JP2689007B2 - シリコンウエーハおよびその製造方法 - Google Patents

シリコンウエーハおよびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は引き上げ法によるウエーハ表面に多数の微小
ピットを形成したシリコンウエーハおよびそのシリコン
ウエーハの製造方法に関する。
〈従来の技術〉 従来より、シリコンウエーハは、引き上げ法によって
形成した単結晶シリコンをスライサーによってスライス
して作製されている。この切断されたウエーハについて
は、その平坦度の向上のためにラップまたは研削を行な
い、さらにこの工程における数μｍの加工歪を除去する
ため、化学的エッチングが行われている。
そして、この後最終仕上げとして、ウエーハ表面を鏡
面研磨していた。この鏡面研磨では、0.01〜0.1μｍ程
度の酸化ケイ素微粒の研磨剤を用いていた。その結果、
この場合のウエーハ表面の細かい凹凸は1nm以下のもの
となっていた。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このように引き上げ法により作成した
シリコンウエーハにあって、従来は、積層欠陥（OSF）
等とは異なる微小欠陥が該ウエーハの内部に多数存在し
ていることは知られていなかった。
ここで、本願出願人は、引き上げ法によるシリコンウ
エーハにおいてはその内部にOSF等とは異なる微小欠陥
が多数存在していることを発見確認した。
そして、微小欠陥によりシリコンウエーハの電気的特
性が損なわれているという新規な課題を発見した。例え
ば、シリコンとシリコン酸化膜との界面に存在する多数
の微小欠陥が不純物としてその酸化膜の耐圧を低下させ
ているものである。
そこで、本発明は、この発見に基づいて、その表面近
傍のOSF等とは異なる微小欠陥を除去することにより、L
SI用として好適なシリコンウエーハおよびその製造方法
を提供することをその目的としている。
〈課題を解決するための手段〉 本願の第１の発明は、引き上げ法により形成されたシ
リコンウエーハにおいて、その表面近傍に存在する微小
欠陥を除去することにより、そのウエーハ表面に直径0.
5〜0.05μｍの大きさの複数の微小ピットを有するシリ
コンウエーハを提供するものである。
また、本願の第２の発明は、引き上げ法により形成さ
れたシリコンウエーハにおいて、アンモニア洗浄液を用
いてそのシリコンウエーハの表面を所定条件で洗浄する
ことにより、表面近傍に存在する微小欠陥を除去したシ
リコンウエーハの製造方法を提供するものである。例え
ばその深さ方向のエッチング量が0.025μｍとなるよう
にアンモニア洗浄液の温度および洗浄時間を設定するも
のである。
〈作用および効果〉 本願の第１の発明に係るシリコンウエーハにあって
は、そのシリコンウエーハの表面に直径0.5〜0.05μｍ
の大きさの複数の微小ピットを形成している。したがっ
て、このウエーハの表面近傍にはOSF等とは異なる微小
欠陥が存在しない。
すなわち、引き上げ法によればシリコンウエーハには
多数の微小欠陥が存在している。このシリコンウエーハ
においてそのウエーハ表面およびその近傍において、上
記OSF等とは異なる微小欠陥を除去することにより、シ
リコンウエーハ表面に複数の微小ピットが形成されるも
のである。
本願の第２の発明によれば、引き上げ法によって単結
晶シリコンを引き上げ、さらに該単結晶シリコンからシ
リコンウエーハを作製する。この後、このウエーハ表面
近傍のOSF等とは異なる微小欠陥を除去するための方法
としてエッチング作用のあるNH4OH／H2O2洗浄液（NH4O
H：H2O2：H2O＝1:1:5）を用いて従来の洗浄におけるよ
りも高い90℃以上の温度で20分〜60分間洗浄するもので
ある。このエッチングによりシリコンウエーハはその表
面近傍の微小欠陥が除去されることとなる。また、シリ
コンウエーハの表面には直径0.05μｍから0.5μｍの複
数の微小ピットが形成される。この除去した一例を第１
図に示す。第１図はシリコンウエーハの表面近傍を示す
断面図であり、シリコンウエーハ10の表面には微小ピッ
ト20が形成された。この微小ピット20の直径は0.25μｍ
である。
この結果、ULSIの作製においてシリコンウエーハの表
面にシリコン酸化膜を形成した場合、このシリコン酸化
膜とシリコンとの界面における微小欠陥が減少したた
め、そのシリコン酸化膜の耐圧が向上している。ここで
形成したピットの大きさと耐圧測定の結果との関係の一
例を表１に示す。この表１からわかるように、0.05〜0.
5μｍのピットを形成した場合、シリコン酸化膜の耐圧
が向上している。
表２はアンモニア洗浄液（NH4OH／H2O2洗浄液；（NH4
OH：H2O2：H2O＝1:1:5）を用いてシリコンウエーハを洗
浄し、その表面に複数の微小ピット（直径0.25μｍ）を
形成する場合の洗浄液の温度と洗浄時間との関係を示し
ている。
更に、このシリコンウエーハは洗浄工程において使用
されるパーティクルカウンタの標準試料としても有効で
ある。すなわち、このようにして作製したシリコンウエ
ーハの微小ピットの数を予め測定しておけば、スクラバ
ー等により該ウエーハ表面を洗浄することにより、パー
ティクル等の異物は完全に除去することができる。した
がって、このシリコンウエーハを再度標準試料として使
用することができることとなる。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を説明する。
この実施例においては、シリコン単結晶の成長には、
引き上げ法（CZ法）が用いられている。
そして、このようにして引き上げ形成した高純度の単
結晶シリコンを、通常条件のプロセスを用いてウエーハ
加工し、研磨する。
このようにして作製したＰ（100）のシリコンウエー
ハをエッチング作用のあるアンモニア系洗浄液、例えば
NH4OH／H2O2／H2O液（1:1:5）を用いて、エッチング作
用を強くするために通常よりも高温である90℃で、20分
間程度洗浄する。
この結果、シリコンウエーハの表面においてOSF等と
は異なる微小欠陥が存在する部分には、例えば直径0.25
μｍ程度の大きさの微小ピットが形成されるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る微小ピットの発生を示すシリコン
ウエーハの断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 龍田 次郎 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三 菱金属株式会社中央研究所内 (72)発明者 島貫 康 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三 菱金属株式会社中央研究所内 (72)発明者 田中 俊郎 東京都千代田区岩本町３丁目８番16号 日本シリコン株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−100320（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−34751（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】引き上げ法により形成されたシリコンウエ
    ーハにおいて、その表面近傍に存在する微小欠陥を除去
    することにより、そのウエーハ表面に直径0.5〜0.05μ
    ｍの大きさの複数の微小ピットを形成したことを特徴と
    するシリコンウエーハ。
  2. 【請求項２】引き上げ法により形成されたシリコンウエ
    ーハにおいて、アンモニア系洗浄液を用いてそのシリコ
    ンウエーハの表面を所定条件で洗浄することにより、表
    面近傍に存在する微小欠陥を除去したことを特徴とする
    シリコンウエーハの製造方法。
JP2043593A 1990-02-23 1990-02-23 シリコンウエーハおよびその製造方法 Expired - Lifetime JP2689007B2 (ja)

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JPS5434751A (en) * 1977-08-24 1979-03-14 Hitachi Ltd Washing method for silicon wafer
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