JP2001308101A - Silicon wafer and its heat treatment method - Google Patents
Silicon wafer and its heat treatment methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウェーハ
を雰囲気ガス中で熱処理して表面にＤＺ(DenudedZone)
層を形成するシリコンウェーハの熱処理方法及びこの方
法で製造されたシリコンウェーハに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment of a silicon wafer in an atmosphere gas to form a DZ (Denuded Zone) on the surface.
The present invention relates to a method for heat-treating a silicon wafer for forming a layer and a silicon wafer manufactured by the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＣＺ（チョクラルスキー）法で引上成長
されたシリコン単結晶を加工して作製されたシリコンウ
ェーハは、酸素不純物を多く含んでおり、この酸素不純
物は転位や欠陥等を生じさせる酸素析出物(BMD:Bulk Mi
cro Defect)となる。この酸素析出物がデバイスが形成
される表面にある場合、リーク電流増大や酸化膜耐圧低
下等の原因になって半導体デバイスの特性に大きな影響
を及ぼす。2. Description of the Related Art A silicon wafer manufactured by processing a silicon single crystal grown by the CZ (Czochralski) method contains a large amount of oxygen impurities, which generate dislocations and defects. Oxygen precipitate (BMD: Bulk Mi
cro Defect). When this oxygen precipitate is present on the surface on which the device is formed, it causes an increase in leak current and a decrease in oxide film breakdown voltage, which greatly affects the characteristics of the semiconductor device.
【０００３】このため、従来、シリコンウェーハ表面に
対し、１１５０℃以上の高温で短時間の急速加熱・急冷
の熱処理を所定の雰囲気ガス中で施し、内部に過剰空孔
を埋設するとともに表裏面側では空孔を外方拡散させる
ことによりＤＺ層（無欠陥層）を表面に形成する方法が
用いられている（例えば、国際公開公報 ＷＯ 98/38675
に記載の技術）。そして、上記ＤＺ層形成後に、上記温
度より低温で熱処理を施すことで、内部の欠陥層に酸素
析出核を形成・安定化する工程が採用されている。な
お、ＤＺ層形成のための熱処理においては、雰囲気ガス
としてアルゴンガス等が用いられる。For this reason, conventionally, the silicon wafer surface has been subjected to a heat treatment of rapid heating and quenching at a high temperature of 1150 ° C. or higher for a short period of time in a predetermined atmosphere gas to bury excess vacancies in the inside and to make the front and back sides. A method of forming a DZ layer (a defect-free layer) on the surface by outwardly diffusing vacancies has been used (for example, International Publication WO 98/38675).
Technology described in). Then, a step of forming and stabilizing oxygen precipitate nuclei in the internal defect layer by performing a heat treatment at a temperature lower than the above temperature after the formation of the DZ layer is adopted. In the heat treatment for forming the DZ layer, an argon gas or the like is used as an atmosphere gas.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記熱
処理方法では、以下のような課題が残されている。従来
は、雰囲気ガス中でＤＺ層形成のための熱処理を施す際
に、シリコンウェーハ全体に同じ雰囲気ガスが供給され
るため、表面側だけでなく裏面側にも同様の熱処理が行
われる。このため、このウェーハをさらに熱処理で酸素
析出させた場合、図４に示すように、ＢＭＤ密度の分布
は、厚さ方向で対称的になると共に表裏面両方にＢＭＤ
がほとんどない無欠陥層が形成される。しかしながら、
裏面側には、デバイスを形成しないためＤＺ層は不要で
あると共に、裏面側に欠陥層が存在しないために金属に
対するゲッタリング能力が低くなってしまう不都合があ
った。このように、ウェーハの表面側と裏面側とで異な
る機能が要望されるが、従来の熱処理工程では表面側と
異なる別の機能を裏面側に同時に付加することができな
かった。However, the above-mentioned heat treatment method has the following problems. Conventionally, when performing a heat treatment for forming a DZ layer in an atmosphere gas, the same atmosphere gas is supplied to the entire silicon wafer, so that the same heat treatment is performed not only on the front side but also on the back side. For this reason, when this wafer is further subjected to oxygen precipitation by heat treatment, as shown in FIG. 4, the distribution of BMD density becomes symmetric in the thickness direction and BMDs are formed on both the front and back surfaces.
A defect-free layer having almost no defects is formed. However,
Since no device is formed on the back side, no DZ layer is required, and there is no inconvenience that the gettering ability with respect to metal is reduced because there is no defect layer on the back side. As described above, different functions are required on the front side and the back side of the wafer, but another function different from the front side cannot be simultaneously added to the back side in the conventional heat treatment process.
【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、表面側と裏面側とで異なる機能を同時に付加する
こと、特に表面に無欠陥層を形成すると共に内部及び裏
面側に高いゲッタリング能力を同時に付加することがで
きるシリコンウェーハの熱処理方法及びこの方法で作製
されたシリコンウェーハを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to simultaneously add different functions on the front side and the back side, and particularly to form a defect-free layer on the front side and obtain a high getter on the inside and the back side. An object of the present invention is to provide a heat treatment method for a silicon wafer to which ring capability can be simultaneously added and a silicon wafer manufactured by this method.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明
のシリコンウェーハの熱処理方法は、シリコンウェーハ
を雰囲気ガス中で熱処理するシリコンウェーハの熱処理
方法であって、前記シリコンウェーハの表面側と裏面側
とに互いに異なる種類又は条件の前記雰囲気ガスを供給
することを特徴とする。The present invention has the following features to attain the object mentioned above. That is, the heat treatment method for a silicon wafer of the present invention is a heat treatment method for a silicon wafer in which a silicon wafer is heat-treated in an atmosphere gas, and the atmosphere gas of different types or conditions is different on a front side and a back side of the silicon wafer. Is supplied.
【０００７】このシリコンウェーハの熱処理方法では、
シリコンウェーハの表面側と裏面側とに互いに異なる種
類又は条件の雰囲気ガスを供給することにより、表面側
と裏面側とで異なる熱処理を同時に施すことができる。
例えば、表面側には無欠陥層の形成に好適な雰囲気ガス
を供給すると共に、裏面側にはゲッタリングのための欠
陥を形成するのに好適な雰囲気ガスを供給することによ
り、表面にＤＺ層を形成し、同時に内部及び裏面に欠陥
層を形成することができる。In this method of heat treating a silicon wafer,
By supplying different types or conditions of atmosphere gas to the front side and the back side of the silicon wafer, different heat treatments can be simultaneously performed on the front side and the back side.
For example, an atmosphere gas suitable for forming a defect-free layer is supplied to the front side, and an atmosphere gas suitable for forming a defect for gettering is supplied to the back side, so that the DZ layer is formed on the surface. And a defect layer can be simultaneously formed on the inside and the back surface.
【０００８】また、本発明のシリコンウェーハの熱処理
方法は、前記表面側に供給する雰囲気ガスが、前記シリ
コンウェーハに空孔よりも格子間シリコンを優勢に注入
する種類又は条件のガスであり、前記裏面側に供給する
雰囲気ガスが、前記シリコンウェーハに格子間シリコン
よりも空孔を優勢に注入する種類又は条件のガスである
ことが好ましい。Further, in the method for heat-treating a silicon wafer according to the present invention, the atmosphere gas supplied to the front surface side is a gas of a type or a condition for injecting interstitial silicon more predominantly than vacancies into the silicon wafer. It is preferable that the atmosphere gas to be supplied to the back surface is a gas of a type or condition for injecting holes into the silicon wafer more predominantly than interstitial silicon.
【０００９】このシリコンウェーハの熱処理方法では、
表面側に供給する雰囲気ガスが、シリコンウェーハに空
孔よりも格子間シリコンを優勢に注入する種類又は条件
のガスであるので、表面側に無欠陥層を形成することが
容易となり、一方、裏面側に供給する雰囲気ガスが、シ
リコンウェーハに格子間シリコンよりも空孔を優勢に注
入する種類又は条件のガスであるので、裏面側にゲッタ
リング効果のある欠陥層を形成することが容易となる。
なお、上記熱処理後に、該熱処理より低い温度で熱処理
を施して、内部及び裏面の欠陥層に酸素析出核を形成し
ておくことが好ましい。In this method of heat treating a silicon wafer,
Since the atmosphere gas supplied to the front side is a gas of a type or condition that injects interstitial silicon more predominantly than holes into the silicon wafer, it becomes easy to form a defect-free layer on the front side, while Atmosphere gas supplied to the side is a gas of a type or condition that injects vacancies into the silicon wafer more predominantly than interstitial silicon, so that it is easy to form a defect layer having a gettering effect on the back side. .
Preferably, after the heat treatment, heat treatment is performed at a temperature lower than the heat treatment to form oxygen precipitation nuclei in the defect layers on the inside and the back surface.
【００１０】また、本発明のシリコンウェーハの熱処理
方法は、前記裏面側に供給する雰囲気ガスが窒化性ガス
を含んでいることが好ましい。すなわち、このシリコン
ウェーハの熱処理方法では、裏面側に供給する雰囲気ガ
スが窒化性ガスを含んでいるので、裏面を窒化して容易
に空孔を裏面側に注入することができる。In the method for heat treating a silicon wafer according to the present invention, it is preferable that the atmosphere gas supplied to the back surface side includes a nitriding gas. That is, in the method of heat-treating a silicon wafer, since the atmosphere gas supplied to the back surface includes a nitriding gas, the back surface can be nitrided to easily inject holes into the back surface.
【００１１】さらに、本発明のシリコンウェーハの熱処
理方法は、前記表面側に供給する雰囲気ガスが、アルゴ
ンガスを主としたガスであり、前記裏面側に供給する雰
囲気ガスが、窒素ガスを主としたガスであることが好ま
しい。すなわち、このシリコンウェーハの熱処理方法で
は、表面側に供給する雰囲気ガスがアルゴンガスを主と
したガスであるので、表面に格子間シリコンを容易に注
入することができ、また裏面側に供給する雰囲気ガスが
窒素ガスを主としたガスであるので、安価なガスで裏面
側に容易に空孔を注入することができる。Further, in the method of heat-treating a silicon wafer according to the present invention, the atmosphere gas supplied to the front surface side is a gas mainly composed of argon gas, and the atmosphere gas supplied to the rear side is mainly nitrogen gas. It is preferable that the gas be used. In other words, in this method for heat-treating a silicon wafer, the atmosphere gas supplied to the front surface side is a gas mainly composed of argon gas, so that interstitial silicon can be easily injected into the front surface and the atmosphere gas supplied to the rear surface side Since the gas is mainly a nitrogen gas, it is possible to easily inject holes into the back surface side with an inexpensive gas.
【００１２】本発明のシリコンウェーハは、熱処理によ
り表面に無欠陥層が形成されたシリコンウェーハであっ
て、上記本発明のシリコンウェーハの熱処理方法により
前記熱処理が施されたことを特徴とする。このシリコン
ウェーハは、上記本発明のシリコンウェーハの熱処理方
法により熱処理が施されているので、表面に無欠陥層が
形成されていると共に、裏面には表面とは異なる熱処理
により表面と異なる層が形成されており、表裏面で異な
る機能層を有することができる。[0012] The silicon wafer of the present invention is a silicon wafer having a defect-free layer formed on the surface by heat treatment, and is characterized by being subjected to the heat treatment by the above-described silicon wafer heat treatment method. Since this silicon wafer has been subjected to the heat treatment by the silicon wafer heat treatment method of the present invention, a defect-free layer is formed on the front surface, and a layer different from the front surface is formed on the rear surface by a heat treatment different from the front surface. It is possible to have different functional layers on the front and back surfaces.
【００１３】本発明のシリコンウェーハは、熱処理によ
り表面に無欠陥層が形成されたシリコンウェーハであっ
て、裏面には、酸素析出物による欠陥層が形成されてい
ることを特徴とする。このシリコンウェーハは、熱処理
により表面に無欠陥層が形成され、裏面に酸素析出物に
よる欠陥層が形成されているので、表面に高い信頼性の
デバイスを作製することができると共に、重金属等を裏
面の欠陥層でゲッタリングすることができる。[0013] The silicon wafer of the present invention is a silicon wafer having a defect-free layer formed on the surface by heat treatment, and is characterized in that a defect layer formed by oxygen precipitates is formed on the back surface. This silicon wafer has a defect-free layer formed on the front surface by heat treatment and a defect layer formed by oxygen precipitates on the back surface, so that a highly reliable device can be produced on the front surface and heavy metal etc. Gettering can be performed with the defective layer.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシリコンウェ
ーハの熱処理方法及びシリコンウェーハの一実施形態
を、図１から図３を参照しながら説明する。図１にあっ
て、符号１はサセプタ、２は反応室を示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a silicon wafer heat treatment method and a silicon wafer according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a susceptor, and 2 denotes a reaction chamber.
【００１５】図１は、本発明のシリコンウェーハの熱処
理方法を実施するための枚葉式の熱処理炉を示すもので
ある。該熱処理炉は、図１に示すように、シリコンウェ
ーハＷを載置可能な円環状のサセプタ１と、該サセプタ
１を内部に収納した反応室２とを備えている。なお、反
応室２の外部には、シリコンウェーハＷを加熱するラン
プ（図示略）が配置されている。FIG. 1 shows a single-wafer type heat treatment furnace for carrying out the heat treatment method for silicon wafers of the present invention. As shown in FIG. 1, the heat treatment furnace includes an annular susceptor 1 on which a silicon wafer W can be placed, and a reaction chamber 2 containing the susceptor 1 therein. Note that a lamp (not shown) for heating the silicon wafer W is disposed outside the reaction chamber 2.
【００１６】前記サセプタ１は、シリコンカーバイト等
で形成されており、内側に段部１ａが設けられ、該段部
１ａ上にシリコンウェーハＷの裏面Ｒの周縁部を載置す
るようになっている。前記反応室２には、シリコンウェ
ーハＷの表面Ｓ側に雰囲気ガス（以下、表面側ガスとい
う）を供給する表面側供給口２ａ及び供給された表面側
ガスを排出する表面側排出口２ｂと、シリコンウェーハ
Ｗの裏面Ｒ側に雰囲気ガス（以下、裏面側ガスという）
を供給する裏面側供給口２ｃ及び供給された裏面側ガス
を排出する裏面側排出口２ｄとが設けられている。The susceptor 1 is made of silicon carbide or the like, and has a step 1a provided on the inner side thereof. The peripheral portion of the back surface R of the silicon wafer W is placed on the step 1a. I have. In the reaction chamber 2, a front side supply port 2a for supplying an atmosphere gas (hereinafter referred to as a front side gas) to the front side S of the silicon wafer W and a front side discharge port 2b for discharging the supplied front side gas, Atmospheric gas (hereinafter referred to as backside gas) on the backside R side of the silicon wafer W
And a back-side discharge port 2d for discharging the supplied back-side gas.
【００１７】表面側供給口２ａ及び表面側排出口２ｂの
高さ位置は、サセプタ１の上側に配されていると共に、
裏面側供給口２ｃ及び裏面側排出口２ｄの高さ位置は、
サセプタ１の下側に配されている。また、表面側供給口
２ａは、表面側ガスの供給源（図示略）に接続されてい
ると共に、裏面側供給口２ｃは、裏面側ガスの供給源
（図示略）に接続されている。The height positions of the front side supply port 2a and the front side discharge port 2b are arranged above the susceptor 1, and
The height position of the back side supply port 2c and the back side discharge port 2d is
It is arranged below the susceptor 1. The front side supply port 2a is connected to a front side gas supply source (not shown), and the back side supply port 2c is connected to a back side gas supply source (not shown).
【００１８】表面側ガスと裏面側ガスとは、互いに異な
る種類又は条件の雰囲気ガスであるが、表面側ガスは、
シリコンウェーハＷに空孔よりも格子間シリコンを優勢
に注入する種類又は条件のガスであり、一方、裏面側ガ
スは、シリコンウェーハＷに格子間シリコンよりも空孔
を優勢に注入する種類又は条件のガスである。The front side gas and the back side gas are atmosphere gases of different types or conditions from each other.
A gas of the type or condition for injecting interstitial silicon more predominantly than holes into the silicon wafer W, while the backside gas is a type or condition of injecting holes more predominantly than interstitial silicon into the silicon wafer W. Gas.
【００１９】例えば、表面側ガスは、Ａｒ（アルゴ
ン）、ＡｒとＮ2（窒素）との混合ガス、ＡｒとＯ2（酸
素）との混合ガス、又はＮ2とＯ2との混合ガス等が適用
されるが、格子間シリコンを注入し易いＡｒを主（主成
分又は高い混合比）とするガスが好ましい。また、裏面
側ガスは、Ｎ2、ＡｒとＮ2との混合ガス、又はＮ2とＯ2
との混合ガス等が適用されるが、空孔を注入し易いＮ2
を主（主成分又は高い混合比）とするガスが好ましい。For example, the surface side gas is Ar (argon), a mixed gas of Ar and N 2 (nitrogen), a mixed gas of Ar and O 2 (oxygen), or a mixed gas of N 2 and O 2. Is applied, but a gas containing Ar as a main component (a main component or a high mixing ratio), into which interstitial silicon is easily injected, is preferable. The back side gas is N 2 , a mixed gas of Ar and N 2 , or N 2 and O 2
A mixed gas with N 2 is applied, but N 2, which is easy to inject holes, is used.
Is preferable (main component or high mixing ratio).
【００２０】なお、表面側ガス及び裏面側ガスをどちら
もＮ2とＯ2との混合ガスとした場合、表面側ガスは、Ｏ
2の分圧が裏面側よりも高く設定される。すなわち、表
面側ガスと裏面側ガスとで、異なる混合比に設定する。
また、表面側ガスにＯ2を加える場合、シリコンウェー
ハＷの表面Ｓが酸化されて格子間シリコンがさらに注入
され易くなる。When both the front side gas and the back side gas are a mixed gas of N 2 and O 2 , the front side gas is O 2
The partial pressure of 2 is set higher than the back side. That is, different mixing ratios are set for the front side gas and the back side gas.
In addition, when O 2 is added to the surface-side gas, the surface S of the silicon wafer W is oxidized, and interstitial silicon is more easily injected.
【００２１】この熱処理炉によりシリコンウェーハＷに
熱処理、特に急加熱及び急冷却の熱処理を施すには、サ
セプタ１にシリコンウェーハＷを載置した後、表面側供
給口２ａから表面側ガスをシリコンウェーハＷの表面Ｓ
に供給すると共に、裏面側供給口２ｃから裏面側ガスを
シリコンウェーハＷの裏面Ｒに供給した状態で、１１５
０℃以上の高温でＲＴＡ(Rapid Thermal Annealing)等
の短時間の急速加熱・急冷を行う。In order to heat-treat the silicon wafer W by this heat treatment furnace, in particular, heat treatment of rapid heating and rapid cooling, after the silicon wafer W is placed on the susceptor 1, the surface-side gas is supplied from the surface-side supply port 2a to the silicon wafer. Surface S of W
While the back side gas is supplied to the back side R of the silicon wafer W from the back side supply port 2c.
Short-time rapid heating / cooling such as RTA (Rapid Thermal Annealing) is performed at a high temperature of 0 ° C. or more.
【００２２】上記熱処理により、表面Ｓには、格子間シ
リコンが優勢に注入されると共に酸素外方拡散が生じて
ＤＺ層（無欠陥層）が形成され、裏面Ｒには、空孔が優
勢に注入される。さらに、上記熱処理後に該熱処理より
低い温度で、空孔への酸素析出を行うために熱処理を施
す。例えば、８００℃４時間の熱処理を施すことによ
り、酸素析出核の安定を図り、さらに１０００℃１６時
間の熱処理を施すことにより、析出物の成長を行う。な
お、上記酸素析出のための熱処理を特に行わず、その後
のデバイス作製工程に伴って行われる熱処理で酸素析出
を行っても構わない。By the heat treatment, interstitial silicon is predominantly implanted into the front surface S and oxygen outward diffusion occurs to form a DZ layer (defect-free layer). Injected. Further, after the above heat treatment, a heat treatment is performed at a temperature lower than the heat treatment in order to precipitate oxygen into the holes. For example, the heat treatment at 800 ° C. for 4 hours is performed to stabilize the oxygen precipitation nuclei, and the heat treatment at 1000 ° C. for 16 hours is performed to grow precipitates. Note that the heat treatment for the oxygen precipitation is not particularly performed, and the oxygen precipitation may be performed by a heat treatment performed in the subsequent device manufacturing process.
【００２３】これらの熱処理により、図２に示すよう
に、表面Ｓ側にはＤＺ層が形成され、内部及び裏面Ｒ側
には欠陥層（ＢＭＤ領域）が形成されたシリコンウェー
ハＷが得られる。すなわち、本実施形態によれば、シリ
コンウェーハＷの酸素濃度にかかわらず高信頼性のデバ
イス作製に十分な無欠陥層を表面Ｓに形成することがで
きると共に、裏面Ｒに高いゲッタリング能力を有する欠
陥層を同時に形成することができる。このように作製さ
れたシリコンウェーハＷは、高性能なデバイスの作製が
可能であり、高いゲッタリング能力が付加されている。By these heat treatments, as shown in FIG. 2, a silicon wafer W having a DZ layer formed on the front surface S side and a defect layer (BMD region) formed on the inside and the rear surface R side is obtained. That is, according to the present embodiment, a defect-free layer sufficient for manufacturing a highly reliable device can be formed on the front surface S regardless of the oxygen concentration of the silicon wafer W, and the back surface R has a high gettering ability. Defect layers can be formed simultaneously. The silicon wafer W manufactured as described above can manufacture a high-performance device, and has a high gettering ability.
【００２４】なお、図３は、上記シリコンウェーハの熱
処理方法を実施するための枚葉式の熱処理炉の他の例を
示すものである。該熱処理炉は、図３に示すように、シ
リコンウェーハＷの周囲を囲うように配置された円環状
のガードリング５と、シリコンウェーハＷを載置して支
持する３本の支持ピン６と、これら支持ピン６及びガー
ドリング５を内部に収納した反応室７とを備えている。
なお、反応室７の外部には、シリコンウェーハＷを加熱
するランプ（図示略）が配置されている。FIG. 3 shows another example of a single-wafer heat treatment furnace for performing the above-described heat treatment method for silicon wafers. As shown in FIG. 3, the heat treatment furnace includes an annular guard ring 5 disposed so as to surround the periphery of the silicon wafer W, three support pins 6 for mounting and supporting the silicon wafer W, A reaction chamber 7 in which the support pins 6 and the guard ring 5 are housed is provided.
In addition, a lamp (not shown) for heating the silicon wafer W is disposed outside the reaction chamber 7.
【００２５】前記ガードリング１は、シリコン等で形成
されたものであり、シリコンウェーハＷの温度分布を均
一化させるためのものである。前記支持ピン６は、互い
に離間して配置され、上端部でシリコンウェーハＷの裏
面Ｒを支持するものである。前記反応室７には、シリコ
ンウェーハＷに雰囲気ガスを供給する供給口７ａ及び供
給された雰囲気ガスを排気する排気口７ｂが設けられて
いる。The guard ring 1 is made of silicon or the like, and is used to make the temperature distribution of the silicon wafer W uniform. The support pins 6 are spaced apart from each other, and support the back surface R of the silicon wafer W at the upper end. The reaction chamber 7 is provided with a supply port 7a for supplying an atmosphere gas to the silicon wafer W and an exhaust port 7b for exhausting the supplied atmosphere gas.
【００２６】前記供給口７ａの上部には、表面側ガスの
供給源（図示略）に接続され表面側ガスを供給口７ａに
供給する表面側ガス導入口７ｃが設けられ、供給口７ａ
の下部には、裏面側ガスの供給源（図示略）に接続され
裏面側ガスを供給口７ａに供給する裏面側ガス導入口７
ｄが設けられている。また、供給口７ａ及び排出口７ｂ
には、それらの上部と下部とを分離する仕切板として供
給側整流板８ａ及び排出側整流板８ｂが設置されてい
る。なお、供給側整流板８ａ及び排出側整流板８ｂは、
シリコンウェーハＷの高さと同じ位置に配されている。Above the supply port 7a, there is provided a front side gas inlet 7c which is connected to a surface side gas supply source (not shown) and supplies the front side gas to the supply port 7a.
Is provided with a back side gas inlet 7 connected to a back side gas supply source (not shown) for supplying the back side gas to the supply port 7a.
d is provided. In addition, the supply port 7a and the discharge port 7b
Are provided with a supply-side rectifying plate 8a and a discharge-side rectifying plate 8b as partitioning plates for separating the upper part and the lower part thereof. Note that the supply-side rectifying plate 8a and the discharge-side rectifying plate 8b are
It is arranged at the same position as the height of the silicon wafer W.
【００２７】すなわち、この熱処理炉で本実施形態の熱
処理を行う場合には、表面側ガス導入口７ｃから表面側
ガスを供給口７ａに導入すると共に、裏面側ガス導入口
７ｄから裏面側ガスを供給口７ａに導入する。このと
き、表面側ガスは、供給側整流板８ａにより供給口７ａ
の上部を流れてシリコンウェーハＷの表面Ｓ側に供給さ
れ、裏面側ガスは、供給側整流板８ａにより供給口７ａ
の下部を流れてシリコンウェーハＷの裏面Ｒ側に供給さ
れる。なお、供給された表面側ガスは、排出側整流板８
ｂにより排出口７ｂの上部を流れて排出されると共に、
供給された裏面側ガスは、排出側整流板８ｂにより排出
口７ｂの下部を流れて排出され、互いに分離されたまま
で排出される。したがって、この熱処理炉によっても、
上述した熱処理炉と同様に、シリコンウェーハＷの表面
Ｓと裏面Ｒとに異なる種類又は条件の雰囲気ガスを供給
して、表裏面に異なる熱処理を 同時に施すことができ
る。That is, when performing the heat treatment of this embodiment in this heat treatment furnace, the front side gas is introduced into the supply port 7a from the front side gas introduction port 7c, and the back side gas is introduced from the back side gas introduction port 7d. It is introduced into the supply port 7a. At this time, the surface side gas is supplied to the supply port 7a by the supply side current plate 8a.
Is supplied to the front surface S side of the silicon wafer W, and the back surface gas is supplied to the supply port 7a by the supply side rectifying plate 8a.
, And is supplied to the back surface R side of the silicon wafer W. The supplied front-side gas is supplied to the discharge-side current plate 8.
b flows out above the outlet 7b and is discharged,
The supplied back-side gas flows through the lower part of the outlet 7b by the discharge-side straightening plate 8b and is discharged, and is discharged while being separated from each other. Therefore, even with this heat treatment furnace,
Similar to the above-described heat treatment furnace, different types or conditions of atmosphere gas are supplied to the front surface S and the rear surface R of the silicon wafer W, and different heat treatments can be simultaneously performed on the front and rear surfaces.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明のシリコンウェーハの熱処理方法及びシリコンウ
ェーハによれば、シリコンウェーハの表面側と裏面側と
に互いに異なる種類又は条件の雰囲気ガスが供給される
ことにより、表面側と裏面側とで異なる熱処理が同時に
施された高機能なウェーハが得られる。特に、表面側に
は無欠陥層の形成に好適な雰囲気ガスを供給すると共
に、裏面側にはゲッタリングのための欠陥を形成するの
に好適な雰囲気ガスを供給することにより、表面にＤＺ
層を有すると共に同時に内部及び裏面に高いゲッタリン
グ能力を有する欠陥層を有するシリコンウェーハが得ら
れる。According to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the silicon wafer heat treatment method and the silicon wafer of the present invention, different types or conditions of atmosphere gas are supplied to the front side and the back side of the silicon wafer, so that different heat treatments are performed on the front side and the back side. Simultaneously, a high-performance wafer is obtained. In particular, an atmosphere gas suitable for forming a defect-free layer is supplied to the front side, and an atmosphere gas suitable for forming a defect for gettering is supplied to the back side, so that DZ is applied to the surface.
A silicon wafer having a layer and at the same time a defect layer with high gettering capability on the inside and on the back is obtained.
【００２９】また、本発明のシリコンウェーハによれ
ば、熱処理により表面に無欠陥層が形成され、裏面に酸
素析出物による欠陥層が形成されているので、表面に高
信頼性のデバイスを作製することができると共に、重金
属等を裏面の欠陥層でゲッタリングすることができる。According to the silicon wafer of the present invention, since a defect-free layer is formed on the surface by heat treatment and a defect layer is formed on the back surface by an oxygen precipitate, a highly reliable device is produced on the surface. At the same time, heavy metals and the like can be gettered by the defect layer on the back surface.
【図１】 本発明に係るシリコンウェーハの熱処理方法
及びシリコンウェーハの一実施形態における熱処理炉を
示す概略的な全体断面図である。FIG. 1 is a schematic overall sectional view showing a heat treatment method for a silicon wafer and a heat treatment furnace in one embodiment of the silicon wafer according to the present invention.
【図２】 本発明に係るシリコンウェーハの熱処理方法
及びシリコンウェーハの一実施形態における熱処理後の
ウェーハ厚さ方向のＢＭＤ密度の分布を示すグラフであ
る。FIG. 2 is a graph showing a distribution of a BMD density in a wafer thickness direction after a heat treatment in one embodiment of the silicon wafer heat treatment method and the silicon wafer according to the present invention.
【図３】 本発明に係るシリコンウェーハの熱処理方法
及びシリコンウェーハの一実施形態における熱処理炉の
他の例を示す概略的な全体断面図である。FIG. 3 is a schematic overall sectional view showing another example of a heat treatment furnace in one embodiment of the silicon wafer heat treatment method and the silicon wafer according to the present invention.
【図４】 本発明に係るシリコンウェーハの熱処理方法
及びシリコンウェーハの従来例における熱処理後のウェ
ーハ厚さ方向のＢＭＤ密度の分布を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a distribution of BMD density in a wafer thickness direction after a heat treatment in a silicon wafer heat treatment method and a conventional silicon wafer according to the present invention.
【符号の説明】 １ サセプタ ２、７ 反応室 ２ａ 表面側供給口 ２ｃ 裏面側供給口 ５ ガードリング ６ 支持ピン ７ｃ 表面側ガス導入口 ７ｄ 裏面側ガス導入口 Ｗ シリコンウェーハ[Description of Signs] 1 Susceptor 2, 7 Reaction chamber 2a Front side supply port 2c Back side supply port 5 Guard ring 6 Support pin 7c Front side gas inlet 7d Back side gas inlet W Silicon wafer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 嘉信 東京都千代田区大手町一丁目５番１号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 Ｆターム(参考） 4G077 AA02 AB01 BB03 CF10 FE02 5F045 AC11 BB14 DP04 DQ11 EE02 EE14 EK11 EM02 HA06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yoshinobu Nakata 1-5-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Materials Silicon Co., Ltd. F-term (reference) 4G077 AA02 AB01 BB03 CF10 FE02 5F045 AC11 BB14 DP04 DQ11 EE02 EE14 EK11 EM02 HA06
Claims (6)
理するシリコンウェーハの熱処理方法であって、 前記シリコンウェーハの表面側と裏面側とに互いに異な
る種類又は条件の前記雰囲気ガスを供給することを特徴
とするシリコンウェーハの熱処理方法。1. A method for heat-treating a silicon wafer in an atmosphere gas, wherein different types or conditions of the atmosphere gas are supplied to a front side and a back side of the silicon wafer. Heat treatment method for silicon wafer.
理方法において、 前記表面側に供給する雰囲気ガスは、前記シリコンウェ
ーハに空孔よりも格子間シリコンを優勢に注入する種類
又は条件のガスであり、 前記裏面側に供給する雰囲気ガスは、前記シリコンウェ
ーハに格子間シリコンよりも空孔を優勢に注入する種類
又は条件のガスであることを特徴とするシリコンウェー
ハの熱処理方法。2. The heat treatment method for a silicon wafer according to claim 1, wherein the atmosphere gas supplied to the front surface side is a gas of a type or a condition for injecting interstitial silicon more predominantly than holes in the silicon wafer. The method for heat treating a silicon wafer, wherein the atmosphere gas supplied to the back surface side is a gas of a type or a condition for injecting holes into the silicon wafer more predominantly than interstitial silicon.
理方法において、 前記裏面側に供給する雰囲気ガスは、窒化性ガスを含ん
でいることを特徴とするシリコンウェーハの熱処理方
法。3. The heat treatment method for a silicon wafer according to claim 2, wherein the atmosphere gas supplied to the rear surface side includes a nitriding gas.
理方法において、 前記表面側に供給する雰囲気ガスは、アルゴンガスを主
としたガスであり、 前記裏面側に供給する雰囲気ガスは、窒素ガスを主とし
たガスであることを特徴とするシリコンウェーハの熱処
理方法。4. The heat treatment method for a silicon wafer according to claim 3, wherein the atmosphere gas supplied to the front side is a gas mainly composed of argon gas, and the atmosphere gas supplied to the rear side is nitrogen gas. A heat treatment method for a silicon wafer, which is a main gas.
たシリコンウェーハであって、 請求項１から４のいずれかに記載のシリコンウェーハの
熱処理方法により前記熱処理が施されたことを特徴とす
るシリコンウェーハ。5. A silicon wafer having a defect-free layer formed on the surface by heat treatment, wherein the heat treatment is performed by the heat treatment method for a silicon wafer according to any one of claims 1 to 4. Silicon wafer.
たシリコンウェーハであって、 裏面には、酸素析出物による欠陥層が形成されているこ
とを特徴とするシリコンウェーハ。6. A silicon wafer having a defect-free layer formed on the surface by heat treatment, wherein a defect layer formed by oxygen precipitates is formed on the back surface.
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