JP2002324802A - アニールウェーハの製造方法 - Google Patents
アニールウェーハの製造方法Info
- Publication number
- JP2002324802A JP2002324802A JP2001358129A JP2001358129A JP2002324802A JP 2002324802 A JP2002324802 A JP 2002324802A JP 2001358129 A JP2001358129 A JP 2001358129A JP 2001358129 A JP2001358129 A JP 2001358129A JP 2002324802 A JP2002324802 A JP 2002324802A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat treatment
- wafer
- temperature
- cvd film
- cvd
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】裏面にＣＶＤ膜が形成されたシリコン鏡面ウェ
ーハをアルゴンガス雰囲気中で熱処理しても、ＣＶＤ膜
にピンホールを発生させることのないアニールウェーハ
の製造方法を提供する。 【解決手段】裏面にＣＶＤ膜が形成されたシリコン鏡面
ウェーハをアルゴンガス雰囲気中で熱処理するアニール
ウェーハの製造方法であって、前記熱処理の前に、前記
ＣＶＤ膜の形成温度よりも高い温度において、前記ＣＶ
Ｄ膜を高密度化する前熱処理を行うようにした。
ーハをアルゴンガス雰囲気中で熱処理しても、ＣＶＤ膜
にピンホールを発生させることのないアニールウェーハ
の製造方法を提供する。 【解決手段】裏面にＣＶＤ膜が形成されたシリコン鏡面
ウェーハをアルゴンガス雰囲気中で熱処理するアニール
ウェーハの製造方法であって、前記熱処理の前に、前記
ＣＶＤ膜の形成温度よりも高い温度において、前記ＣＶ
Ｄ膜を高密度化する前熱処理を行うようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、裏面にＣＶＤ（Ch
emical Vapor Deposition）膜が形成されたシリコン鏡
面ウェーハをアルゴンガス雰囲気中で熱処理しても、Ｃ
ＶＤ膜にピンホールが発生しないようにしたアニールウ
ェーハの製造方法に関する。
emical Vapor Deposition）膜が形成されたシリコン鏡
面ウェーハをアルゴンガス雰囲気中で熱処理しても、Ｃ
ＶＤ膜にピンホールが発生しないようにしたアニールウ
ェーハの製造方法に関する。
【０００２】
【関連技術】ＣＺシリコンウェーハ〔ＣＺ（チョクラル
スキー）法によって製造されたシリコンウェーハ〕には
ＣＯＰ(Crystal Originated Particle)や酸素析出物等
の、いわゆるGrown-in欠陥と呼ばれる結晶欠陥が存在す
ることが知られているが、そのウェーハ表面近傍のGrow
n-in欠陥を消滅させる方法として水素雰囲気で行う熱処
理（以下、水素アニールと呼ぶことがある。）を行って
アニールウェーハを作製する方法が提案されている。こ
の熱処理は、１１００℃以上の高温で水素を使用する必
要があることから、安全面での対策が必要となり、気密
性を高めるためのシール構造や爆発時の対策として防爆
設備を備えさせる必要があるとされる。
スキー）法によって製造されたシリコンウェーハ〕には
ＣＯＰ(Crystal Originated Particle)や酸素析出物等
の、いわゆるGrown-in欠陥と呼ばれる結晶欠陥が存在す
ることが知られているが、そのウェーハ表面近傍のGrow
n-in欠陥を消滅させる方法として水素雰囲気で行う熱処
理（以下、水素アニールと呼ぶことがある。）を行って
アニールウェーハを作製する方法が提案されている。こ
の熱処理は、１１００℃以上の高温で水素を使用する必
要があることから、安全面での対策が必要となり、気密
性を高めるためのシール構造や爆発時の対策として防爆
設備を備えさせる必要があるとされる。
【０００３】一方、最近ではアルゴン雰囲気で行う熱処
理（以下、Ａｒアニール又はアルゴンアニールと呼ぶこ
とがある。）でも水素アニールと同等にGrown-in欠陥を
消滅させることができることがわかってきた。Ａｒアニ
ールは爆発性が無いため、水素と比較して安全であり、
安全面での対策が不要となるという利点を有する反面、
シリコンウェーハに対して特徴的な振る舞いを起こすこ
とが知られている。その一例としてＡｒアニールを行っ
たウェーハの表面には微小なピットが形成されやすいこ
とがあげられる。
理（以下、Ａｒアニール又はアルゴンアニールと呼ぶこ
とがある。）でも水素アニールと同等にGrown-in欠陥を
消滅させることができることがわかってきた。Ａｒアニ
ールは爆発性が無いため、水素と比較して安全であり、
安全面での対策が不要となるという利点を有する反面、
シリコンウェーハに対して特徴的な振る舞いを起こすこ
とが知られている。その一例としてＡｒアニールを行っ
たウェーハの表面には微小なピットが形成されやすいこ
とがあげられる。
【０００４】これは原料ガス中に含まれる極少量の不純
物としての酸素や水分、或いは熱処理工程中に反応管の
炉口から巻き込まれる外気中の酸素や水分により酸化膜
が形成され、その酸化膜とシリコン（Ｓｉ）が
物としての酸素や水分、或いは熱処理工程中に反応管の
炉口から巻き込まれる外気中の酸素や水分により酸化膜
が形成され、その酸化膜とシリコン（Ｓｉ）が
【０００５】
【化１】ＳｉＯ2＋Ｓｉ→２ＳｉＯ
【０００６】という反応を起こして結果的にＳｉがエッ
チングされ、その部分がピットとして観察されるもので
ある。このピットがウェーハ表面の局所的な面粗さ（マ
イクロラフネス）及び長周期的な面粗さ（ヘイズ）を悪
化させる原因となっている。この様に、Ａｒガスは微量
の不純物や、温度むら等の微小な環境の変化に対して敏
感なため、扱いが難しいというデメリットが存在する。
チングされ、その部分がピットとして観察されるもので
ある。このピットがウェーハ表面の局所的な面粗さ（マ
イクロラフネス）及び長周期的な面粗さ（ヘイズ）を悪
化させる原因となっている。この様に、Ａｒガスは微量
の不純物や、温度むら等の微小な環境の変化に対して敏
感なため、扱いが難しいというデメリットが存在する。
【０００７】また、上記のようなアニールウェーハを用
いてデバイスを作製する場合、作製されるデバイスやプ
ロセスの種類によっては、酸化膜等のＣＶＤ膜を形成し
て裏面（デバイスが作製される鏡面研磨面の反対側の主
表面）を保護する必要性があるプロセスも存在する。従
って、そのような用途に使用されるアニールウェーハの
裏面には、熱処理（アニール）前に予めＣＶＤ酸化膜等
を形成した状態でアニールを施すといった処理が施され
ていた。この場合、前述の水素アニールではＣＶＤ膜が
還元されてしまうため、非還元性であるアルゴンアニー
ルを行う必要性がある。
いてデバイスを作製する場合、作製されるデバイスやプ
ロセスの種類によっては、酸化膜等のＣＶＤ膜を形成し
て裏面（デバイスが作製される鏡面研磨面の反対側の主
表面）を保護する必要性があるプロセスも存在する。従
って、そのような用途に使用されるアニールウェーハの
裏面には、熱処理（アニール）前に予めＣＶＤ酸化膜等
を形成した状態でアニールを施すといった処理が施され
ていた。この場合、前述の水素アニールではＣＶＤ膜が
還元されてしまうため、非還元性であるアルゴンアニー
ルを行う必要性がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにＣＶＤ酸化膜等を裏面に形成した状態でアルゴン
アニールを行うと、裏面のＣＶＤ酸化膜等にμｍオーダ
ーのサイズのピンホールが発生することによってＣＶＤ
酸化膜が白濁して観察され、その後のデバイスプロセス
において保護膜としての役割を十分に果たすことができ
なくなることが明らかとなった。
ようにＣＶＤ酸化膜等を裏面に形成した状態でアルゴン
アニールを行うと、裏面のＣＶＤ酸化膜等にμｍオーダ
ーのサイズのピンホールが発生することによってＣＶＤ
酸化膜が白濁して観察され、その後のデバイスプロセス
において保護膜としての役割を十分に果たすことができ
なくなることが明らかとなった。
【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、裏面にＣＶＤ膜が形成されたシリコン鏡
面ウェーハをアルゴンガス雰囲気中で熱処理しても、Ｃ
ＶＤ膜にピンホールを発生させることのないアニールウ
ェーハの製造方法を提供することを目的とする。
たものであり、裏面にＣＶＤ膜が形成されたシリコン鏡
面ウェーハをアルゴンガス雰囲気中で熱処理しても、Ｃ
ＶＤ膜にピンホールを発生させることのないアニールウ
ェーハの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のアニールウェーハの製造方法は、裏面にＣ
ＶＤ膜が形成されたシリコン鏡面ウェーハをアルゴンガ
ス雰囲気中で熱処理するアニールウェーハの製造方法で
あって、前記熱処理の前に、前記ＣＶＤ膜の形成温度よ
りも高い温度において、前記ＣＶＤ膜を高密度化する前
熱処理を行うことを特徴とする。
に、本発明のアニールウェーハの製造方法は、裏面にＣ
ＶＤ膜が形成されたシリコン鏡面ウェーハをアルゴンガ
ス雰囲気中で熱処理するアニールウェーハの製造方法で
あって、前記熱処理の前に、前記ＣＶＤ膜の形成温度よ
りも高い温度において、前記ＣＶＤ膜を高密度化する前
熱処理を行うことを特徴とする。
【００１１】尚、本発明方法におけるアルゴンガス雰囲
気とは、単にアルゴンガス１００％の場合を意味するの
ではなく、アルゴンガス中に爆発下限（約４％）以下の
水素ガスを含有する雰囲気や、アルゴンガスが主体では
あるが窒素ガス等の他のガスを少量含有する雰囲気も含
むものである。
気とは、単にアルゴンガス１００％の場合を意味するの
ではなく、アルゴンガス中に爆発下限（約４％）以下の
水素ガスを含有する雰囲気や、アルゴンガスが主体では
あるが窒素ガス等の他のガスを少量含有する雰囲気も含
むものである。
【００１２】また、本発明方法においては、ＣＶＤ膜を
高密度化する前熱処理の前又は後に、フッ酸を含む水溶
液により前記裏面にＣＶＤ膜が形成されたシリコン鏡面
ウェーハを洗浄することが好ましい。このように、フッ
酸を含む水溶液により洗浄してウェーハ表面（鏡面側）
に形成された自然酸化膜を除去することにより、クリー
ンルーム中の環境（空気）から自然酸化膜に付着又は取
り込まれたボロン汚染を除去することができ、アニール
ウェーハ表面の抵抗率の変動を防ぐことができる（特願
２０００−９２１５５号参照）。
高密度化する前熱処理の前又は後に、フッ酸を含む水溶
液により前記裏面にＣＶＤ膜が形成されたシリコン鏡面
ウェーハを洗浄することが好ましい。このように、フッ
酸を含む水溶液により洗浄してウェーハ表面（鏡面側）
に形成された自然酸化膜を除去することにより、クリー
ンルーム中の環境（空気）から自然酸化膜に付着又は取
り込まれたボロン汚染を除去することができ、アニール
ウェーハ表面の抵抗率の変動を防ぐことができる（特願
２０００−９２１５５号参照）。
【００１３】本発明方法において、ＣＶＤ膜を高密度化
する前熱処理の温度を９００℃〜１１００℃とし、アル
ゴンガス雰囲気中での熱処理温度を１１００〜１３００
℃とすることが好適である。
する前熱処理の温度を９００℃〜１１００℃とし、アル
ゴンガス雰囲気中での熱処理温度を１１００〜１３００
℃とすることが好適である。
【００１４】上記ＣＶＤ膜を高密度化する前熱処理をア
ルゴンガス雰囲気中、７５０〜１０００℃の温度で行う
と、連続的に１１００〜１３００℃でのアルゴンガス雰
囲気中での熱処理を行うことが可能となり、生産性の低
下を防ぐことができる。
ルゴンガス雰囲気中、７５０〜１０００℃の温度で行う
と、連続的に１１００〜１３００℃でのアルゴンガス雰
囲気中での熱処理を行うことが可能となり、生産性の低
下を防ぐことができる。
【００１５】上記ＣＶＤ膜を高密度化する前熱処理を酸
化性雰囲気中、７５０〜９００℃の温度で行う場合も、
連続的に１１００〜１３００℃でのアルゴンガス雰囲気
中での熱処理を行うことが可能となり、同様に生産性の
低下を防ぐことができる。
化性雰囲気中、７５０〜９００℃の温度で行う場合も、
連続的に１１００〜１３００℃でのアルゴンガス雰囲気
中での熱処理を行うことが可能となり、同様に生産性の
低下を防ぐことができる。
【００１６】上記ＣＶＤ膜を高密度化する前熱処理をア
ルゴン雰囲気又は酸化性雰囲気で行う場合には、その前
熱処理の前に、フッ酸を含む水溶液により前記裏面にＣ
ＶＤ膜が形成されたシリコン鏡面ウェーハを洗浄するこ
とが好ましい。
ルゴン雰囲気又は酸化性雰囲気で行う場合には、その前
熱処理の前に、フッ酸を含む水溶液により前記裏面にＣ
ＶＤ膜が形成されたシリコン鏡面ウェーハを洗浄するこ
とが好ましい。
【００１７】本発明におけるＣＶＤ膜としてはシリコン
酸化膜を用いるのが好適である。
酸化膜を用いるのが好適である。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図１
〜図３とともに説明するが、本発明の技術思想から逸脱
しない限り図示例以外にも種々の変形が可能なことはい
うまでもない。
〜図３とともに説明するが、本発明の技術思想から逸脱
しない限り図示例以外にも種々の変形が可能なことはい
うまでもない。
【００１９】図１は本発明方法の工程順の一例を示すフ
ローチャートである。同図において、まず処理すべきウ
ェーハを用意する（ステップ１００）。
ローチャートである。同図において、まず処理すべきウ
ェーハを用意する（ステップ１００）。
【００２０】本発明に用いるＣＺシリコンウェーハは、
その直径、抵抗率、導電型、格子間酸素濃度等特に限定
されないが、アルゴンアニールにより効率よくGrown-in
欠陥を消滅させ、かつ、バルク中にゲッタリングサイト
となる酸素析出物の形成を促進させるためには、窒素が
ドープされたＣＺウェーハを用いることが好適である。
これらの効果を引き出させるための窒素濃度の好適な濃
度範囲は１×１０12〜５×１０15／ｃｍ3である。
その直径、抵抗率、導電型、格子間酸素濃度等特に限定
されないが、アルゴンアニールにより効率よくGrown-in
欠陥を消滅させ、かつ、バルク中にゲッタリングサイト
となる酸素析出物の形成を促進させるためには、窒素が
ドープされたＣＺウェーハを用いることが好適である。
これらの効果を引き出させるための窒素濃度の好適な濃
度範囲は１×１０12〜５×１０15／ｃｍ3である。
【００２１】次に、このウェーハの裏面にＣＶＤ膜を形
成する（ステップ１０２）。この場合、予めウェーハの
一主表面を鏡面研磨しておき、その裏面のみにＣＶＤ装
置によりＣＶＤ膜を堆積することもできるが、鏡面研磨
前の両面が化学エッチング面を有するウェーハの一方の
面にＣＶＤ膜を形成した後に他方の面を鏡面研磨するこ
ともできる。
成する（ステップ１０２）。この場合、予めウェーハの
一主表面を鏡面研磨しておき、その裏面のみにＣＶＤ装
置によりＣＶＤ膜を堆積することもできるが、鏡面研磨
前の両面が化学エッチング面を有するウェーハの一方の
面にＣＶＤ膜を形成した後に他方の面を鏡面研磨するこ
ともできる。
【００２２】堆積させるＣＶＤ膜としては、酸化膜、窒
化膜、酸化窒化膜等が一般的であり、ＣＶＤ装置として
は、常圧ＣＶＤ装置や減圧ＣＶＤ装置、あるいはプラズ
マＣＶＤ装置等を用い、２００℃〜８００℃程度の温度
範囲で堆積することができる。酸素を含有するＣＶＤ膜
を形成した場合、本発明の課題であるピンホールの発生
が顕著になるので、本発明の効果は相対的に高くなる。
化膜、酸化窒化膜等が一般的であり、ＣＶＤ装置として
は、常圧ＣＶＤ装置や減圧ＣＶＤ装置、あるいはプラズ
マＣＶＤ装置等を用い、２００℃〜８００℃程度の温度
範囲で堆積することができる。酸素を含有するＣＶＤ膜
を形成した場合、本発明の課題であるピンホールの発生
が顕著になるので、本発明の効果は相対的に高くなる。
【００２３】このようにして作製され裏面にＣＶＤ膜が
形成されたシリコン鏡面ウェーハを、一般的な抵抗加熱
式の熱処理炉（縦型炉又は横型炉）に投入して熱処理を
行う（ステップ１０４）。本発明においては、Grown-in
欠陥を除去するためにアルゴンガス雰囲気中で行う高温
の熱処理（ステップ１０６）を行う前段階として、ＣＶ
Ｄ膜の堆積温度よりも高温で前熱処理（ステップ１０
４）を行う。すなわち、ＣＶＤ膜は比較的低温で形成さ
れるため、その密度が小さく原子レベルでみると隙間だ
らけであるので、雰囲気ガスが容易に浸入できる。そこ
でＣＶＤ膜堆積温度よりも高温でアニールを加えること
によりＣＶＤ膜を高密度化することで雰囲気ガスの浸入
を防ぎ、ピンホールの形成を抑制することができる。そ
の際の雰囲気ガスとしては乾燥酸素を含有することが好
ましい。
形成されたシリコン鏡面ウェーハを、一般的な抵抗加熱
式の熱処理炉（縦型炉又は横型炉）に投入して熱処理を
行う（ステップ１０４）。本発明においては、Grown-in
欠陥を除去するためにアルゴンガス雰囲気中で行う高温
の熱処理（ステップ１０６）を行う前段階として、ＣＶ
Ｄ膜の堆積温度よりも高温で前熱処理（ステップ１０
４）を行う。すなわち、ＣＶＤ膜は比較的低温で形成さ
れるため、その密度が小さく原子レベルでみると隙間だ
らけであるので、雰囲気ガスが容易に浸入できる。そこ
でＣＶＤ膜堆積温度よりも高温でアニールを加えること
によりＣＶＤ膜を高密度化することで雰囲気ガスの浸入
を防ぎ、ピンホールの形成を抑制することができる。そ
の際の雰囲気ガスとしては乾燥酸素を含有することが好
ましい。
【００２４】この場合、前熱処理（ステップ１０４）と
アルゴンガス雰囲気による高温アニール（ステップ１０
６）は連続的に行うこともできるし、別々の工程として
行うこともできる。連続的に行う場合は、前熱処理（ス
テップ１０４）を行う前に鏡面研磨面の自然酸化膜を除
去するため希フッ酸水溶液により洗浄しておくことが好
ましい。一方、それぞれの熱処理を別々に行う場合に
は、前熱処理後に希フッ酸水溶液による洗浄をすること
もできるし、前熱処理の前後の両方行ってもよい。
アルゴンガス雰囲気による高温アニール（ステップ１０
６）は連続的に行うこともできるし、別々の工程として
行うこともできる。連続的に行う場合は、前熱処理（ス
テップ１０４）を行う前に鏡面研磨面の自然酸化膜を除
去するため希フッ酸水溶液により洗浄しておくことが好
ましい。一方、それぞれの熱処理を別々に行う場合に
は、前熱処理後に希フッ酸水溶液による洗浄をすること
もできるし、前熱処理の前後の両方行ってもよい。
【００２５】ＣＶＤ膜として酸化膜を用いる場合には、
フッ酸洗浄によりＣＶＤ酸化膜もエッチングされるが、
フッ酸洗浄の目的は鏡面研磨面の自然酸化膜を除去する
ことにあるので、ＣＶＤ酸化膜を１００ｎｍ以上形成し
ておけば、ＣＶＤ酸化膜が除去されてしまう心配はな
い。
フッ酸洗浄によりＣＶＤ酸化膜もエッチングされるが、
フッ酸洗浄の目的は鏡面研磨面の自然酸化膜を除去する
ことにあるので、ＣＶＤ酸化膜を１００ｎｍ以上形成し
ておけば、ＣＶＤ酸化膜が除去されてしまう心配はな
い。
【００２６】Grown-in欠陥を除去するためにアルゴンガ
ス雰囲気中で行う高温の熱処理（ステップ１０６）とし
ては、１１００〜１３００℃が好ましい。１１００℃未
満であるとGrown-in欠陥の除去が不十分になり、１３０
０℃を超える温度では金属汚染やスリップ転位の発生が
顕著になるからである。熱処理時間は、必要とされるGr
own-in欠陥密度や無欠陥領域の深さにより異なるが１〜
８時間程度が一般的である。
ス雰囲気中で行う高温の熱処理（ステップ１０６）とし
ては、１１００〜１３００℃が好ましい。１１００℃未
満であるとGrown-in欠陥の除去が不十分になり、１３０
０℃を超える温度では金属汚染やスリップ転位の発生が
顕著になるからである。熱処理時間は、必要とされるGr
own-in欠陥密度や無欠陥領域の深さにより異なるが１〜
８時間程度が一般的である。
【００２７】一方、ＣＶＤ膜を高密度化する熱処理（ス
テップ１０４）の温度としては、９００℃〜１１００℃
が好適である。９００℃未満であるとＣＶＤ膜の種類や
形成温度によっては高密度化が不十分になり、その後の
高温アルゴンアニールによりピンホールが発生する可能
性がある。また、１１００℃を超える温度では酸化膜の
高密度化具合にさほど差がでない。熱処理時間は熱処理
温度にもよるが、十分に高密度化するためには少なくと
も１０分程度は必要であり、生産性を考慮すると４時間
以下が望ましい。また、特定の温度に固定することなく
昇温しながら行うこともできる。
テップ１０４）の温度としては、９００℃〜１１００℃
が好適である。９００℃未満であるとＣＶＤ膜の種類や
形成温度によっては高密度化が不十分になり、その後の
高温アルゴンアニールによりピンホールが発生する可能
性がある。また、１１００℃を超える温度では酸化膜の
高密度化具合にさほど差がでない。熱処理時間は熱処理
温度にもよるが、十分に高密度化するためには少なくと
も１０分程度は必要であり、生産性を考慮すると４時間
以下が望ましい。また、特定の温度に固定することなく
昇温しながら行うこともできる。
【００２８】上記した前熱処理（ステップ１０４）にお
ける熱処理雰囲気としては、後述する実施例に示すよう
に、酸化性雰囲気（例えば、ｄｒｙＯ2１００％）、Ｎ2
雰囲気及びアルゴンなどの不活性ガス雰囲気等を採用す
ることができるが、アルゴン雰囲気及び酸化性雰囲気の
場合には他の雰囲気の場合とは異なる特有の効果がある
ので以下に説明する。
ける熱処理雰囲気としては、後述する実施例に示すよう
に、酸化性雰囲気（例えば、ｄｒｙＯ2１００％）、Ｎ2
雰囲気及びアルゴンなどの不活性ガス雰囲気等を採用す
ることができるが、アルゴン雰囲気及び酸化性雰囲気の
場合には他の雰囲気の場合とは異なる特有の効果がある
ので以下に説明する。
【００２９】図２は本発明方法の工程順の他の例を示す
フローチャートである。図２に示したフローチャートの
特徴は、図１のフローチャートにおける前熱処理（ステ
ップ１０４）をアルゴン雰囲気中で７５０℃〜１０００
℃の温度範囲で行う点にあり（ステップ１０４ａ）、そ
の他の工程は図１と同様である。
フローチャートである。図２に示したフローチャートの
特徴は、図１のフローチャートにおける前熱処理（ステ
ップ１０４）をアルゴン雰囲気中で７５０℃〜１０００
℃の温度範囲で行う点にあり（ステップ１０４ａ）、そ
の他の工程は図１と同様である。
【００３０】図２に示したフローチャートにおけるステ
ップ１０４ａのごとく、前熱処理をアルゴン雰囲気とす
ると、その後の高温アニールをロス時間なく連続的に行
うことができる利点がある。従って、ＣＶＤ膜を高密度
化する前熱処理をある程度長時間化しても生産性が低下
しないので、ステップ１０４ａにおける前熱処理の温度
を７５０℃程度まで低温化することができる。しかし、
ＣＶＤ膜を高密度化する前熱処理の雰囲気をアルゴン雰
囲気で行う場合（ステップ１０４ａ）には、１０００℃
を超える温度でピンホールが発生する場合があるので１
０００℃以下で行うことが好ましい。
ップ１０４ａのごとく、前熱処理をアルゴン雰囲気とす
ると、その後の高温アニールをロス時間なく連続的に行
うことができる利点がある。従って、ＣＶＤ膜を高密度
化する前熱処理をある程度長時間化しても生産性が低下
しないので、ステップ１０４ａにおける前熱処理の温度
を７５０℃程度まで低温化することができる。しかし、
ＣＶＤ膜を高密度化する前熱処理の雰囲気をアルゴン雰
囲気で行う場合（ステップ１０４ａ）には、１０００℃
を超える温度でピンホールが発生する場合があるので１
０００℃以下で行うことが好ましい。
【００３１】図３は本発明方法の工程順の別の例を示す
フローチャートである。図３に示したフローチャートの
特徴は、図１のフローチャートにおける前処理（ステッ
プ１０４）を酸化性雰囲気中、例えば、ｄｒｙＯ2１０
０％中で７５０℃〜９００℃の温度範囲で行う点にあり
（ステップ１０４ｂ）、その他の工程は図１と同様であ
る。
フローチャートである。図３に示したフローチャートの
特徴は、図１のフローチャートにおける前処理（ステッ
プ１０４）を酸化性雰囲気中、例えば、ｄｒｙＯ2１０
０％中で７５０℃〜９００℃の温度範囲で行う点にあり
（ステップ１０４ｂ）、その他の工程は図１と同様であ
る。
【００３２】図３に示したフローチャートにおけるステ
ップ１０４ｂのごとく、前熱処理を酸化性雰囲気とする
と、前熱処理時間を長時間化することなくＣＶＤ膜の高
密度化に必要な温度を７５０℃程度まで低温化すること
ができる利点がある。また、その場合、９００℃程度ま
での比較的低温であれば、ウェーハ表面に形成される熱
酸化膜の厚さを５〜１０ｎｍ以下に容易に抑制すること
ができる。この程度の酸化膜厚であれば、その後のアル
ゴンガス雰囲気での高温アニールにより除去することが
でき、しかも、高温アニールの結晶欠陥除去効果を損ね
ることもない。従って、高温アニール前に一旦熱処理炉
から取り出して表面酸化膜の除去を行う必要がなく連続
的な熱処理が可能であり、生産性の向上に繋がる有利さ
がある。酸化性雰囲気としては、ｄｒｙＯ2１００％雰
囲気に限定されることなく、アルゴンガスなどの不活性
ガスやＮ2ガスに、ｄｒｙＯ2あるいは微量の水蒸気を混
合した雰囲気であっても、ウェーハ表面に形成される熱
酸化膜の厚さが、その後のアルゴンアニールで除去され
る膜厚以下（例えば１０ｎｍ以下）であればよい。
ップ１０４ｂのごとく、前熱処理を酸化性雰囲気とする
と、前熱処理時間を長時間化することなくＣＶＤ膜の高
密度化に必要な温度を７５０℃程度まで低温化すること
ができる利点がある。また、その場合、９００℃程度ま
での比較的低温であれば、ウェーハ表面に形成される熱
酸化膜の厚さを５〜１０ｎｍ以下に容易に抑制すること
ができる。この程度の酸化膜厚であれば、その後のアル
ゴンガス雰囲気での高温アニールにより除去することが
でき、しかも、高温アニールの結晶欠陥除去効果を損ね
ることもない。従って、高温アニール前に一旦熱処理炉
から取り出して表面酸化膜の除去を行う必要がなく連続
的な熱処理が可能であり、生産性の向上に繋がる有利さ
がある。酸化性雰囲気としては、ｄｒｙＯ2１００％雰
囲気に限定されることなく、アルゴンガスなどの不活性
ガスやＮ2ガスに、ｄｒｙＯ2あるいは微量の水蒸気を混
合した雰囲気であっても、ウェーハ表面に形成される熱
酸化膜の厚さが、その後のアルゴンアニールで除去され
る膜厚以下（例えば１０ｎｍ以下）であればよい。
【００３３】
【実施例】以下に本発明の実施例をあげて説明するが、
これらの実施例は例示的に示されるもので、限定的に解
釈すべきものではない。
これらの実施例は例示的に示されるもので、限定的に解
釈すべきものではない。
【００３４】（実施例１〜３及び比較例１及び２）ＣＺ
法により引き上げられ、窒素が５×１０13〜８×１０13
／ｃｍ3ドープされたシリコンウェーハ（ケミカルエッ
チウェーハ）を用意し、これらのウェーハの一方の面に
連続式常圧ＣＶＤ装置（天谷製作所製AMAX-200）を用い
て、４００℃で３００ｎｍのＣＶＤ酸化膜を堆積した
後、他方の面を鏡面研磨することにより、裏面にＣＶＤ
酸化膜の形成されたシリコン鏡面ウェーハを作製した。
そして、これらのウェーハを用いて表１に示した各種の
熱処理条件により熱処理を行い、裏面のＣＶＤ酸化膜を
集光灯下、および走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning
Electron Microscope）によってそれぞれピンホールを
観察しその結果を表１に示した。
法により引き上げられ、窒素が５×１０13〜８×１０13
／ｃｍ3ドープされたシリコンウェーハ（ケミカルエッ
チウェーハ）を用意し、これらのウェーハの一方の面に
連続式常圧ＣＶＤ装置（天谷製作所製AMAX-200）を用い
て、４００℃で３００ｎｍのＣＶＤ酸化膜を堆積した
後、他方の面を鏡面研磨することにより、裏面にＣＶＤ
酸化膜の形成されたシリコン鏡面ウェーハを作製した。
そして、これらのウェーハを用いて表１に示した各種の
熱処理条件により熱処理を行い、裏面のＣＶＤ酸化膜を
集光灯下、および走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning
Electron Microscope）によってそれぞれピンホールを
観察しその結果を表１に示した。
【００３５】
【表１】
【００３６】いずれの熱処理もウェーハの出し入れ温度
は８００℃とし、実施例２および実施例３においては前
熱処理とアルゴン熱処理の間に熱処理炉からウェーハを
取り出さずに連続的に熱処理を行った。また、フッ酸洗
浄は、ウェーハ表面を観察しながら、表面が撥水性にな
るまで行った。
は８００℃とし、実施例２および実施例３においては前
熱処理とアルゴン熱処理の間に熱処理炉からウェーハを
取り出さずに連続的に熱処理を行った。また、フッ酸洗
浄は、ウェーハ表面を観察しながら、表面が撥水性にな
るまで行った。
【００３７】熱処理後の裏面ＣＶＤ酸化膜表面をＳＥＭ
により観察したところ、白濁の見られなかった実施例１
〜３のウェーハについては、ピンホールは観察されなか
ったが、白濁の見られた比較例１、２のウェーハについ
ては、高密度のピンホールが観察された。さらに、ウェ
ーハ断面をＳＥＭ観察したところ、ピンホールが形成さ
れている部分のシリコン表面にはエッチピットが形成さ
れていることがわかった。
により観察したところ、白濁の見られなかった実施例１
〜３のウェーハについては、ピンホールは観察されなか
ったが、白濁の見られた比較例１、２のウェーハについ
ては、高密度のピンホールが観察された。さらに、ウェ
ーハ断面をＳＥＭ観察したところ、ピンホールが形成さ
れている部分のシリコン表面にはエッチピットが形成さ
れていることがわかった。
【００３８】（実施例４、５）実施例１〜３と同一条件
で作製した裏面ＣＶＤ酸化膜付きのシリコン鏡面ウェー
ハを用意し、表２に示した熱処理条件により熱処理を行
った後、裏面のＣＶＤ酸化膜のピンホールを実施例１〜
３と同様に観察し、その結果を表２に併記した。尚、ウ
ェーハの出し入れ温度は７５０℃とし、前熱処理とアル
ゴン熱処理の間は、熱処理炉からウェーハを取り出すこ
となく連続的に熱処理を行った。
で作製した裏面ＣＶＤ酸化膜付きのシリコン鏡面ウェー
ハを用意し、表２に示した熱処理条件により熱処理を行
った後、裏面のＣＶＤ酸化膜のピンホールを実施例１〜
３と同様に観察し、その結果を表２に併記した。尚、ウ
ェーハの出し入れ温度は７５０℃とし、前熱処理とアル
ゴン熱処理の間は、熱処理炉からウェーハを取り出すこ
となく連続的に熱処理を行った。
【００３９】
【表２】
【００４０】熱処理後の裏面ＣＶＤ酸化膜表面をＳＥＭ
により観察したところ、白濁の見られなかった実施例
４、５のウェーハについては、ピンホールは観察されな
かった。実施例５では、前熱処理によりウェーハ表面に
形成された酸化膜厚は約５ｎｍであることを別のウェー
ハで確認した。また、アルゴン熱処理終了後には、前熱
処理でウェーハ表面に形成された約５ｎｍの酸化膜は完
全に除去されており、Grown-in欠陥の無欠陥層深さは実
施例４と同等であることを確認した。
により観察したところ、白濁の見られなかった実施例
４、５のウェーハについては、ピンホールは観察されな
かった。実施例５では、前熱処理によりウェーハ表面に
形成された酸化膜厚は約５ｎｍであることを別のウェー
ハで確認した。また、アルゴン熱処理終了後には、前熱
処理でウェーハ表面に形成された約５ｎｍの酸化膜は完
全に除去されており、Grown-in欠陥の無欠陥層深さは実
施例４と同等であることを確認した。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明のアニールウ
ェーハの製造方法によれば、裏面にＣＶＤ膜が形成され
たシリコン鏡面ウェーハをアルゴンガス雰囲気中で熱処
理しても、ＣＶＤ膜にピンホールが発生しないアニール
ウェーハを製造することができるという効果が達成され
る。
ェーハの製造方法によれば、裏面にＣＶＤ膜が形成され
たシリコン鏡面ウェーハをアルゴンガス雰囲気中で熱処
理しても、ＣＶＤ膜にピンホールが発生しないアニール
ウェーハを製造することができるという効果が達成され
る。
【図１】 本発明のアニールウェーハの製造方法の工程
順の一例を示すフローチャートである。
順の一例を示すフローチャートである。
【図２】 本発明のアニールウェーハの製造方法の工程
順の他の例を示すフローチャートである。
順の他の例を示すフローチャートである。
【図３】 本発明のアニールウェーハの製造方法の工程
順の別の例を示すフローチャートである。
順の別の例を示すフローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 徳弘 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越半 導体株式会社半導体磯部研究所内 (72)発明者 名古屋 孝俊 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越半 導体株式会社半導体磯部研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】 裏面にＣＶＤ膜が形成されたシリコン鏡
面ウェーハをアルゴンガス雰囲気中で熱処理するアニー
ルウェーハの製造方法であって、前記熱処理の前に、前
記ＣＶＤ膜の形成温度よりも高い温度において、前記Ｃ
ＶＤ膜を高密度化する前熱処理を行うことを特徴とする
アニールウェーハの製造方法。 - 【請求項２】 前記ＣＶＤ膜を高密度化する前熱処理の
前又は後に、フッ酸を含む水溶液により前記裏面にＣＶ
Ｄ膜が形成されたシリコン鏡面ウェーハを洗浄すること
を特徴とする請求項１に記載されたアニールウェーハの
製造方法。 - 【請求項３】 前記ＣＶＤ膜を高密度化する前熱処理の
温度を９００℃〜１１００℃とし、前記アルゴンガス雰
囲気中での熱処理温度を１１００〜１３００℃とするこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載されたアニ
ールウェーハの製造方法。 - 【請求項４】 前記ＣＶＤ膜を高密度化する前熱処理を
アルゴンガス雰囲気中、７５０〜１０００℃の温度で行
った後、連続的に１１００〜１３００℃でのアルゴンガ
ス雰囲気中での熱処理を行うことを特徴とする請求項１
に記載されたアニールウェーハの製造方法。 - 【請求項５】 前記ＣＶＤ膜を高密度化する前熱処理を
酸化性雰囲気中、７５０〜９００℃の温度で行った後、
連続的に１１００〜１３００℃でのアルゴンガス雰囲気
中での熱処理を行うことを特徴とする請求項１に記載さ
れたアニールウェーハの製造方法。 - 【請求項６】 前記ＣＶＤ膜を高密度化する前熱処理の
前に、フッ酸を含む水溶液により前記裏面にＣＶＤ膜が
形成されたシリコン鏡面ウェーハを洗浄することを特徴
とする請求項４又は５に記載されたアニールウェーハの
製造方法。 - 【請求項７】 前記ＣＶＤ膜がシリコン酸化膜であるこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載され
たアニールウェーハの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001358129A JP4029378B2 (ja) | 2001-02-21 | 2001-11-22 | アニールウェーハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001045528 | 2001-02-21 | ||
| JP2001-45528 | 2001-02-21 | ||
| JP2001358129A JP4029378B2 (ja) | 2001-02-21 | 2001-11-22 | アニールウェーハの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002324802A true JP2002324802A (ja) | 2002-11-08 |
| JP4029378B2 JP4029378B2 (ja) | 2008-01-09 |
Family
ID=26609841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001358129A Expired - Fee Related JP4029378B2 (ja) | 2001-02-21 | 2001-11-22 | アニールウェーハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4029378B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012020556A1 (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-16 | キヤノンアネルバ株式会社 | 基板加熱処理装置、基板加熱処理装置の温度制御方法、半導体デバイスの製造方法、基板加熱処理装置の温度制御プログラム及び記録媒体 |
| JP2013089783A (ja) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Globalwafers Japan Co Ltd | シリコンウェーハの製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57136333A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| WO1994025988A1 (en) * | 1993-04-28 | 1994-11-10 | Seh America, Inc. | Epitaxial semiconductor wafer for cmos integrated circuits |
| JPH08330199A (ja) * | 1995-05-30 | 1996-12-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | シリコン基板及びその製造方法 |
| JPH0969526A (ja) * | 1995-08-31 | 1997-03-11 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2000277525A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体用シリコンウエハ及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-11-22 JP JP2001358129A patent/JP4029378B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57136333A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| WO1994025988A1 (en) * | 1993-04-28 | 1994-11-10 | Seh America, Inc. | Epitaxial semiconductor wafer for cmos integrated circuits |
| JPH08330199A (ja) * | 1995-05-30 | 1996-12-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | シリコン基板及びその製造方法 |
| JPH0969526A (ja) * | 1995-08-31 | 1997-03-11 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2000277525A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体用シリコンウエハ及びその製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012020556A1 (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-16 | キヤノンアネルバ株式会社 | 基板加熱処理装置、基板加熱処理装置の温度制御方法、半導体デバイスの製造方法、基板加熱処理装置の温度制御プログラム及び記録媒体 |
| US8691676B2 (en) | 2010-08-09 | 2014-04-08 | Canon Anelva Corporation | Substrate heat treating apparatus, temperature control method of substrate heat treating apparatus, manufacturing method of semiconductor device, temperature control program of substrate heat treating apparatus, and recording medium |
| JP5543601B2 (ja) * | 2010-08-09 | 2014-07-09 | キヤノンアネルバ株式会社 | 基板加熱処理装置、基板加熱処理装置の温度制御方法、半導体デバイスの製造方法、基板加熱処理装置の温度制御プログラム及び記録媒体 |
| JP2013089783A (ja) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Globalwafers Japan Co Ltd | シリコンウェーハの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4029378B2 (ja) | 2008-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3011178B2 (ja) | 半導体シリコンウェーハ並びにその製造方法と熱処理装置 | |
| TWI393168B (zh) | 降低矽晶圓中金屬污染之方法 | |
| US6958092B2 (en) | Epitaxial silicon wafer with intrinsic gettering and a method for the preparation thereof | |
| WO2001017024A1 (fr) | Procede de fabrication d'une tranche du type silicium sur isolant collee et tranche du type silicium sur isolant collee | |
| JP5251137B2 (ja) | 単結晶シリコンウェーハおよびその製造方法 | |
| JP3285723B2 (ja) | 半導体熱処理用治具及びその表面処理方法 | |
| WO2010131412A1 (ja) | シリコンウェーハおよびその製造方法 | |
| JP4029378B2 (ja) | アニールウェーハの製造方法 | |
| JPS60247935A (ja) | 半導体ウエハの製造方法 | |
| KR100749145B1 (ko) | 보호막 부착 실리콘 보트 및 그 제조방법, 그를 이용하여열처리된 실리콘 웨이퍼 | |
| JP2907095B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR100432496B1 (ko) | 어닐 웨이퍼의 제조 방법 | |
| JPS62123098A (ja) | シリコン単結晶の製造方法 | |
| US7199057B2 (en) | Method of eliminating boron contamination in annealed wafer | |
| JP5498678B2 (ja) | シリコンウェーハの製造方法 | |
| JP4259881B2 (ja) | シリコンウエハの清浄化方法 | |
| KR20160118139A (ko) | 실리콘 웨이퍼의 제조 방법 | |
| JP2008227060A (ja) | アニールウエハの製造方法 | |
| JPH06295913A (ja) | シリコンウエハの製造方法及びシリコンウエハ | |
| JP3890819B2 (ja) | シリコンウェーハの熱処理方法 | |
| KR100423754B1 (ko) | 실리콘 웨이퍼의 고온 열처리 방법 | |
| JP2652344B2 (ja) | シリコンウエーハ | |
| JPH0897221A (ja) | シリコンウェーハの製造方法及びシリコンウェーハ | |
| JP2002176058A (ja) | シリコン半導体基板の製造方法 | |
| JP2652346B2 (ja) | シリコンウエーハの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040802 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070510 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070703 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070726 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070830 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070921 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071004 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4029378 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131026 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |