JP4703934B2

JP4703934B2 - アニールウエーハの製造方法

Info

Publication number: JP4703934B2
Application number: JP2002050221A
Authority: JP
Inventors: 徳弘小林; 正郎玉塚; 偉峰曲
Original assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2022-02-26
Also published as: JP2003249501A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アニールウェーハの製造に関し、特に大口径のシリコンウエーハを高温熱処理しても、スリップ転位の発生・成長を抑制することができるアニールウェーハの製造方法および高温熱処理してもスリップ転位が発生し難いシリコンウエーハに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デバイスプロセスの高集積化・微細化が促進されており、シリコンウェーハに対して、表層のデバイス活性領域の完全性と、バルク中における酸素析出物（核）からなる内部微小欠陥（ＢＭＤ）の増加等による金属などの不純物を捕獲するゲッタリング能力の向上が求められている。
【０００３】
ここでシリコンウエーハの欠陥等について説明すると、一般に、チョクラルスキー法（ＣＺ法）によるシリコン単結晶引上げ装置により育成されたシリコン単結晶には、原子空孔（Ｖａｃａｎｃｙ、以下Ｖと略記することがある）と格子間シリコン（Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ−Ｓｉ、以下Ｉと略記することがある）の２種類の点欠陥が発生し、原子空孔、つまりシリコン原子の不足から発生する凹部が多い領域はＶ−領域、また、余分なシリコン原子（格子間シリコン）が存在することにより発生する転位や余分なシリコン原子の塊が多い領域はＩ−領域と呼ばれている。そして、このＶ−領域とＩ−領域の間には、原子の過不足がない（少ない）ニュートラル領域（Ｎｅｕｔｒａｌ領域、以下Ｎ−領域）が存在するとともに、Ｖ−領域とＩ−領域の境界付近には熱酸化を行うことによりＯＳＦ（ＯｘｉｄａｔｉｏｎＩｎｄｕｃｅｄＳｔａｃｋｉｎｇＦａｕｌｔ：酸化誘起積層欠陥）と呼ばれる欠陥が、結晶の成長軸に垂直な断面内においてリング状に発生する欠陥の存在が確認されている。
【０００４】
これらの欠陥濃度は、ＣＺ法によりシリコン単結晶を引き上げる際のシリコン単結晶の引上げ速度（成長速度）Ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）と固液界面近傍の引上げ軸方向の結晶温度勾配Ｇ（℃／ｍｍ）との関係Ｖ／Ｇから決まることが知られており、結晶の欠陥分布とＶ／Ｇは、概ね図６に示されるような関係がある。
【０００５】
例えば引上げ速度が０．６ｍｍ／ｍｉｎ前後以上と比較的高速の場合には、空孔タイプの点欠陥が集合したボイド起因とされているグローンイン欠陥が結晶径方向全域に高密度に存在し、この欠陥が存在する領域はＶ−リッチ領域と呼ばれている。また、引上げ速度が０．６ｍｍ／ｍｉｎ以下と低速になるにつれ、結晶の周辺からＯＳＦがリング状に発生し、このリングの外側に格子間シリコンタイプの点欠陥が集合した転位ループ起因と考えられているＬ／Ｄ（ＬａｒｇｅＤｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ：格子間転位ループの略号、ＬＳＥＰＤ、ＬＦＰＤ等）の欠陥が低密度に存在する。これらの欠陥が存在する領域はＩ−リッチ領域と呼ばれている。
【０００６】
ＣＺ法によってシリコン単結晶を育成する際には、一般に、生産性の向上等のためにＶ−リッチ領域となる成長条件で行われることが多い。このときウエーハのゲッタリング能力の一層の向上等のために、育成するシリコン単結晶に窒素をドープすることも行われている。それによって、酸素析出が促進され、またグローンイン欠陥の成長が抑制されたシリコン単結晶を製造することができる。
【０００７】
そして、この窒素をドープしたシリコン単結晶からスライスされ、研磨された鏡面ウエーハに対して、アルゴンガス、水素ガス、またはこれらの混合ガス雰囲気で、１１００〜１３５０℃で１０〜６００分程度の高温熱処理（高温アニール）を行うことにより、ウエーハ表層の前記空孔が集合したボイド起因の結晶欠陥を消滅させ、またバルク中の酸素析出物の密度を増加させてＩＧ（ＩｎｔｅｒｎａｌＧｅｔｔｅｒｉｎｇ）効果を持たせたウエーハ（窒素ドープアニールウエーハ）を製造することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、ＣＺ法によってＶ−リッチ領域が優勢となる成長条件において窒素をドープしてシリコン単結晶を育成した場合、このシリコン単結晶から作製したシリコンウエーハには、ウエーハの中央領域でＣＯＰ等のサイズの大きいグローンイン欠陥が発生しており、またシリコンウエーハの周辺部では必ずＯＳＦがリング状に発生していた。すなわち、窒素をドープするとＯＳＦが発生する領域が広がり、特に２００ｍｍ以上の大口径のウエーハに窒素ドープすると、このＯＳＦリングの発生を抑制することが困難となる。
【０００９】
そしてこのようなシリコンウエーハに前記のような高温熱処理を行う場合、特に、直径が２００ｍｍあるいは３００ｍｍの大口径のウエーハであると、ウェーハ裏面から表面に貫通するスリップ転位が顕著に発生する場合があった。スリップ転位はデバイス工程で更に成長し、デバイス工程での不良の原因となり、歩留りを低下させる要因の一つとなっていた。
【００１０】
このようなスリップ転位の発生・成長を抑制する方法として、高温熱処理を行う前に高温熱処理の温度よりも低い温度で加熱（プレアニール）を行って酸素析出物の成長を促進させ、その後高温熱処理を行う方法がある（特願２００２−０１８５８４号参照）。この方法では、高温熱処理の前に酸素析出物を成長させておくことで、その後の高温熱処理におけるスリップ転位の発生・成長を抑制させる効果を奏している。
【００１１】
ところが、ＯＳＦリングが発生する領域を有する、特に、直径が２００ｍｍ〜３００ｍｍ、あるいはそれ以上の大口径のシリコンウエーハの場合、上記のようなプレアニールを行って酸素析出物の成長を促進させた後で高温熱処理を行っても、ウエーハの外周部近くにスリップ転位の発生・成長が見られる場合が多かった。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の主な目的は、２００ｍｍ以上、特に３００ｍｍ以上の大口径のシリコン単結晶ウェーハにおいても、高温熱処理の際スリップ転位の発生及び成長を安定して抑制することができ、ウェーハ表層の欠陥密度が低減され、高いゲッタリング能力を有する高品質のアニールウェーハを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特に大口径のシリコン単結晶ウェーハを高温熱処理する際に発生するスリップ転位について鋭意検討を行った。そして、直径３００ｍｍのシリコンウエーハをＸＲＴ（Ｘ線トポグラフ法）で観察したところ、前記のようなプレアニールを行った後でも、酸素析出物からなる内部微小欠陥（ＢＭＤ）が少ない領域が存在し、その領域がウエーハの最外周部やウエーハを保持するボート等の保持手段の先端に位置する部分に存在すると、高温熱処理後にスリップ転位が発生もしくは成長し易いことがわかった。そして前記のようなプレアニールにより酸素析出物の成長を促進させたとき、ＯＳＦ領域のＢＭＤ密度は、他の領域に比べて少なくなることが分かった。
【００１４】
さらに調査したところ、例えば、縦型の熱処理炉内でウエーハを保持手段に載置して保持した場合、図３で示されるように、ウエーハ１とボートの保持手段１０との接触領域の最外周部３（単に、「ウエーハの最外周部」ということがある。）とボートの保持手段１０の先端に位置する部分４が、接触するほかの部分に比べて強い負荷が掛かってこの２点においてストレスが発生するので、高温熱処理の際にスリップが成長し易いことが分かった。
【００１５】
これらの知見から、本発明者らは、ウエーハ面内のうち、比較的強い負荷が掛かるウエーハの最外周部とウエーハの保持手段の先端に位置する部分において十分に酸素析出物を成長させて高温熱処理を行えば、スリップ転位の発生あるいは成長を抑制することができることに想到した。
【００１６】
そこで本発明によれば、前記目的を達成するため、シリコンウエーハを熱処理炉内で保持し、アルゴンガス、水素ガス、またはこれらの混合ガス雰囲気下、１１００〜１３５０℃の温度で１０〜６００分の高温熱処理を行ってアニールウエーハを製造する方法において、前記シリコンウエーハとして、ＯＳＦ（酸化誘起積層欠陥）が発生する領域を有するが、該ＯＳＦ領域が、少なくとも該ウエーハの最外周部と、保持手段で保持したときに該保持手段の先端に位置する部分には無いものを用い、該シリコンウエーハを前記保持手段により保持して前記高温熱処理の熱処理温度未満の温度のプレアニールを行った後、前記高温熱処理を行うことを特徴とするアニールウエーハの製造方法が提供される。
【００１７】
このように、ＯＳＦ領域を有するが、少なくともウエーハの最外周部と保持手段の先端に位置する部分には無いシリコンウエーハであれば、上記のようなプレアニールを行うことにより、ウエーハに強い負荷がかかる部分でＯＳＦが存在せず、酸素析出物の成長が促され、ＢＭＤを十分増加させることができる。そのため、その後高温熱処理を行う際、ウエーハの最外周部と保持手段の先端に位置する部分に自重による比較的強いストレスが生じていても、スリップ転位の発生・成長を効果的に防ぐことができるとともに、高温熱処理によりウェーハ表層の欠陥密度が低減され、高いゲッタリング能力を有する高品質のアニールウェーハを製造することができる。
【００１８】
この場合、シリコンウエーハとして、窒素を１×１０^１４／ｃｍ^３未満含有するものを用いることが好ましい。
シリコン単結晶に窒素をドープすることによって、酸素析出核の発生を促進できるが、窒素濃度が高すぎる場合、ＯＳＦ領域内に転位クラスター等の２次欠陥が発生する問題がある。したがって、シリコン単結晶を育成する際にドープされる窒素の濃度は、１×１０^１４／ｃｍ^３未満とすることが好ましい。
【００１９】
また、シリコンウエーハとして、直径２００ｍｍ以上のものを用いることが好ましい。
直径２００ｍｍ以上の大口径のシリコンウエーハは自重が大きいため、これを高温熱処理するとスリップ転位が発生し易いが、本発明では、他の部分より強い負荷が掛かるウエーハの最外周部と保持手段の先端に位置する部分におけるＢＭＤ密度をプレアニールで確実に高めることができるので、大口径のシリコンウエーハであっても、その後の高温熱処理におけるこれらの部分でのスリップ転位の発生を効果的に防ぐことができる。
【００２０】
プレアニールは、１０００℃以下で行うことが好ましい。
このようにプレアニールを１０００℃以下で行えば、スリップ転位を発生させずに酸素析出物を好適に成長させることができる。
【００２１】
また、熱処理炉としては、縦型のものを好適に使用することができる。
大口径ウエーハは主に縦型熱処理炉を用いて熱処理されるが、この場合、一般的にウエーハの外周部を水平に保持し、ウエーハ最外周部と保持手段の先端に位置する部分に自重によるストレスがかかることになる。しかし、本発明では、これらの部分で酸素析出物を十分に成長させることができるため、縦型熱処理炉を用いて高温熱処理を行っても、スリップ転位の発生を防ぐことができる。
【００２２】
さらに本発明によれば、ＯＳＦ（酸化誘起積層欠陥）が発生する領域を有するシリコンウエーハであって、前記ＯＳＦ領域が、少なくとも該ウエーハの最外周部と最外周部から５〜８ｍｍの範囲の部分には無く、かつ該ＯＳＦ領域が無い部分のＢＭＤ（内部微小欠陥）密度が１×１０^９ｐｃｓ／ｃｍ^３以上であることを特徴とするシリコンウエーハが提供される。
【００２３】
シリコンウエーハを熱処理炉内で高温熱処理する際、ウエーハの外周部を保持手段で保持すると、保持手段の先端は一般的にウエーハの最外周部から５〜８ｍｍ以内の部分に位置することとなる。そのため、ウエーハの最外周部と保持手段の先端が当たる上記部分は、高温熱処理の際、他の部分と比べて強いストレスが掛かってスリップ転位が発生し易い。
【００２４】
しかし、上記のようにＯＳＦ領域がウエーハの最外周部と最外周部から５〜８ｍｍ以内の部分に無く、かつ該ＯＳＦ領域が無い部分のＢＭＤ密度が１×１０^９ｐｃｓ／ｃｍ^３以上であるシリコンウエーハであれば、ウエーハの最外周部と保持手段の先端が当たる部分でのＢＭＤ密度が高くなっているので、これを高温熱処理してもスリップ転位の発生・成長が抑制され、高品質のアニールウエーハとすることができる。
【００２５】
また、シリコンウエーハは、１×１０^１４／ｃｍ^３未満の窒素を含有していることが好ましい。
このような所定濃度の窒素を含有するシリコンウエーハであれば、酸素析出物の成長を促進できるとともに、窒素濃度が高すぎる場合にＯＳＦ領域内に発生する転位クラスター等の２次欠陥の無いアニールウエーハとすることができる。
【００２６】
また、シリコンウエーハは、直径２００ｍｍ以上のものであることが好ましい。
大口径のシリコンウエーハは自重が大きいため、これを高温熱処理すると、特にウエーハの最外周部と保持手段の先端が接触する部分でスリップ転位が発生し易いが、本発明に係るシリコンウエーハでは、これらの部分でＯＳＦ領域が無く、ＢＭＤ密度が高くなっているため、直径２００ｍｍ以上の大口径のシリコンウエーハであっても、高温熱処理の際のスリップ転位の発生・成長が抑制され、高品質のアニールウエーハとすることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２８】
本発明者らは、ＢＭＤ密度とスリップ転位の長さ（全長）との関係を調べたところ、図４に示される結果が得られた。すなわち、ＢＭＤ密度が１０^９ｐｃｓ／ｃｍ^３以上の場合は、高温熱処理を行っても、発生するスリップ転位の長さを小さくすることができることが分かる。
また、プレアニール後のＢＭＤ密度とＯＳＦリングとの関係を調べたところ、図５に示される結果が得られた。すなわち、プレアニール後、ＯＳＦリングが発生する領域においてはＢＭＤ密度が低く、１０^９ｐｃｓ／ｃｍ^３に満たないことが分かった。
【００２９】
これらのことから、ＯＳＦリングが発生する領域は、プレアニールを行っても酸素析出物の成長が十分でなく、すなわちＢＭＤ密度が小さく、スリップ転位が発生し易いことが分かる。そして、このようなＯＳＦ領域が、強い負荷が掛かるウエーハの最外周部とボートの保持手段の先端に位置する部分にあると、これを高温熱処理した際にこれらの部分からスリップ転位が発生し易くなる。
【００３０】
そこで、本発明のアニールウエーハの製造では、シリコンウエーハを熱処理炉内で保持し、アルゴンガス、水素ガス、またはこれらの混合ガス雰囲気下、１１００〜１３５０℃の温度で１０〜６００分の高温熱処理を行ってアニールウエーハを製造する際、シリコンウエーハとして、ＯＳＦリングが発生する領域を有するが、該ＯＳＦ領域が、少なくとも該ウエーハの最外周部と、保持手段で保持したときに該保持手段の先端に位置する部分には無いものを用い、該シリコンウエーハを前記保持手段により保持して前記高温熱処理の熱処理温度未満の温度のプレアニールを行った後、前記高温熱処理を行うようにした。
【００３１】
まず、本発明で使用するシリコンウエーハについて説明する。
ＯＳＦ領域が、少なくとも該ウエーハの最外周部と、保持手段で保持したときに該保持手段の先端に位置する部分には無いシリコンウエーハとは、主に図１及び図２に示される態様のものが挙げられる。
【００３２】
図１に示されるシリコンウエーハ１は、ＯＳＦリング２がウエーハ１の周辺部に発生するが、このＯＳＦリング２はウエーハ１の最外周部には無く、また、保持手段１０で保持したとき、保持手段１０の先端がＯＳＦリング２よりもウエーハの内側に位置することになる。すなわち、保持手段１０がＯＳＦリング２を跨ぐように、あるいは横切るようにしてウエーハ１を保持することになるので、保持手段１０の先端はＯＳＦ領域２に位置しないことになる。
【００３３】
一方、図２に示されるシリコンウエーハ１１は、中央部のみにＯＳＦ領域１２が発生するものであって、熱処理する際、ＯＳＦ領域でないウエーハの外周部が保持手段１０により保持されるものである。すなわち、ウエーハの最外周部にはＯＳＦ領域が無く、また、保持手段１０はウエーハ中央部のＯＳＦ領域１２に掛からないため、保持手段１０の先端がＯＳＦ領域１２に位置しないことになる。
なお、このウエーハ中央部のＯＳＦ領域１２は、リング状であっても、図２のように中央部全体に発生していても良い。
【００３４】
このように、上記いずれの態様のウエーハ１，１１もＯＳＦ領域２，１２を有するが、ストレスが発生しやすいウエーハの最外周部と保持手段の先端に位置する部分にはＯＳＦ領域が無いことになる。
【００３５】
なお、ＯＳＦ領域の具体的な大きさや位置に関しては、保持手段によってウエーハを保持する位置が異なるため、保持手段の形状、保持位置等に応じて適宜決めれば良いが、例えば、使用する熱処理炉が縦型のものであれば、通常、保持手段の先端はウエーハの最外周部から５〜８ｍｍ以内のところに位置することになる。従って、このような縦型熱処理炉を用いる場合には、シリコンウエーハとしては、図１または図２で表されるいずれの態様のものであっても、ＯＳＦ領域が、少なくともウエーハの最外周部と最外周部から５〜８ｍｍ以内の部分には無いものを用いれば良い。
【００３６】
本発明で使用される上記のようなウエーハは、前記Ｖ／Ｇに基づいてＯＳＦ領域の大きさ、位置等を調節してＣＺ法により製造することができる。すなわち、ＣＺ法によりシリコン単結晶育成の際に単結晶中に発生する結晶欠陥の分布は、前述したように、シリコン単結晶の引上げ速度Ｖと固液界面近傍の引上げ軸方向の結晶温度勾配Ｇとの関係Ｖ／Ｇによって決定される（図６）。従って、所望の位置にＯＳＦ領域が形成されるようにＶ／Ｇ等の結晶成長条件を制御してシリコン単結晶インゴットを育成し、これをシリコンウエーハに加工すれば良い。
このとき、シリコン単結晶に窒素をドープすると、ＯＳＦが発生する領域が拡大されるので、これを勘案してＶ／Ｇ値を制御する必要がある。
【００３７】
また、シリコン単結晶に窒素をドープすることによって、シリコン単結晶内の酸素析出核の発生を増加させる効果を得ることができる。
特に、ＯＳＦ領域が無い部分のＢＭＤ密度は、前記したように１×１０^９ｐｃｓ／ｃｍ^３以上であればスリップ転位の発生・成長を効果的に抑制することができるので（図４）、プレアニールによりそのようなＢＭＤ密度となるような窒素濃度及び酸素濃度とすることが好ましい。例えば、窒素を１×１０^１３〜９．９×１０^１３／ｃｍ^３、酸素を８〜１６ｐｐｍ含有するものをプレアニールすることで、ＯＳＦ領域が無い部分のＢＭＤ（内部微小欠陥）密度を１×１０^９ｐｃｓ／ｃｍ^３以上にし、スリップ転位の発生を抑制させることができる。
【００３８】
なお、シリコン単結晶にドープされる窒素濃度が高すぎる場合、ＯＳＦ領域内に転位クラスター等の２次欠陥が発生する問題がある。このような２次欠陥がシリコンウエーハに発生し、その後のプレアニール及び高温熱処理を行っても欠陥を消滅できずにアニールウエーハ表層に残存してしまうと、その後のデバイス工程における歩留りを低下させる原因となる。したがって、シリコン単結晶を育成する際にドープされる窒素の濃度は、１×１０^１４／ｃｍ^３未満とすることが好ましく、そうすることによって、所望の位置にＯＳＦがウエーハに発生する条件でシリコン単結晶を育成することができるとともに単結晶内の酸素析出核の発生を増加させることができる上、２次欠陥の発生を抑制することもできる。
【００３９】
次に、プレアニールと、その後の高温熱処理について説明する。
本発明では、上記のようにＯＳＦが発生する領域を有するが、該ＯＳＦ領域が、少なくともウエーハの最外周部と、保持手段で保持したときに該保持手段の先端に位置する部分には無いシリコンウエーハに対し、高温熱処理を行う前にプレアニールを行う。すなわち、アルゴンガス、水素ガス、またはこれらの混合ガス雰囲気下、１１００〜１３５０℃の温度で１０〜６００分の高温熱処理を行う前に、この高温熱処理温度未満の温度でプレアニールを行う。
【００４０】
これにより、ウエーハにスリップ転位を発生・成長させることなくウエーハ中の酸素析出物をその後の高温熱処理でスリップ転位の成長を抑制できるサイズ・密度に成長させることができる。特に、ウエーハの最外周部と、保持手段の先端に位置する部分はＯＳＦ領域ではないため、これらの部分では酸素析出物を十分に成長させ、確実にＢＭＤ密度を高めることができる。
【００４１】
この時、プレアニールの温度は、９５０℃未満では酸素析出物の成長に時間がかかるため効率的でなく、また１０５０℃を超えるとスリップ転位が顕著に発生するおそれがある。そのため、プレアニールの温度は、９５０〜１０５０℃、特に１０００℃以下が好ましい。すなわち、プレアニールを行う温度範囲を９５０℃以上とすることにより、時間をかけることなく効率的に酸素析出物を成長させることができ、また１０５０℃以下とすることによって、プレアニールにおいてスリップ転位を成長させることなく酸素析出物を成長させることができる。
【００４２】
なお、プレアニールは、２段階で行っても良く、また、高温熱処理温度未満の温度で一定時間保持することによって行われるだけではなく、高温熱処理温度までの昇温速度を低速化することによって行うこともできる。
【００４３】
プレアニール後、ウエーハの最外周部と保持手段の先端に位置する部分では酸素析出物が十分に成長しているため、その後、上記の高温熱処理を行うことによって、ウエーハの最外周部と、保持手段の先端に位置する部分でスリップ転位を成長させることなくウエーハ表面近傍の欠陥を確実に消滅させることができる。
【００４４】
尚、上記プレアニールと高温熱処理は、ウエーハを熱処理炉から取り出すことなく連続的に行っても良いし、プレアニール後一旦降温してウエーハを炉から取り出し、あらためて熱処理炉に投入して高温熱処理を行っても良い。
【００４５】
また、上記の熱処理工程において、高温熱処理温度未満の温度のプレアニールを少なくとも２時間以上で１段階行い、その後高温熱処理を行うことによって、熱処理工程中に発生するスリップ転位を確実に抑制できるとともに、ウエーハ表層の結晶欠陥低減の効果をさらに高めることができる。
【００４６】
このようにして、アニールウエーハを製造することによって、ウエーハ表層の結晶欠陥が低減され、特に、直径２００ｍｍ以上の大口径のウエーハであっても、負荷がかかり易いウエーハの最外周部と保持手段の先端に位置する部分でのスリップ転位の発生・成長を確実に防ぐことができる。またバルク中の成長したＢＭＤによるゲッタリング能力も高いため、高品質のアニールウエーハとすることができる。
【００４７】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例及び比較例）
窒素含有量が５×１０^１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３（計算値）、酸素含有量が１２ｐｐｍａであって、異なる部分にＯＳＦ領域が発生するＶ／Ｇ値の条件でシリコン単結晶インゴットを育成させ、このインゴットから切り出した直径３００ｍｍのシリコンウエーハＡ〜Ｄを用意した。
【００４８】
各ウエーハのＯＳＦ領域は以下の通りである。
Ａ：全面がＯＳＦ領域。
Ｂ：ＯＳＦリングが、ウエーハの最外周部から保持手段の先端を越える部分にかけてある。
Ｃ：ＯＳＦリングが、ウエーハの最外周部と保持手段の先端位置には無く、その間にある。
Ｄ：ＯＳＦリングが、保持手段の先端よりもウエーハの内側にある。
【００４９】
これらのウエーハを、熱処理条件として６００℃で炉に投入した。ボートスピードを５０ｍｍ／ｍｉｎとして１０００℃まで昇温し、１０００℃で４時間保持した後、さらに１２００℃まで昇温して１２００℃で１時間保持した。その後降温し、７００℃でウエーハを取り出した。
【００５０】
高温熱処理後の各ウエーハにおけるスリップ転位の発生の有無についてＸＲＴで評価を行った。ここでの評価は、発生したスリップ転位が最も長かったウエーハＡのスリップ転位の長さ（全長）を１としてこれとの比で表した。
結果を表１に示した。
【００５１】
【表１】

【００５２】
また、プレアニール（１０００℃、４時間）を行わずに高温熱処理を行ったところ、ウェーハＣ，Ｄにもスリップの発生が見られた。
【００５３】
これらの結果から、ウエーハＣ又はＤを用い、プレアニールを行ってＢＭＤ密度を増加させたウェーハは、その後の高温熱処理を行っても、ウエーハの最外周部や保持部の付近でのスリップ発生を抑制することができることが分かる。
【００５４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、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。
例えば、使用する熱処理炉は横型のものでもよく、保持手段の形状や数に関しても上記例に限定されるものではない。
また、保持手段は千差万別で、例えばその先端位置を変更できるようなものであっても、ウエーハの最外周部と保持手段の先端位置でＯＳＦ領域が無いように保持してプレアニール行うことにより所定のＢＭＤ密度とし、その後高温熱処理を行えば良い。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、シリコンウエーハとして、ＯＳＦリングが発生する領域を有するが、このＯＳＦ領域が、少なくとも該ウエーハの最外周部と、保持手段で保持したときに該保持手段の先端に位置する部分には無いものを用い、これにプレアニールを行ってウエーハの最外周部と保持手段の先端に位置する部分でＢＭＤ密度を確実に高くした後、高温熱処理を行うため、直径２００ｍｍ以上の大口径のウエーハであっても、スリップ転位の発生・成長を確実に防ぐことができる。このように製造されたアニールウエーハは、スリップ転位が無い上、ウエーハ表層の結晶欠陥が低減され、バルク中の成長したＢＭＤによるゲッタリング能力も高いため、高品質のアニールウエーハとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＯＳＦ領域がウエーハの最外周部と保持手段の先端に位置する部分には無いシリコンウエーハの一例を示す図である。
（Ａ）平面図
（Ｂ）部分拡大図
【図２】ＯＳＦ領域がウエーハの最外周部と保持手段の先端に位置する部分には無いシリコンウエーハの他の例を示す図である。
（Ａ）平面図
（Ｂ）部分拡大図
【図３】ウエーハを保持したときのウエーハと保持手段の接触部分を示す図である。
【図４】ＢＭＤ密度とスリップ転位の長さとの関係を示すグラフである。
【図５】ＢＭＤ密度とＯＳＦリングとの関係を示すグラフである。
【図６】欠陥分布とＶ／Ｇとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１，１１…シリコンウエーハ、２，１２…ＯＳＦ領域（ＯＳＦリング）、３…ウエーハの最外周部、４…保持手段の先端位置の部分、１０…保持手段。

Claims

シリコンウエーハを熱処理炉内で保持し、アルゴンガス、水素ガス、またはこれらの混合ガス雰囲気下、１１００〜１３５０℃の温度で１０〜６００分の高温熱処理を行ってアニールウエーハを製造する方法において、前記シリコンウエーハとして、ＯＳＦ（酸化誘起積層欠陥）が発生する領域を有するが、該ＯＳＦ領域が、少なくとも該ウエーハの最外周部と、保持手段で保持したときに該保持手段の先端に位置する前記ウエーハの最外周部から５〜８ｍｍの範囲の部分には無いものを用い、該シリコンウエーハを前記保持手段により保持して前記高温熱処理の熱処理温度未満の温度のプレアニールを行って前記ＯＳＦ領域が無い部分のＢＭＤ（内部微小欠陥）密度を１×１０^９ｐｃｓ／ｃｍ^３以上とした後、前記高温熱処理を行うことを特徴とするアニールウエーハの製造方法。
前記シリコンウエーハとして、窒素を１×１０^１４／ｃｍ^３未満含有するものを用いることを特徴とする請求項１に記載のアニールウエーハの製造方法。
前記シリコンウエーハとして、直径２００ｍｍ以上のものを用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアニールウエーハの製造方法。
前記プレアニールを、１０００℃以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項に記載のアニールウエーハの製造方法。
前記熱処理炉として、縦型のものを使用することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のアニールウエーハの製造方法。