JP2023108951A - Method for producing silicon epitaxial wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a silicon epitaxial wafer.
現在、半導体デバイス用として使用されるシリコンウェーハは{100}面を主面とするものが主流である。しかしながら、より正孔の移動度が優れる{110}面を主面とするシリコンウェーハにこのところ注目が集まっている。{110}面を主面とするシリコンウェーハは、キャリアの移動度が高いため、pMOSトランジスタを高速化できることが知られている。一方で、エピタキシャルウェーハは表面の欠陥が極めて少ないことから、高性能デバイス向けに使用される。このため、{110}面を主面とするシリコンエピタキシャルウェーハはMPU等の高性能デバイスの素材として期待される。 At present, most silicon wafers used for semiconductor devices have a {100} plane as a main surface. However, silicon wafers having the {110} plane as the main surface, which has better hole mobility, have recently attracted attention. It is known that a silicon wafer having a {110} plane as a main surface has high carrier mobility and therefore can speed up a pMOS transistor. On the other hand, epitaxial wafers are used for high-performance devices because they have very few surface defects. Therefore, a silicon epitaxial wafer having a {110} plane as a main surface is expected as a material for high-performance devices such as MPU.
しかしながら、{110}面を主面とするシリコンエピタキシャルウェーハでは、ヘイズ(Haze)、表面粗さといった表面品質が{100}面を主面とするシリコンウェーハと比較して大幅に悪いという問題がある。また、ヘイズ悪化のため、パーティクルカウンターによるシリコンウェーハ主面上のバックグラウンドノイズが上昇し、そのため、LPD(Light Point Defect、輝点欠陥)の測定が困難となり、シリコンウェーハ表面上の異物、キズ等の品質保証ができないケースも散見される。更に、デバイス作製時にはシリコンウェーハ表面の面荒れ(凹凸)がキャリアの移動度を低下させてしまう懸念もある。 However, the silicon epitaxial wafer having the {110} plane as the main surface has the problem that the surface quality such as haze and surface roughness is significantly worse than the silicon wafer having the {100} plane as the main surface. . In addition, due to the deterioration of haze, the background noise on the main surface of the silicon wafer by a particle counter increases, so that it becomes difficult to measure LPD (Light Point Defect), and foreign substances, scratches, etc. on the silicon wafer surface There are some cases where quality assurance cannot be performed. Furthermore, there is a concern that surface roughness (unevenness) on the surface of a silicon wafer may reduce carrier mobility during device fabrication.
これらの対策として、種々の軸方向へ傾斜させたオフアングル(オフ角)を有するシリコン単結晶基板上にホモエピタキシャル成長させ、ヘイズレベルを低下させることが知られている(特許文献1-8)。また、基板に高濃度のキャリアをドーピングしてLPDとヘイズを低減する方法も提案されている。しかしながら、これらの方法では表面のヘイズレベルが十分とは言えないレベルである。
As a countermeasure against these problems, it is known to reduce the haze level by homoepitaxially growing on a silicon single crystal substrate having an off-angle tilted in various axial directions (
このほかにも、シリコンエピタキシャル層を形成した表面に発生した凹凸を研磨で取り除くことで表面粗さを改善する提案がなされているが、PID(Polish-Induced Defect)の発生、層厚均一性の悪化および工程追加による生産性の低下やコストアップが生じるといった欠点がある。 In addition, there is a proposal to improve the surface roughness by removing unevenness generated on the surface on which the silicon epitaxial layer is formed by polishing. There are drawbacks such as a decrease in productivity and an increase in cost due to deterioration and addition of processes.
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、{110}面、又は、{110}面からオフ角だけ傾斜した面を主面とするシリコン単結晶ウェーハのその主面に、エピタキシャル層を気相成長させるエピタキシャルプロセス条件の工夫によりヘイズ(表面粗さ)を改善させ、高品質なシリコンエピタキシャルウェーハを効率良く製造する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and the main surface of a silicon single crystal wafer whose main surface is the {110} plane or a plane inclined from the {110} plane by an off angle Another object of the present invention is to provide a method for efficiently manufacturing high-quality silicon epitaxial wafers by improving haze (surface roughness) by devising epitaxial process conditions for vapor phase epitaxial growth of epitaxial layers.
上記目的を達成するために、本発明は、{110}面、又は、{110}面からオフ角だけ傾斜した面を主面とするシリコン単結晶ウェーハの前記主面に、エピタキシャル層を気相成長させるシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法であって、
前記エピタキシャル層を気相成長させるとき、
前記シリコン単結晶ウェーハの温度を1095~1115℃とし、かつ、前記エピタキシャル層の成長速度を0.5~1.5μm/minとするか、又は、
前記シリコン単結晶ウェーハの温度を1135~1155℃とし、かつ、前記エピタキシャル層の成長速度を3.0~4.0μm/minとすることを特徴とするシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法を提供する。
To achieve the above object, the present invention provides a silicon single crystal wafer whose main surface is a {110} plane or a plane inclined from the {110} plane by an off angle, and an epitaxial layer is formed in a vapor phase on the main surface of the silicon single crystal wafer. A method for producing a grown silicon epitaxial wafer, comprising:
When vapor-phase epitaxially growing the epitaxial layer,
The temperature of the silicon single crystal wafer is set to 1095 to 1115° C., and the growth rate of the epitaxial layer is set to 0.5 to 1.5 μm/min, or
A method for producing a silicon epitaxial wafer is provided, characterized in that the temperature of the silicon single crystal wafer is set to 1135 to 1155° C. and the growth rate of the epitaxial layer is set to 3.0 to 4.0 μm/min.
本発明のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法であれば、主面が{110}面、または、{110}面からオフ角だけ傾斜した面(以下、これらの面をまとめて、略{110}面とも言う)のヘイズレベルが低減されたシリコンエピタキシャルウェーハを効率良く生産性高く得ることができる。これにより、例えば{100}面が主面のシリコンエピタキシャルウェーハに比べて良好なキャリア移動度を保持した高品質なシリコンエピタキシャルウェーハを高歩留で提供することができる。また、ウェーハ主面上のバックグラウンドノイズの上昇が抑制され、ウェーハ品質の保証を問題なく行えるようになる。また、エピタキシャル成長時の温度・成長速度の調整だけなので簡便であるし、コスト面でも有利である。 In the method for producing a silicon epitaxial wafer of the present invention, the main surface is the {110} plane or a plane inclined from the {110} plane by an off angle (hereinafter, these planes are collectively referred to as the approximately {110} plane. It is possible to obtain a silicon epitaxial wafer with a reduced haze level in the above method with high efficiency and high productivity. As a result, it is possible to provide high-quality silicon epitaxial wafers with high yield, which retain better carrier mobility than silicon epitaxial wafers having, for example, the {100} plane as the main surface. In addition, an increase in background noise on the main surface of the wafer is suppressed, and wafer quality can be guaranteed without problems. In addition, it is simple and advantageous in terms of cost since it is only necessary to adjust the temperature and growth rate during epitaxial growth.
このとき、前記シリコン単結晶ウェーハとして、{110}面からの前記オフ角が0度超、0.5度未満の面を主面とするウェーハを用いることができる。 At this time, as the silicon single crystal wafer, a wafer having a main surface whose off angle from the {110} plane is more than 0 degrees and less than 0.5 degrees can be used.
このようにすれば、{110}面を主面とするウェーハを用いる場合に比べてキャリア移動度が低下するのを抑制しつつ、ヘイズレベルがより低減されたものを得ることができる。 By doing so, it is possible to obtain a wafer with a lower haze level while suppressing a decrease in carrier mobility as compared with the case of using a wafer having a {110} plane as a principal surface.
本発明のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法によって、{110}面、又は、{110}面からオフ角だけ傾斜した面を主面とするシリコン単結晶ウェーハのその主面に、エピタキシャル層を気相成長させたものであり、かつ、高いキャリア移動度を有するとともに、ヘイズレベルが低減された高品質のシリコンエピタキシャルウェーハを生産性高く製造することができる。 By the method for manufacturing a silicon epitaxial wafer of the present invention, an epitaxial layer is vapor-grown on the main surface of a silicon single crystal wafer whose main surface is the {110} plane or a plane inclined from the {110} plane by an off angle. A high-quality silicon epitaxial wafer having a high carrier mobility and a reduced haze level can be manufactured with high productivity.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
前述したように、略{110}面を主面とするシリコン単結晶ウェーハのその主面に、エピタキシャル層を気相成長させ、ヘイズレベルが低減されたシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法が求められていた。本発明者が鋭意研究を行ったところ、主面が略{110}面のシリコン単結晶ウェーハにエピタキシャル層を気相成長させるときに、所定の気相成長時の温度(成長温度)および成長速度(1095~1115℃および0.5~1.5μm/min、又は、1135~1155℃および3.0~4.0μm/min)で行えば、キャリア移動度が高く、ヘイズレベルが低くて良好なシリコンエピタキシャルウェーハを得ることができることを見出し、本発明を完成させた。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
As described above, there has been a demand for a method of manufacturing a silicon epitaxial wafer with a reduced haze level by vapor-phase growing an epitaxial layer on the main surface of a silicon single crystal wafer having a substantially {110} plane as the main surface. . As a result of intensive research conducted by the present inventors, when vapor-phase growth of an epitaxial layer is performed on a silicon single crystal wafer whose main surface is approximately the {110} plane, a predetermined temperature (growth temperature) and growth rate during vapor-phase growth (1095 to 1115° C. and 0.5 to 1.5 μm/min, or 1135 to 1155° C. and 3.0 to 4.0 μm/min), the carrier mobility is high and the haze level is low and good The inventors have found that a silicon epitaxial wafer can be obtained, and completed the present invention.
最初に、本発明のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法において使用される気相成長装置の好適な一例として、枚葉式の気相成長装置の構成について説明する。図2は枚葉式の気相成長装置の概略の一例である。
図2に示すように、気相成長装置1は、反応容器2と、該反応容器2の内部に設けられてシリコン単結晶基板Wを上面で支持するサセプタ3とを備えている。
そして、反応容器2には、該反応容器2内に原料ガス(例えば、トリクロロシラン)及びキャリアガス(例えば、水素)を含む気相成長用ガスをサセプタ3の上側の領域に導入してサセプタ3上のシリコン単結晶基板Wの主面上に供給する気相成長用ガス導入管4が設けられている。また、反応容器2のうちの、気相成長用ガス導入管4が設けられた側と同じ側には、反応容器2内にパージガス(例えば、水素)をサセプタ3の下側の領域に導入するパージガス導入管5が設けられている。
さらに、反応容器2のうちの、気相成長用ガス導入管4及びパージガス導入管5が設けられた側と反対側には、反応容器2内のガス(気相成長用ガス及びパージガス)が排気される排気管6が設けられている。
First, the configuration of a single wafer type vapor phase growth apparatus will be described as a preferred example of the vapor phase growth apparatus used in the method for producing a silicon epitaxial wafer of the present invention. FIG. 2 is an example of a schematic of a single wafer type vapor phase growth apparatus.
As shown in FIG. 2, the vapor
Then, in the
Further, the gas (vapor-phase growth gas and purge gas) in the
また、反応容器2の外部には、該反応容器2を上側と下側とから加熱する加熱装置7a、7bが設けられている。加熱装置7a、7bとしては、例えば、ハロゲンランプ等が挙げられる。
サセプタ3は、例えば炭化ケイ素で被覆されたグラファイトにより構成されている。このサセプタ3は、例えば略円板状に形成され、その上面には、該上面上にシリコン単結晶基板Wを位置決めするための平面視で略円形状の凹部である座ぐり3aが形成されているものである。
また、サセプタ3の下面には、該裏面からサセプタ3を支持するサセプタ支持部材8が設けられている。このサセプタ支持部材8は、矢印Aで示す上下方向に移動可能で、かつ、矢印Bで示す方向に回転可能とされている。
The
A
次に、本発明のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法について説明する。図1にそのプロセスのフローを示す。
<工程1:シリコン単結晶基板の用意>
まず、エピタキシャル層を気相成長させるシリコン単結晶基板を用意する。
浮遊帯域溶融(Floating Zone:FZ)法あるいはチョクラルスキー(Czochralski:CZ)法等の公知の方法によって、主軸方位が<110>のシリコン単結晶インゴットを製造する。そして、得られたシリコン単結晶インゴットを、頭部と尾部とを切断した後、インゴット周辺部を回転して削り、直径を正確に出すとともにインゴットを完全な円柱ブロックにする。
このように仕上げられた円柱ブロックに対して、内周刃切断機等のスライサーにより、主面が{110}面ジャストか、若しくは{110}面に対してオフ角だけ傾斜した面(例えば該オフ角が0度超、0.5度未満)になるようにスライシングする。
Next, a method for producing a silicon epitaxial wafer according to the present invention will be described. Figure 1 shows the process flow.
<Step 1: Preparation of Silicon Single Crystal Substrate>
First, a silicon single crystal substrate on which an epitaxial layer is to be vapor-grown is prepared.
A silicon single crystal ingot having a <110> principal axis orientation is manufactured by a known method such as the Floating Zone (FZ) method or the Czochralski (CZ) method. Then, the obtained silicon single crystal ingot is cut off at the head and the tail, and then the peripheral portion of the ingot is cut by rotation to accurately obtain the diameter and make the ingot into a complete cylindrical block.
The cylindrical block finished in this way is cut by a slicer such as an inner peripheral cutting machine so that the main surface is either the {110} plane just or a plane inclined by an off angle with respect to the {110} plane (for example, the off angle Slice so that the angle is greater than 0 degrees and less than 0.5 degrees).
そして、スライシング後のシリコン単結晶基板の両面外周縁にベベル加工により面取りを施す。
面取り終了後のシリコン単結晶基板に対して遊離砥粒を用いて両面ラップを行い、ラップウェーハとする。あるいは、固定砥粒を用いて両面を研削し、研削ウェーハとする。
次いで、ラップウェーハあるいは研削ウェーハをエッチング液に浸漬することにより、両面を化学エッチング処理する。化学エッチング処理は、ラップや研削によってシリコン単結晶基板の表面に生じたダメージ層を除去するために行われる。
この化学エッチング処理後に、表面あるいは表裏面をメカノケミカルポリッシングにより鏡面研磨を行い、さらに最終洗浄を施す。
After slicing, the outer edges of both surfaces of the silicon single crystal substrate are chamfered by beveling.
The chamfered silicon single crystal substrate is subjected to double-sided lapping using free abrasive grains to obtain a lapped wafer. Alternatively, both sides are ground using a fixed abrasive to obtain a ground wafer.
Both surfaces are then chemically etched by immersing the lapped or ground wafer in an etchant. A chemical etching process is performed to remove a damaged layer generated on the surface of the silicon single crystal substrate by lapping or grinding.
After this chemical etching treatment, the front surface or front and back surfaces are mirror-polished by mechanochemical polishing, and then subjected to final cleaning.
このようにして、主面が{100}面のシリコン単結晶基板よりもキャリア移動度が高い、主面が略{110}面(すなわち、{110}面、又は、{110}面からオフ角だけ傾斜した面)のシリコン単結晶基板を用意する。
なお、主面が{110}面からオフ角だけ傾斜した面のシリコン単結晶基板を用意する場合、そのオフ角は限定されないが、特には0度超、0.5度未満のものを用意することが好ましい。このようにすれば、後述する工程3で、高いキャリア移動度を保ちつつ、ヘイズレベルがより一層低減されたシリコンエピタキシャルウェーハを得ることができるからである。
In this way, the main surface is approximately the {110} plane (that is, the {110} plane, or an off-angle from the {110} plane), which has higher carrier mobility than the silicon single crystal substrate having the {100} plane. A silicon single crystal substrate having a surface inclined only
Note that when preparing a silicon single crystal substrate having a main surface inclined by an off angle from the {110} plane, the off angle is not limited, but is particularly prepared to be greater than 0 degrees and less than 0.5 degrees. is preferred. This is because a silicon epitaxial wafer having a further reduced haze level while maintaining high carrier mobility can be obtained in
<工程2:自然酸化膜の除去>
次に、上述の工程1により得られた主面が略{110}面のシリコン単結晶基板のその主面に、例えば図2に示すような気相成長装置1を使用して、シリコン単結晶エピタキシャル層を気相成長させる。
具体的には、主面が略{110}面のシリコン単結晶基板Wを、反応容器2内に投入し、その主面が上を向くように、サセプタ3の上面の座ぐり3a内に載置する。ここで、反応容器2内には、シリコン単結晶基板Wが投入される前段階から、気相成長用ガス導入管4及びパージガス導入管5をそれぞれ介して水素ガスを導入しておく。
次いで、サセプタ3上のシリコン単結晶基板Wを加熱装置7a、7bにより加熱し、シリコン単結晶基板Wの主面に形成されている自然酸化膜を除去するための気相エッチングを行う。この温度としては、例えば、1050~1190℃の範囲が適当である。
<Step 2: Removal of Natural Oxide Film>
Next, a silicon single crystal is grown on the main surface of the silicon single crystal substrate whose main surface is approximately the {110} plane obtained by the
Specifically, a silicon single crystal substrate W whose main surface is approximately the {110} plane is put into the
Next, the silicon single crystal substrate W on the
<工程3:エピタキシャル層の気相成長>
工程2の自然酸化膜の気相エッチング後に、シリコン単結晶基板Wの主面上にシリコン単結晶エピタキシャル層を気相成長させる。
このときのシリコン単結晶基板Wの温度(成長温度)を1095~1115℃(より好ましくは1100~1110℃)とし、かつ、エピタキシャル層の成長速度を0.5~1.5μm/minとする。
成長温度の調整は加熱装置7a、7bの制御により行うことができる。また、気相成長用ガス導入管4を介して原料ガスとキャリアガスを、そしてパージガス導入管5を介してパージガスをシリコン単結晶基板Wの主面上やサセプタ3の下側に略水平に供給する。上記の成長温度範囲における成長速度の調整は、原料ガスの流量、あるいは、気相成長用ガス(原料ガスとキャリアガスを含む)中の原料ガスの濃度の調整により行うことができる。
または、成長温度を1135~1155℃(より好ましくは1140~1150℃)とし、かつ、エピタキシャル層の成長速度を3.0~4.0μm/minとしても良い。この場合の成長温度や成長速度の調整方法も上記と同様である。
<Step 3: Vapor growth of epitaxial layer>
After the vapor phase etching of the natural oxide film in
At this time, the temperature (growth temperature) of the silicon single crystal substrate W is set to 1095 to 1115° C. (more preferably 1100 to 1110° C.), and the growth rate of the epitaxial layer is set to 0.5 to 1.5 μm/min.
The growth temperature can be adjusted by controlling the
Alternatively, the growth temperature may be 1135 to 1155° C. (more preferably 1140 to 1150° C.) and the epitaxial layer growth rate may be 3.0 to 4.0 μm/min. The method of adjusting the growth temperature and growth rate in this case is also the same as described above.
このような範囲の成長温度および成長速度に制御しながら気相成長させることによって、ヘイズレベルが良好で表面粗さの小さなシリコンエピタキシャルウェーハを、簡便にコストをかけずに効率良く製造することができる。例えば、ケー・エル・エー社製の表面異物検査装置(モデルSurfscanSP-3)を用いてDWOモード(DarkFieldWideOblique)(低角度入射・低角度検出)にて主面を評価した場合に、1.4ppm、又はさらにはそれ以下の優れたヘイズレベルのものを得ることができる。このような良好なヘイズレベルを得られるため、従来のように、ヘイズレベルが悪いためにパーティクルカウンターでの測定においてバックグランドノイズが上昇して測定困難になるようなこともない。そのためウェーハの品質保証をより確実に行うことができる。 By performing vapor phase epitaxy while controlling the growth temperature and growth rate within such ranges, silicon epitaxial wafers with a good haze level and small surface roughness can be produced simply and efficiently at low cost. . For example, when the main surface is evaluated in DWO mode (DarkFieldWideOblique) (low angle incidence/low angle detection) using a surface foreign matter inspection device (model Surfscan SP-3) manufactured by KLA, 1.4 ppm , or even lower haze levels can be obtained. Since such a good haze level can be obtained, there is no difficulty in measurement due to an increase in background noise in measurement with a particle counter due to a poor haze level as in the conventional art. Therefore, it is possible to ensure the quality of the wafer more reliably.
なお、シリコン単結晶エピタキシャル層の厚さや導電型・比抵抗率などの電気特性値については特に限定されず、所望の物性値となるようにすればよい。工程3の気相成長において、必要に応じてドープガスを気相成長用ガス中に含めて供給することができる。
The thickness of the silicon single crystal epitaxial layer and the electrical property values such as conductivity type and specific resistivity are not particularly limited, and may be set to desired physical property values. In the vapor phase growth of
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例および比較例)
エピタキシャル成長用シリコン単結晶基板として、直径300mm、抵抗率8~12Ω・cm、厚さ775μmのP-型で、主面が{110}面からのオフアングルが0.5度未満としたシリコン単結晶基板(具体的には、(110)面から(001)面方向へ0.3度傾斜した面を主面とする基板)を複数枚用意した。また、エピタキシャル成長装置として、図2に示す気相成長装置1と同様の構成である、直径300mm用の枚葉式エピタキシャル成長装置(アプライドマテリアルズ社製装置:センチュラ)を用意した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.
(Examples and Comparative Examples)
As a silicon single crystal substrate for epitaxial growth, a silicon single crystal having a diameter of 300 mm, a resistivity of 8 to 12 Ω·cm, and a thickness of 775 μm, is of P − type, and has an off-angle of less than 0.5 degrees from the {110} plane. A plurality of substrates (specifically, substrates whose main surfaces are inclined by 0.3 degrees from the (110) plane toward the (001) plane) were prepared. As an epitaxial growth apparatus, a single-wafer type epitaxial growth apparatus for 300 mm diameter (Applied Materials Co.: Centura) having the same configuration as the vapor
原料ガスとしてトリクロロシランを、キャリアガスとして水素を用いた。原料ガスの供給量は後述するように所望の成長速度に必要な種々の供給量とし、キャリアガスの供給量は90slmとした。パージガスについても水素を選択し、供給量を25slmとした。このような条件下にて、シリコン単結晶基板の温度を1090~1160℃の範囲で、かつ、成長速度を0.5~4.5μm/minの範囲で、厚さ約2.0μmのシリコン単結晶エピタキシャル層を、準備したシリコン単結晶基板の主面上に気相成長させた。
なお、本発明を実施した実施例の成長温度、成長速度の組み合わせは、1095~1115℃、0.5~1.5μm/minの組み合わせと、1135~1155℃、3.0~4.0μm/minの組み合わせである。この実施例における原料ガスの供給量は、前者、後者の組み合わせのいずれも1~20slm程度とした。
また、比較例はこれら以外の組み合わせである。
Trichlorosilane was used as a source gas, and hydrogen was used as a carrier gas. As will be described later, the supply amount of the raw material gas was set to various amounts required for a desired growth rate, and the supply amount of the carrier gas was set to 90 slm. Hydrogen was also selected as the purge gas, and the supply amount was 25 slm. Under these conditions, a silicon single crystal substrate with a thickness of about 2.0 μm was grown at a temperature of 1090 to 1160° C. and a growth rate of 0.5 to 4.5 μm/min. A crystal epitaxial layer was vapor-phase grown on the main surface of the prepared silicon single crystal substrate.
The combinations of the growth temperature and the growth rate in the examples embodying the present invention are 1095 to 1115° C. and 0.5 to 1.5 μm/min, and 1135 to 1155° C. and 3.0 to 4.0 μm/min. It is a combination of min. In this example, the supply amount of the raw material gas was about 1 to 20 slm for both the former and the latter combinations.
Moreover, a comparative example is a combination other than these.
その後、成長させたエピタキシャル層表面のヘイズレベルを、ケー・エル・エー社製の表面異物検査装置(モデルSurfscanSP-3)を用いてDWOモード(低角度入射・低角度検出)にて評価した(単位:ppm)。図3にその結果(成長温度、成長速度、ヘイズレベルの三者の関係)を示す。太枠で囲った範囲が実施例である。
図3に示すように、1.5ppm以上の比較例に対して、実施例ではいずれも1.4ppm以下であり、実施例の範囲にて良好なヘイズレベルが得られることが確認できた。
After that, the haze level on the surface of the grown epitaxial layer was evaluated in DWO mode (low angle incidence/low angle detection) using a surface foreign matter inspection device (model Surfscan SP-3) manufactured by KLA ( Unit: ppm). FIG. 3 shows the results (relationship between growth temperature, growth rate, and haze level). The range surrounded by a thick frame is an example.
As shown in FIG. 3, the haze level of all the examples is 1.4 ppm or less compared to the comparative example of 1.5 ppm or more, and it was confirmed that a good haze level can be obtained within the range of the examples.
なお、1095~1115℃の成長温度で、0.5μm/min未満の成長速度の条件下の場合は、成長速度が遅くて効率が悪く生産性の面で有効ではない。 When the growth temperature is 1095 to 1115° C. and the growth rate is less than 0.5 μm/min, the growth rate is slow and the efficiency is low, which is not effective in terms of productivity.
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments. The above embodiment is an example, and any device that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and produces similar effects is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
1…枚葉式の気相成長装置、 2…反応容器、 3…サセプタ、
3a…座ぐり、 4…気相成長用ガス導入管、 5…パージガス導入管、
6…排気管、 7a、7b…加熱装置、 8…サセプタ支持部材、
W…シリコン単結晶基板。
DESCRIPTION OF
3a... spot facing, 4... gas phase growth gas introduction pipe, 5... purge gas introduction pipe,
6
W: Silicon single crystal substrate.
Claims (2)
前記エピタキシャル層を気相成長させるとき、
前記シリコン単結晶ウェーハの温度を1095~1115℃とし、かつ、前記エピタキシャル層の成長速度を0.5~1.5μm/minとするか、又は、
前記シリコン単結晶ウェーハの温度を1135~1155℃とし、かつ、前記エピタキシャル層の成長速度を3.0~4.0μm/minとすることを特徴とするシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法。 A method for producing a silicon epitaxial wafer, wherein an epitaxial layer is vapor-grown on the main surface of a silicon single crystal wafer whose main surface is the {110} plane or a plane inclined from the {110} plane by an off angle, the method comprising:
When vapor-phase epitaxially growing the epitaxial layer,
The temperature of the silicon single crystal wafer is set to 1095 to 1115° C., and the growth rate of the epitaxial layer is set to 0.5 to 1.5 μm/min, or
A method for producing a silicon epitaxial wafer, wherein the temperature of the silicon single crystal wafer is set to 1135 to 1155° C., and the growth rate of the epitaxial layer is set to 3.0 to 4.0 μm/min.
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