり、結晶欠陥核の形成を抑制し、所望結晶欠陥密度、欠陥サイズのものを得ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、本発明で使用するＣＺ法による急冷型単結晶引上げ装置の構成例を図３により説明する。図３に示すように、この急冷型単結晶引上げ装置３０は、引上げ室３１と、引上げ室３１中に設けられたルツボ３２と、ルツボ３２の周囲に配置されたヒータ３４と、ルツボ３２を回転させるルツボ保持軸３３及びその回転機構（図示せず）と、シリコンの種子結晶５を保持するシードチャック６と、シードチャック６を引上げるケーブル７と、ケーブル７を回転又は巻き取る巻取機構（図示せず）を備えて構成されている。ルツボ３２は、その内側のシリコン融液（湯）２を収容する側には石英ルツボが設けられ、その外側には黒鉛ルツボが設けられている。また、ヒータ３４の外側周囲には断熱材３５が配置されている。
【００３３】
また、本発明の製造方法に関わる製造条件を設定するために、結晶の固液界面の外周から引上げ室の天井にかけて環状の固液界面断熱材９を設けている。この固液界面断熱材９は、その下端とシリコン融液２の湯面３との間隔を数ｃｍとして界面近傍の放熱を抑え、天井に向かっては成長単結晶１との空隙が連続的に大きくなるように厚さを薄くして急冷可能な構造にしている。また、ヒータ上部断熱材８を設けてヒータからの輻射熱を遮っている。
別に、最近では引上げ室３１の水平方向の外側に、図示しない磁石を設置し、シリコン融液２に水平方向あるいは垂直方向等の磁場を印加することによって、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法が用いられることも多い。
【００３４】
次に、上記の急冷型単結晶引上げ装置３０による単結晶育成方法について説明する。まず、ルツボ３２内でシリコンの高純度多結晶原料を融点（約１４２０°Ｃ）以上に加熱して融解する。次に、ケーブル７を巻き出すことにより融液２の表面略中心部に種子結晶５の先端を接触又は浸漬させる。その後、ルツボ保持軸３３を適宜の方向に回転させるとともに、ケーブル７を回転させながら巻き取り種子結晶５を引上げることにより、単結晶育成が開始される。以後、引上げ速度と温度を適切に調節することにより略円柱形状の単結晶棒１を得ることができる。
【００３５】
この場合、本発明では、本発明の目的を達成するために特に重要であるのは、図３に示したように、引上げ室３１の湯面上の単結晶棒１の外周空間において、湯面近傍から引上げ室の天井にかけて環状の固液界面断熱材９を設けたことと、ヒータ３４の上にヒータ上部断熱材８を配置したことである。さらに、必要に応じてこの断熱材の上部に結晶を冷却する装置、例えば整流筒（図示せず）を設けて、これに上部より冷却ガスを吹きつけて結晶を冷却できるものとし、整流筒の下部に輻射熱反射板を取り付けた構造としてもよい。
【００３６】
このように液面の直上の位置に所定の隙間を設けて断熱材を配置し、さらにこの断熱材の上部には成長単結晶との間に上部に向けて連続的に拡大する空間を設けた構造とすることによって、結晶成長界面近傍では輻射熱により保温効果が得られ、その上部は特定温度域が急冷構造となり、結晶の上部ではヒータ等からの輻射熱をカットできるので、結晶引上げ速度の制御と相まって本発明の製造条件を満足させることができる。
また、結晶の冷却装置としては、前記筒状の整流筒とは別に、結晶の周囲を囲繞する空冷ダクトや水冷蛇管等を設けて所望の温度勾配を確保するようにしても良い。
【００３７】
本発明で使用した急冷型単結晶引上げ装置と比較のために従来の徐冷型単結晶引上げ装置を図４に、従来の単結晶引上げ装置を図５に示した。基本的な構造については、本発明で使用した急冷型単結晶引上げ装置（図３参照）と同じであるが、固液界面断熱材及びヒータ上部断熱材の有無、断熱材の配置場所等が大きく異なっている。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の実施形態を実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
ＣＺ法で、直径１８インチの石英ルツボに、原料多結晶シリコン４０ｋｇをチャージし、直径６インチ、方位＜１００＞の結晶を図３に示したような急冷型の炉内構造を持つ単結晶製造装置により引上げた。
１１５０〜１０８０℃温度域通過時間：１２分、１１５０〜１０８０℃温度域長さ：２．０ｃｍ、１１５０〜１０８０℃温度域通過速度（結晶引上げ速度）：１．６７ｍｍ／ｍｉｎに結晶成長条件を設定して単結晶を引上げた。
【００３９】
ここで得られた単結晶棒から、ウエーハを切り出し、鏡面加工を施してシリコン単結晶の鏡面ウエーハを作製し、グローンイン欠陥および酸化膜耐圧特性（Ｃ−モード）を測定した。得られたシリコンウエーハのＦＰＤ、ＣＯＰ、ＴＺＤＢ（酸化膜耐圧特性良品率）の値を表１に示した。
なお、酸化膜耐圧特性（Ｃ−モード）測定条件は、酸化膜厚：２５ｎｍ、測定電極：リンドープ・ポリシリコン、電極面積：８ｍｍ2 、判定電流：１ｍＡ／ｃｍ2 とし、絶縁破壊電界が８ＭＶ／ｃｍ以上のものを良品と判定した。
【００４０】
（実施例２）
１２５０〜１２００℃温度域通過時間１２分、１２５０〜１２００℃温度域長さ２．０ｃｍ、１２５０〜１２００℃温度域通過速度（結晶引上げ速度）：１．６７ｍｍ／ｍｉｎに引上げ条件を設定して引上げた以外は実施例１と同一装置を使用し、同一条件下に引上げた。その結果得られたシリコンウエーハのＦＰＤ、ＣＯＰ、ＴＺＤＢの値を表１に併記した。
【００４１】
（比較例１）
成長結晶の１１５０〜１０８０℃の温度域が徐冷型の炉内構造を持つ単結晶製造装置を使用して引上げ速度１．１ｍｍ／ｍｉｎで引上げた。その結果を表１に併記した。
尚、図４にこの徐冷型単結晶引上げ装置４０を示した。基本的構構造については、本発明で使用した単結晶引上げ装置３０と同じであるが、１１５０〜１０８０℃の温度域を徐冷させるため、ヒータ３４を取り巻く断熱材３５を上部に延長し、その上にカーボンリング１１を設置して、結晶表面からの輻射熱の放散を防いで徐冷化している。さらに、ヒータ３４を取り巻く断熱材３５の内、一部を切り欠き断裂部１０を設けて断熱材３５を上下に分割することによって融点から１２００℃までの高温域を急冷化させている。このような構造を持つ炉により、下記比較例２の従来の急冷法に比較して高温域の通過時間は減少し、１１５０〜１０８０℃の温度域の通過時間を長くすることができるものである。
【００４２】
（比較例２）
従来の炉内構造を持つ単結晶引上げ装置５０（図５参照）を使用して、引上げ速度１．２５ｍｍ／ｍｉｎで引上げた以外は、特に冷却条件も設けずに単結晶を引き上げた。その結果を表１に併記した。
【００４３】
【表１】
0003919308.tif 000002
【００４４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定れれるものではない。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。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によればＣＺ法によって製造されるシリコン単結晶の１１５０〜１０８０℃の温度域，１２５０〜１２００℃の温度域を急冷することによって、ＦＰＤ密度が１００［／ｃｍ2 ］以下でＣＯＰ密度が１０［／ｃｍ2 ］以下でかつ欠陥サイズが極めて小さく、かつ酸化膜耐圧特性が８０％以上の高品質のウエーハを製造することができる。しかも、結晶引上げ速度を低下させることなく高速を維持することができ、高品質の結晶を高生産性で生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において、結晶急冷温度域通過速度と得られたウエーハのＦＰＤ欠陥密度との関係を表すグラフである。
【図２】本発明において、結晶急冷温度域通過速度と得られたウエーハのＣモード酸化膜耐圧良品率との関係を表すグラフである。
【図３】本発明において使用された急冷型シリコン単結晶引上げ装置の説明図である。
【図４】従来の徐冷型シリコン単結晶引上げ装置の説明図である。
【図５】従来のシリコン単結晶引上げ装置の説明図である。
【符号の説明】
１…成長単結晶棒、
２…シリコン融液、
３…湯面、
４…固液界面、
５…種子結晶、
６…シードチャック、
７…ケーブル、
８…ヒータ上部断熱材、
９…固液界面断熱材、
１０…断裂部、
１１…カーボンリング、
３０…本発明に使用した急冷型単結晶引上げ装置、
３１…引上げ室、
３２…ルツボ、
３３…ルツボ保持軸、
３４…ヒータ、
３５…断熱材、
４０…従来の徐冷型単結晶引上げ装置、
５０…従来の急冷型単結晶引上げ装置。
【図１】
0003919308.tif 000003
【図２】
0003919308.tif 000004
【図３】
0003919308.tif 000005
【図４】
0003919308.tif 000006
【図５】
0003919308.tif 000007