JP2651959B2 - シリコンウェーハの製造方法 - Google Patents
シリコンウェーハの製造方法Info
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- JP2651959B2 JP2651959B2 JP11555991A JP11555991A JP2651959B2 JP 2651959 B2 JP2651959 B2 JP 2651959B2 JP 11555991 A JP11555991 A JP 11555991A JP 11555991 A JP11555991 A JP 11555991A JP 2651959 B2 JP2651959 B2 JP 2651959B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon wafer
- neutrons
- heat treatment
- wafer manufacturing
- manufacturing
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体デバイスの製
造に使用されるシリコンウェーハの製造方法、詳しくは
ＭＣＺシリコンウェーハに中性子を照射してＩＧ層を形
成したシリコンウェーハの製造方法に関する。
造に使用されるシリコンウェーハの製造方法、詳しくは
ＭＣＺシリコンウェーハに中性子を照射してＩＧ層を形
成したシリコンウェーハの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のシリコンウェーハの製造
方法としては、例えば特開昭６３−１４１３２２号公報
に記載したものがある。
方法としては、例えば特開昭６３−１４１３２２号公報
に記載したものがある。
【０００３】すなわち、熱中性子と高速中性子との比
（熱中性子／高速中性子）が３０以下の原子炉によって
シリコンウェーハに高速中性子を５×１０16個／ｃｍ2
以上照射する。そして、この照射後のシリコンウェーハ
に対して、９００℃、１０分間の熱処理を行う。これに
より、シリコンウェーハの加工誘起欠陥数を減少させる
ことができ、ＩＧによるゲッタリング性を向上させるこ
とができる。
（熱中性子／高速中性子）が３０以下の原子炉によって
シリコンウェーハに高速中性子を５×１０16個／ｃｍ2
以上照射する。そして、この照射後のシリコンウェーハ
に対して、９００℃、１０分間の熱処理を行う。これに
より、シリコンウェーハの加工誘起欠陥数を減少させる
ことができ、ＩＧによるゲッタリング性を向上させるこ
とができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このシリコンウェーハ
の表面近傍に例えばｐｎ接合を有する半導体デバイスを
形成した場合、上記熱処理により発生する結晶欠陥がウ
ェーハの厚さ方向に均一に存在するため、素子形成領域
にも結晶欠陥が存在する。ｐｎ接合部に結晶欠陥が存在
すると、半導体デバイスの特性が著しく劣化し、半導体
デバイスの収率が大きく低下するという課題が生じてい
た。
の表面近傍に例えばｐｎ接合を有する半導体デバイスを
形成した場合、上記熱処理により発生する結晶欠陥がウ
ェーハの厚さ方向に均一に存在するため、素子形成領域
にも結晶欠陥が存在する。ｐｎ接合部に結晶欠陥が存在
すると、半導体デバイスの特性が著しく劣化し、半導体
デバイスの収率が大きく低下するという課題が生じてい
た。
【０００５】
【発明の目的】この発明は、上記課題を解決するために
なされたもので、その表面近傍にｐｎ接合等からなる半
導体デバイスを製造するシリコンウェーハにおいて、そ
のｐｎ接合が存在する領域（素子形成領域）に無欠陥層
を形成するとともに、その内部にＩＧ層を形成すること
により、半導体デバイスの収率を向上させたシリコンウ
ェーハの製造方法を提供することを、その目的としてい
る。
なされたもので、その表面近傍にｐｎ接合等からなる半
導体デバイスを製造するシリコンウェーハにおいて、そ
のｐｎ接合が存在する領域（素子形成領域）に無欠陥層
を形成するとともに、その内部にＩＧ層を形成すること
により、半導体デバイスの収率を向上させたシリコンウ
ェーハの製造方法を提供することを、その目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸素濃度が
０．２〜１．３×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3のシリコン
ウェーハを使用し、熱中性子と高速中性子との比が３０
以下の軽水炉でこのシリコンウェーハに中性子を照射
し、その後、９００℃〜１，０５０℃、１６時間以上の
熱処理を施したシリコンウェーハの製造方法である。
０．２〜１．３×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3のシリコン
ウェーハを使用し、熱中性子と高速中性子との比が３０
以下の軽水炉でこのシリコンウェーハに中性子を照射
し、その後、９００℃〜１，０５０℃、１６時間以上の
熱処理を施したシリコンウェーハの製造方法である。
【０００７】
【作用】シリコンウェーハは、例えば磁場印加チョクラ
ルスキ成長シリコン単結晶により形成される。このシリ
コンウェーハに高速中性子比率の高い中性子照射源であ
る軽水炉により中性子照射する。中性子の照射により結
晶欠陥が発生するが、上記シリコン単結晶によりその酸
素濃度は低く抑えられているため、その結晶欠陥の発生
量も制御、抑制されている。そして、照射後、９００℃
〜１，０５０℃の温度範囲で、１６時間以上の熱処理を
行う。この熱処理の結果、上記発生した結晶欠陥は除去
されるとともに、このシリコンウェーハの表面部分では
酸素の外方拡散により、その表面近傍にＤＺ（無欠陥
層）が、その内部に微小欠陥層が、それぞれ形成され
る。この場合、シリコンウェーハ中の酸素濃度が低いた
め、加熱によるスリップ等の欠陥は発生していない。こ
のようにして製造されたシリコンウェーハの表面近傍の
ＤＺにｐｎ接合等を有する半導体デバイスを形成し、か
つ、内部の微小欠陥層はイントリンシックゲッタリング
層として機能する。この結果、このシリコンウェーハに
おいてはその製造歩留まりが大幅に向上している。
ルスキ成長シリコン単結晶により形成される。このシリ
コンウェーハに高速中性子比率の高い中性子照射源であ
る軽水炉により中性子照射する。中性子の照射により結
晶欠陥が発生するが、上記シリコン単結晶によりその酸
素濃度は低く抑えられているため、その結晶欠陥の発生
量も制御、抑制されている。そして、照射後、９００℃
〜１，０５０℃の温度範囲で、１６時間以上の熱処理を
行う。この熱処理の結果、上記発生した結晶欠陥は除去
されるとともに、このシリコンウェーハの表面部分では
酸素の外方拡散により、その表面近傍にＤＺ（無欠陥
層）が、その内部に微小欠陥層が、それぞれ形成され
る。この場合、シリコンウェーハ中の酸素濃度が低いた
め、加熱によるスリップ等の欠陥は発生していない。こ
のようにして製造されたシリコンウェーハの表面近傍の
ＤＺにｐｎ接合等を有する半導体デバイスを形成し、か
つ、内部の微小欠陥層はイントリンシックゲッタリング
層として機能する。この結果、このシリコンウェーハに
おいてはその製造歩留まりが大幅に向上している。
【０００８】上記熱処理において９００℃未満の場合は
酸素によるＩＧ源となる微小欠陥が生じない、また、
１，０５０℃を越えると酸素により汚染、スリップ等が
発生する。また、熱処理時間を１６時間以上としたの
は、酸素の外方拡散に要する時間を確保するためであ
る。
酸素によるＩＧ源となる微小欠陥が生じない、また、
１，０５０℃を越えると酸素により汚染、スリップ等が
発生する。また、熱処理時間を１６時間以上としたの
は、酸素の外方拡散に要する時間を確保するためであ
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。まず、
磁場印加チョクラルスキ成長法（ＭＣＺ法）によりシリ
コン単結晶を成長させる。そして、このシリコン単結晶
からシリコンウェーハを形成する。このシリコンウェー
ハの酸素濃度［Ｏｉ］は０．２〜１．３×１０18ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3となるように磁場印加条件等を設定する。
磁場印加チョクラルスキ成長法（ＭＣＺ法）によりシリ
コン単結晶を成長させる。そして、このシリコン単結晶
からシリコンウェーハを形成する。このシリコンウェー
ハの酸素濃度［Ｏｉ］は０．２〜１．３×１０18ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3となるように磁場印加条件等を設定する。
【００１０】そして、熱中性子と高速中性子との比が３
０以下の軽水炉において、このシリコンウェーハに所定
量の中性子を照射する。
０以下の軽水炉において、このシリコンウェーハに所定
量の中性子を照射する。
【００１１】その後、このシリコンウェーハに対して９
００℃〜１，０５０℃、１６時間以上の熱処理を施す。
００℃〜１，０５０℃、１６時間以上の熱処理を施す。
【００１２】この結果のシリコンウェーハの劈開断面を
図１に示す。図１は図面代用写真であり、軽水炉照射に
よるものである。同図にて（Ａ）はシリコンウェーハの
中心部、（Ｂ）はＲ（半径）／２の位置の部分、（Ｃ）
は周辺部を、それぞれ示している。。形成されるＤＺの
厚さは８０μｍである。これに対して図２には重水炉で
の中性子照射により、その後、１，０００℃×６４時間
の熱処理を行った場合のシリコンウェーハの劈開断面を
示す図面代用写真を示している。同図（Ａ）はシリコン
ウェーハの中心部、（Ｂ）は半径の約半分の位置、
（Ｃ）は周辺部をそれぞれ示している。
図１に示す。図１は図面代用写真であり、軽水炉照射に
よるものである。同図にて（Ａ）はシリコンウェーハの
中心部、（Ｂ）はＲ（半径）／２の位置の部分、（Ｃ）
は周辺部を、それぞれ示している。。形成されるＤＺの
厚さは８０μｍである。これに対して図２には重水炉で
の中性子照射により、その後、１，０００℃×６４時間
の熱処理を行った場合のシリコンウェーハの劈開断面を
示す図面代用写真を示している。同図（Ａ）はシリコン
ウェーハの中心部、（Ｂ）は半径の約半分の位置、
（Ｃ）は周辺部をそれぞれ示している。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、シリコンウェーハの表
面に無欠陥層（ＤＺ）が、内部にＩＧ（イントリンシッ
クゲッタリング）層が、それぞれ形成される。この結
果、半導体デバイスの製造を高歩留まりに行うことがで
きる。
面に無欠陥層（ＤＺ）が、内部にＩＧ（イントリンシッ
クゲッタリング）層が、それぞれ形成される。この結
果、半導体デバイスの製造を高歩留まりに行うことがで
きる。
【図１】本発明の一実施例に係るシリコンウェーハの劈
開面を示す図面代用写真である。
開面を示す図面代用写真である。
【図２】本発明の比較例を示す図１と同様の図面代用写
真である。
真である。
Claims (1)
- 【請求項１】 酸素濃度が０．２〜１．３×１０18ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ3のシリコンウェーハを使用し、熱中性子
量を高速中性子量で除した値が３０以下の軽水炉でこの
シリコンウェーハに中性子を照射し、その後、９００℃
〜１，０５０℃、１６時間以上の熱処理を施したことを
特徴とするシリコンウェーハの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11555991A JP2651959B2 (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | シリコンウェーハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11555991A JP2651959B2 (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | シリコンウェーハの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04321222A JPH04321222A (ja) | 1992-11-11 |
| JP2651959B2 true JP2651959B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=14665540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11555991A Expired - Lifetime JP2651959B2 (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | シリコンウェーハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2651959B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP11555991A patent/JP2651959B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04321222A (ja) | 1992-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970408 |
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