JP2000068280A - 半導体シリコン基板におけるｉｇ能の評価方法、半導体シリコン基板及びその製造方法 - Google Patents
半導体シリコン基板におけるｉｇ能の評価方法、半導体シリコン基板及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の半導体シリコン基板におけるＩＧ能の
評価方法では、実際にデバイスプロセスを行う必要があ
ったり、酸化膜耐圧評価用のＭＯＳデバイスの作製等、
多大な時間、工数、費用を要するものであった。 【解決手段】 実験的にＩＧ能が良好となる酸素析出物
のサイズと密度との適性範囲を求めておき、この適性範
囲内に酸素析出物のサイズと密度が収まるようにＩＧ能
付与のための熱処理を、フォッカ−プランク方程式を用
いて計算したシミュレーションに基づいて行う。
評価方法では、実際にデバイスプロセスを行う必要があ
ったり、酸化膜耐圧評価用のＭＯＳデバイスの作製等、
多大な時間、工数、費用を要するものであった。 【解決手段】 実験的にＩＧ能が良好となる酸素析出物
のサイズと密度との適性範囲を求めておき、この適性範
囲内に酸素析出物のサイズと密度が収まるようにＩＧ能
付与のための熱処理を、フォッカ−プランク方程式を用
いて計算したシミュレーションに基づいて行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体シリコン基板
におけるＩＧ能の評価方法、半導体シリコン基板及びそ
の製造方法に関し、より詳細には各種の半導体デバイス
の基板として使用される半導体シリコン基板におけるＩ
Ｇ能の評価方法、ゲッタリング能に優れた半導体シリコ
ン基板、及びその製造方法に関する。
におけるＩＧ能の評価方法、半導体シリコン基板及びそ
の製造方法に関し、より詳細には各種の半導体デバイス
の基板として使用される半導体シリコン基板におけるＩ
Ｇ能の評価方法、ゲッタリング能に優れた半導体シリコ
ン基板、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＵＬＳＩデバイスの製造工程では、デバ
イスの構成に応じた種々のプロセスにおいて種々の熱処
理が施される。これらの熱処理工程において、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｕに代表される重金属汚染が存在していると、半
導体シリコン基板表面近傍に欠陥や電気的な準位が形成
され、デバイスの特性が劣化する。そのため、デバイス
の製造工程に入る前に、これら重金属をデバイスの形成
領域である半導体シリコン基板表面近傍から取り除いて
おく必要があり、ＩＧ（Intrinsic Gettering ）法や各
種のＥＧ（Extrinsic Gettering ）法等が前記重金属の
ゲッタリング法として採用されている。
イスの構成に応じた種々のプロセスにおいて種々の熱処
理が施される。これらの熱処理工程において、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｕに代表される重金属汚染が存在していると、半
導体シリコン基板表面近傍に欠陥や電気的な準位が形成
され、デバイスの特性が劣化する。そのため、デバイス
の製造工程に入る前に、これら重金属をデバイスの形成
領域である半導体シリコン基板表面近傍から取り除いて
おく必要があり、ＩＧ（Intrinsic Gettering ）法や各
種のＥＧ（Extrinsic Gettering ）法等が前記重金属の
ゲッタリング法として採用されている。
【０００３】前記半導体シリコン基板のＩＧ能は、酸素
析出物の量と相関があることが以前より知られており、
従来、選択エッチング後の酸素析出物密度の計測、ある
いは熱処理前後における赤外線吸収量の差（△［Ｏ
ｉ］）から酸素析出量を測定すること等により前記半導
体シリコン基板におけるＩＧ能を評価していた。
析出物の量と相関があることが以前より知られており、
従来、選択エッチング後の酸素析出物密度の計測、ある
いは熱処理前後における赤外線吸収量の差（△［Ｏ
ｉ］）から酸素析出量を測定すること等により前記半導
体シリコン基板におけるＩＧ能を評価していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
デバイスプロセスは、従来の高温プロセスから低温プロ
セスへと移行してきており、該低温プロセスにおいては
酸素析出物の成長が抑制されるため、近年のデバイスプ
ロセスでは、従来の酸素析出物の観察手法で観察が可能
な大きいサイズの酸素析出物を高密度で得ることが困難
になってきている。
デバイスプロセスは、従来の高温プロセスから低温プロ
セスへと移行してきており、該低温プロセスにおいては
酸素析出物の成長が抑制されるため、近年のデバイスプ
ロセスでは、従来の酸素析出物の観察手法で観察が可能
な大きいサイズの酸素析出物を高密度で得ることが困難
になってきている。
【０００５】このため、前記低温プロセスを経た半導体
シリコン基板では、従来の酸素析出物の観察手法、例え
ば、 選択エッチング後の光学顕微鏡を用いた観察で酸素析
出物を観察し、酸素析出物（欠陥）密度を測定する方法 熱処理前後における赤外線吸収量の差（△［Ｏｉ］）
から酸素析出物の量を測定する方法 等から推定したＩＧ能と、実際のＩＧ能にあまり強い相
関関係が成立しないという事態が生じるようになってき
ている。
シリコン基板では、従来の酸素析出物の観察手法、例え
ば、 選択エッチング後の光学顕微鏡を用いた観察で酸素析
出物を観察し、酸素析出物（欠陥）密度を測定する方法 熱処理前後における赤外線吸収量の差（△［Ｏｉ］）
から酸素析出物の量を測定する方法 等から推定したＩＧ能と、実際のＩＧ能にあまり強い相
関関係が成立しないという事態が生じるようになってき
ている。
【０００６】この理由としては、前記低温プロセスで
は、従来の選択エッチング後の光学顕微鏡を用いた観察
や、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いた観察では検出
が困難な微小な酸素析出物（欠陥）が多く生成し、これ
ら微小な欠陥が前記実際のＩＧ能には寄与し、かつこの
場合の赤外線吸収量の差△［Ｏｉ］は、従来の高温プロ
セスを経た半導体シリコン基板で現れる値よりもはるか
に小さい値を示すことが推定されている。
は、従来の選択エッチング後の光学顕微鏡を用いた観察
や、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いた観察では検出
が困難な微小な酸素析出物（欠陥）が多く生成し、これ
ら微小な欠陥が前記実際のＩＧ能には寄与し、かつこの
場合の赤外線吸収量の差△［Ｏｉ］は、従来の高温プロ
セスを経た半導体シリコン基板で現れる値よりもはるか
に小さい値を示すことが推定されている。
【０００７】以上のような現状から、低温プロセスを経
た半導体シリコン基板に関しては、現在のところ、実際
のＩＧ能の適当な評価指標がなく、ＩＧ能の評価には、 （１）実際に半導体シリコン基板をデバイスプロセスに
投入してデバイス歩留への影響を調べる （２）酸化膜耐圧等の電気特性を測定して評価する しか方法がなかった。
た半導体シリコン基板に関しては、現在のところ、実際
のＩＧ能の適当な評価指標がなく、ＩＧ能の評価には、 （１）実際に半導体シリコン基板をデバイスプロセスに
投入してデバイス歩留への影響を調べる （２）酸化膜耐圧等の電気特性を測定して評価する しか方法がなかった。
【０００８】しかし、これら（１）（２）の方法は、半
導体シリコン基板を実際のデバイスプロセスに投入する
必要があったり、酸化膜耐圧評価用のＭＯＳデバイスの
作製等、多大な時間、工数、費用を要するものであっ
た。このため、短時間、低コストで実際のＩＧ能の評価
が可能な方法の開発が課題となっていた。
導体シリコン基板を実際のデバイスプロセスに投入する
必要があったり、酸化膜耐圧評価用のＭＯＳデバイスの
作製等、多大な時間、工数、費用を要するものであっ
た。このため、短時間、低コストで実際のＩＧ能の評価
が可能な方法の開発が課題となっていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記課題を
解決するために、本発明に係る半導体シリコン基板にお
けるＩＧ能の評価方法（１）は、酸素析出物の対角線長
をＬ（ｎｍ）とし、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）とした場
合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係が成立するか否かによりＩＧ能を評価することを
特徴としている。
解決するために、本発明に係る半導体シリコン基板にお
けるＩＧ能の評価方法（１）は、酸素析出物の対角線長
をＬ（ｎｍ）とし、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）とした場
合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係が成立するか否かによりＩＧ能を評価することを
特徴としている。
【００１０】上記半導体シリコン基板におけるＩＧ能の
評価方法（１）によれば、前記酸素析出物の対角線長Ｌ
（ｎｍ）と密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）とを、計算機シミュレ
−ションから求めることが可能であり、半導体シリコン
基板を実際のデバイスプロセスに投入する必要はなく、
また酸化膜耐圧評価用のＭＯＳデバイスを作製する必要
もなく、短時間、低コストで実際のＩＧ能の正確な評価
が可能となる。
評価方法（１）によれば、前記酸素析出物の対角線長Ｌ
（ｎｍ）と密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）とを、計算機シミュレ
−ションから求めることが可能であり、半導体シリコン
基板を実際のデバイスプロセスに投入する必要はなく、
また酸化膜耐圧評価用のＭＯＳデバイスを作製する必要
もなく、短時間、低コストで実際のＩＧ能の正確な評価
が可能となる。
【００１１】また、本発明に係る半導体シリコン基板に
おけるＩＧ能の評価方法（２）は、上記半導体シリコン
基板におけるＩＧ能の評価方法（１）において、前記酸
素析出物の対角線長Ｌ（ｎｍ）と密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）
とを、熱処理条件を入力してフォッカ−プランク方程式
を用いた計算機シミュレ−ションから求め、その上で前
記関係が成立するか否かの判断を行うことを特徴として
いる。
おけるＩＧ能の評価方法（２）は、上記半導体シリコン
基板におけるＩＧ能の評価方法（１）において、前記酸
素析出物の対角線長Ｌ（ｎｍ）と密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）
とを、熱処理条件を入力してフォッカ−プランク方程式
を用いた計算機シミュレ−ションから求め、その上で前
記関係が成立するか否かの判断を行うことを特徴として
いる。
【００１２】上記半導体シリコン基板におけるＩＧ能の
評価方法（２）によれば、計算機シミュレ−ションによ
り正確に前記酸素析出物の対角線長Ｌ（ｎｍ）と密度Ｄ
（個／ｃｍ3 ）とを求めることができ、実際のＩＧ能の
評価を正確に極めて短時間に行うことができる。
評価方法（２）によれば、計算機シミュレ−ションによ
り正確に前記酸素析出物の対角線長Ｌ（ｎｍ）と密度Ｄ
（個／ｃｍ3 ）とを求めることができ、実際のＩＧ能の
評価を正確に極めて短時間に行うことができる。
【００１３】また、本発明に係る半導体シリコン基板
（１）は、熱処理条件を入力することにより、計算機シ
ミュレ−ションから求めた酸素析出物の対角線長をＬ
（ｎｍ）とし、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）とした場合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係が成立することを特徴としている。
（１）は、熱処理条件を入力することにより、計算機シ
ミュレ−ションから求めた酸素析出物の対角線長をＬ
（ｎｍ）とし、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）とした場合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係が成立することを特徴としている。
【００１４】上記した半導体シリコン基板（１）は実際
のＩＧ能に優れており、従って、デバイス製造を高歩留
りで実施することを可能ならしめるものである。
のＩＧ能に優れており、従って、デバイス製造を高歩留
りで実施することを可能ならしめるものである。
【００１５】また、本発明に係る半導体シリコン基板
（２）は、上記半導体シリコン基板（１）において、前
記対角線長Ｌが０．１μｍ以下であることを特徴として
いる。上記した半導体シリコン基板（２）によれば、従
来の選択エッチング後の光学顕微鏡を用いた観察や、透
過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いた観察では検出が困難
な微小な酸素析出物（欠陥）が多く生成していても、こ
れら微小な欠陥を考慮に入れた実際のＩＧ能に優れた半
導体シリコン基板を提供することができる。
（２）は、上記半導体シリコン基板（１）において、前
記対角線長Ｌが０．１μｍ以下であることを特徴として
いる。上記した半導体シリコン基板（２）によれば、従
来の選択エッチング後の光学顕微鏡を用いた観察や、透
過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いた観察では検出が困難
な微小な酸素析出物（欠陥）が多く生成していても、こ
れら微小な欠陥を考慮に入れた実際のＩＧ能に優れた半
導体シリコン基板を提供することができる。
【００１６】また、本発明に係る半導体シリコン基板
（３）は、上記半導体シリコン基板（１）又は（２）に
おいて、前記計算機シミュレ−ションがフォッカ−プラ
ンク方程式に基づいて行われていることを特徴としてい
る。上記した半導体シリコン基板（３）によれば、前記
計算機シミュレ−ションの精度を上げることができ、実
際のＩＧ能に優れた半導体シリコン基板をより確実に提
供することができる。
（３）は、上記半導体シリコン基板（１）又は（２）に
おいて、前記計算機シミュレ−ションがフォッカ−プラ
ンク方程式に基づいて行われていることを特徴としてい
る。上記した半導体シリコン基板（３）によれば、前記
計算機シミュレ−ションの精度を上げることができ、実
際のＩＧ能に優れた半導体シリコン基板をより確実に提
供することができる。
【００１７】また、本発明に係る半導体シリコン基板の
製造方法（１）は、熱処理条件を入力し、計算機シミュ
レ−ションから求めた酸素析出物の対角線長をＬ（ｎ
ｍ）とし、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）とした場合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係が成立するように熱処理を施す工程を含むことを
特徴としている。
製造方法（１）は、熱処理条件を入力し、計算機シミュ
レ−ションから求めた酸素析出物の対角線長をＬ（ｎ
ｍ）とし、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）とした場合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係が成立するように熱処理を施す工程を含むことを
特徴としている。
【００１８】上記した半導体シリコン基板の製造方法
（１）によれば、前記酸素析出物の対角線長Ｌ（ｎｍ）
と密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）とを、計算機シミュレ−ション
から求めるので、ＩＧ能の評価のために半導体シリコン
基板を実際のデバイスプロセスに投入する必要はなく、
また酸化膜耐圧評価用のＭＯＳデバイスを作製する必要
もなく、短時間、低コストで実際のＩＧ能に優れた半導
体シリコン基板を製造することができる。
（１）によれば、前記酸素析出物の対角線長Ｌ（ｎｍ）
と密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）とを、計算機シミュレ−ション
から求めるので、ＩＧ能の評価のために半導体シリコン
基板を実際のデバイスプロセスに投入する必要はなく、
また酸化膜耐圧評価用のＭＯＳデバイスを作製する必要
もなく、短時間、低コストで実際のＩＧ能に優れた半導
体シリコン基板を製造することができる。
【００１９】また、本発明に係る半導体シリコン基板の
製造方法（２）は、上記半導体シリコン基板の製造方法
（１）において、前記対角線長Ｌが０．１μｍ以下であ
ることを特徴としている。上記した半導体シリコン基板
の製造方法（２）によれば、従来の選択エッチング後の
光学顕微鏡を用いた観察や、透過型電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）を用いた観察では検出が困難な微小な酸素析出物
（欠陥）が多く生成していても、これら微小な欠陥をも
考慮に入れた実際のＩＧ能に優れた半導体シリコン基板
の製造が可能になる。
製造方法（２）は、上記半導体シリコン基板の製造方法
（１）において、前記対角線長Ｌが０．１μｍ以下であ
ることを特徴としている。上記した半導体シリコン基板
の製造方法（２）によれば、従来の選択エッチング後の
光学顕微鏡を用いた観察や、透過型電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）を用いた観察では検出が困難な微小な酸素析出物
（欠陥）が多く生成していても、これら微小な欠陥をも
考慮に入れた実際のＩＧ能に優れた半導体シリコン基板
の製造が可能になる。
【００２０】また、本発明に係る半導体シリコン基板の
製造方法（３）は、上記半導体シリコン基板の製造方法
（１）又は（２）において、前記計算機シミュレ−ショ
ンをフォッカ−プランク方程式に基づいて行うことを特
徴としている。上記した半導体シリコン基板の製造方法
（３）によれば、前記計算機シミュレ−ションの精度を
上げることができ、実際のＩＧ能に優れた半導体シリコ
ン基板をより確実に製造することができる。
製造方法（３）は、上記半導体シリコン基板の製造方法
（１）又は（２）において、前記計算機シミュレ−ショ
ンをフォッカ−プランク方程式に基づいて行うことを特
徴としている。上記した半導体シリコン基板の製造方法
（３）によれば、前記計算機シミュレ−ションの精度を
上げることができ、実際のＩＧ能に優れた半導体シリコ
ン基板をより確実に製造することができる。
【００２１】また、本発明に係る半導体シリコン基板の
製造方法（４）は、実験的にゲッタリング能が良好とな
る熱処理条件を求めておき、他方、該熱処理条件から計
算機シミュレ−ションによるゲッタリング能が良好とな
る酸素析出物のサイズと密度との適性範囲を求めてお
き、以後はこの適性範囲内に計算機シミュレ−ションか
ら求めた酸素析出物のサイズと密度が収まるようにゲッ
タリング能付与のための熱処理を施す工程を含むことを
特徴としている。
製造方法（４）は、実験的にゲッタリング能が良好とな
る熱処理条件を求めておき、他方、該熱処理条件から計
算機シミュレ−ションによるゲッタリング能が良好とな
る酸素析出物のサイズと密度との適性範囲を求めてお
き、以後はこの適性範囲内に計算機シミュレ−ションか
ら求めた酸素析出物のサイズと密度が収まるようにゲッ
タリング能付与のための熱処理を施す工程を含むことを
特徴としている。
【００２２】上記した半導体シリコン基板の製造方法
（４）によれば、実験的にゲッタリング能が良好となる
熱処理条件を求めておき、他方、該熱処理条件から計算
機シミュレ−ションによるゲッタリング能が良好となる
酸素析出物のサイズと密度との適性範囲を求めておくの
で、一旦酸素析出物のサイズと密度との適性範囲を求め
ておけば、以後はこの適性範囲内に計算機シミュレ−シ
ョンから求めた酸素析出物のサイズと密度が収まるよう
にゲッタリング能付与のための熱処理を施こせば、実際
のＩＧ能に優れた半導体シリコン基板を確実に製造する
ことができる。従って、短時間、低コストで実際のＩＧ
能に優れた半導体シリコン基板を製造することができ
る。
（４）によれば、実験的にゲッタリング能が良好となる
熱処理条件を求めておき、他方、該熱処理条件から計算
機シミュレ−ションによるゲッタリング能が良好となる
酸素析出物のサイズと密度との適性範囲を求めておくの
で、一旦酸素析出物のサイズと密度との適性範囲を求め
ておけば、以後はこの適性範囲内に計算機シミュレ−シ
ョンから求めた酸素析出物のサイズと密度が収まるよう
にゲッタリング能付与のための熱処理を施こせば、実際
のＩＧ能に優れた半導体シリコン基板を確実に製造する
ことができる。従って、短時間、低コストで実際のＩＧ
能に優れた半導体シリコン基板を製造することができ
る。
【００２３】また、本発明に係る半導体シリコン基板の
製造方法（５）は、上記半導体シリコン基板の製造方法
（４）において、前記計算機シミュレ−ションをフォッ
カ−プランク方程式に基づいて行うことを特徴としてい
る。上記した半導体シリコン基板の製造方法（５）によ
れば、前記計算機シミュレ−ションの精度を上げること
ができ、実際のＩＧ能に優れた半導体シリコン基板をよ
り確実に製造することができる。
製造方法（５）は、上記半導体シリコン基板の製造方法
（４）において、前記計算機シミュレ−ションをフォッ
カ−プランク方程式に基づいて行うことを特徴としてい
る。上記した半導体シリコン基板の製造方法（５）によ
れば、前記計算機シミュレ−ションの精度を上げること
ができ、実際のＩＧ能に優れた半導体シリコン基板をよ
り確実に製造することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体シリコ
ン基板におけるＩＧ能の評価方法、半導体シリコン基板
及びその製造方法の実施の形態を説明する。本発明者ら
が見い出した、従来は観察が不可能であった微小酸素析
出物をも考慮に入れたＩＧ能の評価方法では、詳細を後
述するフォッカープランク方程式を用いた計算機シミュ
レーションにより(M. Schrems et al., Semiconductor
Silicon 1990, p144 ）、熱処理条件と酸素析出物サイ
ズの分布を計算し、この酸素析出物サイズの分布をＩＧ
能の管理指標として用いる。
ン基板におけるＩＧ能の評価方法、半導体シリコン基板
及びその製造方法の実施の形態を説明する。本発明者ら
が見い出した、従来は観察が不可能であった微小酸素析
出物をも考慮に入れたＩＧ能の評価方法では、詳細を後
述するフォッカープランク方程式を用いた計算機シミュ
レーションにより(M. Schrems et al., Semiconductor
Silicon 1990, p144 ）、熱処理条件と酸素析出物サイ
ズの分布を計算し、この酸素析出物サイズの分布をＩＧ
能の管理指標として用いる。
【００２５】まず、ＩＧ能を有する半導体シリコン基板
の熱処理条件を実験的に求める。そのために所定の特
性、例えば比抵抗ρ、酸素濃度［Ｏｉ］を有するサンプ
ル半導体シリコン基板に、ＩＧ能を明らかにするため
に、重金属による汚染処理を施し、その後、種々の温
度、時間での熱処理を施し、例えばＷｒｉｇｈｔ Ｅｔ
ｃｈ５ｍｉｎ後における、半導体シリコン基板表面及び
断面の観察を行う。
の熱処理条件を実験的に求める。そのために所定の特
性、例えば比抵抗ρ、酸素濃度［Ｏｉ］を有するサンプ
ル半導体シリコン基板に、ＩＧ能を明らかにするため
に、重金属による汚染処理を施し、その後、種々の温
度、時間での熱処理を施し、例えばＷｒｉｇｈｔ Ｅｔ
ｃｈ５ｍｉｎ後における、半導体シリコン基板表面及び
断面の観察を行う。
【００２６】この時、半導体シリコン基板に十分なＩＧ
能があれば、半導体シリコン基板表面で重金属シリサイ
ドのＳｈａｌｌｏｗ Ｐｉｔｓ（ＳＰ）は観察されな
い。
能があれば、半導体シリコン基板表面で重金属シリサイ
ドのＳｈａｌｌｏｗ Ｐｉｔｓ（ＳＰ）は観察されな
い。
【００２７】次に各温度、各熱処理時間における酸素析
出物の密度Ｄと対角線長Ｌを計算機シミュレーションに
より求める。
出物の密度Ｄと対角線長Ｌを計算機シミュレーションに
より求める。
【００２８】以上の結果から、ＩＧ能に優れた半導体シ
リコン基板における板状酸素析出物の対角線長Ｌ（ｎ
ｍ）と密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）との関係を求める。
リコン基板における板状酸素析出物の対角線長Ｌ（ｎ
ｍ）と密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）との関係を求める。
【００２９】また、この関係は半導体シリコン基板の種
類によらないか否かを判断するために、種々の異なる品
種の半導体シリコン基板を用いて同様の実験および計算
機シミュレーションを行う。
類によらないか否かを判断するために、種々の異なる品
種の半導体シリコン基板を用いて同様の実験および計算
機シミュレーションを行う。
【００３０】品種の異なる半導体シリコン基板として
は、例えばｐ／ｐ−エピタキシャル半導体シリコン基
板、炭素をドープしたｐ／ｐ−エピタキシャル半導体シ
リコン基板、窒素をドープしたｐ／ｐ−エピタキシャル
半導体シリコン基板、ボロンをドープしたｐ／ｐ＋エピ
タキシャル半導体シリコン基板等を挙げることができ
る。
は、例えばｐ／ｐ−エピタキシャル半導体シリコン基
板、炭素をドープしたｐ／ｐ−エピタキシャル半導体シ
リコン基板、窒素をドープしたｐ／ｐ−エピタキシャル
半導体シリコン基板、ボロンをドープしたｐ／ｐ＋エピ
タキシャル半導体シリコン基板等を挙げることができ
る。
【００３１】本発明者らは上記実験、および計算機を用
いたシミュレーションの結果から、板状酸素析出物の対
角線長をＬ（ｎｍ）とし、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）とし
た場合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係が成立するように熱処理を施すと、得られる半導
体シリコン基板の実際のＩＧ能が良好であることを見い
出した。
いたシミュレーションの結果から、板状酸素析出物の対
角線長をＬ（ｎｍ）とし、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）とし
た場合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係が成立するように熱処理を施すと、得られる半導
体シリコン基板の実際のＩＧ能が良好であることを見い
出した。
【００３２】本実施の形態で用いた計算機を用いたシミ
ュレ−ションはSchrems らにより開発されたものであり
（M. Schrems et al., Semiconductor Silicon 1990, p
144）、以下にその概略を述べる。
ュレ−ションはSchrems らにより開発されたものであり
（M. Schrems et al., Semiconductor Silicon 1990, p
144）、以下にその概略を述べる。
【００３３】シリコン単結晶中における酸素析出挙動を
酸素析出物半径ｒと熱処理時間ｔを関数とするサイズ分
布関数ｆ（ｒ、ｔ）を用いて表し、ｆ（ｒ、ｔ）の時間
変化を下記のフォッカープランク方程式を解くことで求
める。
酸素析出物半径ｒと熱処理時間ｔを関数とするサイズ分
布関数ｆ（ｒ、ｔ）を用いて表し、ｆ（ｒ、ｔ）の時間
変化を下記のフォッカープランク方程式を解くことで求
める。
【００３４】
【数１】
【００３５】
【数２】
【００３６】ここで数２式中のＡ（ｒ、ｔ）とＢ（ｒ、
ｔ）とは次の関係を満たす。
ｔ）とは次の関係を満たす。
【００３７】
【数３】
【００３８】数３式において、ｋはボルツマン定数を、
Ｔは絶対温度を、また、△Ｇ＝△Ｇ（ｒ、ｔ）は半径ｒ
の酸素析出物形成に伴うＧｉｂｂｓの自由エネルギー変
化量をそれぞれあらわしている。
Ｔは絶対温度を、また、△Ｇ＝△Ｇ（ｒ、ｔ）は半径ｒ
の酸素析出物形成に伴うＧｉｂｂｓの自由エネルギー変
化量をそれぞれあらわしている。
【００３９】そして、任意の熱処理後のｆ（ｒ、ｔ）か
ら、酸素析出物の密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）、及び板状酸素
析出物の対角線長Ｌ（ｎｍ）を次式を用いて計算する。
ら、酸素析出物の密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）、及び板状酸素
析出物の対角線長Ｌ（ｎｍ）を次式を用いて計算する。
【００４０】
【数４】
【００４１】
【数５】
【００４２】ここでβは板状酸素析出物のアスペクト比
（板状酸素析出物の厚さ／対角線長）であり、０．０１
程度の値をとる。
（板状酸素析出物の厚さ／対角線長）であり、０．０１
程度の値をとる。
【００４３】次に、実施の形態に係る半導体シリコン基
板におけるＩＧ能の評価アルゴリズムを図１に示したフ
ロ−チャ−トに基づいて説明する。まず、結晶育成時の
酸素析出物の挙動を計算する。ステップＳ１において、
入力データとして初期酸素濃度、結晶引上速度、
炉内温度分布、結晶部位を与えると、ステップＳ２に
おいて、育成後（すなわちａｓ−ｇｒｏｗｎ状態）の 酸素析出物密度と、平均酸素析出物サイズを得るこ
とができる。
板におけるＩＧ能の評価アルゴリズムを図１に示したフ
ロ−チャ−トに基づいて説明する。まず、結晶育成時の
酸素析出物の挙動を計算する。ステップＳ１において、
入力データとして初期酸素濃度、結晶引上速度、
炉内温度分布、結晶部位を与えると、ステップＳ２に
おいて、育成後（すなわちａｓ−ｇｒｏｗｎ状態）の 酸素析出物密度と、平均酸素析出物サイズを得るこ
とができる。
【００４４】次に、ステップＳ３において、デバイスプ
ロセス前に、通常、半導体シリコン基板メーカで実施さ
れる熱処理の条件のうち、熱処理温度と、熱処理時
間を入力データとして与える。ここには、ドナキラー処
理、エピタキシャル半導体シリコン基板ならばエピタキ
シャル成長処理、ＤＺ−ＩＧ処理などが含まれる。する
と、ステップＳ４において、前記熱処理後における酸
素析出物密度と平均酸素析出物サイズを得ることがで
きる。
ロセス前に、通常、半導体シリコン基板メーカで実施さ
れる熱処理の条件のうち、熱処理温度と、熱処理時
間を入力データとして与える。ここには、ドナキラー処
理、エピタキシャル半導体シリコン基板ならばエピタキ
シャル成長処理、ＤＺ−ＩＧ処理などが含まれる。する
と、ステップＳ４において、前記熱処理後における酸
素析出物密度と平均酸素析出物サイズを得ることがで
きる。
【００４５】次に、ステップＳ５において、デバイスプ
ロセスの各ステップにおける熱処理温度と、熱処理
時間を入力データとして与える。その結果、ステップＳ
６において、任意のステップ後における板状酸素析出
物の対角線長Ｌ（ｎｍ）と、密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）を
出力データとして得ることができる。最後に、ステップ
Ｓ７において、この対角線長Ｌと密度Ｄが上記関係式を
満たすか否かで得られた半導体シリコン基板のＩＧ能の
有無を判断する。なお、半導体シリコン基板におけるＩ
Ｇ能の本評価方法は、一旦酸素析出物のサイズと密度と
の適性範囲を求めておけば、パソコンで行っても１５分
程度で終えることができ、かつ実験も不要である。
ロセスの各ステップにおける熱処理温度と、熱処理
時間を入力データとして与える。その結果、ステップＳ
６において、任意のステップ後における板状酸素析出
物の対角線長Ｌ（ｎｍ）と、密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）を
出力データとして得ることができる。最後に、ステップ
Ｓ７において、この対角線長Ｌと密度Ｄが上記関係式を
満たすか否かで得られた半導体シリコン基板のＩＧ能の
有無を判断する。なお、半導体シリコン基板におけるＩ
Ｇ能の本評価方法は、一旦酸素析出物のサイズと密度と
の適性範囲を求めておけば、パソコンで行っても１５分
程度で終えることができ、かつ実験も不要である。
【００４６】本発明者らはこの方法で、実際の実験、お
よび熱処理条件から計算した、対角線長Ｌ、密度Ｄと、
ＩＧ能の関係について検討した結果、板状酸素析出物の
対角線長をＬ（ｎｍ）とし、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）と
した場合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係を満たしている半導体シリコン基板の場合、実際
のＩＧ能が良好であることを上記したように見い出し
た。
よび熱処理条件から計算した、対角線長Ｌ、密度Ｄと、
ＩＧ能の関係について検討した結果、板状酸素析出物の
対角線長をＬ（ｎｍ）とし、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）と
した場合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係を満たしている半導体シリコン基板の場合、実際
のＩＧ能が良好であることを上記したように見い出し
た。
【００４７】この関係は、以下の新規な知見を意味して
いる。 （１）酸素析出物が、選択エッチング後、光学顕微鏡で
観察できない程小さいサイズのものであっても、酸素析
出物密度が大きければ十分なＩＧ能を有する場合があり
得る。 （２）板状酸素析出物の対角線長Ｌが小さいほど、上記
関係式をみたすために必要な酸素析出量（Ｌ3 ×Ｄに比
例）は小さくなる。このため、酸素析出物の大きさが光
学顕微鏡での検出限界以下となる領域（対角線長Ｌが
０．１μｍ以下）では、従来の評価指標のひとつであ
る、赤外線吸収量の差△［Ｏｉ］を赤外線吸収によって
測定しても、この赤外線吸収量の差△［Ｏｉ］はＩＧ能
の指標とはなり得ない。
いる。 （１）酸素析出物が、選択エッチング後、光学顕微鏡で
観察できない程小さいサイズのものであっても、酸素析
出物密度が大きければ十分なＩＧ能を有する場合があり
得る。 （２）板状酸素析出物の対角線長Ｌが小さいほど、上記
関係式をみたすために必要な酸素析出量（Ｌ3 ×Ｄに比
例）は小さくなる。このため、酸素析出物の大きさが光
学顕微鏡での検出限界以下となる領域（対角線長Ｌが
０．１μｍ以下）では、従来の評価指標のひとつであ
る、赤外線吸収量の差△［Ｏｉ］を赤外線吸収によって
測定しても、この赤外線吸収量の差△［Ｏｉ］はＩＧ能
の指標とはなり得ない。
【００４８】このため、板状酸素析出物のサイズが前記
光学顕微鏡での検出限界以下となる領域では、本実施の
形態に係る方法を採用しない限り、半導体シリコン基板
におけるＩＧ能を、実際に半導体シリコン基板をデバイ
スプロセスに投入してデバイス歩留への影響を調べる
か、あるいは酸化膜耐圧等の電気特性を測定して評価す
る等を行うことなく、予測することは不可能である。
光学顕微鏡での検出限界以下となる領域では、本実施の
形態に係る方法を採用しない限り、半導体シリコン基板
におけるＩＧ能を、実際に半導体シリコン基板をデバイ
スプロセスに投入してデバイス歩留への影響を調べる
か、あるいは酸化膜耐圧等の電気特性を測定して評価す
る等を行うことなく、予測することは不可能である。
【００４９】また本実施の形態に係る方法は、赤外線吸
収が強すぎて、赤外線吸収の測定により赤外線吸収量の
差△［Ｏｉ］を測定する方法を適用することができなか
った、Ｐ+ 、Ｐ++、Ｎ+ 、Ｎ++等の低抵抗半導体シリコ
ン基板に対しても適用することができ、これら低抵抗半
導体シリコン基板に関するＩＧ能を簡易に予測すること
を可能にした。
収が強すぎて、赤外線吸収の測定により赤外線吸収量の
差△［Ｏｉ］を測定する方法を適用することができなか
った、Ｐ+ 、Ｐ++、Ｎ+ 、Ｎ++等の低抵抗半導体シリコ
ン基板に対しても適用することができ、これら低抵抗半
導体シリコン基板に関するＩＧ能を簡易に予測すること
を可能にした。
【００５０】本実施の形態に係る方法を用いることによ
り、一旦ＩＧ能を有する酸素析出物のサイズと密度との
適性範囲を求めておけば、以後は実験を行うことなく、
計算機シミュレーションを実行するのみで熱処理による
ＩＧ能の変化が予測可能となる。これにより、比較的容
易に、ＩＧ能付与のための、熱処理の条件の最適化を図
ることが可能となる。また、本実施の形態に係る方法で
は、一旦ＩＧ能を有する酸素析出物のサイズと密度との
適性範囲を求めておけば、以後は実験が不要であり、テ
ストのための半導体シリコン基板や評価工数の大幅な削
減が可能であり、優れたＩＧ能を有する半導体シリコン
基板の製造コストの大幅な削減が可能となる。
り、一旦ＩＧ能を有する酸素析出物のサイズと密度との
適性範囲を求めておけば、以後は実験を行うことなく、
計算機シミュレーションを実行するのみで熱処理による
ＩＧ能の変化が予測可能となる。これにより、比較的容
易に、ＩＧ能付与のための、熱処理の条件の最適化を図
ることが可能となる。また、本実施の形態に係る方法で
は、一旦ＩＧ能を有する酸素析出物のサイズと密度との
適性範囲を求めておけば、以後は実験が不要であり、テ
ストのための半導体シリコン基板や評価工数の大幅な削
減が可能であり、優れたＩＧ能を有する半導体シリコン
基板の製造コストの大幅な削減が可能となる。
【００５１】
【実施例及び比較例】６インチ径、ｐ型（１００）ＣＺ
−Ｓｉ基板、比抵抗ρ＝４．５〜６．０Ω・ｃｍ、酸素
濃度［Ｏｉ］＝１６．０〜１６．５×１０17ａｔｏｍｓ
／ｃｍ3 （ｏｌｄ ＡＳＴＭ）であるサンプル半導体シ
リコン基板に、ＩＧ能を明らかにするために、Ｎｉ、１
×１０12ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 の濃度での汚染処理を施し
た。その後、８００℃で２、４、８、１６時間、９００
℃で１、２、４、８時間、９５０℃で１、２、４、８時
間、１０００℃で１、４、８、１６時間の熱処理を施
し、Ｗｒｉｇｈｔ Ｅｔｃｈ ５ｍｉｎ後における、半
導体シリコン基板表面及び断面の観察を行った。
−Ｓｉ基板、比抵抗ρ＝４．５〜６．０Ω・ｃｍ、酸素
濃度［Ｏｉ］＝１６．０〜１６．５×１０17ａｔｏｍｓ
／ｃｍ3 （ｏｌｄ ＡＳＴＭ）であるサンプル半導体シ
リコン基板に、ＩＧ能を明らかにするために、Ｎｉ、１
×１０12ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 の濃度での汚染処理を施し
た。その後、８００℃で２、４、８、１６時間、９００
℃で１、２、４、８時間、９５０℃で１、２、４、８時
間、１０００℃で１、４、８、１６時間の熱処理を施
し、Ｗｒｉｇｈｔ Ｅｔｃｈ ５ｍｉｎ後における、半
導体シリコン基板表面及び断面の観察を行った。
【００５２】図２に、半導体シリコン基板表面での各熱
処理温度と時間におけるＮｉシリサイドのＳｈａｌｌｏ
ｗ Ｐｉｔｓ（ＳＰ）の密度を示す。８００℃では、２
時間ではＳＰが観察されたが、４時間では観察されなか
った９００℃では、１時間ではＳＰが観察されたが、２
時間では観察されなかった９５０℃では、２時間ではＳ
Ｐが観察されたが、４時間では観察されなかった１００
０℃では、４時間ではまだＳＰが観察されたが、８時間
では観察されなかった。また、半導体シリコン基板断面
における酸素析出物のエッチピットの光学顕微鏡による
観察では、１０００℃×１０ｈｒのサンプルを除き酸素
析出物密度はすべて、検出限界以下であった。
処理温度と時間におけるＮｉシリサイドのＳｈａｌｌｏ
ｗ Ｐｉｔｓ（ＳＰ）の密度を示す。８００℃では、２
時間ではＳＰが観察されたが、４時間では観察されなか
った９００℃では、１時間ではＳＰが観察されたが、２
時間では観察されなかった９５０℃では、２時間ではＳ
Ｐが観察されたが、４時間では観察されなかった１００
０℃では、４時間ではまだＳＰが観察されたが、８時間
では観察されなかった。また、半導体シリコン基板断面
における酸素析出物のエッチピットの光学顕微鏡による
観察では、１０００℃×１０ｈｒのサンプルを除き酸素
析出物密度はすべて、検出限界以下であった。
【００５３】８００、９００、９５０℃の各温度、各時
間の熱処理を施したものに、さらに１０００℃で１６時
間の追加の熱処理を施し、酸素析出物を顕在化させてそ
の密度Ｄを測定した。その結果、８００℃で約５×１０
9 ｃｍ-3、９００℃で約６×１０8 ｃｍ-3、９５０℃で
約５×１０7 ｃｍ-3、１０００℃では約１×１０6 ｃｍ
-3であることがわかった。
間の熱処理を施したものに、さらに１０００℃で１６時
間の追加の熱処理を施し、酸素析出物を顕在化させてそ
の密度Ｄを測定した。その結果、８００℃で約５×１０
9 ｃｍ-3、９００℃で約６×１０8 ｃｍ-3、９５０℃で
約５×１０7 ｃｍ-3、１０００℃では約１×１０6 ｃｍ
-3であることがわかった。
【００５４】これら８００℃、９００℃、９５０℃、１
０００℃での各熱処理時間における板状酸素析出物の対
角線長Ｌをフォッカープランク方程式を用いた計算機シ
ミュレーションで求めた結果を図３に示す。ＳＰが観察
されなくなった時の板状酸素析出物の対角線長Ｌは、８
００℃、４時間でＬ＝３０ｎｍ、９００℃、２時間でＬ
＝８０ｎｍ、９５０℃、４時間でＬ＝２００ｎｍ、１０
００℃、８時間でＬ＝４５０ｎｍとなった。
０００℃での各熱処理時間における板状酸素析出物の対
角線長Ｌをフォッカープランク方程式を用いた計算機シ
ミュレーションで求めた結果を図３に示す。ＳＰが観察
されなくなった時の板状酸素析出物の対角線長Ｌは、８
００℃、４時間でＬ＝３０ｎｍ、９００℃、２時間でＬ
＝８０ｎｍ、９５０℃、４時間でＬ＝２００ｎｍ、１０
００℃、８時間でＬ＝４５０ｎｍとなった。
【００５５】以上の結果から、図４に示すようにＩＧ能
に優れた半導体シリコン基板における板状酸素析出物の
対角線長Ｌ（ｎｍ）と密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）との関係
を、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 と決定することができた。
に優れた半導体シリコン基板における板状酸素析出物の
対角線長Ｌ（ｎｍ）と密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）との関係
を、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 と決定することができた。
【００５６】また、この関係は半導体シリコン基板の種
類によらないことを以下に示す。種々の品種の半導体シ
リコン基板として、ｐ／ｐ−エピタキシャル半導体シ
リコン基板、炭素を１×１０16／ｃｍ3 以上ドープし
たｐ／ｐ−エピタキシャル半導体シリコン基板、窒素
を１×１０13／ｃｍ3 以上ドープしたｐ／ｐ−エピタキ
シャル半導体シリコン基板、ボロンをドープした比抵
抗が２０ｍΩｃｍ〜５００ｍΩｃｍのｐ／ｐ＋エピタキ
シャル半導体シリコン基板、ボロンをドープした比抵
抗が１ｍΩｃｍ〜２０ｍΩｃｍのｐ／ｐ＋エピタキシャ
ル半導体シリコン基板を用意した。これら半導体シリコ
ン基板にＮｉ、１×１０12ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 の濃度で
の汚染処理を施した後、数種類の熱処理を施し、ＳＰの
発生状況を調査した。
類によらないことを以下に示す。種々の品種の半導体シ
リコン基板として、ｐ／ｐ−エピタキシャル半導体シ
リコン基板、炭素を１×１０16／ｃｍ3 以上ドープし
たｐ／ｐ−エピタキシャル半導体シリコン基板、窒素
を１×１０13／ｃｍ3 以上ドープしたｐ／ｐ−エピタキ
シャル半導体シリコン基板、ボロンをドープした比抵
抗が２０ｍΩｃｍ〜５００ｍΩｃｍのｐ／ｐ＋エピタキ
シャル半導体シリコン基板、ボロンをドープした比抵
抗が１ｍΩｃｍ〜２０ｍΩｃｍのｐ／ｐ＋エピタキシャ
ル半導体シリコン基板を用意した。これら半導体シリコ
ン基板にＮｉ、１×１０12ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 の濃度で
の汚染処理を施した後、数種類の熱処理を施し、ＳＰの
発生状況を調査した。
【００５７】さらに、酸素析出物の密度Ｄと対角線長Ｌ
をフォッカープランク方程式を用いた計算機シミュレー
ションにより求めた。これらの結果を図５に示す。図５
中に実線で示した線は、図４で求めたＩＧ能に優れた半
導体シリコン基板における酸素析出物の対角線長Ｌと密
度Ｄとの関係を示している。この図５から、対角線長Ｌ
と密度Ｄとの関係は半導体シリコン基板の種類によら
ず、すべての半導体シリコン基板に適用可能であること
が明らかになった。
をフォッカープランク方程式を用いた計算機シミュレー
ションにより求めた。これらの結果を図５に示す。図５
中に実線で示した線は、図４で求めたＩＧ能に優れた半
導体シリコン基板における酸素析出物の対角線長Ｌと密
度Ｄとの関係を示している。この図５から、対角線長Ｌ
と密度Ｄとの関係は半導体シリコン基板の種類によら
ず、すべての半導体シリコン基板に適用可能であること
が明らかになった。
【００５８】上記した実施例に係る半導体シリコン基板
におけるＩＧ能の評価方法では、酸化膜耐圧評価用のＭ
ＯＳデバイス作製の必要がなく、従来の酸化膜耐圧等の
電気特性を測定して評価する評価方法よりも、はるかに
短時間で実施することができる。また、一旦ＩＧ能を有
する酸素析出物のサイズと密度との適性範囲を求めてお
けば、以後の評価の際には実験も不要であることから、
テスト用の半導体シリコン基板代等の費用も掛からなく
なり、ＩＧ能評価に要するコストの大幅な削減が可能と
なる。
におけるＩＧ能の評価方法では、酸化膜耐圧評価用のＭ
ＯＳデバイス作製の必要がなく、従来の酸化膜耐圧等の
電気特性を測定して評価する評価方法よりも、はるかに
短時間で実施することができる。また、一旦ＩＧ能を有
する酸素析出物のサイズと密度との適性範囲を求めてお
けば、以後の評価の際には実験も不要であることから、
テスト用の半導体シリコン基板代等の費用も掛からなく
なり、ＩＧ能評価に要するコストの大幅な削減が可能と
なる。
【００５９】また、本評価方法を適用することにより、
デバイスプロセスに入る前にＩＧ能を有するか否かの予
測が可能であるため、ＩＧ能に優れた半導体シリコン基
板の作製も容易になり、また、デバイスプロセスに入る
前にＩＧ能を有するか否かの予測が可能であるため、デ
バイス製造をさらに高歩留りで実施することも可能とな
る。
デバイスプロセスに入る前にＩＧ能を有するか否かの予
測が可能であるため、ＩＧ能に優れた半導体シリコン基
板の作製も容易になり、また、デバイスプロセスに入る
前にＩＧ能を有するか否かの予測が可能であるため、デ
バイス製造をさらに高歩留りで実施することも可能とな
る。
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体シリコン基板
におけるＩＧ能評価のアルゴリズムを示すフロ−チャ−
トである。
におけるＩＧ能評価のアルゴリズムを示すフロ−チャ−
トである。
【図２】実施例に係る半導体シリコン基板表面での各熱
処理温度と時間におけるＮｉシリサイドのＳｈａｌｌｏ
ｗ Ｐｉｔｓ（ＳＰ）の密度を示すグラフである。
処理温度と時間におけるＮｉシリサイドのＳｈａｌｌｏ
ｗ Ｐｉｔｓ（ＳＰ）の密度を示すグラフである。
【図３】実施例に係る８００℃、９００℃、９５０℃、
１０００℃での各熱処理時間における板状酸素析出物の
対角線長Ｌをフォッカープランク方程式を用いた計算機
シミュレーションで求めた結果を示すグラフである。
１０００℃での各熱処理時間における板状酸素析出物の
対角線長Ｌをフォッカープランク方程式を用いた計算機
シミュレーションで求めた結果を示すグラフである。
【図４】実施例に係るＩＧ能と板状酸素析出物の対角線
長Ｌ（ｎｍ）と密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）との関係を示すグ
ラフである。
長Ｌ（ｎｍ）と密度Ｄ（個／ｃｍ3 ）との関係を示すグ
ラフである。
【図５】実施例に係る種々の半導体シリコン基板につい
てＳＰ密度を実験的に測定し、ＩＧ能を評価するために
酸素析出物の密度Ｄと対角線長Ｌをフォッカープランク
方程式を用いた計算機シミュレーションにより求めた結
果を示すグラフである。
てＳＰ密度を実験的に測定し、ＩＧ能を評価するために
酸素析出物の密度Ｄと対角線長Ｌをフォッカープランク
方程式を用いた計算機シミュレーションにより求めた結
果を示すグラフである。
Claims (10)
- 【請求項１】 酸素析出物の対角線長をＬ（ｎｍ）と
し、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）とした場合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係が成立するか否かによりイントリンシックゲッタ
リング（ＩＧ）能を評価することを特徴とする半導体シ
リコン基板におけるＩＧ能の評価方法。 - 【請求項２】 前記酸素析出物の対角線長Ｌ（ｎｍ）と
密度Ｄ（個／ｃｍ3）とを、熱処理条件を入力してフォ
ッカ−プランク方程式を用いた計算機シミュレ−ション
から求め、その上で前記関係が成立するか否かの判断を
行うことを特徴とする請求項１記載の半導体シリコン基
板におけるＩＧ能の評価方法。 - 【請求項３】 熱処理条件を入力することにより、計算
機シミュレ−ションから求めた酸素析出物の対角線長を
Ｌ（ｎｍ）とし、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）とした場合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係が成立することを特徴とする半導体シリコン基
板。 - 【請求項４】 前記対角線長Ｌが０．１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項３記載の半導体シリコン基板。 - 【請求項５】 前記計算機シミュレ−ションがフォッカ
−プランク方程式に基づいて行われていることを特徴と
する請求項３又は請求項４記載の半導体シリコン基板。 - 【請求項６】 熱処理条件を入力し、計算機シミュレ−
ションから求めた酸素析出物の対角線長をＬ（ｎｍ）と
し、密度をＤ（個／ｃｍ3 ）とした場合、 Ｌ×Ｄ0.6 ≧１．０×１０7 の関係が成立するように熱処理を施す工程を含むことを
特徴とする半導体シリコン基板の製造方法。 - 【請求項７】 前記対角線長Ｌが０．１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項６記載の半導体シリコン基板の
製造方法。 - 【請求項８】 前記計算機シミュレ−ションをフォッカ
−プランク方程式に基づいて行うことを特徴とする請求
項６又は請求項７記載の半導体シリコン基板の製造方
法。 - 【請求項９】 実験的にゲッタリング能が良好となる熱
処理条件を求めておき、他方、該熱処理条件から計算機
シミュレ−ションによるゲッタリング能が良好となる酸
素析出物のサイズと密度との適性範囲を求めておき、以
後はこの適性範囲内に計算機シミュレ−ションから求め
た酸素析出物のサイズと密度が収まるようにゲッタリン
グ能付与のための熱処理を施す工程を含むことを特徴と
する半導体シリコン基板の製造方法。 - 【請求項１０】 前記計算機シミュレ−ションをフォッ
カ−プランク方程式に基づいて行うことを特徴とする請
求項９記載の半導体シリコン基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23666298A JP3279527B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 半導体シリコン基板におけるｉｇ能の評価方法、及び半導体シリコン基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23666298A JP3279527B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 半導体シリコン基板におけるｉｇ能の評価方法、及び半導体シリコン基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000068280A true JP2000068280A (ja) | 2000-03-03 |
| JP3279527B2 JP3279527B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=17003939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23666298A Expired - Lifetime JP3279527B2 (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 半導体シリコン基板におけるｉｇ能の評価方法、及び半導体シリコン基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3279527B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001253795A (ja) * | 2000-03-09 | 2001-09-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | シリコンエピタキシャルウェーハとその製造方法 |
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