JP2022050071A - シリコンウェーハおよびシリコンウェーハの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】デバイスの作製工程で生じる反りを打ち消す方向に反りを形成すること。【解決手段】シリコンウェーハの製造方法は、チョクラルスキー法で育成した単結晶シリコンインゴットからスライスして得たシリコンウェーハに対し、酸化性雰囲気下において、前記シリコンウェーハの表層に酸素を内方拡散させると供に、前記シリコンウェーハのバルク部に原子空孔を凍結させる第一熱処理工程と、前記シリコンウェーハの表層に酸素析出物を析出させる第二熱処理工程と、前記第二熱処理工程後、前記シリコンウェーハの表面および裏面のいずれか一方を５μｍ以上１５μｍ以下研磨で除去する研磨工程と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、シリコンウェーハおよびシリコンウェーハの製造方法に関するものである。

半導体デバイス用の基板として用いられるシリコンウェーハ（以下、単にウェーハと略すことがある）は、デバイス品質の向上を目的に、表層の無欠陥化のみならず、近年では、ウェーハの機械的強度や金属不純物を捕獲する、いわゆるゲッタリングの性能が要求されている。ゲッタリングとは、ウェーハ中の不純物が特定の領域に集まる現象を積極的利用することによって、最終製品の性能への悪影響を減らす技術であり、イントリンシック・ゲッタリングとエクストリンシック・ゲッタリングとに大きく分けることができる。

イントリンシック・ゲッタリング（以下、こちらを単にゲッタリングという）では、ＢＭＤ（Bulk Micro Defects）と呼ばれる酸素析出物をウェーハ内部に設計的に作り込むことで最終製品の性能への悪影響を減らす。ウェーハ内部のＢＭＤは金属不純物と化合し固定化する働きをすることができる。そして、ゲッタリングの性能を向上するためには、ＢＭＤが析出する領域を上手く制御することが重要である。例えば、特許文献１では、ウェーハに１３００℃以上の急速昇降温熱処理（以下、ＲＴＰという）を施すことで、点欠陥である空孔をウェーハのバルク（表層ではなく内部）に多量に残存させることで、その後のＢＭＤ析出熱処理時にＢＭＤを高密度に形成させる方法が提案されている。

特開２０１５－２０４３２６号公報

ところで、半導体デバイス形成工程におけるシリコンウェーハにされる熱処理は年々変化しており、熱処理時に導入される金属不純物に対するゲッタリング能力だけではなく、熱処理によるシリコンウェーハの反りも大きな問題となっている。

特に、最近注目されている３ＤＮＡＮＤデバイスでは、シリコンウェーハ上に酸化膜、窒化膜、金属膜等が垂直方向に積層される構造になっており、積層膜によってシリコンウェーハに大きな反りが発生しやすい。デバイスの作製工程中にシリコンウェーハが大きく反ってしまうと、後工程でのオーバーレイ不良等の原因となる。デバイスの作製工程中の反りを抑制するためには、単純に高平坦度なシリコンウェーハではなく、デバイスの作製工程で生じる反りを打ち消す方向に反りを形成させたシリコンウェーハを作製する必要がある。

また、形成されるデバイスの構造や熱処理条件によって生じる反りの方向や反り量は異なるので、シリコンウェーハもそれに合わせて反りをコントロールできることが望ましい。

本発明の目的は、デバイスの作製工程で生じる反りを打ち消す方向に反りを形成することに寄与するシリコンウェーハおよびその製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のシリコンウェーハの製造方法においては、チョクラルスキー法で育成した単結晶シリコンインゴットからスライスして得たシリコンウェーハに対し、酸化性雰囲気下において、前記シリコンウェーハの表層に酸素を内方拡散させると供に、前記シリコンウェーハのバルク部に原子空孔を凍結させる第一熱処理工程と、前記シリコンウェーハの表層に酸素析出物を析出させる第二熱処理工程と、前記第二熱処理工程後、前記シリコンウェーハの表面および裏面のいずれか一方を５μｍ以上１５μｍ以下除去する研磨工程と、を備える。

このように、本発明のシリコンウェーハの製造方法は第一熱処理工程と第二熱処理工程の組み合わせによって、デバイス活性層の直下数μｍにＢＭＤの析出領域を形成する。第一熱処理工程では、表層に酸素を内方拡散させて表層領域の酸素濃度を増大させると伴に、ウェーハバルク部に原子空孔（以下、空孔）を凍結させる。そして、第二熱処理工程では、表層数μｍ領域に酸素析出物を顕在化させる。

一方、酸素析出物（ＳｉＯ_２）はシリコン（Ｓｉ）に比べ体積が２．２１倍となるので、シリコンウェーハ表層は酸素析出物による引っ張り応力が常に発生している状態となっている。これを、シリコンウェーハの表面および裏面のいずれか一方を５μｍ以上１５μｍ以下研磨で除去することで、他方の酸素析出物形成領域の引っ張り応力によってシリコンウェーハ全体に反りが生じる。これによって、デバイスの作製工程で生じる反りを打ち消す方向に反りを形成することができる。

また、第二熱処理工程は、炉入れ温度から７００℃までの体験時間を２時間未満とし、８００℃以上１０００℃以下で１時間以上１０時間以下保持し、その後、１１００℃以上１２００℃以下まで昇温して１０分以上４時間以下保持するで、前記シリコンウェーハの表面から深さが１～２μｍの無欠陥層を確保しつつ、深さが１～６μｍ領域に前記酸素析出物を析出させることが好ましい。第二熱処理工程において、炉入れ温度から７００℃までの体験時間を２時間未満とする理由は、表面直下１μｍ領域に酸素析出物を形成させるのを防ぐためである。また、８００℃以上１０００℃以下で保持する理由は、空孔起因で生じる酸素析出物の主たる核発生温度だからである。その後、１１００℃以上１２００℃以下で１０分以上２時間以下保持する理由は、発生した酸素析出物の核を成長させ析出物の表面積を大きくして金属不純物のゲッタリング力を高めるためである。

さらに、第一熱処理工程では、１３００℃以上１３５０℃以下で、１秒以上６０秒以下保持し、１０００℃以下まで冷却速度５０℃毎秒よりも速く１２０℃毎秒以下で急冷することが好ましい。１３００℃以上１３５０℃以下で１秒以上６０秒以下保持することで表層領域の酸素濃度を増大させると伴に、冷却速度を５０℃毎秒よりも速くする理由は、増大させた酸素と空孔の外方拡散による濃度低下を防ぐためである。また、冷却速度を１２０℃毎秒以下とする理由は熱応力に起因するスリップの発生を防止するためである。

さらに、第一熱処理後、前記シリコンウェーハの表層を除去せずに前記第二熱処理を続けて行うことが好ましい。前記シリコンウェーハの表面から数μｍの無欠陥層と、当該無欠陥層直下に酸素析出物の形成領域を作製するためである。

さらに、第一熱処理後、前記シリコンウェーハに形成された酸化膜を剥離した後、前記第二熱処理を非酸化性雰囲気下で行うことが好ましい。酸素の外方拡散を促進し、無欠陥領域が約２μｍ確保するためである。

さらに、チョクラルスキー法において、結晶の引き上げ速度と固液界面における結晶軸方向の温度勾配を制御することによって得られる無欠陥型シリコンインゴットを使用することが好ましい。第一熱処理方法では、表面から１μｍ領域内にボイド欠陥（結晶成長時導入欠陥）が残留する。ボイド欠陥が存在しない無欠陥型シリコンを使用することでこの問題を避けることができるからである。

本発明のシリコンウェーハにおいては、チョクラルスキー法で育成した単結晶シリコンインゴットからスライスして得たシリコンウェーハに対し、酸化性雰囲気下において、前記シリコンウェーハの表層に酸素を内方拡散させると供に、前記シリコンウェーハのバルク部に原子空孔を凍結させる第一熱処理工程と、前記シリコンウェーハの表面から深さが１～２μｍの無欠陥層を確保し、深さが１～６μｍ領域に酸素析出物を析出させる第二熱処理工程と、前記第二熱処理工程後、前記シリコンウェーハの表面および裏面のいずれか一方を５μｍ以上１５μｍ以下研磨で除去する研磨工程と、を施すことで作製することが好ましい。

上記したシリコンウェーハの製造方法を用いて製造されたシリコンウェーハは、同様に、デバイス工程で生じる反りを打ち消す方向に反りを形成することができる。また、上記したシリコンウェーハの製造方法を用いないとしても、表面および裏面のいずれか一方の面から深さが１～２μｍの無欠陥層と深さが１～６μｍ領域に酸素析出物層とを有するシリコンウェーハは、同様に、デバイス工程で生じる反りを打ち消す方向に反りを形成することができる。

本発明によれば、デバイスの作製工程で生じる反りを打ち消す方向に反りを形成することに寄与するシリコンウェーハおよびその製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るシリコンウェーハの製造方法に用いられるＲＴＰ装置の一例の概要を示す断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係るシリコンウェーハの製造方法の手順を示すフローチャートである。 図３は、研磨工程によってシリコンウェーハに生じる反りの概念図である。 図４は、シリコンウェーハの製造方法における熱処理のシーケンスの例を示す図である。 図５は、深さ方向の酸素濃度プロファイルを示す図である。 図６は、シリコンウェーハの反りを測定した結果を示す図である。 図７は、シリコンウェーハの反りと酸素濃度と関係を測定した結果を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。ただし、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。さらに、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

図１は、本発明の実施形態に係るシリコンウェーハの製造方法に用いられるＲＴＰ装置の一例の概要を示す断面図である。

図１に示すように、ＲＴＰ装置１０は、雰囲気ガス導入口２０ａ及び雰囲気ガス排出口２０ｂを備えたチャンバ（反応管）２０と、チャンバ２０の上部に離間して配置された複数のランプ３０と、チャンバ２０内の反応空間２５にウェーハＷを支持するウェーハ支持部４０とを備えている。

ウェーハ支持部４０は、ウェーハＷの外周部を支持する環状のサセプタ４０ａと、サセプタ４０ａを支持するステージ４０ｂとを備える。また、ウェーハ支持部４０は、ウェーハＷをその中心軸周りに所定速度で回転させる回転手段を備えている。

チャンバ２０は、例えば、石英で構成されている。ランプ３０は、例えば、ハロゲンランプで構成されている。サセプタ４０ａは、例えば、シリコンで構成されている。ステージ４０ｂは、例えば、石英で構成されている。

図１に示すＲＴＰ装置１０を用いてウェーハＷに対しＲＴＰを行う場合は、ウェーハＷを反応空間２５内に導入し、ウェーハ支持部４０のサセプタ４０ａ上にウェーハＷを支持する。そして、雰囲気ガス導入口２０ａから後述する雰囲気ガスを導入すると共に、ウェーハＷを回転させながら、ランプ３０によりウェーハＷ表面に対してランプ照射をすることで行う。

このＲＴＰ装置１０における反応空間２５内の温度制御は、ウェーハ支持部４０のステージ４０ｂに埋め込まれた複数の放射温度計５０によってウェーハＷの下部のウェーハ径方向におけるウェーハ面内多点の平均温度を測定し、その測定された温度に基づいて複数のハロゲンランプ３０の制御（各ランプの個別のＯＮ－ＯＦＦ制御や、発光する光の発光強度の制御等）を行う。

図２は、本発明の実施形態に係るシリコンウェーハの製造方法の手順を示すフローチャートである。図２に示すように、本発明の実施形態に係るシリコンウェーハの製造方法は、主にシリコンウェーハの準備工程Ｓ１と、第一熱処理工程Ｓ２と、第二熱処理工程Ｓ３とを備えている。

シリコンウェーハの準備工程Ｓ１では、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用意する。チョクラルスキー法によるシリコン単結晶インゴットの育成は周知の方法にて行うことができる。石英ルツボに充填した多結晶シリコンを加熱してシリコン融液とし、このシリコン融液の液面上方から種結晶を接触させて、種結晶と石英ルツボを回転させながら引上げ、所望の直径まで拡径して直胴部を育成することでシリコン単結晶インゴットを製造する。

ここで、チョクラルスキー法において、結晶の引き上げ速度と固液界面における結晶軸方向の温度勾配を制御することによって得られる無欠陥型シリコンインゴットを使用することが好ましい。後段の第一熱処理方法では、表面から１μｍ領域内にボイド欠陥（結晶成長時導入欠陥）が残留する。ボイド欠陥が存在しない無欠陥型シリコンを使用することでこの問題を避けることができるからである。

こうして得られたシリコン単結晶インゴットは、周知の方法によりシリコンウェーハに加工される。シリコン単結晶インゴットを内周刃又はワイヤソー等によりウェーハ状にスライスした後、外周部の面取り、ラッピング、エッチング、研磨等の加工工程を経て、熱処理前のシリコンウェーハを作製する。

第一熱処理工程Ｓ２では、酸化性雰囲気下において、シリコンウェーハの表層に酸素を内方拡散させると供に、シリコンウェーハのバルク部に原子空孔を凍結させる。そして、第二熱処理工程Ｓ３では、表層数μｍ領域に酸素析出物を顕在化させる。なお、第一熱処理工程Ｓ２および第二熱処理工程Ｓ３における最適条件については後に詳述するものとする。

一方、第一熱処理工程Ｓ２の後、シリコンウェーハの表層を除去せずに第二熱処理工程Ｓ３を続けて行うことが好ましい。シリコンウェーハの表面から数μｍの無欠陥層と、当該無欠陥層直下に酸素析出物の形成領域を作製するためである。また、第一熱処理工程Ｓ２の後、シリコンウェーハに形成された酸化膜を剥離した後、第二熱処理工程Ｓ３を非酸化性雰囲気下で行うことが好ましい。酸素の外方拡散を促進し、無欠陥層を十分に確保するためである。

第二熱処理工程Ｓ３の後、研磨工程Ｓ４にて、シリコンウェーハの表面および裏面のいずれか一方を５μｍ以上１５μｍ以下研磨で除去する。第二熱処理工程Ｓ３にて析出された酸素析出物（ＳｉＯ２）はシリコン（Ｓｉ）に比べ体積が２．２１倍となる。したがって、シリコンウェーハ表層（表面および裏面を含む）は酸素析出物による引っ張り応力が常に発生している状態となっている。研磨工程Ｓ４では、シリコンウェーハの表面および裏面のいずれか一方を５μｍ以上１５μｍ以下研磨で除去することで、他方の酸素析出物形成領域の引っ張り応力によってシリコンウェーハ全体に反りが生じさせる。

なお、研磨工程Ｓ４によって、シリコンウェーハ全体に反りが生じてしまうが、その後のデバイスの作製工程で生じる反りを打ち消す方向に反りを形成することで、最終的に製造される製品の性能は向上する。

図３は、研磨工程によってシリコンウェーハに生じる反りの概念図である。図３に示すように、第ニ熱処理工程の後には、シリコンウェーハＷの表面および裏面の両方の表層に酸素析出物Ｄが析出している。シリコンウェーハＷの表面および裏面のいずれか一方を５μｍ以上１５μｍ以下研磨で除去することで、他方の酸素析出物形成領域の引っ張り応力によってシリコンウェーハＷ全体に反りが生じさせることが可能である。

例えば、図３に示すように、シリコンウェーハＷの表面から５μｍ以上１５μｍ以下（領域Ａ）を研磨で除去すれば、シリコンウェーハＷは矢印（Ａ）のように変形し、表面に向かって凹面に反りが生じる。一方、シリコンウェーハＷの裏面から５μｍ以上１５μｍ以下（領域Ｂ）を研磨で除去すれば、シリコンウェーハＷは矢印（Ｂ）のように変形し、表面に向かって凸面に反りが生じる。なお、形成されるデバイスの構造や熱処理条件によって生じる反りの方向は異なるので、シリコンウェーハＷの表面および裏面のどちらを研磨で除去するかは、後工程に合わせて選択すればよい。

図４は、本発明に係るシリコンウェーハの製造方法における熱処理のシーケンスを示す図である。図４において、縦軸Ｔは温度を示し、横軸ｔは時間を示す。図４に示すように、本発明に係るシリコンウェーハの製造方法は、第一熱処理工程ＴＨ_１と第二熱処理工程ＴＨ_２を備えている。

図４に示すように、第一熱処理工程ＴＨ_１は、温度Ｔ_１まで昇温し、当該温度で時間Ｄ_１保持し、冷却速度Ｒ_１で急速に冷却する。第一熱処理工程ＴＨ_１は、例えば図１に示したようなＲＴＰ装置１０を用いて、酸化性雰囲気下において行う。

第一熱処理工程ＴＨ_１における温度Ｔ_１は、例えば１３００℃以上１３５０℃以下とすることが好ましく、時間Ｄ_１は、１秒以上６０秒以下であることが好ましい。シリコンウェーハの表層領域の酸素濃度を十分に増大させるためである。また、第一熱処理工程ＴＨ_１における冷却速度Ｒ_１は、５０℃毎秒よりも速く１２０℃毎秒以下であることが好ましい。酸化性雰囲気下で加熱することでシリコンウェーハ内に増大させた酸素と空孔の外方拡散による濃度低下を防ぐためである。

図４に示すように、第ニ熱処理工程ＴＨ_２は、温度Ｔ_２まで昇温し、当該温度で時間Ｄ_２保持し、その後、温度Ｔ_３まで昇温し、当該温度で時間Ｄ_３保持する。ただし、温度Ｔ_２まで昇温する際の昇温速度は、炉入れ温度から温度Ｔ_４までの体験時間を時間Ｄ_４未満とする。

第ニ熱処理工程ＴＨ_２における温度Ｔ_２は、例えば８００℃以上１０００℃以下とすることが好ましく、時間Ｄ_２は、１時間以上１０時間であることが好ましい。この温度条件は、空孔起因で生じる酸素析出物の主たる核発生温度だからであり、酸素析出物を発生させるために好ましいからである。また、温度Ｔ_３は、例えば１１００℃以上１２００℃以下とすることが好ましく、時間Ｄ_３は、１０分以上４時間以下であることが好ましい。発生した酸素析出物の核を成長させ析出物の表面積を大きくして金属不純物のゲッタリング力を高めるためである。

また、第ニ熱処理工程ＴＨ_２における昇温時の温度Ｔ_４は７００℃とし、当該温度までの体験時間Ｄ_４は２時間未満とすることが好ましい。表面直下１μｍ領域に酸素析出物を形成させるのを防ぎ、十分に広い無欠陥層を確保するためである。

〔実施例〕
次に、上記説明した本発明に係るシリコンウェーハおよびその製造方法の効果を検証した実施例について説明する。

検証実験では、最初に酸素析出物の発生領域を確認した。検証実験で用いた実施例のシリコンウェーハは以下の通りである。

これら実施例Ａ～Ｃのシリコンウェーハに対し、第一熱処理工程と第二熱処理工程を施す。第一熱処理工程では、１００％のＯ_２雰囲気下にて、温度１３５０℃で３０秒保持し、その後、冷却速度１２０℃毎秒で急冷した。そして、第二熱処理工程の条件では、１００％Ａｒ雰囲気下で、温度８５０℃で３時間保持し、続いて、温度１１５０℃で３０分保持した。

この第一熱処理工程と第二熱処理工程を施した実施例Ａ～Ｃのシリコンウェーハに対し、二次イオン質量分析装置（Secondary Ion Mass Spectrometry（ＳＩＭＳ））を用いて、深さ方向の酸素濃度プロファイルを分析した。図５は、深さ方向の酸素濃度プロファイルを示す図である。なお、図５には、比較のため、実施例Ｂに第一熱処理工程のみ施した例（比較例）と、酸素の拡散のみを考慮して計算した例（計算例）が示されている。

図５に示されるように、実施例Ａ～Ｃのシリコンウェーハでは、深さ１～５μｍにかけて酸素析出物が高濃度である領域Ｄが検出されている。また、実施例Ａ～Ｃのシリコンウェーハでは、表面からおよそ１μｍまでは無欠陥層が形成されている。

そこで、シリコンウェーハの表面および裏面のいずれか一方を５μｍ以上１５μｍ以下研磨することで、深さ１～５μｍにかけて析出している高濃度の酸素析出物の領域Ｄを除去することができる。酸素析出物（ＳｉＯ_２）はシリコン（Ｓｉ）に比べ体積が２．２１倍となるので、シリコンウェーハの表面および裏面のいずれか一方の高濃度の酸素析出物の領域Ｄを除去することで、他方の酸素析出物形成領域の引っ張り応力によってシリコンウェーハ全体に反りが生じさせることが可能である。

図６は、シリコンウェーハの反りを測定した結果を示す図である。ここで用いた、シリコンウェーハの反りの程度は「Ｂｏｗ」という量である。Ｂｏｗとは、シリコンウェーハの中心の高さとシリコンウェーハの３点基準面からの距離を表す。なお、３点基準平面よりもシリコンウェーハの中心が高い場合をプラス、低い場合をマイナスに定める。

図６に示す測定結果は、上記実施例Ｂの条件で第一熱処理工程と第二熱処理工程を施したシリコンウェーハを３０枚用意し、グラインダーで表面側のみ加工した場合の１０枚と裏面側のみ加工した場合の１０枚と表面側および裏面側の両側を加工した場合の１０枚とを比較したものである。各シリコンウェーハの面の研磨量は１０μｍである。

図６に示されるように、表面側のみ加工した場合、加工前後のＢｏｗの変化量の平均値は－４．６μｍであり、一方、裏面側のみ加工した場合、加工前後のＢｏｗの変化量の平均値は約４．７μｍである。また、表面側および裏面側の両側を加工した場合、加工前後のＢｏｗの変化はほとんどなかった。この結果から、シリコンウェーハの表面および裏面のいずれか一方を研磨することで、計画的に反りを発生することができる。また、これらの反り量は第一熱処理および第二熱処理のシーケンスや研磨取り代によってコントロール可能であるが、反りを誘発する酸素析出物の密度とサイズは、シリコンウェーハ中の酸素濃度に依存するため、酸素濃度でコントロールすることも可能である。

図７は、シリコンウェーハの反りと酸素濃度と関係を測定した結果を示す図である。図７に示すグラフは、上記表１に示した実施例Ａ～Ｃのシリコンウェーハに関し、シリコンウェーハの反りの程度である「Ｂｏｗ」の変化量をプロットしたものである。

この検証実験では、実施例Ａ～Ｃのシリコンウェーハ各１０枚に対し、上記実験と同様に、第一熱処理工程と第二熱処理工程を施す。第一熱処理工程では、１００％のＯ_２雰囲気下にて、温度１３５０℃で３０秒保持し、その後、冷却速度１２０℃毎秒で急冷し、第二熱処理工程の条件では、１００％Ａｒ雰囲気下で、温度８５０℃で３時間保持し、続いて、温度１１５０℃で３０分保持する。

その後、シリコンウェーハの表面のみを１０μｍ研磨し、加工前後のＢｏｗの変化量を測定する。このように測定されたＢｏｗの変化量の各１０枚に対する平均値を算出したものが下記表であり、これをプロットしたものが図６に示したグラフである。

上記表および図７から解るように、反り量（Ｂｏｗ）は、シリコンウェーハの酸素濃度をコントロールすることで調整するのが可能である。

例えば、３ＤＮＡＮＤデバイスを作製する目的で、シリコンウェーハの表面側に酸化膜、窒化膜、金属膜等を垂直方向に積層する場合、シリコンウェーハが上に凸状に反り易いため、予め、本発明に係るシリコンウェーハの表面側のみを研磨することが好ましい。そして、シリコンウェーハ上に積層する酸化膜、窒化膜、金属膜等の構成に応じてシリコンウェーハの酸素濃度を適切に選択しておけば、デバイスの作製工程で生じる反りを打ち消す方向に反りを形成することに寄与することが可能である。

１０ ＲＴＰ装置
２０ チャンバ
２０ａ 雰囲気ガス導入口
２０ｂ 雰囲気ガス排出口
２５ 反応空間
３０ ランプ
４０ ウェーハ支持部

Claims (8)

1. チョクラルスキー法で育成した単結晶シリコンインゴットからスライスして得たシリコンウェーハに対し、
   酸化性雰囲気下において、前記シリコンウェーハの表層に酸素を内方拡散させると供に、前記シリコンウェーハのバルク部に原子空孔を凍結させる第一熱処理工程と、
   前記シリコンウェーハの表層に酸素析出物を析出させる第二熱処理工程と、
   前記第二熱処理工程後、前記シリコンウェーハの表面および裏面のいずれか一方を５μｍ以上１５μｍ以下研磨で除去する研磨工程と、
   を備えることを特徴とするシリコンウェーハの製造方法。
2. 前記第二熱処理工程は、炉入れ温度から７００℃までの体験時間を２時間未満とし、８００℃以上１０００℃以下で１時間以上１０時間以下保持し、その後、１１００℃以上１２００℃以下まで昇温して１０分以上４時間以下保持することで、前記シリコンウェーハの表面から深さが１～２μｍの無欠陥層を確保しつつ、深さが１～６μｍ領域に前記酸素析出物を析出させ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製造方法。
3. 前記第一熱処理工程は、１３００℃以上１３５０℃以下で、１秒以上６０秒以下保持し、１０００℃以下まで冷却速度５０℃毎秒よりも速く１２０℃毎秒以下で急冷することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコンウェーハの製造方法。
4. 前記第一熱処理後、前記シリコンウェーハの表層を除去せずに前記第二熱処理を続けて行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のシリコンウェーハの製造方法。
5. 前記第一熱処理後、前記シリコンウェーハに形成された酸化膜を剥離した後、前記第二熱処理を非酸化性雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のシリコンウェーハの製造方法。
6. 前記チョクラルスキー法において、結晶の引き上げ速度と固液界面における結晶軸方向の温度勾配を制御することによって得られる無欠陥型シリコンインゴットを使用することを特徴とした請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のシリコンウェーハの製造方法。
7. チョクラルスキー法で育成した単結晶シリコンインゴットからスライスして得たシリコンウェーハに対し、
   酸化性雰囲気下において、前記シリコンウェーハの表層に酸素を内方拡散させると供に、前記シリコンウェーハのバルク部に原子空孔を凍結させる第一熱処理工程と、
   前記シリコンウェーハの表層に酸素析出物を析出させる第二熱処理工程と、
   前記第二熱処理工程後、前記シリコンウェーハの表面および裏面のいずれか一方を５μｍ以上１５μｍ以下研磨で除去する研磨工程と、
   を施すことで作製することを特徴とするシリコンウェーハ。
8. 表面および裏面のいずれか一方の面から深さが１～２μｍの無欠陥層と深さが１～６μｍ領域に酸素析出物層とを有することを特徴とするシリコンウェーハ。
   

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