JP3022045B2 - シリコンウエハの製造方法及びシリコンウエハ - Google Patents
シリコンウエハの製造方法及びシリコンウエハInfo
- Publication number
- JP3022045B2 JP3022045B2 JP5083559A JP8355993A JP3022045B2 JP 3022045 B2 JP3022045 B2 JP 3022045B2 JP 5083559 A JP5083559 A JP 5083559A JP 8355993 A JP8355993 A JP 8355993A JP 3022045 B2 JP3022045 B2 JP 3022045B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bmd
- heat treatment
- wafer
- temperature
- rate
- 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 - Fee Related
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 20
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 81
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 56
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 9
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 7
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 79
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 23
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 8
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 8
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 201000006935 Becker muscular dystrophy Diseases 0.000 description 5
- 208000037663 Best vitelliform macular dystrophy Diseases 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 208000020938 vitelliform macular dystrophy 2 Diseases 0.000 description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 2
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 2
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/322—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections
- H01L21/3221—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections of silicon bodies, e.g. for gettering
- H01L21/3225—Thermally inducing defects using oxygen present in the silicon body for intrinsic gettering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
のデバイス用のシリコンウエハおよびその製造方法に関
するものである。
スにおいて、ウエハに混入している微量金属不純物およ
びウエハのデバイス活性領域(ウエハ表面から深さ10
μm程度)内に存在する微小欠陥が製造される半導体デ
バイスの特性および信頼性劣化の原因となることがあ
る。そのため、従来よりこれらの金属不純物および微小
欠陥を極力低減するためにさまざまな対策がなされてい
る。
属不純物を捕獲(ゲッタリング)するためにサンドブラ
ストなどにより、ウエハ裏面に微小な歪みを設けるバッ
クサイドダメージ法(BSD法)がある。また、ウエハ
裏面に多結晶シリコンを堆積する方法も用いられてい
る。
領域に微小欠陥を有さない、気相成長させた単結晶シリ
コン層をもつエピタキシャルウエハが用いられている。
ントリンシックゲッタリング法(IG法)が開発され
た。IG法はウエハを高温熱処理することにより、ウエ
ハ表面の酸素を外方に拡散させて微小欠陥の核となる格
子間酸素を減少させ、デバイス活性領域に微小欠陥のな
いdenuded zone(DZ層)を形成させる。
さらにDZ層以下の深い領域(バルク部)では含まれて
いる過剰な格子間酸素が高温熱処理によって析出し、微
小なSiO2 析出物に代表されるBMDを生成する。こ
れらのBMDがバルク部のシリコンマトリックスに歪み
を及ぼして二次的な転位や積層欠陥を誘起し、金属不純
物をゲッタリングする。
シリコンインゴットの熱履歴に影響を受けないこと、お
よびより広い含有酸素濃度範囲のウエハを利用すること
を目的として、複数段の熱処理を施している。まず、前
熱処理においては、酸素含有の不活性ガス雰囲気中で高
温(〜1200℃)で熱処理を施してウエハ表面から酸
素を外方に拡散させ、もともと存在していた酸素に起因
するBMD核を縮小・消滅させる。次に酸素雰囲気中の
中段の低温(500〜900℃)の熱処理を施してバル
ク部にBMD核を生成させる。そして最終的に酸素雰囲
気中の中温(〜1000℃)熱処理により、BMD核を
成長させてBMDを生成・成長させている。中段の熱処
理には種々の工夫がなされており、例えば等温アニー
ル、低温からの多段階アニールおよび低温からのランピ
ングアニールなどが代表的である。
処理による酸素の外方拡散が十分でなくデバイス活性領
域に微小な酸素析出物(BMDなど)が残ってしまうこ
とがある。また、複数の熱処理工程が必要なため、作業
性の問題およびコストの問題などにより実用化があまり
進んでいない。
する方法に代わり、100%還元性ガスまたは100%
不活性ガスあるいは還元性ガスと不活性ガスの混合ガス
雰囲気中で高温の熱処理を施すことにより、ウエハ表面
にDZ層、バルク部にBMDを形成し、イントリンシッ
クゲッタリング効果(IG効果)をもたせるウエハの製
造方法も行われている。これらの製造方法に関して本出
願人は特開昭60−247935号、特開昭61−19
3458号、特開昭61−193459号、特開昭61
−193456号、特開昭62−123098号、特開
平2−177541号などの出願を行っている。
は、次のような温度プロセスによって行われている。熱
処理温度まで昇温する昇温プロセスは、室温から100
0℃までは約10℃/min程度、1000℃から12
00℃までは3℃/min以下、熱処理は約1200℃
において1時間以上、降温プロセスは1200℃から9
00℃程度まで3℃/min以下である。図1に代表的
な温度プロセスを示す。図1の熱処理操作は、昇温プロ
セスは室温から1000℃までは10℃/min、10
00℃から1200℃の間は3℃/min、熱処理は1
200℃で1時間、降温プロセスは1200℃から10
00℃まで3℃/min、1000℃以下は10℃/m
inで行っている。
の領域の昇温プロセスでは昇温速度を3℃/min程度
より高くすると処理中のウエハにスリップが発生してし
まう恐れがある。また、通常使用されている熱処理炉は
断熱や発熱体の制約のため、早い速度で昇温を行うこと
はされていなかった。
メカニズムについて以下のように推測できる。昇温プロ
セス中では昇温速度が遅いため、バルク部ではBMDの
成長が起こるとともに同時に表層部では酸素の外方拡散
が起こり、表層部の酸素濃度は低下する。熱処理温度に
到達後は、表層部の酸素の外方拡散がより行われ表層部
のBMD核となる格子間酸素が減少し表層部のBMDの
消滅が加速される。バルク部では高温熱処理のため酸素
がウエハ内を拡散しBMDの収縮が生じる。しかし酸素
減少量が少ないためBMDの消滅は生じない。降温プロ
セス中では、昇温速度が遅いため、理論上はウエハ表層
部でもBMDの成長が生じるが表層部の酸素は外方拡散
により減少しているためBMDは形成されずにDZ層と
なる。これに対し、バルク部では再びBMDの成長・析
出が生じる。
に示す様な熱処理を行った場合のウエハ初期酸素濃度と
熱処理後のウエハのバルク部のBMD密度との関係を●
で示す。図2より熱処理後のバルク部のBMD密度はウ
エハの初期酸素濃度に依存し、初期酸素濃度が高くなる
につれバルク部のBMD密度が大きくなることが理解さ
れる。
どではその特性向上のため、出発原料としてのシリコン
ウエハには表面のデバイス活性層をより完全に近い無欠
陥にすることが要求こさ、かつ、複雑化するデバイス製
造プロセス中に混入する金属不純物をゲッタリングする
とができる構造を有することが必要かつ重要となってい
る。
を形成するには、欠陥の原因となる格子間酸素濃度が低
いものの方が好ましいのであるが、そのようなウエハは
従来の製造方法・条件では製造が難しく生産性、コスト
などの面から問題が多い。また、そのようなウエハは従
来の熱処理工程では内部のバルク部にゲッタリング機能
を十分に果たすに足りる十分な量のBMDを形成する事
が困難である。
めになされたものであり、比較的低い酸素濃度範囲のウ
エハであっても、デバイス活性層はより無欠陥に、かつ
バルク部にBMDを高い密度で形成し十分なゲッタリン
グ効果を奏することができるシリコンウエハの製造方法
およびそのようなシリコンウエハを提供することを目的
とする。
は、チョクラルスキー法により製造された単結晶シリコ
ンインゴットから製造された格子間酸素濃度[Oi]が
1.55×1018atoms/cm3 未満のシリコンウ
エハを、水素ガス雰囲気中あるいは水素ガスと不活性ガ
スの混合ガス雰囲気中で、熱処理温度を1100℃〜1
300℃、熱処理時間を1分間〜48時間、熱処理過程
中1000℃から1300℃の温度範囲内における昇温
速度を5〜10℃/minの条件で熱処理を施すことに
よって、ウエハ表面から少なくとも深さ10μm以上に
わたって大きさが20nm以上のBMDが103 個/c
m3 以下である無欠陥層を有し、ウエハ内部バルク部の
酸素析出物密度[BMD]が、[BMD]≦1×1010
個/cm3 、かつ[BMD]≧exp{1.151×1
0-17 ×[Oi]+1.151}個/cm3 であるウエ
ハを製造することを特徴とするシリコンウエハの製造方
法を要旨とする。また、本願の第2の発明は、チョクラ
ルスキー法により製造された単結晶シリコンインゴット
から製造された格子間酸素濃度[Oi]が1.55×1
018atoms/cm3 未満のシリコンウエハを、水素
ガス雰囲気中あるいは水素ガスと不活性ガスの混合ガス
雰囲気中で、熱処理温度を1100℃〜1300℃、熱
処理時間を1分間〜48時間、熱処理過程中1000℃
から1300℃の温度範囲内における昇温速度を5〜1
0℃/minの条件で熱処理を施すことによって製造さ
れた、ウエハ表面から少なくとも深さ10μm以上にわ
たって大きさが20nm以上のBMDが103 個/cm
3 以下である無欠陥層を有し、ウエハ内部バルク部の酸
素析出物密度[BMD]が、[BMD]≦1×1010個
/cm3 、かつ[BMD]≧exp{1.151×10
-17 ×[Oi]+1.151}個/cm3 であることを
特徴とするシリコンウエハを要旨とする。
d ASTMによる換算係数による値である。
挙動について説明する。
クラスタを均一核として過飽和な酸素が付着および脱離
することによりそれぞれ成長および収縮する。
小・消滅するかは、その時点でのBMDの大きさ、およ
びそのときの温度(および酸素濃度)によって定まる臨
界核半径によってきまる。臨界核半径は温度に依存し、
高温になれば臨界核半径は増大する。ある温度にウエハ
を保持すると、その温度での臨界核半径よりも既に大き
く成長しているBMDは成長を続け、臨界核半径より小
さい径のBMDは縮小・消滅する。
エハの製造方法に応用することによってBMDを制御
し、高集積デバイス製造に適したウエハが製造できるこ
とを知得して本発明をなし得たものである。
されたシリコンインゴットから製造されるシリコンウエ
ハであって、含有酸素濃度が比較的低い領域である1.
55×1018atoms/cm3 未満のウエハの熱処理
に適用される。これより高い酸素濃度を有するウエハは
前に述べたように本発明の熱処理を施さなくてもBMD
密度を高くできる。
気中か、水素ガスと不活性ガスの混合ガス雰囲気中で行
われる。100%水素ガス雰囲気中で行うことが無欠陥
層の形成、酸素の外方拡散のしやすさおよび熱処理の際
の面荒れが生じにくいなどの面から好ましい。
で行われる。1100℃以下では本発明による効果が得
られず、1300℃以上では酸素の外方拡散効果は優れ
ているが、装置の安全性と信頼性に問題がある。
ある。1分間未満では本発明の効果が得られず、48時
間を越えて熱処理を行っても効果の向上は見込めない。
ら熱処理温度に到るまでの温度範囲内では昇温速度を5
〜10℃/minとして昇温する事が必要である。
5℃/min未満であると、前述した臨界核半径の増大
速度はBMDの成長速度を追い抜くことが無くなり、B
MDは成長するかに思える。しかし、本発明のような低
酸素含有量のウエハでは付着する酸素自体が少なく、ま
た、昇温過程を含めた実効のある熱処理時間が長くなる
ため、存在するBMD核に付着する酸素量(確率)より
脱離する酸素量が多くなってしまうのでBMDの大きさ
が小さくなり、さらには消滅する。したがって密度も小
さくなる。
規定するように昇温速度が5〜10℃/minである
と、前述の場合とは逆で、熱処理操作全体を通して比較
した場合に、付着する酸素量の方が脱離する酸素量より
多くなるのでBMDの大きさおよび密度が増加すると考
えられる。
が10℃/minより大きいと、前述した臨界核半径の
増大速度の方が、既に存在するBMDのその温度におけ
る成長速度よりも大きくなり、また、昇温過程の時間が
短くなるので臨界核半径と存在するBMDの径の差がよ
り大きくなり、BMDは成長せず縮小の方向に向かう。
とした場合にのみ高い密度でBMDを形成することがで
きる。
の外方拡散が進むため、表面近傍のBMDの周りの酸素
濃度が低くなり消滅は進みDZ層が形成される。バルク
部では酸素の外方拡散の効果が及びにくく、酸素濃度の
減少は少ない。本発明の昇温速度で昇温した場合には、
BMDの大きさは熱処理温度での臨界核半径よりすでに
大きくなっているため、BMDは成長する。
Dが減少し、さらに酸素濃度が小さくなっているため降
温速度を変化させてもBMDは発生・成長しないと考え
られる。バルク部ではBMDがすでに成長しており降温
速度を変化させても大きな影響は無い。ただし、降温速
度は生産性、ウエハの品質(スリップ、面荒れ発生の防
止)、および使用する炉の構造上の問題などから2〜3
00℃/minであることが望ましい。
期酸素濃度が1.55×1018atoms/cm3 未満
のシリコンウエハを使用して、ウエハ表面から10μm
以上の深さにわたって大きさが20nm以上のBMDが
103 個/cm3 以下であるDZ層を有し、かつ、DZ
層より深い領域のバルク部のBMD密度[BMD]≦1
×1010個/cm3 、かつ[BMD]≧exp{1.1
51×10-17 ×[Oi]+1.151}個/cm3 で
あるウエハを製造することができる。
A+B+Cで示される。
であって、表層部に良好なDZ層を有し、バルク部のB
MD密度が上述の範囲内にあるウエハは従来存在せず、
本発明によって初めて提供されるものである。
1×108 個/cm3 ≦[BMD]≦1×1010個/c
m3 (図2中の領域B+C)であり、さらに[BMD]
≦1×1010個/cm3 、かつ[BMD]≧exp
{4.605×10-18 ×[Oi]+12.434}個
/cm3 (図2中の領域C)である。
ハは十分なゲッタリング機能を有し、かつ表層のデバイ
ス活性層は良好な無欠陥のDZ層となる。
あることが好ましい。DZ層中のBMDを上記のように
規定した理由は、現在の装置のBMDの大きさの検出限
界が20nmであるからであり、BMD密度が103 個
/cm3 を越えるともはや無欠陥とはいえず、製造され
るデバイスの特性に悪影響を及ぼすためである。
エハはすべてチョクラルスキー法によって引き上げられ
たシリコンインゴットから切り出し、通常の方法によっ
て製造され、鏡面加工を施したシリコンウエハを用い
た。これらのウエハは、Nタイプ、面方位(100)、
比抵抗1〜1000Ω/cm、初期格子間酸素濃度[O
i]は1.45〜1.74×1018atoms/cm3
である。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を6.3℃/min、
降温速度を10℃/minとした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を8.5℃/min、
降温速度を3.8℃/minとした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を30℃/min、降
温速度を300℃/minとした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を30℃/min、降
温速度を300℃/minとした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を30℃/min、降
温速度を300℃/minとした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を30℃/min、降
温速度を3.8℃/minとした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を30℃/min、降
温速度を30℃/minとしたした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を6.3℃/min、
降温速度を10℃/minとした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を3.8℃/min、
降温速度を3.8℃ /minとした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を3.8℃/min、
降温速度を300℃/minとした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を2〜3℃/min、
降温速度を2〜3℃/minとした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を2〜3℃/min、
降温速度を2〜3℃/minとした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を2〜3℃/min、
降温速度を2〜3℃/minとした。
ms/cm3 のウエハを100%水素ガス雰囲気中、1
200℃で1時間熱処理を行った。ただし、1000℃
から1200℃の範囲の昇温速度を2〜3℃/min、
降温速度を2〜3℃/minとした。
ったウエハを断面((110)面)から赤外線トモグラ
フ法により生成したBMDの密度を測定した。使用した
赤外線トモグラフ法における、検出可能なBMD最小サ
イズは20nmである。この方法は測定領域によりBM
D密度の検出限界が異なる。本測定ではウエハ表面上で
4×200μm、深さ185μmの直方体形状の領域で
測定を行った。この場合のBMD密度の測定限界は6.
8×106 個/cm3 である。このような条件では本発
明で規定する、大きさ20nm以上のBMDが103 個
/cm3 以下のDZ層の厚さは典型的視野で初めてBM
Dが検出される表面からの深さに相当する。
に示す。また、図2にウエハの初期酸素濃度とBMD密
度の関係をグラフにしたものを示す。
処理を施したウエハは初期酸素濃度[Oi]が低いもの
であっても良好なDZ層が形成され、更にバルク部に形
成されるBMDを高密度とすることができる。すなわ
ち、表面から少なくとも深さ10μm以上にわたって大
きさが20nm以上のBMDが103 個/cm3 以下で
ある無欠陥層を有し、ウエハ内部バルク部の酸素析出物
密度[BMD]が、[BMD]≦1×1010個/c
m3 、かつ[BMD]≧exp{1.151×10-18
×[Oi]+1.151}個/cm3 であるウエハを製
造することができる。
に、本発明の範囲外の条件で熱処理を行ったウエハは初
期酸素濃度が高いほど形成されるBMDも多いが、低酸
素濃度のウエハでは形成されるBMD密度が低くなって
しまうことがわかる。比較例3および9では無欠陥層は
形成されるもののウエハ内部のバルク部のBMDが低密
度であり、十分なゲッタリング機能が果たせない恐れが
ある。
成されているのでデバイス活性層が無欠陥となり、バル
ク部にBMDが十分に形成されているので、良好な特性
を有するデバイスを歩留まりよく製造することができ
る。
熱処理、降温プロセスにわたって同一のガス雰囲気で行
うことが好ましいが、それぞれにおいて雰囲気ガスの組
成を変化させてもよい。ただし、熱処理は、水素ガス雰
囲気あるいは水素ガスと不活性ガスとの混合雰囲気中で
行うことが必要である。
でも形成されるBMD密度を高くでき、その結果十分な
ゲッタリング機能を有しているので良好な特性を有する
高集積デバイスを歩留まりよく製造することができる。
また、そのようなウエハを提供することができる。
の関係を示す図。
Claims (2)
- 【請求項1】 チョクラルスキー法により製造された単
結晶シリコンインゴットから製造された格子間酸素濃度
[Oi]が1.55×1018atoms/cm3 未満の
シリコンウエハを、水素ガス雰囲気中あるいは水素ガス
と不活性ガスの混合ガス雰囲気中で、熱処理温度を11
00℃〜1300℃、熱処理時間を1分間〜48時間、
熱処理過程中1000℃から1300℃の温度範囲内に
おける昇温速度を5〜10℃/minの条件で熱処理を
施すことによって、ウエハ表面から少なくとも深さ10
μm以上にわたって大きさが20nm以上のBMDが1
03 個/cm3 以下である無欠陥層を有し、ウエハ内部
バルク部の酸素析出物密度[BMD]が、[BMD]≦
1×1010個/cm3 、かつ[BMD]≧exp{1.
151×10-17 ×[Oi]+1.151}個/cm3
であるウエハを製造することを特徴とするシリコンウエ
ハの製造方法。 - 【請求項2】 チョクラルスキー法により製造された単
結晶シリコンインゴットから製造された格子間酸素濃度
[Oi]が1.55×1018atoms/cm3 未満の
シリコンウエハを、水素ガス雰囲気中あるいは水素ガス
と不活性ガスの混合ガス雰囲気中で、熱処理温度を11
00℃〜1300℃、熱処理時間を1分間〜48時間、
熱処理過程中1000℃から1300℃の温度範囲内に
おける昇温速度を5〜10℃/minの条件で熱処理を
施すことによって製造された、ウエハ表面から少なくと
も深さ10μm以上にわたって大きさが20nm以上の
BMDが103 個/cm3 以下である無欠陥層を有し、
ウエハ内部バルク部の酸素析出物密度[BMD]が、
[BMD]≦1×1010個/cm3 、かつ[BMD]≧
exp{1.151×10-17 ×[Oi]+1.15
1}個/cm3 であることを特徴とするシリコンウエ
ハ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5083559A JP3022045B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | シリコンウエハの製造方法及びシリコンウエハ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5083559A JP3022045B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | シリコンウエハの製造方法及びシリコンウエハ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06295913A JPH06295913A (ja) | 1994-10-21 |
JP3022045B2 true JP3022045B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=13805877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5083559A Expired - Fee Related JP3022045B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | シリコンウエハの製造方法及びシリコンウエハ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3022045B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109830437A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-05-31 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种晶圆热处理方法和晶圆 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5788763A (en) * | 1995-03-09 | 1998-08-04 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Manufacturing method of a silicon wafer having a controlled BMD concentration |
JPH11150119A (ja) * | 1997-11-14 | 1999-06-02 | Sumitomo Sitix Corp | シリコン半導体基板の熱処理方法とその装置 |
JP2005223293A (ja) | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | シリコンウェーハの熱処理方法およびシリコンウェーハ |
WO2008082920A1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Memc Electronic Materials, Inc. | Methods for producing smooth wafers |
JP5119677B2 (ja) * | 2007-02-16 | 2013-01-16 | 株式会社Sumco | シリコンウェーハ及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP5083559A patent/JP3022045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109830437A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-05-31 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种晶圆热处理方法和晶圆 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06295913A (ja) | 1994-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3022044B2 (ja) | シリコンウエハの製造方法およびシリコンウエハ | |
JP5217245B2 (ja) | シリコン単結晶ウェーハ及びその製造方法 | |
JP3458342B2 (ja) | シリコンウェーハの製造方法およびシリコンウェーハ | |
JP3381816B2 (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
JP4013276B2 (ja) | シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP3022045B2 (ja) | シリコンウエハの製造方法及びシリコンウエハ | |
WO2002049091A1 (fr) | Procede de fabrication d'une tranche de recuit et tranche obtenue | |
JPS63227026A (ja) | シリコン結晶基板のゲツタリング方法 | |
JP2010287885A (ja) | シリコンウェーハおよびその製造方法 | |
JP3294723B2 (ja) | シリコンウェーハの製造方法およびシリコンウェーハ | |
JP3294722B2 (ja) | シリコンウェーハの製造方法及びシリコンウェーハ | |
JP3080501B2 (ja) | シリコンウェーハの製造方法 | |
JP2535701B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPH08208374A (ja) | シリコン単結晶およびその製造方法 | |
JPH10223641A (ja) | 半導体シリコンエピタキシャルウェーハ及び半導体デバイスの製造方法 | |
JP2006040972A (ja) | シリコンエピタキシャルウェーハおよびその製造方法 | |
JP3171308B2 (ja) | シリコンウエーハ及びその製造方法 | |
JP2009164155A (ja) | シリコンウエハの製造方法 | |
JPH10270455A (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
JPS639745B2 (ja) | ||
JPS5821829A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0119265B2 (ja) | ||
JP2002076005A (ja) | シリコン単結晶ウエハ | |
JPH09199380A (ja) | エピタキシャルウエハ用シリコン基板及びその製造方法 | |
JPH0897220A (ja) | シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法及びシリコンエピタキシャルウェーハ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080114 Year of fee payment: 8 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080114 Year of fee payment: 8 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080114 Year of fee payment: 8 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080114 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100114 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110114 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110114 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120114 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120114 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130114 Year of fee payment: 13 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |