【手続補正書】
【提出日】平成30年7月27日(2018.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約１５０ｍｍ〜約４５０ｍｍの直径を有し、および１ｃｍ３あたり約１×１０１３個の窒素原子〜１ｃｍ３あたり約１×１０１５個の窒素原子を含む窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットであって、該窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットからスライスされ、並びに７８０℃で３時間、およびその後１０００℃で１６時間熱処理されたウエハは、該ウエハのエッジから約４０００μｍの点から該ウエハのエッジまで広がっている領域内のエッジバンドを有することを特徴とし、エッジバンド領域のＢＭＤ密度は、該ウエハの残りの部分のＢＭＤ密度から２００％を超えて変化しない、インゴット。
【請求項２】
前記ウエハは、該ウエハのエッジから約１０ｍｍの点から該ウエハのエッジまで広がっている領域における半径方向のバルク微小欠陥サイズの１００％未満の増加を有するか、または、該ウエハは、該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における半径方向のバルク微小欠陥サイズの２０％未満の増加を有する、請求項１に記載の窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴット。
【請求項３】
前記ウエハは、該ウエハのエッジから約１０ｍｍの点から該ウエハのエッジまで広がっている領域における半径方向のバルク微小欠陥サイズの１５％未満の増加を有する請求項１に記載の窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴット。
【請求項４】
前記ウエハは、該ウエハのエッジまで約１０００μｍの点から該ウエハのエッジまで広がっている領域内のエッジバンドであって、約３０ｎｍ〜約１００ｎｍの平均直径および約１×１０８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜１×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の酸素析出物密度を有する酸素析出物を含むエッジバンドを含む請求項１に記載の窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴット。
【請求項５】
前記結晶のエッジまで約１０００μｍの点から該結晶のエッジまで広がっている領域内のエッジバンドであって、約１ｎｍ〜約５０ｎｍの平均半径を有するボイドを含むエッジバンドを更に含む請求項１に記載の窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴット。
【請求項６】
前記直径は、約３００ｍｍである請求項１に記載の窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴット。
【請求項７】
前記熱処理されたウエハは、ポストエピタキシャル熱処理ウエハである請求項１に記載の窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴット。
【請求項８】
前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットからスライスされた単結晶シリコンウエハであって、表面と、裏面と、該表面と該裏面の間の中心平面と、該表面および該裏面を接合する周縁エッジと、該中心平面に垂直な中心軸と、該中心平面と該表面との間の該ウエハの領域を含むバルク層と、を含む請求項１に記載の窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットから作製された研磨エピタキシャルウエハ。
【請求項９】
窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットからスライスされ、並びに７８０℃で３時間、およびその後１０００℃で１６時間熱処理されたウエハにおける半径方向のバルク微小欠陥サイズ分布、半径方向のバルク微小欠陥密度分布および酸素析出密度分布をシミュレーションする方法であって、該方法は、メモリに結合されたプロセッサを含むコンピューティングデバイスによって実施され、
（１）該コンピューティングデバイスによって、少なくとも（ｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの直径、（ｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、（ｉｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲、および（ｉｖ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配範囲についての値を受け取り、および該コンピューティングデバイスによって、受け取られた値に基づいて、該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における熱処理されたウエハの半径方向のバルク微小欠陥サイズ分布をシミュレーションするステップと、
（２）該コンピューティングデバイスによって、少なくとも（ｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの直径、（ｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、および（ｉｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲についての値を受け取り、および該コンピューティングデバイスによって、受け取られた値に基づいて、該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における熱処理されたウエハの半径方向のバルク微小欠陥密度分布をシミュレーションするステップと、
（３）該コンピューティングデバイスによって、少なくとも（ｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの直径、（ｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、（ｉｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲、および（ｉｖ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配範囲についての値を受け取り、および該コンピューティングデバイスによって、該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における熱処理されたウエハの酸素析出密度分布をシミュレーションするステップと、
を含むシミュレーションスキームの少なくとも１回の反復を完了することを含み、
該前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットは、約１５０ｍｍ〜約４５０ｍｍの直径を有し、および１ｃｍ３あたり約１×１０１３個の窒素原子〜１ｃｍ３あたり約１×１０１５個の窒素原子を含み、および該熱処理されたウエハは、該ウエハのエッジまで約１０００μｍの点から該ウエハのエッジまで広がっている領域内のエッジバンドを有し、
前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲、および前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配範囲の組合せは、（ｉ）該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における半径方向のバルク微小欠陥サイズ分布の２０％未満の増加および／または（ｉｉ）該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における半径方向のバルク微小欠陥密度分布の２００％未満の増加、を有する熱処理されたウエハを製造するための条件を提供するためのシミュレーションから導かれるシミュレーション方法。
【請求項１０】
導かれた前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲は、約０．４ｍｍ／分〜約１．５ｍｍ／分であり、導かれた前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配範囲は、約１３００℃〜約１４１５℃の平均結晶表面温度において約１０°Ｋ／ｃｍ〜約５０°Ｋ／ｃｍである請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
（ｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの直径、（ｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、（ｉｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲、および（ｉｖ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配範囲の組合せに基づいて、前記熱処理されたウエハの前記エッジ領域に近接した前記酸素析出物の半径をシミュレーションするステップを更に含む請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記熱処理されたウエハのエッジバンドは、約３０ｎｍ〜約１００ｎｍの平均直径を有する酸素析出物を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
約１０００℃〜約１１００℃である前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットのアニール温度を受け取るステップと、
（１）（ｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの直径、（ｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲の組合せ、（ｉｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲、（ｉｖ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配範囲、および（ｖ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットのアニール温度の組合せに基づいて、前記熱処理されたウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における該ウエハの半径方向のバルク微小欠陥サイズ分布をシミュレーションするステップと、
（２）（ｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの直径、（ｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、（ｉｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲、および（ｉｖ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットのアニール温度の組合せに基づいて、前記熱処理されたウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における該ウエハの半径方向のバルク微小欠陥密度分布をシミュレーションするステップと、
を更に含む請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記シミュレーションは、前記ウエハのエッジから約１０ｍｍの点から該ウエハのエッジまで広がっている領域におけるバルク微小欠陥サイズの１５％未満の増加、および／または、前記ウエハのエッジから約１０ｍｍの点から該ウエハのエッジまで広がっている領域におけるバルク微小欠陥密度の１００％未満の増加を有する熱処理されたウエハを提供する請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記シミュレーションは、約１×１０８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜約１×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の酸素析出物密度を有する熱処理されたウエハを提供する請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットまたはウエハは、約３００ｍｍの直径を有し、前記引上速度は、約０．８５ｍｍ／分〜約１．５ｍｍ／分であり、前記温度勾配は、約１３００℃〜約１４１５℃の平均表面温度において約１０°Ｋ／ｃｍ〜約３５°Ｋ／ｃｍである請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットからスライスされ、並びに７８０℃で３時間、およびその後１０００℃で１６時間熱処理されたウエハの酸素析出物のエッジバンドを制御する方法であって、該方法は、メモリに結合されたプロセッサを含むコンピューティングデバイスによって実施され、
該コンピューティングデバイスによって、シミュレーションによって、ＣＺプロセスによる溶融シリコンからの前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの製造を可能にする、（ｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの直径、（ｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、（ｉｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲、および（ｉｖ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度範囲の組合せを決定する工程であって、それらのインゴットからスライスされ熱処理されたウエハは、該ウエハのエッジまで約１０００μｍの点から該ウエハのエッジまで広がっている領域内のエッジバンドを有し、および約３０ｎｍ〜約１００ｎｍの平均直径を有する酸素析出物によって特徴付けられ、（ｉ）該前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットは、約１５０ｍｍ〜約４５０ｍｍの直径を有し、および（ｉｉ）該前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度は、約１×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜約１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、
該シミュレーションは、
（１）該コンピューティングデバイスによって、少なくとも（ｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの直径、（ｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、（ｉｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲、および（ｉｖ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配範囲についての値を受け取り、および該コンピューティングデバイスによって、受け取られた値に基づいて、該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における熱処理されたウエハの半径方向のバルク微小欠陥サイズ分布をシミュレーションするステップと、
（２）該コンピューティングデバイスによって、少なくとも（ｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの直径、（ｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、および（ｉｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲についての値を受け取り、および該コンピューティングデバイスによって、受け取られた値に基づいて、該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における熱処理されたウエハの半径方向のバルク微小欠陥密度分布をシミュレーションするステップと、
（３）該コンピューティングデバイスによって、少なくとも（ｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの直径、（ｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、（ｉｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲、および（ｉｖ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配範囲についての値を受け取り、および該コンピューティングデバイスによって、該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における熱処理されたウエハの酸素析出密度分布をシミュレーションするステップと、
（４）該コンピューティングデバイスによって、（ｉ）該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における該熱処理されたウエハの半径方向のバルク微小欠陥サイズ分布と、（ｉｉ）該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における該熱処理されたウエハの半径方向のバルク微小欠陥密度分布と、および（ｉｉｉ）該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における該熱処理されたウエハの酸素析出物密度分布と、についてシミュレーションされた値に基づいて該熱処理されたウエハのエッジバンドの酸素析出物の平均サイズをシミュレーションするステップであって、該コンピューティングデバイスは、シミュレーションによって、約３０ｎｍ〜約１００ｎｍの平均直径を有する酸素析出物を含む該熱処理されたウエハのエッジバンドを予測するステップと、を含むシミュレーションスキームの少なくとも１回の反復を含む工程と、
前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲、および前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度範囲のシミュレーションされた値で前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットを溶融シリコンから引き上げ、そこから処理されたウエハが製造される前記窒素ドープＣＺシリコン結晶を製造する工程と、
を含む方法。
【請求項１８】
前記引上速度は、約０．４ｍｍ／分〜約１．５ｍｍ／分であり、前記温度勾配は、約１３００℃〜約１４１５℃の平均結晶表面温度において約１０°Ｋ／ｃｍ〜約５０°Ｋ／ｃｍである請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記熱処理されたウエハは、約１×１０８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３〜約１×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の酸素析出物密度を有し、および／または、前記処理されたウエハは、（ｉ）該ウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域におけるバルク微小欠陥サイズの２０％未満の増加によって特徴付けられる半径方向のバルク微小欠陥サイズ分布を有し、および（ｉｉ）該ウエハの中心から該ウエハのエッジまでの半径方向のバルク微小欠陥密度の２００％未満の増加を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記熱処理されたウエハは、該ウエハのエッジから約１０ｍｍの点から該ウエハのエッジまで広がっている領域における半径方向のバルク微小欠陥サイズの１５％未満の増加、および／または、該ウエハのエッジから約１０ｍｍの点から該ウエハのエッジまで広がっている領域における半径方向のバルク微小欠陥サイズの１００％未満の増加によって特徴付けられる請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
約１０００℃〜約１１００℃である前記窒素ドープＣＺシリコン結晶のアニール温度を受け取るステップと、
（１）（ｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの直径、（ｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、（ｉｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲、（ｉｖ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの表面温度勾配範囲、および前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットのアニール温度の組合せに基づいて、前記熱処理されたウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における該ウエハの半径方向のバルク微小欠陥サイズ分布をシミュレーションするステップと、
（２）（ｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの直径、（ｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの引上速度範囲、（ｉｉｉ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度または前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットの窒素濃度範囲、および（ｉｖ）前記窒素ドープＣＺシリコン結晶インゴットのアニール温度の組合せに基づいて、前記熱処理されたウエハの中心から該ウエハのエッジまで広がっている領域における該ウエハの半径方向のバルク微小欠陥密度分布をシミュレーションするステップと、
を更に含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記引上速度は、約０．７ｍｍ／分〜約１．０ｍｍ／分、好適には約０．９ｍｍ／分〜約１．０ｍｍ／分であり、前記温度勾配は、約１３００℃〜約１４１５℃の平均結晶表面温度において約３０°Ｋ／ｃｍ〜約５０°Ｋ／ｃｍであり、または、
前記引上速度は、約０．８ｍｍ／分〜約１．０ｍｍ／分であり、前記温度勾配は、約１３００℃〜約１４１５℃の平均結晶表面温度において約２５°Ｋ／ｃｍ〜約５０°Ｋ／ｃｍであり、または、
前記引上速度は、約０．８５ｍｍ／分〜約１．５ｍｍ／分であり、前記温度勾配は、約１３００℃〜約１４１５℃の平均結晶表面温度において約１０°Ｋ／ｃｍ〜約３５°Ｋ／ｃｍである、
請求項１７に記載の方法。