【手続補正書】
【提出日】令和2年5月29日(2020.5.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
関連する出願の相互参照
本出願は、２０１７年６月６日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０３６０６１の欧州国際段階出願であり、その全ての記載を援用する。国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０３６０６１は、２０１６年６月８日に出願された米国仮特許出願６２／３４７１４３の利益、２０１６年６月８日に出願された米国仮特許出願６２／３４７１４５の利益を主張する。両方の優先書類の開示は、ここで、そのすべてにおいて記載されているように、参照することによって組み込まれる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
図５Ａは、約８００ｍｍの中間インゴット長さまでの結晶２７（図１を参照すると）の成長に対応する、中間本体成長ステージにおける溶融物２５（図２を参照すると）の中のシミュレートされた流線１０９と酸素濃度の断面図である。中間本体成長ステージにおいて、るつぼ１０の中の溶融物２５の深さ２００は、結晶フローセル１８と浮力フローセル１７によって誘導される流体運動の間の相互作用を効果的に切り離すのに足りるほど深い。高い種回転率（すなわち、１２ｒｐｍ）は、ＳｉＯ蒸発を増加するための、溶融物線３６と溶融物２５上のガスの間の境界層厚さを減らす。さらに、高い種回転率は、図５Ａに描かれているように、誘導された結晶フローセル１８と共に浮力フローセル１７を抑制することによって、るつぼ１０から結晶２７へ溶融物フローを減らす。さらに、高い種回転率は、るつぼ１０からＳｉＯの内部フロー（すなわち、輸送）を遅らせる外側半径フローを作り出し、結晶２７の酸素濃度を減らす。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図５Ｂは、約８００ｍｍの中間インゴット長さから総インゴット長さまでの結晶２７の成長に対応する、後半本体成長ステージにおける溶融物２５の中のシミュレートされた流線１０９と酸素濃度の断面図である。結晶２７の形成に関連したるつぼ１０から溶融物２５の除去により、後半本体成長ステージにおける深さ２００は、図５Ａに描かれたように、中間本体成長ステージにおいて、深さ２００に関してより浅い。図５Ａにおいて描かれた、シミュレーションを処理するために使われる物に対して同様の高い速度の回転率（すなわち、１２ｒｐｍ）において、結晶フローセル１８は、るつぼ１０の内側壁に接触し、後半本体成長ステージにおいて形成される結晶２７の中のるつぼ１０の内壁において形成されるＳｉＯの対流を引き起こす。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図５Ｃは、低い種回転率（例えば、８ｒｐｍ）において計算された後半本体成長ステージにおいて、溶融物２５の中にシミュレートした流線１０９及び酸素濃度の断面図である。低い種回転率によって誘導された結晶フローセル１８は、るつぼ１０の内壁に伸びないが、代わりに、浮力セル１７によって、排除される。結果として、結晶２７へるつぼ１０の内壁において生産されるＳｉＯの流れは、邪魔され、それによって、減少された種回転率で、後半本体成長ステージにおいて形成される結晶２７の中の酸素濃度を減少する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
図８Ａ、８Ｂ、及び８Ｃは、後半本体成長ステージにおいて、溶融物２５の中のシミュレートした流線１０９と総速度の断面図である。図８Ａは、中間本体成長ステージにおいて使われた磁場の５０％（すなわち固液界面の結晶２７の端部において、約０．０１から０．０２５テスラ（Ｔ）、るつぼ１０の壁において約０．０２５から０．０６Ｔ）に対応する磁場強度を使ってシミュレートされた。図８Ｂは、中間本体成長ステージにおいて使われた磁場の９５％（すなわち固液界面の結晶２７の端部において、約０．０１９から０．０４７５テスラ（Ｔ）、るつぼ１０の壁において約０．０４７５から０．１１４Ｔ）に対応する磁場強度を使ってシミュレートされた。図８Ｃは、中間本体成長ステージにおいて使われた磁場の１５０％（すなわち固液界面の結晶２７の端部において、約０．０３から０．０７５テスラ（Ｔ）、るつぼ１０の壁において約０．０７５から０．１８Ｔ）に対応する磁場強度を使ってシミュレートされた。図８Ａ、８Ｂ、及び８Ｃを比較すると、磁場の強度が増加するので、るつぼ１０の底部から溶融物−結晶界面３０２への流れ３００は、低い磁場強度（図８Ａ）における溶融物−結晶界面３０２への相対的に大きい対流から、高い磁場強度における相対的に小さい対流へ遷移する。増加された磁場によって溶融物２５の中の浮力フローのこの抑制は、以下の表１に要約されるように、結果物のシリコンインゴットに低い酸素濃度をもたらす結果となる。１５０％磁場強度において、シミュレートされた酸素濃度は、５％パーツパーミリオン原子（ｐｐｍａ）より低い所望の範囲内であった。
【手続補正６】
【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】
一方が、単結晶シリコンウェハの前面であり、他方が、前記単結晶シリコンウェハの裏面である、２つの主要で、平行な表面と、前記単結晶シリコンウェハの前記前面と前記裏面を接合する周縁エッジと、前記前面と前記裏面の間のバルク領域と、前記単結晶シリコンウェハの前記前面と前記裏面の間の前記単結晶シリコンウェハの中央平面と、を備える単結晶シリコンウェハであって、
前記バルク領域は、少なくとも約１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度の窒素、少なくとも約１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度のゲルマニウム、または少なくとも約１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度の窒素と少なくとも約１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度のゲルマニウムの組み合わせ、及び約６ｐｐｍａ未満（Ｎｅｗ  ＡＳＴＭ：ＡＳＴＭ  Ｆ  １２１，１９８０−１９８３；ＤＩＮ  ５０４３８／１，１９７８）の濃度の格子間酸素とを含む不純物を備え、
さらに単結晶シリコンウェハのバルク領域は、少なくとも約１０００Ωｃｍの抵抗率を有する、単結晶シリコンウェハ。
【請求項２】
前記格子間酸素の濃度は、約５ｐｐｍａ未満である、請求項１に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項３】
前記格子間酸素の濃度は、約４ｐｐｍａ未満である、請求項１に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項４】
前記格子間酸素の濃度は、約３ｐｐｍａ未満である、請求項１に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項５】
前記抵抗率は、少なくとも約３０００Ωｃｍである、請求項１に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項６】
前記抵抗率は、少なくとも約４０００Ωｃｍである、請求項１に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項７】
前記抵抗率は、少なくとも約５０００Ωｃｍである、請求項１に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項８】
前記抵抗率は、少なくとも約１００００Ωｃｍである、請求項１に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項９】
前記抵抗率は、少なくとも約１５０００Ωｃｍである、請求項１に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項１０】
前記抵抗率は、少なくとも約２００００Ωｃｍである、請求項１に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項１１】
前記ゲルマニウムの濃度は、少なくとも約１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、約１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項１２】
前記ゲルマニウムの濃度は、少なくとも約５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項１３】
前記ゲルマニウムの濃度は、少なくとも約５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、約１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項１４】
少なくとも約１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度の窒素を含む、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項１５】
少なくとも約５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３で、約１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満の濃度の窒素を含む、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項１６】
少なくとも約１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３で、約１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満の濃度の窒素を含む、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の単結晶シリコンウェハ。
【請求項１７】
単結晶シリコンインゴットを成長させる方法であって、
シリコンの溶融物を準備するステップであって、前記シリコンの溶融物は、石英内張るつぼに多結晶シリコンを溶融するステップと、前記石英内張るつぼへ不純物のソースを加えるステップとによって準備し、前記不純物は、ゲルマニウム、窒素、またはゲルマニウムと窒素の組み合わせを含む、ステップと、
前記シリコンの溶融物から単結晶シリコンインゴットを引くステップであって、前記単結晶シリコンインゴットは、中心軸、クラウン、前記クラウンの反対の端部、及び前記クラウンと前記反対の端部との間の本体とを備え、前記本体は、側面と、前記中心軸から前記側面へ延びる半径Ｒを有するステップと、を備え、
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度の窒素、少なくとも約１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度のゲルマニウム、または少なくとも約１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度の窒素と少なくとも約１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度のゲルマニウムとの組み合わせを含み、
さらに前記引く条件は、約６ｐｐｍａ未満（Ｎｅｗ  ＡＳＴＭ：ＡＳＴＭ  Ｆ  １２１，１９８０−１９８３；ＤＩＮ  ５０４３８／１，１９７８）の前記単結晶シリコンインゴットの前記本体の格子間酸素の濃度を得るのに十分であり、
さらに前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約１０００Ωｃｍの抵抗率を有する、方法。
【請求項１８】
前記引く条件は、約５ｐｐｍａ未満である前記単結晶シリコンインゴットの前記本体の格子間酸素の濃度を得るのに十分である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記引く条件は、約４ｐｐｍａ未満である前記単結晶シリコンインゴットの前記本体の格子間酸素の濃度を得るのに十分である、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記引く条件は、約３ｐｐｍａ未満である前記単結晶シリコンインゴットの前記本体の格子間酸素の濃度を得るのに十分である、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約３０００Ωｃｍの抵抗率を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約４０００Ωｃｍの抵抗率を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約５０００Ωｃｍの抵抗率を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約１００００Ωｃｍの抵抗率を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約１５０００Ωｃｍの抵抗率を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約２００００Ωｃｍの抵抗率を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３で、約１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満の濃度のゲルマニウムを含む、請求項１７乃至２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約３×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３である、濃度のゲルマニウムを含む、請求項１７乃至２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３で、約１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満の濃度のゲルマニウムを含む、請求項１７乃至２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度の窒素を含む、請求項１７乃至２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約２×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３で、２×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満の濃度の窒素を含む、請求項１７乃至２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３で、１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満の濃度の窒素を含む、請求項１７乃至２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
中心軸、クラウン、前記クラウンの反対の端部、及び前記クラウンと前記反対の端部との間の本体とを備え、前記本体は、側面と、前記中心軸から前記側面へ延びる半径Ｒを有するステップと、を備える単結晶シリコンインゴットであって、
前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度の窒素、少なくとも約１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度のゲルマニウム、または少なくとも約１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度の窒素と少なくとも約１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度のゲルマニウムの組み合わせ、及び約６ｐｐｍａ未満（Ｎｅｗ  ＡＳＴＭ：ＡＳＴＭ  Ｆ  １２１，１９８０−１９８３；ＤＩＮ  ５０４３８／１，１９７８）の濃度の格子間酸素を含む不純物を備え、
さらに前記単結晶シリコンインゴットの前記本体は、少なくとも約１０００Ωｃｍの抵抗率を有する、単結晶シリコンインゴット。
【請求項３４】
前記格子間酸素の濃度は、約５ｐｐｍａ未満である、請求項３３に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項３５】
前記格子間酸素の濃度は、約４ｐｐｍａ未満である、請求項３３に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項３６】
前記格子間酸素の濃度は、約３ｐｐｍａ未満である、請求項３３に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項３７】
前記抵抗率は、少なくとも約３０００Ωｃｍである、請求項３３に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項３８】
前記抵抗率は、少なくとも約４０００Ωｃｍである、請求項３３に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項３９】
前記抵抗率は、少なくとも約５０００Ωｃｍである、請求項３３に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項４０】
前記抵抗率は、少なくとも約１００００Ωｃｍである、請求項３３に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項４１】
前記抵抗率は、少なくとも約１５０００Ωｃｍである、請求項３３に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項４２】
前記抵抗率は、少なくとも約２００００Ωｃｍである、請求項３３に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項４３】
前記ゲルマニウムの濃度は、少なくとも約１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、約１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満である、請求項３３乃至４２のいずれか１項に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項４４】
前記ゲルマニウムの濃度は、少なくとも約３×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３である、請求項３３乃至４２のいずれか１項に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項４５】
前記ゲルマニウムの濃度は、少なくとも約５×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３であり、約１×１０２２ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満である、請求項３３乃至４２のいずれか１項に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項４６】
少なくとも約１×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度の窒素を含む、請求項３３乃至４５のいずれか１項に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項４７】
少なくとも約２×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３で、約２×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満の濃度の窒素を含む、請求項３３乃至４５のいずれか１項に記載の単結晶シリコンインゴット。
【請求項４８】
少なくとも約１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ３で、約１×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満の濃度の窒素を含む、請求項３３乃至４５のいずれか１項に記載の単結晶シリコンインゴット。