JP2003037255A - Manufacturing method for simox wafer - Google Patents

Manufacturing method for simox wafer

Info

Publication number
JP2003037255A
JP2003037255A JP2001225403A JP2001225403A JP2003037255A JP 2003037255 A JP2003037255 A JP 2003037255A JP 2001225403 A JP2001225403 A JP 2001225403A JP 2001225403 A JP2001225403 A JP 2001225403A JP 2003037255 A JP2003037255 A JP 2003037255A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
heat treatment
kev
ions
wafer
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.)
Pending
Application number
JP2001225403A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiro Aoki
嘉郎 青木
Hisashi Adachi
尚志 足立
Kazuhiro Yamamoto
一弘 山本
Seiichi Nakamura
誠一 中村
Masakazu Sano
正和 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumco Corp
Original Assignee
Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp filed Critical Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp
Priority to JP2001225403A priority Critical patent/JP2003037255A/en
Publication of JP2003037255A publication Critical patent/JP2003037255A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Element Separation (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an SIMOX wafer forming a highly reliable BOX, without introducing the process of an ITOX processing or epitaxial growth or the like, by implantation of for a low dose oxygen ions. SOLUTION: After implanting atomic oxygen ions into a silicon wafer by acceleration energy >=40 keV and <100 keV or implanting oxygen molecular ions by the acceleration energy >=80 keV and <200 keV, heat treatment is conducted in the atmosphere of an oxygen concentration >=1%, without having to apply heat treatment of the oxygen concentration <1%.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、SIMOX(Se
paration by ImplantedOxyg
en)ウェーハの製造方法に関し、特に生産性が高く製
造コストの低いSIMOXウェーハの製造方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to SIMOX (Se).
partition by ImplantedOxyg
en) The present invention relates to a method for manufacturing a wafer, and particularly to a method for manufacturing a SIMOX wafer having high productivity and low manufacturing cost.

【0002】[0002]

【従来の技術】SOI(Silicon on Ins
ulator)ウェーハの製造方法の1つにSIMOX
法(K.Izumi et al.:Electro
n.Lett.14(1978)593)がある。
2. Description of the Related Art SOI (Silicon on Ins)
SIMOX is one of the wafer manufacturing methods.
Method (K. Izumi et al .: Electro
n. Lett. 14 (1978) 593).

【0003】SIMOX技術の開発当初の考え方は、加
速エネルギー約200keVで、約2×1018ato
ms/cmの酸素原子をイオン注入して、アズ・イン
プラで化学量論的な埋め込み酸化膜(以下、埋め込み酸
化膜を「BOX(Buried Oxide)」とい
う。)を形成した後、SOI層の結晶性回復、BOX層
の改質のために熱処理を施すというもので、この製造方
法によるSIMOXウェーハは高ドーズSIMOXウェ
ーハと呼ばれる。
The concept at the beginning of the development of the SIMOX technology is that the acceleration energy is about 200 keV, and about 2 × 10 18 ato.
After implanting oxygen atoms of ms / cm 2 to form a stoichiometric buried oxide film (hereinafter, the buried oxide film is referred to as “BOX (Buried Oxide)”) by as-implantation, an SOI layer is formed. Heat treatment is performed to recover the crystallinity and modify the BOX layer. The SIMOX wafer produced by this manufacturing method is called a high-dose SIMOX wafer.

【0004】しかし、この高ドーズSIMOXウェーハ
では、SOI層に貫通転位が多いことや、酸素イオンの
注入時間が長く製造コストが高いことなどの問題があっ
た。
However, this high-dose SIMOX wafer has problems such as a large number of threading dislocations in the SOI layer and a long oxygen ion implantation time and high manufacturing cost.

【0005】そこで、SOI層の貫通転位低減やコスト
低減について多くの検討が行われ、低ドーズSIMOX
(S.Nakashima et al.:J.Mat
er.Res.8(1993)523)技術が開発され
た。この低ドーズSIMOX技術では、加速エネルギー
180keVの場合、4×1017atoms/cm
の酸素原子をイオン注入した後、1%以下の酸素濃度の
雰囲気中で熱処理を施すことによって、注入した酸素か
ら連続なBOX層を形成する。ここで、1%未満の酸素
を含む雰囲気中で熱処理するのは、低酸素濃度雰囲気で
の熱処理によりSOI層からの酸素の外方拡散を促進し
酸素析出物等の欠陥を抑制するためであり、また若干の
酸素含有によりウェーハ表面の荒れが抑制されるためで
ある。この連続なBOX層の形成は、加速エネルギー1
80keVの場合、ドーズ量が4×1017atoms
/cm程度の場合に限って可能であるため、このドー
ズ量はドーズ・ウィンドウと呼ばれる。
Therefore, the threading dislocation in the SOI layer is reduced and the cost is reduced.
Many studies have been conducted on reduction, and low dose SIMOX
(S. Nakashima et al .: J. Mat.
er. Res. 8 (1993) 523) technology was developed
It was With this low dose SIMOX technology, the acceleration energy
4 × 10 for 180 keV17atoms / cm Two
After implanting oxygen atoms of
By performing heat treatment in the atmosphere,
To form a continuous BOX layer. Where less than 1% oxygen
Heat treatment in an atmosphere containing
Heat treatment of oxygen promotes outward diffusion of oxygen from the SOI layer.
This is to suppress defects such as oxygen precipitates, and
The oxygen content suppresses the roughness of the wafer surface.
is there. The formation of this continuous BOX layer requires an acceleration energy of 1
In case of 80 keV, the dose is 4 × 1017atoms
/ CmTwoSince this is possible only in the case of
This amount is called the dose window.

【0006】しかし、低ドーズSIMOXウェーハでは
BOX層の厚さが薄いためBOXの信頼性が問題とな
り、そこで開発されたのがITOX(Internal
Thermal Oxidation、S.Naka
shima et al.:Proc.1994 IE
EE International SOI Conf
erence(1994)71;特開平7−26353
8号公報)技術である。
However, in the low-dose SIMOX wafer, the reliability of the BOX becomes a problem because the thickness of the BOX layer is thin, and the ITOX (Internal) was developed there.
Thermal Oxidation, S.M. Naka
Shima et al. : Proc. 1994 IE
EE International SOI Conf
erence (1994) 71; JP-A-7-26353.
No. 8 publication) technology.

【0007】ITOX技術とは、1%未満の酸素を含む
雰囲気中で熱処理し、注入した酸素イオンのドーズ量か
ら計算される膜厚のBOX層を形成した後に、1%以上
の酸素含有雰囲気中で熱処理を施し、BOX層を厚膜化
する技術である。
The ITOX technique is a heat treatment in an atmosphere containing less than 1% oxygen to form a BOX layer having a thickness calculated from the dose of implanted oxygen ions, and then in an atmosphere containing 1% or more oxygen. In this technique, the BOX layer is thickened by heat treatment.

【0008】ITOX技術の導入により、低ドーズSI
MOXウェーハのBOXの信頼性が向上し、ITOX処
理が施された低ドーズSIMOXウェーハが現在市販さ
れている。しかし、低ドーズSIMOX法であっても酸
素イオンのドーズ量が4×1017atoms/cm
も必要であるため、イオン注入時間が1バッチに数時間
もかかる上に、ITOX処理が必要とされるため高温熱
処理時間も長くなり、生産性が不十分で製造コストが高
いという問題が残っている。
Low dose SI due to introduction of ITOX technology
Low dose SIMOX wafers having improved BOX reliability of MOX wafers and subjected to ITOX treatment are currently on the market. However, even with the low dose SIMOX method, the dose amount of oxygen ions is 4 × 10 17 atoms / cm 2.
Therefore, the ion implantation time is several hours per batch, and the high temperature heat treatment time is long due to the need for ITOX treatment, resulting in insufficient productivity and high manufacturing cost. There is.

【0009】酸素イオンの加速エネルギーを低エネルギ
ー化すれば、ドーズ・ウィンドウも低ドーズ側にシフト
するので、ドーズ量を低減できる。低ドーズSIMOX
法の場合、アズ・インプラでの酸素濃度のピーク値は約
1.5×1022atoms/cmである。加速エネ
ルギーを低エネルギー化してもアズ・インプラでの酸素
濃度のピーク値が同じになるようにドーズ量を設定すれ
ば、少ないドーズ量で高エネルギー注入の場合と同様、
連続なBOX層の形成が可能となる。
If the acceleration energy of oxygen ions is lowered, the dose window is also shifted to the lower dose side, so that the dose amount can be reduced. Low dose SIMOX
In the case of the method, the peak value of oxygen concentration in as-implant is about 1.5 × 10 22 atoms / cm 3 . Even if the acceleration energy is lowered, if the dose amount is set so that the peak value of oxygen concentration in as-implanted is the same, as in the case of high energy injection with a small dose amount,
It is possible to form a continuous BOX layer.

【0010】例えば、加速エネルギー65keVの場
合、酸素濃度のピーク値が約1.5×1022atom
s/cmとなるドーズ量は2×1017atoms/
cmであり、加速エネルギー180keVの場合の1
/2のドーズ量で連続したBOX層を形成できる。
For example, when the acceleration energy is 65 keV, the peak value of the oxygen concentration is about 1.5 × 10 22 atom.
The dose amount for s / cm 3 is 2 × 10 17 atoms /
cm 2 and 1 when acceleration energy is 180 keV
A continuous BOX layer can be formed with a dose amount of / 2.

【0011】注入する酸素イオンを酸素原子イオンから
酸素分子イオンにすれば、さらにドーズ量を1/2にで
きる。加速エネルギー130keVで酸素分子イオンを
注入(これは加速エネルギー65keVでの酸素原子イ
オン注入と同等の注入深さになる)すれば、酸素濃度ピ
ーク値が1.5×1022atoms/cmとなるド
ーズ量は原子イオン注入の場合の1/2の1×1017
molecules/cmとなるので、低ドーズSI
MOX法の1/4にドーズ量を低減できる。
If the oxygen ions to be implanted are changed from oxygen atom ions to oxygen molecule ions, the dose amount can be further halved. If oxygen molecular ions are implanted at an acceleration energy of 130 keV (this is the implantation depth equivalent to that of oxygen atom ion implantation at an acceleration energy of 65 keV), the oxygen concentration peak value becomes 1.5 × 10 22 atoms / cm 3. The dose amount is 1 × 10 17 which is 1/2 that in the case of atomic ion implantation.
Since it is molecules / cm 2 , low dose SI
The dose amount can be reduced to 1/4 of the MOX method.

【0012】特開2001−110739号公報には、
低エネルギーイオン注入と酸素分子イオン注入の採用に
より酸素イオンのドーズ量を大幅に低減し、しかもBO
Xの信頼性の高いSIMOXウェーハの製造方法が提案
されている。このSIMOXウェーハの製造方法におい
ては、酸素イオンを極端に低い加速エネルギー、具体的
には酸素原子イオンの場合は40keV以下、酸素分子
イオンの場合は80keV以下で注入し、エピタキシャ
ル成長を行った後、酸化熱処理を行うものである。
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-110739 discloses that
By adopting low-energy ion implantation and oxygen molecular ion implantation, the dose of oxygen ions is greatly reduced, and BO
A method for manufacturing a SIMOX wafer with high X reliability has been proposed. In this SIMOX wafer manufacturing method, oxygen ions are implanted at an extremely low acceleration energy, specifically 40 keV or less for oxygen atom ions and 80 keV or less for oxygen molecule ions, and after epitaxial growth, oxidation is performed. Heat treatment is performed.

【0013】上記のように、極端な低エネルギーイオン
注入にすれば、酸素イオンのドーズ量も極端に低ドーズ
量にできる。例えば、加速エネルギー30keVで酸素
原子イオンを注入すればドーズ量を1×1017ato
ms/cmにでき、加速エネルギー60keVで酸素
分子イオンを注入(これは加速エネルギー30keVで
の酸素原子イオン注入と同等の注入深さになる)すれば
ドーズ量を5×10 molecules/cm
できる。
As described above, if the extremely low energy ion implantation is performed, the dose of oxygen ions can be made extremely low. For example, if oxygen atom ions are implanted with an acceleration energy of 30 keV, the dose amount is 1 × 10 17 ato.
ms / cm can be in 2, an acceleration energy 60keV in implanting oxygen molecular ion (which is the acceleration energy becomes an oxygen atom ion implantation comparable implantation depth at 30 keV) by if the dose amount 5 × 10 1 6 molecules / cm Can be 2 .

【0014】この酸素分子イオン注入の場合のドーズ量
は、酸素原子イオンによる低ドーズSIMOX法の1/
8のドーズ量であり、イオン注入工程の大幅な時間短縮
が期待できる。しかし、このような極端な低エネルギー
イオン注入では、BOXの信頼性を向上させるために高
い酸素濃度の雰囲気で熱処理を施すとSOI層が消滅し
てしまうので、熱処理工程の前にエピタキシャル成長工
程を導入する必要があり、そのため製造工程が煩雑にな
ることや製造コストが高くなることなどの問題がある。
The dose amount in the case of this oxygen molecule ion implantation is 1 / of the low dose SIMOX method using oxygen atom ions.
The dose amount is 8, and it is expected that the ion implantation process will be significantly shortened in time. However, in such an extremely low energy ion implantation, the SOI layer disappears when heat treatment is performed in an atmosphere of high oxygen concentration in order to improve the reliability of the BOX. Therefore, an epitaxial growth step is introduced before the heat treatment step. Therefore, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated and the manufacturing cost becomes high.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みてなされたものであり、低ドーズ量の酸素イオン注
入で、ITOX処理やエピタキシャル成長等の工程を導
入することなく、信頼性の高いBOXを形成できるSI
MOXウェーハの製造方法を提供すること、すなわち、
SIMOXウェーハの生産性の向上、低コスト化を目的
としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is highly reliable with low dose oxygen ion implantation without introducing steps such as ITOX treatment and epitaxial growth. SI that can form BOX
Providing a method for manufacturing a MOX wafer, namely,
The purpose is to improve the productivity of SIMOX wafers and reduce the cost.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは、熱処理雰囲気の酸素をSIMOXウ
ェーハのBOX形成に効果的に利用できる条件について
鋭意検討した。その結果、イオン注入工程において比較
的低い加速エネルギーで酸素イオンを注入した後、従来
のように酸素濃度1%未満の雰囲気での熱処理を行うこ
となく、直接1%以上の高い酸素濃度の雰囲気で熱処理
を施すことによって、BOX層を効率的形成できること
を発見し、本発明を完成した。
In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors diligently studied conditions under which oxygen in a heat treatment atmosphere can be effectively used for BOX formation of a SIMOX wafer. As a result, after implanting oxygen ions with a relatively low acceleration energy in the ion implantation step, without directly performing heat treatment in an atmosphere with an oxygen concentration of less than 1% as in the conventional case, an atmosphere with a high oxygen concentration of 1% or more is directly used. The present invention has been completed by discovering that a BOX layer can be efficiently formed by applying heat treatment.

【0017】本願第1請求項に記載した発明は、シリコ
ンウェーハに酸素イオンを注入する工程と、熱処理を施
す工程とを備えるSIMOXウェーハの製造方法におい
て、加速エネルギー40keV以上100keV以下で
酸素原子イオンを注入した後、酸素濃度1%未満の熱処
理を行うことなく、酸素濃度1%以上の雰囲気で熱処理
を施すことを特徴とするSIMOXウェーハの製造方法
である。
The invention described in the first claim of the present application is a method for manufacturing a SIMOX wafer, which comprises a step of implanting oxygen ions into a silicon wafer and a step of subjecting it to heat treatment, and oxygen atom ions are generated at an acceleration energy of 40 keV or more and 100 keV or less. After the implantation, the heat treatment is performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 1% or more without performing a heat treatment having an oxygen concentration of less than 1%.

【0018】本請求項の低エネルギーイオン注入では、
注入酸素濃度分布が非常にシャープであり、ITOX法
のような低酸素濃度での熱処理を行わなくても、容易に
注入した酸素からBOX層が形成され、この分工程の短
縮が可能である。この観点では、加速エネルギーは低い
ほど望ましいが、酸素原子イオンの加速エネルギーが低
すぎるとSOI層が薄すぎるため、高い酸素濃度の雰囲
気で熱処理を施すとSOI層が消滅してしまうため、加
速エネルギーは40keV以上が好ましい。一方、加速
エネルギーが100keVを超えると、注入した酸素の
分布がブロードになり、BOXが形成されにくくなるこ
と及び熱処理雰囲気中酸素の内方拡散によるBOX層の
厚膜化が生じにくくなることから、100keV以下が
好ましい。また、熱処理雰囲気の酸素濃度が1%未満で
はBOX層の厚膜化の効果が小さいので、酸素濃度の下
限は1%以上が好ましい。
In the low energy ion implantation of the present invention,
The implanted oxygen concentration distribution is very sharp, and the BOX layer can be easily formed from the implanted oxygen without performing heat treatment at a low oxygen concentration such as the ITOX method, and the process can be shortened accordingly. From this viewpoint, the lower the acceleration energy, the more desirable, but if the acceleration energy of the oxygen atom ions is too low, the SOI layer becomes too thin. Therefore, if heat treatment is performed in an atmosphere with a high oxygen concentration, the SOI layer disappears. Is preferably 40 keV or more. On the other hand, when the acceleration energy exceeds 100 keV, the distribution of the injected oxygen becomes broad and BOX is hard to be formed, and it is difficult to increase the thickness of the BOX layer due to inward diffusion of oxygen in the heat treatment atmosphere. It is preferably 100 keV or less. If the oxygen concentration in the heat treatment atmosphere is less than 1%, the effect of thickening the BOX layer is small, so the lower limit of the oxygen concentration is preferably 1% or more.

【0019】本願第2請求項に記載した発明は、シリコ
ンウェーハに酸素イオンを注入する工程と、熱処理を施
す工程とを備えるSIMOXウェーハの製造方法におい
て、加速エネルギー80keV以上200keV以下で
酸素分子イオンを注入した後、酸素濃度1%未満の熱処
理を行うことなく、酸素濃度1%以上の雰囲気で熱処理
を施すことを特徴とするSIMOXウェーハの製造方法
である。
According to the second aspect of the present invention, in a method for manufacturing a SIMOX wafer, which comprises a step of implanting oxygen ions into a silicon wafer and a step of subjecting it to heat treatment, oxygen molecular ions are generated at an acceleration energy of 80 keV or more and 200 keV or less. After the implantation, the heat treatment is performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 1% or more without performing a heat treatment having an oxygen concentration of less than 1%.

【0020】本項の、前項との違いは、酸素分子イオン
を注入することと、加速エネルギーが前項の2倍となっ
ていることである。酸素分子イオンの質量は、酸素原子
イオンの2倍であり、加速電圧を2倍にすると、注入深
さは酸素原子イオンと同等になる。その他の、工程、酸
素濃度は前項と同様である。
The difference between this item and the previous item is that the oxygen molecular ions are implanted and the acceleration energy is twice that of the previous item. The mass of oxygen molecular ion is twice that of oxygen atom ion, and when the acceleration voltage is doubled, the implantation depth becomes equal to that of oxygen atom ion. Other steps and oxygen concentration are the same as the previous section.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1(a)、(b)は本発明によるSIM
OXウェーハ製造工程の流れをウェーハの模式的な部分
断面によって示す説明図である。まず、シリコンウェー
ハ1に対し、酸素イオンを注入する工程において、酸素
原子イオンであれば、加速エネルギー40keV以上1
00keV以下で、また、酸素分子イオンであれば加速
エネルギー80keV以上200keV以下でそれぞれ
注入することにより、酸素の高濃度層2を形成する。そ
の後、酸素濃度1%未満での熱処理を施すことなく、酸
素濃度1%以上の雰囲気で熱処理を施すことにより、イ
オン注入した酸素と熱処理雰囲気の酸素とを共にBOX
形成に利用して信頼性の高いBOX層3を形成する。な
お、熱処理によりBOX層3の上にSOI層4が形成さ
れ、ウェーハ表面にも酸化膜5が形成される。
1A and 1B show a SIM according to the present invention.
It is explanatory drawing which shows the flow of an OX wafer manufacturing process by the typical partial cross section of a wafer. First, in the step of implanting oxygen ions into the silicon wafer 1, if it is an oxygen atom ion, the acceleration energy is 40 keV or more 1
The oxygen high-concentration layer 2 is formed by implanting at an oxygen energy of not less than 00 keV and at an acceleration energy of not less than 80 keV and not more than 200 keV for oxygen molecular ions. After that, without performing heat treatment at an oxygen concentration of less than 1%, heat treatment is performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 1% or more, so that the ion-implanted oxygen and the oxygen in the heat treatment atmosphere are both BOX.
The BOX layer 3 having high reliability is formed by utilizing the formation. By the heat treatment, the SOI layer 4 is formed on the BOX layer 3, and the oxide film 5 is also formed on the wafer surface.

【0023】熱処理雰囲気の酸素濃度がSOI層厚さと
BOX層厚さに及ぼす影響を見るために、シリコンウェ
ーハに、加速エネルギー65keVでドーズ量2×10
17atoms/cmの酸素原子イオンを注入した
後、ウェーハを4分割して、熱処理雰囲気の酸素濃度が
0.25%、0.5%、1%、2.5%の各雰囲気で1
350℃、4時間の熱処理を施した。
In order to see the effect of the oxygen concentration of the heat treatment atmosphere on the SOI layer thickness and the BOX layer thickness, a silicon wafer is accelerated at an energy of 65 keV and a dose of 2 × 10.
After implanting oxygen atom ions of 17 atoms / cm 2 , the wafer is divided into four and the heat treatment atmosphere is set to 1 in each of the oxygen concentrations of 0.25%, 0.5%, 1% and 2.5%.
Heat treatment was performed at 350 ° C. for 4 hours.

【0024】図2(a)、(b)に、熱処理後のSOI
層厚さとBOX層厚さとをそれぞれ示した。熱処理雰囲
気の酸素濃度を上げることにより、SOI層の薄膜化
と、BOX層の厚膜化が生じていることが分かる。
FIGS. 2A and 2B show SOI after heat treatment.
The layer thickness and the BOX layer thickness are shown respectively. It can be seen that by increasing the oxygen concentration in the heat treatment atmosphere, the SOI layer is made thinner and the BOX layer is made thicker.

【0025】イオン注入した酸素が全てBOX形成に利
用されたと仮定した場合のBOX層厚さは、ドーズ量2
×1017atoms/cmをSiO2中の酸素原子
濃度4.4×1022/cmで割ることにより計算で
き、45nmである。酸素濃度が0.25%の場合、B
OX層厚さはこの理論的膜厚とほぼ同じ厚さであるが、
酸素濃度を上げることによりBOX層厚さを理論的膜厚
よりも厚くでき、特に酸素濃度が1%以上の場合にBO
X層の厚膜化の効果が大きいことが確認された。
Assuming that all of the ion-implanted oxygen was used for BOX formation, the BOX layer thickness is 2
It can be calculated by dividing × 10 17 atoms / cm 2 by the oxygen atom concentration in SiO 2 4.4 × 10 22 / cm 3 , which is 45 nm. When the oxygen concentration is 0.25%, B
The OX layer thickness is almost the same as this theoretical film thickness,
By increasing the oxygen concentration, the BOX layer thickness can be made thicker than the theoretical film thickness, and especially when the oxygen concentration is 1% or more,
It was confirmed that the effect of thickening the X layer was great.

【0026】比較例として、シリコンウェーハに、加速
エネルギー180keVでドーズ量4×1017ato
ms/cmの酸素原子イオンを注入した後、ウェーハ
を4分割して、熱処理雰囲気の酸素濃度が0.25%、
0.5%、1%、2.5%の各雰囲気で1350℃、4
時間の熱処理を施した。
As a comparative example, a silicon wafer having an acceleration energy of 180 keV and a dose of 4 × 10 17 ato.
After implanting oxygen atom ions of ms / cm 2 , the wafer is divided into four and the oxygen concentration in the heat treatment atmosphere is 0.25%,
1350 ° C in each atmosphere of 0.5%, 1% and 2.5%, 4
Heat treatment was applied for an hour.

【0027】図3(a)、(b)に熱処理後のSOI層
厚さとBOX層厚さとをそれぞれ示した。熱処理雰囲気
の酸素濃度を上げることにより、実施例と同様にSOI
層の薄膜化が生じているが、BOX層の厚膜化は生じて
いないことが分かる。
FIGS. 3A and 3B respectively show the SOI layer thickness and the BOX layer thickness after the heat treatment. By increasing the oxygen concentration of the heat treatment atmosphere, the SOI was
It can be seen that although the layer is thinned, the BOX layer is not thickened.

【0028】[0028]

【本発明の効果】本発明によれば、熱処理雰囲気の酸素
をBOX形成に効果的に利用できるので、酸素イオンの
ドーズ量を低ドーズ化しても、ITOX処理やエピタキ
シャル成長等の工程を導入することなく信頼性の高いB
OXを形成でき、生産性の高い低コストのSIMOXウ
ェーハを製造できる。
According to the present invention, oxygen in the heat treatment atmosphere can be effectively used for BOX formation. Therefore, even if the dose amount of oxygen ions is reduced, it is possible to introduce steps such as ITOX treatment and epitaxial growth. Highly reliable B
OX can be formed, and a low cost SIMOX wafer with high productivity can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるSIMOXウェーハ製造工程の流
れをウェーハの模式的な部分断面によって示す説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory view showing a flow of a SIMOX wafer manufacturing process according to the present invention by a schematic partial cross section of a wafer.

【図2】低エネルギー(65keV)で、低ドーズ量
(2×1017atoms/cm )の酸素原子イオン
を注入した場合の、熱処理雰囲気の酸素濃度が(a)S
OI層厚さと(b)BOX層厚さに及ぼす影響を示す図
である。
FIG. 2 Low energy (65 keV) and low dose amount
(2 x 1017atoms / cm Two) Oxygen atom ion
When the oxygen is injected, the oxygen concentration in the heat treatment atmosphere is (a) S
The figure which shows the influence which it has on OI layer thickness and (b) BOX layer thickness
Is.

【図3】高エネルギー(180keV)で、低ドーズ量
(4×1017atoms/cm)の酸素原子イオン
を注入した場合の、熱処理雰囲気の酸素濃度が(a)S
OI層厚さと(b)BOX層厚さに及ぼす影響を示す図
である。
FIG. 3 shows the oxygen concentration of (a) S in a heat treatment atmosphere when oxygen atom ions with high energy (180 keV) and low dose amount (4 × 10 17 atoms / cm 2 ) are implanted.
It is a figure which shows the influence which it has on OI layer thickness and (b) BOX layer thickness.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコンウェーハ 2 酸素の高濃度層 3 BOX層 4 SOI層 5 ウェーハ表面の酸化膜 1 Silicon wafer 2 High concentration layer of oxygen 3 BOX layer 4 SOI layer 5 Oxide film on wafer surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 一弘 佐賀県杵島郡江北町大字上小田2201番地 住友金属工業株式会社シチックス事業本部 内 (72)発明者 中村 誠一 佐賀県杵島郡江北町大字上小田2201番地 住友金属工業株式会社シチックス事業本部 内 (72)発明者 佐野 正和 佐賀県杵島郡江北町大字上小田2201番地 住友金属工業株式会社シチックス事業本部 内 Fターム(参考) 5F032 AA91 DA53 DA60    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kazuhiro Yamamoto             2201 Kamioda, Oita, Kohoku-cho, Kishima-gun, Saga Prefecture             Sumitomo Metal Industries, Ltd. Sitix Business Division             Within (72) Inventor Seiichi Nakamura             2201 Kamioda, Oita, Kohoku-cho, Kishima-gun, Saga Prefecture             Sumitomo Metal Industries, Ltd. Sitix Business Division             Within (72) Inventor Masakazu Sano             2201 Kamioda, Oita, Kohoku-cho, Kishima-gun, Saga Prefecture             Sumitomo Metal Industries, Ltd. Sitix Business Division             Within F-term (reference) 5F032 AA91 DA53 DA60

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコンウェーハに酸素イオンを注入す
る工程と、熱処理を施す工程とを備えるSIMOXウェ
ーハの製造方法において、加速エネルギー40keV以
上100keV以下で酸素原子イオンを注入した後、酸
素濃度1%未満の熱処理を行うことなく、酸素濃度1%
以上の雰囲気で熱処理を施すことを特徴とするSIMO
Xウェーハの製造方法。
1. A method of manufacturing a SIMOX wafer, which comprises a step of implanting oxygen ions into a silicon wafer and a step of subjecting it to heat treatment. After implanting oxygen atom ions at an acceleration energy of 40 keV or more and 100 keV or less, the oxygen concentration is less than 1%. Oxygen concentration of 1% without heat treatment
SIMO characterized by heat treatment in the above atmosphere
X-wafer manufacturing method.
【請求項2】 シリコンウェーハに酸素イオンを注入す
る工程と、熱処理を施す工程とを備えるSIMOXウェ
ーハの製造方法において、加速エネルギー80keV以
上200keV以下で酸素分子イオンを注入した後、酸
素濃度1%未満の熱処理を行うことなく、酸素濃度1%
以上の雰囲気で熱処理を施すことを特徴とするSIMO
Xウェーハの製造方法。
2. A method for manufacturing a SIMOX wafer, which comprises a step of implanting oxygen ions into a silicon wafer and a step of subjecting it to heat treatment. After implanting oxygen molecular ions at an acceleration energy of 80 keV or more and 200 keV or less, the oxygen concentration is less than 1%. Oxygen concentration of 1% without heat treatment
SIMO characterized by heat treatment in the above atmosphere
X-wafer manufacturing method.
JP2001225403A 2001-07-26 2001-07-26 Manufacturing method for simox wafer Pending JP2003037255A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001225403A JP2003037255A (en) 2001-07-26 2001-07-26 Manufacturing method for simox wafer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001225403A JP2003037255A (en) 2001-07-26 2001-07-26 Manufacturing method for simox wafer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003037255A true JP2003037255A (en) 2003-02-07

Family

ID=19058399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001225403A Pending JP2003037255A (en) 2001-07-26 2001-07-26 Manufacturing method for simox wafer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003037255A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4931212B2 (en) * 2003-09-30 2012-05-16 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Thin buried oxide by low dose oxygen implantation into modified silicon

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4931212B2 (en) * 2003-09-30 2012-05-16 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Thin buried oxide by low dose oxygen implantation into modified silicon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2752799B2 (en) Method for manufacturing SOI substrate
JP4238087B2 (en) Method for producing SiGe on insulator substrate material
US4975126A (en) Process for the production of an insulating layer embedded in a semiconductor substrate by ionic implantation and semiconductor structure comprising such layer
US6593173B1 (en) Low defect density, thin-layer, SOI substrates
KR100935567B1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing same
JPS63174355A (en) Semiconductor device
JPH1032210A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2003037255A (en) Manufacturing method for simox wafer
US6518150B1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
JPH11214322A (en) Manufacturing for silicon semiconductor substrate
JPH03131020A (en) Manufacture of semiconductor device
US6767808B2 (en) Method for fabricating semiconductor device
JPH1197377A (en) Manufacture of soi substrate
JP2003078119A (en) Method of manufacturing simox wafer
JP2943369B2 (en) Semiconductor substrate manufacturing method
JPS6315466A (en) Manufacture of pmis transistor
JP2685384B2 (en) Semiconductor substrate manufacturing method
JPH06283421A (en) Soi substrate and manufacturing method thereof
JP2001110739A (en) Simox substrate and manufacturing method therefor
JP2005072464A (en) Method of manufacturing semiconductor substrate, and method of manufacturing semiconductor device
US6977207B2 (en) Method for fabricating dual-gate semiconductor device
JPH05299349A (en) Manufacture of soi substrate
JPH10214843A (en) Manufacturing method of semiconductor substrate
JPH065826A (en) Manufacture of semiconductor device
JP4075602B2 (en) SIMOX wafer manufacturing method and SIMOX wafer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070306

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20070426

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070427

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070724

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070925

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20071130

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20071221