(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チョクラルスキー法により、ＣＺ炉において所定長さの単結晶の平均引き上げ速度を複数回変更して結晶育成するシリコン単結晶の製造方法であって、
一回の単結晶の引き上げにおいて、平均引き上げ速度を複数回に亘り結晶引き上げ間隔毎に交互に変更する操作を行って単結晶を育成し、それぞれの単結晶長さにおいて発生したＯＳＦリング径を単結晶全体にわたって測定し、ＯＳＦリング径、単結晶引き上げ長さ、平均引き上げ速度の関係から、ＯＳＦリングを所定の位置に発生・消滅させるべく単結晶の各引き上げ長さにおける平均速度パターンを設計し、この平均引き上げ速度パターンに基づいて、単結晶の引き上げを行うことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスとして使用させるシリコン単結晶の製造方法及び育成されたシリコン単結晶を用いて製造するシリコンウエーハに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体高集積回路材料として使用されるシリコン単結晶は、主にチョクラルスキー法（以下、ＣＺ法という）により製造されている。
ＣＺ法によるシリコン単結晶の育成では、単結晶をウエーハに加工した後、高温熱処理を行うことによって、ＯＳＦリングと呼ばれるリング状の酸素誘起積層欠陥が発生することが知られている。
【０００３】
ＯＳＦリングが発生した単結晶は、ＯＳＦリング内側領域にＭＯＳ型デバイスのゲート膜耐圧特性を劣化させる点欠陥（空孔）に関係したGrown-in欠陥が１０5〜１０6ｃｍ-3程度存在する。このGrown-in欠陥は、内部が空洞と思われ、八面体を基本構造とする欠陥である。
【０００４】
一方、ＯＳＦリングの外側領域には、デバイスのリーク電流特性を悪化させる点欠陥（格子間シリコン）に関係したGrown-in欠陥である転位クラスターが１０3〜１０4ｃｍ-3程度存在する。
【０００５】
ＯＳＦリング領域のすぐ外側は、酸素析出領域が存在し、その外側は、酸素析出抑制領域が存在している。以下、本願おける酸素析出領域とは、ＯＳＦリング領域のすぐ外側に生成する酸素析出しやすい領域を意味し、一方、酸素析出抑制領域とは、さらに、酸素析出領域の外側に生成する酸素析出しにくい領域を意味する。ＯＳＦリング上も含めてこれらの領域は、いずれのGrown-in欠陥も存在しない高品質の領域である。但し、ＯＳＦリングの品質は、結晶中の酸素濃度に左右される。
【０００６】
すなわち、図１０に示すように、引き上げられた単結晶を平行に切り出して結晶内部を観察すると、単結晶シリコンの中心部は、Grown-in欠陥（ＣＯＰ）領域２であり、その外側にＯＳＦリング領域１が広がり、ＯＳＦリング領域１の外側に酸素析出領域４が広がり、酸素析出領域４の外側に酸素析出抑制領域３が広がり、最外周にGrown-in欠陥（転位クラスター）領域５が広がる位置関係となっている。これらの領域の位置を調整することにより、シリコン単結晶の品質を制御できる。
【０００７】
例えば、（１）ＯＳＦリングを、結晶の最外周部で消滅させ、ＯＳＦリング及び格子間シリコンに起因したGrown-in欠陥（転位クラスター）を含まない結晶を得ることができる。（２）ＯＳＦリングを結晶の中央位置と最外周の間の任意位置に発生させ、引き上げ速度、結晶中の酸素濃度の調整によりＯＳＦ発生核のサイズを著しく小さくし、リング上及びその外側領域に広いGrown-in欠陥フリー領域を形成した結晶を得ることができる。（３）ＯＳＦリングを中央部で消滅させ、その結晶全面にGrown-in欠陥を含まない結晶を得ることができる。
【０００８】
ここで、ＯＳＦリングとは、通常観察されるＯＳＦリング、及び、ＯＳＦ発生核のサイズが非常に小さく特別な手段でなければ観察できない潜在的なＯＳＦリングの両方を含む。
【０００９】
ＯＳＦリングの発生位置は、引き上げるシリコン単結晶内の融点から１３００℃近傍の領域の温度勾配Ｇと、引き上げ速度Ｖから算出されるＶ／Ｇ値で一義的に決まることが知られている。引き上げ中に前記Ｖ／Ｇ値を所定値に保つことにより、所定位置にＯＳＦリングを存在させた結晶が得られることが確認されている。
【００１０】
例えば、特開平８ー３３０３１６号公報に記載された発明では、ＣＺ炉のホットゾーン構造から、炉内の温度分布を伝熱計算で計算し、結晶長さ方向温度分布からＧ値を算出し、このＧ分布に応じて引き上げ長さに応じた引き上げ速度Ｖを設定する方法が記載されている。
【００１１】
また、特開平８ー２６８７９４号公報に記載された発明は、放射温度計で結晶の所定部位の温度分布を計測し、又は、熱電対で結晶表面近傍の温度分布を計測し、これらの測定値に基づいて、結晶内部の温度勾配Ｇを、伝熱計算又は実験から求められた回帰式からオンラインで計算している。そして、このＧ値に応じて、Ｖ／Ｇ値が一定となるように引き上げ速度Ｖを制御する方法が記載されている。
【００１２】
このように、Ｖ／Ｇ値を制御することにより、狙いとする位置にＯＳＦリングを発生・消滅させることを可能としている。
【００１３】
また、ＣＺ法により製造されるシリコン単結晶中には、過飽和な酸素が含まれている。単結晶をウエーハに加工した後、デバイス形成プロセス中の熱処理を行うと、単結晶中に含まれている過飽和な酸素によって、微小な熱処理誘起欠陥（酸素析出物）が形成される。この酸素析出物がウエーハ表層のデバイス活性領域に存在すると、接合リーク特性等の劣化を引き起こす。
【００１４】
一方、酸素析出物がウエーハ内部に存在すると、デバイス形成プロセス中に混入する汚染物を、デバイス活性領域から除去する効果を有する。すなわち、イントリンシックゲッタリング層（ＩＧ層と称する。）が形成される。
【００１５】
ＣＺ法により育成される結晶中に含まれる過飽和の酸素によって形成される酸素析出物を有効に活用するためには、まず、シリコン単結晶から形成されたウエーハに１１５０℃程度の高温熱処理を施すことにより、ウエーハ表面の酸素を外方拡散させて、ウエーハ表層に存在する酸素濃度を低下させることで、ウエーハ表面には、酸素析出物やそれに誘起される欠陥が存在しないデヌーデットゾーン（ＤＺ）が形成される。
【００１６】
その後、さらに、５００℃〜９００℃の熱処理を施し、ウエーハ内部に酸素析出核を形成し、ＩＧ層を形成する処理が行われている（以下、このような方法をＤＺーＩＧ処理法と称する）。
【００１７】
このような処理を行うことにより、ウエーハ表層のデバイス活性領域は無欠陥であり、一方、ウエーハ内部には、汚染物をデバイス活性領域から除去する吸収層が存在する高品質なウエーハの形成が可能となる。
【００１８】
前述するＯＳＦリング発生位置の調整方法には、以下のような改良すべき点を有していた。
すなわち、特開平８ー３３０３１６号公報記載の発明は、ＣＺ炉のホットゾーン構造からＧを算出し、所定のＶ／Ｇ値となるようにＶを設定する方法であり、（ａ）伝熱計算の精度が悪いという問題がある。また、（ｂ）計算に時間がかかるという問題がある。
【００１９】
また、炉の劣化に伴うホットゾーンのサイズや物性値の把握が容易ではなく、引き上げ回数に応じてホットゾーンが消耗・劣化し、これに伴うＧの変化を取り込むのが困難である。これらの問題によって、高精度にＶ／Ｇ値を制御することが難しかった。
【００２０】
一方、特開平８ー２６８７９４号公報記載の発明は、放射温度計や熱電対で結晶表面部の温度勾配をオンラインで測定し、前記測定値から算出したＧ値に応じてＶを制御し、Ｖ／Ｇ値を一定に保つ方法である。この方法では、（ａ）放射温度計で計測する場合に融液表面、チャンバー内壁及び結晶表面で反射した光が迷光として入り込んでしまい、精度の高い結晶表面温度の測定ができないという問題がある。また、（ｂ）熱電対で測定する場合は、結晶表面近傍に熱電対をセットしても、融液やヒータからの放熱の影響を受けるため、直に結晶表面温度を測定することができないという問題がある。
【００２１】
また、これらの方法で測温しても、測定した温度は、あくまで結晶表面の温度であり、ＯＳＦリングの発生する結晶内部の温度を実測値ではなく、結晶内部温度は、表面温度からの推測しかできないため、高精度にＯＳＦリング径を制御することは困難であった。
【００２２】
このように、結晶引き上げ時の単結晶内部の温度勾配であるＧ値を正確に把握することは容易ではない。
また、前述した高品質のシリコンウエーハ形成のための処理方法として用いられるＤＺーＩＧ処理法は、以下に記載するような問題点を有している。
【００２３】
ＤＺーＩＧ処理法は、まず、高温熱処理によって、ウエーハ表面に存在する過飽和な酸素を外方拡散し、評価として用いる選択的エッチングによって、検出されないウエーハ表層に存在する酸素析出物又はこの酸素析出物に誘起される２次欠陥を低減している。
【００２４】
しかし、前述するＤＺーＩＧ処理法では、シリコン単結晶育成時に形成されたGrown-in欠陥を消滅させることはできない。すなわち、ウエーハ表層は、酸素外方拡散処理によって、酸素析出物の存在をなくしているが、結晶育成時に形成されたGrown-in欠陥は依然として存在しており、真の無欠陥層が形成されているわけではない。
【００２５】
そこで、本発明においては、単結晶内部の温度勾配Ｇの実測を行わずにＯＳＦリング径を制御するために、各結晶引き上げ長さにおけるＯＳＦリング径と結晶引き上げ速度の関係から所定の引き上げ速度パターンを設計し、所望位置にＯＳＦリングを定位させたシリコン単結晶の製造方法を提供する。また、所望位置にＯＳＦリングが形成されたシリコン単結晶を用いてデバイス活性領域にGrown-in欠陥等の欠陥が存在せず、かつ、イントリンシックゲッタリング効果を有する高品質の単結晶シリコンウエーハを提供することを目的とする。
【発明の開示】
【００２６】
本発明は、チョクラルスキー法により結晶育成するシリコン単結晶の製造方法であって、ＣＺ炉において、所定長さの単結晶の平均引き上げ速度を複数回変更して、単結晶を引き上げた後、引き上げた単結晶について、発生したＯＳＦリング径を結晶の長さ方向全体にわたって調べ、単結晶の引き上げ長さと、平均引き上げ速度及びＯＳＦリング径の関係を測定し、この結果から、ＯＳＦリングを所定の位置に発生・消滅させるべく単結晶の各引き上げ長さにおける平均引き上げ速度パターンを設計し、この平均引き上げ速度パターンに基づいて、単結晶の引き上げを行うことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法である。
【００２７】
また、本発明は、チョクラルスキー法により結晶育成するシリコン単結晶の製造方法であって、単結晶を育成する所定の引き上げバッチおいて、当該引き上げバッチ以前の複数回の引き上げバッチにおけるＯＳＦリングの発生位置から設計した各バッチにおける平均引き上げ速度の予測値と、当該引き上げバッチにおけるＯＳＦリングの位置から実測された平均引き上げ速度の実測値の偏差に基づいて、所定のＯＳＦリングの位置となる平均引き上げ速度の予測式の補正を行い、これに基づいて、当該バッチの平均引き上げ速度パターンを補正し、補正された平均引き上げ速度パターンに基づいて、単結晶の引き上げを行うことに適用できるシリコン単結晶の製造方法である。
【００２８】
具体的には、本発明は、チョクラルスキー法により、ＣＺ炉において所定長さの単結晶の平均引き上げ速度を複数回変更して結晶育成するシリコン単結晶の製造方法であって、一回の単結晶の引き上げにおいて、平均引き上げ速度を複数回に亘り結晶引き上げ間隔毎に交互に変更する操作を行って単結晶を育成し、それぞれの単結晶長さにおいて発生したＯＳＦリング径を単結晶全体にわたって測定し、ＯＳＦリング径、単結晶引き上げ長さ、平均引き上げ速度の関係から、ＯＳＦリングを所定の位置に発生・消滅させるべく単結晶の各引き上げ長さにおける平均速度パターンを設計し、この平均引き上げ速度パターンに基づいて、単結晶の引き上げを行うことを特徴とするシリコン単結晶の製造方法である。
【００２９】
また、本発明により、チョクラルスキー法により育成された酸素析出領域及び酸素析出抑制領域のみからなる単結晶シリコンウエーハに、酸素外方拡散熱処理を施したことを特徴とする単結晶シリコンウエーハを得ることができる。具体的には、１１５０℃で酸素外方拡散熱処理を施すことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明により、チョクラルスキー法により育成された酸素析出領域又は酸素析出抑制領域のみからなる単結晶シリコンウエーハに、酸素外方拡散熱処理を施したことを特徴とする単結晶シリコンウエーハを得ることができる。具体的には、１１５０℃で酸素外方拡散熱処理を施すことを特徴とする。
【００３１】
また、本発明により、チョクラルスキー法により育成された酸素析出領域及び酸素析出抑制領域のみからなる単結晶シリコンウエーハに、酸素外方拡散熱処理を施した後、さらに、酸素析出核形成熱処理を施したことを特徴とする単結晶シリコンウエーハを得ることができる。具体的には、１１５０℃で酸素外方拡散熱処理をした後、さらに、５００〜９００℃で酸素析出核形成熱処理を施すことを特徴とする。
【００３２】
また、本発明により、チョクラルスキー法により育成された酸素析出領域又は酸素析出抑制領域のみからなる単結晶シリコンウエーハに、酸素外方拡散熱処理を施した後、さらに、酸素析出核形成熱処理を施したことを特徴とする単結晶シリコンウエーハを得ることができる。具体的には、１１５０℃で酸素外方拡散熱処理をした後、さらに、５００〜９００℃で酸素析出核形成熱処理を施すことを特徴とする。
【００３３】
上記のように、本願発明は、Ｇ値を測定することなく、結晶の引き上げ長さと各引き上げ長さ時における平均引き上げ速度パターンから、結晶の長さ方向にわたって所望位置にＯＳＦリング径を定位させた結晶を得ることの可能なシリコン単結晶の製造方法である。
【００３４】
ここで、引き上げ速度Ｖとは、瞬間的引き上げ速度を示すものではなく、１０分間以上測定した引き上げ速度の平均値をいう。瞬間的な引き上げ速度の変動は、結晶内部のＯＳＦリング径に影響を与えないが、１０分間以上での平均引き上げ速度の変動は、結晶内部のＯＳＦリング径に影響を与えるためである。従って、本発明においては、平均引き上げ速度と記載する。
【００３５】
また、結晶の任意部位の温度勾配は、（１）ホットゾーン構造、（２）任意部位の結晶引き上げ長さＸ（所定のＯＳＦリング径となってからの引き上げ長さ）、（３）結晶径方向の任意部位の結晶中心からの距離により一義的に決定される。
【００３６】
従って、あるホットゾーン構造において、平均引き上げ速度を数水準変更して引き上げ実験を行い、引き上げた結晶について、発生したＯＳＦリング径を結晶の長さ方向全体にわたって調べ、この実験値からの回帰により、ＯＳＦリング径、結晶引き上げ長さ、平均引き上げ速度の関係を測定することができる。
【００３７】
この関係式から、結晶引き上げ長さ方向の所定部位で任意の位置にＯＳＦリングを発生させるために必要な平均引き上げ速度Ｖを一義的に決定することができる。すなわち、結晶引き上げ時において、結晶の引き上げ長さに応じた平均引き上げ速度パターンを予め設定し、この平均引き上げ速度パターンに基づいて結晶の引き上げを行うことにより、目的とする位置にＯＳＦリングを定位させた結晶を得ることが可能となる。
【００３８】
また、ＣＺ炉は、カーボンヒータ、断熱材、カーボンルツボ等の部材から構成されている。これらの部材は、数十回から数百回の引き上げ回数わたって継続的に使用される。また、これらの部材は、シリコン融液の蒸気液滴との反応、シリコン融液及びカーボンから発生したガスとの反応、石英ルツボの反応等で、経時的に変質、減肉し、ＣＺ炉内のホットゾーンの熱的特性も経時的に変化する。
【００３９】
従って、引き上げ回数が進むと、ＯＳＦリングの発生位置が初期設定値からずれることが予測される。
そこで、本願発明は、複数バッチ問のＯＳＦリング発生位置の変化挙動を調べ、この結果から引き上げバッチ回数とＯＳＦリング位置から設定した平均引き上げ速度の予測式の補正を行い、この補正された予測値に基づいて平均引き上げ速度パターンを再設定するものである。
【００４０】
このため、炉のホットゾーン構造の熱的特性が経時的に変化した場合であっても、補正された引き上げ速度パターンに基づいて、目的とする位置にＯＳＦリングを定位させた結晶を得ることが可能となる。
【００４１】
尚、本願発明は、初期バッチ又は初期バッチ以外の１バッチの結果を用いても、平均引き上げ速度の予測値の補正を行うことが可能である。予測値の補正のために測定するＯＳＦリング位置の計測は、結晶全体のＯＳＦリング位置を測定しなくても、数点の結晶の主要位置での代表点についてＯＳＦリング発生位置を測定すれば十分である。また、その測定方法は、内挿法、外挿法で推測する方法でも十分である。
【００４２】
また、ＣＺ法によって、引き上げ速度の調整を行い、ＯＳＦリング外側の酸素析出領域及び／又は酸素析出抑制領域のみからなるシリコン単結晶を育成すると、この単結晶から得られるシリコンウエーハは、Grown-in欠陥や後工程でのＯＳＦリングの発生のない高品質のシリコン単結晶となる。
【００４３】
また、ＣＺ法によって、引き上げ速度の調整を行い、ＯＳＦリング、酸素析出領域及び／又は酸素析出抑制領域のみからなるシリコン単結晶を育成すると、結晶の中央部にＯＳＦリング領域が形成され、このＯＳＦリング領域の外径において、所定の領域からなる結晶が得られるように、結晶の引き上げを行うと安定した品質のシリコン単結晶が得られる。すなわち、ＯＳＦリング領域の外径領域が結晶品質の指標となる。
【００４４】
この単結晶から得られるシリコンウエーハは、Grown-in欠陥の発生のない高品質のシリコン単結晶となる。
【００４５】
また、チョクラルスキー法により育成された酸素析出領域及び／又は酸素析出抑制領域のみからなる結晶から形成された単結晶シリコンウエーハは、Grown-in欠陥が存在しない高品質のシリコンウエーハとなる。当該単結晶シリコンウエーハに、さらに、酸素外方拡散処理を施すと、デバイス活性領域であるウエーハ表層に酸素析出物やそれに誘起される２次欠陥が存在しない高品質の単結晶シリコンウエーハを形成することが可能となる。
【００４６】
また、単結晶から単結晶シリコンウエーハを形成し、このウエーハに酸素外方拡散処理を施すことにより、ウエーハ表層に存在する過飽和の酸素が外方拡散され、デバイス活性領域であるウエーハ表層に酸素析出物やそれに誘起される２次欠陥の存在しない高品質の単結晶シリコンウエーハを形成することが可能となる。
【００４７】
また、チョクラルスキー法により育成された酸素析出領域及び／又は酸素析出抑制領域のみからなる結晶から形成された単結晶シリコンウエーハは、Grown-in欠陥が存在しない高品質のシリコンウエーハとなる。このシリコンウエーハに酸素外方拡散処理を施すことにより、ウエーハ表層に存在する過飽和の酸素が外方拡散され、デバイス活性領域であるウエーハ表層に酸素析出物やそれに誘起される２次欠陥の存在しないデヌーデッドゾーン（ＤＺ）が形成される。
【００４８】
さらに、酸素析出核形成処理を施すことにより、ウエーハ内部に、イントリンシックゲッタリング効果を有するＩＧ層が形成された高品質の単結晶シリコンウエーハを形成することが可能となる。
【００４９】
また、チョクラルスキー法により育成されたＯＳＦリング領域、酸素析出領域及び／又は酸素析出抑制領域のみからなる結晶から形成された単結晶シリコンウエーハは、Grown-in欠陥が存在しない高品質のシリコンウエーハとなる。このシリコンウエーハに酸素析出拡散処理を施すと、デバイス活性領域となるウエーハ表層は、酸素析出物等の欠陥の存在しないデヌーデットゾーン（ＤＺ）が形成される。さらに、前記シリコンウエーハに、酸素析出核形成処理を施すと、ウエーハ内部には、イントリンシックゲッタリング効果を有するＩＧ層が形成された高品質の単結晶シリコンウエーハが形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下に本発明を詳細に説明する。
（実施例１）
直径１８インチの石英ルツボに高純度多結晶シリコン原料を４５ｋｇ入れ、ボロンをドープし、多結晶シリコンを加熱溶融する。その後、直径１５５ｍｍとなり、結晶方位が（１００）となる単結晶を平均引き上げ速度０．３５，０．３７，０．４，０．４５，０．５５，０．７，０．８５ｍｍ／分の各一定速度で引き上げて、各平均引き上げ速度ごとに複数の結晶を育成した。育成された各結晶は、結晶成長方向に切り出して、評価サンプルとした。この各サンプルを酸素雰囲気中で８００℃×４時間＋１０００℃×１６時間の熱処理を行い、Ｘ-ray topography法で各サンプルの結晶欠陥（ＯＳＦ）分布の評価を行った。そして、ＯＳＦリングの外径（半径）をＯＳＦリング径として求めた。
【００５１】
図１は、本実施例における評価結果を示し、図１（ａ）は各平均引き上げ速度で育成した各単結晶の引き上げ長さとＯＳＦリング径の関係を示す図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）から、各結晶の引き上げ長さにおける所望ＯＳＦリング径となる目標引き上げ速度をプロットした図である。
【００５２】
図１（ｂ）に示すように、一定のＯＳＦリング径となる引き上げ長さを図１（ａ）から読み取り、図１（ｂ）において、図１（ａ）から読み取った引き上げ長さの結晶育成を行った平均引き上げ速度をプロットすると、結晶引き上げ長さ方向の所定部位で任意の部位にＯＳＦリングを定位させるために必要な目標引き上げ速度を一義的に決定することができる。
【００５３】
目標引き上げ速度である各プロットを結ぶ近似曲線を、平均引き上げ速度パターンとし、この引き上げ速度パターンに基づいて、結晶の引き上げを行うと、結晶引き上げ長さ全体にわたって、任意の部位にＯＳＦリングを定位させた単結晶を得ることができる。例えば、結晶の引き上げ長さ全体にわたって、ＯＳＦリング径を４０ｍｍに定位する場合について説明する。
【００５４】
すなわち、図１（ａ）において、ＯＳＦリング径４０ｍｍのポイントから垂直に線を引き、この線と各平均引き上げ速度曲線が交わるポイントを読み取り、各ポイントから垂直に線をおろして、各平均引き上げ速度で育成した結晶中、ＯＳＦリング径が４０ｍｍとなる引き上げ長さを測定する。
【００５５】
その後、図１（ａ）で読み取った引き上げ長さから垂直に図１（ｂ）に線を引き、この線上に、測定した引き上げ長さの結晶を育成した平均引き上げ速度をプロットする。このプロットした点は、ＯＳＦリング径を４０ｍｍに定位する目標引き上げ速度を示すこととなる。そして、このプロットした点を通る近似曲線をひくと、ＯＳＦリング径を４０ｍｍに定位させる結晶育成時の平均引き上げ速度パターンαとなる。
【００５６】
この平均引き上げ速度パターンαに基づいて、結晶の引き上げを行うと、結晶引き上げ長さ全体にわたって、ＯＳＦリング径が４０ｍｍに定位された結晶を得ることができる。従って、設計された平均引き上げ速度パターンに基づいて単結晶の引き上げを行うと、所定部位にＯＳＦリングを発生・消滅させた単結晶を得ることができる。
【００５７】
ＯＳＦリング径が定位された単結晶は、結晶欠陥の制御を行うことができ、単結晶の高品質化を図ることができる。
【００５８】
（実施例２）
直径１８インチの石英ルツボに高純度多結晶シリコン原料を４５ｋｇ入れ、ボロンをドープし、多結晶シリコンを加熱溶融した。次に、直径１５５ｍｍとなり、結晶方位が（１００）となる単結晶の引き上げを行った。本例においては、まず、実施例１で測定した結果に基づいて、以下の２条件の平均引き上げ速度パターンを設計した。そして、本例の結晶は、前記２条件で設計した平均引き上げ速度パターンに基づいて引き上げ、結晶の育成を行った。
【００５９】
条件１：結晶引き上げ長さ２００ｍｍ位置から、ＯＳＦリングが消滅するように平均引き上げ速度パターンを設計し、引き上げ長さ７５０ｍｍまで結晶を育成した。
【００６０】
条件２：結晶引き上げ長さ２００ｍｍから４００ｍｍまではＯＳＦリングが結晶の中央部に残るような平均引き上げ速度パターンを設計した。そして、結晶引き上げ長さ４００ｍｍから７５０ｍｍまでは、ＯＳＦリング径が中央で消滅する限界の引き上げ速度パターンを設計し、引き上げ長さ７５０ｍｍまで結晶を育成した。
【００６１】
ＯＳＦリング径が中央で消滅する限界の引き上げ速度パターンとは、結晶引き上げ長さ４００ｍｍから７５０ｍｍの範囲において、ＯＳＦリング径が０ｍｍとなる限界の結晶引き上げ速度を求め、この値を結晶の各部位でプロットし、得られた近似曲線をいう。
【００６２】
前記条件１及び２に基づいて設計された平均引き上げ速度パターンに基づいて、結晶の引き上げを行った。
育成された各結晶は、結晶成長方向に切り出して、評価サンプルとした。この各サンプルを酸素雰囲気中で８００℃×４時間＋１０００℃×１６時間の熱処理を行い、Ｘ-ray topography法で各サンプルの結晶欠陥（ＯＳＦ）分布の評価を行った。結果を図２及び図３に示す。
【００６３】
図２（ａ）は条件１で設計した平均引き上げ速度パターンに基づいて育成された結晶サンプルの結晶欠陥分布を示す図であり、図２（ｂ）は、前記結晶引き上げ長さ（ｍｍ）と引き上げ速度Ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）の関係を示す図である。
【００６４】
また、図３（ａ）は、条件２で設計した平均引き上げ速度パターンに基づいて育成された結晶サンプルの結晶欠陥分布を示す図であり、図３（ｂ）は結晶引き上げ長さ（ｍｍ）と引き上げ速度Ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）の関係を示す図である。
【００６５】
すなわち、図２（ａ）及び図３（ａ）は、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示す引き上げ速度パターンを用いて引き上げた結晶内部の欠陥分布を示している。図２（ａ）及び図３（ａ）中１は、ＯＳＦリング領域を示し、２は、Grown-in欠陥（ＣＯＰ）領域を示す。また、図２（ａ）中３は、酸素析出抑制領域、４は、酸素析出領域を示す。
【００６６】
図２（ａ）に示すように、図２（ｂ）に示す条件１を満たした平均引き上げ速度パターンに基づいて結晶の育成を行うと、狙った位置、すなわち、結晶引き上げ長さ２００ｍｍでＯＳＦリングが消滅していることが確認できた。
【００６７】
また、図３（ａ）に示すように、図３（ｂ）に示す条件２を満たした平均引き上げ速度パターンに基づいて結晶の育成を行うと、狙った位置、すなわち、結晶引き上げ長さ２００ｍｍから４００ｍｍの位置ではＯＳＦリングが結晶中心部に残り、結晶引き上げ長さ４００ｍｍ以下の結晶引き上げ長さにおいては、ＯＳＦリングが消滅、すなわち、ＯＳＦリング径が０となっていることが確認できた。
【００６８】
また、前記条件１及び２によって引き上げられた結晶を結晶径方向に切りだし、所定の加工を行って、サンプルとし各結晶の欠陥を以下の方法で評価した。
【００６９】
１．ＯＰＰ（Optical Precipitate Profiler）装置を用いた欠陥評価
２．Seccoエッチング液に浸漬後、光学顕微鏡による欠陥評価
３．Ｃｕデコレーション後、Ｘ-ray topography法による欠陥評価
４．ＳＣー１洗浄液による繰り返し洗浄後、パーティクルカウンタによる欠陥評価
【００７０】
これらの評価方法を用いて、前記各サンプルのGrown-in欠陥の観察を行ったが、いずれの評価を用いても、全てのサンプルについて、Grown-in欠陥の存在が、観察されなかった。尚、図２（ａ）において、引き上げ長さ３３０ｍｍから４３０ｍｍにかけて、欠陥分布を示す図が欠けているのは、この部位において、結晶径方向に切り出してサンプル形成を行なったためである。
【００７１】
（実施例３）
次に、一回の結晶の引き上げにおいて、平均引き上げ速度を複数回変更して結晶を育成し、それぞれの結晶長さにおいて発生したＯＳＦリング径を結晶全体にわたって測定し、ＯＳＦリング径、結晶引き上げ長さ、平均引き上げ速度の関係から、平均速度パターンを設計する方法を説明する。
【００７２】
前記実施例１と同様に、直径１８インチの石英ルツボに高純度多結晶シリコン原料を４５ｋｇ入れ、ボロンをドープし、多結晶シリコンを加熱溶融する。その後、直径１５５ｍｍとなり、結晶方位が（１００）となる単結晶の引き上げを行う。
【００７３】
この結晶の引き上げは、後述する引き上げ速度で行った。すなわち、結晶引き上げ長さ０ｍｍから１００ｍｍの間で、平均引き上げ速度を０．２ｍｍ／分から１．５ｍｍ／分となるよう直線的に変化させ、結晶引き上げ長さ１００ｍｍから２００ｍｍの間で平均引き上げ速度１．５ｍｍ／分から０．２ｍｍ／分となるように直線的に変化させる。そして、前記平均引き上げ速度変化を引き上げ長さ１００ｍｍごとに交互に変化させて引き上げ長さ６００ｍｍまで結晶の育成を行った。
【００７４】
前述のように平均引き上げ速度を複数回変更しながら育成した結晶は、結晶成長方向に切り出して、評価サンプルとした。このサンプルを酸素雰囲気中で８００℃×４時間＋１０００℃×１６時間の熱処理を行い、Ｘ-ray topography法でサンプルの結晶欠陥（ＯＳＦ）分布の評価を行った。そして、ＯＳＦリングの外径（半径）をＯＳＦリング径として求めた。
【００７５】
図４は、本実施例における評価結果を示す。図４（ａ）は、本例単結晶の引き上げ長さと平均引き上げ速度の関係を示す図である。図４（ｂ）は、本例単結晶の引き上げ長さと、ＯＳＦリング径の関係を示す図である。
【００７６】
次に、図４（ａ）及び図４（ｂ）から目的とする位置にＯＳＦリング発生させる平均引き上げ速度パターンを設計する方法を説明する。まず、引き上げ長さ０ｍｍから６００ｍｍにおける１００ｍｍ単位のゾーン（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）ごとに、所定のＯＳＦリング径となる結晶の引き上げ長さを読み取った。
【００７７】
すなわち、例えば、ＯＳＦリング径を２０ｍｍの位置に定位させたい場合は、図３（ｂ）ゾーンＡにおいて、ＯＳＦリング径２０ｍｍとなるポイントを探し、前記ポイントから垂直に線を引いて図４（ａ）中でこの垂直線と交わる点の引き上げ速度Ｖ（ｍｍ／分）を読み取る。
【００７８】
図４（ｂ）のゾーンＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおいても同様に、ＯＳＦリング径が２０ｍｍとなるポイントを探して、前記ポイントから垂直に線を引いて図４（ａ）中でこの垂直線と交わる点の引き上げ速度Ｖ（ｍｍ／分）を読み取る。従って、各ゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆから１点づつの平均引き上げ速度の値を得ることができ、計６点の平均引き上げ速度をプロットする。プロットした６点を通る近似曲線をひくことにより結晶引き上げ長さ全体にわたって、ＯＳＦリング径を２０ｍｍに定位することの可能な平均引き上げ速度パターンβを得ることができる。
【００７９】
この平均引き上げ速度パターンβに基づいて、単結晶の引き上げを行うと、ＯＳＦリング径が結晶長さ全体にわたって、２０ｍｍに定位された単結晶を得ることができる。このように、目標引き上げ速度パターンを設定して、このパターンに基いて、結晶の引き上げを行うと、所望位置にＯＳＦリング径を定位させることができ、ＯＳＦリングの発生位置に影響される結晶欠陥を制御して、単結晶の高品質化を図ることができる。
【００８０】
（実施例４）
炉のホットゾーンの劣化に伴い、ＯＳＦリング発生位置は異なってくる。従って、炉の劣化前に設計した平均引き上げ速度パターンに基いて結晶の引き上げを行なうと、所望部位にＯＳＦリング径が定位されない結晶が育成されてしまうおそれがある。従って、平均引き上げ速度パターンの補正を行なう必要がある。
【００８１】
次に、平均引き上げ速度パターンを補正する方法について説明する。まず、引き上げバッチ０回、１０回、２０回ごとに引き上げ長さ３５０ｍｍ近傍で、ＯＳＦリング径が３０ｍｍとなる、平均引き上げ速度を測定した。
【００８２】
図５は、結晶の引き上げバッチと、結晶引き上げ長さ３５０ｍｍ近傍でＯＳＦリング径が３０ｍｍとなる結晶の平均引き上げ速度の関係を示す図である。図５に示すように、引き上げバッチ２１回目は、引き上げバッチ０回、引き上げバッチ１０回目、引き上げバッチ２０回目それぞれの平均引き上げ速度をプロットした点の近時曲線（図５中破線）から、平均引き上げ速度の値を推測することができる。
【００８３】
従って、引き上げバッチ０回目、１０回目及び２０回目等の引き上げバッチ回数時の平均引き上げ速度を測定して、これらの平均引き上げ速度をプロットした点を結んだ近時曲線を、平均引き上げ速度パターンとして、所望部位にＯＳＦリング径を定位させる結晶の引き上げを行なうことができる。
【００８４】
しかし、例えば、炉の劣化等によって、引き上げバッチ３０回目で、結晶引き上げ長さ３５０ｍｍ近傍でＯＳＦリング径が３０ｍｍとなる結晶の平均引き上げ速度を測定したところ、図５に示す○印の測定結果となる場合がある。この場合、前記推測値と実測値では、誤差Ｘが生じている。
【００８５】
この平均引き上げ速度誤差Ｘの補正を行うために、バッチ２０回目の平均引き上げ速度及びバッチ３０回目の平均引き上げ速度をプロットして補正曲線（図５中一点鎖線）を形成し、バッチ３１回目以降の平均引き上げ速度パターンの補正を行う。
【００８６】
このように、極力直近の実測値を用いて、以後の傾向を予測し、平均引き上げ速度パターンを補正を行うことが可能となる。所定のバッチ回数ごとに、平均引き上げ速度パターンの補正を行うと、炉の劣化等の影響を受けずに、バッチ初期に育成された結晶と同様に、所定部位にＯＳＦリングを定位した結晶を得ることができる。
【００８７】
このように、本例の製造方法によれば、所定の平均引き上げ速度パターンを設計し、この平均引き上げ速度パターンに基いて結晶を引き上げることにより、所定部位にＯＳＦリング径を定位させた結晶を得ることができる。
【００８８】
また、設計した平均引き上げ速度パターンを、所定バッチ回数ごとに補正することにより、炉の劣化等の影響を受けずに、所定部位にＯＳＦリング径を定位させた結晶の育成を行うことができる。
【００８９】
また、本例の製造方法によれば、所定位置にＯＳＦリングを定位させた結晶を得ることができ、ＯＳＦリング径の発生位置によって品質が影響されるシリコン単結晶において、目標とする品質を有するシリコン単結晶を製造することができる。
【００９０】
（実施例５）
次に、前述した方法で形成したシリコン単結晶から形成したシリコンウエーハについて説明する。まず、前述した条件１で育成したシリコン単結晶中、図２に示すＯＳＦリング内側領域であるGrown-in欠陥（ＣＯＰ）領域２、ＯＳＦリング外側領域に存在する酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４のいずれかの領域から形成されたシリコンウエーハをサンプルとし、これらのサンプルについて、酸素析出挙動の評価を行った。
【００９１】
形成されたシリコン単結晶中、前記３つの領域から形成されたウエーハサンプルの比較対象として、シリコン単結晶中ＯＳＦリング外側領域に存在し、前記酸素析出抑制領域及び酸素析出領域のさらに外側に存在する転位クラスター領域から形成されたシリコンウエーハを同時に評価した。転位クラスター領域から形成されたウエーハは、ウエーハ全面に転位クラスターが存在している。
【００９２】
酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４は、Grown-in欠陥（ＣＯＰ、転位クラスター）の存在しない高品質の結晶である。まず、Grown-in欠陥（ＣＯＰ）領域２、酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４（図２参照）から、結晶を平行に切り出して、シリコンウエーハを形成する。
【００９３】
その後、単結晶の各領域から形成されたシリコンウエーハは、乾燥酸素雰囲気中において、７００℃×４時間及び１０００℃×１６時間の加熱処理が行われたサンプル、８００℃×４時間及び１０００℃×１６時間の加熱処理が行われたサンプル、９００℃×４時間及び１０００℃×１６時間の加熱処理が行われたサンプル、１０００℃×１６時間の加熱処理、１１００℃×１６時間の加熱処理が行われたサンプルの５種のサンプルに形成された。
【００９４】
その後、前記シリコンウエーハサンプルは、ＨＦ：Ｈ2Ｏ＝１：１の液で酸化膜が除去され、Wrightエッチング液を用いて表層２μｍのエッチングが行われた。Wrightエッチング液は、ＨＦ：ＨＮＯ3：ＣｒＯ3：Ｃｕ（ＮＯ3）2：Ｈ2Ｏ：ＣＨ3ＣＯＯＨ＝６０：３０：３０：２：６０：６０の配合比のものを用いた。
【００９５】
その後、前記処理が行われた各シリコンウエーハサンプルは、光学顕微鏡を用いて、各ウエーハの酸素析出物密度の測定を行った。結果を図６に示す。
【００９６】
図６は、各領域から形成されたシリコンウエーハの評価を行なった結果であり、前記ウエーハに施した熱処理温度と、前記温度によって熱処理を施した後のウエーハに現れる酸素析出物の密度の関係を示す図である。
【００９７】
尚、図中□印は、Grown-in欠陥領域２から形成されたウエーハの評価結果を示し、図中○印は酸素析出抑制領域３から形成されたウエーハの評価結果を示し、図中△印は、酸素析出領域４から形成されたウエーハの評価結果を示し、図中●印は、Grown-in欠陥（転位クラスター）領域から形成された比較サンプルの評価結果を示す。前述した図２に示すGrown-in欠陥領域２は、一般に、広く半導体デバイスに用いられているウエーハが形成される領域である。
【００９８】
図６に示すように、Grown-in欠陥領域２から形成されたウエーハの酸素析出物密度と、酸素析出領域４から形成されたウエーハの酸素析出物密度は、各熱処理温度においてほぼ同様の値の酸素析出物密度であることが確認できる。
【００９９】
一方、酸素析出抑制領域３から形成されたウエーハの酸素析出物密度は、比較対象としてGrown-in欠陥（転位クラスター）領域から形成されたウエーハの酸素析出物密度と、各熱処理温度においてほぼ同値であることが確認できた。
【０１００】
この結果から、単結晶中においてGrown-in欠陥の存在しない高品質領域である酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４を用いた場合、各ウエーハ中の酸素析出挙動は、Grown-in欠陥（転位クラスター、ＣＯＰ）が存在する領域から形成されたウエーハの場合と同様であることが確認できた。
【０１０１】
この結果から、酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４から形成されたウエーハに、酸素外方拡散処理、酸素析出形成処理等の処理を行なうことによって、ウエーハ表層のデバイス形成領域に酸素析出物等の欠陥が存在しない無欠陥領域を形成することができ、かつ、ウエーハ内部は、デバイス活性領域から汚染物質を吸収除去する吸収層が形成された高品位のウエーハの形成が可能であることを確認することができた。
【０１０２】
尚、前述した実施例１、３及び４によれば、シリコン単結晶中に任意部位にＯＳＦリング径を定位することが可能であり、シリコン単結晶全域を、酸素析出抑制領域３又は酸素析出領域４に形成することが可能である。
【０１０３】
（実施例６）
次に、前述の方法によって形成された結晶を用いて、前記結晶中のGrown-in欠陥領域２、酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４（図２参照）のいずれかの領域からシリコンウエーハを形成した。そして、前記各領域から形成されたシリコンウエーハに、ＤＺーＩＧ処理を施し、これらの領域から形成されたウエーハに、所望のＤＺ幅の形成が可能であるかどうか、また、所望のＩＧ層の形成が可能であるかどうかについて調査した。
【０１０４】
まず、図２に示すGrown-in欠陥領域２、酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４のいずれかの領域から形成されたウエーハに、１１５０℃×３．５時間の酸素外方拡散処理を行い、その後、５００℃〜９００℃×４時間〜６時間の析出核形成処理を行い、さらに１０００℃×１６時間の熱処理を行った。次に、ウエーハを劈開し、Wrightエッチング液を用いて、前記劈開面に２μｍのエッチングし、その後、光学顕微鏡により酸素析出物密度と、ＤＺ幅の関係の評価を行った。
【０１０５】
図７は、各領域から形成されたウエーハの酸素析出物密度と、形成されたＤＺ幅の関係を示す図である。なお、図中□印は、Grown-in欠陥（ＣＯＰ）領域２から形成されたウエーハの評価結果を示し、図中○印は、酸素析出抑制領域３から形成されたウエーハの評価結果を示し、図中△印は、酸素析出領域４から形成されたウエーハの評価結果を示す。
【０１０６】
図７に示すように、前記各処理を施すことにより、各領域から形成されたウエーハ中の酸素析出物密度は、１×１０3ｃｍ-2〜１×１０6ｃｍ-2の範囲となることが確認できた。また、酸素析出物密度が１×１０3ｃｍ-2〜１×１０6ｃｍ-2の範囲において、１０μｍ以上のＤＺ幅を確保することが可能であることが確認できた。
【０１０７】
このように、Grown-in欠陥領域２から形成したウエーハ、Grown-in欠陥の存在しない酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４から形成したウエーハに、ＤＺーＩＧ処理を施すことにより、本例の製造方法によって引き上げられた結晶の各領域から形成されたウエーハは、通常の方法で引き上げられた結晶から形成されたウエーハと同様の酸素析出物密度及びＤＺ幅を形成することができることが確認できた。
【０１０８】
従って、単結晶中において酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４は、Grown-in欠陥の存在しない領域であるため、酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４から形成したウエーハは、さらに、ＤＺーＩＧ処理を施すことにより、ＤＺーＩＧ層の形成された高品質の単結晶シリコンウエーハの形成が可能であることを確認できた。
【０１０９】
（実施例７）
次に、本例の製造方法で引き上げた単結晶のGrown-in欠陥領域２、酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４のいずれかの領域からシリコンウエーハを形成し、これらのウエーハについて、ゲート酸化膜耐圧特性の評価を行った。本例においては、比較対象としてエピタキシャルウエーハに、前記単結晶の各領域から形成されたウエーハに施した処理と同様の処理を行って同様の評価を行った。
【０１１０】
Grown-in欠陥領域２、酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４のいずれかの領域から形成された各ウエーハ及びエピタキシャルウエーハは、乾燥酸素雰囲気中で９５０℃×３４分の熱処理を行ない、各ウエーハ表面に厚さ２５ｎｍのゲート酸化膜を形成した。その後、低圧化学蒸着法（ＬＰＣＶＤ法：Low Pressure chemical Vapor Deposition）で厚さ４００ｎｍのポリシリコン（Poly Ｓｉ）膜を各ウエーハ表面上に堆積し、更に、塩化リン（ＰＯＣｌ3）雰囲気中で、Poly Ｓｉ膜中にリン（Ｐ）をドーピングした。その後、各ウエーハに、レジストコート、マスク、現像及びエッチングの各処理を施した。
【０１１１】
更に、各ウエーハは、電極面積８ｍｍ2であるゲート電極を形成した。そして、前記各処理がおこなれたウエーハについて、ＴＺＤＢ（Time Zero Dielectric Breakdown）法（判定電界１１ＭＶ／ｃｍ）による酸化膜耐圧特性の評価を行った。
【０１１２】
また、前記評価とは別に、各ウエーハは、電極面積１ｍｍ2であるゲート電極を形成し、定電流ＴＤＤＢ（Time Dependent Dielectric Breakdown）法（注入電流密度は、５０ｍＡ／ｃｍ2）による酸化膜耐圧特性の評価を行った。
【０１１３】
図８に、ＴＺＤＢ法で行った酸化膜耐圧特性の評価結果を示す。図８に示すように、Grown-in欠陥領域２から形成されたウエーハの酸化膜耐圧特性における良品率は６０％と低いが、酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４における良品率は、比較対象として評価を行ったエピタキシャルウエーハと同様に１００％の良品率を示しており、ＴＺＤＢ法において、１００％の良好な良品率を得ることが確認できた。
【０１１４】
図９に、ＴＤＤＢ法で行った酸化膜耐圧特性の評価結果を示す。図９に示すように、Grown-in欠陥領域２から形成されたウエーハの酸化膜耐圧特性における初期不良品率は、１０％の値を示しているが、酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４いずれかの領域から形成されたウエーハの酸化膜耐圧特性における初期不良品率は、エピタキシャルウエーハの酸化膜耐圧特性における初期不良品率と同様に１％以下の低い値であることが確認できる。
【０１１５】
このように、本発明の方法によれば、Grown-in欠陥の存在しない酸素析出抑制領域３及び／又は酸素析出領域４が全面に広がる高品質のシリコン単結晶を形成することができ、前記酸素析出抑制領域３又は酸素析出領域４、酸素析出抑制領域３及び酸素析出領域４を用いてシリコンウエーハを形成し、形成されたウエーハに、ＤＺーＩＧ処理を行うことにより、ウエーハ表層には、酸素析出物等の欠陥が存在しない所望のＤＺが形成され、また、ウエーハ内部には、汚染物をデバイス活性領域から除去するＩＧ層が形成された高品質のシリコンウエーハを形成することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明は、チョクラルスキー法（以下、ＣＺ法という）によって、半導体デバイスとして使用させるシリコン単結晶の製造方法及び育成されたシリコン単結晶を用いて製造するシリコンウエーハに関し、各結晶引き上げ長さにおけるＯＳＦリング径と結晶引き上げ速度の関係から所定の引き上げ速度パターンを設計し、所望位置にＯＳＦリングを定位させたシリコン単結晶の製造方法及び高品質の単結晶シリコンウエーハとして最適である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
図１は、本発明の具体例に係り、実施例１における評価結果を示し、図１（ａ）は各結晶の引き上げ速度における引き上げ長さとＯＳＦリング径位置の関係を示す図、及び、図１（ｂ）は、図１（ａ）から、各結晶の引き上げ長さにおける所望ＯＳＦリング径となる目標引き上げ速度をプロットした図である。
図２は、本発明の具体例に係り、図２（ａ）は実施例２の条件１で設計した引き上げ速度パターンに基づいて育成された結晶を、引き上げ長さ方向に切り出して形成したサンプルの結晶欠陥分布を示す図であり、図２（ｂ）は結晶引き上げ長さ（ｍｍ）と平均引き上げ速度Ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）の関係を示す図である。
図３は、本発明の具体例に係り、図３（ａ）は、実施例２の条件２で設計した引き上げ速度パターンに基づいて育成された結晶を、引き上げ長さ方向に切り出して形成したサンプルの結晶欠陥分布を示す図であり、図３（ｂ）は結晶引き上げ長さ（ｍｍ）と平均引き上げ速度Ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）の関係を示す図である。
図４は、本発明の具体例に係り、図４（ａ）は、結晶引き上げ長さ１００ｍｍごとの引き上げ長さと平均引き上げ速度の関係を示す図であり、図４（ｂ）は、結晶引き上げ長さ１００ｍｍごとの引き上げ長さとＯＳＦリング径の関係を示す図である。
図５は、発明の具体例に係り、引き上げバッチ回数と、各引き上げバッチ回数ごとの引き上げ長さ３５０ｍｍ近傍でのＯＳＦリング径が３０ｍｍとなる平均引き上げ速度の関係を示す図である。
図６は、本発明の具体例に係り、Grown-in欠陥（ＣＯＰ）領域、酸素析出抑制領域、酸素析出領域及びGrown-in欠陥（転位クラスター）領域のいずれかの領域からなる単結晶シリコンウエーハの熱処理温度と、熱処理を施した後の単結晶シリコンウエーハに存在する酸素析出物密度の関係を示す図である。
図７は、本発明の具体例に係り、Grown-in欠陥（ＣＯＰ）領域、酸素析出抑制領域及び酸素析出領域のいずれかの領域からなる単結晶シリコンウエーハに存在する酸素析出物密度と、前記単結晶シリコンウエーハに形成されたＤＺ幅の関係を示す図である。
図８は、本発明の具体例に係り、Grown-in欠陥（ＣＯＰ）領域、酸素析出抑制領域及び酸素析出領域のいずれかの領域からなる単結晶シリコンウエーハ並びにエピタキシャルウエーハのＴＺＤＢ法で行ったゲート酸化膜耐圧特性の評価結果を示す図である。
図９は、本発明の具体例に係り、Grown-in欠陥（ＣＯＰ）領域、酸素析出抑制領域及び酸素析出領域のいずれかの領域からなる単結晶シリコンウエーハ並びにエピタキシャルウエーハのＴＤＤＢ法で行ったゲート酸化膜耐圧特性の評価結果を示す図である。
図１０は、従来例に係り、シリコン単結晶の各領域の位置関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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