JP4656284B2 - 高抵抗シリコンウェーハの製造方法 - Google Patents
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Description
(1)抵抗率が100Ωcm以上である高抵抗シリコンウェーハの製造方法であって、予め、ウェーハ中の残存酸素濃度とデバイス製造の工程における熱処理での加熱温度および加熱時間に対応する酸素ドナー発生量との関係を求めておき、製造対象であるウェーハの残存酸素濃度とそのウェーハに適用されるデバイス製造の工程における熱処理の条件と上記関係に基づいて、前記熱処理後の酸素ドナー発生量を予測し、前記酸素ドナー発生量の予測値とデバイス製造の工程における酸素ドナーの許容量とを比較し、デバイス製造の工程における特性評価を行うことを特徴とする高抵抗シリコンウェーハの製造方法である。
(2)上記(1)の高抵抗シリコンウェーハの製造方法では、前記熱処理が配線シンタリング工程におけるシンタリング熱処理であり、400℃で1時間加熱から450℃で12時間加熱の条件範囲で行われるのが望ましい。さらに、酸素ドナーの許容量を、デバイス製造の工程における熱処理後において、1×1013atoms/cm3とすることができる。
(ステップ1)
デバイス製造の工程における熱処理後の酸素ドナーの発生量は、その熱処理前におけるウェーハの残存酸素濃度に著しく依存しており、デバイス製造で採用する熱処理条件が決定されると、ウェーハ中の残存酸素濃度と熱処理後に生成される酸素ドナー生成量との関係は一義的に定まる。
Dd=A(Do)Bf(T) ・・・ (a)
上記(a)式の関係を明らかにするため、残存酸素濃度を変化させた高抵抗の基板に種々の加熱温度および加熱時間で熱処理を施し、熱処理前後の基板比抵抗を測定し、比抵抗の変化量から、それぞれの熱処理条件に対応する酸素ドナー発生量を求めた。これと同時に、未知数A、Bおよびf(丁)を算出し、上記(a)式に示す酸素ドナー発生量の数式化を完成した。
(ステップ2)
ステップ2では、ステップ1で作成したマスターテーブルを用いて、製造対象であるウェーハの残存酸素濃度と、そのウェーハに適用されるデバイス製造の工程における熱処理の条件に基づいて、前記熱処理後の酸素ドナー発生量を予測する。
(ステップ3)
ステップ3では、前記酸素ドナー発生量の予測値とデバイス製造の工程における酸素ドナーの許容量とを比較し、デバイス製造の工程における特性評価を行う。ここで行われる特性評価では、熱処理後に発生する酸素ドナーが許容量以下であり、基板の抵抗率が高抵抗に維持され、抵抗値の大きな変動を防止できる場合に、製造対象となるウェーハは、適用可と判断される。それ以外の場合に、適用不可と判断される。
(残存酸素濃度コントロール)
ところで、本発明の製造方法では、デバイス製造の工程における熱処理として配線シンタリング工程でのシンタリング熱処理を想定した場合に、熱処理後の酸素ドナーの許容量を1×1013atoms/cm3以下と規定することができる。
Claims (3)
- 抵抗率が100Ωcm以上である高抵抗シリコンウェーハの製造方法であって、
予め、ウェーハ中の残存酸素濃度とデバイス製造の工程における熱処理での加熱温度および加熱時間に対応する酸素ドナー発生量との関係を求めておき、
製造対象であるウェーハの残存酸素濃度とそのウェーハに適用されるデバイス製造の工程における熱処理の条件と上記関係に基づいて、前記熱処理後の酸素ドナー発生量を予測し、
前記酸素ドナー発生量の予測値とデバイス製造の工程における酸素ドナーの許容量とを比較し、デバイス製造の工程における特性評価を行うことを特徴とする高抵抗シリコンウェーハの製造方法。 - 前記熱処理が配線シンタリング工程におけるシンタリング熱処理であり、400℃で1時間加熱から450℃で12時間加熱の条件範囲で行われることを特徴とする請求項1に記載の高抵抗シリコンウェーハの製造方法。
- 前記酸素ドナーの許容量がデバイス製造の工程における熱処理後において1×1013atoms/cm3であることを特徴とする請求項1または2に記載の高抵抗シリコンウェーハの製造方法。
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