JP7388434B2 - シリコン単結晶ウェーハの製造方法及びシリコン単結晶ウェーハ - Google Patents
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Description
Depth=3×Fz0.6
(但し、Depthは打痕深さ(単位:μm)、Fzは押し込み圧力(単位:N)であり、Depth=0.01μm以上、5.00μm未満とする)
の関係式を満足するように、前記押し込み圧力Fzを加えて、前記シリコン単結晶ウェーハの表面に打痕深さDepthの打痕を形成したときに、前記表面から順に、歪層、DZ層、BMD層を含む、少なくとも3層の積層構造となるものであり、前記打痕を形成した前記シリコン単結晶ウェーハに対し、温度900℃、1時間の熱処理を行ったときに、前記熱処理後の前記DZ層の転位のローゼット長さが、前記熱処理前の前記DZ層の転位のローゼット長さより短くなるものとすることができる。
まず、直径300mm、<100>、P型、10Ωcm、酸素濃度14ppma(JEITA)、欠陥領域が全面Nv領域の、シリコン単結晶CWウェーハを準備した。このCWウェーハに対し、RTA処理として、温度1225~1300℃、時間9秒、NH3+Ar雰囲気での熱処理を行った。その後、狙い取り代を6μmとしてPW加工を行った。これによりRTA処理で形成された窒化膜が除去された。最後に、BMD形成熱処理として、温度1200℃、時間2時間、Ar雰囲気での熱処理を行った。得られたシリコン単結晶ウェーハについて、DZ層厚、BMD密度の測定を行った。DZ層厚は6.7~10.5μm、BMD密度は1.8×1011~4.9×1011/cm3であった。また、図4に、RTA処理温度1300℃、DZ層厚さ6.7μm、BMD密度4.9×1011/cm3のときの、断面TEM画像を示す。
RTA処理温度を1150℃~1200℃とした点以外は実施例1と同様にして処理、評価を行った。DZ層厚は14.7~19.4μm、BMD密度は3.5×109~6.6×1010/cm3であった。
酸素濃度12ppma(JEITA)のシリコン単結晶CWウェーハを用い、RTA処理温度を1225~1250℃としたこと以外は実施例1と同じ条件でサンプルの作製を行った。得られたシリコン単結晶ウェーハのDZ層厚は10.3~12.3μm、BMD密度は1.3×1011~1.7×1011/cm3であった。ローゼット長差分値は、0.5~6.0μmだった。
酸素濃度12ppma(JEITA)のシリコン単結晶CWウェーハを用い、RTA処理温度を1175~1200℃としたこと以外は実施例1と同じ条件でサンプルの作製を行った。得られたシリコン単結晶ウェーハのDZ層厚は15.7~18.7μm、BMD密度は5.4×109~7.1×1010/cm3であった。ローゼット長差分値は、-2.0~-5.5μmだった。
酸素濃度11ppma(JEITA)のシリコン単結晶CWウェーハを用い、RTA処理温度を1225~1300℃としたこと以外は実施例1と同じ条件でサンプルの作製を行った。得られたシリコン単結晶ウェーハのDZ層厚は21.5~33.0μm、BMD密度は1.0×109~4.6×109/cm3であった。ローゼット長差分値は、-5.0~-12.0μmだった。
Claims (4)
- 多層構造デバイス向けのシリコン単結晶ウェーハの製造方法であって、
酸素濃度が12ppma(JEITA)以上、NV領域のシリコン単結晶ウェーハを用い、
窒素含有雰囲気かつ温度1225℃以上でのRTA処理、鏡面研磨加工処理、及び、BMD形成熱処理を行うことにより、シリコン単結晶ウェーハの表面から順に、厚さが5~12.5μmであるDZ層、及び、該DZ層の直下に位置しBMD密度が1×1011/cm3以上、1×1012/cm3以下であるBMD層を少なくとも有するシリコン単結晶ウェーハを製造することを特徴とするシリコン単結晶ウェーハの製造方法。 - 前記RTA処理を、10秒未満、降温速度30℃/秒以上の熱処理条件で行うことを特徴とする請求項1に記載のシリコン単結晶ウェーハの製造方法。
- 前記BMD形成熱処理を、アルゴン雰囲気、温度870~950℃、2時間以上の熱処理条件で行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のシリコン単結晶ウェーハの製造方法。
- 多層構造デバイス向けのシリコン単結晶ウェーハであって、
該シリコン単結晶ウェーハはNV領域のものであり、
シリコン単結晶ウェーハの表面から順に、DZ層と、該DZ層の直下に位置するBMD層を少なくとも有し、
前記DZ層の厚さが5~12.5μmであり、前記BMD層のBMD密度が1×1011/cm3以上、1×1012/cm3以下であり、
前記シリコン単結晶ウェーハは、
Depth=3×Fz 0.6
(但し、Depthは打痕深さ(単位:μm)、Fzは押し込み圧力(単位:N)であり、Depth=0.01μm以上、5.00μm未満とする)
の関係式を満足するように、前記押し込み圧力Fzを加えて、前記シリコン単結晶ウェーハの表面に打痕深さDepthの打痕を形成したときに、前記表面から順に、歪層、DZ層、BMD層を含む、少なくとも3層の積層構造となるものであり、
前記打痕を形成した前記シリコン単結晶ウェーハに対し、温度900℃、1時間の熱処理を行ったときに、前記熱処理後の前記DZ層の転位のローゼット長さが、前記熱処理前の前記DZ層の転位のローゼット長さより短くなるものであることを特徴とするシリコン単結晶ウェーハ。
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