對第一熱處理中的點缺陷（間隙硅原子I、空孔V)的舉動進 行說明。如果以保持溫度1\保持晶片，則從晶片表面向晶片內(nèi)注入與保持溫度T1對應的 熱平衡濃度的間隙硅原子I和空孔V。另外，因為該第一熱處理在氧化氣氛中進行，所 以在晶片表面形成硅和氧結(jié)合而成的氧化硅（硅氧化膜），從該氧化膜向晶片內(nèi)注入間隙 氧和過量的間隙硅原子I(參照圖4、圖5 (a))。
[0063] 從保持溫度開始的冷卻工序中，該間隙硅原子I和空孔V反復進行相互偶湮沒、或 者相反作為弗侖克爾對（Frenkelpair)重新生成的現(xiàn)象（參照圖4)。另外，空孔V的一部 分在冷卻工序的1050°C附近，與從硅表面注入的間隙氧鍵合而形成復合體（02V)，該復合體 作為氧析出核而起作用（參照圖5(b))。
[0064]第一熱處理的氧化氣氛中的氧濃度只要是在晶片表面形成氧化膜的程度即 可，例如可以為1~100%的范圍內(nèi)。通過使該氧濃度的范圍為25%以上，確保來自氧化膜 的間隙硅原子I的充分的注入量，從而能夠進一步提高C0P的湮沒效果。
[0065] 升溫速度&通常設定為1°C/秒~150°C/秒的范圍。這是因為如果升溫速度Ri 小于l°c/秒，則制造生產(chǎn)量降低，如果升溫速度Ri大于150°C/秒，則會產(chǎn)生升溫中產(chǎn)生 滑移等晶體缺陷的問題。
[0066] 保持溫度只要是使晶體生長中導入的BMD和C0P湮沒所需的溫度即可，可以設 為1300°C~1400°C的范圍內(nèi)。這是因為如果保持溫度低于1300°C，則硅中的間隙氧濃 度高時無法使BMD等湮沒、或者湮沒需要長時間，如果保持溫度高于1400°C，則會產(chǎn)生熱 處理中產(chǎn)生滑移等晶體缺陷的問題。
[0067] 保持時間Di只要是使晶體生長中導入的BMD和C0P湮沒所需的時間即可，與BMD 和C0P的尺寸對應，可以設為1秒~600秒的范圍內(nèi)。這是因為如果保持時間Di比1秒短， 則無法使BMD等充分湮沒，如果保持時間0:比600秒長，則會產(chǎn)生在保持中產(chǎn)生滑移等晶 體缺陷的問題。
[0068] 冷卻速度馬為10°C/秒~150°C/秒。這是因為如果冷卻速度R2小于10°C/秒， 則在保持溫度導入的空孔V在冷卻中與間隙硅原子I偶湮沒或者擴散而逸失，在后述的 第二熱處理HT2中無法形成充分的尺寸和密度的BMD，如果冷卻速度R2大于150°C/秒，則 會產(chǎn)生對晶片作用大的熱應力而產(chǎn)生滑移等晶體缺陷的問題。
[0069] (b)第二熱處理
[0070] 第二熱處理HT2，如圖1所示，首先，將爐內(nèi)溫度保持在規(guī)定溫度（例如600°C)，并 將晶片搬入到形成氧化氣氛的間歇式熱處理爐內(nèi)，該搬入后，以規(guī)定的升溫速度R3從上述 規(guī)定溫度升溫到保持溫度T2。爐內(nèi)溫度達到保持溫度1~2后，在該保持溫度T2原樣保持第一 保持時間D21。經(jīng)過第一保持時間D21后，將爐內(nèi)的氣氛從氧化氣氛切換成非氧化氣氛。然后， 在該非氧化氣氛中進一步原樣保持第二保持時間D22。經(jīng)過第二保持時間D22后，從該保持 溫度T2以規(guī)定的冷卻速度1?4冷卻至規(guī)定溫度（例如600°C)，達到規(guī)定溫度（例如600°C) 后，從爐內(nèi)搬出晶片。
[0071] 應予說明，該圖中示出了將間歇式熱處理爐內(nèi)的氣氛從氧化氣氛切換成非氧化氣 氛的構(gòu)成，但是也允許為在第二熱處理HT2的整個過程，在氧化氣氛下進行熱處理的構(gòu)成。 這是因為通過在氧化氣氛中進行熱處理，如后所述，發(fā)揮使晶片表層的BMD核湮沒而提高 該晶片表層的晶體完整性的作用。另外，該圖中示出了將氧化氣氛和非氧化氣氛中的保持 溫度1設為相同的構(gòu)成，也可以以不同溫度進行各氣氛中的熱處理。
[0072] 使用圖5對第二熱處理HT2中的點缺陷（空孔V、間隙硅原子I)的舉動進行說明。 如果對實施了第一熱處理HI\的晶片在氧化氣氛中進行熱處理，則在第一熱處理HT1中在 晶片表層形成的氧析出核（〇2V)(參照本圖（b))因從氧化膜注入到晶片內(nèi)的間隙硅原子I 而湮沒（參照本圖（C))。該湮沒在從晶片表面到晶片內(nèi)部13ym左右以內(nèi)的深度區(qū)域顯 著產(chǎn)生。如上所述，對晶片表層以粗糙度改善作為目的進行表面研磨，但其研磨深度通常為 數(shù)ym左右。如果在該研磨深度附近存在氧析出核，則即便進行表面研磨，在晶片表層（器 件活性區(qū)域）也殘存氧析出物，有時引起器件的泄漏故障等問題。因此，通過在第二熱處理 HT2中進行氧化氣氛下的熱處理，使氧析出核湮沒，從而能夠在進行表面研磨時防止氧析出 物殘存在晶片表層，能夠提供尚品質(zhì)的晶片。
[0073] 應予說明，在非氧化氣氛下進行第二熱處理肌2時，如圖6所示，氧析出核攝入周 圍的固溶氧和空孔而直接作為氧析出物生長（參照該圖（c))。因此，即便進行上述表面研 磨，氧析出物也殘存在晶片表層，引起器件的泄漏故障等問題的可能性高。
[0074] 第二熱處理HT2的氧化氣氛中的氧濃度只要是在晶片表面形成氧化膜的程度即 可，例如可以設為1~100%的范圍內(nèi)。通過使該氧濃度為25%以上，能夠進一步提高氧析 出核的湮沒效果。另外，非氧化氣氛中，例如可以使用氬（Ar)等非活性氣體。
[0075] 升溫速度R3通常設定為1°C/分鐘~30°C/分鐘的范圍。這是因為如果升溫速度 低于1°C/分鐘，則制造生產(chǎn)量降低，如果升溫速度大于30°C/分鐘，則會產(chǎn)生在升溫中產(chǎn) 生滑移等晶體缺陷、或者第一熱處理!^中導入的BMD核在升溫中湮沒而無法得到充分的 BMD密度的問題。該升溫速度R3在從作為晶片的搬入溫度的上述規(guī)定溫度（例如600°C) 到保持溫度T2不必是恒定的，例如，也可以按從上述規(guī)定溫度到中間溫度（例如800°C)為 第一升溫速度，從上述中間溫度到保持溫度1~2為與上述第一升溫速度不同的第二升溫速度 的方式與溫度區(qū)域?qū)刈兏?br>[0076] 保持溫度1~2是能夠使在第一熱處理HT:中均勻地重新導入晶片面內(nèi)的BMD核生 長的溫度即可，可以設為800°C~1250°C的范圍內(nèi)。這是因為如果保持溫T2低于800°C，則BMD的生長需要很長時間，制造生產(chǎn)量降低，如果保持溫度T2高于1250°C，則產(chǎn)生在熱處理 中產(chǎn)生滑移等晶體缺陷的問題。
[0077] 保持時間D2(D21、D22)只要是使BMD充分生長所需的時間即可，在氧化氣氛中設為 1小時~100小時，在非氧化氣氛中設為1小時~100小時。這是因為在任意氣氛中，如果 保持時間D21、D22比1小時短，則無法使BMD充分生長，如果保持時間D21、D22比100小時長， 則會產(chǎn)生在保持中產(chǎn)生滑移等晶體缺陷、并且制造生產(chǎn)量降低的問題。
[0078] 冷卻速度R4設為0. 5°C/分鐘~10°C/分鐘。這是因為如果冷卻速度R4小于 0. 5°C/分鐘，則制造生產(chǎn)量降低，如果冷卻速度大于10°C/分鐘，則會產(chǎn)生對晶片作用大的 熱應力而產(chǎn)生滑移等晶體缺陷的問題。
[0079] ⑵實驗條件
[0080] 本實施方式中，使用從通過提拉法生長的錠切出的面內(nèi)包含0SF環(huán)的直徑為 300mm的晶片。該晶片的間隙氧濃度為llX1017atoms/cm3(old ASTM)。在該生長所使用的 熔液中添加氮。這是因為氮具有減小在晶體生長時導入的C0P的尺寸的作用，通過縮小C0P 的尺寸，能夠在第一熱處理1^中以更短時間使COP湮沒。因為該氮偏析系數(shù)大，所以從錠 的頭部向尾部濃度大幅變化，在頭部為2X1014atoms/cm3,在尾部為10X1014atoms/cm3。應 予說明，可以使用不添加氮的晶片。
[0081] 將第一熱處理和第二熱處理HT2的處理條件示于表1。第一熱處理的升溫 速度&和保持時間Di、第二熱處理HT2的升溫速度R3和冷卻速度R4對于全部的實施例和比 較例是通用的。氣氛一欄中記載的"〇/'表不100% 氣氛，"Ar"表不100%Ar氣氛。另 外，第二熱處理HT2的氣氛一欄中記載的"02/Ar"表示前半為100% 02氣氛，后半為100% Ar氣氛。這時的前半和后半的保持時間（圖1中的D21、D22)被記載在第二熱處理HT2的保 持時間D2-欄中（斜線前半表示氧化氣氛（02中）的保持時間D21，斜線后半表示非氧化氣 氛（Ar中）的保持時間D22)。
[0082] [表1]
[0083] [表1]
[0084]
[0085]使用二次離子質(zhì)量分析裝置（SecondaryIonMassSpectrometry(SIMS)，CAMECA 公司制IMS7f)對熱處理后的晶片深度方向的間隙氧濃度進行評價。另外，使用激光散射斷 層掃描裝置（LaserScatteringTomography，RAYTEX公司制M0441)對缺陷的晶片深度方 向分布進行評價。此外，使用表面檢測儀（KLATencor公司制SurfScan(SP2))評價晶片表 層的缺陷。另外，使用掃描電子顯微鏡（ScanningElectronMicroscope(SEM))和能量分 散型X射線分析裝置（EnergyDispersiveX-raySpectrometry(EDX))對用表面檢測儀評 價出的缺陷的實體進行解析。
[0086] (3)評價結(jié)果
[0087] 將進行第一熱處理和第二熱處理HT2后用SMS測定的氧濃度的晶片深度方向 分布示于圖7。該氧濃度是基于oldASTM規(guī)格的換算濃度。如果在氧化氣氛（02中）進行 第一熱處理HI\，則在晶片表面形成氧化膜，從該氧化膜向晶片內(nèi)注入間隙氧。因此，間隙氧 濃度成為在晶片表層的1~3ym的深