JP2013074139A - シリコンウェーハの熱処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】CZ法により育成したシリコン単結晶インゴットからスライスされたシリコンウェーハを、酸化性ガス雰囲気中、1325℃以上1400℃以下の範囲内の第1の最高到達温度まで昇温して第1の最高到達温度を保持した後、50℃/秒以上250℃/秒以下の降温速度で降温する第1の熱処理を行う工程と、第1の熱処理を行ったシリコンウェーハを、非酸化性ガス雰囲気中、700℃以上900℃以下の範囲内の第2の最高到達温度まで昇温して保持した後、非酸化性ガス雰囲気中、第2の最高到達温度から1100℃以上1250℃以下の範囲内の第3の最高到達温度まで昇温して第3の最高到達温度を保持した後、降温する。
【選択図】図1
Description
(実施例1)
CZ法によりV/G値(V:引き上げ速度、G:シリコン融点から1300℃までの温度範囲における引き上げ軸方向の結晶内温度勾配の平均値)を制御して原子空孔(COP)が多く取り込まれた面内の一部にOSF領域を含むV−リッチ領域からなるシリコン単結晶インゴットを育成し、該領域からスライスされた両面が鏡面研磨されたシリコンウェーハ(直径300mm、厚さ775μm、酸素濃度1.2〜1.3×1018atoms/cm3)を、600℃で保持された周知のRTP装置の反応空間内に投入し、図7に示すような温度シーケンスにて、酸素100%ガス(流量20slm)雰囲気中、昇温速度を10℃/秒、第1の温度を1350℃、その保持時間15秒、降温速度を120℃/秒として600℃まで降温する第1の熱処理を行った。
前記第2の熱処理のうち、900℃にて180分間一定に保持せず、昇温速度を600℃から900℃までは5℃/分、900℃から1200℃までは2〜3℃/分で昇温して、その他は実施例1と同様な方法で熱処理を行った。
前記第1の熱処理を行わないで、その他は実施例1と同様な方法で熱処理を行った。
前記第1の熱処理を行わないで、その他は比較例1と同様な方法で熱処理を行った。
また、レイテックス社製LSTDスキャナMO601を用いて、前記第2の熱処理を行ったウェーハの表面から深さ5μm領域までのウェーハの半導体デバイス形成面となる表面全体の表層部の欠陥数を評価し、その欠陥密度を算出した。
CZ法によりV/G値(V:引き上げ速度、G:シリコン融点から1300℃までの温度範囲における引き上げ軸方向の結晶内温度勾配の平均値)を制御して原子空孔(COP)が多く取り込まれた面内の一部にOSF領域を含むV−リッチ領域からなるシリコン単結晶インゴットを育成し、該領域からスライスされた両面が鏡面研磨されたシリコンウェーハ(直径300mm、厚さ775μm、酸素濃度1.2〜1.3×1018atoms/cm3)を、600℃で保持された周知のRTP装置の反応空間内に投入し、図7に示すような温度シーケンスにて、酸素100%ガス(流量20slm)雰囲気中、昇温速度を10℃/秒、第1の最高到達温度の保持時間15秒(ただし、比較例1に関しては30秒)にて、前記第1の最高到達温度及び降温速度を変化させて第1の熱処理を行って、熱処理条件の異なる複数のウェーハを作製した。
20 反応室
30 ウェーハ保持部
40 加熱部
T1 第1の最高到達温度
T2 第2の最高到達温度
Claims (2)
- チョクラルスキー法により育成したシリコン単結晶インゴットからスライスされたシリコンウェーハを、酸化性ガス雰囲気中、1325℃以上1400℃以下の範囲内の第1の最高到達温度まで昇温して前記第1の最高到達温度を保持した後、50℃/秒以上250℃/秒以下の降温速度で降温する第1の熱処理を行う工程と、
前記第1の熱処理を行ったシリコンウェーハを、非酸化性ガス雰囲気中、700℃以上900℃以下の範囲内の第2の最高到達温度まで昇温して保持した後、更に、非酸化性ガス雰囲気中、前記第2の最高到達温度から1100℃以上1250℃以下の範囲内の第3の最高到達温度まで昇温して前記第3の最高到達温度を保持した後、降温する第2の熱処理を行う工程と、
を備えることを特徴とするシリコンウェーハの熱処理方法。 - 前記第2の熱処理における前記第3の最高到達温度までの昇温速度は、1℃/分以上5℃/分以下であることを特徴とする請求項1に記載のシリコンウェーハの熱処理方法。
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