JPH0226031A - シリコンウェーハ - Google Patents
シリコンウェーハInfo
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シリコンＬＳＩ等の半導体デバイスの製造に
用いられるシリコンウェーハに関する。
用いられるシリコンウェーハに関する。
ＣＺ（チョクラルスキー）法によって育成されたシリコ
ン単結晶は、通常、ｉ、ｏ〜２．３Ｘ １０”／−の初
期酸素濃度を有する。このシリコン単結晶から切り出さ
れたシリコンウェーハは、デバイス製造プロセスにおい
て施される熱拡散、熱酸化処理等の熱処理によって格子
間酸素が析出した酸素析出物を生じる。酸素析出物の密
度と大きさの積は、熱処理前後の酸素濃度減少量に比例
する。
ン単結晶は、通常、ｉ、ｏ〜２．３Ｘ １０”／−の初
期酸素濃度を有する。このシリコン単結晶から切り出さ
れたシリコンウェーハは、デバイス製造プロセスにおい
て施される熱拡散、熱酸化処理等の熱処理によって格子
間酸素が析出した酸素析出物を生じる。酸素析出物の密
度と大きさの積は、熱処理前後の酸素濃度減少量に比例
する。
従来、シリコンウェーハの酸素濃度減少量は、初期酸素
濃度でほぼ決定され、酸素濃度以外の要因を制御しても
広範囲に制御できないとされ、概ね０．８ Ｘ １０１
０１７ａｔｏ／−以上の範囲で制御されている。
濃度でほぼ決定され、酸素濃度以外の要因を制御しても
広範囲に制御できないとされ、概ね０．８ Ｘ １０１
０１７ａｔｏ／−以上の範囲で制御されている。
このため、従来のシリコンウェーハにおいては、酸素析
出物の粒径が大きくかつ不均一となり、バルクに応力が
発生し易い。従って、デバイス寸法の微細化に伴い、デ
バイスの歩留まりの低下をもたらしている。
出物の粒径が大きくかつ不均一となり、バルクに応力が
発生し易い。従って、デバイス寸法の微細化に伴い、デ
バイスの歩留まりの低下をもたらしている。
そこで、本発明は、酸素析出物の粒径の微小化と均一化
をなし得、デバイスの歩留まりの向上を計れるシリコン
ウェーへの提供を目的とする。
をなし得、デバイスの歩留まりの向上を計れるシリコン
ウェーへの提供を目的とする。
前記３ｍを解決するため、表面から微小範回内における
金属不純物の総含有量を約Ｉ Ｘ １０１０１３ａｔｏ
／ｃ−以下としたものである。
金属不純物の総含有量を約Ｉ Ｘ １０１０１３ａｔｏ
／ｃ−以下としたものである。
また、７００〜１２５０℃での熱処理による酸素濃度減
少量が０．Ｂｘ １０■７ａｔｏｍｓ／ａａテある。
少量が０．Ｂｘ １０■７ａｔｏｍｓ／ａａテある。
上記手段によれば、通常の温度範囲（７００〜１２５０
℃）での熱処理による酸素濃度減少量が０．６×１０’
ａｔｏｍｓ／−未満となる。
℃）での熱処理による酸素濃度減少量が０．６×１０’
ａｔｏｍｓ／−未満となる。
酸素濃度減少量が上記値以下となるのは、格子間酸素が
凝集する基となる金属不純物の含有量が減少したためと
考えられる。
凝集する基となる金属不純物の含有量が減少したためと
考えられる。
以下、本発明の詳細な説明する。
先ず、ＣＺ法による半導体用シリコン単結晶の育成に当
り、製造工程で特別の化学的処理（表面にフッ酸等の薬
品を用いてエツチング処理）を施すことにより金属不純
物の含有量を減らした高純度の石英るつぼと、上記化学
的処理を施していない普通の石英るつぼを用い、同一の
ＣＺ法単結晶引上げ装置を使用して直径１２５ｎｍ、長
さ３００ｍｍのシリコン単結晶を各々２本ずつ育成した
。
り、製造工程で特別の化学的処理（表面にフッ酸等の薬
品を用いてエツチング処理）を施すことにより金属不純
物の含有量を減らした高純度の石英るつぼと、上記化学
的処理を施していない普通の石英るつぼを用い、同一の
ＣＺ法単結晶引上げ装置を使用して直径１２５ｎｍ、長
さ３００ｍｍのシリコン単結晶を各々２本ずつ育成した
。
各シリコン単結晶インゴットからウェーハを切り出し、
研心加工を施して鏡面の半導体用シリコンウェーハを製
造した。ウェーハの切り出し、鏡面加工の工程において
、化学的処理を施した石英るつぼを用いて育成したもの
に係るウェーハは、不純物、特に金属不純物による汚染
を遮断した。
研心加工を施して鏡面の半導体用シリコンウェーハを製
造した。ウェーハの切り出し、鏡面加工の工程において
、化学的処理を施した石英るつぼを用いて育成したもの
に係るウェーハは、不純物、特に金属不純物による汚染
を遮断した。
上記シリコンウェーハからサンプルを抜き取り、その表
面を化学分析した結果、表面から微小（１０ｔａａ）範
囲内には、第１表のような金属不純物が含まれているこ
とが判った。
面を化学分析した結果、表面から微小（１０ｔａａ）範
囲内には、第１表のような金属不純物が含まれているこ
とが判った。
第 １ 表
又、各シリコン単結晶インゴットのヘッド側肩部から５
０關、 １５０ｍｍ、 ２５０關の各位置において
４枚ずつ合計４８枚の直径１２５關、厚さ２ｍｍのウェ
ーハを切り出し、両面を鏡面研磨してシリコンウェーハ
を作り、それらの酸素濃度をフーリエ変換赤外分光光度
計を用いて′／ｌ１ｌＪ定した。
０關、 １５０ｍｍ、 ２５０關の各位置において
４枚ずつ合計４８枚の直径１２５關、厚さ２ｍｍのウェ
ーハを切り出し、両面を鏡面研磨してシリコンウェーハ
を作り、それらの酸素濃度をフーリエ変換赤外分光光度
計を用いて′／ｌ１ｌＪ定した。
次に、各位置毎のウェーハ群から各々１枚置きに各２枚
ずつ抜き取り、合計２４枚のシリコンウェーハを２０％
の窒素ガスを含む酸素ガス中において１２００℃の温度
で３時間熱処理（以下、熱処理−１と称する）した後、
前述の光度計を用いて酸素濃度を測定した。
ずつ抜き取り、合計２４枚のシリコンウェーハを２０％
の窒素ガスを含む酸素ガス中において１２００℃の温度
で３時間熱処理（以下、熱処理−１と称する）した後、
前述の光度計を用いて酸素濃度を測定した。
又、残りの２４枚のシリコンウェーハを同様に２０％の
窒素ガスを含む酸素ガス中において１２００℃の温度で
３時間処理した後、窒素ガス中において８００℃の温度
で２時間熱処理し、更に酸素ガス中において１０００℃
の温度で１０時間熱処理（以下、熱処理−２と称する）
し、しかる後前述の光度計を用いて酸素濃度を測定した
。各シリコンウェーハの熱処理前後の酸素濃度を第２表
Ａ、Ｂに示す。
窒素ガスを含む酸素ガス中において１２００℃の温度で
３時間処理した後、窒素ガス中において８００℃の温度
で２時間熱処理し、更に酸素ガス中において１０００℃
の温度で１０時間熱処理（以下、熱処理−２と称する）
し、しかる後前述の光度計を用いて酸素濃度を測定した
。各シリコンウェーハの熱処理前後の酸素濃度を第２表
Ａ、Ｂに示す。
第 ２
表 Ａ
第 ２
表 Ｂ
第１表及び第２表Ａ、Ｂから判るように、表面から１０
−以内の金属不純物の総含有量が約１×１０１０１３ａ
ｔｏ／ｃ−以内のサンプルでは、熱処理前の酸素濃度と
熱処理後の酸素濃度との差（格子間酸素の濃度減少量）
が、いずれの熱処理においても０．３ Ｘ １０’ａｔ
ｏｉｓ／ｃｊ以下であった。これに対し、表面から１０
ｗ以内の金属不純物の総含有量が約１ ｘ ｌｏ’ａｔ
ｏａｓ／ｃｇｆを超えるものは、熱処理前の酸素濃度と
熱処理後の酸素濃度の差が、いずれの熱処理においても
０．８Ｘ １０１０１７ａｔｏ／ｃＪ以上とナッテいる
。
−以内の金属不純物の総含有量が約１×１０１０１３ａ
ｔｏ／ｃ−以内のサンプルでは、熱処理前の酸素濃度と
熱処理後の酸素濃度との差（格子間酸素の濃度減少量）
が、いずれの熱処理においても０．３ Ｘ １０’ａｔ
ｏｉｓ／ｃｊ以下であった。これに対し、表面から１０
ｗ以内の金属不純物の総含有量が約１ ｘ ｌｏ’ａｔ
ｏａｓ／ｃｇｆを超えるものは、熱処理前の酸素濃度と
熱処理後の酸素濃度の差が、いずれの熱処理においても
０．８Ｘ １０１０１７ａｔｏ／ｃＪ以上とナッテいる
。
従って、表面から１０−以内の金属不純物の総含有量を
約Ｉ Ｘ １０１３ａＬｏｎ＋ｓ／ｃ−以内とスルコト
ニヨリ、酸素濃度減少量を０．８Ｘ １０１０１７ａｔ
ｏ／ｃＪ未満になし得、熱処理後の酸素析出物の密度と
大きさを従来以下にし得ることが判った。
約Ｉ Ｘ １０１３ａＬｏｎ＋ｓ／ｃ−以内とスルコト
ニヨリ、酸素濃度減少量を０．８Ｘ １０１０１７ａｔ
ｏ／ｃＪ未満になし得、熱処理後の酸素析出物の密度と
大きさを従来以下にし得ることが判った。
以上のように本発明によれば、通常の温度範囲での熱処
理による酸素濃度減少量が０．６Ｘ １０’ａｔｏｍｓ
／ｃＩｌ！未満となるので、従来技術に比してデバイス
製造プロセスでの熱処理によって生ずる酸素析出物の粒
径の微小化と均一化をなし得、ひいては半導体デバイス
の歩留まりを向上することができる。
理による酸素濃度減少量が０．６Ｘ １０’ａｔｏｍｓ
／ｃＩｌ！未満となるので、従来技術に比してデバイス
製造プロセスでの熱処理によって生ずる酸素析出物の粒
径の微小化と均一化をなし得、ひいては半導体デバイス
の歩留まりを向上することができる。
Claims (2)
- （１）表面から微小範囲内の金属不純物の総含有量を約
１×１０＾１＾３ａｔｏｍｓ／ｃｍ＾３以下としたこと
を特徴とするシリコンウェーハ。 - （２）７００〜１２５０℃での熱処理による酸素濃度減
少量が０．６×１０＾１＾７ａｔｏｍｓ／ｃｍ＾３未満
であることを特徴とするシリコンウェーハ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63176089A JPH0226031A (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | シリコンウェーハ |
| KR1019890004072A KR900002404A (ko) | 1988-07-14 | 1989-03-30 | 반도체 웨이퍼 |
| DE3910449A DE3910449A1 (de) | 1988-07-14 | 1989-03-31 | Wafer aus halbleitermaterial |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63176089A JPH0226031A (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | シリコンウェーハ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0226031A true JPH0226031A (ja) | 1990-01-29 |
Family
ID=16007517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63176089A Pending JPH0226031A (ja) | 1988-07-14 | 1988-07-14 | シリコンウェーハ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0226031A (ja) |
| KR (1) | KR900002404A (ja) |
| DE (1) | DE3910449A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960035771A (ko) * | 1995-03-14 | 1996-10-28 | 엔렌 에프 헨넬리 | 단결정 실리콘내의 산소 침착 생성핵 중심 농도 제어 방법 및 그 방법에 의해 제조된 단결정 실리콘 웨이퍼들로 이루어진 웨이퍼 세트 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0380193A (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-04 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン半導体単結晶 |
| US5361128A (en) * | 1992-09-10 | 1994-11-01 | Hemlock Semiconductor Corporation | Method for analyzing irregular shaped chunked silicon for contaminates |
| KR20020092040A (ko) * | 2001-06-01 | 2002-12-11 | 송호봉 | 멤브레인 프레스장치 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57118647A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-23 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS60137892A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-22 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 石英ガラスルツボ |
| JPS6212692A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-21 | Fujitsu Ltd | 単結晶半導体の成長方法 |
| JPS63166791A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 石英ガラスルツボの製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4010064A (en) * | 1975-05-27 | 1977-03-01 | International Business Machines Corporation | Controlling the oxygen content of Czochralski process of silicon crystals by sandblasting silica vessel |
| DD265916A1 (de) * | 1987-11-10 | 1989-03-15 | Freiberg Spurenmetalle Veb | Verfahren zur zuechtung von hochreinen siliciumeinkristallen |
-
1988
- 1988-07-14 JP JP63176089A patent/JPH0226031A/ja active Pending
-
1989
- 1989-03-30 KR KR1019890004072A patent/KR900002404A/ko not_active Application Discontinuation
- 1989-03-31 DE DE3910449A patent/DE3910449A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS57118647A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-23 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS60137892A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-22 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 石英ガラスルツボ |
| JPS6212692A (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-21 | Fujitsu Ltd | 単結晶半導体の成長方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3910449A1 (de) | 1990-01-18 |
| KR900002404A (ko) | 1990-02-28 |
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