JPS5818929A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS5818929A JPS5818929A JP11694881A JP11694881A JPS5818929A JP S5818929 A JPS5818929 A JP S5818929A JP 11694881 A JP11694881 A JP 11694881A JP 11694881 A JP11694881 A JP 11694881A JP S5818929 A JPS5818929 A JP S5818929A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置の製造方法のうち、特に無欠陥層（
ｄｅｎｕｄｅｄ ｚｏｎｅ ｒデヌーデッドゾーン）を
形成する熱処履方法番こ関する。
ｄｅｎｕｄｅｄ ｚｏｎｅ ｒデヌーデッドゾーン）を
形成する熱処履方法番こ関する。
半導体装置の高密度化、鳥集積化に伴って、それを製造
する時に、シリコン（Ｓｉ）基板内に発生する結晶欠陥
が半導体装置の電気的特性を悪くし、製造歩留を低下さ
せる傾向が一層明瞭になって欺た。この結晶欠陥（例え
ば積層欠陥や転位など）を鱈発する原因は、酸素（０１
） 、炭素（Ｑ、重金属などの不純物含有にあることは
良く知られて勘り、特に酸素、炭素はその影響が大糠い
と言われている。
する時に、シリコン（Ｓｉ）基板内に発生する結晶欠陥
が半導体装置の電気的特性を悪くし、製造歩留を低下さ
せる傾向が一層明瞭になって欺た。この結晶欠陥（例え
ば積層欠陥や転位など）を鱈発する原因は、酸素（０１
） 、炭素（Ｑ、重金属などの不純物含有にあることは
良く知られて勘り、特に酸素、炭素はその影響が大糠い
と言われている。
現在、チ冒りラルス中−法（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ法
；引上法）で作成されるＳ１単結晶には１．ｏ ｘ １
ａｄ程度の酸素量と５ Ｘ １０Ｖ４程度の炭素量の含
有は避けられないことであり、これらは結晶中で過飽和
とな忰析出状態にある。その析出した状態にある例えば
酸素を含んだＳ１単結晶を６００〜８００℃の比較的低
温度で感層すると、凝集して酸化シリコン（８１０゜、
ＸＺ）が析出し、核が形成される。核を含んだｓｉ単結
晶を用いて、半導体装置を製造するための高温度熱処理
を行えば、格子の歪が生じ、転位・積層欠陥を発生して
、半導体装置の特性が低下する。
；引上法）で作成されるＳ１単結晶には１．ｏ ｘ １
ａｄ程度の酸素量と５ Ｘ １０Ｖ４程度の炭素量の含
有は避けられないことであり、これらは結晶中で過飽和
とな忰析出状態にある。その析出した状態にある例えば
酸素を含んだＳ１単結晶を６００〜８００℃の比較的低
温度で感層すると、凝集して酸化シリコン（８１０゜、
ＸＺ）が析出し、核が形成される。核を含んだｓｉ単結
晶を用いて、半導体装置を製造するための高温度熱処理
を行えば、格子の歪が生じ、転位・積層欠陥を発生して
、半導体装置の特性が低下する。
従って、かような結晶欠陥を除去する方法が種々提案さ
れてｊね、例えば窒素（Ｎ、）ガス雲間気中で６００〜
８００℃の比較的低温で数時間熱処理し、−旦常温に戻
した後、次（こ１０００℃以上の高温で数時間熱処理す
ればＳｉ単結晶の表面近傍に結晶欠陥のないデヌーデッ
ドゾーンが形成される。デヌーデッドゾーンの厚さは熱
処理条件によって異なるが、１０〜ＩＱＯｐ鋼程度形成
され、表面に結晶欠陥が存在しない一方、結晶内部には
多数の結晶欠陥が作り出される。このようなデヌーデッ
ドゾーンに半導体デバイスを形成すると、結晶内部の結
晶欠陥が重金属などをゲッターするイントリンシックゲ
ッタリング（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｇｅｔｔｅｒｉｎｇ
）効果も相乗して、半導体素子の特性と製造歩留を著し
く向−トすることができる。
れてｊね、例えば窒素（Ｎ、）ガス雲間気中で６００〜
８００℃の比較的低温で数時間熱処理し、−旦常温に戻
した後、次（こ１０００℃以上の高温で数時間熱処理す
ればＳｉ単結晶の表面近傍に結晶欠陥のないデヌーデッ
ドゾーンが形成される。デヌーデッドゾーンの厚さは熱
処理条件によって異なるが、１０〜ＩＱＯｐ鋼程度形成
され、表面に結晶欠陥が存在しない一方、結晶内部には
多数の結晶欠陥が作り出される。このようなデヌーデッ
ドゾーンに半導体デバイスを形成すると、結晶内部の結
晶欠陥が重金属などをゲッターするイントリンシックゲ
ッタリング（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｇｅｔｔｅｒｉｎｇ
）効果も相乗して、半導体素子の特性と製造歩留を著し
く向−トすることができる。
発明者らはこの様なデヌーデッドゾーンについて色々と
検討したところ、熱処理前に酸素濃度がＩ Ｘ １０”
、２以上含有されているＳｉ単結晶はデヌーデ、ドゾー
ンが形成されることが判り、又その熱処理方法も提案し
た。（特願昭５６−０２４００３他）本発明はかような
デヌーデッドゾーンを一層安定に且つ簡単に形成するこ
とを目的とするもので、その特徴は不活性ガス雰囲気中
で、６０（）〜８００℃。
検討したところ、熱処理前に酸素濃度がＩ Ｘ １０”
、２以上含有されているＳｉ単結晶はデヌーデ、ドゾー
ンが形成されることが判り、又その熱処理方法も提案し
た。（特願昭５６−０２４００３他）本発明はかような
デヌーデッドゾーンを一層安定に且つ簡単に形成するこ
とを目的とするもので、その特徴は不活性ガス雰囲気中
で、６０（）〜８００℃。
２４時間以上の第１の熱処理を行ない、次いで商〜１１
００”、 ０．５時間以上の第２の熱処理を少くとも１
囲以上行ない、次いで１０００〜１２００℃、３時間以
上の第３の熱処理を行なうことにある製造方法で、以下
詳しく説明する。
００”、 ０．５時間以上の第２の熱処理を少くとも１
囲以上行ない、次いで１０００〜１２００℃、３時間以
上の第３の熱処理を行なうことにある製造方法で、以下
詳しく説明する。
図表はデヌーデッドゾーンの形成と５１結晶中の酸素濃
度との関係を示しており、横軸は熱処理前の酸素濃度、
縦軸は熱処理後の酸素濃度減少量である。線ＩはＮｔガ
ス雰囲気中で７００℃、２４時間熱処理した後、常温に
戻し、次いで同じ雰囲気中で、１２００℃、３時間熱処
理したｉ−夕で、このような熱処理は前記したように既
に知られたものであるが、熱処理前の酸素濃度が１．Ｉ
Ｘ １０〜程度ではデヌーデ、ドゾーンは未だ形成さ
れなかった。
度との関係を示しており、横軸は熱処理前の酸素濃度、
縦軸は熱処理後の酸素濃度減少量である。線ＩはＮｔガ
ス雰囲気中で７００℃、２４時間熱処理した後、常温に
戻し、次いで同じ雰囲気中で、１２００℃、３時間熱処
理したｉ−夕で、このような熱処理は前記したように既
に知られたものであるが、熱処理前の酸素濃度が１．Ｉ
Ｘ １０〜程度ではデヌーデ、ドゾーンは未だ形成さ
れなかった。
線■はＮ２ガス雰四気中で７００”＄ ２４時間熱処理
した後、常温に戻し、次いで９５０℃、０．５時間熱処
理して常温に戻し、次いで１２００℃、３時間熱処理し
たデータで、何れもＮ２ガス雰囲気中で熱処理するが、
図のように熱処理前の酸素濃度が１．０５ Ｘ １０曹
Ｍ程度で既にデヌーデッドゾーンが形成されている。
した後、常温に戻し、次いで９５０℃、０．５時間熱処
理して常温に戻し、次いで１２００℃、３時間熱処理し
たデータで、何れもＮ２ガス雰囲気中で熱処理するが、
図のように熱処理前の酸素濃度が１．０５ Ｘ １０曹
Ｍ程度で既にデヌーデッドゾーンが形成されている。
線層は７００ｔ、 ２４時間熱処理した後、常温に戻し
、次いで９５０℃、０５時間熱処理して常温に戻し、更
に１１（Ｘ）Ｃ，０，５時間熱処理して常温に戻し、次
いで１２１ＸＦ、 ３時間熱処理したデータで、何れも
Ｎ、ガス雰囲気中であるが、この場合には熱処理前の酸
素濃度が１．ＯＸ １０〜程度の８１結晶もデヌーデッ
ドゾーンが形成され。したがって、本発明の第２の熱処
理として７００〜１１００℃の温度で比較的短時間行わ
れる熱処理の追加方法は酸素量が減少しやすくて安定し
たデヌーデッドゾーンが得られるものである。
、次いで９５０℃、０５時間熱処理して常温に戻し、更
に１１（Ｘ）Ｃ，０，５時間熱処理して常温に戻し、次
いで１２１ＸＦ、 ３時間熱処理したデータで、何れも
Ｎ、ガス雰囲気中であるが、この場合には熱処理前の酸
素濃度が１．ＯＸ １０〜程度の８１結晶もデヌーデッ
ドゾーンが形成され。したがって、本発明の第２の熱処
理として７００〜１１００℃の温度で比較的短時間行わ
れる熱処理の追加方法は酸素量が減少しやすくて安定し
たデヌーデッドゾーンが得られるものである。
又、発明者らが繭紀Ｉｌ案した方法には、例えば第１の
熱処理を６００〜８００℃、１０時間以上、第２の熱処
理を１１５０〜１２５０℃、２時間以上、第３の熱処理
を９５０〜１０！５０℃、 １時間以上と同じく３−の
熱処理を行なってデス−デッドゾーンな形成する方法も
あるが、その場合は熱処理の雰囲気を非酸化性としたり
、酸化性としたりして甚だ雰囲気の制御が複雑であるが
、本発明は一貫としてＮ、ガスなどの不活性（非酸化性
）ガス雰囲気中で熱処理するから、その処理が非常に簡
単化される利点がある。
熱処理を６００〜８００℃、１０時間以上、第２の熱処
理を１１５０〜１２５０℃、２時間以上、第３の熱処理
を９５０〜１０！５０℃、 １時間以上と同じく３−の
熱処理を行なってデス−デッドゾーンな形成する方法も
あるが、その場合は熱処理の雰囲気を非酸化性としたり
、酸化性としたりして甚だ雰囲気の制御が複雑であるが
、本発明は一貫としてＮ、ガスなどの不活性（非酸化性
）ガス雰囲気中で熱処理するから、その処理が非常に簡
単化される利点がある。
且つ、本発明において第３の熱処理条件は１０００〜１
２ｏＯ℃、３時間であるが、この＃＆理時間では厚さ８
０μ−のデヌーデッドゾーンが形成され、その地理時間
の長短によりその厚さを変えることが可能である。
２ｏＯ℃、３時間であるが、この＃＆理時間では厚さ８
０μ−のデヌーデッドゾーンが形成され、その地理時間
の長短によりその厚さを変えることが可能である。
以上の説明から明らかなように、本発明はデヌーデッド
ゾーンが安定して簡単に形成で鯉、半導体装置の品質陶
土に極めて貢献するもので、その効果は大きい。
ゾーンが安定して簡単に形成で鯉、半導体装置の品質陶
土に極めて貢献するもので、その効果は大きい。
図はデヌーデッドゾーンの形成有無を示すデータ図表で
ある。図中、線■は従来の熱処理条件、線■、線線層本
発明にかｈる熱処理条件で得たデータを示す。
ある。図中、線■は従来の熱処理条件、線■、線線層本
発明にかｈる熱処理条件で得たデータを示す。
Claims (1)
- シリコン結晶を熱処理して無欠陥層を形成するに際し、
不活性ガス雰囲気中（こおいて、温度６００〜ｓｏｏ℃
で、２４時間以上の第１熱処理を行ない、次いで温度７
００〜１１００℃で、３０分以上の第２熱処理を少なく
ともｌ回以上行ない、次いで温度１０００〜１２００″
Ｃで、３時間以上の第３の熱処理を行なう工程からなる
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11694881A JPS5818929A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11694881A JPS5818929A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818929A true JPS5818929A (ja) | 1983-02-03 |
| JPS639745B2 JPS639745B2 (ja) | 1988-03-01 |
Family
ID=14699689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11694881A Granted JPS5818929A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818929A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4505759A (en) * | 1983-12-19 | 1985-03-19 | Mara William C O | Method for making a conductive silicon substrate by heat treatment of oxygenated and lightly doped silicon single crystals |
| US5506178A (en) * | 1992-12-25 | 1996-04-09 | Sony Corporation | Process for forming gate silicon oxide film for MOS transistors |
| WO2002049091A1 (fr) | 2000-12-13 | 2002-06-20 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Procede de fabrication d'une tranche de recuit et tranche obtenue |
| US7081422B2 (en) | 2000-12-13 | 2006-07-25 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Manufacturing process for annealed wafer and annealed wafer |
| JP4615161B2 (ja) * | 2001-08-23 | 2011-01-19 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウエーハの製造方法 |
| JP2015164179A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-09-10 | 三菱マテリアル株式会社 | プラズマ処理装置用電極板及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP11694881A patent/JPS5818929A/ja active Granted
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4505759A (en) * | 1983-12-19 | 1985-03-19 | Mara William C O | Method for making a conductive silicon substrate by heat treatment of oxygenated and lightly doped silicon single crystals |
| US5506178A (en) * | 1992-12-25 | 1996-04-09 | Sony Corporation | Process for forming gate silicon oxide film for MOS transistors |
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| JP2002184779A (ja) * | 2000-12-13 | 2002-06-28 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | アニールウェーハの製造方法及びアニールウェーハ |
| EP1343200A1 (en) * | 2000-12-13 | 2003-09-10 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd | Anneal wafer manufacturing method and anneal wafer |
| US7081422B2 (en) | 2000-12-13 | 2006-07-25 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Manufacturing process for annealed wafer and annealed wafer |
| EP1343200A4 (en) * | 2000-12-13 | 2007-09-12 | Shinetsu Handotai Kk | METHOD FOR MANUFACTURING A RECTANGULAR WAFER AND WAFER OBTAINED |
| KR100847925B1 (ko) | 2000-12-13 | 2008-07-22 | 신에츠 한도타이 가부시키가이샤 | 어닐웨이퍼의 제조방법 및 어닐웨이퍼 |
| JP4615161B2 (ja) * | 2001-08-23 | 2011-01-19 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウエーハの製造方法 |
| JP2015164179A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-09-10 | 三菱マテリアル株式会社 | プラズマ処理装置用電極板及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS639745B2 (ja) | 1988-03-01 |
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