JP2008034608A

JP2008034608A - シリコンウェーハの加工方法

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Publication number: JP2008034608A
Application number: JP2006206075A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Asano; 政幸浅野
Original assignee: Sumco Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2008-02-14

Abstract

【課題】ポリシリコン膜を成膜した後に高温熱処理を行うことなく、シリコンウェーハ内部の金属不純物を捕獲し、高清浄低抵抗のシリコンウェーハが得られるシリコンウェーハの加工方法を提供する。
【解決手段】Ｃｕ又はＮｉのいずれか一方又はその双方を含む金属不純物に汚染されたシリコンウェーハ１１の全面に厚さ０．１〜２μｍのポリシリコン膜１２を成膜する。この成膜により、ポリシリコン膜１２又はポリシリコン膜に接するウェーハ表層１３のいずれか一方又は双方に金属不純物を捕獲させる工程と、ポリシリコン膜及びウェーハ表層を除去する工程とを含むことを特徴とする
【選択図】図１

Description

本発明は、シリコンウェーハ内部の金属不純物を除去するためのシリコンウェーハの加工方法に関する。

近年、半導体装置の高密度化、高集積化に伴い、半導体動作の安定化が求められている。しかし、シリコンウェーハ内部に銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）等の金属不純物が存在する場合、金属不純物がシリコンの格子間に化合物として析出するため、ｐｎ接合のリーク電流の増大等が起こり、半導体装置の電気的特性が劣化し、動作の安定化が阻害される等問題がある。特にＣｕは比抵抗が低いウェーハ内部において、拡散性が高いという問題があった。

この問題を解決する対策として、金属不純物等の汚染物質をデバイス形成領域から取り除くゲッタリング技術が行われている。ゲッタリング技術の１つとして、ＥｘｔｅｒｎａｌＧｅｔｔｅｒｉｎｇ（以下、ＥＧという。）法が知られている。
ＥＧ法にはウェーハ裏面にサンドブラスティングにより機械的ダメージを付与したり、ウェーハ裏面にリンを高濃度に拡散したり、或いはウェーハ裏面にポリシリコン膜を成膜したりする方法がある。ウェーハ裏面にポリシリコン膜を成膜する方法はＰｏｌｙＢａｃｋＳｅａｌ（以下、ＰＢＳという。）法と呼ばれ、このＰＢＳ法では、成膜されたポリシリコン膜に接するウェーハ裏面に導入された歪みがＥＧシンクとして働き、ウェーハ内を拡散しているＣｕ原子やＮｉ原子の金属不純物原子を捕獲する。しかし、一度熱処理によってＥＧシンクに捕獲されたＣｕやＮｉが、その後の工程における熱処理によっても再放出されずにＥＧシンクに安定的に捕獲されているかどうかは不明であった。

そこで、このポリシリコン膜に捕獲されたＣｕやＮｉの金属不純物がその後の熱処理等によっても再放出されることがない安定したゲッタリング特性を与えるシリコンウェーハの熱処理方法が提案されている（特許文献１参照。）。この熱処理方法では、裏面にポリシリコン膜を有するシリコンウェーハを熱処理した後に０．７℃／秒以下の冷却速度で室温まで冷却する。

特許文献１に示されるＰＢＳ法ではポリシリコン膜の成膜を、減圧ＣＶＤ法によって行い、ここではシランガス（ＳｉＨ₄）を２０、ヘリウムガス（Ｈｅ）を８０の割合で混合した原料ガスを６００℃に加熱してあるシリコンウェーハ上に３０分間通過させることにより、シリコンウェーハ裏面にポリシリコン膜を成膜した後、ポリシリコン膜を成膜していないシリコンウェーハ表面をポリッシュする。ＰＢＳ法でポリシリコン膜が成膜されたシリコンウェーハをボードに積載し、１０００℃の横型炉内に設置し３０分間、Ｎ₂雰囲気中で加熱する。この高温熱処理により、シリコンウェーハ内部や表面に拡散しているＣｕやＮｉをポリシリコン膜に捕獲している。
特開平５−１２９３１０号公報（請求項１、明細書［０００７］〜［００１１］）

しかし、最近では超ＬＳＩの微細化が進むにつれて各素子間の距離が短くなってきている。このため、デバイス作製工程においては、１０００℃以下の低温熱処理、又は１０００℃以上でも数秒から数分程度の短時間高速加熱冷却処理が主流となってきている。このため、金属不純物をＥＧシンクまで移動させるに十分な温度や時間が足りないという問題があった。
本発明の目的は、ポリシリコン膜を成膜した後に高温熱処理を行うことなく、シリコンウェーハ内部の金属不純物を捕獲し、この金属不純物を除去することにより高清浄低抵抗のシリコンウェーハが得られるシリコンウェーハの加工方法を提供することにある。

請求項１に係る発明は、図１に示すように、Ｃｕ又はＮｉのいずれか一方又はその双方を含む金属不純物に汚染され、シリコンウェーハ１１の全面に厚さ０．１〜２μｍのポリシリコン膜１２を成膜することにより、ポリシリコン膜１２又はポリシリコン膜１２に接するウェーハ表層１３のいずれか一方又は双方に金属不純物を捕獲させる工程とを含むシリコンウェーハの加工方法の改良である。
その特徴ある構成は、金属不純物を捕獲したポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３を除去する工程を含むところにある。

この請求項１に記載されたシリコンウェーハの加工方法では、シリコンウェーハ１１の全面に厚さ０．１〜２μｍのポリシリコン膜１２を成膜することで、ウェーハ１１とポリシリコン膜１２との界面に歪みが生じ、ウェーハ１１全面の表層１３にゲッタリングシンクが形成される。成膜されている間、ウェーハ１１に含まれている金属不純物はこのゲッタリングシンクに捕獲される。成膜が完了した後、ポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３を除去することでゲッタリングシンクに捕獲されている金属不純物を除去できる。この結果、高清浄のシリコンウェーハ１０を得ることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、ＣＶＤ炉内の圧力を約０．０１〜１．３ｋＰａとし、炉内でシリコンウェーハ１１を５００〜８００℃に加熱した状態で、炉内にシランガスを導入し、１０〜６０分間保持することによりシリコンウェーハ１１の全面にポリシリコン膜１２を成膜し、ＣＶＤ炉からウェーハ１１を取出して室温まで冷却した後、ポリシリコン膜１２及びウェーハ１１の表層を除去するシリコンウェーハの加工方法である。
この請求項２に記載されたシリコンウェーハの加工方法では、減圧ＣＶＤ法でシリコンウェーハ１１の全面にポリシリコン膜１２を成膜し、ウェーハ１１を冷却した後、ポリシリコン膜１２とウェーハ表層１３を除去することにより捕獲された金属不純物をより確実にウェーハ１１から除去することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、比抵抗が０．１Ω・ｃｍ以下のシリコンウェーハを対象とするシリコンウェーハの加工方法である。
この請求項３に記載されたシリコンウェーハの加工方法では、ＣｕやＮｉ等の捕獲が困難な比抵抗が０．１Ω・ｃｍ以下のシリコンウェーハであっても、確実に金属不純物を捕獲し除去することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に係る発明であって、ポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３の除去が、酸エッチングにより行われるシリコンウェーハの加工方法である。

この請求項４に記載されたシリコンウェーハの加工方法では、酸がもつ酸化作用と溶解作用により、ポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３を除去する。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に係る発明であって、ポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３の除去が、アルカリエッチングにより行われるシリコンウェーハの加工方法である。
この請求項５に記載されたシリコンウェーハの加工方法では、アルカリがもつ溶解作用によりポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３を除去する。

請求項６に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に係る発明であって、ポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３の除去が、研削により行われるシリコンウェーハの加工方法である。

この請求項６に記載されたシリコンウェーハの加工方法では、立軸回転テーブル型平面研削盤を用いてウェーハ表面を砥石により機械的に研削することによりポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３を除去する。

請求項７に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に係る発明であって、ポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３の除去が、ラッピングにより行われるシリコンウェーハの加工方法である。
この請求項７に記載されたシリコンウェーハの加工方法では、加圧下でラップ液とラップ定盤を用いてウェーハ１１の両面を機械的に研削することによりポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３を除去する。

請求項８に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に係る発明であって、ポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３の除去が、ポリッシングにより行われるシリコンウェーハの加工方法である。
この請求項８に記載されたシリコンウェーハの加工方法では、研磨クロスとアルカリ性コロイダルシリカ研磨液を用いて機械的研磨と化学エッチングとの複合作用により、ウェーハ１１全面に加工歪みを残さずにポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３を除去する。

以上述べたように、本発明によれば、金属不純物に汚染されたシリコンウェーハの全面に、厚さ０．１〜２μｍのポリシリコン膜を成膜することにより、ウェーハ全面の表層にゲッタリングシンクを形成し、ポリシリコン膜又はウェーハ表層のいずれか一方又は双方に金属不純物を捕獲する。従来のウェーハ裏面にのみ形成されるＥＧシンクと比べて、本発明のＥＧシンクはウェーハ全面に形成されるため、ゲッタリング効果が高い。その後、ポリシリコン膜及びウェーハ表層を除去することでゲッタリングシンクごと金属不純物を除去できる。この結果、ポリシリコン膜を成膜した後に高温熱処理を行うことなく、シリコンウェーハ内部の金属不純物を捕獲し、高清浄低抵抗のシリコンウェーハを得ることができる。

次に本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１に示すように、本発明のシリコンウェーハの加工方法は、ＣｕやＮｉなどの金属不純物で汚染されたシリコンウェーハ１１にポリシリコン膜１２を成膜する工程と、成膜されたシリコンウェーハ１１からポリシリコン膜１２及びウェーハ表層１３を除去する工程とからなる。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態では、シリコンウェーハの加工は、ＣＺ法により育成されたシリコン単結晶インゴットからシリコンウェーハを製造する方法の工程の間に行われる。
図２に示すように、このシリコンウェーハの製造方法は、シリコン単結晶インゴットをスライスするスライス工程１と、ウェーハの周辺部を面取りしてカケやチップを防ぐ面取り工程２と、スライスにより生じたウェーハ表面の凹凸層を削り、ウェーハ表面の平坦度と平行度を高めるラッピング工程３と、機械加工プロセスによるウェーハ表面の加工変質層を化学的に除去するエッチング工程４と、ウェーハ表面を鏡面に仕上げるポリッシング工程７とが含まれる。

この実施の形態では、ポリシリコン膜成膜工程５とポリシリコン膜及びウェーハ表層除去工程６は、エッチング工程４の後、ポリッシング工程７の前に行われる。次にこのシリコンウェーハの加工方法を各工程別に説明する。
（１）ポリシリコン膜成膜工程
この実施の形態ではウェーハの比抵抗は０．１Ω・ｃｍ以下である。このウェーハをＣＶＤ炉に設置する。炉内を不活性ガス雰囲気とし、真空ポンプでＣＶＤ炉内を排気することで、炉内圧力を約０．０１〜１．３ｋＰａ、好ましくは０．０２４〜０．０２５ｋＰａとする。次いでウェーハを５００〜８００℃、好ましくは６００〜７００℃に加熱し、炉内にシランガスを導入して、１０〜６０分間保持する。これにより、ウェーハの全面に厚さ０．１〜２μｍ、好ましくは０．５〜１μｍのポリシリコン膜を成膜する。

このように、ウェーハの全面にポリシリコン膜を成膜すると、単結晶の層であるウェーハと多結晶の層であるポリシリコン膜との界面に歪みが生じる。この歪みがゲッタリングシンクとして働く。即ち、ウェーハを加熱することによりウェーハ内部又はウェーハ表面に存在するＣｕやＮｉが、このゲッタリングシンクを中心としたウェーハ表層又はポリシリコン膜へ移動し捕獲される。この結果、ポリシリコン膜を成膜した後に高温熱処理を行うことなく、シリコンウェーハ内部の金属不純物が捕獲される。

また、比抵抗が０．１Ω・ｃｍ以下のシリコンウェーハは、ＣｕやＮｉがウェーハ中に拡散しやすく、一旦、内部に拡散されたＣｕやＮｉはウェーハ表面への移動度が遅いため、ウェーハ内部にＣｕやＮｉが残留する問題がある。本発明は比抵抗が０．１Ω・ｃｍ以下のシリコンウェーハであっても、Ｃｕ及びＮｉを確実に捕獲することができ、特に有効である。

また、炉内圧力を約０．０１〜１．３ｋＰａとしたのは、０．０１ｋＰａ未満或いは１．３ｋＰａを越えると、均一なポリシリコン膜の形成ができないからである。
更に、炉内にシランガスを導入して、１０〜６０分間保持することで、導入されたシランガス（ＳｉＨ₄）がウェーハの熱によりシリコン（Ｓｉ）と水素（２Ｈ₂）に熱分解され、ウェーハの全面にポリシリコン膜が形成される。保持時間が１０分未満では、ウェーハ内部のＣｕやＮｉを十分に捕獲することが困難であり、６０分を超える場合には、ウェーハの全面に反応が起きるばかりでなく、ＣＶＤ炉内の気体内でも反応が進み、炉内内壁部等に反応生成物が付着する。この結果、反応生成物が内壁部等からウェーハ上に落ちた場合には、ポリシリコン膜中に反応生成物由来の欠陥や不純物が形成されるおそれがあるからである。

ここで、ポリシリコン膜の厚さを０．１〜２μｍとしたのは、０．１μｍ未満では、ゲッタリングシンクが形成されず、ＥＧ効果を十分に得られず、また、２μｍを越えると、ウェーハに反りが発生するというおそれがあるからである。
また、ウェーハの加熱温度を５００〜８００℃としたのは、５００℃未満では、ゲッタリングシンクがＣｕやＮｉを十分に捕獲することが困難であり、８００℃を越えると、ウェーハの全面に反応が起きるばかりでなく、ＣＶＤ炉内の気体内でも反応が進み、炉内内壁部等に反応生成物が付着する。この結果、反応生成物が内壁部等からウェーハ上に落ちた場合には、ポリシリコン膜中に反応生成物由来の欠陥や不純物が形成されるおそれがある。
（２）ポリシリコン膜及びウェーハ表層除去工程
上記ポリシリコン膜成膜工程によりシリコンウェーハの全面にポリシリコン膜が成膜され、Ｃｕ又はＮｉのいずれか一方又はその双方を含む金属不純物を捕獲したポリシリコン膜とウェーハ表層をもつウェーハをＣＶＤ炉から取出して、室温まで冷却する。次いで、室温まで冷却したウェーハのポリシリコン膜及びウェーハ表層を除去する。
除去されるウェーハ表層の厚さは、ウェーハとポリシリコン膜の界面から０．１〜５．０μｍ、好ましくは０．５〜１．０μｍである。ここで、除去されるウェーハ表層の厚さを０．１〜５．０μｍとしたのは、０．１μｍ未満では、ウェーハ全面にわたってウェーハ表層を均一に除去することが難しく、ウェーハ表層が均一に除去されない場合には捕獲した金属不純物を除去しきれない。また、５．０μｍを越えるとＳｉウェーハの加工ロスが大きくなりすぎて経済的でなくなるからである。

この第１の実施の形態では、ポリシリコン膜及びウェーハ表層除去をエッチングにより行う。エッチングの種類には、酸エッチング又はアルカリエッチングの２種類がある。
酸エッチングでは、フッ化水素（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ₃）の混酸を水（Ｈ₂Ｏ）で希釈したＨＦ−ＨＮＯ₃−Ｈ₂Ｏ系エッチャント、或いはフッ化水素（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ₃）の混酸を酢酸（ＣＨ₃ＣＯＯＨ）で希釈したＨＦ−ＨＮＯ₃−ＣＨ₃ＣＯＯＨ系エッチャントなどが用いられる。酸がもつ酸化作用と溶解作用により、ポリシリコン膜及びウェーハ表層が除去される。

また、アルカリエッチングでは、半導体グレードの高純度アルカリ液を用いる。高純度アルカリ液としては、具体的には、ＫＯＨ系エッチャント、或いはＮａＯＨ系エッチャントなどが用いられる。アルカリがもつ溶解作用により、ポリシリコン膜及びウェーハ表層が除去される。

このように、ポリシリコン膜及びウェーハ表層とともに金属不純物を捕獲したゲッタリングシンクを除去する。ポリシリコン膜及びウェーハ表層除去後、引き続き、ポリッシングが行われる。この結果、高清浄のシリコンウェーハを得ることができる。

なお、ポリシリコン膜及びウェーハ表層の除去は、エッチングの代わりに、研削を用いて行ってもよい。
研削は、具体的には、立軸回転テーブル型平面研削盤を用いてウェーハ表面を砥石により機械的に研削する方法である。これにより、ポリシリコン膜及びウェーハ表層が除去される。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態では、シリコンウェーハの加工は、ＣＺ法により育成されたシリコン単結晶インゴットからシリコンウェーハを製造する方法の工程の間に行われる。
図３に示すように、この第２の実施の形態では、ポリシリコン膜成膜工程は面取り工程の後に行われる。ポリシリコン膜及びウェーハ表層除去は、特別な除去工程を設けることなく、上記シリコンウェーハ製造方法を構成する工程の１つであるラッピング工程により行われる。次にこのシリコンウェーハの加工方法を各工程別に説明する。
ポリシリコン膜成膜は、第１の実施の形態と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。

ラッピングは、具体的には、互いに平行に保たれた上下２枚のラップ定盤の間にウェーハを設置し、アルミナ或いはシリコンカーバイト砥粒とグリセリンの混合物であるラップ液を混ぜたスラリをウェーハとラップ定盤との間に流し込み、ウェーハとラップ定盤の両者に圧力を加えながら定盤を回転させ、摺合せることにより、砥粒の転がりでウェーハ表面を滑らかにかつ高精度に仕上げる機械研磨の方法である。また、ラッピングは、主としてスライシングによって生じたウェーハ表面の凹凸層を削り、表面の平坦度とウェーハの平行度を高めるためのプロセスである。これにより、ポリシリコン膜及びウェーハ表層が除去され、かつウェーハの平行度が高まる。なお、ラッピングを行う前に面取りを行う必要がある。

＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態では、シリコンウェーハの加工は、ＣＺ法により育成されたシリコン単結晶インゴットからシリコンウェーハを製造する方法の工程の間に行われる。
図４に示すように、この第３の実施の形態では、ポリシリコン膜成膜工程はラッピング工程の後に行われる。ポリシリコン膜及びウェーハ表層除去は、特別な除去工程を設けることなく、上記シリコンウェーハ製造方法を構成する工程の１つであるエッチング工程により行われる。次にこのシリコンウェーハの加工方法を各工程別に説明する。

ポリシリコン膜成膜は、第１の実施の形態と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
また、エッチングによるポリシリコン膜及びウェーハ表層の除去も、第１の実施の形態と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。

＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態では、シリコンウェーハの加工は、ＣＺ法により育成されたシリコン単結晶インゴットからシリコンウェーハを製造する方法の工程の間に行われる。
図５に示すように、この第４の実施の形態では、ポリシリコン膜成膜工程はエッチング工程の後に行われる。ポリシリコン膜及びウェーハ表層除去は、特別な除去工程を設けることなく、上記シリコンウェーハ製造方法を構成する工程の１つであるポリッシング工程により行われる。次にこのシリコンウェーハの加工方法を各工程別に説明する。
ポリシリコン膜成膜は、第１の実施の形態と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。

ポリッシングは、具体的には、回転研磨マウント板にシリコンウェーハをワックス等で貼り付け、人造皮革製の研磨クロスを接着した回転研磨テーブル上にウェーハを適切な圧力で押しつけ、マウント板とテーブルをそれぞれ逆方向に回転させることでウェーハの表面研磨を行う方法である。研磨クロスにはウェーハよりも軟質のＳｉＯ₂を主成分としたアルカリ性コロイダルシリカ研磨液が注入される。この砥粒による機械研磨とアルカリ液による化学エッチングとの複合作用によるメカノケミカルプロセス(mechanochemical process)によりポリッシングが行われるのでウェーハの変質が極めて少ない。これにより、ポリシリコン膜及びウェーハ表層が除去される。なお、ポリッシングを行う前に面取りを行う必要がある。

なお、第１の実施の形態におけるポリシリコン膜及びウェーハ表層の除去は、酸エッチング、アルカリエッチング、或いは研削で行ったが、第１の実施の形態ないし第４の実施の形態において、ポリシリコン膜及びウェーハ表層の除去を、酸エッチング、アルカリエッチング、研削、ラッピング、ポリッシングのいずれか１つだけでなく、或いはこれらの組み合わせにより行ってもよい。
また、研削、ラッピング、ポリッシングには、上記に記載したものの他にも様々な装置や方式が用いられる。本発明の実施は、これらの装置、又は方式を問わずに適用可能である。

次に、本発明の実施例を参照例及び比較例とともに詳しく説明する。
＜参照例１＞
先ず、比抵抗を四探針法で測定したところ１０Ω・ｃｍである、スライスされた直後の直径２００ｍｍのシリコンウェーハを用意した。このスライスされたウェーハを図２に示すように、面取り、ラッピング、化学的エッチング、ポリシリコン膜の成膜、ポリシリコン膜及びウェーハ表層の除去、及びポリッシングを行って加工処理されたシリコンウェーハを得た。このときのポリシリコン膜の成膜条件としてはＣＶＤ炉を用い、炉内雰囲気を窒素ガス雰囲気とし、炉内圧力を２３Ｐａ、炉内温度を６５０℃とした。この炉内に反応ソースガスとしてモノシランガスを６０分間導入して、ポリシリコン膜を０．８μｍ厚で成膜した。また、ポリシリコン膜及びウェーハ表層の除去は酸エッチングにより行った。得られたシリコンウェーハを参照例１とした。
＜参照例２＞
参照例１と同一である、比抵抗が１０Ω・ｃｍのスライスされた直後の直径２００ｍｍのシリコンウェーハを用意した。このウェーハに対してポリシリコン膜の成膜及びポリシリコン膜及びウェーハ表層の除去を行わない以外は、参照例１と同様にシリコンウェーハを加工処理した。

＜実施例１＞
比抵抗を四探針法で測定したところ０．１Ω・ｃｍである、スライスされた直後の直径２００ｍｍのシリコンウェーハを用意した。このスライスされたウェーハを参照例１と同様にポリシリコン膜を成膜した後、このポリシリコン膜及びウェーハ表層を除去して、加工処理されたシリコンウェーハを得た。
＜実施例２＞
比抵抗を四探針法で測定したところ０．０１Ω・ｃｍである、スライスされた直後の直径２００ｍｍのシリコンウェーハを用意した。このスライスされたウェーハを参照例１と同様にポリシリコン膜を成膜した後、このポリシリコン膜及びウェーハ表層を除去して、加工処理されたシリコンウェーハを得た。
＜実施例３＞
比抵抗を四探針法で測定したところ０．００５Ω・ｃｍである、スライスされた直後の直径２００ｍｍのシリコンウェーハを用意した。このスライスされたウェーハを参照例１と同様にポリシリコン膜を成膜した後、このポリシリコン膜及びウェーハ表層を除去して、加工処理されたシリコンウェーハを得た。

＜比較例１＞
実施例１と同一である、比抵抗が０．１Ω・ｃｍのスライスされた直後の直径２００ｍｍのシリコンウェーハを用意した。このウェーハに対してポリシリコン膜の成膜及びポリシリコン膜及びウェーハ表層の除去を行わない以外は、参照例１と同様にシリコンウェーハを加工処理した。
＜比較例２＞
実施例２と同一である、比抵抗が０．０１Ω・ｃｍのスライスされた直後の直径２００ｍｍのシリコンウェーハを用意した。このウェーハに対してポリシリコン膜の成膜及びポリシリコン膜及びウェーハ表層の除去を行わない以外は、参照例１と同様にシリコンウェーハを加工処理した。
＜比較例３＞
実施例３と同一である、比抵抗が０．００５Ω・ｃｍのスライスされた直後の直径２００ｍｍのシリコンウェーハを用意した。このウェーハに対してポリシリコン膜の成膜及びポリシリコン膜及びウェーハ表層の除去を行わない以外は、参照例１と同様にシリコンウェーハを加工処理した。

＜比較試験及び評価＞
参照例１〜２、実施例１〜３及び比較例１〜３で得られたそれぞれのウェーハをフッ酸及び硝酸の混酸溶液で全溶解し、回収液を誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ−ＭＳ）してＣｕ及びＮｉの濃度を測定した。この結果を図６及び図７に示す。
参照例１及び２のウェーハのＣｕ濃度及びＮｉの濃度は同一であった。
また、実施例１〜３のウェーハのＣｕ濃度及びＮｉの濃度は参照例１及び２のウェーハのＣｕ濃度、Ｎｉ濃度と同一であり、それぞれＩＣＰ−ＭＳの検出限界値であった。

比較例１のウェーハのＣｕ濃度及びＮｉの濃度は、参照例１及び２のウェーハのＣｕ濃度及びＮｉの濃度を１としたとき、Ｃｕ濃度は２０、Ｎｉ濃度は１５であった。
比較例２のウェーハのＣｕ濃度及びＮｉの濃度は、参照例１及び２のウェーハのＣｕ濃度及びＮｉの濃度を１としたとき、Ｃｕ濃度は５０、Ｎｉ濃度は２０であった。
比較例３のウェーハのＣｕ濃度及びＮｉの濃度は、参照例１及び２のウェーハのＣｕ濃度及びＮｉの濃度を１としたとき、Ｃｕ濃度は２００、Ｎｉ濃度は５０であった。
図６と図７の比較から明らかなように、実施例１〜３のポリシリコン膜及びウェーハ表層を除去したウェーハは、比較例１〜３のポリシリコン膜を成膜しないウェーハと比べて、ウェーハに含まれるＣｕやＮｉが除去されることが判明した。

本発明のシリコンウェーハの加工方法を工程順に示す図である。本発明の第１実施形態におけるシリコンウェーハの製造方法及び加工方法を工程順に示す図である。本発明の第２実施形態におけるシリコンウェーハの製造方法及び加工方法を工程順に示す図である。本発明の第３実施形態におけるシリコンウェーハの製造方法及び加工方法を工程順に示す図である。本発明の第４実施形態におけるシリコンウェーハの製造方法及び加工方法を工程順に示す図である。実施例１〜３及び参照例１のシリコンウェーハ中の金属不純物濃度を示す図である。比較例１〜３及び参照例２のシリコンウェーハ中の金属不純物濃度を示す図である。

符号の説明

１０高清浄シリコンウェーハ
１１シリコンウェーハ
１２ポリシリコン膜
１３シリコンウェーハ表層

Claims

Ｃｕ又はＮｉのいずれか一方又はその双方を含む金属不純物に汚染されたシリコンウェーハ(11)の全面に厚さ０．１〜２μｍのポリシリコン膜(12)を成膜することにより、前記ポリシリコン膜(12)又は前記ポリシリコン膜(12)に接するウェーハ表層(13)のいずれか一方又は双方に前記金属不純物を捕獲させる工程と、
前記ポリシリコン膜(12)及び前記ウェーハ表層(13)を除去する工程と
を含むことを特徴とするシリコンウェーハの加工方法。
ＣＶＤ炉内の圧力を約０．０１〜１．３ｋＰａとし、前記炉内でシリコンウェーハ(11)を５００〜８００℃に加熱した状態で、前記炉内にシランガスを導入し、１０〜６０分間保持することにより前記シリコンウェーハ(11)の全面にポリシリコン膜(12)を成膜し、前記ＣＶＤ炉から前記ウェーハ(11)を取出して室温まで冷却した後、前記ポリシリコン膜(12)及び前記ウェーハ表層(13)を除去する請求項１記載のシリコンウェーハの加工方法。
シリコンウェーハ(11)の比抵抗が０．１Ω・ｃｍ以下である請求項１又は２記載のシリコンウェーハの加工方法。
ポリシリコン膜(12)及びウェーハ表層(13)の除去が、酸エッチングにより行われる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシリコンウェーハの加工方法。
ポリシリコン膜(12)及びウェーハ表層(13)の除去が、アルカリエッチングにより行われる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシリコンウェーハの加工方法。
ポリシリコン膜(12)及びウェーハ表層(13)の除去が、研削により行われる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシリコンウェーハの加工方法。
ポリシリコン膜(12)及びウェーハ表層(13)の除去が、ラッピングにより行われる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシリコンウェーハの加工方法。
ポリシリコン膜(12)及びウェーハ表層(13)の除去が、ポリッシングにより行われる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシリコンウェーハの加工方法。