JPS61193458A - シリコンウエハの処理方法 - Google Patents
シリコンウエハの処理方法Info
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- JPS61193458A JPS61193458A JP3318185A JP3318185A JPS61193458A JP S61193458 A JPS61193458 A JP S61193458A JP 3318185 A JP3318185 A JP 3318185A JP 3318185 A JP3318185 A JP 3318185A JP S61193458 A JPS61193458 A JP S61193458A
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-
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- 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
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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】
(発明の技術分野)
本発明は、格子間酸素を含むシリコンウェハの表面近傍
の酸素析出物を消滅させるシリコンウェハの処理方法に
関する。
の酸素析出物を消滅させるシリコンウェハの処理方法に
関する。
従来、半導体集積回路の製造には、半導体インゴットを
ウェハ状に切出し、表面研磨を施したウェハをそのまま
集積回路製造シロセスに投入していた。また、集積回路
製造プロセスでは、1000 [℃]を上限とした工程
が一般に採用されていた。
ウェハ状に切出し、表面研磨を施したウェハをそのまま
集積回路製造シロセスに投入していた。また、集積回路
製造プロセスでは、1000 [℃]を上限とした工程
が一般に採用されていた。
近年、半導体集積回路の高集積化は著しく、素イ、)□
4.□□イb i: m ’v 6ゆ□4o71 。
4.□□イb i: m ’v 6ゆ□4o71 。
いものがある。このため、プロセスの低温化が検討され
ている。しかし、1000 [℃]以下の工程では、次
に述べるような3iウエハの結晶特性に起因する熱酸化
膜の耐圧不良が発生する。なお、発生原因については今
゛後の硝究により解明されると思われるが、現在推al
lする耐圧不良発生過程は、次のようなものである。即
ち、Siウェハ中に含まれる格子間酸素原子が3i結晶
中の酸素析出物に捕えられて、更に大きな析出物となる
。集積回路製造の熱処理工程時には、この大きな析出物
の回り【こ発生する強い歪場の領域に、重金属等の不純
物が捕獲される。そして、この重金属を含む析出物が熱
酸化膜中に取込まれると酸化膜欠陥となり、耐圧不良を
生じたり、少数キャリア発生のライフタイムを小さくさ
せたりすることになる。
ている。しかし、1000 [℃]以下の工程では、次
に述べるような3iウエハの結晶特性に起因する熱酸化
膜の耐圧不良が発生する。なお、発生原因については今
゛後の硝究により解明されると思われるが、現在推al
lする耐圧不良発生過程は、次のようなものである。即
ち、Siウェハ中に含まれる格子間酸素原子が3i結晶
中の酸素析出物に捕えられて、更に大きな析出物となる
。集積回路製造の熱処理工程時には、この大きな析出物
の回り【こ発生する強い歪場の領域に、重金属等の不純
物が捕獲される。そして、この重金属を含む析出物が熱
酸化膜中に取込まれると酸化膜欠陥となり、耐圧不良を
生じたり、少数キャリア発生のライフタイムを小さくさ
せたりすることになる。
そこで最近、この微少酸素析出物を除去する方法として
、イントリンシック・ゲッタリング法が注目されている
。即ち、S1ウエハを高温(例えば1150℃)で1〜
100時間の熱処理を行い、結晶育成中に行った過飽和
格子間酸素を外方拡散させ、3tウ工ハ表面から数〜数
10[μTrL]に゛ 亙る酸素濃度の低い領域を形成
する。この工程は同時に、結晶育成時に結晶中に入った
微小析出物を溶解させる効果もある。更に、低温(80
0℃)で数時間の熱処理を追加し、析出物の安定化をは
かった後、通常の集積回路製造工程に投入すると、10
00[℃]の製造工程でウェハ内部で析出物が成長する
。このイントリンシック・ゲッタリング法を集積回路製
造工程に採用すると、ウェハ内に発生した前記微小析出
物がプロセス中にウェハ表面に付着した金属不純物をゲ
ッターし、表面層を不純物のない状態に保つ。従って、
このようなプロセスによって作成された熱酸化膜は欠陥
が少ないと予想される。
、イントリンシック・ゲッタリング法が注目されている
。即ち、S1ウエハを高温(例えば1150℃)で1〜
100時間の熱処理を行い、結晶育成中に行った過飽和
格子間酸素を外方拡散させ、3tウ工ハ表面から数〜数
10[μTrL]に゛ 亙る酸素濃度の低い領域を形成
する。この工程は同時に、結晶育成時に結晶中に入った
微小析出物を溶解させる効果もある。更に、低温(80
0℃)で数時間の熱処理を追加し、析出物の安定化をは
かった後、通常の集積回路製造工程に投入すると、10
00[℃]の製造工程でウェハ内部で析出物が成長する
。このイントリンシック・ゲッタリング法を集積回路製
造工程に採用すると、ウェハ内に発生した前記微小析出
物がプロセス中にウェハ表面に付着した金属不純物をゲ
ッターし、表面層を不純物のない状態に保つ。従って、
このようなプロセスによって作成された熱酸化膜は欠陥
が少ないと予想される。
しかしながら、この種の方法にあっては次のような問題
があった。即ち、シリコンウェハ表面の酸素析出物を確
実に消滅させるには、高温熱処理を長時間行う必要があ
り、実用性に乏しかった。
があった。即ち、シリコンウェハ表面の酸素析出物を確
実に消滅させるには、高温熱処理を長時間行う必要があ
り、実用性に乏しかった。
また、高温熱処理を長時間行って十分に表面近傍の酸素
濃度を低くし酸素析出物を溶解したつもりでも、熱酸化
膜の耐圧不良は期待した程少なくならないのが現状であ
る。実際の半導体集積回路の製造工程では上述したより
も複雑な現象が起きているものと思われる。
濃度を低くし酸素析出物を溶解したつもりでも、熱酸化
膜の耐圧不良は期待した程少なくならないのが現状であ
る。実際の半導体集積回路の製造工程では上述したより
も複雑な現象が起きているものと思われる。
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、格子間酸素を含むシリコンウェハ表
面の酸素析出物を単時間且つ効果的に消滅させることが
でき、シリコンウェハの結晶特性の改善をはかり得る実
用性の高いシリコンウェハの処理方法を提供することに
ある。
的とするところは、格子間酸素を含むシリコンウェハ表
面の酸素析出物を単時間且つ効果的に消滅させることが
でき、シリコンウェハの結晶特性の改善をはかり得る実
用性の高いシリコンウェハの処理方法を提供することに
ある。
本発明の骨子は、イントリンシック・ゲッタリングにお
けるシリコン表面からの酸素の外方拡散を促進させるた
めに、水素雰囲気を利用することにある。
けるシリコン表面からの酸素の外方拡散を促進させるた
めに、水素雰囲気を利用することにある。
即ち本発明は、格子間酸素を含むシリコンウェハの表面
近傍の酸素を消滅させるシリコンウェハの処理方法にお
いて、前記シリコンウェハを水素或いは水素を含む不活
性ガス雰囲気中で800[℃]以上に、好ましくは10
00[℃]以上に加熱するようにした方法である。
近傍の酸素を消滅させるシリコンウェハの処理方法にお
いて、前記シリコンウェハを水素或いは水素を含む不活
性ガス雰囲気中で800[℃]以上に、好ましくは10
00[℃]以上に加熱するようにした方法である。
本発明によれば、水素雰囲気中での熱処理によりシリコ
ンウェハ表面近傍の酸素の外方拡散を促進することがで
き、これにより表面近傍の酸素析出物を短時間で効果的
に消滅さゼることかできる。
ンウェハ表面近傍の酸素の外方拡散を促進することがで
き、これにより表面近傍の酸素析出物を短時間で効果的
に消滅さゼることかできる。
このため、イン1へリンシック・ゲッタリングの実用性
が向上し、その後に形成する素子の特性向上をはかり得
る。特に、1000[人]以下の薄いゲート酸化膜を有
するMO8型集積回路の高信頼化を行うことができる。
が向上し、その後に形成する素子の特性向上をはかり得
る。特に、1000[人]以下の薄いゲート酸化膜を有
するMO8型集積回路の高信頼化を行うことができる。
まず、実施例を説明する前に、本発明の基本原理につい
て説明する。
て説明する。
イントリンシック・ゲッタリングにおけるシリコン中の
酸素析出物の消滅過程は、次のように考えられる。即ち
、高温でシリコンウェハを熱処理すると、シリコン表面
から格子間酸素が外方拡散して、表面近傍の酸素析出物
の回りの格子間酸素濃度が低下する。やがて、固溶限以
下に下がると、酸素析出物から酸素が流出し、再固溶し
始める。
酸素析出物の消滅過程は、次のように考えられる。即ち
、高温でシリコンウェハを熱処理すると、シリコン表面
から格子間酸素が外方拡散して、表面近傍の酸素析出物
の回りの格子間酸素濃度が低下する。やがて、固溶限以
下に下がると、酸素析出物から酸素が流出し、再固溶し
始める。
その際の酸素の流れは、酸素析出物とシリコン界面での
固溶反応と、この析出物界面で固溶した酸素が周辺に拡
散する過程によって制限される。再固溶の初期の段階で
は、析出物の半径が大きいた−〇− め、固溶反応による酸素の流出は十分速く拡散の方が全
体の固溶速度を律速する。しかし、固溶が進み、析出物
半径が小さくなると、拡散速度に比べ界面での固溶反応
が遅く反応律速となる。この反応、律速に入ると、固溶
速度が下がり、消滅時間が延びる。
固溶反応と、この析出物界面で固溶した酸素が周辺に拡
散する過程によって制限される。再固溶の初期の段階で
は、析出物の半径が大きいた−〇− め、固溶反応による酸素の流出は十分速く拡散の方が全
体の固溶速度を律速する。しかし、固溶が進み、析出物
半径が小さくなると、拡散速度に比べ界面での固溶反応
が遅く反応律速となる。この反応、律速に入ると、固溶
速度が下がり、消滅時間が延びる。
従来、シリコン表面近傍の酸素析出物を消滅させるため
の高温熱処理は、酸化性雰囲気若しくは不活性ガス雰囲
気で行われており、析出物の再固溶は、酸化物中のs
r −o−s +の網目構成を熱エネルギーのみで切断
する必要があり、イントリンシック・ゲッタリングを行
っても、その表面に形成された酸化膜の欠陥密度を消滅
するには、高温熱処理を長時間行う必要があった。
の高温熱処理は、酸化性雰囲気若しくは不活性ガス雰囲
気で行われており、析出物の再固溶は、酸化物中のs
r −o−s +の網目構成を熱エネルギーのみで切断
する必要があり、イントリンシック・ゲッタリングを行
っても、その表面に形成された酸化膜の欠陥密度を消滅
するには、高温熱処理を長時間行う必要があった。
そこで本発明者等は、これを解決する方法として、高温
熱処理を水素雰囲気中で行うことを検討した。この場合
、水素のシリコン中の固溶限も大きく、拡散係数も10
00 [℃]で約4X107[μm2/hlと大きいの
で、上記高温熱処理を行うと、S1中の酸素析出物に水
素が到達する。
熱処理を水素雰囲気中で行うことを検討した。この場合
、水素のシリコン中の固溶限も大きく、拡散係数も10
00 [℃]で約4X107[μm2/hlと大きいの
で、上記高温熱処理を行うと、S1中の酸素析出物に水
素が到達する。
その結果、81表面からの酸素の外方拡散によって、消
滅過程に入り、さらに界面反゛応律速段階に入った微小
析出物の界面において、水素を介在した還元反応が進み
、界面反応を促進させ消滅速度が増大する。従って、水
素を含む雰囲気中で高)品熱処理をしたS1ウエハでは
、表面近傍に酸化性雰囲気で高温熱処理した3iウエハ
に比べ、より短時間で且つ完全に酸素析出物を消滅させ
ることが可能となる。
滅過程に入り、さらに界面反゛応律速段階に入った微小
析出物の界面において、水素を介在した還元反応が進み
、界面反応を促進させ消滅速度が増大する。従って、水
素を含む雰囲気中で高)品熱処理をしたS1ウエハでは
、表面近傍に酸化性雰囲気で高温熱処理した3iウエハ
に比べ、より短時間で且つ完全に酸素析出物を消滅させ
ることが可能となる。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第1図(a)(b)は本発明の一実施例方法に係わるM
OSキャパシタの製造工程を示す断面図であり、チョク
ラルスキー法(CZ法)によって製造された3iウエハ
に適用した例である。
OSキャパシタの製造工程を示す断面図であり、チョク
ラルスキー法(CZ法)によって製造された3iウエハ
に適用した例である。
まず、第1図(a)に示す如く面方位(100)、仕抵
抗5〜2010cm]のSiウェハ11を、10[%]
の水素を含むアルゴンガス中でミ1190[℃]の温度
で10分間熱処理することにより、81表面近傍の酸素
析出物を消滅させて結晶特性の改善をはかる。これによ
り、Siウェハ11の表面は第1図(a)中破線P部を
第2図に拡大して示す如く、ウェハ表面近傍の酸素は外
方拡散してしまい、表面近傍11aに無欠陥層が形成さ
れる。これと同時に、ウェハの内部11bには、微小欠
陥層が形成される。
抗5〜2010cm]のSiウェハ11を、10[%]
の水素を含むアルゴンガス中でミ1190[℃]の温度
で10分間熱処理することにより、81表面近傍の酸素
析出物を消滅させて結晶特性の改善をはかる。これによ
り、Siウェハ11の表面は第1図(a)中破線P部を
第2図に拡大して示す如く、ウェハ表面近傍の酸素は外
方拡散してしまい、表面近傍11aに無欠陥層が形成さ
れる。これと同時に、ウェハの内部11bには、微小欠
陥層が形成される。
次いで、上記ウェハ11を乾燥雰囲気中で、1000
[℃]の温度で35分間の処理により酸化し、第1図(
b)に示す如く厚さ400[入]の酸化膜12を形成し
た。続いて、LPCVD法により酸化膜12上にリン添
加多結晶シリコン膜13を厚さ4000 [人]形成し
た。その後、多結晶シリコン膜13を写真蝕刻法により
パターニングし、ゲート電極とした。
[℃]の温度で35分間の処理により酸化し、第1図(
b)に示す如く厚さ400[入]の酸化膜12を形成し
た。続いて、LPCVD法により酸化膜12上にリン添
加多結晶シリコン膜13を厚さ4000 [人]形成し
た。その後、多結晶シリコン膜13を写真蝕刻法により
パターニングし、ゲート電極とした。
上記形成された試料の耐圧不良率を′測定したところ第
3図に示す如き結果が得られた。ここで1、図中Aは熱
処理を施さない場合、Bは酸化性雰囲気中での熱処理を
行った場合、Cは本実施例方法による場合を示している
。なお、ゲート面積は、いずれも10[#lIl+2]
であり、酸化膜電界が7[MV]のときグー1〜電流が
1[μA]以上のものを不良と判定した。
3図に示す如き結果が得られた。ここで1、図中Aは熱
処理を施さない場合、Bは酸化性雰囲気中での熱処理を
行った場合、Cは本実施例方法による場合を示している
。なお、ゲート面積は、いずれも10[#lIl+2]
であり、酸化膜電界が7[MV]のときグー1〜電流が
1[μA]以上のものを不良と判定した。
第3図から明らかなように、Bの場合はAの場合に比べ
ある程度の改善が見られるが十分ではない。これに対し
、Cの場合(本実施例の場合)、Bの場合に比しても顕
著な改善が見られる。
ある程度の改善が見られるが十分ではない。これに対し
、Cの場合(本実施例の場合)、Bの場合に比しても顕
著な改善が見られる。
このように本実施例方法によれば、イントリンシック・
ゲッタリングを水素雰囲気中で行うことにより、Siウ
ェハ表面近傍の酸素析出物を効果的に消滅させることが
できる。このため、熱酸化膜12の欠陥密度を著しく低
減させることができる。従って、半導体集積回路に及ぼ
す波及効果は絶大である。例えば、MO8集積回路での
ゲート酸化膜の薄膜化を容易にし、動作速度を高め、動
作マージンを広くする□ことができ、動作に対する信頼
性を高めることができる。 − なお、本発明は上述した実施例方法に限定されるもので
はない。例えば、前記イントリンシック・ゲッタリング
を行う際の熱処理温度は1190[℃]に限るものでは
なく、800.[℃]以上であればよい。但し、処理時
間の短縮をはかる目的からは1000 [℃]以上にす
る方が望ましい。
ゲッタリングを水素雰囲気中で行うことにより、Siウ
ェハ表面近傍の酸素析出物を効果的に消滅させることが
できる。このため、熱酸化膜12の欠陥密度を著しく低
減させることができる。従って、半導体集積回路に及ぼ
す波及効果は絶大である。例えば、MO8集積回路での
ゲート酸化膜の薄膜化を容易にし、動作速度を高め、動
作マージンを広くする□ことができ、動作に対する信頼
性を高めることができる。 − なお、本発明は上述した実施例方法に限定されるもので
はない。例えば、前記イントリンシック・ゲッタリング
を行う際の熱処理温度は1190[℃]に限るものでは
なく、800.[℃]以上であればよい。但し、処理時
間の短縮をはかる目的からは1000 [℃]以上にす
る方が望ましい。
さらに、熱処理する際の雰囲気中の水素の割合いは10
[%]に限るものではなく、適宜変更可能である。水素
1001%]でも効果はあるが、この場合高温熱処理中
に爆発する虞れがあり、熱処理装置の防爆対策等を十分
に行う必要がある。
[%]に限るものではなく、適宜変更可能である。水素
1001%]でも効果はあるが、この場合高温熱処理中
に爆発する虞れがあり、熱処理装置の防爆対策等を十分
に行う必要がある。
10[%]の水素を含む窒素ガス中で高温熱処理を行う
場合には、ウェハ表面に変質層が形成されたらしく、熱
処理後化学的にウェハ表面を0.1[μTrL]程度以
上除去する必要があった。通常の気密性を持った高温熱
処理装置で20[%]の水素を含むアルゴンガス中で相
当数の高温熱処理を行ったが爆発等の事故は起こってい
ない。また、上記の熱処理温度及び水素の割合い等の条
件の他に熱処理時間等の条件も、仕様に応じて適宜変更
可能である。ここで、温度が高い程、更に時間が長い程
シリコン中の酸素析出物の消滅が表面からより深い領域
まで完全になされる。つまり、前記酸化膜の厚さが厚い
程、熱処理温度を高く、時間を長くする必要がある。
場合には、ウェハ表面に変質層が形成されたらしく、熱
処理後化学的にウェハ表面を0.1[μTrL]程度以
上除去する必要があった。通常の気密性を持った高温熱
処理装置で20[%]の水素を含むアルゴンガス中で相
当数の高温熱処理を行ったが爆発等の事故は起こってい
ない。また、上記の熱処理温度及び水素の割合い等の条
件の他に熱処理時間等の条件も、仕様に応じて適宜変更
可能である。ここで、温度が高い程、更に時間が長い程
シリコン中の酸素析出物の消滅が表面からより深い領域
まで完全になされる。つまり、前記酸化膜の厚さが厚い
程、熱処理温度を高く、時間を長くする必要がある。
また、前記実施例では、MOSキャパシタの製造に応用
したが、MOSFET及び他のMO8集積回路は勿論、
他の熱酸化膜を有する各種半導体素子のウェハ処理に適
用することができる。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施することができる。
したが、MOSFET及び他のMO8集積回路は勿論、
他の熱酸化膜を有する各種半導体素子のウェハ処理に適
用することができる。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施することができる。
第1図(a)(b)は本発明の一実施例方法に係わるM
OSキャパシタの製造工程を示す断面図、第2図は上記
第1図(a)に破線Pで囲んだ部分を拡大して示す模式
図、第3図は上記実施例方法による効果を説明するため
のものでグー1〜酸化膜の耐圧不良率を示す特性図であ
る。 11・・・3iウエハ、11a・・・ウェハの表面近傍
領域、’11b・・・ウェハの内部領域、12・・・熱
酸化膜(ゲート酸化膜)、13・・・リン添加多結晶シ
リコン膜。 出願人代理人 弁理士 鈴汀武彦 第1図 第2図 〜\〜−−−−− 第3図
OSキャパシタの製造工程を示す断面図、第2図は上記
第1図(a)に破線Pで囲んだ部分を拡大して示す模式
図、第3図は上記実施例方法による効果を説明するため
のものでグー1〜酸化膜の耐圧不良率を示す特性図であ
る。 11・・・3iウエハ、11a・・・ウェハの表面近傍
領域、’11b・・・ウェハの内部領域、12・・・熱
酸化膜(ゲート酸化膜)、13・・・リン添加多結晶シ
リコン膜。 出願人代理人 弁理士 鈴汀武彦 第1図 第2図 〜\〜−−−−− 第3図
Claims (4)
- (1)格子間酸素を含むシリコンウェハの表面近傍の酸
素を消滅させるシリコンウェハの処理方法において、前
記シリコンウェハを水素或いは水素を含む不活性ガス雰
囲気中で800[℃]以上に加熱することを特徴とする
シリコンウェハの処理方法。 - (2)前記シリコンウェハの処理温度を1000[℃]
以上に設定したことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のシリコンウェハの処理方法。 - (3)前記熱処理する際の雰囲気は、水素を20[%]
以下含む不活性ガス雰囲気であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項又は第2項記載のシリコンウェハの処
理方法。 - (4)前記不活性ガスとして、アルゴンを用いることを
特徴とする特許請求の範囲第3項記載のシリコンウェハ
の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3318185A JPS61193458A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | シリコンウエハの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3318185A JPS61193458A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | シリコンウエハの処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61193458A true JPS61193458A (ja) | 1986-08-27 |
Family
ID=12379332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3318185A Pending JPS61193458A (ja) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | シリコンウエハの処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61193458A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0673059A2 (en) * | 1994-03-07 | 1995-09-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor wafer with pre-process denudation |
JPH0897222A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-04-12 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコンウェーハの製造方法およびシリコンウェーハ |
US6809015B2 (en) | 1998-12-28 | 2004-10-26 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for heat treatment of silicon wafers and silicon wafer |
JP2006156973A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-06-15 | Toyota Motor Corp | 絶縁ゲート型半導体装置の製造方法 |
US7211141B2 (en) | 2003-08-12 | 2007-05-01 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for producing a wafer |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59202640A (ja) * | 1983-05-02 | 1984-11-16 | Toshiba Corp | 半導体ウエハの処理方法 |
-
1985
- 1985-02-21 JP JP3318185A patent/JPS61193458A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59202640A (ja) * | 1983-05-02 | 1984-11-16 | Toshiba Corp | 半導体ウエハの処理方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0673059A2 (en) * | 1994-03-07 | 1995-09-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor wafer with pre-process denudation |
EP0673059A3 (en) * | 1994-03-07 | 1998-09-16 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor wafer with pre-process denudation |
JPH0897222A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-04-12 | Toshiba Ceramics Co Ltd | シリコンウェーハの製造方法およびシリコンウェーハ |
US6809015B2 (en) | 1998-12-28 | 2004-10-26 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for heat treatment of silicon wafers and silicon wafer |
US7011717B2 (en) | 1998-12-28 | 2006-03-14 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for heat treatment of silicon wafers and silicon wafer |
US7211141B2 (en) | 2003-08-12 | 2007-05-01 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for producing a wafer |
JP2006156973A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-06-15 | Toyota Motor Corp | 絶縁ゲート型半導体装置の製造方法 |
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