JP4653681B2 - シリコンウェーハおよびシリコンウェーハを熱処理する方法 - Google Patents
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Description
一般にチョクラルスキーるつぼ引上げ法(CZ)または”フロートゾーン”法(FZ)により製造されるシリコン単結晶は、一連の不純物および欠陥を有する。前記単結晶は、ウェーハに分離され、多数の加工過程に掛けられ、望ましい表面品質を得ることができ、最終的には、一般に電子構造素子の製造のために使用される。特殊な予防対策を講じない場合には、上記の欠陥は、ウェーハの表面上にも存在し、その表面上で該欠陥は、その表面上に形成された電子構造素子の機能に対して不利に作用しうる。
本発明は、エピタクシーにより析出されかつシリコンウェーハとの結合によって形成された層を有さず、1・1013原子/cm3から8・1014原子/cm3までの窒素濃度、5.2・1017原子/cm3から7.5・1017原子/cm3までの酸素濃度、3・108cm−3から2・1010cm−3までのシリコンウェーハの厚肉部の中心でのBMD密度、3cm以下の全ての線状の平滑部の積み重ねられた全長および7cm2以下の平面状に延長された全ての平滑部範囲の積み重ねられた全面積を有するシリコンウェーハに関し、この場合シリコンウェーハの前面は、DNN通路内にLSEの0.13μmを上廻る大きさの窒素誘起された45個未満の欠陥、少なくとも5μmの厚さを有する1つの層、但し、この場合には、少なくとも0.09μmの大きさを有する、1cm3当たり1・104以下のCOPが発生するものとし、および少なくとも5μmの厚さを有するBMD不含の層を有する。
|RR| ≦5.8・10−4+0.229・T − 3.5902137・10−4・T2
+ 1.4195996・10−7・T3
この関係式は、加熱工程の場合ならびに冷却工程の場合に維持することができる。この理由から、不等式の左側には、速度の総和|RR|が記載されている。
|RR|≦7.469・102−1.6928・T+1.28112・10−3・T2
−3.2306467・10−7・T3
種類1は、1200℃の温度で測定された、少なくとも0.3MPa、特に0.3MPa〜0.6MPaの範囲内、特に有利に0.3MPa〜0.5MPaの上降伏応力を有するシリコンウェーハを含む。その中で、例えば1・1013原子/cm3〜1・1014原子/cm3の窒素濃度、5.2・1017原子/cm3〜7.0・1017原子/cm3の侵入型酸素濃度および40Ωcm〜90Ωcmの抵抗値を有するシリコンウェーハが含まれる。
|RR|≦9.258・102 − 2.2317・T+1.79552・10−3・T2
−4.8169846・10−7・T3
有利に記載された全ての型の基板ホルダーは、炭化珪素からなる。特に、前記基板ホルダーの全面は、一定の厚さを有し、即ち高められた縁部範囲、溝または類似の構造を有さず、基板ホルダーの製造費が僅かのまま維持される。なぜならば、それぞれの厚さの変化は、一面で費用と関連し、他面、金属不純物を基板ホルダー中に追い込む危険をはらんでいるような基板ホルダーの製造のためのもう1つの機械的工程を必要とするからである。
棒の開始部で6・1013原子/cm3の窒素濃度を有し、棒の終端部で2.5・1014原子/cm3の窒素濃度を有し、6.5・1017原子/cm3〜6.6・1017原子/cm3の侵入型酸素濃度および8Ωcm〜12Ωcmの比抵抗値を有する単結晶のシリコン棒をチョクラルスキー法により引上げ、ウェーハに切断する。このウェーハを研磨する。ドープ剤の濃度のために、全てのウェーハは、本発明による種類2に分類することができる。シリコンウェーハをアルゴン100%からなる雰囲気中で2時間の保持時間で1200℃で本発明による熱処理に掛け、この場合このシリコンウェーハは、種類2に適している、Ra=0.15μmの粗さを有する基板ホルダー上に載置される。加熱速度および冷却速度を、それぞれの温度で種類2に対して記載された不等式に対応するように選択する。
棒の開始部で3・1013原子/cm3の窒素濃度を有し、棒の終端部で1.2・1014原子/cm3の窒素濃度を有し、平均で5.6・1017原子/cm3の侵入型酸素濃度および20Ωcm〜30Ωcmの比抵抗値を有する単結晶のシリコン棒をチョクラルスキー法により引上げ、ウェーハに切断する。このウェーハを研磨する。シリコンウェーハをアルゴン100%からなる雰囲気中で本発明による熱処理に掛ける。熱処理は、加熱工程、1200℃の一定の温度で2時間の処理および冷却工程からなり、この場合加熱工程および冷却工程の場合には、1〜10℃/分の傾斜率が維持された。シリコンウェーハは、リングの中心部に付加的に載置面を有するかまたは有しない、閉鎖された同心のリングの形状を有する、炭化珪素からなる基板ホルダー上に熱処理中に載置される。
実施例1に記載のシリコン棒から製造されたシリコンウェーハの他の装入物を実施例1の記載と同様に熱処理する。基板ホルダーは、実施例1で使用された基板ホルダーと同一であるが、しかし、Ra=0.10μmの僅かな粗さを有する。処理されたシリコンウェーハを再びSIRDにより平滑化について試験する。図6は、単によりいっそう僅かな粗さのために極めて大きな平滑化領域22が発生することを示す。
Claims (13)
- 垂直炉中で、1200℃の温度で測定された、少なくとも300mmの直径、3・1013原子/cm3〜8・1014原子/cm3の窒素濃度および少なくとも0.6MPaの上降伏応力を有する多数のシリコンウェーハを熱処理する方法において、
シリコンウェーハを熱処理中に、閉鎖された同心のリングの形状を有し、最大で250mmの内径および少なくともシリコンウェーハの直径と同じ大きさである外径を有する基板ホルダー上に載置し、この場合シリコンウェーハが載置される基板ホルダーの表面は、最適平面と0.05〜0.5mmの範囲内のずれを有する平面度を有し、
シリコンウェーハを熱処理の開始時に所定の加熱速度で1100℃〜1300℃の範囲内の目的温度にまで加熱し、
引続き、シリコンウェーハを30分間ないし3時間、不活性の雰囲気下または還元性の雰囲気下で目的温度に維持し、
その後に、シリコンウェーハを所定の冷却速度で冷却し、
加熱速度および冷却速度RR(℃/分で)を900℃を上廻る温度範囲で当該の支配する温度T(℃で)に依存して、それぞれの時間で次の条件:
|RR| ≦5.8・10−4+0.229・T − 3.5902137・10−4・T2
+ 1.4195996・10−7・T3
を満たすように選択することを特徴とする、シリコンウェーハを熱処理する方法。 - シリコンウェーハが1200℃の温度で測定された、0.6MPa〜1.1MPaの範囲内の上降伏応力を有する、請求項1記載の方法。
- シリコンウェーハが熱処理の開始時に5.2・1017原子/cm3〜7.5・1017の侵入型酸素濃度および2mΩcm〜12Ωcmの抵抗値を有する、請求項2記載の方法。
- 垂直炉中で、1200℃の温度で測定された、少なくとも300mmの直径、3・1013原子/cm3〜8・1014原子/cm3の窒素濃度および少なくとも0.4MPaの上降伏応力を有する多数のシリコンウェーハを熱処理する方法において、
シリコンウェーハを熱処理中に、閉鎖された同心のリングの形状を有し、最大で250mmの内径および少なくともシリコンウェーハの直径と同じ大きさである外径、ならびにリングの中心部の付加的な載置面を有する基板ホルダー上に載置し、この場合シリコンウェーハが載置される基板ホルダーの表面は、最適平面と0.05〜0.5mmの範囲内のずれを有する平面度を有し、
シリコンウェーハを熱処理の開始時に所定の加熱速度で1100℃〜1300℃の範囲内の目的温度にまで加熱し、
引続き、シリコンウェーハを30分間ないし3時間、不活性の雰囲気下または還元性の雰囲気下で目的温度に維持し、
その後に、シリコンウェーハを所定の冷却速度で冷却し、
加熱速度および冷却速度RR(℃/分で)を900℃を上廻る温度範囲で当該の支配する温度T(℃で)に依存して、それぞれの時間で次の条件:
|RR|≦7.469・102−1.6928・T+1.28112・10−3・T2
−3.2306467・10−7・T3
を満たすように選択することを特徴とする、シリコンウェーハを熱処理する方法。 - シリコンウェーハが1200℃の温度で測定された、0.4MPa〜0.8MPaの範囲内の上降伏応力を有する、請求項4記載の方法。
- シリコンウェーハが熱処理の開始時に5.2・1017原子/cm3〜7.5・1017の侵入型酸素濃度および8Ωcm〜60Ωcmの抵抗値を有する、請求項5記載の方法。
- 垂直炉中で、1200℃の温度で測定された、少なくとも300mmの直径、3・1013原子/cm3〜8・1014原子/cm3の窒素濃度および少なくとも0.3MPaの上降伏応力を有する多数のシリコンウェーハを熱処理する方法において、
シリコンウェーハを熱処理中に、板(12)の形状を有し、少なくともシリコンウェーハの直径と同じ大きさである外径を有する基板ホルダー上に載置し、この場合シリコンウェーハが載置される基板ホルダーの表面は、最適平面と0.05〜0.5mmの範囲内のずれを有する平面度を有し、
シリコンウェーハを熱処理の開始時に所定の加熱速度で1100℃〜1300℃の範囲内の目的温度にまで加熱し、
引続き、シリコンウェーハを30分間ないし3時間、不活性の雰囲気下または還元性の雰囲気下で目的温度に維持し、
その後に、シリコンウェーハを所定の冷却速度で冷却し、
加熱速度および冷却速度RR(℃/分で)を900℃を上廻る温度範囲で当該の支配する温度T(℃で)に依存して、それぞれの時間で次の条件:
|RR|≦9.258・102 − 2.2317・T+1.79552・10−3・T2
−4.8169846・10−7・T3
を満たすように選択することを特徴とする、シリコンウェーハを熱処理する方法。 - シリコンウェーハが1200℃の温度で測定された、0.3MPa〜0.6MPaの範囲内の上降伏応力を有する、請求項7記載の方法。
- シリコンウェーハが熱処理の開始時に5.2・1017原子/cm3〜7.5・1017原子/cm3の侵入型酸素濃度および40Ωcm〜90Ωcmの抵抗値を有する、請求項8記載の方法。
- シリコンウェーハが熱処理の開始時に最大で6・1014原子/cm3の窒素濃度を有する、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。
- シリコンウェーハが載置される基板ホルダーを熱処理中に載置面から載置面で計算して7.5〜15mmの間隔で平行に重なり合うように積み重ねる、請求項1から10までのいずれか1項に記載の方法。
- 基板ホルダーが0.15μm〜0.5μmの平均粗さRaを有する、請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法。
- 基板ホルダーは、炭化珪素からなる、請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。
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DE102006055038B4 (de) * | 2006-11-22 | 2012-12-27 | Siltronic Ag | Epitaxierte Halbleiterscheibe sowie Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer epitaxierten Halbleiterscheibe |
JP5207706B2 (ja) * | 2006-12-01 | 2013-06-12 | ジルトロニック アクチエンゲゼルシャフト | シリコンウエハ及びその製造方法 |
US8042697B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-10-25 | Memc Electronic Materials, Inc. | Low thermal mass semiconductor wafer support |
DE102008046617B4 (de) * | 2008-09-10 | 2016-02-04 | Siltronic Ag | Halbleiterscheibe aus einkristallinem Silizium und Verfahren für deren Herstellung |
JP5407473B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2014-02-05 | 株式会社Sumco | シリコンウェーハの製造方法 |
KR101389058B1 (ko) * | 2009-03-25 | 2014-04-28 | 가부시키가이샤 사무코 | 실리콘 웨이퍼 및 그 제조방법 |
DE102010034002B4 (de) | 2010-08-11 | 2013-02-21 | Siltronic Ag | Siliciumscheibe und Verfahren zu deren Herstellung |
DE102011083041B4 (de) | 2010-10-20 | 2018-06-07 | Siltronic Ag | Stützring zum Abstützen einer Halbleiterscheibe aus einkristallinem Silizium während einer Wärmebehandlung und Verfahren zur Wärmebehandlung einer solchen Halbleiterscheibe unter Verwendung eines solchen Stützrings |
JP5764937B2 (ja) * | 2011-01-24 | 2015-08-19 | 信越半導体株式会社 | シリコン単結晶ウェーハの製造方法 |
JP2013163598A (ja) * | 2012-01-10 | 2013-08-22 | Globalwafers Japan Co Ltd | シリコンウェーハの製造方法 |
US9306010B2 (en) * | 2012-03-14 | 2016-04-05 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor arrangement |
US9499921B2 (en) | 2012-07-30 | 2016-11-22 | Rayton Solar Inc. | Float zone silicon wafer manufacturing system and related process |
US10141413B2 (en) | 2013-03-13 | 2018-11-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Wafer strength by control of uniformity of edge bulk micro defects |
US9064823B2 (en) * | 2013-03-13 | 2015-06-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for qualifying a semiconductor wafer for subsequent processing |
DE102013106461B4 (de) * | 2013-06-20 | 2016-10-27 | Kgt Graphit Technologie Gmbh | Haltestifte zum Halten von Wafern in Waferbooten und Verfahren zum Herstellen solcher Haltestifte |
FR3009380B1 (fr) * | 2013-08-02 | 2015-07-31 | Commissariat Energie Atomique | Procede de localisation d'une plaquette dans son lingot |
CN105297140B (zh) * | 2015-09-10 | 2019-10-25 | 上海超硅半导体有限公司 | 硅片及退火处理方法 |
DE102017213587A1 (de) * | 2017-08-04 | 2019-02-07 | Siltronic Ag | Halbleiterscheibe aus einkristallinem Silizium und Verfahren zur Herstellung der Halbleiterscheibe |
DE102017219255A1 (de) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | Siltronic Ag | Halbleiterscheibe aus einkristallinem Silizium |
US11739437B2 (en) * | 2018-12-27 | 2023-08-29 | Globalwafers Co., Ltd. | Resistivity stabilization measurement of fat neck slabs for high resistivity and ultra-high resistivity single crystal silicon ingot growth |
CN113109363B (zh) * | 2021-03-10 | 2022-09-20 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种表征硅晶体中缺陷的方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09199438A (ja) * | 1996-01-12 | 1997-07-31 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理用治具 |
JP2000026196A (ja) * | 1998-05-01 | 2000-01-25 | Nippon Steel Corp | シリコン半導体基板及びその製造方法 |
JP2003109964A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Wacker Nsce Corp | シリコンウエーハ及びその製造方法 |
JP2004119446A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | アニールウエーハの製造方法及びアニールウエーハ |
WO2004090967A1 (ja) * | 2003-04-02 | 2004-10-21 | Sumco Corporation | 半導体ウェーハ用熱処理治具 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3280438B2 (ja) | 1992-11-30 | 2002-05-13 | 東芝セラミックス株式会社 | 縦型ボート |
TW325588B (en) | 1996-02-28 | 1998-01-21 | Asahi Glass Co Ltd | Vertical wafer boat |
DE69738020T2 (de) * | 1996-06-28 | 2008-07-31 | Sumco Corp. | Verfahren und anordnung zur thermischen behandlung eines einkristallinischen plättchens, einkristallinisches plättchen und verfahren zur herstellung eines einkristallinischen plättchens |
DE19637182A1 (de) | 1996-09-12 | 1998-03-19 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben aus Silicium mit geringer Defektdichte |
DE69738129D1 (de) * | 1997-07-15 | 2007-10-25 | St Microelectronics Srl | Bestimmung der Dicke der Blosszone in einer Siliziumscheibe |
US6133121A (en) | 1997-10-15 | 2000-10-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for supporting semiconductor wafers and semiconductor wafer processing method using supporting apparatus |
JP2000256092A (ja) | 1999-03-04 | 2000-09-19 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウエーハ |
DE19941902A1 (de) | 1999-09-02 | 2001-03-15 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zur Herstellung von mit Stickstoff dotierten Halbleiterscheiben |
US7037797B1 (en) * | 2000-03-17 | 2006-05-02 | Mattson Technology, Inc. | Localized heating and cooling of substrates |
US7256375B2 (en) * | 2002-08-30 | 2007-08-14 | Asm International N.V. | Susceptor plate for high temperature heat treatment |
DE10336271B4 (de) * | 2003-08-07 | 2008-02-07 | Siltronic Ag | Siliciumscheibe und Verfahren zu deren Herstellung |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09199438A (ja) * | 1996-01-12 | 1997-07-31 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理用治具 |
JP2000026196A (ja) * | 1998-05-01 | 2000-01-25 | Nippon Steel Corp | シリコン半導体基板及びその製造方法 |
JP2003109964A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Wacker Nsce Corp | シリコンウエーハ及びその製造方法 |
JP2004119446A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | アニールウエーハの製造方法及びアニールウエーハ |
WO2004090967A1 (ja) * | 2003-04-02 | 2004-10-21 | Sumco Corporation | 半導体ウェーハ用熱処理治具 |
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