JP2003059933A - シリコンエピタキシャルウエーハの製造方法およびシリコンエピタキシャルウエーハ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温・短時間化されたデバイスプロセスに投
入する前の状態で、エピ層のヘイズ、ＬＰＤ等の欠陥レ
ベルが低減され、かつ酸素析出が制御されたシリコンエ
ピタキシャルウエーハならびにその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 シリコン単結晶をスライスして得られる
シリコンウエーハ表面にエピタキシャル層を形成するシ
リコンエピタキシャルウエーハの製造方法において、少
なくともシリコン単結晶インゴットをスライスする際に
生じた加工歪層を除去した後に、酸素析出熱処理を施
し、次にウエーハ表面にエピタキシャル成長を行い、そ
の後にエピタキシャル層の表面を鏡面研磨するシリコン
エピタキシャルウエーハの製造方法ならびにこの方法に
より製造されたエピタキシャルウエーハ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシリコンエピタキシ
ャルウエーハの製造方法およびこれから得られるシリコ
ンエピタキシャルウエーハに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体素子の高集積化に伴い、デ
バイスプロセスが低温・短時間化している。さらに、近
い将来の直径３００ｍｍシリコンウエーハ時代において
は、ウエーハ自重によるスリップ転位の発生を抑制する
ためにも、低温・短時間化されたデバイスプロセスが必
須となりつつある。そうなると、これまでのようなデバ
イスプロセス中での熱処理によるＢＭＤ（Ｂｕｌｋ Ｍ
ｉｃｒｏ Ｄｅｆｅｃｔ、ここでは特に酸素析出物によ
る内部微小欠陥）の形成や成長によるゲッタリング効果
は期待できない。従って、低温・短時間化されたデバイ
スプロセスに投入する前に、酸素析出熱処理を予めウエ
ーハに施してＢＭＤ密度を増加させておくことによりウ
エーハにゲッタリング効果を付与することが重要であ
る。この処理をウエーハメーカーが行えば、デバイスメ
ーカーの受けるメリットは極めて大きい。

【０００３】また、近年の半導体素子の高集積化に伴
い、半導体中の結晶欠陥、特に表面および表面近傍の結
晶欠陥の低減が重要になってきている。このため、結晶
欠陥の少ないエピタキシャルウエーハ（以下、エピウエ
ーハと略記する場合がある）の需要は年々高まってい
る。そこで酸素析出を促進する熱処理を施したエピウエ
ーハの需要が高まることが予想されるが、従来は例えば
図２に示したようなフローで製造されていた。

【０００４】すなわち、例えばＣＺ法で引き上げられた
シリコン単結晶インゴットをスライスし（ａ）、次いで
化学エッチング工程にかけて化学エッチドウエーハ（Ch
emical Eched Wafer、以下、ＣＷと略記することがあ
る）とし（ｂ）、酸素析出熱処理（以下、ＨＴと略記す
ることがある）を行い（ｃ）、鏡面研磨を施して鏡面研
磨ウエーハ（Mirror Polished Wafer、以下、ＰＷと略
記することがある）を得た後（ｄ）、最後にエピタキシ
ャル成長（Epitaxitial Growth、以下、ＥＰと略記す
ることがある）を行い（ｅ）、シリコンエピタキシャル
ウエーハを作製していた。

【０００５】しかしながらこの工程順に従ってエピタキ
シャルウエーハを作製すると、酸素析出熱処理工程にお
いて形成、成長させた析出物が、鏡面研磨工程によりウ
エーハ表面に現れ、これがこの上に成長させるエピタキ
シャル層（以下、エピ層ということがある）に伝搬し、
エピ層欠陥となってしまうことがあった。特に、結晶に
窒素をドープすると微小酸素析出物が高密度に形成され
るため（例えば、1999年春季第46回応用物理学関係連合
講演会 予稿集No. 1, p. 469, 29a-ZB-5, 相原他 参
照）、ＢＭＤの形成、成長によるゲッタリングには有利
であるが、このエピ層欠陥の問題が大きくなる。

【０００６】エピウエーハの製造方法としては他に、Ｃ
Ｗ→ＰＷ→ＨＴ→ＥＰという工程順も考えられる。しか
し、このような工程順では、鏡面研磨工程後の酸素析出
熱処理によりウエーハ表面のヘイズが悪化し、その上に
形成されたエピ層のヘイズも悪化してしまう。このヘイ
ズの悪化をエピタキシャル成長工程で改善するのは難し
い。

【０００７】また他に、ＣＷ→ＰＷ→ＥＰ→ＨＴという
工程順も考えられるが、ＥＰ工程後に熱処理を行うこと
により、表面のヘイズやＬＰＤ（Light Point Defect、
光散乱法による欠陥の総称）レベルが悪化することがあ
るため、積極的にこの工程を採用するには至らなかっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点に鑑みてなされたもので、低温・短時間化されたデ
バイスプロセスに投入する前の状態で、エピ層の基板起
因の欠陥（エピ層欠陥）、ヘイズ、ＬＰＤ等の欠陥レベ
ルが低減され、かつ酸素析出が制御されたシリコンエピ
タキシャルウエーハを提供することを主たる目的として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、シリコン単結晶をスライスして得られるシ
リコンウエーハ表面にエピタキシャル層を形成するシリ
コンエピタキシャルウエーハの製造方法において、少な
くともシリコン単結晶インゴットをスライスする際に生
じた加工歪層を除去した後に、酸素析出熱処理を施し、
次にウエーハ表面にエピタキシャル成長を行い、その後
にエピタキシャル層の表面を鏡面研磨することを特徴と
するシリコンエピタキシャルウエーハの製造方法である
（請求項１）。

【００１０】このような工程順に従ってエピタキシャル
ウエーハを製造すれば、バルク部には高密度にＢＭＤが
形成されるのと同時に、ウエーハ表面においては酸素の
外方拡散によりＢＭＤのない領域（以下、ＢＭＤ−ＤＺ
と略記する場合がある）が得られる。従って、このＢＭ
Ｄ−ＤＺ上にエピ層を成長させれば、ＢＭＤに誘起され
るエピ層欠陥は存在せず、極めてエピ層欠陥の少ないエ
ピウエーハが得られる。さらにエピ層成長時にはウエー
ハバルク部のＢＭＤの働きによるＩＧ（Intrinsic Gett
ering: イントリンシック ゲッタリング）効果が期待
できるため、エピ層の品質は重金属不純物が排除された
きわめて良好なものとなる。

【００１１】更に、最終工程としてエピ層表面にＰＷ工
程を行うため、ＥＰ工程で悪化した表面のヘイズ、ＬＰ
Ｄ等の欠陥レベルが鏡面研磨ウエーハと同等レベルに改
善される。

【００１２】従って、エピ層の基板起因の欠陥、ヘイ
ズ、ＬＰＤ等の欠陥を低減し、かつ酸素析出が制御され
た高品質のシリコンエピタキシャルウエーハを製造する
ことが出来る。

【００１３】この場合、加工歪層の除去を化学エッチン
グで行うことが好ましい（請求項２）。化学エッチング
であれば、加工歪み層を容易に除去することができる
し、最終工程としてＰＷ工程を行うので、ＥＰ工程を行
う基板は加工歪さえ除去されていれば良いので、化学エ
ッチドウエーハで十分対応することが出来る。

【００１４】またこの場合、スライスするシリコン単結
晶を、窒素ドープしたシリコン単結晶とすることができ
る（請求項３）。窒素ドープしたシリコン単結晶には、
結晶成長時に形成された酸素析出核が高密度に存在して
いる（例えば、1999年春季第46回応用物理学関係連合講
演会 予稿集No. 1, p. 469, 29a-ZB-5, 相原他 参
照）。このような窒素ドープシリコン単結晶ウエーハに
酸素析出熱処理を行えば、既に存在している析出核を成
長させれば良いので、析出核を形成するための熱処理が
不要となる。従って熱処理時間を短縮することが可能と
なるため、生産性向上、コストダウンを図ることが出来
る。

【００１５】さらにこの場合、酸素析出熱処理を非酸化
性雰囲気下で行うことが好ましい（請求項４）。酸化性
雰囲気下で酸素析出熱処理を行なうと、シリコンウエー
ハにＯＳＦ（Oxidation-induced Stacking Fault: 酸化
誘起積層欠陥）が発生する場合があり、その直後にエピ
成長を行なうと、これがエピタキシャル層の欠陥を誘起
することがある。しかし、非酸化性雰囲気下で酸素析出
熱処理を行なうことにより、このＯＳＦの発生を防止す
ることができる。

【００１６】そして本発明によれば、デバイスプロセス
に投入する前の状態で、エピ層の基板起因の欠陥あるい
は表面のヘイズ、ＬＰＤ等の欠陥が低減され、かつ酸素
析出が制御された高品質のシリコンエピタキシャルウエ
ーハが提供される（請求項５）。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について実施の形態
を図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらに限
定されるものではない。図１は、本発明に係るシリコン
エピタキシャルウエーハの製造方法の一実施形態の概要
を示すフロー図である。

【００１８】図１において、先ずＣＺ法により引上げた
シリコン単結晶インゴットをスライス（ａ）し、少なく
ともスライスする際に生じた加工歪層を化学エッチング
（ｂ）で除去した後に、酸素析出熱処理（ｃ）を施し、
次にウエーハ表面にエピタキシャル成長（ｄ）を行い、
その後にエピタキシャル層の表面を鏡面研磨（ｅ）する
という工程を行うものである。

【００１９】以下、上記工程順にしたがい更に詳細に説
明する。まずシリコン単結晶を引き上げ、単結晶インゴ
ットをスライスし、この時に生じた加工歪を除去するた
めにラッピング、ウエーハ周辺の面取り及びエッチング
等を行う。これらの方法はいずれも従来技術によれば良
く、例えば単結晶引き上げは、ＣＺ法、ＭＣＺ法、ＥＣ
Ｚ法、ＥＭＣＺ法、ＦＺ法等いずれの方法を用いても良
い。

【００２０】また、単結晶へのリン、ホウ素、ヒ素、窒
素、炭素等の不純物の添加についても特に限定されな
い。これらのドーパントを添加する場合、ドープする濃
度はユーザー仕様通りにすれば良い。

【００２１】用いる基板の直径も任意であるが、300mm
以上の大口径ウエーハを用いる場合、半導体素子の高集
積化やウエーハ自重によるスリップ転位の発生を抑制す
るために、デバイスプロセスが低温・短時間化してい
る。このため、従来のようなデバイスプロセス中でのＢ
ＭＤの形成や成長によるゲッタリング効果は期待できな
いため、本発明の効果が顕著に得られる。

【００２２】シリコン単結晶インゴットのスライス
（ａ）も既知の内周刃、外周刃を用いる方法、ワイヤー
ソー等いずれの方法でスライスしても良い。面取りも、
従来のダイヤモンド砥石による面取り加工でも良いし、
面取り部からの発塵低減に適した鏡面面取り加工を施し
ても良い。ラッピングも平行定盤間にラップ液を流して
研削する従来技術が適用されるし、平面研削盤を用いて
も良い。

【００２３】エッチング（ｂ）は、スライス、ラッピン
グ、面取り等の機械加工プロセスを行った際に生じた加
工歪層を除去することを目的としており、化学エッチン
グで完全に除去することが出来る。このエッチング液に
はフッ酸、硝酸、酢酸から成る混酸を水で希釈した酸エ
ッチング液が用いられる。また、ＮａＯＨやＫＯＨ等を
用いたアルカリエッチングで行っても良いし、酸エッチ
ングと組み合わせて使用することも出来る。

【００２４】次いで酸素析出熱処理（ｃ）を行う。この
酸素析出熱処理は酸素析出を制御する熱処理であり、例
えば、450℃〜800℃での酸素析出核を形成する熱処理
と、800℃以上での酸素析出物を成長させる熱処理のよ
うな２段熱処理を用いることが一般的であるが、これに
限定されるものではない。また、この酸素析出熱処理は
ドナーキラー熱処理を兼ねることが出来る。そうすれ
ば、高抵抗基板を用いた場合でもドナーキラー熱処理を
単独で行う必要はない。また、この酸素析出熱処理条件
は、ユーザーから求められるＢＭＤサイズ、密度等を考
慮してそれに適したものにすれば良い。熱処理も従来の
装置を使用よれば良く、抵抗加熱を用いたバッチ式の炉
や、枚葉式の急速加熱・急速冷却装置：ＲＴＡ（Rapid
Thermal Annealer）等が一般的であるが、これらに限定
されるものではない。

【００２５】特に、窒素ドープされた基板を用いた場
合、前述のように結晶成長時に形成された酸素析出核を
成長させれば良いので、析出核を形成するための熱処理
が不要となる。従って、酸素析出熱処理を単段とするこ
とも可能であり、熱処理時間を短縮することができるた
め、生産性向上、コストダウンを図ることが出来る。

【００２６】また、この熱処理を非酸化性雰囲気下で行
えば、ＯＳＦが発生することがなく、ひいてはＯＳＦに
誘起されたエピ層欠陥が発生することがないため、極め
てエピ層欠陥の少ないエピウエーハが得られる。

【００２７】次に、ウエーハ表面にエピタキシャル層を
堆積、成長（ｄ）させる。ＥＰ工程も従来の方法で行え
ばよく、エピタキシャル成長前に行う水素ベークや塩酸
エッチングの有無等に限定されない。また、エピタキシ
ャル成長も常圧、減圧成長等いずれをも用いることがで
き、エピリアクターもバッチ式、枚葉式等、特に限定さ
れずに用いることができる。原料ガスもＳｉＣｌ_４、Ｓ
ｉＨＣｌ_３、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＨ_４等、一般的に用
いられるものの全てを用いることが出来る。なお、本発
明の場合、エピタキシャル成長の後、研磨を行うので、
エピ層の厚さは「所望の厚さ（ユーザーに指定された厚
さ）+ＰＷ加工で研磨される厚さ」とすることが必要で
ある。

【００２８】このように熱処理直後にエピ成長を行え
ば、熱処理による酸素の外方拡散によりウエーハ表面に
形成されたＢＭＤ−ＤＺ上に直接エピ層を成長させるこ
とになる。このため、酸素析出物起因のエピ層欠陥が発
生することはなく、極めてエピ層欠陥の少ないエピウエ
ーハが得られる。またエピタキシャル成長の際には、ウ
エーハバルク部のＢＭＤにより十分なＩＧ効果が得られ
るため、形成されるエピ層は重金属不純物等の少ない極
めて良好なものとすることができる。

【００２９】ＥＰ工程後、エピタキシャル層表面の鏡面
研磨（ｅ）を行う。これも従来の方法によれば良く、こ
のようにＥＰ工程後にエピ層表面の鏡面研磨工程を行う
ため、フラットネス、マイクロラフネス、ヘイズに代表
されるような表面品質は鏡面ウエーハと同等になり、エ
ピウエーハの表面品質がより一層改善される。また、Ｌ
ＰＤレベルやクラウン（ＥＰ工程でウエーハ周辺部にシ
リコンが異常成長したもの）もエピ層表面を研磨するこ
とにより同時に改善されるという効果もある。

【００３０】

【実施例】以下に本発明の実施例及び比較例を挙げて、
本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定され
るものではない。 （実施例１）直径200mm（8インチ）、ボロン添加、抵抗
率0.01Ω・ｃｍ、初期酸素濃度16ppma［ＪＥＩＤＡ（Ｊ
ａｐａｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｉ
ｏｎ：日本電子工業振興協会）の換算係数を使用］の結
晶をＣＺ法により引き上げ、ワイヤーソーによりスライ
スし、ラッピング、鏡面面取りを行い、フッ酸、硝酸、
酢酸の混酸液による化学エッチングを行った。その後、
窒素雰囲気下で800℃/4h+1000℃/16hの熱処理を行っ
た。次いで、1130℃でエピ層（ボロン添加、抵抗率10Ω
・ｃｍ）を22μm堆積した後、エピ層表面の鏡面研磨工
程を行った。

【００３１】この時の研磨代を求めるために、ボロン添
加、抵抗率10Ω・ｃｍのダミーウエーハを用意して、上
記と同様の研磨を行った。静電容量式非接触厚さ計ＣＬ
−２５０（小野測器製）により測定した研磨前後でのウ
エーハ厚さの差から、今回の研磨代を12μmと見積もっ
た。また、ＦＴ−ＩＲ法（フーリエ変換赤外分光法）に
よるエピ層厚さ測定（測定器：ＱＳ−３００、アクセン
ト オプティカル テクノロジーズ社製）により、抵抗
率0.01Ω・ｃｍのウエーハ上のエピ層厚さは10μmであ
り、エピ層が所望の厚さとなっていることを確認した。

【００３２】光散乱式のパーティクルカウンター：ＳＰ
−１（ＫＬＡテンコール社製）によるエピ層表面の測定
では、ＬＰＤ（サイズ0.09μm以上）は0個/ウエーハで
あった。ＳＰ−１によるヘイズは平均値で0.072ppm（Na
rrowモード）であり、これは通常の鏡面研磨ウエーハと
同レベルである。また、静電容量式のフラットネス測定
器：ウルトラスキャン９６５０（ＡＤＥ社製）でフラッ
トネスを測定し、ウエーハ内最大値を10枚のウエーハで
平均したところ、ＳＦＱＲ（Site Front leastsQuares
<site> Range）で0.20μm（20mmｘ20mmサイト）であ
り、通常の鏡面研磨ウエーハ並であった。また、赤外干
渉法を用いた欠陥評価装置であるアクセント オプティ
カル テクノロジーズ社製ＯＰＰ（Optical Precipitat
e Profiler）により、ウエーハバルク部におけるＢＭＤ
密度を測定したところ、２×１０^９／ｃｍ^３の高密度が
得られていることがわかった。

【００３３】（実施例２）直径300mm（12インチ）、ボ
ロン添加、抵抗率10Ω・ｃｍ、初期酸素濃度16ppma-JEI
DA、窒素濃度4x10¹³/cm³の結晶をＭＣＺ法により引き上
げ、ワイヤーソーによりスライスし、ラッピングし、面
取りを行い、水酸化ナトリウム水溶液による化学エッチ
ングを行った。その後、アルゴン雰囲気下で1000℃/16h
の熱処理（急速降温によるドナーキラー熱処理を兼ね
る）を行った。次いで、1130℃でエピ層（ボロン添加、
抵抗率10Ω・ｃｍ）を22μm堆積した後、両面研磨・平
坦化研磨及び鏡面面取りを行った。

【００３４】両面研磨及び平坦化研磨それぞれでの研磨
代から、今回の表面側の研磨代を12μmと見積もった。
また、非接触厚さ計ＣＬ−２５０により測定したＥＰ工
程前のウエーハ厚さとエピ層鏡面研磨工程後のウエーハ
厚さの差から、基板上に堆積しているエピ層厚さは10μ
mと見積もられたため、エピ層が所望の厚さとなってい
ることが確認できた。

【００３５】パーティクルカウンター：ＳＰ−１による
測定では、ＬＰＤ（サイズ0.09μm以上）は0個/ウエー
ハであった。ＳＰ−１によるヘイズは平均値で0.043ppm
（Narrowモード）であり、これは通常の鏡面研磨ウエー
ハと同レベルである。また、静電容量式のフラットネス
測定器：ＡＦＳ(Advanted Flatness System)−３２２０
（ＡＤＥ社製）でフラットネスを測定したところ、ＳＦ
ＱＤ（Site Front least sQuares <site> Deviation）
のウエーハ面内の平均値で0.036μm（26mmｘ32mmサイ
ト）であり、通常の鏡面研磨ウエーハ並であった。ま
た、前記欠陥評価装置ＯＰＰによりウエーハバルク部に
おけるＢＭＤ密度を測定したところ、８×１０^９／ｃｍ
^３の高密度が得られていることがわかった。

【００３６】（比較例１）直径200mm（8インチ）、ボロ
ン添加、抵抗率0.01Ω・ｃｍ、初期酸素濃度16ppma-JEI
DAの結晶をＣＺ法により引き上げ、ワイヤーソーにより
スライスし、ラッピング、鏡面面取りを行い、混酸液に
よる化学エッチングを行った。その後、窒素雰囲気下で
800℃/4h+1000℃/16hの熱処理を行い、鏡面加工を行
い、1130℃でエピ層（ボロン添加、抵抗率10Ω・ｃｍ）
を10μm堆積して、エピタキシャルウエーハを得た。

【００３７】このエピウエーハをパーティクルカウンタ
ー：ＳＰ−１により測定したところ、3593個/ウエーハ
のＬＰＤ（サイズ0.09μm以上）がウエーハ全面で一様
に検出され、ヘイズは平均値で0. 313ppm（Narrowモー
ド）であった。ウルトラスキャン９６５０によるフラッ
トネスはＳＦＱＲで0.25μmであった。これら全ての品
質特性が、実施例１に比べ明らかに劣っていた。

【００３８】（比較例２）直径200mm（8インチ）、ボロ
ン添加、抵抗率0.01Ω・ｃｍ、初期酸素濃度16ppma-JEI
DAの結晶をＣＺ法により引き上げ、ワイヤーソーにより
スライスし、ラッピング、鏡面面取りを行い、混酸液に
よる化学エッチングを行った後、鏡面加工を行った。そ
の後、ドライ酸素雰囲気下で800℃/4h+1000℃/16hの熱
処理を行った後に酸化膜を除去し、1130℃でエピ層（ボ
ロン添加、抵抗率10Ω・ｃｍ）を10μm堆積して、エピ
タキシャルウエーハを得た。

【００３９】このエピウエーハをパーティクルカウンタ
ー：ＳＰ−１により測定したところ、438個/ウエーハの
ＬＰＤ（サイズ0.09μm以上）がリング状に検出され、
ヘイズは平均値で0. 274ppm（Narrowモード）であっ
た。ウルトラスキャン９６５０によるフラットネスはＳ
ＦＱＲで0.22μmであった。これら全ての品質特性が、
実施例１に比べ明らかに劣っていた。

【００４０】（比較例３）直径200mm（8インチ）、ボロ
ン添加、抵抗率0.01Ω・ｃｍ、初期酸素濃度16ppma-JEI
DAの結晶をＣＺ法により引き上げ、ワイヤーソーにより
スライスし、ラッピング、鏡面面取りを行い、混酸液に
よる化学エッチングを行った後、鏡面加工を行った。そ
の後、1130℃でエピ層（ボロン添加、抵抗率10Ω・ｃ
ｍ）を10μm堆積し、窒素雰囲気下で800℃/4h+1000℃/1
6hの熱処理を行った。

【００４１】このエピウエーハをパーティクルカウンタ
ー：ＳＰ−１により測定したところ、124個/ウエーハの
ＬＰＤ（サイズ0.09μm以上）が検出され、ヘイズは平
均値で0. 238ppm（Narrowモード）であった。ウルトラ
スキャン９６５０によるフラットネスはＳＦＱＲで0.22
μmであった。これら全ての品質特性が、実施例１に比
べ明らかに劣っていた。

【００４２】（比較例４）直径300mm（12インチ）、ボ
ロン添加、抵抗率10Ω・ｃｍ、初期酸素濃度16ppma-JEI
DA、窒素濃度4x10¹³/cm³の結晶をＭＣＺ法により引き上
げ、ワイヤーソーによりスライスし、ラッピングし、面
取りを行い、水酸化ナトリウム水溶液による化学エッチ
ングを行った。その後、アルゴン雰囲気下で1000℃/16h
の熱処理（急速降温によるドナーキラー熱処理を兼ね
る）を行い、両面研磨・平坦化研磨及び鏡面面取りを行
った。次いで、1130℃でエピ層（ボロン添加、抵抗率10
Ω・ｃｍ）を10μm堆積して、エピタキシャルウエーハ
を得た。

【００４３】パーティクルカウンター：ＳＰ−１による
測定では、9219個/ウエーハのＬＰＤ（サイズ0.09μm以
上）がウエーハ全面で一様に検出された。ＳＰ−１によ
るヘイズは平均値で0.308ppm（Narrowモード）であっ
た。また、フラットネス測定器：ＡＦＳ−３２２０でフ
ラットネスを測定したところ、ＳＦＱＤで0.044μmであ
った。これら全ての品質特性が、実施例２に比べ明らか
に劣っていた。

【００４４】（比較例５）直径300mm（12インチ）、ボ
ロン添加、抵抗率10Ω・ｃｍ、初期酸素濃度16ppma-JEI
DA、窒素濃度4x10¹³/cm³の結晶をＭＣＺ法により引き上
げ、ワイヤーソーによりスライスし、ラッピングし、面
取りを行い、水酸化ナトリウム水溶液による化学エッチ
ングを行った。その後、両面研磨・平坦化研磨及び鏡面
面取りを行い、ドライ酸素雰囲気下で1000℃/16hの熱処
理（急速降温によるドナーキラー熱処理を兼ねる）を行
った後、酸化膜を除去し、1130℃でエピ層（ボロン添
加、抵抗率10Ω・ｃｍ）を10μm堆積して、エピタキシ
ャルウエーハを得た。

【００４５】パーティクルカウンター：ＳＰ−１による
測定では、629個/ウエーハのＬＰＤ（サイズ0.09μm以
上）がリング状に検出された。ＳＰ−１によるヘイズは
平均値で0.290ppm（Narrowモード）であった。また、フ
ラットネス測定器：ＡＦＳ−３２２０でフラットネスを
測定したところ、ＳＦＱＤで0.042μmであった。これら
全ての品質特性が、実施例２に比べ明らかに劣ってい
た。

【００４６】（比較例６）直径300mm（12インチ）、ボ
ロン添加、抵抗率10Ω・ｃｍ、初期酸素濃度16ppma-JEI
DA、窒素濃度4x10¹³/cm³の結晶をＭＣＺ法により引き上
げ、ワイヤーソーによりスライスし、ラッピングし、面
取りを行い、水酸化ナトリウム水溶液による化学エッチ
ングを行った。その後、両面研磨・平坦化研磨及び鏡面
面取りを行い、1130℃でエピ層（ボロン添加、抵抗率10
Ω・ｃｍ）を10μm堆積した。次いで、窒素雰囲気下で1
000℃/16hの熱処理（急速降温によるドナーキラー熱処
理を兼ねる）を行った。

【００４７】パーティクルカウンター：ＳＰ−１による
測定では、ＬＰＤ（サイズ0.09μm以上）は173個/ウエ
ーハであった。ＳＰ−１によるヘイズは平均値で0.244p
pm（Narrowモード）であった。また、フラットネス測定
器：ＡＦＳ−３２２０でフラットネスを測定したとこ
ろ、ＳＦＱＤで0.042μmであった。これら全ての品質特
性が、実施例２に比べ明らかに劣っていた。

【００４８】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【００４９】例えば、上記実施形態においては、直径20
0mm（8インチ）及び300mm（12インチ）のシリコン単結
晶ウエーハからエピタキシャルウエーハを作製する場合
につき例を挙げて説明したが、本発明はこれには限定さ
れず、直径100〜400mm（4〜16インチ）あるいはそれ以
上のシリコン単結晶にも適用できる。

【００５０】

【発明の効果】以上詳細に説明した通り、本発明によれ
ば、低温・短時間化されたデバイスプロセスに投入する
前の状態で、エピ層に基板起因の欠陥がなく、表面のヘ
イズ、ＬＰＤ等の欠陥レベルが低減され、かつ酸素析出
が制御されたエピタキシャルウエーハを提供することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエピタキシャルウエーハの製造工程の
一例を示すフロー図である。

【図２】従来のエピタキシャルウエーハの製造工程の一
例を示すフロー図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G077 AA03 BA04 DB04 DB05 EE01 EE02 FG11 HA06 TA04 TB02 TB04 TK10 TK13 4K030 BA29 BB02 CA04 DA04 DA08 FA10 LA15

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコン単結晶をスライスして得られる
   シリコンウエーハ表面にエピタキシャル層を形成するシ
   リコンエピタキシャルウエーハの製造方法において、少
   なくともシリコン単結晶インゴットをスライスする際に
   生じた加工歪層を除去した後に、酸素析出熱処理を施
   し、次にウエーハ表面にエピタキシャル成長を行い、そ
   の後にエピタキシャル層の表面を鏡面研磨することを特
   徴とするシリコンエピタキシャルウエーハの製造方法。
2. 【請求項２】 前記加工歪層の除去を化学エッチングで
   行うことを特徴とする請求項１に記載のシリコンエピタ
   キシャルウエーハの製造方法。
3. 【請求項３】 前記スライスするシリコン単結晶を、窒
   素ドープしたシリコン単結晶とすることを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載のシリコンエピタキシャル
   ウエーハの製造方法。
4. 【請求項４】 前記酸素析出熱処理を非酸化性雰囲気下
   で行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいず
   れか１項に記載のシリコンエピタキシャルウエーハの製
   造方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか１項
   に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする
   シリコンエピタキシャルウエーハ。