JPH07291783A - シリコン単結晶およびその製造方法 - Google Patents
シリコン単結晶およびその製造方法Info
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- JPH07291783A JPH07291783A JP8283494A JP8283494A JPH07291783A JP H07291783 A JPH07291783 A JP H07291783A JP 8283494 A JP8283494 A JP 8283494A JP 8283494 A JP8283494 A JP 8283494A JP H07291783 A JPH07291783 A JP H07291783A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】酸素含有量が低いＦＺシリコンであっても、デ
バイス製造時の機械的強度を有しているシリコン単結晶
とその製造方法を提供する。 【構成】(1) ＦＺ法によって作製されたシリコン単結晶
であって、その周辺部の酸素濃度が中央部の酸素濃度よ
りも高いシリコン単結晶。 (2) ＦＺ法によってシリコン単結晶を製造する方法であ
って、シリコン溶融部１ｂの端部に石英板６を接触させ
ながら単結晶１ａを成長させる上記(2) のシリコン単結
晶の製造方法。
バイス製造時の機械的強度を有しているシリコン単結晶
とその製造方法を提供する。 【構成】(1) ＦＺ法によって作製されたシリコン単結晶
であって、その周辺部の酸素濃度が中央部の酸素濃度よ
りも高いシリコン単結晶。 (2) ＦＺ法によってシリコン単結晶を製造する方法であ
って、シリコン溶融部１ｂの端部に石英板６を接触させ
ながら単結晶１ａを成長させる上記(2) のシリコン単結
晶の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デバイスの材料として
用いられるシリコン単結晶とその製造方法に関するもの
である。
用いられるシリコン単結晶とその製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】現在、デバイスの基板として使用されて
いるシリコン単結晶の大半（約80％）は、石英坩堝内の
原料シリコンの溶融液から直接引き上げる回転引き上げ
法（以下、ＣＺ法と記す）によって結晶を成長させたも
のであり、残りは、石英坩堝を用いずに多結晶シリコン
棒を局部的に融解し、種結晶に導かれて単結晶化する浮
遊帯域融解法（以下、ＦＺ法と記す）により育成された
ものである。
いるシリコン単結晶の大半（約80％）は、石英坩堝内の
原料シリコンの溶融液から直接引き上げる回転引き上げ
法（以下、ＣＺ法と記す）によって結晶を成長させたも
のであり、残りは、石英坩堝を用いずに多結晶シリコン
棒を局部的に融解し、種結晶に導かれて単結晶化する浮
遊帯域融解法（以下、ＦＺ法と記す）により育成された
ものである。
【０００３】ＦＺ法の最大の特徴は、シリコン単結晶が
融液から固化するまでに、炉内の雰囲気ガスを除いて、
容器等のいずれの部材にも接触することなく育成される
ことである。従って、ＦＺ法によって引き上げられたシ
リコン単結晶（以下、ＦＺシリコンと記す）は、高純度
であるという特徴がある。例えば、単結晶に取り込まれ
る酸素は、ＣＺ法によって引き上げられたシリコン単結
晶（以下、ＣＺシリコンと記す）のそれと比べて、極め
て低濃度になっている。この優れた高純度特性のため、
ドーパントを添加しないＦＺシリコンの抵抗率は、通常
のＣＺシリコンの場合に50Ωcm以下であるのに対して、
300Ωcm以上の高抵抗率となっている。
融液から固化するまでに、炉内の雰囲気ガスを除いて、
容器等のいずれの部材にも接触することなく育成される
ことである。従って、ＦＺ法によって引き上げられたシ
リコン単結晶（以下、ＦＺシリコンと記す）は、高純度
であるという特徴がある。例えば、単結晶に取り込まれ
る酸素は、ＣＺ法によって引き上げられたシリコン単結
晶（以下、ＣＺシリコンと記す）のそれと比べて、極め
て低濃度になっている。この優れた高純度特性のため、
ドーパントを添加しないＦＺシリコンの抵抗率は、通常
のＣＺシリコンの場合に50Ωcm以下であるのに対して、
300Ωcm以上の高抵抗率となっている。
【０００４】このように、ＦＺシリコンは高抵抗率を有
するので、主として 750〜1000Ｖの高電圧用デバイス
(パワーデバイス) 用もしくは赤外センサー用の基板と
して製造されている。
するので、主として 750〜1000Ｖの高電圧用デバイス
(パワーデバイス) 用もしくは赤外センサー用の基板と
して製造されている。
【０００５】一方、シリコン単結晶をウエハに加工して
デバイス用の基板として使用される際、高温の熱プロセ
スが繰り返され、ウエハ表面に薄膜が熱的に形成される
ことになるので、ウエハ表面には局所的に大きな熱応力
が加わる。このような熱応力はすべり転位の発生を誘起
し、ウエハ面に反りを発生することになるので、デバイ
ス特性を劣化させ、製造歩留りを低下させる。また、ウ
エハ面の反りが一定の限界を超える場合には、デバイス
の製造プロセスにおいても支障を生じることになる。従
って、シリコン単結晶をウエハに加工する場合に、デバ
イス特性の確保およびデバイス製造プロセスに耐えう
る、所定の機械的強度が必要となる。
デバイス用の基板として使用される際、高温の熱プロセ
スが繰り返され、ウエハ表面に薄膜が熱的に形成される
ことになるので、ウエハ表面には局所的に大きな熱応力
が加わる。このような熱応力はすべり転位の発生を誘起
し、ウエハ面に反りを発生することになるので、デバイ
ス特性を劣化させ、製造歩留りを低下させる。また、ウ
エハ面の反りが一定の限界を超える場合には、デバイス
の製造プロセスにおいても支障を生じることになる。従
って、シリコン単結晶をウエハに加工する場合に、デバ
イス特性の確保およびデバイス製造プロセスに耐えう
る、所定の機械的強度が必要となる。
【０００６】ウエハの機械的強度はシリコン単結晶中の
酸素濃度に大きく依存しているので、ＦＺシリコンをウ
エハに加工した場合に、ＣＺシリコンに比べて、機械的
強度が不足するという問題がある。
酸素濃度に大きく依存しているので、ＦＺシリコンをウ
エハに加工した場合に、ＣＺシリコンに比べて、機械的
強度が不足するという問題がある。
【０００７】上記の問題点を解決する手段として、ＦＺ
シリコン中の酸素濃度を高めるために、結晶成長途中の
シリコン単結晶のメルトゾーンに接触使用されるリング
状の酸素供給物を用いることが提案されている（例え
ば、特開平３−247584号公報参照）。
シリコン中の酸素濃度を高めるために、結晶成長途中の
シリコン単結晶のメルトゾーンに接触使用されるリング
状の酸素供給物を用いることが提案されている（例え
ば、特開平３−247584号公報参照）。
【０００８】しかし、提案された酸素供給物を用いるこ
とは、シリコン単結晶の全領域にわたって酸素濃度を高
めることになり、ＦＺシリコンでありながら、ＣＺシリ
コンと同程度の酸素濃度を結晶内に均一に有することに
なる。すなわち、デバイス特性の確保およびデバイス製
造プロセス上必要とされる機械的強度は満足できるもの
の、高純度で高抵抗率を有するウエハによってこそ実現
できるパワーデバイス等の基板材料としては、使用する
ことができなくなる。
とは、シリコン単結晶の全領域にわたって酸素濃度を高
めることになり、ＦＺシリコンでありながら、ＣＺシリ
コンと同程度の酸素濃度を結晶内に均一に有することに
なる。すなわち、デバイス特性の確保およびデバイス製
造プロセス上必要とされる機械的強度は満足できるもの
の、高純度で高抵抗率を有するウエハによってこそ実現
できるパワーデバイス等の基板材料としては、使用する
ことができなくなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低酸
素濃度のＦＺシリコンであっても、デバイス製造プロセ
ス上必要とされる機械的強度を有しているシリコン単結
晶とその製造方法を提供することにある。
素濃度のＦＺシリコンであっても、デバイス製造プロセ
ス上必要とされる機械的強度を有しているシリコン単結
晶とその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の(1) のシ
リコン単結晶と(2) のシリコン単結晶の製造方法を要旨
としている。
リコン単結晶と(2) のシリコン単結晶の製造方法を要旨
としている。
【００１１】(1) ＦＺ法によって作製されたシリコン単
結晶であって、その周辺部の酸素濃度が中央部の酸素濃
度よりも高いことを特徴とするシリコン単結晶。
結晶であって、その周辺部の酸素濃度が中央部の酸素濃
度よりも高いことを特徴とするシリコン単結晶。
【００１２】(2) ＦＺ法によってシリコン単結晶を製造
する方法であって、シリコン単結晶の溶融部１ｂの端部
に石英板６を接触させながら単結晶１ａを成長させるこ
とを特徴とする上記(2) のシリコン単結晶の製造方法
（図１参照）。
する方法であって、シリコン単結晶の溶融部１ｂの端部
に石英板６を接触させながら単結晶１ａを成長させるこ
とを特徴とする上記(2) のシリコン単結晶の製造方法
（図１参照）。
【００１３】
【作用】デバイス製造プロセスにおいて、通常、シリコ
ン単結晶内のすべり転位はシリコン単結晶の周辺部から
発生するが、このシリコン単結晶の周辺部は、デバイス
製作の際に基板として使用されない。本発明者は、この
点に着目して、シリコン単結晶の周辺部のみを高酸素濃
度とし、デバイスの基板として使用される中心部を低酸
素濃度としたシリコン単結晶を製造すれば、パワーデバ
イスの基板として使用でき、かつ機械的強度に優れた性
質を示すシリコン単結晶を製造できるという知見を得
た。本発明は、この知見に基づいて完成されたものであ
り、以下、本発明の「シリコン単結晶」と「シリコン単
結晶の製造方法」について詳細に説明する。
ン単結晶内のすべり転位はシリコン単結晶の周辺部から
発生するが、このシリコン単結晶の周辺部は、デバイス
製作の際に基板として使用されない。本発明者は、この
点に着目して、シリコン単結晶の周辺部のみを高酸素濃
度とし、デバイスの基板として使用される中心部を低酸
素濃度としたシリコン単結晶を製造すれば、パワーデバ
イスの基板として使用でき、かつ機械的強度に優れた性
質を示すシリコン単結晶を製造できるという知見を得
た。本発明は、この知見に基づいて完成されたものであ
り、以下、本発明の「シリコン単結晶」と「シリコン単
結晶の製造方法」について詳細に説明する。
【００１４】(1) シリコン単結晶について 本発明のシリコン単結晶は、ＦＺ法によって作製された
ものである。また、本発明のシリコン単結晶の周辺部の
酸素濃度は、中央部の酸素濃度よりも高くなっている。
中央部の酸素濃度は、 2.0×1016atoms/cm3 以下であ
る。これに対し、周辺部の酸素濃度は 2.0×1016〜 1.0
×1018atoms/cm3 程度であるが、より好ましい酸素濃度
は、 1.0×1017〜 1.0×1018atoms/cm3 である。この濃
度の酸素を含有するシリコン単結晶は、機械的強度が飛
躍的に向上するからである。
ものである。また、本発明のシリコン単結晶の周辺部の
酸素濃度は、中央部の酸素濃度よりも高くなっている。
中央部の酸素濃度は、 2.0×1016atoms/cm3 以下であ
る。これに対し、周辺部の酸素濃度は 2.0×1016〜 1.0
×1018atoms/cm3 程度であるが、より好ましい酸素濃度
は、 1.0×1017〜 1.0×1018atoms/cm3 である。この濃
度の酸素を含有するシリコン単結晶は、機械的強度が飛
躍的に向上するからである。
【００１５】本発明でいう周辺部とは、ウエハに加工し
た場合に、デバイス基板として使用されない領域および
その近傍を意味している。従って、周辺部の範囲は、シ
リコン単結晶の直径やデバイスの作製領域によって異な
るものであり、適宜設定すればよい。例えば、直径５イ
ンチ（ 127mm）のシリコン単結晶をウエハ加工した場合
の周辺部の範囲は、外周端から５〜10mmとなる範囲とす
ればよい。
た場合に、デバイス基板として使用されない領域および
その近傍を意味している。従って、周辺部の範囲は、シ
リコン単結晶の直径やデバイスの作製領域によって異な
るものであり、適宜設定すればよい。例えば、直径５イ
ンチ（ 127mm）のシリコン単結晶をウエハ加工した場合
の周辺部の範囲は、外周端から５〜10mmとなる範囲とす
ればよい。
【００１６】本発明のシリコン単結晶は、ウエハに加工
してデバイスを作製する領域、つまりウエハの中央部は
高純度で、その領域の抵抗率は 300Ωcm以上になり、パ
ワーデバイスや赤外センサ用の基板に適している。一
方、ウエハの周辺部は酸素濃度が高いので、デバイス製
造プロセスにおいて大きな熱応力が加わり、すべり転位
を誘起した場合であっても、多量の酸素がすべり転位の
移動を固着するのでウエハ面の反りを防止でき、デバイ
ス特性や製造歩留りを低下させることはない。
してデバイスを作製する領域、つまりウエハの中央部は
高純度で、その領域の抵抗率は 300Ωcm以上になり、パ
ワーデバイスや赤外センサ用の基板に適している。一
方、ウエハの周辺部は酸素濃度が高いので、デバイス製
造プロセスにおいて大きな熱応力が加わり、すべり転位
を誘起した場合であっても、多量の酸素がすべり転位の
移動を固着するのでウエハ面の反りを防止でき、デバイ
ス特性や製造歩留りを低下させることはない。
【００１７】(2) シリコン単結晶の製造方法について 図１は、本発明方法を用いてシリコン単結晶を製造する
過程の概要を説明した図である。
過程の概要を説明した図である。
【００１８】本発明のシリコン単結晶の製造方法は、Ｆ
Ｚ法を前提としている。製造に用いられる炉は特別の構
成を必要とせず、ＦＺ法に通常用いられる炉構造のもの
で良い。炉内雰囲気は、炉内を真空にしたのち不活性ガ
ス雰囲気にする。次に、原料である多結晶シリコンイン
ゴット２の先端を、高周波発振器（図示せず）から高周
波コイル５に供給する高周波電流によって、溶融し、溶
融部１ｂを作る。次に、溶融部１ｂを種結晶７に溶着さ
せ、絞りを行うことによって絞り部３を作製する。その
後、シリコン多結晶２と絞り部３を互いに反対方向に回
転させつつ、絞り部３を下方に引きながら、作製するシ
リコン単結晶１ａが所定の直径（例えば、５インチ）に
なるように調整する。
Ｚ法を前提としている。製造に用いられる炉は特別の構
成を必要とせず、ＦＺ法に通常用いられる炉構造のもの
で良い。炉内雰囲気は、炉内を真空にしたのち不活性ガ
ス雰囲気にする。次に、原料である多結晶シリコンイン
ゴット２の先端を、高周波発振器（図示せず）から高周
波コイル５に供給する高周波電流によって、溶融し、溶
融部１ｂを作る。次に、溶融部１ｂを種結晶７に溶着さ
せ、絞りを行うことによって絞り部３を作製する。その
後、シリコン多結晶２と絞り部３を互いに反対方向に回
転させつつ、絞り部３を下方に引きながら、作製するシ
リコン単結晶１ａが所定の直径（例えば、５インチ）に
なるように調整する。
【００１９】この調整工程の後に、シリコン単結晶１ａ
を成長させる。そのとき、石英板６をシリコン単結晶１
ａの端から１〜５mm程度の位置に接するように固定して
シリコン単結晶を成長させる。
を成長させる。そのとき、石英板６をシリコン単結晶１
ａの端から１〜５mm程度の位置に接するように固定して
シリコン単結晶を成長させる。
【００２０】使用される石英板６は、原料をＳｉＯ2 と
するものであって、その形状は長方形、円形、楕円形
等、シリコン単結晶１ａとの接触に支障を生じないもの
であればよい。石英板６を接触させてシリコン単結晶を
成長させることによって、石英板６の溶融した部分から
酸素がシリコン単結晶の端部に導入されて、端部は高酸
素濃度であるが、中央部はＦＺ法の特徴を生かした低酸
素濃度、かつ高純度であるシリコン単結晶を製造するこ
とができる。
するものであって、その形状は長方形、円形、楕円形
等、シリコン単結晶１ａとの接触に支障を生じないもの
であればよい。石英板６を接触させてシリコン単結晶を
成長させることによって、石英板６の溶融した部分から
酸素がシリコン単結晶の端部に導入されて、端部は高酸
素濃度であるが、中央部はＦＺ法の特徴を生かした低酸
素濃度、かつ高純度であるシリコン単結晶を製造するこ
とができる。
【００２１】多結晶シリコンインゴット２の加熱方法と
しては、前記の高周波コイル５のほかに、赤外線ラン
プ、カーボンヒータを用いる方法、レーザ、電子線等の
ビームを用いる方法等も利用でき、本発明方法の実施に
あたっては、加熱方法に制約はない。
しては、前記の高周波コイル５のほかに、赤外線ラン
プ、カーボンヒータを用いる方法、レーザ、電子線等の
ビームを用いる方法等も利用でき、本発明方法の実施に
あたっては、加熱方法に制約はない。
【００２２】シリコン単結晶の端部の酸素濃度の調整
は、シリコン単結晶１ａの回転速度と引き下げ速度を調
整することによって、調整できる。
は、シリコン単結晶１ａの回転速度と引き下げ速度を調
整することによって、調整できる。
【００２３】本発明方法によって製造されたシリコン単
結晶の端部は高酸素濃度となるが、中央部は低酸素濃度
のままで、高純度となっている。従って、シリコン単結
晶をウエハに加工する場合に、デバイス製造時に熱応力
が加えられても、ウエハの端部に発生するすべり転位は
固着され、ウエハ面の反りが防止される。一方、デバイ
ス加工に使用されるウエハの中央部は高純度であり、パ
ワーデバイスの製造に適している。
結晶の端部は高酸素濃度となるが、中央部は低酸素濃度
のままで、高純度となっている。従って、シリコン単結
晶をウエハに加工する場合に、デバイス製造時に熱応力
が加えられても、ウエハの端部に発生するすべり転位は
固着され、ウエハ面の反りが防止される。一方、デバイ
ス加工に使用されるウエハの中央部は高純度であり、パ
ワーデバイスの製造に適している。
【００２４】
【実施例】本発明方法を、実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
【００２５】本発明方法によるシリコン単結晶は、図１
に示す製造過程で製造される。図示するように、本発明
方法では高純度の多結晶シリコンインゴット２が結晶支
持治具４に取り付けられ、次に炉内を真空排気しての
ち、アルゴンガスを供給して５Torrの不活性ガス雰囲気
とする。この後、高周波発振器 (図示せず) から高周波
コイル５に高周波電流が供給され、多結晶シリコンイン
ゴット２の下端を加熱することによって溶融部１ｂを形
成し、種結晶７に溶着される。その後、発生したすべり
転移を単結晶の表面に抜くため、溶融部１ｂの絞り (直
径約３mm、長さ約30mm) を行ってのち、晶癖線によって
シリコン単結晶が転位を含んでいないことを確認する。
に示す製造過程で製造される。図示するように、本発明
方法では高純度の多結晶シリコンインゴット２が結晶支
持治具４に取り付けられ、次に炉内を真空排気しての
ち、アルゴンガスを供給して５Torrの不活性ガス雰囲気
とする。この後、高周波発振器 (図示せず) から高周波
コイル５に高周波電流が供給され、多結晶シリコンイン
ゴット２の下端を加熱することによって溶融部１ｂを形
成し、種結晶７に溶着される。その後、発生したすべり
転移を単結晶の表面に抜くため、溶融部１ｂの絞り (直
径約３mm、長さ約30mm) を行ってのち、晶癖線によって
シリコン単結晶が転位を含んでいないことを確認する。
【００２６】シリコン単結晶１ａの直径が５インチに成
長した時点で、石英板６を溶融部１ｂの端から５mmの所
に接触させた。多結晶シリコンインゴット２の下方への
移動速度、回転速度および高周波電力を調節しながら、
直径５インチ、インゴット長さ1100mmのシリコン単結晶
１ａを製造した。
長した時点で、石英板６を溶融部１ｂの端から５mmの所
に接触させた。多結晶シリコンインゴット２の下方への
移動速度、回転速度および高周波電力を調節しながら、
直径５インチ、インゴット長さ1100mmのシリコン単結晶
１ａを製造した。
【００２７】製造したシリコン単結晶１ａの格子間酸素
濃度（半径方向の分布）を測定するために、単結晶シリ
コンインゴット１ａを 0.6mmの厚さにスライス加工して
のち、片面に鏡面研磨を施して、測定用ウエハを加工し
た。
濃度（半径方向の分布）を測定するために、単結晶シリ
コンインゴット１ａを 0.6mmの厚さにスライス加工して
のち、片面に鏡面研磨を施して、測定用ウエハを加工し
た。
【００２８】図２は、本発明方法で製造したウエハ（直
径５インチ）の格子間酸素濃度の半径方向の分布状況を
示した図である。この測定にはフーリエ変換型赤外分光
装置（ＦＴ−ＩＲ）を使用し、格子間酸素濃度
（〔Ｏi 〕）は、1106cm-1における吸収係数（α）を用
いて、換算係数（ｆ）を4.81×1017atoms/cm3 として次
式から求めた。
径５インチ）の格子間酸素濃度の半径方向の分布状況を
示した図である。この測定にはフーリエ変換型赤外分光
装置（ＦＴ−ＩＲ）を使用し、格子間酸素濃度
（〔Ｏi 〕）は、1106cm-1における吸収係数（α）を用
いて、換算係数（ｆ）を4.81×1017atoms/cm3 として次
式から求めた。
【００２９】 〔Ｏi 〕＝ｆα1106（atoms/cm3 ） ・・・ （Ａ） 図２から明らかなように、格子間酸素濃度はウエハの外
周部で高くなり、ウエハの端から約15mmの領域で 1.0×
1017atoms/cm3 以上であるのに対し、ウエハの中心から
40mmの領域では検出限界(1.0×1016atoms/cm3)以下であ
る。
周部で高くなり、ウエハの端から約15mmの領域で 1.0×
1017atoms/cm3 以上であるのに対し、ウエハの中心から
40mmの領域では検出限界(1.0×1016atoms/cm3)以下であ
る。
【００３０】一方、比較のために、シリコン単結晶の製
造する際に石英板６を接触せずに成長させたシリコン単
結晶からウエハを作製し、このウエハにおける格子間酸
素濃度の半径方向の分布を測定した。その結果、格子間
酸素の濃度は、ウエハ全面にわたって検出限界以下の濃
度であった。
造する際に石英板６を接触せずに成長させたシリコン単
結晶からウエハを作製し、このウエハにおける格子間酸
素濃度の半径方向の分布を測定した。その結果、格子間
酸素の濃度は、ウエハ全面にわたって検出限界以下の濃
度であった。
【００３１】次に、ウエハに発生するすべり転位の状況
を測定するために、製造したシリコン単結晶をウエハに
加工し、洗浄した後、酸素雰囲気で1200℃の温度に１時
間保持する熱処理を行った。ただし、ウエハの拡散炉へ
の投入および拡散炉から取り出しは、影響を極力少なく
するために、２分間で行った。
を測定するために、製造したシリコン単結晶をウエハに
加工し、洗浄した後、酸素雰囲気で1200℃の温度に１時
間保持する熱処理を行った。ただし、ウエハの拡散炉へ
の投入および拡散炉から取り出しは、影響を極力少なく
するために、２分間で行った。
【００３２】図３は、すべり転位の発生数をＸ線トポグ
ラフ（ラング）法によって測定した結果を示したもので
ある。図３中の●で示す転位の発生数は、本発明方法に
よって製造したシリコン単結晶から加工したウエハ25枚
の測定結果であり、発生したすべり転位の平均はウエハ
１枚当たり32本であった。一方、図３中の○は、比較例
のすべり転位の発生数を示している。比較例は、シリコ
ン単結晶を製造する際に石英板６を接触せずに成長させ
たシリコン単結晶からウエハを加工して、洗浄後、同様
の熱処理を施したものである。比較例でも、25枚のウエ
ハを用いて評価を行ったところ、発生したすべり転位の
平均は、ウエハ１枚当たり 144本であった。
ラフ（ラング）法によって測定した結果を示したもので
ある。図３中の●で示す転位の発生数は、本発明方法に
よって製造したシリコン単結晶から加工したウエハ25枚
の測定結果であり、発生したすべり転位の平均はウエハ
１枚当たり32本であった。一方、図３中の○は、比較例
のすべり転位の発生数を示している。比較例は、シリコ
ン単結晶を製造する際に石英板６を接触せずに成長させ
たシリコン単結晶からウエハを加工して、洗浄後、同様
の熱処理を施したものである。比較例でも、25枚のウエ
ハを用いて評価を行ったところ、発生したすべり転位の
平均は、ウエハ１枚当たり 144本であった。
【００３３】本発明のシリコン単結晶は、その外周部に
酸素を高濃度に含有するので、熱応力の誘起によって発
生する転位数を減少させることができ、デバイス製造時
のウエハの反りが生じない。また、本発明のシリコン単
結晶は、デバイスの基板として使用する領域が高純度で
あるから、パワーデバイス用等の基板として優れた性能
を発揮することができる。
酸素を高濃度に含有するので、熱応力の誘起によって発
生する転位数を減少させることができ、デバイス製造時
のウエハの反りが生じない。また、本発明のシリコン単
結晶は、デバイスの基板として使用する領域が高純度で
あるから、パワーデバイス用等の基板として優れた性能
を発揮することができる。
【００３４】
【発明の効果】本発明のシリコン単結晶は、デバイス製
造プロセス上必要とされる機械的強度を有するととも
に、パワーデバイス等の基板用として要求される高純度
を満たすことができる。また、本発明方法によれば、周
辺部が高酸素濃度で、中央部が低酸素濃度、かつ高純度
である上記のシリコン単結晶を容易に製造することがで
きる。
造プロセス上必要とされる機械的強度を有するととも
に、パワーデバイス等の基板用として要求される高純度
を満たすことができる。また、本発明方法によれば、周
辺部が高酸素濃度で、中央部が低酸素濃度、かつ高純度
である上記のシリコン単結晶を容易に製造することがで
きる。
【図１】本発明方法を用いてシリコン単結晶を製造する
過程の概要を説明した図である。
過程の概要を説明した図である。
【図２】本発明方法で製造したウエハ（直径５インチ）
の格子間酸素濃度の半径方向の分布状況を示した図であ
る。
の格子間酸素濃度の半径方向の分布状況を示した図であ
る。
【図３】本発明例および比較例のシリコン単結晶のすべ
り転位の発生数を測定した結果を示す図である。
り転位の発生数を測定した結果を示す図である。
1a、シリコン単結晶 1b、溶融部 ２、多結晶シリコンインゴット ３、絞り部 ４、結晶支持治具 ５、高周波コイ
ル ６、石英板 ７、種結晶
ル ６、石英板 ７、種結晶
Claims (2)
- 【請求項１】浮遊帯域融解法（ＦＺ法）によって作製さ
れたシリコン単結晶であって、その周辺部の酸素濃度が
中央部の酸素濃度よりも高いことを特徴とするシリコン
単結晶。 - 【請求項２】浮遊帯域融解法（ＦＺ法）によってシリコ
ン単結晶を製造する方法であって、シリコン溶融部の端
部に石英板を接触させながら単結晶を成長させることを
特徴とする請求項１記載のシリコン単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8283494A JPH07291783A (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | シリコン単結晶およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8283494A JPH07291783A (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | シリコン単結晶およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07291783A true JPH07291783A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=13785442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8283494A Pending JPH07291783A (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | シリコン単結晶およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07291783A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000056955A1 (fr) * | 1999-03-24 | 2000-09-28 | Nec Corporation | Procede de controle d'une masse en fusion et procede de croissance de cristaux |
| JP2009227581A (ja) * | 2001-08-02 | 2009-10-08 | Siltronic Ag | フロートゾーン法により製造したシリコン単結晶及びシリコン基板 |
| WO2017108406A1 (de) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | Siltronic Ag | Siliciumscheibe mit homogener radialer sauerstoffvariation |
-
1994
- 1994-04-21 JP JP8283494A patent/JPH07291783A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000056955A1 (fr) * | 1999-03-24 | 2000-09-28 | Nec Corporation | Procede de controle d'une masse en fusion et procede de croissance de cristaux |
| JP2009227581A (ja) * | 2001-08-02 | 2009-10-08 | Siltronic Ag | フロートゾーン法により製造したシリコン単結晶及びシリコン基板 |
| WO2017108406A1 (de) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | Siltronic Ag | Siliciumscheibe mit homogener radialer sauerstoffvariation |
| CN108474137A (zh) * | 2015-12-22 | 2018-08-31 | 硅电子股份公司 | 具有均匀的径向氧变化的硅晶片 |
| JP2019505467A (ja) * | 2015-12-22 | 2019-02-28 | ジルトロニック アクチエンゲゼルシャフトＳｉｌｔｒｏｎｉｃ ＡＧ | 均質な径方向の酸素変化量を有するシリコンウェハ |
| CN108474137B (zh) * | 2015-12-22 | 2021-02-26 | 硅电子股份公司 | 具有均匀的径向氧变化的硅晶片 |
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