JP3518324B2 - Heat treatment method for silicon wafer and silicon wafer - Google Patents
Heat treatment method for silicon wafer and silicon waferInfo
- Publication number
- JP3518324B2 JP3518324B2 JP08260698A JP8260698A JP3518324B2 JP 3518324 B2 JP3518324 B2 JP 3518324B2 JP 08260698 A JP08260698 A JP 08260698A JP 8260698 A JP8260698 A JP 8260698A JP 3518324 B2 JP3518324 B2 JP 3518324B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat treatment
- silicon wafer
- wafer
- cop
- silicon
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はシリコンウエーハの
熱処理方法に関し、特にシリコンウエーハ表面のＣＯＰ
密度および酸化誘起積層欠陥の核となる微小欠陥を低減
させることができる熱処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment method for a silicon wafer, and more particularly to a COP on the surface of the silicon wafer.
The present invention relates to a heat treatment method capable of reducing the density and minute defects that are cores of oxidation-induced stacking faults.
【０００２】[0002]
【従来の技術】シリコンウエーハの酸化膜耐圧あるいは
リーク電流等の電気特性を改善するためには、デバイス
が作製されるウエーハ表層部を無欠陥層とする必要があ
る。このようにシリコンウエーハの表層部に無欠陥層を
形成し、いわゆるイントリンシック・ゲッタリング効果
を持たせるために、シリコンウエーハに種々の熱処理を
施す方法が提案されている。その中でも特に一般的に行
なわれている方法は、シリコンウエーハを６５０℃〜７
００℃において数時間、低温熱処理した後に、水素１０
０％等の還元性雰囲気中において１１５０℃ないし１２
００℃、４時間の熱処理を施すというものである。2. Description of the Related Art In order to improve the electrical characteristics of a silicon wafer, such as the breakdown voltage of an oxide film or leakage current, it is necessary to make the surface layer of a wafer on which a device is manufactured a defect-free layer. As described above, various heat treatment methods have been proposed for forming a defect-free layer on the surface layer of a silicon wafer so that the silicon wafer has a so-called intrinsic gettering effect. Among them, the most commonly used method is to use a silicon wafer at 650 ° C to 7 ° C.
After low temperature heat treatment at 00 ° C. for several hours, hydrogen 10
1150 ° C to 12 in a reducing atmosphere such as 0%
Heat treatment is performed at 00 ° C. for 4 hours.
【０００３】このような従来の方法では、表層部に無欠
陥層を形成することはできるけれども、少なくとも高温
熱処理に１時間以上必要としており、生産性が低いとい
う問題があるとともに、ウエーハ中に酸素析出物が発生
してしまい、その後のデバイス工程に於いて反りやスリ
ップ転位等を発生させてしまう原因ともなっていた。According to such a conventional method, a defect-free layer can be formed on the surface layer portion, but at least one hour is required for the high temperature heat treatment, and there is a problem that the productivity is low, and oxygen is contained in the wafer. This has also been a cause of causing precipitates and causing warpage, slip dislocation, etc. in the subsequent device process.
【０００４】また、上記従来の方法では、熱処理炉につ
いても、いわゆる縦型炉によるバッチ方式で熱処理を行
なうため、大量の水素を流さなければならず、それに伴
い危険性も増す。Further, in the above-mentioned conventional method, the heat treatment furnace also performs the heat treatment in a batch system using a so-called vertical furnace, so that a large amount of hydrogen has to be flowed, and the risk increases accordingly.
【０００５】このような問題点を解決するものとして、
例えば、特開平７ー１６１７０７号公報に開示されてい
るような、急速加熱・急速冷却できる装置を用いて、９
５０℃〜１２００℃の比較的低温の温度範囲内で、１〜
６０秒といった短時間の熱処理で酸化膜耐圧を向上させ
る発明が提案されている。As a means for solving such a problem,
For example, by using a device capable of rapid heating / cooling as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-161707,
Within a relatively low temperature range of 50 ° C to 1200 ° C, 1 to
An invention has been proposed in which the oxide film withstand voltage is improved by heat treatment for a short time such as 60 seconds.
【０００６】この方法であれば、ウエーハはいわゆる枚
葉方式で熱処理されるため、短時間の処理が可能で生産
性が向上するとともに、前記酸素析出物の発生にともな
う問題もなくなる。また、チャンバー容量が小さい為、
使用する水素ガスの量も少なくすることができるので安
全であり、なおかつ特別な装置を使用しなくてよいとい
った利点がある。According to this method, since the wafer is heat-treated by a so-called single wafer method, it can be processed for a short time, productivity is improved, and the problems associated with the generation of the oxygen precipitates are eliminated. Also, because the chamber capacity is small,
Since the amount of hydrogen gas used can be reduced, there is an advantage that it is safe and there is no need to use a special device.
【０００７】一方、近年デバイス工程において歩留まり
を低下させる原因として酸化誘起積層欠陥（Ｏｘｉｄａ
ｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｓｔａｃｋｉｎｇ Ｆａｕ
ｌｔ：ＯＳＦ）の核となる酸素析出物等の微小欠陥やＣ
ＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ Ｐａｒ
ｔｉｃｌｅ）の存在が挙げられている。酸化誘起積層欠
陥は、結晶成長時にその核となる微小欠陥が導入され、
デバイス工程における酸化工程等で顕在化し、作製デバ
イスのリーク電流の増加等の不良原因となる。ＣＯＰと
は、結晶成長時に導入される結晶欠陥のひとつであり、
正八面体構造の欠陥であることがわかっている。このＣ
ＯＰは、鏡面研磨後のシリコンウエーハをアンモニアと
過酸化水素の混合液で洗浄すると、ウエーハ表面にピッ
トが形成され、このウエーハをパーティクルカウンター
で測定すると、ピットも本来のパーティクルとともにパ
ーティクルとして検出される。このようなピットを本来
のパーティクルと区別するためにＣＯＰと呼称されてい
る。On the other hand, in recent years, as a cause of lowering the yield in the device process, oxidation-induced stacking fault (Oxida) has occurred.
section Induced Stacking Fau
lt: OSF) micro defects such as oxygen precipitates and C
OP (Crystal Originated Par)
The existence of the title) is mentioned. Oxidation-induced stacking faults have micro defects that are cores of their growth during crystal growth.
It becomes apparent in the oxidation process in the device process and causes defects such as an increase in leak current of the manufactured device. COP is one of the crystal defects introduced during crystal growth,
It is known to be a defect of a regular octahedron structure. This C
In OP, when a silicon wafer after mirror polishing is washed with a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide, pits are formed on the wafer surface. When this wafer is measured with a particle counter, the pits are also detected as particles together with the original particles. . It is called COP in order to distinguish such pits from original particles.
【０００８】そして、このＣＯＰに関しては諸説あるが
確実なことは、ウエーハ表面に存在するＣＯＰは、電気
的特性を劣化させる原因となることである。例えば、デ
バイスの重要な電気的特性である信頼性試験、なかでも
酸化膜の経時絶縁破壊特性（Ｔｉｍｅ Ｄｅｐｅｎｄｅ
ｎｔ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ：Ｔ
ＤＤＢ）は、ＣＯＰと関係があり、これを向上させるた
めにはＣＯＰを減少させることが必要となっている。There are various opinions about this COP, but what is certain is that the COP existing on the surface of the wafer causes deterioration of electrical characteristics. For example, a reliability test, which is an important electrical characteristic of a device, and a dielectric breakdown characteristic with time of an oxide film (Time Depende).
nt Dielectric Breakdown: T
DDB) is related to COP, and it is necessary to reduce COP in order to improve it.
【０００９】また、通常の酸化膜耐圧（Ｔｉｍｅ Ｚｅ
ｒｏ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｂｒｅａｋｄｏｗｎ：Ｔ
ＺＤＢ）にも影響を及ぼしているといわれている。In addition, a normal oxide film breakdown voltage (Time Ze
ro Dielectric Breakdown: T
ZDB) is also affected.
【００１０】さらに、ＣＯＰはデバイス工程においても
悪影響を及ぼしているといわれている。つまりウエーハ
表面にＣＯＰがあると、配線工程で段差が生じ、断線の
原因となり、歩留まりの低下を導くというものである。Further, it is said that COP has a bad influence on the device process. That is, if there is a COP on the surface of the wafer, a step is generated in the wiring process, which causes disconnection, leading to a reduction in yield.
【００１１】そして、半導体デバイスの製造プロセスで
は多くの熱処理工程を通るため、この熱処理後にＣＯＰ
が発生することがある。特に、１０５０℃で３０分〜２
４０分の湿式酸化を行なうと、ＣＯＰが発生しやすいこ
とが知られている。Since many heat treatment steps are performed in the semiconductor device manufacturing process, COP is performed after this heat treatment.
May occur. Especially at 1050 ° C for 30 minutes to 2
It is known that COP is likely to occur when 40 minutes of wet oxidation is performed.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、近年特
にシリコンウエーハの電気特性を向上させるためには、
ＣＯＰおよび酸化誘起積層欠陥の核となる微小欠陥を減
少させることが必要となってきている。ところが、前記
特開平７−１６１７０７号公報の従来技術では、酸化膜
耐圧に着目して熱処理条件を決めており、またその実施
例でもＢＭＤ密度については勘案されているものの、デ
バイスの電気特性に直接的に影響を及ぼすウェーハ表面
のＣＯＰおよび酸化誘起積層欠陥の核となる微小欠陥に
ついてはなんら検討されていない。As described above, in order to improve the electrical characteristics of silicon wafers in recent years,
It has become necessary to reduce the microdefects that nucleate COPs and oxidation-induced stacking faults. However, in the prior art of Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7-161707, the heat treatment conditions are determined by paying attention to the oxide film breakdown voltage, and the BMD density is also taken into consideration in the embodiment, but the electrical characteristics of the device are directly related. No consideration has been given to the COP on the wafer surface and the microdefects that act as the core of the oxidation-induced stacking fault.
【００１３】そして、本発明者らの実験によると、上記
従来技術に開示されている熱処理方法では、酸化膜耐圧
はある程度改善されるものの、ＣＯＰの改善効果は十分
ではなく、したがって酸化膜耐圧以外の電気特性に対し
ては充分な改善効果が認められるものではなかった。According to the experiments conducted by the present inventors, the heat treatment method disclosed in the above-mentioned prior art improves the oxide film breakdown voltage to some extent, but the COP improving effect is not sufficient. No sufficient improvement effect was observed with respect to the electrical characteristics.
【００１４】すなわち、上記従来例の範囲である、例え
ばシリコンウエーハに１０５０℃で３０秒の水素熱処理
を行っても、ＣＯＰは減少せず、逆に水素によるシリコ
ンのエッチング作用により、表面の粗さであるヘイズが
悪化することもあった。また、１１００℃の熱処理をし
ても、上記同様ＣＯＰの消滅に関しては充分ではなかっ
た。つまり従来技術の熱処理条件では、ＣＯＰの改善は
十分なものとはならないことがわかった。That is, even if the silicon wafer is subjected to hydrogen heat treatment at 1050 ° C. for 30 seconds, which is in the range of the above-mentioned conventional example, the COP does not decrease, and conversely the surface roughness is caused by the etching action of silicon by hydrogen. The haze was sometimes worse. Further, even if the heat treatment was performed at 1100 ° C., the disappearance of COP was not sufficient as in the above. In other words, it was found that the COP is not sufficiently improved under the heat treatment conditions of the conventional technique.
【００１５】そこで、本発明はこのような問題点に鑑み
なされたもので、本発明の目的とするところは、シリコ
ンウエーハを急速加熱・急速冷却できる装置を用いて、
還元性雰囲気下で熱処理する方法に関し、特にシリコン
ウエーハ表面のＣＯＰ密度と酸化誘起積層欠陥の核とな
る微小欠陥を低下させることができる熱処理方法を提供
することにある。そして、これによって酸化膜耐圧のみ
ならず、信頼性試験、リーク電流その他の電気特性を改
善するとともに、急速加熱・急速冷却装置の本来的に有
する、生産性の向上、水素ガスの少量化等の利点を生か
そうとするものである。Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to use a device capable of rapidly heating and cooling a silicon wafer,
The present invention relates to a heat treatment method in a reducing atmosphere, and in particular, to provide a heat treatment method capable of reducing the COP density on the surface of a silicon wafer and the microdefects serving as nuclei of oxidation-induced stacking faults. As a result, not only the oxide film breakdown voltage but also the reliability test, leakage current and other electrical characteristics are improved, and the productivity of the rapid heating / quick cooling device originally has improved, the amount of hydrogen gas is reduced, etc. It tries to make the most of the advantage.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明の請求項１に記載した発明は、チョクラルスキー法
により製造されたシリコンインゴットをスライス加工し
たシリコンウエーハを急速加熱・急速冷却できる装置を
用いて還元性雰囲気下で熱処理する方法において、該シ
リコンウエーハを１２００℃より高くシリコンの融点以
下の温度範囲で、１〜６０秒間熱処理をしてＣＯＰを減
少させることを特徴とするシリコンウエーハの熱処理方
法である。In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 of the present invention is a Czochralski method.
Slicing the silicon ingot manufactured by
In a method of heat-treating a silicon wafer in a reducing atmosphere using an apparatus capable of rapidly heating and rapidly cooling the silicon wafer, the silicon wafer is heat-treated at a temperature range higher than 1200 ° C. and lower than the melting point of silicon for 1 to 60 seconds to obtain a COP. Reduced
A heat treatment method for a silicon wafer, which is characterized in that the amount is reduced.
【００１７】このように、シリコンウエーハを急速加熱
・急速冷却できる装置を用いて還元性雰囲気下で熱処理
する方法において、該シリコンウエーハを１２００℃〜
シリコンの融点以下といった従来法に比較しより高い温
度範囲で熱処理をすれば、ＣＯＰおよび酸化誘起積層欠
陥の核となる微小欠陥を減少することができ、酸化膜耐
圧のみならず、信頼性試験、リーク電流等の電気特性も
改善することができる。As described above, in the method of heat-treating a silicon wafer in a reducing atmosphere using a device capable of rapidly heating and cooling the silicon wafer, the temperature of the silicon wafer is 1200 ° C.
By performing heat treatment in a temperature range higher than that of the conventional method, such as the melting point of silicon or less, it is possible to reduce minute defects that are cores of COP and oxidation-induced stacking faults, and not only oxide film breakdown voltage but also reliability test, The electrical characteristics such as leak current can also be improved.
【００１８】この場合、熱処理の雰囲気としては、還元
性雰囲気とし、１００％水素雰囲気、あるいは水素とア
ルゴンの混合雰囲気とすればＣＯＰ減少効果が大きいの
で好ましい（請求項２）。In this case, the heat treatment atmosphere is preferably a reducing atmosphere and a 100% hydrogen atmosphere or a mixed atmosphere of hydrogen and argon because the COP reducing effect is great (claim 2).
【００１９】また、本発明では、熱処理時間を、１〜３
０秒と、従来法に比較しさらに短時間化を図ることがで
きる。高温で熱処理するため３０秒も熱処理をすれば十
分にＣＯＰおよび酸化誘起積層欠陥の核となる微小欠陥
を減少させることができるからである（請求項３）。In the present invention, the heat treatment time is set to 1 to 3.
The time is 0 seconds, which makes it possible to shorten the time as compared with the conventional method. Since the heat treatment is performed at a high temperature for 30 seconds, it is possible to sufficiently reduce the minute defects that serve as the nuclei of COP and oxidation-induced stacking faults (claim 3).
【００２０】そして、上記請求項１ないし請求項３に記
載した熱処理を加えたシリコンウエーハは、ＣＯＰ密度
が例えば直径８インチウエーハ当たり５０個以下となる
ので、デバイス特性が向上し、歩留も向上する等きわめ
て有用なウエーハとなる（請求項４）。Since the silicon wafers subjected to the heat treatment described in claims 1 to 3 have a COP density of, for example, 50 or less per 8 inch diameter wafer, the device characteristics are improved and the yield is also improved. This is a very useful wafer (Claim 4).
【００２１】以下、本発明につきさらに詳細に説明す
る。本発明者らは、シリコンウエーハ表面に存在するＣ
ＯＰの密度を減少させることができる熱処理条件につ
き、種々実験的研究した結果、これには従来技術より高
い温度範囲の条件で熱処理すれば、ＣＯＰおよび酸化誘
起積層欠陥の核となる微小欠陥の密度が減少し、低欠陥
密度のシリコンウエーハを得ることができることを知見
し、本発明を完成させたものである。The present invention will be described in more detail below. The present inventors have found that C existing on the surface of a silicon wafer.
As a result of various experimental studies on heat treatment conditions that can reduce the density of OP, the density of microdefects that become cores of COP and oxidation-induced stacking faults is shown when heat treatment is performed in a temperature range higher than that of the prior art. The present invention has been completed based on the finding that a silicon wafer having a low defect density and a low defect density can be obtained.
【００２２】すなわち、シリコンウエーハを急速加熱・
急速冷却できる装置を用いて、熱処理を水素濃度１００
％あるいは水素とアルゴンとの混合の還元性雰囲気下
で、１２００℃〜シリコンの融点以下の温度範囲、１秒
〜６０秒間滞在させることでＣＯＰおよび酸化誘起積層
欠陥の核となる微小欠陥を著しく減少させることができ
る。特に、この熱処理条件によればウエーハのＣＯＰ密
度を実質的に零にすることも可能である。そして、シリ
コンウエーハ表面のＣＯＰの数が直径８インチウエーハ
当たり５０個以下にすることができれば、酸化膜耐圧の
みならず経時絶縁破壊特性（ＴＤＤＢ）といった電気特
性の値も向上する。さらに、このように本発明により作
製されたシリコンウエーハは、ＣＯＰが存在しないこと
から、パーテイクルモニター等に用いることも有効であ
る。That is, the silicon wafer is rapidly heated.
Using a device capable of rapid cooling, heat treatment is performed at a hydrogen concentration of 100
% Or a mixture of hydrogen and argon in a reducing atmosphere at 1200 ° C. to a temperature below the melting point of silicon for 1 second to 60 seconds to significantly reduce COP and oxidation-induced stacking fault core microdefects. Can be made. In particular, under this heat treatment condition, the COP density of the wafer can be made substantially zero. If the number of COPs on the surface of the silicon wafer can be 50 or less per 8 inch diameter wafer, not only the breakdown voltage of the oxide film but also the value of electrical characteristics such as time-dependent dielectric breakdown characteristics (TDDB) are improved. Further, since the silicon wafer manufactured according to the present invention has no COP, it can be effectively used as a particle monitor or the like.
【００２３】そして、急速加熱・急速冷却できる装置を
使用することで、急速加熱・急速冷却できることとなり
短時間で熱処理できることにより量産性が向上するとと
もに、ウエーハの反り、スリップ転位等の問題をも解決
することができる。By using an apparatus capable of rapid heating / cooling, rapid heating / cooling can be performed, and heat treatment can be performed in a short time, which improves mass productivity and solves problems such as wafer warpage and slip dislocation. can do.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
まず、本発明で用いられる、シリコンウエーハを急速加
熱・急速冷却できる装置としては、前記従来技術に示さ
れている熱放射によるランプ加熱器のような装置を挙げ
ることができる。また、市販されているものとして、例
えばＡＳＴ社製、ＳＨＳ−２８００のような装置を挙げ
ることができ、これらは特別複雑で高価なものではな
い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
First, as an apparatus capable of rapidly heating / cooling a silicon wafer used in the present invention, there can be mentioned an apparatus such as a lamp heater by heat radiation described in the above-mentioned prior art. Moreover, as a commercially available device, for example, a device such as SHS-2800 manufactured by AST can be cited, and these are not particularly complicated and expensive.
【００２５】ここで、本発明で用いたシリコンウエーハ
を急速加熱・急速冷却できる装置の一例を示す。図１
は、急速加熱・急速冷却できる装置の概略断面図であ
る。図１の熱処理装置１０は、例えば炭化珪素あるいは
石英からなるベルジャ１を有し、このベルジャ１内でウ
エーハを熱処理するようになっている。加熱は、ベルジ
ャ１を囲繞するように配置される加熱ヒータ２，２’に
よって行う。この加熱ヒータは上下方向で分割されてお
り、それぞれ独立に供給される電力を制御できるように
なっている。もちろん加熱方式は、これに限定されるも
のではなく、いわゆる輻射加熱、高周波加熱方式として
もよい。加熱ヒータ２，２’の外側には、熱を遮蔽する
ためのハウジング３が配置されている。Here, an example of an apparatus capable of rapidly heating and rapidly cooling the silicon wafer used in the present invention will be shown. Figure 1
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an apparatus capable of rapid heating / cooling. The heat treatment apparatus 10 of FIG. 1 has a bell jar 1 made of, for example, silicon carbide or quartz, and heats a wafer in the bell jar 1. The heating is performed by the heaters 2 and 2 ′ arranged so as to surround the bell jar 1. This heater is divided in the vertical direction, and the electric power supplied to each heater can be controlled independently. Of course, the heating method is not limited to this, and so-called radiant heating or high frequency heating may be used. A housing 3 for shielding heat is arranged outside the heaters 2 and 2 '.
【００２６】炉の下方には、水冷チャンバ４とベースプ
レート５が配置され、ベルジャ１内と、大気とを封鎖し
ている。そしてウエーハ８はステージ７上に保持される
ようになっており、ステージ７はモータ９によって上下
動自在な支持軸６の上端に取りつけられている。水冷チ
ャンバ４には横方向からウエーハを炉内に出し入れでき
るように、ゲートバルブによって開閉可能に構成される
不図示のウエーハ挿入口が設けられている。また、ベー
スプレート５には、ガス流入口と排気口が設けられてお
り、炉内ガス雰囲気を調整できるようになっている。A water cooling chamber 4 and a base plate 5 are arranged below the furnace to close the inside of the bell jar 1 and the atmosphere. The wafer 8 is held on the stage 7, and the stage 7 is attached to the upper end of a support shaft 6 which is vertically movable by a motor 9. The water cooling chamber 4 is provided with a wafer insertion opening (not shown) that is openable / closable by a gate valve so that the wafer can be loaded / unloaded from / into the furnace from the lateral direction. In addition, the base plate 5 is provided with a gas inlet and an exhaust port so that the gas atmosphere in the furnace can be adjusted.
【００２７】以上のような熱処理装置１０によって、シ
リコンウエーハの急速加熱・急速冷却する熱処理は次の
ように行われる。まず、加熱ヒータ２，２’によってベ
ルジャ１内を、例えば１２００℃〜シリコンの融点以下
の所望温度に加熱し、その温度に保持する。分割された
加熱ヒータそれぞれを独立して供給電力を制御すれば、
ベルジャ１内を高さ方向に沿って温度分布をつけること
ができる。したがって、ウエーハの処理温度は、ステー
ジ７の位置、すなわち支持軸６の炉内への挿入量によっ
て決定することができる。With the heat treatment apparatus 10 as described above, the heat treatment for rapidly heating and cooling the silicon wafer is performed as follows. First, the inside of the bell jar 1 is heated to a desired temperature of, for example, 1200 ° C. to a melting point of silicon or less by the heaters 2 and 2 ′ and kept at that temperature. If you control the power supply to each of the divided heaters independently,
A temperature distribution can be provided in the bell jar 1 along the height direction. Therefore, the wafer processing temperature can be determined by the position of the stage 7, that is, the amount of the support shaft 6 inserted into the furnace.
【００２８】ベルジャ１内が所望温度で維持されたな
ら、熱処理装置１０に隣接して配置される、不図示のウ
エーハハンドリング装置によってシリコンウエーハを水
冷チャンバ４の挿入口から入れ、最下端位置で待機させ
たステージ７上に例えばＳｉＣボートを介してウエーハ
を乗せる。この時、水冷チャンバ４およびベースプレー
ト５は水冷されているので、ウエーハはこの位置では高
温化しない。When the inside of the bell jar 1 is maintained at a desired temperature, a silicon wafer is inserted from the insertion port of the water cooling chamber 4 by a wafer handling device (not shown) arranged adjacent to the heat treatment device 10 and waits at the lowermost position. A wafer is placed on the stage 7 thus set via a SiC boat, for example. At this time, since the water cooling chamber 4 and the base plate 5 are water cooled, the temperature of the wafer does not rise at this position.
【００２９】そして、ウエーハのステージ７上への載置
が完了したなら、すぐにモータ９によって支持軸６を炉
内に挿入することによって、ステージ７を１２００℃〜
シリコンの融点以下の所望温度位置まで上昇させ、ステ
ージ上のシリコンウエーハに高温熱処理を加える。この
場合、水冷チャンバ４内のステージ下端位置から、所望
温度位置までの移動には、例えば２０秒程度しかかから
ないので、シリコンウエーハは急速加熱されることにな
る。When the mounting of the wafer on the stage 7 is completed, the motor 9 immediately inserts the support shaft 6 into the furnace to move the stage 7 to 1200 ° C.
The temperature is raised to a desired temperature position below the melting point of silicon, and high temperature heat treatment is applied to the silicon wafer on the stage. In this case, since the movement from the lower end position of the stage in the water cooling chamber 4 to the desired temperature position takes only about 20 seconds, for example, the silicon wafer is rapidly heated.
【００３０】そして、ステージ７を所望温度位置で、所
定時間停止（１〜６０秒）させることによって、ウエー
ハに停止時間分の高温熱処理を加えることができる。所
定時間が経過し高温熱処理が終了したなら、すぐにモー
タ９によって支持軸６を炉内から引き抜くことによっ
て、ステージ７を下降させ水冷チャンバ４内の下端位置
とする。この下降動作も、例えば２０秒程度で行うこと
ができる。ステージ７上のウエーハは、水冷チャンバ４
およびベースプレート５が水冷されているので、急速に
冷却される。最後に、ウエーハハンドリング装置によっ
て、ウエーハを取り出すことによって、熱処理を完了す
る。さらに熱処理するウエーハがある場合には、熱処理
装置１０の温度を降温させてないので、次々にウエーハ
を投入し連続的に熱処理をすることができる。Then, by stopping the stage 7 at a desired temperature position for a predetermined time (1 to 60 seconds), the wafer can be subjected to the high temperature heat treatment for the stop time. When the predetermined time has passed and the high temperature heat treatment is completed, the support shaft 6 is immediately pulled out from the furnace by the motor 9 to lower the stage 7 to the lower end position in the water cooling chamber 4. This lowering operation can also be performed in about 20 seconds, for example. The wafer on stage 7 is the water cooling chamber 4
And since the base plate 5 is water-cooled, it is cooled rapidly. Finally, the heat treatment is completed by taking out the wafer with a wafer handling device. When there is a wafer to be further heat-treated, the temperature of the heat treatment apparatus 10 is not lowered, so that the wafers can be successively loaded and the heat treatment can be continuously performed.
【００３１】[0031]
【実施例】以下、本発明の実施例および比較例を示す。
（実施例１、比較例１）上記のような、急速加熱・急速
冷却の可能な熱処理装置を用い、水素１００％雰囲気中
で、シリコンウエーハを枚葉式で熱処理を行った。熱処
理の温度条件は１０００℃〜１３００℃の範囲で行な
い、処理時間は１〜３０秒の範囲で実施した。使用ウエ
ーハはチョクラルスキー法により製造されたシリコンイ
ンゴットを、一般的に行なわれている方法でスライスし
て鏡面加工された、直径８インチ、結晶方位＜１００＞
のものを用いた。EXAMPLES Examples and comparative examples of the present invention will be shown below. (Example 1, Comparative Example 1) Using the heat treatment apparatus capable of rapid heating and rapid cooling as described above, a silicon wafer was heat-treated in a single-wafer process in a 100% hydrogen atmosphere. The temperature condition of the heat treatment was 1000 ° C. to 1300 ° C., and the treatment time was 1 to 30 seconds. The wafer to be used is a silicon ingot manufactured by the Czochralski method, which is sliced by a commonly used method to be mirror-finished, and has a diameter of 8 inches and a crystal orientation <100>.
I used the one.
【００３２】これらのシリコンウエーハは、熱処理を加
える前に予め表面のＣＯＰ密度を測定し、その表面に約
３８０個／ウエーハのＣＯＰが存在している事を確認し
た。ＣＯＰの測定は、一般に行なわれている方法であ
る、パーティクルカウンター（ＬＳ−６０００ 日立電
子エンジニアリング社製商品名）の７００Ｖレンジで、
０．１２〜０．２０μｍまでの値を測定した。The COP density of the surface of each of these silicon wafers was measured in advance before heat treatment, and it was confirmed that about 380 COPs / wafer were present on the surface. The COP is measured in a 700V range of a particle counter (LS-6000, a product name manufactured by Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd.), which is a commonly used method.
Values from 0.12 to 0.20 μm were measured.
【００３３】こうして熱処理を行った後のＣＯＰの数と
熱処理温度の関係を図２に示す。この結果からわかるよ
うに、１２００℃以上、特には１２００℃を越えて高温
度とするほど、また熱処理時間を１秒以上、特には１秒
を越えて長く処理するほど、ＣＯＰが顕著に減少してい
る。特に、ウエーハ当たり表面のＣＯＰの数を数個のレ
ベルにすることができており、このものはデバイス特性
等が著しく改善されることが期待される。そして、熱処
理時間としては、３０秒も行なえば十分であり、安全も
見込んで６０秒程度行なってもよいが、それ以上の熱処
理は無駄となるので好ましくない。The relationship between the number of COPs after the heat treatment and the heat treatment temperature is shown in FIG. As can be seen from these results, the COP remarkably decreases as the temperature is increased to 1200 ° C. or higher, particularly 1200 ° C. or higher, and the heat treatment time is increased to 1 second or longer, particularly 1 second or longer. ing. In particular, the number of surface COPs per wafer can be set to several levels, and this is expected to significantly improve the device characteristics and the like. The heat treatment time of 30 seconds is sufficient, and it may be performed for about 60 seconds in consideration of safety, but heat treatment longer than that is wasteful.
【００３４】一方、これに比較して従来の熱処理方法で
ある１２００℃以下の熱処理では、ほとんどＣＯＰの密
度が減少していないことがわかる。これらの事から高温
な程、また処理時間１〜３０秒の間で、長く処理するほ
ど表面に存在するＣＯＰの減少効果が大きいことがわか
る。On the other hand, in comparison with this, it can be seen that the COP density is hardly reduced by the conventional heat treatment at 1200 ° C. or lower. From these facts, it is understood that the higher the temperature is and the longer the treatment time is from 1 to 30 seconds, the longer the effect of reducing the COP existing on the surface is.
【００３５】（実施例２、比較例２）次に、本発明によ
る電気特性の改善効果について調べた。熱処理温度条件
としては、１２００℃と１２２０℃とし、熱処理時間を
１〜１０秒間とした他は、上記と同様にしてシリコンウ
エーハを水素雰囲気中で熱処理したものについて、酸化
膜耐圧（ＴＺＤＢ）及び経時絶縁破壊特性（ＴＤＤＢ）
の測定を行なった。また、比較のため、熱処理を行わな
いウエーハ（as-received ）のＴＺＤＢ、ＴＤＤＢも合
わせて測定し、これらの結果を図３、図４に示した。な
お、ＴＺＤＢの測定は、ＨＰ社製モデル４１４２Ｂによ
り行ない、またＴＤＤＢの測定は、ｓａｎｎｗａ社製Ｍ
Ｉ−４７７Ｓを用いて評価した。Example 2 and Comparative Example 2 Next, the effect of improving the electrical characteristics according to the present invention was examined. The heat treatment temperature conditions were 1200 ° C. and 1220 ° C., and the heat treatment time was 1 to 10 seconds, except that the silicon wafer was heat treated in a hydrogen atmosphere in the same manner as above, and the oxide film breakdown voltage (TZDB) and the aging were measured. Dielectric breakdown characteristics (TDDB)
Was measured. For comparison, TZDB and TDDB of a wafer (as-received) which was not heat-treated were also measured, and the results are shown in FIGS. 3 and 4. The TZDB is measured by HP model 4142B, and the TDDB is measured by sannwa M.
It evaluated using I-477S.
【００３６】まず、上記熱処理の酸化膜耐圧（ＴＺＤ
Ｂ）と熱処理時間の関係を図３に示す。この図から明ら
かなように、１２００℃で５秒以上の水素熱処理によっ
て、Ｃモード良品率（＞８ＭＶ／ｃｍ）が１００％に向
上している。特に１２２０℃で処理したものは、１秒の
熱処理でも良好な結果が得られている。したがって、本
発明の熱処理は、酸化膜耐圧の改善効果が顕著であるこ
とがわかる。一方、熱処理を行なっていない（熱処理時
間が０秒）ものは、酸化膜耐圧の良品率は、約６０％程
度にとどまっている。First, the oxide film withstand voltage (TZD
The relationship between B) and the heat treatment time is shown in FIG. As is clear from this figure, the C-mode non-defective rate (> 8 MV / cm) is improved to 100% by hydrogen heat treatment at 1200 ° C. for 5 seconds or more. Particularly, those treated at 1220 ° C. have obtained good results even by heat treatment for 1 second. Therefore, it can be seen that the heat treatment of the present invention has a remarkable effect of improving the oxide film withstand voltage. On the other hand, in the case where the heat treatment was not performed (the heat treatment time was 0 seconds), the yield rate of the oxide film withstand voltage was about 60%.
【００３７】また、上記熱処理の経時絶縁破壊特性（Ｔ
ＤＤＢ）と熱処理時間の関係を図４に示す。この図から
明らかなように、経時絶縁破壊特性（ＴＤＤＢ）に関し
ても、本発明の熱処理によって格段に経時絶縁破壊特性
の良品率（＞２５Ｃ／ｃｍ2 ）が向上していることがわ
かる。特に１２２０℃で熱処理したものは、１秒の熱処
理でも良好な結果が得られている。一方、熱処理を行な
っていない（熱処理時間が０秒）ものは、経時絶縁破壊
特性の良品率は、約５０％程度にとどまっている。The dielectric breakdown characteristics (T
The relationship between DDB) and the heat treatment time is shown in FIG. As is clear from this figure, also regarding the aging breakdown characteristic (TDDB), it is understood that the non-defective rate of the aging breakdown characteristic (> 25 C / cm 2 ) is significantly improved by the heat treatment of the present invention. In particular, the one heat-treated at 1220 ° C. has obtained a good result even if it is heat-treated for 1 second. On the other hand, in the case where the heat treatment was not performed (the heat treatment time was 0 seconds), the non-defective rate of the dielectric breakdown characteristics over time was about 50%.
【００３８】以上のように、本発明のように従来に比較
し、より高温度の熱処理をすることによって、ＣＯＰの
密度を減少させる、すなわちＣＯＰを消滅させることが
でき、その結果、ウエーハの電気特性を、酸化膜耐圧の
みならず信頼性試験についても改善することができるこ
とがわかる。As described above, by performing heat treatment at a higher temperature as compared with the prior art as in the present invention, the density of COPs can be reduced, that is, COPs can be eliminated, and as a result, the electrical conductivity of the wafer can be reduced. It can be seen that the characteristics can be improved not only in the oxide film breakdown voltage but also in the reliability test.
【００３９】（実施例３、比較例３）次に、デバイスの
製造プロセス中ではＣＯＰの発生が起きうる多くの熱処
理がある。そこでＣＯＰの発生が起こりやすい熱処理を
故意に加え、本発明の有効性を確認することにした。つ
まり本発明による、高温での水素熱処理を施したシリコ
ンウエーハに、その後さらにＣＯＰの発生しやすい酸化
熱処理を行った場合に、電気特性がどのように変化する
かを測定した。(Example 3 and Comparative Example 3) Next, there are many heat treatments in which COP may occur during the device manufacturing process. Therefore, it was decided to confirm the effectiveness of the present invention by intentionally adding a heat treatment in which COP is likely to occur. That is, how the electrical characteristics of the silicon wafer according to the present invention, which was subjected to the hydrogen heat treatment at a high temperature, was further subjected to the oxidation heat treatment in which COP is likely to occur, was measured.
【００４０】急速加熱・急速冷却装置による熱処理温度
は１０００℃〜１２２０℃の範囲とし、熱処理時間は１
０秒とした。この熱処理が終わったウエーハに、さらに
ＣＯＰが発生しやすい酸化熱処理条件として知られる、
１０５０℃で３０分あるいは１０５０℃で２４０分、酸
化熱処理を加えた。The heat treatment temperature by the rapid heating / quick cooling device is set in the range of 1000 ° C. to 1220 ° C., and the heat treatment time is 1
It was set to 0 seconds. This is known as an oxidation heat treatment condition in which COP is more likely to occur on the wafer after the heat treatment.
Oxidation heat treatment was applied at 1050 ° C. for 30 minutes or at 1050 ° C. for 240 minutes.
【００４１】これらのウエーハについて、上記同様に酸
化膜耐圧（ＴＺＤＢ）及び経時絶縁破壊特性（ＴＤＤ
Ｂ）の測定を行なった。また、比較のため、水素熱処理
のみを行ない、酸化熱処理を行わないウエーハのＴＺＤ
Ｂ、ＴＤＤＢも合わせて測定し、これらの結果を図５、
図６に示した。ここで図５および図６では、１０５０℃
で２４０分の酸化熱処理のみをした場合の酸化膜耐圧、
経時絶縁破壊特性の良品率を１００として、これを基準
として縦軸を表示してある。For these wafers, similarly to the above, the oxide film breakdown voltage (TZDB) and the time-dependent dielectric breakdown characteristics (TDD) were obtained.
The measurement of B) was performed. Also, for comparison, the TZD of the wafer that was only subjected to hydrogen heat treatment and not subjected to oxidation heat treatment
B and TDDB were also measured, and these results are shown in FIG.
It is shown in FIG. Here, in FIGS. 5 and 6, 1050 ° C.
Oxide film withstand voltage when only 240 minutes of oxidation heat treatment
The non-defective rate of the dielectric breakdown characteristic with time is set to 100, and the vertical axis is displayed with this as a reference.
【００４２】これらの結果を見ると、酸化熱処理を行わ
ない場合、すなわち水素熱処理だけの場合は、１１００
℃以上の水素熱処理で、ＴＺＤＢ、ＴＤＤＢともに著し
い改善が見られる。ところが、その後ＣＯＰの発生しや
すい酸化熱処理が入ると、極端に良品率が悪化すること
がわかる。これはＣＯＰの発生によるものと予想され
る。しかし、本発明の熱処理である１２００℃より高
い、高温の熱処理を施したものでは、良品率の低下の度
合いが小さく、特に１１００℃で熱処理したものの経時
絶縁破壊特性（ＴＤＤＢ）は、ほぼ０にまで良品率が低
下するが、本発明の高温熱処理したものは、わずかな良
品率の低下にとどまっている。From these results, it can be seen that when the oxidative heat treatment is not carried out, that is, when only the hydrogen heat treatment is carried out, it is 1100.
A significant improvement in both TZDB and TDDB is observed by hydrogen heat treatment at ℃ or above. However, it can be seen that the yield rate of the non-defective product is extremely deteriorated when the oxidative heat treatment in which COP is likely to occur is subsequently performed. It is expected that this is due to the generation of COP. However, when the heat treatment at a high temperature higher than 1200 ° C. which is the heat treatment of the present invention is performed, the degree of decrease in the non-defective rate is small, and especially the heat treatment at 1100 ° C. has a time-dependent dielectric breakdown characteristic (TDDB) of almost 0. The non-defective product rate is lowered, but the product subjected to the high temperature heat treatment of the present invention is only slightly reduced in the non-defective product ratio.
【００４３】このことは、本発明の高温熱処理は、単に
熱処理後のＴＺＤＢ、ＴＤＤＢ等の電気特性を改善する
にとどまらず、その効果はデバイス工程にも持続するも
のであり、たとえデバイス工程でＣＯＰが入りやすい酸
化熱処理があったとしても、従来に比較し、ＣＯＰが入
りにくく、ＣＯＰの発生を抑制する働きを有し、良好な
電気特性を保つことができることがわかる。This means that the high temperature heat treatment of the present invention does not only improve the electrical characteristics of TZDB, TDDB, etc. after the heat treatment, but its effect also lasts in the device process. It can be seen that even if there is an oxidative heat treatment in which CO tends to enter, it is more difficult for COP to enter than in the conventional case, has the function of suppressing the generation of COP, and can maintain good electrical characteristics.
【００４４】（実施例４）次に、本発明の酸化誘起積層
欠陥の核となる微小欠陥の低減効果について調べた。前
述の、急速加熱・急速冷却の可能な熱処理装置を用い、
水素１００％雰囲気、水素とアルゴンの混合雰囲気
（１：１）中で、シリコンウエーハを枚葉式で熱処理を
行った。熱処理の温度条件は１２５０℃で行ない、処理
時間は１０秒とした。使用ウエーハはチョクラルスキー
法により育成されたシリコンインゴットを、一般的に行
なわれている方法でスライスして鏡面加工された、直径
８インチ、結晶方位＜１００＞のものを用いたが、チョ
クラルスキー法によって結晶育成中に故意に成長速度を
通常の６０％にまで低下させ、酸化誘起積層欠陥が多発
する条件で結晶を製造した。(Embodiment 4) Next, the effect of reducing microdefects serving as nuclei of the oxidation-induced stacking faults of the present invention was examined. Using the aforementioned heat treatment equipment capable of rapid heating and rapid cooling,
In a 100% hydrogen atmosphere and a mixed atmosphere of hydrogen and argon (1: 1), a silicon wafer was heat-treated by a single wafer method. The temperature condition of the heat treatment was 1250 ° C., and the treatment time was 10 seconds. The wafer used was a silicon ingot grown by the Czochralski method, which was sliced by a commonly used method and mirror-polished, with a diameter of 8 inches and a crystal orientation of <100>. By the ski method, the growth rate was intentionally reduced to 60% during the crystal growth, and the crystal was produced under the condition that the oxidation-induced stacking faults occurred frequently.
【００４５】これらのシリコンウエーハは、本発明の熱
処理を加える前に予め表面の酸化誘起積層欠陥密度を測
定し、その表面に最大２６６７個／ｃｍ2 の酸化誘起積
層欠陥が存在している事を確認した。なお、酸化誘起積
層欠陥の測定は、一般に行なわれている方法である、１
１００℃、６０分のパイロ酸化をし、ウエーハ表面を１
０ミクロンＳｅｃｃｏ液（重クロム酸と弗酸と水の混合
液）でエッチング除去した後、顕微鏡観察して測定し
た。The surface of each of these silicon wafers was measured for oxidation-induced stacking fault density before the heat treatment of the present invention was performed, and it was confirmed that there were a maximum of 2667 defects / cm 2 of oxidation-induced stacking faults on the surface. confirmed. It should be noted that the measurement of the oxidation-induced stacking fault is a method that is generally performed.
Pyro-oxidize at 100 ℃ for 60 minutes,
After removing by etching with a 0 micron Secco solution (mixed solution of dichromic acid, hydrofluoric acid and water), measurement was performed by observing with a microscope.
【００４６】その結果、本発明の熱処理後のウエーハで
は、酸化誘起積層欠陥の最大密度は、１２７個／ｃｍ2
であり、著しい密度の低下が見られた。すなわち、本発
明の熱処理によって、シリコンウエーハ中の酸化誘起積
層欠陥の核となる微小欠陥が消滅していることがわか
る。この酸化誘起積層欠陥の核となる微小欠陥の低減効
果は、熱処理雰囲気を、１００％水素雰囲気とした場合
と、水素とアルゴンとの混合雰囲気とした場合とでは、
混合雰囲気とした場合の方が、より効果がある傾向が見
られたが、大きな差は見られなかった。As a result, in the wafer after the heat treatment of the present invention, the maximum density of oxidation-induced stacking faults is 127 / cm 2.
And a remarkable decrease in density was observed. That is, it is understood that the heat treatment of the present invention eliminates the microdefects serving as nuclei for the oxidation-induced stacking faults in the silicon wafer. The effect of reducing minute defects that are the core of the oxidation-induced stacking faults is obtained when the heat treatment atmosphere is a 100% hydrogen atmosphere and when a mixed atmosphere of hydrogen and argon is used.
The mixed atmosphere tended to be more effective, but no significant difference was observed.
【００４７】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。The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention, and has any similar effect to the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
【００４８】例えば、上記実施形態では図１に示したよ
うな熱処理装置を用いたが、本発明はこのような装置に
より行わなければならないものではなく、シリコンウエ
ーハを急速加熱・急速冷却することができる熱処理装置
で、１２００℃以上に加熱することができるものであれ
ば、原則としてどのようなものであっても用いることが
できる。For example, although the heat treatment apparatus as shown in FIG. 1 is used in the above-mentioned embodiment, the present invention does not have to be performed by such an apparatus, and the silicon wafer can be rapidly heated and rapidly cooled. In principle, any heat treatment apparatus capable of heating at 1200 ° C. or higher can be used.
【００４９】また、本発明の熱処理の雰囲気としては、
還元性雰囲気とし、その例として、１００％水素雰囲
気、あるいは水素とアルゴンの混合雰囲気とする場合に
つき例を挙げて説明したが、本発明はこれには限定され
ず、１００％アルゴン等の不活性ガス雰囲気として熱処
理をする場合も含むものであり、効果を奏するものであ
る。The atmosphere for the heat treatment of the present invention is as follows.
A reducing atmosphere is used, and as an example, a 100% hydrogen atmosphere or a mixed atmosphere of hydrogen and argon is described as an example, but the present invention is not limited to this, and an inert gas such as 100% argon is used. This includes the case where heat treatment is performed in a gas atmosphere, and is effective.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上詳述したように、シリコンウエーハ
を急速加熱・急速冷却できる装置を用いて、還元性雰囲
気下で高温の熱処理をすることにより、ウエーハ表層部
のＣＯＰおよび酸化誘起積層欠陥の核となる微小欠陥を
著しく低下することができ、その結果電気特性に優れた
ウエーハを得ることができる。すなわち、たとえシリコ
ン単結晶の成長中あるいはその後の熱処理によって、ウ
エーハにＣＯＰや酸化誘起積層欠陥の核となる微小欠陥
が導入されても、本発明の熱処理を施すことによって、
これらを消滅させることができる。また、ウエーハ表面
に欠陥が少ないことから、このように熱処理されたシリ
コンウエーハはパーテイクルモニターとして用いること
も可能である。さらに、従来のイントリンシック・ゲッ
タリング熱処理のように、バッチ式の熱処理に比べ、枚
葉式の急速加熱・急速冷却装置を用いることにより、熱
処理による酸素析出が起こらず、ウエーハの反り、スリ
ップ転位の発生等の問題も解決することができるととも
に、短時間で処理できるため量産効果もある。As described above in detail, by using a device capable of rapidly heating and cooling a silicon wafer, a high temperature heat treatment is performed in a reducing atmosphere to remove COP and oxidation-induced stacking faults in the surface layer of the wafer. Microdefects serving as nuclei can be significantly reduced, and as a result, a wafer having excellent electrical characteristics can be obtained. That is, even if a minute defect that becomes a nucleus of COP or an oxidation-induced stacking fault is introduced into a wafer by the heat treatment during or after the growth of a silicon single crystal, by performing the heat treatment of the present invention,
These can be extinguished. Since the wafer surface has few defects, the heat-treated silicon wafer can be used as a particle monitor. In addition, unlike the conventional intrinsic gettering heat treatment, by using a single-wafer rapid heating / cooling device, oxygen precipitation does not occur due to the heat treatment, resulting in wafer warpage and slip dislocation. It is possible to solve the problems such as the occurrence of, and it is possible to mass-produce because it can be processed in a short time.
【図１】シリコンウエーハを急速加熱・急速冷却できる
装置の一例を示した概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an apparatus capable of rapidly heating and rapidly cooling a silicon wafer.
【図２】急速加熱・急速冷却装置で熱処理を行った後の
ＣＯＰの数と熱処理温度の関係を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between the number of COPs and a heat treatment temperature after heat treatment is performed by a rapid heating / quick cooling device.
【図３】熱処理の酸化膜耐圧（ＴＺＤＢ）と熱処理時間
の関係を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the oxide film breakdown voltage (TZDB) of heat treatment and the heat treatment time.
【図４】熱処理の経時絶縁破壊特性（ＴＤＤＢ）と熱処
理時間の関係を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a time-dependent dielectric breakdown characteristic (TDDB) of heat treatment and a heat treatment time.
【図５】酸化熱処理の酸化膜耐圧（ＴＺＤＢ）への影響
を調査した結果を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing the results of investigation on the influence of the oxidation heat treatment on the oxide film breakdown voltage (TZDB).
【図６】酸化熱処理の経時絶縁破壊特性（ＴＤＤＢ）へ
の影響を調査した結果を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing the results of investigation on the influence of oxidation heat treatment on the time-dependent dielectric breakdown characteristics (TDDB).
１…ベルジャ、２，２’…加熱ヒータ、３…ハウジン
グ、４…水冷チャンバ、５…ベースプレート、６…支持
軸、７…ステージ、８…シリコンウエーハ、９…モー
タ、１０…熱処理装置。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bell jar, 2, 2 '... Heater, 3 ... Housing, 4 ... Water cooling chamber, 5 ... Base plate, 6 ... Support shaft, 7 ... Stage, 8 ... Silicon wafer, 9 ... Motor, 10 ... Heat treatment apparatus.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−161707（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−165495（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−193456（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−232325（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/26 - 21/268 H01L 21/322 - 21/326 C30B 1/00 - 35/00 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) Reference JP-A-7-161707 (JP, A) JP-A-7-165495 (JP, A) JP-A-61-193456 (JP, A) JP-A-9- 232325 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/26-21/268 H01L 21/322-21/326 C30B 1/00-35/00
Claims (4)
リコンインゴットをスライス加工したシリコンウエーハ
を急速加熱・急速冷却できる装置を用いて還元性雰囲気
下で熱処理する方法において、該シリコンウエーハを１
２００℃より高くシリコンの融点以下の温度範囲で、１
〜６０秒間熱処理をしてＣＯＰを減少させることを特徴
とするシリコンウエーハの熱処理方法。1. A system manufactured by the Czochralski method.
In a method of heat-treating a silicon wafer obtained by slicing a recon ingot in a reducing atmosphere using a device capable of rapidly heating and rapidly cooling the silicon wafer,
1 above the melting point of silicon above 200 ℃
A heat treatment method for a silicon wafer, which is characterized by performing heat treatment for about 60 seconds to reduce COP .
気、あるいは水素とアルゴンの混合雰囲気とすることを
特徴とする請求項１に記載したシリコンウエーハの熱処
理方法。2. The heat treatment method for a silicon wafer according to claim 1, wherein the reducing atmosphere is a 100% hydrogen atmosphere or a mixed atmosphere of hydrogen and argon.
特徴とする請求項１または請求項２に記載したシリコン
ウエーハの熱処理方法。3. The heat treatment method for a silicon wafer according to claim 1 or 2, wherein the heat treatment time is set to 1 to 30 seconds.
に記載した熱処理を加えたシリコンウエーハ。4. A silicon wafer which has been subjected to the heat treatment according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08260698A JP3518324B2 (en) | 1997-03-27 | 1998-03-13 | Heat treatment method for silicon wafer and silicon wafer |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-92952 | 1997-03-27 | ||
| JP9295297 | 1997-03-27 | ||
| JP08260698A JP3518324B2 (en) | 1997-03-27 | 1998-03-13 | Heat treatment method for silicon wafer and silicon wafer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10326790A JPH10326790A (en) | 1998-12-08 |
| JP3518324B2 true JP3518324B2 (en) | 2004-04-12 |
Family
ID=26423634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08260698A Expired - Fee Related JP3518324B2 (en) | 1997-03-27 | 1998-03-13 | Heat treatment method for silicon wafer and silicon wafer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3518324B2 (en) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3407629B2 (en) * | 1997-12-17 | 2003-05-19 | 信越半導体株式会社 | Heat treatment method for silicon single crystal wafer and silicon single crystal wafer |
| JP3746153B2 (en) | 1998-06-09 | 2006-02-15 | 信越半導体株式会社 | Heat treatment method for silicon wafer |
| JP3719021B2 (en) | 1998-12-04 | 2005-11-24 | 信越半導体株式会社 | Silicon wafer manufacturing method and silicon wafer |
| KR20010083771A (en) | 1998-12-28 | 2001-09-01 | 와다 다다시 | Method for thermally annealing silicon wafer and silicon wafer |
| US6663708B1 (en) * | 2000-09-22 | 2003-12-16 | Mitsubishi Materials Silicon Corporation | Silicon wafer, and manufacturing method and heat treatment method of the same |
| KR100379549B1 (en) * | 2000-12-30 | 2003-04-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for fabricating semiconductor device |
| CN100348782C (en) * | 2001-01-26 | 2007-11-14 | Memc电子材料有限公司 | Low defect density silicon substantially free of oxidution induced stacking faults having vacancy-dominated core |
| CN100454552C (en) | 2001-07-17 | 2009-01-21 | 信越半导体株式会社 | Method for producing bonding wafer |
| JP4605626B2 (en) * | 2002-09-19 | 2011-01-05 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | Silicon wafer manufacturing method |
| JP2004296496A (en) | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Fujitsu Ltd | Method of manufacturing semiconductor device |
| CN1879205B (en) * | 2003-12-03 | 2010-12-01 | S·O·I·Tec绝缘体上硅技术公司 | Process for improving the surface roughness of a semiconductor wafer |
| JP5578172B2 (en) | 2009-04-13 | 2014-08-27 | 信越半導体株式会社 | Annealed wafer manufacturing method and device manufacturing method |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP08260698A patent/JP3518324B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10326790A (en) | 1998-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3407629B2 (en) | Heat treatment method for silicon single crystal wafer and silicon single crystal wafer | |
| EP0962556B1 (en) | Nitrogen doped single crystal silicon wafer with few defects and method for its production | |
| US6139625A (en) | Method for producing a silicon single crystal wafer and a silicon single crystal wafer | |
| US8231852B2 (en) | Silicon wafer and method for producing the same | |
| US8187954B2 (en) | Method for manufacturing silicon single crystal wafer | |
| JP3451908B2 (en) | SOI wafer heat treatment method and SOI wafer | |
| JP3346249B2 (en) | Heat treatment method for silicon wafer and silicon wafer | |
| JP2001146498A (en) | Silicon single crystal wafer, method for producing the same and soi wafer | |
| JP6044660B2 (en) | Silicon wafer manufacturing method | |
| JP3518324B2 (en) | Heat treatment method for silicon wafer and silicon wafer | |
| JP2002043318A (en) | Method for manufacturing silicon single crystal wafer | |
| US6204188B1 (en) | Heat treatment method for a silicon wafer and a silicon wafer heat-treated by the method | |
| US6403502B1 (en) | Heat treatment method for a silicon wafer and a silicon wafer heat-treated by the method | |
| JPH11322490A (en) | Production of silicon single crystal wafer and silicon single crystal wafer | |
| KR20170026386A (en) | Heat treatment method for silicon single crystal wafer | |
| JPH08208374A (en) | Silicon single crystal and its production | |
| JP3294723B2 (en) | Silicon wafer manufacturing method and silicon wafer | |
| JP3690254B2 (en) | Silicon wafer heat treatment method and silicon wafer | |
| JP2002134513A (en) | Method for heat-treating silicon wafer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040119 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080206 Year of fee payment: 4 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080206 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080206 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110206 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140206 Year of fee payment: 10 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |