JP3144378B2 - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像装置に関
し、特に、その製造方法に関する。
し、特に、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像装置の製造工程中においてウェ
ーハに混入する重金属などの汚染元素をデバイス活性領
域から除去するため、通常、ゲッタリングが行われる。
このゲッタリング技術の一例として、汚染元素を除去す
るために必要な量のＢＭＤ（Ｂｕｌｋ−Ｍｉｃｒｏ−Ｄ
ｅｆｅｃｔ）をウェーハ内部に形成する技術がある。す
なわち、固体撮像装置の製造工程中の熱処理工程におい
て形成されたＢＭＤに汚染元素をゲッタリングするもの
である。このため、ウェーハ内部にＢＭＤを作り込むこ
とがゲッタリング技術の重要な要素の一つとなってい
る。
ーハに混入する重金属などの汚染元素をデバイス活性領
域から除去するため、通常、ゲッタリングが行われる。
このゲッタリング技術の一例として、汚染元素を除去す
るために必要な量のＢＭＤ（Ｂｕｌｋ−Ｍｉｃｒｏ−Ｄ
ｅｆｅｃｔ）をウェーハ内部に形成する技術がある。す
なわち、固体撮像装置の製造工程中の熱処理工程におい
て形成されたＢＭＤに汚染元素をゲッタリングするもの
である。このため、ウェーハ内部にＢＭＤを作り込むこ
とがゲッタリング技術の重要な要素の一つとなってい
る。
【０００３】このための方法の一つとして、Ｃｚ（Ｃｚ
ｏｃｈｒａｌｓｋｉ−Ｚｏｎｅ）−Ｓｉインゴットから
切り出され、表面研磨されたＳｉウェーハに１１５０℃
から１２００℃までの間の温度での第一の熱処理を施
し、ウェーハ表層の酸素析出核を高温溶体化し、ウェー
ハ表層の酸素を外方に拡散させた後、５００℃から８０
０℃までの間の温度での第二の熱処理を施し、ウェーハ
内部に酸素析出核を形成する方法がある。この方法によ
れば、第二の熱処理時において、第一の熱処理によるウ
ェーハ表層の酸素析出核の高温溶体化及びウェーハ表層
の酸素の外方への拡散に起因して、ウェーハ表層に酸素
析出核は形成されず、ウェーハ表層には無欠陥層を保つ
ことができ、かつ、ウェーハ内部に酸素析出核を形成す
ることができる。
ｏｃｈｒａｌｓｋｉ−Ｚｏｎｅ）−Ｓｉインゴットから
切り出され、表面研磨されたＳｉウェーハに１１５０℃
から１２００℃までの間の温度での第一の熱処理を施
し、ウェーハ表層の酸素析出核を高温溶体化し、ウェー
ハ表層の酸素を外方に拡散させた後、５００℃から８０
０℃までの間の温度での第二の熱処理を施し、ウェーハ
内部に酸素析出核を形成する方法がある。この方法によ
れば、第二の熱処理時において、第一の熱処理によるウ
ェーハ表層の酸素析出核の高温溶体化及びウェーハ表層
の酸素の外方への拡散に起因して、ウェーハ表層に酸素
析出核は形成されず、ウェーハ表層には無欠陥層を保つ
ことができ、かつ、ウェーハ内部に酸素析出核を形成す
ることができる。
【０００４】このようにして、ウェーハ内部に酸素析出
核を形成した後、そのウェーハに１０００℃から１２０
０℃までの間の温度での熱処理を行い、ウェーハ内部の
酸素析出核に酸素を析出させ、その結果として、ＢＭＤ
が形成される。
核を形成した後、そのウェーハに１０００℃から１２０
０℃までの間の温度での熱処理を行い、ウェーハ内部の
酸素析出核に酸素を析出させ、その結果として、ＢＭＤ
が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示したＢＭＤ形成方法には、この方法により形成したウ
ェーハから固体撮像装置を製造すると、白キズのレベル
が高くなるという問題がある。これは、固体撮像装置の
製造工程で混入する重金属などの汚染物質のウェーハ内
部のＢＭＤへのゲッタリングが不十分であり、特に、ウ
ェーハ内部のＢＭＤの成長が充分でないためであると考
えられる。
示したＢＭＤ形成方法には、この方法により形成したウ
ェーハから固体撮像装置を製造すると、白キズのレベル
が高くなるという問題がある。これは、固体撮像装置の
製造工程で混入する重金属などの汚染物質のウェーハ内
部のＢＭＤへのゲッタリングが不十分であり、特に、ウ
ェーハ内部のＢＭＤの成長が充分でないためであると考
えられる。
【０００６】上記の方法以外にも、以下に示すように、
固体撮像装置の製造工程中においてウェーハに混入する
重金属などの汚染元素をデバイス活性領域から除去する
ための様々なゲッタリング技術が提案されている。例え
ば、特開昭５７−３５３２９号公報には、１１５０℃か
ら１２００℃までの温度でバルクに酸素原子を析出さ
せ、ウェーハ表層の欠陥を消滅させた後、１０００℃か
ら１１００℃までの温度でバルクの酸素析出物を成長さ
せ、ゲッタリング効果を高める方法が提案されている。
固体撮像装置の製造工程中においてウェーハに混入する
重金属などの汚染元素をデバイス活性領域から除去する
ための様々なゲッタリング技術が提案されている。例え
ば、特開昭５７−３５３２９号公報には、１１５０℃か
ら１２００℃までの温度でバルクに酸素原子を析出さ
せ、ウェーハ表層の欠陥を消滅させた後、１０００℃か
ら１１００℃までの温度でバルクの酸素析出物を成長さ
せ、ゲッタリング効果を高める方法が提案されている。
【０００７】また、特開平１−２４２５００号公報に
は、１２００℃の高温でウェーハ表層の酸素を外方に拡
散させ、ウェーハ表層のシリコンを内部に拡散させた
後、１℃乃至１０℃／分の冷却速度で５００℃から８０
０℃までの間の温度まで冷却し、バルクに酸素析出核を
形成する方法が提案されている。特開平４−４３６４６
号公報には、ＣＺ法により形成されたシリコン基板上に
エピタキシャル層を成長させる工程と、ＣＺ基板内に酸
素の析出を促進する低温・短時間の熱処理と高温・長時
間の熱処理とを行う工程とを備える方法が提案されてい
る。
は、１２００℃の高温でウェーハ表層の酸素を外方に拡
散させ、ウェーハ表層のシリコンを内部に拡散させた
後、１℃乃至１０℃／分の冷却速度で５００℃から８０
０℃までの間の温度まで冷却し、バルクに酸素析出核を
形成する方法が提案されている。特開平４−４３６４６
号公報には、ＣＺ法により形成されたシリコン基板上に
エピタキシャル層を成長させる工程と、ＣＺ基板内に酸
素の析出を促進する低温・短時間の熱処理と高温・長時
間の熱処理とを行う工程とを備える方法が提案されてい
る。
【０００８】特開平５−７４７８２号公報には、ＣＺ法
により形成されたシリコン単結晶から切り出されたシリ
コン基板に３段階の熱処理を施すことにより、イントリ
ンシック・ゲッタリングを行う方法が提案されている。
第一の熱処理は１１００℃から１１５０℃までの間の温
度で行われ、第二の熱処理は１２００℃以上の温度で行
われ、第三の熱処理は第一の熱処理時の温度よりも低い
温度で行われる。
により形成されたシリコン単結晶から切り出されたシリ
コン基板に３段階の熱処理を施すことにより、イントリ
ンシック・ゲッタリングを行う方法が提案されている。
第一の熱処理は１１００℃から１１５０℃までの間の温
度で行われ、第二の熱処理は１２００℃以上の温度で行
われ、第三の熱処理は第一の熱処理時の温度よりも低い
温度で行われる。
【０００９】また、特開平９−１９９３７９号公報は、
高品位エピタキシャルウェーハを得るためには、１００
０℃から１２００℃までの間の温度における熱処理が最
適であることを教示している。しかしながら、本発明者
の検討によれば、上記の公報に記載された方法によって
も、ウェーハ内部のＢＭＤを十分に成長させることは困
難であり、所望のゲッタリング効果を得ることは必ずし
もできない。
高品位エピタキシャルウェーハを得るためには、１００
０℃から１２００℃までの間の温度における熱処理が最
適であることを教示している。しかしながら、本発明者
の検討によれば、上記の公報に記載された方法によって
も、ウェーハ内部のＢＭＤを十分に成長させることは困
難であり、所望のゲッタリング効果を得ることは必ずし
もできない。
【００１０】本発明はかかる従来技術における問題点に
鑑みてなされたものであり、ウェーハ表層の無欠陥層を
保ちながら、ウェーハ内部のＢＭＤを従来の方法よりも
大きく成長させ、固体撮像装置の白キズレベルを低減さ
せることができる固体撮像装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
鑑みてなされたものであり、ウェーハ表層の無欠陥層を
保ちながら、ウェーハ内部のＢＭＤを従来の方法よりも
大きく成長させ、固体撮像装置の白キズレベルを低減さ
せることができる固体撮像装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のうち、請求項１
は、固体撮像装置のゲート形成前までの製造工程におい
て、上限温度を１２００℃とするランプアップ工程と、
最終のものを除いて下限温度を１０００℃とするランプ
ダウン工程とを２回以上繰り返す熱処理工程を含めるこ
とを特徴とする固体撮像装置の製造方法を提供する。
は、固体撮像装置のゲート形成前までの製造工程におい
て、上限温度を１２００℃とするランプアップ工程と、
最終のものを除いて下限温度を１０００℃とするランプ
ダウン工程とを２回以上繰り返す熱処理工程を含めるこ
とを特徴とする固体撮像装置の製造方法を提供する。
【００１２】請求項２及び３に記載されているように、
前記ランプアップ工程の到達温度は各ランプアップ工程
によって異なることが好ましく、また、前記ランプダウ
ン工程の到達温度は各ランプダウン工程によって異なる
ことが好ましい。
前記ランプアップ工程の到達温度は各ランプアップ工程
によって異なることが好ましく、また、前記ランプダウ
ン工程の到達温度は各ランプダウン工程によって異なる
ことが好ましい。
【００１３】請求項４に記載されているように、前記ラ
ンプアップ工程におけるランプアップの速度は８℃／分
乃至２００℃／分の範囲内であることが好ましく、ま
た、請求項５に記載されているように、前記ランプダウ
ン工程におけるランプダウンの速度は３℃／分乃至１０
０℃／分の範囲内であることが好ましい。
ンプアップ工程におけるランプアップの速度は８℃／分
乃至２００℃／分の範囲内であることが好ましく、ま
た、請求項５に記載されているように、前記ランプダウ
ン工程におけるランプダウンの速度は３℃／分乃至１０
０℃／分の範囲内であることが好ましい。
【００１４】請求項６に記載されているように、前記ラ
ンプアップ工程及び前記ランプダウン工程の前に、１１
５０℃から１２００℃までの間の温度における第一の熱
処理工程と、５００℃から８００℃までの間の温度にお
ける第二の熱処理工程とが含まれていることが好まし
い。
ンプアップ工程及び前記ランプダウン工程の前に、１１
５０℃から１２００℃までの間の温度における第一の熱
処理工程と、５００℃から８００℃までの間の温度にお
ける第二の熱処理工程とが含まれていることが好まし
い。
【００１５】
【００１６】請求項７に記載されているように、上記の
方法を用いて、例えば、Ｃｚウェーハからなる下地基板
と、該下地基板の表面に形成されたエピタキシャル層
と、からなるウェーハ上に固体撮像装置を形成すること
ができる。以上のように、固体撮像装置のゲート形成前
までの製造工程において、上限温度を１２００℃とする
ランプアップ工程と、最終のものを除いて下限温度を１
０００℃とするランプダウン工程とを２回以上繰り返す
熱処理工程を含めることにより、ウェーハ内部のＢＭＤ
を上記の従来方法よりも十分に成長させることができ、
ひいては、所望のゲッタリング効果を得ることができ
る。すなわち、固体撮像装置の製造工程において混入さ
れる重金属などの汚染物質を、ウェーハ内部に成長した
ＢＭＤによって、従来方法よりも多くゲッタリングし、
固体撮像装置の白キズレベルを低減するという効果が得
られる。
方法を用いて、例えば、Ｃｚウェーハからなる下地基板
と、該下地基板の表面に形成されたエピタキシャル層
と、からなるウェーハ上に固体撮像装置を形成すること
ができる。以上のように、固体撮像装置のゲート形成前
までの製造工程において、上限温度を１２００℃とする
ランプアップ工程と、最終のものを除いて下限温度を１
０００℃とするランプダウン工程とを２回以上繰り返す
熱処理工程を含めることにより、ウェーハ内部のＢＭＤ
を上記の従来方法よりも十分に成長させることができ、
ひいては、所望のゲッタリング効果を得ることができ
る。すなわち、固体撮像装置の製造工程において混入さ
れる重金属などの汚染物質を、ウェーハ内部に成長した
ＢＭＤによって、従来方法よりも多くゲッタリングし、
固体撮像装置の白キズレベルを低減するという効果が得
られる。
【００１７】なお、上述のゲッタリング効果は、通常の
Ｃｚウェーハのみならず、下地基板をＣｚウェーハと
し、その表面にエピタキシャル層を形成したウェーハを
使用した場合でも同様に得ることができる。
Ｃｚウェーハのみならず、下地基板をＣｚウェーハと
し、その表面にエピタキシャル層を形成したウェーハを
使用した場合でも同様に得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る熱処理工程における温度の時間変化を示す。この熱処
理工程は、固体撮像装置のゲート形成前までの製造工程
中の最高温度が１０００℃から１２００℃までの間の温
度である熱処理工程である。図１に示すように、２回以
上のランプアップ工程、かつ、２回以上のランプダウン
が行われている。
る熱処理工程における温度の時間変化を示す。この熱処
理工程は、固体撮像装置のゲート形成前までの製造工程
中の最高温度が１０００℃から１２００℃までの間の温
度である熱処理工程である。図１に示すように、２回以
上のランプアップ工程、かつ、２回以上のランプダウン
が行われている。
【００１９】ランプアップ工程における上限温度は１２
００℃であり、昇温レートは８℃／分から２００℃／分
が好ましい。また、ランプダウン工程における下限温度
は１０００℃であり、降温レートは３℃／分から１００
℃／分が好ましい。上記のように上限温度及び下限温度
を設定したのは、上限温度１２００℃から下限温度１０
００℃までの間の温度はＢＭＤ成長が効果的に起こる範
囲であることによる。
００℃であり、昇温レートは８℃／分から２００℃／分
が好ましい。また、ランプダウン工程における下限温度
は１０００℃であり、降温レートは３℃／分から１００
℃／分が好ましい。上記のように上限温度及び下限温度
を設定したのは、上限温度１２００℃から下限温度１０
００℃までの間の温度はＢＭＤ成長が効果的に起こる範
囲であることによる。
【００２０】また、昇温レート及び降温レートを上記の
ように設定したのは以下の理由による。昇温レート８℃
／分は現在の炉心管で制御できるほぼ最大のレートであ
り、昇温レートを大きくすれば、最高温度に達してから
のランプダウン及びランプアップの回数を多くすること
ができ、ひいては、効果的なＢＭＤ成長を行うことが可
能となる。一方、昇温レートが２００℃／分より高いと
ランプアニール炉において、ウェーハにスリップが生じ
ることがあるので、それ以下であることが好ましい。
ように設定したのは以下の理由による。昇温レート８℃
／分は現在の炉心管で制御できるほぼ最大のレートであ
り、昇温レートを大きくすれば、最高温度に達してから
のランプダウン及びランプアップの回数を多くすること
ができ、ひいては、効果的なＢＭＤ成長を行うことが可
能となる。一方、昇温レートが２００℃／分より高いと
ランプアニール炉において、ウェーハにスリップが生じ
ることがあるので、それ以下であることが好ましい。
【００２１】降温レート３℃／分は、通常、炉心管で制
御できる最大の急冷レートであり、降温レートを１００
℃／分より大きくすると、ウェーハ反り量が大きくなり
すぎ、その後の固体撮像装置の製造に支障を生じる。こ
のため、降温レートは３℃／分から１００℃／分までの
範囲が効果的である。本実施形態における２回以上のラ
ンプアップ工程かつ２回以上のランプダウン工程はゲッ
タリングに必要なウェーハ内部のＢＭＤ形成を従来方法
よりも促進する効果をもたらす。以下、この点を図２及
び図３を用いて説明する。
御できる最大の急冷レートであり、降温レートを１００
℃／分より大きくすると、ウェーハ反り量が大きくなり
すぎ、その後の固体撮像装置の製造に支障を生じる。こ
のため、降温レートは３℃／分から１００℃／分までの
範囲が効果的である。本実施形態における２回以上のラ
ンプアップ工程かつ２回以上のランプダウン工程はゲッ
タリングに必要なウェーハ内部のＢＭＤ形成を従来方法
よりも促進する効果をもたらす。以下、この点を図２及
び図３を用いて説明する。
【００２２】図２（ａ）は、従来の方法によってＣｚウ
ェーハ上に製造される固体撮像装置の断面図であり、図
２（ｂ）は、本実施形態によってＣｚウェーハ上に製造
される固体撮像装置の断面図である。何れの固体撮像装
置においても、Ｃｚ−Ｓｉウェーハ２の表面に無欠陥層
３が形成され、かつ、Ｃｚ−Ｓｉウェーハ２の内部には
ＢＭＤ１が形成されている。
ェーハ上に製造される固体撮像装置の断面図であり、図
２（ｂ）は、本実施形態によってＣｚウェーハ上に製造
される固体撮像装置の断面図である。何れの固体撮像装
置においても、Ｃｚ−Ｓｉウェーハ２の表面に無欠陥層
３が形成され、かつ、Ｃｚ−Ｓｉウェーハ２の内部には
ＢＭＤ１が形成されている。
【００２３】図３（ａ）は、表面にエピタキシャル層を
形成したＣｚウェーハ上において従来の方法によって製
造される固体撮像装置の断面図であり、図３（ｂ）は、
表面にエピタキシャル層を形成したＣｚウェーハ上にお
いて本実施形態によって製造される固体撮像装置の断面
図である。何れの固体撮像装置においても、Ｃｚ−Ｓｉ
ウェーハ２の表面にＳｉエピタキシャル層４が形成さ
れ、かつ、Ｃｚ−Ｓｉウェーハ２の内部にはＢＭＤ１が
形成されている。
形成したＣｚウェーハ上において従来の方法によって製
造される固体撮像装置の断面図であり、図３（ｂ）は、
表面にエピタキシャル層を形成したＣｚウェーハ上にお
いて本実施形態によって製造される固体撮像装置の断面
図である。何れの固体撮像装置においても、Ｃｚ−Ｓｉ
ウェーハ２の表面にＳｉエピタキシャル層４が形成さ
れ、かつ、Ｃｚ−Ｓｉウェーハ２の内部にはＢＭＤ１が
形成されている。
【００２４】本実施形態によると、固体撮像装置のゲー
ト形成以前の製造工程であって、最高温度が１０００℃
から１２００℃までの間の温度での熱処理工程中におい
て、２回以上のランプアップ工程かつ２回以上のランプ
ダウン工程を行うことにより、図２及び図３に示すよう
に、従来例よりもＢＭＤ１が大きく成長する。このた
め，その後の固体撮像装置の製造工程中に混入する重金
属などの汚染物質を従来例よりも多くウェーハ２内部の
ＢＭＤ１にゲッタリングすることができ、製造された固
体撮像装置の白キズレベルを低減させ、電気特性を向上
することができる。
ト形成以前の製造工程であって、最高温度が１０００℃
から１２００℃までの間の温度での熱処理工程中におい
て、２回以上のランプアップ工程かつ２回以上のランプ
ダウン工程を行うことにより、図２及び図３に示すよう
に、従来例よりもＢＭＤ１が大きく成長する。このた
め，その後の固体撮像装置の製造工程中に混入する重金
属などの汚染物質を従来例よりも多くウェーハ２内部の
ＢＭＤ１にゲッタリングすることができ、製造された固
体撮像装置の白キズレベルを低減させ、電気特性を向上
することができる。
【００２５】また，固体撮像装置には熱処理における処
理温度が異なる品種が存在しうる。この場合，ゲート形
成以前に注入されたイオンの活性化の最適な温度は１０
００℃から１２００℃までの共通の範囲内にあっても、
最適な温度はその品種により異なる（例えば、固体撮像
装置Ａの最適熱処理温度は１０００℃であり、固体撮像
装置Ｂの最適熱処理温度は１１００℃であるような場
合）。従来の方法においては、固体撮像装置のゲート形
成前までの製造工程中に、最高温度が１０００℃から１
２００℃までの温度での熱処理工程中にランピングを含
んでいなかったため、製品ごとにその最高温度を変えな
ければならず、このため、固体撮像装置の製品歩留まり
にばらつきがあった。
理温度が異なる品種が存在しうる。この場合，ゲート形
成以前に注入されたイオンの活性化の最適な温度は１０
００℃から１２００℃までの共通の範囲内にあっても、
最適な温度はその品種により異なる（例えば、固体撮像
装置Ａの最適熱処理温度は１０００℃であり、固体撮像
装置Ｂの最適熱処理温度は１１００℃であるような場
合）。従来の方法においては、固体撮像装置のゲート形
成前までの製造工程中に、最高温度が１０００℃から１
２００℃までの温度での熱処理工程中にランピングを含
んでいなかったため、製品ごとにその最高温度を変えな
ければならず、このため、固体撮像装置の製品歩留まり
にばらつきがあった。
【００２６】図４は、本実施形態における熱処理工程で
の温度の時間変化と、ある品種の固体撮像装置及びその
他の品種の固体撮像装置のイオン活性化のためのそれぞ
れの最適温度とを示している。本実施形態においては、
固体撮像装置のゲート形成以前の段階において、最高温
度が１０００℃から１２００℃までの熱処理工程中に２
回以上のランプアップ工程かつ２回以上のランプダウン
工程を含む。図４から明らかであるように、これらのラ
ンプアップ工程及びランプダウン工程は二つの最適温度
帯をほぼ同一時間をかけて、同一回数通過している。こ
のように、本実施形態によれば、ランプアップ工程及び
ランプダウン工程は、どの製品に対しても、ＢＭＤ成長
のための最適な温度において同じ回数及び同じ時間行わ
れるので、製品歩留まりにばらつきがなくなるという長
所がある。
の温度の時間変化と、ある品種の固体撮像装置及びその
他の品種の固体撮像装置のイオン活性化のためのそれぞ
れの最適温度とを示している。本実施形態においては、
固体撮像装置のゲート形成以前の段階において、最高温
度が１０００℃から１２００℃までの熱処理工程中に２
回以上のランプアップ工程かつ２回以上のランプダウン
工程を含む。図４から明らかであるように、これらのラ
ンプアップ工程及びランプダウン工程は二つの最適温度
帯をほぼ同一時間をかけて、同一回数通過している。こ
のように、本実施形態によれば、ランプアップ工程及び
ランプダウン工程は、どの製品に対しても、ＢＭＤ成長
のための最適な温度において同じ回数及び同じ時間行わ
れるので、製品歩留まりにばらつきがなくなるという長
所がある。
【００２７】
【実施例】（第１の実施例）以下、図５、図６、図７及
び図８を参照して、本発明に係る第１の実施例を説明す
る。図５乃至図８は熱処理工程における温度の時間変化
を示す。この熱処理工程は、固体撮像装置のゲート形成
以前の製造工程であって、最高温度が１２００℃に設定
されている熱処理工程である。図５、図６、図７及び図
８に示すような４通りの熱処理工程を行い、それぞれ固
体撮像装置を製造した。このうち、図５に示す熱処理は
従来の方法によるものであり、図６乃至図８に示す熱処
理は本実施例によるものである。
び図８を参照して、本発明に係る第１の実施例を説明す
る。図５乃至図８は熱処理工程における温度の時間変化
を示す。この熱処理工程は、固体撮像装置のゲート形成
以前の製造工程であって、最高温度が１２００℃に設定
されている熱処理工程である。図５、図６、図７及び図
８に示すような４通りの熱処理工程を行い、それぞれ固
体撮像装置を製造した。このうち、図５に示す熱処理は
従来の方法によるものであり、図６乃至図８に示す熱処
理は本実施例によるものである。
【００２８】図５、図６、図７及び図８に示す熱処理工
程は全てＮ2 雰囲気の下で行われ、入出炉温度は８００
℃、昇温レートは８℃／分、降温レートは３℃／分に設
定した。図５は、従来の方法による熱処理における炉内
温度の時間変化を示しており、この熱処理においてはラ
ンプアップ工程とランプダウン工程とを各１回ずつ行っ
た。ランプアップ工程は５０分かけて行われ、最高温度
である１２００℃に８時間維持した後、１３３分２０秒
かけてランプダウン工程を行った。
程は全てＮ2 雰囲気の下で行われ、入出炉温度は８００
℃、昇温レートは８℃／分、降温レートは３℃／分に設
定した。図５は、従来の方法による熱処理における炉内
温度の時間変化を示しており、この熱処理においてはラ
ンプアップ工程とランプダウン工程とを各１回ずつ行っ
た。ランプアップ工程は５０分かけて行われ、最高温度
である１２００℃に８時間維持した後、１３３分２０秒
かけてランプダウン工程を行った。
【００２９】図６は、本実施例による第一の熱処理にお
ける炉内温度の時間変化を示しており、この熱処理にお
いてはランプアップ工程とランプダウン工程とを各２回
ずつ行った。１回目のランプアップ工程は５０分かけて
行われ、最高温度である１２００℃に１９４分１０秒維
持した後、１回目のランプダウン工程が６６分４０秒か
けて行われた。続けて、２回目のランプアップ工程が２
５分かけて行われ、最高温度である１２００℃に１９４
分１０秒維持した後、２回目のランプダウン工程が１３
３分２０秒かけて行われた。
ける炉内温度の時間変化を示しており、この熱処理にお
いてはランプアップ工程とランプダウン工程とを各２回
ずつ行った。１回目のランプアップ工程は５０分かけて
行われ、最高温度である１２００℃に１９４分１０秒維
持した後、１回目のランプダウン工程が６６分４０秒か
けて行われた。続けて、２回目のランプアップ工程が２
５分かけて行われ、最高温度である１２００℃に１９４
分１０秒維持した後、２回目のランプダウン工程が１３
３分２０秒かけて行われた。
【００３０】図７は、本実施例による第二の熱処理にお
ける炉内温度の時間変化を示しており、この熱処理にお
いてはランプアップ工程とランプダウン工程とを各３回
ずつ行った。１回目のランプアップ工程は５０分かけて
行われ、最高温度である１２００℃に９８分５３秒維持
した後、１回目のランプダウン工程が６６分４０秒かけ
て行われた。続けて、２回目のランプアップ工程が２５
分かけて行われ、最高温度である１２００℃に９８分５
３秒維持した後、２回目のランプダウン工程が６６分４
０秒かけて行われた。さらに、３回目のランプアップ工
程が２５分かけて行われ、最高温度である１２００℃に
９８分５３秒維持した後、３回目のランプダウン工程が
１３３分２０秒かけて行われた。
ける炉内温度の時間変化を示しており、この熱処理にお
いてはランプアップ工程とランプダウン工程とを各３回
ずつ行った。１回目のランプアップ工程は５０分かけて
行われ、最高温度である１２００℃に９８分５３秒維持
した後、１回目のランプダウン工程が６６分４０秒かけ
て行われた。続けて、２回目のランプアップ工程が２５
分かけて行われ、最高温度である１２００℃に９８分５
３秒維持した後、２回目のランプダウン工程が６６分４
０秒かけて行われた。さらに、３回目のランプアップ工
程が２５分かけて行われ、最高温度である１２００℃に
９８分５３秒維持した後、３回目のランプダウン工程が
１３３分２０秒かけて行われた。
【００３１】図８は、本実施例による第三の熱処理にお
ける炉内温度の時間変化を示しており、この熱処理にお
いてはランプアップ工程とランプダウン工程とを各４回
ずつ行った。１回目のランプアップ工程は５０分かけて
行われ、最高温度である１２００℃に５１分１５秒維持
した後、１回目のランプダウン工程が６６分４０秒かけ
て行われた。続けて、２回目のランプアップ工程が２５
分かけて行われ、最高温度である１２００℃に５１分１
５秒維持した後、２回目のランプダウン工程が６６分４
０秒かけて行われた。さらに、３回目のランプアップ工
程が２５分かけて行われ、最高温度である１２００℃に
５１分１５秒維持した後、３回目のランプダウン工程が
６６分４０秒かけて行われた。最後に、４回目のランプ
アップ工程が２５分かけて行われ、最高温度である１２
００℃に５１分１５秒維持した後、４回目のランプダウ
ン工程が１３３分２０秒かけて行われた。
ける炉内温度の時間変化を示しており、この熱処理にお
いてはランプアップ工程とランプダウン工程とを各４回
ずつ行った。１回目のランプアップ工程は５０分かけて
行われ、最高温度である１２００℃に５１分１５秒維持
した後、１回目のランプダウン工程が６６分４０秒かけ
て行われた。続けて、２回目のランプアップ工程が２５
分かけて行われ、最高温度である１２００℃に５１分１
５秒維持した後、２回目のランプダウン工程が６６分４
０秒かけて行われた。さらに、３回目のランプアップ工
程が２５分かけて行われ、最高温度である１２００℃に
５１分１５秒維持した後、３回目のランプダウン工程が
６６分４０秒かけて行われた。最後に、４回目のランプ
アップ工程が２５分かけて行われ、最高温度である１２
００℃に５１分１５秒維持した後、４回目のランプダウ
ン工程が１３３分２０秒かけて行われた。
【００３２】図５、図６、図７及び図８ともに、入炉直
後のランプアップ工程の時間と出炉直前のランプダウン
工程の時間を除くと、１０００℃から１２００℃の間の
温度における熱処理時間は８時間である。図９に、本発
明に係る第１の実施例の一例として、固体撮像装置のゲ
ート形成以前の段階において、Ｃｚ−Ｓｉウェーハのウ
ェル形成前に行われた熱処理工程における炉内温度の時
間変化を示す。
後のランプアップ工程の時間と出炉直前のランプダウン
工程の時間を除くと、１０００℃から１２００℃の間の
温度における熱処理時間は８時間である。図９に、本発
明に係る第１の実施例の一例として、固体撮像装置のゲ
ート形成以前の段階において、Ｃｚ−Ｓｉウェーハのウ
ェル形成前に行われた熱処理工程における炉内温度の時
間変化を示す。
【００３３】図５に示した従来方法あるいは図６乃至図
８に示した第１の実施例において、基板としてＣｚ−Ｓ
ｉウェーハと、図９のように、Ｃｚ−Ｓｉウェーハに１
１７５℃のＮ2 雰囲気で５時間の熱処理を行った後、７
００℃のＮ2 −Ｏ2 雰囲気で８時間熱処理したＣｚ−Ｓ
ｉウェーハとをそれぞれ用い、その表面に固体撮像装置
を製造した。このように製造された固体撮像装置を用い
て、以下に述べるような実験を行った。なお、この後者
のウェーハは一般にＤＺ−ＩＧウェ−ハと呼ばれる。
８に示した第１の実施例において、基板としてＣｚ−Ｓ
ｉウェーハと、図９のように、Ｃｚ−Ｓｉウェーハに１
１７５℃のＮ2 雰囲気で５時間の熱処理を行った後、７
００℃のＮ2 −Ｏ2 雰囲気で８時間熱処理したＣｚ−Ｓ
ｉウェーハとをそれぞれ用い、その表面に固体撮像装置
を製造した。このように製造された固体撮像装置を用い
て、以下に述べるような実験を行った。なお、この後者
のウェーハは一般にＤＺ−ＩＧウェ−ハと呼ばれる。
【００３４】図１０に、従来方法及び第１の実施例に従
って形成された通常のＣｚ−Ｓｉウェーハ及びＤＺ−Ｉ
Ｇウェ−ハのそれぞれの内部におけるＢＭＤサイズの分
布を示す。ＢＭＤサイズは、ウェーハへの赤外光照射に
よる透過光によってＳｉと屈折率の違うＢＭＤなどの欠
陥を検出した場合の欠陥サイズを光電変換して得られた
電圧として検出したものである。図１０において、黒の
四角は通常のＣｚ−ＳｉウェーハにおけるＢＭＤのサイ
ズであり、黒丸はＤＺ−ＩＧウェ−ハにおけるＢＭＤの
サイズである。それぞれ、ランプアップ工程及びランプ
ダウン工程の回数毎にプロットされている。このうち、
ランプアップ工程及びランプダウン工程の回数が１回で
あるものが従来の方法であり、２乃至４回であるものが
第１の実施例である。
って形成された通常のＣｚ−Ｓｉウェーハ及びＤＺ−Ｉ
Ｇウェ−ハのそれぞれの内部におけるＢＭＤサイズの分
布を示す。ＢＭＤサイズは、ウェーハへの赤外光照射に
よる透過光によってＳｉと屈折率の違うＢＭＤなどの欠
陥を検出した場合の欠陥サイズを光電変換して得られた
電圧として検出したものである。図１０において、黒の
四角は通常のＣｚ−ＳｉウェーハにおけるＢＭＤのサイ
ズであり、黒丸はＤＺ−ＩＧウェ−ハにおけるＢＭＤの
サイズである。それぞれ、ランプアップ工程及びランプ
ダウン工程の回数毎にプロットされている。このうち、
ランプアップ工程及びランプダウン工程の回数が１回で
あるものが従来の方法であり、２乃至４回であるものが
第１の実施例である。
【００３５】図１０から明らかであるように、従来方法
及び第１の実施例の何れにおいても、ＤＺ−ＩＧウェ−
ハ内のＢＭＤサイズの方が通常のＣｚ−Ｓｉウェーハ内
のＢＭＤサイズよりも大きくなっている。加えて、従来
方法（ランプアップ工程及びランプダウン工程が各１
回）により製造された固体撮像装置におけるウェーハ内
部のＢＭＤのサイズと、本発明の第１の実施例により製
造された固体撮像装置におけるウェーハ内部のＢＭＤの
サイズとの差は、ランプアップ工程とランプダウン工程
が各２回、各３回、各４回と回数を重ねるほど、大きく
なっていることがわかる。ＢＭＤが大きくなれば、固体
撮像装置の製造工程中に混入した汚染物質のゲッタリン
グがより一層促進される。
及び第１の実施例の何れにおいても、ＤＺ−ＩＧウェ−
ハ内のＢＭＤサイズの方が通常のＣｚ−Ｓｉウェーハ内
のＢＭＤサイズよりも大きくなっている。加えて、従来
方法（ランプアップ工程及びランプダウン工程が各１
回）により製造された固体撮像装置におけるウェーハ内
部のＢＭＤのサイズと、本発明の第１の実施例により製
造された固体撮像装置におけるウェーハ内部のＢＭＤの
サイズとの差は、ランプアップ工程とランプダウン工程
が各２回、各３回、各４回と回数を重ねるほど、大きく
なっていることがわかる。ＢＭＤが大きくなれば、固体
撮像装置の製造工程中に混入した汚染物質のゲッタリン
グがより一層促進される。
【００３６】図１１は従来例及び第１の実施例に係る固
体撮像装置における白キズレベルを示す。図１１から明
らかであるように、従来方法及び第１の実施例の何れに
おいても、ＤＺ−ＩＧウェ−ハにおける白キズレベルの
方が通常のＣｚ−Ｓｉウェーハにおける白キズレベルよ
りも小さくなっている。さらに、従来方法（ランプアッ
プ工程及びランプダウン工程が各１回）により製造され
た固体撮像装置における白キズレベルよりも、本発明の
第１の実施例（ランプアップ工程及びランプダウン工程
が２乃至４回）により製造された固体撮像装置における
白キズレベルの方が小さいことがわかる。
体撮像装置における白キズレベルを示す。図１１から明
らかであるように、従来方法及び第１の実施例の何れに
おいても、ＤＺ−ＩＧウェ−ハにおける白キズレベルの
方が通常のＣｚ−Ｓｉウェーハにおける白キズレベルよ
りも小さくなっている。さらに、従来方法（ランプアッ
プ工程及びランプダウン工程が各１回）により製造され
た固体撮像装置における白キズレベルよりも、本発明の
第１の実施例（ランプアップ工程及びランプダウン工程
が２乃至４回）により製造された固体撮像装置における
白キズレベルの方が小さいことがわかる。
【００３７】これは、本発明の第１の実施例に係る固体
撮像装置においては、従来方法による固体撮像装置より
もＢＭＤ成長が促進されており、このために、固体撮像
装置の製造工程中に混入する汚染物質がより多くＢＭＤ
内にゲッタリングされ、白キズレベルが低減したと考え
られる。 （第２の実施例）本発明の第２の実施例に係る固体撮像
装置を製造するための熱処理工程の温度の時間変化を図
１２に示す。この熱処理工程は、固体撮像装置のゲート
形成前までの段階において、ウェル形成前に行われ、最
高温度が１２００℃に設定されている。
撮像装置においては、従来方法による固体撮像装置より
もＢＭＤ成長が促進されており、このために、固体撮像
装置の製造工程中に混入する汚染物質がより多くＢＭＤ
内にゲッタリングされ、白キズレベルが低減したと考え
られる。 （第２の実施例）本発明の第２の実施例に係る固体撮像
装置を製造するための熱処理工程の温度の時間変化を図
１２に示す。この熱処理工程は、固体撮像装置のゲート
形成前までの段階において、ウェル形成前に行われ、最
高温度が１２００℃に設定されている。
【００３８】図１２に示すように、第２の実施例におい
ては、本発明の第１の実施例と同様に、ゲート形成前に
おける固体撮像装置製造中の熱処理工程として３通りの
熱処理を行った。これら３通りの熱処理においては、ラ
ンプアップ工程及びランプダウン工程は何れも各２回ず
つ行われ、最高温度を１２００℃に固定した。第１番目
の熱処理においては、１回目のランプアップ工程は５０
分かけて行われ、最高温度である１２００℃に１８２分
４２秒維持した後、１回目のランプダウン工程及び２回
目のランプアップ工程が１１４分３５秒かけて行われ
た。次いで、最高温度である１２００℃に１８２分４２
秒維持した後、２回目のランプダウン工程が１３３分２
０秒かけて行われた。
ては、本発明の第１の実施例と同様に、ゲート形成前に
おける固体撮像装置製造中の熱処理工程として３通りの
熱処理を行った。これら３通りの熱処理においては、ラ
ンプアップ工程及びランプダウン工程は何れも各２回ず
つ行われ、最高温度を１２００℃に固定した。第１番目
の熱処理においては、１回目のランプアップ工程は５０
分かけて行われ、最高温度である１２００℃に１８２分
４２秒維持した後、１回目のランプダウン工程及び２回
目のランプアップ工程が１１４分３５秒かけて行われ
た。次いで、最高温度である１２００℃に１８２分４２
秒維持した後、２回目のランプダウン工程が１３３分２
０秒かけて行われた。
【００３９】第２番目の熱処理においては、１回目のラ
ンプアップ工程は５０分かけて行われ、最高温度である
１２００℃に１９７分４６秒維持した後、１回目のラン
プダウン工程及び２回目のランプアップ工程が８４分２
８秒かけて行われた。次いで、最高温度である１２００
℃に１９７分４６秒維持した後、２回目のランプダウン
工程が１３３分２０秒かけて行われた。
ンプアップ工程は５０分かけて行われ、最高温度である
１２００℃に１９７分４６秒維持した後、１回目のラン
プダウン工程及び２回目のランプアップ工程が８４分２
８秒かけて行われた。次いで、最高温度である１２００
℃に１９７分４６秒維持した後、２回目のランプダウン
工程が１３３分２０秒かけて行われた。
【００４０】第３番目の熱処理においては、１回目のラ
ンプアップ工程は５０分かけて行われ、最高温度である
１２００℃に２０５分３７秒維持した後、１回目のラン
プダウン工程及び２回目のランプアップ工程が６８分４
５秒かけて行われた。次いで、最高温度である１２００
℃に２０５分３７秒維持した後、２回目のランプダウン
工程が１３３分２０秒かけて行われた。
ンプアップ工程は５０分かけて行われ、最高温度である
１２００℃に２０５分３７秒維持した後、１回目のラン
プダウン工程及び２回目のランプアップ工程が６８分４
５秒かけて行われた。次いで、最高温度である１２００
℃に２０５分３７秒維持した後、２回目のランプダウン
工程が１３３分２０秒かけて行われた。
【００４１】この３通りの熱処理においては、１回目の
ランプダウン工程において達する温度をそれぞれ１０５
０℃、１０００℃、９５０℃と設定した点で異なる。本
発明の第２の実施例で使用したウェーハは、本発明の第
１の実施例の場合と同様に、Ｃｚ−ＳｉウェーハとＤＺ
−ＩＧウェーハの２種類である。これら２種類のウェー
ハに対して、図１２に示した３通りの熱処理工程を行
い、固体撮像装置を作製した。
ランプダウン工程において達する温度をそれぞれ１０５
０℃、１０００℃、９５０℃と設定した点で異なる。本
発明の第２の実施例で使用したウェーハは、本発明の第
１の実施例の場合と同様に、Ｃｚ−ＳｉウェーハとＤＺ
−ＩＧウェーハの２種類である。これら２種類のウェー
ハに対して、図１２に示した３通りの熱処理工程を行
い、固体撮像装置を作製した。
【００４２】図１３に、固体撮像装置形成後における上
記２種類のウェーハ内部のＢＭＤサイズを示す。図１３
において、黒の四角は通常のＣｚ−Ｓｉウェーハにおけ
るＢＭＤのサイズであり、黒丸はＤＺ−ＩＧウェ−ハに
おけるＢＭＤのサイズである。それぞれ、ランプダウン
工程において達する温度毎にプロットされている。この
うちランプダウン工程における下限温度が９５０℃であ
るものが従来の方法であり、１０００℃及び１０５０℃
であるものが第２の実施例である。
記２種類のウェーハ内部のＢＭＤサイズを示す。図１３
において、黒の四角は通常のＣｚ−Ｓｉウェーハにおけ
るＢＭＤのサイズであり、黒丸はＤＺ−ＩＧウェ−ハに
おけるＢＭＤのサイズである。それぞれ、ランプダウン
工程において達する温度毎にプロットされている。この
うちランプダウン工程における下限温度が９５０℃であ
るものが従来の方法であり、１０００℃及び１０５０℃
であるものが第２の実施例である。
【００４３】図１３から明らかであるように、通常のＣ
ｚ−ＳｉウェーハとＤＺ−ＩＧウェ−ハとを問わず、第
１回目のランプダウン工程において達する温度が１００
０℃以上であれば，１０００℃未満であるランプダウン
工程よりもＢＭＤサイズは大きくなり、ＢＭＤ成長に有
効であることがわかる。すなわち、本発明に係る固体撮
像装置の製造方法の方が従来の製造方法よりも効果的に
ＢＭＤを成長させることができることがわかる。
ｚ−ＳｉウェーハとＤＺ−ＩＧウェ−ハとを問わず、第
１回目のランプダウン工程において達する温度が１００
０℃以上であれば，１０００℃未満であるランプダウン
工程よりもＢＭＤサイズは大きくなり、ＢＭＤ成長に有
効であることがわかる。すなわち、本発明に係る固体撮
像装置の製造方法の方が従来の製造方法よりも効果的に
ＢＭＤを成長させることができることがわかる。
【００４４】図１４に上記２種類のウェーハ上に形成さ
れた固体撮像装置の白キズレベルを示す。図１４から明
らかであるように、通常のＣｚ−ＳｉウェーハとＤＺ−
ＩＧウェ−ハの何れのウェーハであっても、第１回目の
ランプダウン工程において達する下限温度が１０００℃
以上であれば、下限温度が１０００℃未満である場合よ
りも白キズレベルが低い。これは、図１３に示した結果
に対応して、製造工程中に混入する汚染物質がより多く
ＢＭＤにゲッタリングされ、白キズレベルが低減したも
のと考えられる。
れた固体撮像装置の白キズレベルを示す。図１４から明
らかであるように、通常のＣｚ−ＳｉウェーハとＤＺ−
ＩＧウェ−ハの何れのウェーハであっても、第１回目の
ランプダウン工程において達する下限温度が１０００℃
以上であれば、下限温度が１０００℃未満である場合よ
りも白キズレベルが低い。これは、図１３に示した結果
に対応して、製造工程中に混入する汚染物質がより多く
ＢＭＤにゲッタリングされ、白キズレベルが低減したも
のと考えられる。
【００４５】本発明の第２の実施例における他の例とし
て、固体撮像装置のゲート形成前までの段階において、
ウェル形成前に行われた３通りの熱処理工程の温度の時
間変化を図１５に示す。これらの熱処理は最高温度がそ
れぞれ１１５０℃、１２００℃及び１２５０℃に設定さ
れている。第１番目の熱処理においては、１回目のラン
プアップ工程は５０分かけて行われ、最高温度である１
１５０℃に１８２分４２秒維持した後、１回目のランプ
ダウン工程及び２回目のランプアップ工程が１１４分３
５秒かけて行われた。次いで、最高温度である１１５０
℃に１８２分４２秒維持した後、２回目のランプダウン
工程が１０１分かけて行われた。
て、固体撮像装置のゲート形成前までの段階において、
ウェル形成前に行われた３通りの熱処理工程の温度の時
間変化を図１５に示す。これらの熱処理は最高温度がそ
れぞれ１１５０℃、１２００℃及び１２５０℃に設定さ
れている。第１番目の熱処理においては、１回目のラン
プアップ工程は５０分かけて行われ、最高温度である１
１５０℃に１８２分４２秒維持した後、１回目のランプ
ダウン工程及び２回目のランプアップ工程が１１４分３
５秒かけて行われた。次いで、最高温度である１１５０
℃に１８２分４２秒維持した後、２回目のランプダウン
工程が１０１分かけて行われた。
【００４６】第２番目の熱処理においては、１回目のラ
ンプアップ工程は５０分かけて行われ、最高温度である
１２００℃に１９７分４６秒維持した後、１回目のラン
プダウン工程及び２回目のランプアップ工程が８４分２
８秒かけて行われた。次いで、最高温度である１２００
℃に１９７分４６秒維持した後、２回目のランプダウン
工程が１３３分２０秒かけて行われた。
ンプアップ工程は５０分かけて行われ、最高温度である
１２００℃に１９７分４６秒維持した後、１回目のラン
プダウン工程及び２回目のランプアップ工程が８４分２
８秒かけて行われた。次いで、最高温度である１２００
℃に１９７分４６秒維持した後、２回目のランプダウン
工程が１３３分２０秒かけて行われた。
【００４７】第３番目の熱処理においては、１回目のラ
ンプアップ工程は５０分かけて行われ、最高温度である
１２５０℃に２０５分３７秒維持した後、１回目のラン
プダウン工程及び２回目のランプアップ工程が６８分４
５秒かけて行われた。次いで、最高温度である１２５０
℃に２０５分３７秒維持した後、２回目のランプダウン
工程が１４５分かけて行われた。
ンプアップ工程は５０分かけて行われ、最高温度である
１２５０℃に２０５分３７秒維持した後、１回目のラン
プダウン工程及び２回目のランプアップ工程が６８分４
５秒かけて行われた。次いで、最高温度である１２５０
℃に２０５分３７秒維持した後、２回目のランプダウン
工程が１４５分かけて行われた。
【００４８】図１５に示す３通りの熱処理は、本発明の
第１の実施例と同様に、固体撮像装置のゲート形成前の
段階における熱処理工程として行った。これら３通りの
熱処理においては、何れもランプアップ工程とランプダ
ウン工程は各２回ずつ行われ、第１回目のランプダウン
工程で達する温度を１０００℃に固定した。この３通り
の熱処理においては、最高温度をそれぞれ１１５０℃、
１２００℃、１２５０℃とした点が第１の実施例と異な
る。
第１の実施例と同様に、固体撮像装置のゲート形成前の
段階における熱処理工程として行った。これら３通りの
熱処理においては、何れもランプアップ工程とランプダ
ウン工程は各２回ずつ行われ、第１回目のランプダウン
工程で達する温度を１０００℃に固定した。この３通り
の熱処理においては、最高温度をそれぞれ１１５０℃、
１２００℃、１２５０℃とした点が第１の実施例と異な
る。
【００４９】この第２の実施例において使用したウェー
ハは、本発明の第１の実施例において使用した２種類の
ウェーハ（通常のＣｚ−ＳｉウェーハとＤＺ−ＩＧウェ
−ハ）と同じであり、これら２種類のウェーハに対し
て、図１５に示す３通りの熱処理工程を実施し、それぞ
れ固体撮像装置を作製した。図１６は、固体撮像装置形
成後における上記２種類のウェーハ内部のＢＭＤサイズ
を示す。図１６において、黒の四角は通常のＣｚ−Ｓｉ
ウェーハにおけるＢＭＤのサイズであり、黒丸はＤＺ−
ＩＧウェ−ハにおけるＢＭＤのサイズである。それぞ
れ、ランプアップ工程において達する上限温度毎にプロ
ットされている。このうちランプアップ工程における下
限温度が１１５０℃であるものが従来の方法であり、１
２００℃及び１２５０℃であるものが第２の実施例であ
る。
ハは、本発明の第１の実施例において使用した２種類の
ウェーハ（通常のＣｚ−ＳｉウェーハとＤＺ−ＩＧウェ
−ハ）と同じであり、これら２種類のウェーハに対し
て、図１５に示す３通りの熱処理工程を実施し、それぞ
れ固体撮像装置を作製した。図１６は、固体撮像装置形
成後における上記２種類のウェーハ内部のＢＭＤサイズ
を示す。図１６において、黒の四角は通常のＣｚ−Ｓｉ
ウェーハにおけるＢＭＤのサイズであり、黒丸はＤＺ−
ＩＧウェ−ハにおけるＢＭＤのサイズである。それぞ
れ、ランプアップ工程において達する上限温度毎にプロ
ットされている。このうちランプアップ工程における下
限温度が１１５０℃であるものが従来の方法であり、１
２００℃及び１２５０℃であるものが第２の実施例であ
る。
【００５０】図１６から明らかであるように、通常のＣ
ｚ−ＳｉウェーハとＤＺ−ＩＧウェ−ハとを問わず、ラ
ンプアップ工程において達する温度が１２００℃以下で
あれば，１２００℃以上であるランプアップ工程よりも
ＢＭＤサイズは大きくなり、ＢＭＤ成長に有効であるこ
とがわかる。すなわち、第２の実施例によれば、従来の
製造方法よりも効果的にＢＭＤを成長させることができ
ることがわかる。
ｚ−ＳｉウェーハとＤＺ−ＩＧウェ−ハとを問わず、ラ
ンプアップ工程において達する温度が１２００℃以下で
あれば，１２００℃以上であるランプアップ工程よりも
ＢＭＤサイズは大きくなり、ＢＭＤ成長に有効であるこ
とがわかる。すなわち、第２の実施例によれば、従来の
製造方法よりも効果的にＢＭＤを成長させることができ
ることがわかる。
【００５１】図１７に上記２種類のウェーハ上に形成さ
れた固体撮像装置の白キズレベルを示す。図１７から明
らかであるように、通常のＣｚ−ＳｉウェーハとＤＺ−
ＩＧウェ−ハの何れのウェーハであっても、ランプアッ
プ工程において達する上限温度が１２００℃以下であれ
ば、上限温度が１２００℃以上である場合よりも白キズ
レベルが低い。これは、図１６に示した結果に対応し
て、製造工程中に混入する汚染物質がより多くＢＭＤに
ゲッタリングされ、白キズレベルが低減したものと考え
られる。 （第３の実施例）本発明の第３の実施例において実施し
た熱処理工程における温度の時間変化は図５（従来の方
法）及び図８（第１の実施例）と同じである。この熱処
理工程は、固体撮像装置のゲート形成前の段階におい
て、ウェル形成前に行われ、最高温度が１２００℃に設
定されている。
れた固体撮像装置の白キズレベルを示す。図１７から明
らかであるように、通常のＣｚ−ＳｉウェーハとＤＺ−
ＩＧウェ−ハの何れのウェーハであっても、ランプアッ
プ工程において達する上限温度が１２００℃以下であれ
ば、上限温度が１２００℃以上である場合よりも白キズ
レベルが低い。これは、図１６に示した結果に対応し
て、製造工程中に混入する汚染物質がより多くＢＭＤに
ゲッタリングされ、白キズレベルが低減したものと考え
られる。 （第３の実施例）本発明の第３の実施例において実施し
た熱処理工程における温度の時間変化は図５（従来の方
法）及び図８（第１の実施例）と同じである。この熱処
理工程は、固体撮像装置のゲート形成前の段階におい
て、ウェル形成前に行われ、最高温度が１２００℃に設
定されている。
【００５２】本発明の第３の実施例において使用したウ
ェ−ハは、第２の実施例と同様のＣｚ−Ｓｉウェーハ及
びＤＺ−ＩＧウェーハであり、固体撮像装置Ａ、Ｂをそ
れぞれのウェーハに１枚ずつ製造した。本発明の第１及
び第２の実施例と同様に、図５及び図８に示される２通
りの熱処理を、固体撮像装置のゲート形成前の段階にお
ける熱処理工程として、上述のウェーハに対してそれぞ
れ行った。
ェ−ハは、第２の実施例と同様のＣｚ−Ｓｉウェーハ及
びＤＺ−ＩＧウェーハであり、固体撮像装置Ａ、Ｂをそ
れぞれのウェーハに１枚ずつ製造した。本発明の第１及
び第２の実施例と同様に、図５及び図８に示される２通
りの熱処理を、固体撮像装置のゲート形成前の段階にお
ける熱処理工程として、上述のウェーハに対してそれぞ
れ行った。
【００５３】図１８に本発明の第３の実施例により製造
された固体撮像装置Ａ及びＢの製品歩留まりを示す。図
１８において、黒の四角は通常のＣｚ−Ｓｉウェーハ上
に形成された固体撮像装置の歩留まりであり、黒丸はＤ
Ｚ−ＩＧウェ−ハ上に形成された固体撮像装置の歩留ま
りである。それぞれ、ランプアップ工程及びランプダウ
ン工程の回数毎にプロットされている。このうち、ラン
プアップ工程及びランプダウン工程の回数が１回である
ものが従来の方法を表し、４回であるものが第３の実施
例を表す。
された固体撮像装置Ａ及びＢの製品歩留まりを示す。図
１８において、黒の四角は通常のＣｚ−Ｓｉウェーハ上
に形成された固体撮像装置の歩留まりであり、黒丸はＤ
Ｚ−ＩＧウェ−ハ上に形成された固体撮像装置の歩留ま
りである。それぞれ、ランプアップ工程及びランプダウ
ン工程の回数毎にプロットされている。このうち、ラン
プアップ工程及びランプダウン工程の回数が１回である
ものが従来の方法を表し、４回であるものが第３の実施
例を表す。
【００５４】図１８から明らかであるように、ランプア
ップ工程及びランプダウン工程の回数にかかわりなく、
ＤＺ−ＩＧウェ−ハ上に形成された固体撮像装置の製品
歩留まりの方が通常のＣｚ−Ｓｉウェーハ上に形成され
た固体撮像装置の製品歩留まりよりも高くなっている。
加えて、ランプアップ工程及びランプダウン工程の回数
が多いほど、製品歩留まりが高くなっていることがわか
る。すなわち、従来の方法のように、ランプアップ工程
とランプダウン工程が各１回ずつの熱処理により製造さ
れた固体撮像装置の製品歩留まりにおけるばらつきより
も、本発明の第３の実施例に係る方法のように、ランプ
アップ工程とランプダウン工程が各４回ずつの熱処理に
より製造された固体撮像装置の製品歩留まりにおけるば
らつきの方が小さいことがわかる。
ップ工程及びランプダウン工程の回数にかかわりなく、
ＤＺ−ＩＧウェ−ハ上に形成された固体撮像装置の製品
歩留まりの方が通常のＣｚ−Ｓｉウェーハ上に形成され
た固体撮像装置の製品歩留まりよりも高くなっている。
加えて、ランプアップ工程及びランプダウン工程の回数
が多いほど、製品歩留まりが高くなっていることがわか
る。すなわち、従来の方法のように、ランプアップ工程
とランプダウン工程が各１回ずつの熱処理により製造さ
れた固体撮像装置の製品歩留まりにおけるばらつきより
も、本発明の第３の実施例に係る方法のように、ランプ
アップ工程とランプダウン工程が各４回ずつの熱処理に
より製造された固体撮像装置の製品歩留まりにおけるば
らつきの方が小さいことがわかる。
【００５５】これは、本実施例においては、固体撮像装
置のゲート形成前の段階における最高温度が１２００℃
の熱処理工程において、２回以上のランプアップ工程及
び２回以上のランプダウン工程が行われ、それらのラン
プアップ工程及びランプダウン工程が、どの製品に対し
ても、ＢＭＤ成長の最適な温度帯において、同じ回数及
びほぼ同じ時間行われることになるので、製品歩留まり
にばらつきがなくなるためと考えられる。
置のゲート形成前の段階における最高温度が１２００℃
の熱処理工程において、２回以上のランプアップ工程及
び２回以上のランプダウン工程が行われ、それらのラン
プアップ工程及びランプダウン工程が、どの製品に対し
ても、ＢＭＤ成長の最適な温度帯において、同じ回数及
びほぼ同じ時間行われることになるので、製品歩留まり
にばらつきがなくなるためと考えられる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る固体
撮像装置の製造方法によれば、ゲート形成前までの段階
において、最高温度が１０００℃から１２００℃までの
範囲の熱処理工程中に２回以上のランプアップ工程かつ
２回以上のランプダウン工程が実施される。この製造方
法により、ウェーハ表層の無欠陥層を保ちながら、ウェ
ーハ内部のＢＭＤを従来の方法によるＢＭＤよりも大き
く成長させることができ、ひいては、白キズレベルの低
減した固体撮像装置を提供することができる。
撮像装置の製造方法によれば、ゲート形成前までの段階
において、最高温度が１０００℃から１２００℃までの
範囲の熱処理工程中に２回以上のランプアップ工程かつ
２回以上のランプダウン工程が実施される。この製造方
法により、ウェーハ表層の無欠陥層を保ちながら、ウェ
ーハ内部のＢＭＤを従来の方法によるＢＭＤよりも大き
く成長させることができ、ひいては、白キズレベルの低
減した固体撮像装置を提供することができる。
【００５７】また、前記の２回以上のランプアップ工程
及び２回以上のランプダウン工程は、どの製品に対して
も、ＢＭＤ成長の最適な温度帯において、同じ回数及び
ほぼ同じ時間だけ通過するように設定されているので、
固体撮像装置の製品歩留まりにばらつきがなくなるとい
う長所がある。なお，上記効果はＣｚウェーハのみなら
ず、Ｃｚウェーハを下地基板とし、その表面にエピタキ
シャル層を形成したウェーハを使用した場合でも同様に
得ることができる。
及び２回以上のランプダウン工程は、どの製品に対して
も、ＢＭＤ成長の最適な温度帯において、同じ回数及び
ほぼ同じ時間だけ通過するように設定されているので、
固体撮像装置の製品歩留まりにばらつきがなくなるとい
う長所がある。なお，上記効果はＣｚウェーハのみなら
ず、Ｃｚウェーハを下地基板とし、その表面にエピタキ
シャル層を形成したウェーハを使用した場合でも同様に
得ることができる。
【図１】本発明の一実施例における熱処理工程の温度の
時間変化を示すグラフである。
時間変化を示すグラフである。
【図２】図２（ａ）は、従来の方法により、Ｃｚウェー
ハ上に製造される固体撮像装置の断面図であり、図２
（ｂ）、本発明に係る方法により、Ｃｚウェーハ上に製
造される固体撮像装置の断面図である。
ハ上に製造される固体撮像装置の断面図であり、図２
（ｂ）、本発明に係る方法により、Ｃｚウェーハ上に製
造される固体撮像装置の断面図である。
【図３】図３（ａ）は、従来の方法により、エピタキシ
ャルウェーハ上に製造される固体撮像装置の断面図であ
り、図３（ｂ）、本発明に係る方法により、エピタキシ
ャルウェーハ上に製造される固体撮像装置の断面図であ
る。
ャルウェーハ上に製造される固体撮像装置の断面図であ
り、図３（ｂ）、本発明に係る方法により、エピタキシ
ャルウェーハ上に製造される固体撮像装置の断面図であ
る。
【図４】本発明に係る方法における熱処理工程の温度の
時間変化と、ある品種の固体撮像装置とその他の品種の
固体撮像装置のイオン活性化のための最適温度を示すグ
ラフである。
時間変化と、ある品種の固体撮像装置とその他の品種の
固体撮像装置のイオン活性化のための最適温度を示すグ
ラフである。
【図５】固体撮像装置のゲート形成前までの段階におい
て、最高温度が１２００℃である熱処理工程中に各１回
ずつのランプアップ工程とランプダウン工程とを行った
ときの炉内温度の時間変化を示すグラフである。
て、最高温度が１２００℃である熱処理工程中に各１回
ずつのランプアップ工程とランプダウン工程とを行った
ときの炉内温度の時間変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施例に係る方法における熱処
理工程における炉内温度の時間変化を示すグラフであ
る。本熱処理工程においては、各２回ずつのランプアッ
プ工程とランプダウン工程とが行われる。
理工程における炉内温度の時間変化を示すグラフであ
る。本熱処理工程においては、各２回ずつのランプアッ
プ工程とランプダウン工程とが行われる。
【図７】本発明の第１の実施例に係る方法における熱処
理工程における炉内温度の時間変化を示すグラフであ
る。本熱処理工程においては、各３回ずつのランプアッ
プ工程とランプダウン工程とが行われる。
理工程における炉内温度の時間変化を示すグラフであ
る。本熱処理工程においては、各３回ずつのランプアッ
プ工程とランプダウン工程とが行われる。
【図８】本発明の第１の実施例に係る方法における熱処
理工程における炉内温度の時間変化を示すグラフであ
る。本熱処理工程においては、各４回ずつのランプアッ
プ工程とランプダウン工程とが行われる。
理工程における炉内温度の時間変化を示すグラフであ
る。本熱処理工程においては、各４回ずつのランプアッ
プ工程とランプダウン工程とが行われる。
【図９】Ｃｚ−Ｓｉウェーハのウェル形成前の段階にお
いて、本発明の第１の実施例に従って行った熱処理工程
中の炉内温度の時間変化を示すグラフである。
いて、本発明の第１の実施例に従って行った熱処理工程
中の炉内温度の時間変化を示すグラフである。
【図１０】従来例及び第１の実施例により形成されたウ
ェーハ内部のＢＭＤサイズの比較を示すグラフである。
ェーハ内部のＢＭＤサイズの比較を示すグラフである。
【図１１】従来例及び第１の実施例により形成された固
体撮像装置の白キズレベルの比較を示すグラフである。
体撮像装置の白キズレベルの比較を示すグラフである。
【図１２】本発明の第２の実施例における熱処理工程中
の温度の時間変化を示すグラフである。
の温度の時間変化を示すグラフである。
【図１３】本発明の第２の実施例に従って形成された２
種類のウェーハ内部の固体撮像装置形成後のＢＭＤサイ
ズの比較を示すグラフである。
種類のウェーハ内部の固体撮像装置形成後のＢＭＤサイ
ズの比較を示すグラフである。
【図１４】本発明の第２の実施例により形成された固体
撮像装置の白キズレベルの比較を示すグラフである。
撮像装置の白キズレベルの比較を示すグラフである。
【図１５】本発明の第２の実施例において、ウェル形成
前の段階における最高温度が１１５０℃、１２００℃、
１２５０℃である熱処理工程中の温度の時間変化を示す
グラフである。
前の段階における最高温度が１１５０℃、１２００℃、
１２５０℃である熱処理工程中の温度の時間変化を示す
グラフである。
【図１６】本発明の第２の実施例に従って形成された２
種類のウェーハ内部の固体撮像装置形成後のＢＭＤサイ
ズを示すグラフである。
種類のウェーハ内部の固体撮像装置形成後のＢＭＤサイ
ズを示すグラフである。
【図１７】本発明の第２の実施例により形成された固体
撮像装置の白キズレベルの比較を示すグラフである。
撮像装置の白キズレベルの比較を示すグラフである。
【図１８】本発明の第３の実施例により製造された固体
撮像装置Ａ及びＢの製品歩留まりを示すグラフである。
撮像装置Ａ及びＢの製品歩留まりを示すグラフである。
１：ＢＭＤ ２：Ｃｚ−Ｓｉウェーハ ３：無欠陥層 ４：Ｓｉエピタキシャル層
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 27/14 - 27/148 H01L 21/322
Claims (7)
- 【請求項１】 固体撮像装置のゲート形成前までの製造
工程において、上限温度を１２００℃とするランプアッ
プ工程と、最終のものを除いて下限温度を１０００℃と
するランプダウン工程とを２回以上繰り返す熱処理工程
を含めることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記ランプアップ工程の到達温度は各ラ
ンプアップ工程によって異なることを特徴とする請求項
１に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記ランプダウン工程の到達温度は各ラ
ンプダウン工程によって異なることを特徴とする請求項
１または２に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記ランプアップ工程におけるランプア
ップの速度は８℃／分乃至２００℃／分の範囲内である
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の
固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記ランプダウン工程におけるランプダ
ウンの速度は３℃／分乃至１００℃／分の範囲内である
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の
固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記ランプアップ工程及び前記ランプダ
ウン工程の前に、１１５０℃から１２００℃までの間の
温度における第一の熱処理工程と、５００℃から８００
℃までの間の温度における第二の熱処理工程とが含まれ
ていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に
記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項７】 Ｃｚウェーハからなる下地基板と、該下
地基板の表面に形成されたエピタキシャル層と、からな
るウェーハ上に、請求項１乃至６の何れか一項に記載の
方法を用いて、固体撮像装置を形成する方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08861298A JP3144378B2 (ja) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 固体撮像装置の製造方法 |
| US09/281,284 US6261860B1 (en) | 1998-04-01 | 1999-03-30 | Method of fabricating solid-state image sensor |
| KR1019990011187A KR100337400B1 (ko) | 1998-04-01 | 1999-03-31 | 촬상 센서의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08861298A JP3144378B2 (ja) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11289074A JPH11289074A (ja) | 1999-10-19 |
| JP3144378B2 true JP3144378B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=13947644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08861298A Expired - Fee Related JP3144378B2 (ja) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6261860B1 (ja) |
| JP (1) | JP3144378B2 (ja) |
| KR (1) | KR100337400B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102128985B (zh) * | 2010-12-30 | 2013-04-24 | 中国航天科技集团公司第五研究院第五一○研究所 | 一种介质材料电导率的测试方法 |
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| KR100862312B1 (ko) * | 2002-06-29 | 2008-10-13 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 웨이퍼 결함 측정방법 |
| JP2005051040A (ja) * | 2003-07-29 | 2005-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法及び半導体基板 |
| US8008107B2 (en) * | 2006-12-30 | 2011-08-30 | Calisolar, Inc. | Semiconductor wafer pre-process annealing and gettering method and system for solar cell formation |
| JP5343371B2 (ja) * | 2008-03-05 | 2013-11-13 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | シリコン基板とその製造方法 |
| JP5938113B1 (ja) * | 2015-01-05 | 2016-06-22 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池用基板の製造方法 |
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| US4622082A (en) * | 1984-06-25 | 1986-11-11 | Monsanto Company | Conditioned semiconductor substrates |
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| JPH0443646A (ja) | 1990-06-11 | 1992-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| US5286658A (en) * | 1991-03-05 | 1994-02-15 | Fujitsu Limited | Process for producing semiconductor device |
| JPH0574782A (ja) | 1991-09-10 | 1993-03-26 | Mitsubishi Materials Corp | シリコン基板の製造方法 |
| JP3384506B2 (ja) * | 1993-03-30 | 2003-03-10 | ソニー株式会社 | 半導体基板の製造方法 |
| JP3033399B2 (ja) | 1993-07-26 | 2000-04-17 | 松下電器産業株式会社 | 燃料タンクの残油量検知装置 |
| JP2874834B2 (ja) * | 1994-07-29 | 1999-03-24 | 三菱マテリアル株式会社 | シリコンウェーハのイントリンシックゲッタリング処理法 |
| JPH09199379A (ja) | 1996-01-12 | 1997-07-31 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 高品位エピタキシャルウエハ及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-04-01 JP JP08861298A patent/JP3144378B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-03-30 US US09/281,284 patent/US6261860B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-31 KR KR1019990011187A patent/KR100337400B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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