JPH0367994B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0367994B2 JPH0367994B2 JP60042294A JP4229485A JPH0367994B2 JP H0367994 B2 JPH0367994 B2 JP H0367994B2 JP 60042294 A JP60042294 A JP 60042294A JP 4229485 A JP4229485 A JP 4229485A JP H0367994 B2 JPH0367994 B2 JP H0367994B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- pulling
- temperature
- crystal ingot
- growing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、欠陥発生の著しく少ないシリコン
（Si）単結晶インゴツトの引上げ育成方法に関す
るものである。 〔従来の技術〕 一般に、Si単結晶インゴツトは、第１図に概略
説明図で示されるように、引上げ装置１内の下部
に回転軸２により支持された石英ルツボ３内に保
持され、かつ保温体４と前記ルツボ３の間に設け
たヒータ５によつて加熱されたSi融液６に、引上
げ軸７の先端に取り付けた種結晶８を漬け、この
引上げ軸７を回転させながら、例えば１mm／分の
速度で引上げてSi単結晶インゴツト９を育成する
ことによつて製造されている。このため、引上げ
育成直後のSi単結晶インゴツトは、その長さが例
えば30cmの場合、下端部の約1400℃から漸次上端
部の約800℃までの降下温度分布をもち、かつ引
上げ速度が、上記の通り約１mm／分であれば、そ
の製造時間は約300分（約５時間）を要するもの
である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、引上げ育成されたSi単結晶インゴツト
は、過飽和の不純物酸素を含有するため、これに
は酸素析出物形成のもととなる多数の核が存在
し、このため半導体デバイス工程において、前記
Si単結晶インゴツトから製造したウエハに、種々
の高温処理が施されると、前記ウエハには、前記
核を中心にして酸素析出物が形成されるようにな
り、この酸素析出物の形成は転位や積層欠陥など
の欠陥発生の原因となり、しかもこれらの欠陥
は、半導体デバイスの絶縁妙圧不良や、キヤリア
のライフタイム減少などの重大な特性劣化を招く
ものである。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上記のような観点か
ら、半導体デバイス工程で欠陥発生の少ないウエ
ハを得べく、特に前記ウエハの原料となるSi単結
晶インゴツトについて研究を行なつた結果、 引上げ装置内のルツボに保持されたSi融液から
Si単結晶インゴツトを引上げ育成するに際して、 引上げ育成されつつあるSi単結晶インゴツト
に、これの降下温度分布のうちの1100℃から900
℃への温度下降（以下、制御下降温度範囲とい
う）を３時間以上かけてゆつくり行なう温度制御
を施すと（ちなみに、従来引上げ育成方法では、
1100℃から900℃への温度降下に約２時間を要し
ている）、Si単結晶インゴツトにおける後工程で
の酸素析出物発生のもととなる核が減少するよう
になり、この結果Si単結晶ウエハが、半導体デバ
イス工程で種々の高温処理にさらされても、前記
核の存在が抑制された状態にあるので、この核を
もとに形成される酸素析出物の発生が低くなり、
したがつて欠陥発生の著しく少ないものとなると
いう知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
ので、制御下降温度範囲を1100〜900℃とし、か
つこの制御下降温度範囲における保持時間を３時
間以上としたのは、種々の実験結果から経験的に
定めたものであり、したがつて、1100℃から900
℃への温度下降が３時間未満でなされても、また
保持時間を３時間以上としても前記制御下降温度
範囲が高い側あるいは低い側にずれても、Si単結
晶インゴツトにおける酸素析出発生のもととなる
核の十分な減少をはかることができず、半導体デ
バイス工程での欠陥発生の抑制効果が得られな
い。 〔実施例〕 つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。 第１図に示されるSi単結晶製造装置を用いて、
直径：130mmφ×長さ：500mmのSi単結晶インゴツ
トを引上げ速度：１mm／分の条件で引上げ育成す
るに際して、第２図に同じく概略説明図で示され
るように、引上げ育成されつつあるSi単結晶イン
ゴツト９の温度：1200℃の位置より上方の帯域、
すなわち下端が石英ルツボ３の上端から100mm上
方に位置する個所に、温度制御装置として多段可
変ヒータ１０を設け、この多段可変ヒータ１０に
よつて引上げ育成されつつあるSi単結晶インゴツ
ト９に対して、それぞれ第１表に示される条件で
温度制御を行ない（この結果としてSi単結晶イン
ゴツト９は、その全長に亘つて所定の温度制御が
均等に施されたことになる）、前記Si単結晶イン
ゴツト９の下端部が前記温度制御を受けた後で、
これを引上げて冷却するとにより本発明法１〜３
および比較法１〜３をそれぞれ実施した。 なお、引上げ育成されつつあるSi単結晶インゴ
ツトに、何らの温度制御処理を施さない場合、引
上げ育成終了直後のSi単結晶インゴツトは、その
長さにそつて、下端部：約1400℃、中央部：約
900℃、上端部：約600℃の温度分布をもつもので
あつた。 ついで、本発明法１〜３および比較法１〜３に
よつて得られたSi単結晶インゴツトの上端部、中
央部、および下端部から試料を採取し、これに半
導体デバイス工程における種々の高温処理を想定
して、温度：900℃に100時間保持の条件で加熱処
理を施し、処理後の酸素析出物の密度を
（Si）単結晶インゴツトの引上げ育成方法に関す
るものである。 〔従来の技術〕 一般に、Si単結晶インゴツトは、第１図に概略
説明図で示されるように、引上げ装置１内の下部
に回転軸２により支持された石英ルツボ３内に保
持され、かつ保温体４と前記ルツボ３の間に設け
たヒータ５によつて加熱されたSi融液６に、引上
げ軸７の先端に取り付けた種結晶８を漬け、この
引上げ軸７を回転させながら、例えば１mm／分の
速度で引上げてSi単結晶インゴツト９を育成する
ことによつて製造されている。このため、引上げ
育成直後のSi単結晶インゴツトは、その長さが例
えば30cmの場合、下端部の約1400℃から漸次上端
部の約800℃までの降下温度分布をもち、かつ引
上げ速度が、上記の通り約１mm／分であれば、そ
の製造時間は約300分（約５時間）を要するもの
である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、引上げ育成されたSi単結晶インゴツト
は、過飽和の不純物酸素を含有するため、これに
は酸素析出物形成のもととなる多数の核が存在
し、このため半導体デバイス工程において、前記
Si単結晶インゴツトから製造したウエハに、種々
の高温処理が施されると、前記ウエハには、前記
核を中心にして酸素析出物が形成されるようにな
り、この酸素析出物の形成は転位や積層欠陥など
の欠陥発生の原因となり、しかもこれらの欠陥
は、半導体デバイスの絶縁妙圧不良や、キヤリア
のライフタイム減少などの重大な特性劣化を招く
ものである。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上記のような観点か
ら、半導体デバイス工程で欠陥発生の少ないウエ
ハを得べく、特に前記ウエハの原料となるSi単結
晶インゴツトについて研究を行なつた結果、 引上げ装置内のルツボに保持されたSi融液から
Si単結晶インゴツトを引上げ育成するに際して、 引上げ育成されつつあるSi単結晶インゴツト
に、これの降下温度分布のうちの1100℃から900
℃への温度下降（以下、制御下降温度範囲とい
う）を３時間以上かけてゆつくり行なう温度制御
を施すと（ちなみに、従来引上げ育成方法では、
1100℃から900℃への温度降下に約２時間を要し
ている）、Si単結晶インゴツトにおける後工程で
の酸素析出物発生のもととなる核が減少するよう
になり、この結果Si単結晶ウエハが、半導体デバ
イス工程で種々の高温処理にさらされても、前記
核の存在が抑制された状態にあるので、この核を
もとに形成される酸素析出物の発生が低くなり、
したがつて欠陥発生の著しく少ないものとなると
いう知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
ので、制御下降温度範囲を1100〜900℃とし、か
つこの制御下降温度範囲における保持時間を３時
間以上としたのは、種々の実験結果から経験的に
定めたものであり、したがつて、1100℃から900
℃への温度下降が３時間未満でなされても、また
保持時間を３時間以上としても前記制御下降温度
範囲が高い側あるいは低い側にずれても、Si単結
晶インゴツトにおける酸素析出発生のもととなる
核の十分な減少をはかることができず、半導体デ
バイス工程での欠陥発生の抑制効果が得られな
い。 〔実施例〕 つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。 第１図に示されるSi単結晶製造装置を用いて、
直径：130mmφ×長さ：500mmのSi単結晶インゴツ
トを引上げ速度：１mm／分の条件で引上げ育成す
るに際して、第２図に同じく概略説明図で示され
るように、引上げ育成されつつあるSi単結晶イン
ゴツト９の温度：1200℃の位置より上方の帯域、
すなわち下端が石英ルツボ３の上端から100mm上
方に位置する個所に、温度制御装置として多段可
変ヒータ１０を設け、この多段可変ヒータ１０に
よつて引上げ育成されつつあるSi単結晶インゴツ
ト９に対して、それぞれ第１表に示される条件で
温度制御を行ない（この結果としてSi単結晶イン
ゴツト９は、その全長に亘つて所定の温度制御が
均等に施されたことになる）、前記Si単結晶イン
ゴツト９の下端部が前記温度制御を受けた後で、
これを引上げて冷却するとにより本発明法１〜３
および比較法１〜３をそれぞれ実施した。 なお、引上げ育成されつつあるSi単結晶インゴ
ツトに、何らの温度制御処理を施さない場合、引
上げ育成終了直後のSi単結晶インゴツトは、その
長さにそつて、下端部：約1400℃、中央部：約
900℃、上端部：約600℃の温度分布をもつもので
あつた。 ついで、本発明法１〜３および比較法１〜３に
よつて得られたSi単結晶インゴツトの上端部、中
央部、および下端部から試料を採取し、これに半
導体デバイス工程における種々の高温処理を想定
して、温度：900℃に100時間保持の条件で加熱処
理を施し、処理後の酸素析出物の密度を
第１表に示される結果から、本発明法１〜３に
よつて製造されたSi単結晶インゴツトにおいて
は、半導体デバイス工程での酸素析出物発生のも
ととなる核が著しく減少した状態になつているの
で、当然の結果として半導体デバイス工程での酸
素析出物の発生が著しく抑制されるようになり、
これに伴つて欠陥の発生も低減するようになるの
に対して、比較法１〜３に見られるように、温度
制御条件がこの発明の範囲から外れると、酸素析
出物発生のもととなる核の減少が不十分となり、
高温処理での酸素析出物の発生を抑制することが
できず、Si単結晶ウエハにおける欠陥発生を十分
に抑制することができないことが明らかである。 上述のように、この発明の方法によれば、半導
体デバイス工程での酸素析出物発生のもととなる
核のきわめて少ないSi単結晶インゴツトを製造す
ることができ、したがつてこの結果得られたSi単
結晶インゴツトから製造されたSi単結晶ウエハ
は、欠陥発生の著しく低いものとなるなど工業上
有用な効果がもたらされるものである。
よつて製造されたSi単結晶インゴツトにおいて
は、半導体デバイス工程での酸素析出物発生のも
ととなる核が著しく減少した状態になつているの
で、当然の結果として半導体デバイス工程での酸
素析出物の発生が著しく抑制されるようになり、
これに伴つて欠陥の発生も低減するようになるの
に対して、比較法１〜３に見られるように、温度
制御条件がこの発明の範囲から外れると、酸素析
出物発生のもととなる核の減少が不十分となり、
高温処理での酸素析出物の発生を抑制することが
できず、Si単結晶ウエハにおける欠陥発生を十分
に抑制することができないことが明らかである。 上述のように、この発明の方法によれば、半導
体デバイス工程での酸素析出物発生のもととなる
核のきわめて少ないSi単結晶インゴツトを製造す
ることができ、したがつてこの結果得られたSi単
結晶インゴツトから製造されたSi単結晶ウエハ
は、欠陥発生の著しく低いものとなるなど工業上
有用な効果がもたらされるものである。
第１図はSi単結晶インゴツトの従来引上げ育成
方法を示す概略説明図、第２図はこの発明の引上
げ育成方法の実施態様を示す概略説明図である。 １……引上げ装置、２……回転軸、３……石英
ルツボ、４……保温体、５……ヒータ、６……Si
融液、７……引上げ軸、８……種結晶、９……Si
結晶インゴツト、１０……多段可変ヒータ。
方法を示す概略説明図、第２図はこの発明の引上
げ育成方法の実施態様を示す概略説明図である。 １……引上げ装置、２……回転軸、３……石英
ルツボ、４……保温体、５……ヒータ、６……Si
融液、７……引上げ軸、８……種結晶、９……Si
結晶インゴツト、１０……多段可変ヒータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 引上げ装置内のルツボに保持されたシリコン
融液からシリコン単結晶インゴツトを引上げ育成
する方法において、 引上げ育成されつつあるシリコン単結晶インゴ
ツトに、これの降下温度分布のうちの1100℃から
900℃への温度下降を３時間以上かけてゆつくり
行なう温度制御を施すことにより半導体デバイス
工程での酸素析出物発生のもととなる核の減少を
はかることを特徴とする欠陥発生の少ないシリコ
ン単結晶インゴツトの引上げ育成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4229485A JPS61201692A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 欠陥発生の少ないシリコン単結晶インゴットの引上げ育成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4229485A JPS61201692A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 欠陥発生の少ないシリコン単結晶インゴットの引上げ育成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201692A JPS61201692A (ja) | 1986-09-06 |
| JPH0367994B2 true JPH0367994B2 (ja) | 1991-10-24 |
Family
ID=12632020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4229485A Granted JPS61201692A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 欠陥発生の少ないシリコン単結晶インゴットの引上げ育成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61201692A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0729878B2 (ja) * | 1990-06-07 | 1995-04-05 | 三菱マテリアル株式会社 | シリコンウエーハ |
| KR20010053179A (ko) * | 1998-06-26 | 2001-06-25 | 헨넬리 헬렌 에프 | 저결함밀도, 자기침입형 실리콘을 성장시키기 위한 결정풀러 |
| JP4567192B2 (ja) | 1998-06-26 | 2010-10-20 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | 結晶成長装置用電気抵抗ヒータ及びその使用方法 |
| US6285011B1 (en) | 1999-10-12 | 2001-09-04 | Memc Electronic Materials, Inc. | Electrical resistance heater for crystal growing apparatus |
| US6663709B2 (en) | 2001-06-26 | 2003-12-16 | Memc Electronic Materials, Inc. | Crystal puller and method for growing monocrystalline silicon ingots |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56104799A (en) * | 1980-01-22 | 1981-08-20 | Nec Corp | Production of si single crystal and device therefor |
| JPS57160996A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-04 | Toshiba Corp | Method and apparatus for growing si single crystal |
| JPS57183393A (en) * | 1981-05-01 | 1982-11-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | Apparatus for growing single crystal |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP4229485A patent/JPS61201692A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61201692A (ja) | 1986-09-06 |
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