JPH03275586A - シリコン単結晶ウェーハの製造方法 - Google Patents
シリコン単結晶ウェーハの製造方法Info
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- JPH03275586A JPH03275586A JP7596090A JP7596090A JPH03275586A JP H03275586 A JPH03275586 A JP H03275586A JP 7596090 A JP7596090 A JP 7596090A JP 7596090 A JP7596090 A JP 7596090A JP H03275586 A JPH03275586 A JP H03275586A
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 11
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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」
この発明は、半導体集積回路等の製造に用いられるシリ
コン単結晶ウェーハの製造方法に関する。
コン単結晶ウェーハの製造方法に関する。
「従来の技術」
半導体装置はシリコンウェーハの表面に種々の目的にて
熱酸化膜が形成されて成る。
熱酸化膜が形成されて成る。
シリコンウェーハに要求される種々の特性の一つに、熱
酸化膜の耐圧特性がある。酸化膜耐圧は、特にＭＯＳ−
ＩＣ（金属酸化物半導体集積回路）のケート酸化膜にお
いてＭＯＳキャパンタの絶縁破壊に直接係わる特性とし
てしられており、−殻内に（よ耐圧が高いことが望まし
い。
酸化膜の耐圧特性がある。酸化膜耐圧は、特にＭＯＳ−
ＩＣ（金属酸化物半導体集積回路）のケート酸化膜にお
いてＭＯＳキャパンタの絶縁破壊に直接係わる特性とし
てしられており、−殻内に（よ耐圧が高いことが望まし
い。
酸化膜耐圧は酸化膜内体の緻密さ均一さに支配されてお
り、これは、シリコンウェーハの表層に存往する微小欠
陥や表層自体の性質と緊密に関係すると考えられる。例
えば、この微小欠陥は結晶引上時に混入する酸素、炭素
、金属不純物により生し、その他これに関係する因子と
して結晶表面の不純物の種類や濃度（特にＮａは酸化膜
中の可動イオンとなり有害）、転位の密度、歪み、及び
入面の清浄度や粗度などが挙げられる。
り、これは、シリコンウェーハの表層に存往する微小欠
陥や表層自体の性質と緊密に関係すると考えられる。例
えば、この微小欠陥は結晶引上時に混入する酸素、炭素
、金属不純物により生し、その他これに関係する因子と
して結晶表面の不純物の種類や濃度（特にＮａは酸化膜
中の可動イオンとなり有害）、転位の密度、歪み、及び
入面の清浄度や粗度などが挙げられる。
この上うむ因子の悪影響を防く方法として、例えば、結
晶中の酸素濃度を制御し、熱処理によって表面近傍の酸
素及び微小欠陥を外方拡散させて１１１［欠陥層を形成
するとともに、内部には酸素の析出による欠陥を形成し
て金属不純物をゲッターするいわゆる夏Ｇ （Ｉｎｔｒ
ｉｎｓｉｃ ＧｅｔＬｅｒｉｎｇ）などの方法がある。
晶中の酸素濃度を制御し、熱処理によって表面近傍の酸
素及び微小欠陥を外方拡散させて１１１［欠陥層を形成
するとともに、内部には酸素の析出による欠陥を形成し
て金属不純物をゲッターするいわゆる夏Ｇ （Ｉｎｔｒ
ｉｎｓｉｃ ＧｅｔＬｅｒｉｎｇ）などの方法がある。
「発明が解決しようとする課題」
ところで、近年、回路の集積度が増して高密度化し、デ
ザインルールが１μｍ以下になるに従って、ゲート酸化
膜の厚さも５０人程度に薄くすることが要求されており
、−層酸化膜耐圧を高くすることが望まれている。
ザインルールが１μｍ以下になるに従って、ゲート酸化
膜の厚さも５０人程度に薄くすることが要求されており
、−層酸化膜耐圧を高くすることが望まれている。
しかしながら、上述した従来の方法では、シリコンウェ
ーハの内部の影響が表層に出るのを防止することは可能
であるか、表層に存在する酸化膜に取り込まれる欠陥自
体を改善することができなかった。
ーハの内部の影響が表層に出るのを防止することは可能
であるか、表層に存在する酸化膜に取り込まれる欠陥自
体を改善することができなかった。
本発明の目的は、コストを上昇させることなく、しかも
簡単な手段で酸化膜耐圧を向上させることを目的として
いる。
簡単な手段で酸化膜耐圧を向上させることを目的として
いる。
「課題を解決するための手段」
本発明は上記のような課題を解決するためにな、された
もので、単結晶引き上げ時における熱履歴が酸化膜耐圧
に影響するという知見に基づいてなされている。
もので、単結晶引き上げ時における熱履歴が酸化膜耐圧
に影響するという知見に基づいてなされている。
この発明は、シリコン単結晶を引き上げ、この単結晶か
らシリコンウェーハを製造する際に、単結晶の引き上げ
速度を０、３〜１、５１ｍ＋ｍ／１１１ｉｎ］ とする
ことを特徴とするもので、引き上げ速度が０．３ ［
＋＋ｕ＋＋／＋ｉｎ］より小さいと、製造能率の極端な
低下を招くほか、酸素起因の積層欠陥（Ｏ９Ｆ）がリメ
ルトーリグロウスにより発生するという不具合がある。
らシリコンウェーハを製造する際に、単結晶の引き上げ
速度を０、３〜１、５１ｍ＋ｍ／１１１ｉｎ］ とする
ことを特徴とするもので、引き上げ速度が０．３ ［
＋＋ｕ＋＋／＋ｉｎ］より小さいと、製造能率の極端な
低下を招くほか、酸素起因の積層欠陥（Ｏ９Ｆ）がリメ
ルトーリグロウスにより発生するという不具合がある。
また、引き上げ速度が１．５ ［ｍｍ／ｓｉｎ］より
大きいと、目標とする酸化膜耐圧９［ＭＶ／ｃｍ］を得
られない。
大きいと、目標とする酸化膜耐圧９［ＭＶ／ｃｍ］を得
られない。
「作 用」
以下、本発明の着眼点である結晶の熱履歴と酸化膜との
関係について述べる。
関係について述べる。
酸化膜の耐圧を低下させる要因として、酸化膜の微視的
構造が問題であることは先に述べたが、この酸化膜の微
視的構造を決定する要因の多くはシリコンウェーハの表
層の微視的性質に関係している。このように存在する微
小欠陥が取り込まれて不均質な酸化膜を作ることが従来
から指摘されている。
構造が問題であることは先に述べたが、この酸化膜の微
視的構造を決定する要因の多くはシリコンウェーハの表
層の微視的性質に関係している。このように存在する微
小欠陥が取り込まれて不均質な酸化膜を作ることが従来
から指摘されている。
この発明における結晶引上条件によって、結晶内部の微
小欠陥（空孔及び格子間原子）の密度が低下し、それに
よって酸化膜の絶縁破壊特性が改善される。
小欠陥（空孔及び格子間原子）の密度が低下し、それに
よって酸化膜の絶縁破壊特性が改善される。
「実施例」
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
ＣＺ法により、直径１５５ｍｎ＋Ｓｐ型、＜１００＞方
位、抵抗率が８〜１２Ω・Ｃ１１１である結晶を、酸素
濃度１、５〜Ｉ 、 ７ Ｘ １０ ”ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ’となる条件にて、引き上げ速度を０．３〜２ 、
Ｉ ｌ／１１１ｉｎの範囲で変えて製造し、これを鏡面
ウェーハに加工して酸化膜耐圧測定及びＯ８Ｆ密度検査
を行った。
位、抵抗率が８〜１２Ω・Ｃ１１１である結晶を、酸素
濃度１、５〜Ｉ 、 ７ Ｘ １０ ”ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ’となる条件にて、引き上げ速度を０．３〜２ 、
Ｉ ｌ／１１１ｉｎの範囲で変えて製造し、これを鏡面
ウェーハに加工して酸化膜耐圧測定及びＯ８Ｆ密度検査
を行った。
その結果を第１図に示す。
酸化膜耐圧分布測定の手順は第２図に示す通りであり、
熱酸化膜の厚さを３００人とし、ＡＱ電極を蒸着により
付け、裏面酸化膜を除去した後、電極に電圧をかけ、電
圧−電流特性を測定した。
熱酸化膜の厚さを３００人とし、ＡＱ電極を蒸着により
付け、裏面酸化膜を除去した後、電極に電圧をかけ、電
圧−電流特性を測定した。
第１図に示すように、酸化膜耐圧は、引き上げ速度が遅
くなるに従って高くなる傾向が認められる。これは、ゆ
っくりと引き上げることにより、結晶中に取り込まれる
空孔や格子間原子の密度が低く抑えられ、結晶を鏡面加
工した後の熱酸化膜か上り緻密む膜となり、酸化膜耐圧
値が向上した結果と考えられる。
くなるに従って高くなる傾向が認められる。これは、ゆ
っくりと引き上げることにより、結晶中に取り込まれる
空孔や格子間原子の密度が低く抑えられ、結晶を鏡面加
工した後の熱酸化膜か上り緻密む膜となり、酸化膜耐圧
値が向上した結果と考えられる。
なお、この引き上げ速度と酸化膜耐圧の関係はＭＣＺ（
磁界印加型ＣＺ）結晶にも適用できる。
磁界印加型ＣＺ）結晶にも適用できる。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明によれば、結晶引き上げ速
度を０．５〜１、５ｍｍ／ｍｉｎの範囲で制御すること
により、積層欠陥が少なくかつ良好な酸化膜耐圧を有す
る単結晶を引き上げることができ、高密度化集積回路素
子に用いて好適な素材を提供することができる。
度を０．５〜１、５ｍｍ／ｍｉｎの範囲で制御すること
により、積層欠陥が少なくかつ良好な酸化膜耐圧を有す
る単結晶を引き上げることができ、高密度化集積回路素
子に用いて好適な素材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は酸化膜耐圧分布、Ｏ９Ｆ密度と結晶引き上げ速
度との関係を示し、第２図は酸化膜耐圧測定の手順を示
したものである。
度との関係を示し、第２図は酸化膜耐圧測定の手順を示
したものである。
Claims (1)
- ＣＺ法にてシリコン単結晶を引き上げ、この単結晶を
素材としてシリコン単結晶ウェーハを製造する際に、単
結晶の引き上げ速度を０．３〜１．５ｍｍ／ｍｉｎとす
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
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7596090A JPH03275586A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | シリコン単結晶ウェーハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7596090A JPH03275586A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | シリコン単結晶ウェーハの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03275586A true JPH03275586A (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=13591300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7596090A Pending JPH03275586A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | シリコン単結晶ウェーハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03275586A (ja) |
Cited By (7)
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-
1990
- 1990-03-26 JP JP7596090A patent/JPH03275586A/ja active Pending
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