JPH04175300A - シリコン単結晶の熱処理方法 - Google Patents
シリコン単結晶の熱処理方法Info
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- JPH04175300A JPH04175300A JP30016790A JP30016790A JPH04175300A JP H04175300 A JPH04175300 A JP H04175300A JP 30016790 A JP30016790 A JP 30016790A JP 30016790 A JP30016790 A JP 30016790A JP H04175300 A JPH04175300 A JP H04175300A
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Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はシリコン単結晶の熱処理方法に関する。
ＣＺ法又はＭＣＺ法により育成されたシリコン単結晶に
は、育成の原理上、不純物として酸素か固溶している。
は、育成の原理上、不純物として酸素か固溶している。
この固溶酸素不純物は、デバイス製造プロセスにおける
熱処理により、酸素析出物（ＳｉＯｘ）として析出する
。この析出物は、単結晶内に混入した重金属に対するＩ
Ｇ（内部ゲ・ツタリング）作用を示す。
熱処理により、酸素析出物（ＳｉＯｘ）として析出する
。この析出物は、単結晶内に混入した重金属に対するＩ
Ｇ（内部ゲ・ツタリング）作用を示す。
しかし、ＣＺ法又はＭ ＣＺ法により育成されたシリコ
ン単結晶は、引上げ部位によって熱履歴が異なる。この
ため、単結晶中に固溶した酸素不純物の濃度が同一であ
ったとしても、引上げ方向及び径方向で部位が異なると
、デバイス製造プロセスにおける熱処理による酸素析出
挙動か異なる。
ン単結晶は、引上げ部位によって熱履歴が異なる。この
ため、単結晶中に固溶した酸素不純物の濃度が同一であ
ったとしても、引上げ方向及び径方向で部位が異なると
、デバイス製造プロセスにおける熱処理による酸素析出
挙動か異なる。
この結果、単結晶の部位に応じて酸素析出量の過不足が
生じ、シリコン単結晶の品質が不均一となる。単結晶育
成時の熱履歴のままで、酸素析出核の密度及び大きさか
不均一な状態では、外方拡散か完全に行われず、ＤＺ層
（ｄｅｎｕｄｅｄ ｚｏｎｅ）を形成すべきウェハの活
性領域に酸素が析出することがある。したがって、酸素
析出量を制御して均一化することが必要とされる。
生じ、シリコン単結晶の品質が不均一となる。単結晶育
成時の熱履歴のままで、酸素析出核の密度及び大きさか
不均一な状態では、外方拡散か完全に行われず、ＤＺ層
（ｄｅｎｕｄｅｄ ｚｏｎｅ）を形成すべきウェハの活
性領域に酸素が析出することがある。したがって、酸素
析出量を制御して均一化することが必要とされる。
本発明は前記問題点を解決するためになされたものであ
り、引上げ時の熱履歴にかかわらず、シリコン単結晶中
の酸素析出量を均一化することができる熱処理方法を提
供することを目的とする。
り、引上げ時の熱履歴にかかわらず、シリコン単結晶中
の酸素析出量を均一化することができる熱処理方法を提
供することを目的とする。
本発明のシリコン単結晶の熱処理方法は、ＣＺ法又はＭ
ＣＺ法により育成されたシリコン単結晶に、３５０〜５
５０℃で３０分〜１２時間、及び５５０〜８５０℃で２
０分〜１２時間の熱処理を施すことを特徴とするもので
ある。
ＣＺ法により育成されたシリコン単結晶に、３５０〜５
５０℃で３０分〜１２時間、及び５５０〜８５０℃で２
０分〜１２時間の熱処理を施すことを特徴とするもので
ある。
本発明において、熱処理はインゴットに施してもよいし
、ウェハに施してもよい。
、ウェハに施してもよい。
有効なＩＧ作用を示す酸素析出物を形成するには、予め
酸素折圧の核を形成する必要がある。通常、この核はシ
リコン単結晶が固化した後の徐冷中に形成される。
酸素折圧の核を形成する必要がある。通常、この核はシ
リコン単結晶が固化した後の徐冷中に形成される。
本発明においては、３５０〜５５０℃の熱処理により、
育成後の徐冷時に不均一に発生した酸素析出核を減少・
縮小させた後増加させ、小さい酸素析出核を均一に形成
させる。酸素析出核の量は、３０分〜１２時間の範囲で
熱処理時間に変えることによって制御することができる
。
育成後の徐冷時に不均一に発生した酸素析出核を減少・
縮小させた後増加させ、小さい酸素析出核を均一に形成
させる。酸素析出核の量は、３０分〜１２時間の範囲で
熱処理時間に変えることによって制御することができる
。
ただし、小さい酸素析出核を形成させる３５０〜５５０
℃の熱処理のみを行ったたけては、デバイス製造工程で
の熱処理によって酸素析出核か減少・縮小して、ＩＧ能
力が低下することがある。そこで、５５０〜８５０℃で
２０分〜１２時間の熱処理を施すことにより、３５０〜
５５０℃の熱処理で形成された小さい酸素析出核を安定
化させる。
℃の熱処理のみを行ったたけては、デバイス製造工程で
の熱処理によって酸素析出核か減少・縮小して、ＩＧ能
力が低下することがある。そこで、５５０〜８５０℃で
２０分〜１２時間の熱処理を施すことにより、３５０〜
５５０℃の熱処理で形成された小さい酸素析出核を安定
化させる。
本発明方法を用いれば、前記のように小さい酸素析出核
が均一に形成されているので、ウエノ＼か高温（１１０
０℃以上）で熱処理を受けると、溶体化及び外方拡散が
均一に行われ、より完全なりＺ層が形成される。
が均一に形成されているので、ウエノ＼か高温（１１０
０℃以上）で熱処理を受けると、溶体化及び外方拡散が
均一に行われ、より完全なりＺ層が形成される。
以下、本発明の詳細な説明する。
シリコンウェハに対し、アルゴン、空気、窒素、真空又
は酸素雰囲気中で、３５０〜５５０℃の熱処理を０〜１
０時間施時間後、５５０〜８５０℃の熱処理を３０分間
施した。更に、８００℃で３時間、及び１０００℃で１
６時間の熱処理を施した後、ウェハ内の酸素析出物（Ｂ
ＭＤ）密度を測定した。
は酸素雰囲気中で、３５０〜５５０℃の熱処理を０〜１
０時間施時間後、５５０〜８５０℃の熱処理を３０分間
施した。更に、８００℃で３時間、及び１０００℃で１
６時間の熱処理を施した後、ウェハ内の酸素析出物（Ｂ
ＭＤ）密度を測定した。
第１図に３５０〜５５０℃の熱処理時間と、Ｂ Ｍ Ｄ
密度との関係を示す。第１図から、ＢＭＤ密度は、３５
０〜５５０℃の熱処理時間が、０〜１時間で減少し、１
〜６時間で増加し、６時間以上で飽和状態となることが
わかる。したがって、３５０〜５５０℃の熱処理時間に
より、酸素析出物の量を制御することができる。
密度との関係を示す。第１図から、ＢＭＤ密度は、３５
０〜５５０℃の熱処理時間が、０〜１時間で減少し、１
〜６時間で増加し、６時間以上で飽和状態となることが
わかる。したがって、３５０〜５５０℃の熱処理時間に
より、酸素析出物の量を制御することができる。
また、シリコンインゴットのヘッド部、胴部及びテール
部から切り出されたシリコンウェハに対し、前記と同様
な熱処理を施した。
部から切り出されたシリコンウェハに対し、前記と同様
な熱処理を施した。
第２図に３５０〜５５０℃の熱処理時間と、Ｂ Ｍ Ｄ
密度との関係を示す。第２図から、３５０〜５５０℃の
熱処理時間が３時間以上になると、ヘッド部、胴部及び
テール部のいずれのシリコンウェハでも酸素析出物密度
がほぼ一定になる。このことから、本発明方法を用いれ
ば、熱履歴の影響を解消できることがわかる。
密度との関係を示す。第２図から、３５０〜５５０℃の
熱処理時間が３時間以上になると、ヘッド部、胴部及び
テール部のいずれのシリコンウェハでも酸素析出物密度
がほぼ一定になる。このことから、本発明方法を用いれ
ば、熱履歴の影響を解消できることがわかる。
また、シリコンウェハに３５０〜５５０℃の熱処理を４
〜８時間施した後、５５０〜８５０℃の熱処理を３０分
間施し、更にＣＭＯＳデバイスの製造工程と同一の熱処
理を施した。その結果、従来よりも、ＤＺ層の欠陥が１
桁以上減少し、キャリアのライフタイムは５０％以上長
くなった。
〜８時間施した後、５５０〜８５０℃の熱処理を３０分
間施し、更にＣＭＯＳデバイスの製造工程と同一の熱処
理を施した。その結果、従来よりも、ＤＺ層の欠陥が１
桁以上減少し、キャリアのライフタイムは５０％以上長
くなった。
なお、本発明方法は、添加不純物の種類、量にかかわら
ず適用可能である。例えば、添加不純物がリン、ボロン
、アンチモンのいずれても適用可能である。また、シリ
コンウェハ上にエピタキシャル層を形成したものにも適
用可能である。例えば、従来は酸素析出が困難であると
されていたアンチモンヘビードープエピ基板でも、本発
明方法を適用することによりその品質を向上することが
できる。
ず適用可能である。例えば、添加不純物がリン、ボロン
、アンチモンのいずれても適用可能である。また、シリ
コンウェハ上にエピタキシャル層を形成したものにも適
用可能である。例えば、従来は酸素析出が困難であると
されていたアンチモンヘビードープエピ基板でも、本発
明方法を適用することによりその品質を向上することが
できる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明の熱処理方法を用いれば、
引上げ時の熱履歴にかかわらず、シリコン単結晶中の酸
素析出量を均一化することかでき、シリコン単結晶の品
質を向上することができる。
引上げ時の熱履歴にかかわらず、シリコン単結晶中の酸
素析出量を均一化することかでき、シリコン単結晶の品
質を向上することができる。
第１図は本発明の熱処理方法を施した場合の、３５０〜
５５０℃の熱処理時間とＢＭＤ密度との関係を示す図、
第２図はシリコンインゴットのヘット部、胴部及びテー
ル部から切り出されたシリコンウェハに対して、本発明
の熱処理方法を施した場合の、３５０〜５５０℃の熱処
理時間と、Ｂ Ｍ Ｄ密度との関係を示す図である。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 熱処理時間 （ｈｏｕｒｓ） 第１図
５５０℃の熱処理時間とＢＭＤ密度との関係を示す図、
第２図はシリコンインゴットのヘット部、胴部及びテー
ル部から切り出されたシリコンウェハに対して、本発明
の熱処理方法を施した場合の、３５０〜５５０℃の熱処
理時間と、Ｂ Ｍ Ｄ密度との関係を示す図である。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 熱処理時間 （ｈｏｕｒｓ） 第１図
Claims (1)
- ＣＺ法又はＭＣＺ法により育成されたシリコン単結晶に
、３５０〜５５０℃で３０分〜１２時間、及び５５０〜
８５０℃で２０分〜１２時間の熱処理を施すことを特徴
とするシリコン単結晶の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30016790A JPH04175300A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | シリコン単結晶の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30016790A JPH04175300A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | シリコン単結晶の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04175300A true JPH04175300A (ja) | 1992-06-23 |
Family
ID=17881555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30016790A Pending JPH04175300A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | シリコン単結晶の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04175300A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0529326A (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-05 | Mitsubishi Materials Corp | シリコンウエーハの製造方法 |
| JPH11322491A (ja) * | 1998-03-09 | 1999-11-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶ウエ―ハの製造方法およびシリコン単結晶ウエ―ハ |
| JP2000053489A (ja) * | 1998-06-02 | 2000-02-22 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | パ―ティクルモニタ―用シリコン単結晶ウエ―ハの製造方法およびパ―ティクルモニタ―用シリコン単結晶ウエ―ハ |
| JP2011029578A (ja) * | 2009-03-27 | 2011-02-10 | Covalent Materials Corp | シリコンウェーハの熱処理方法及びシリコンウェーハ |
-
1990
- 1990-11-06 JP JP30016790A patent/JPH04175300A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0529326A (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-05 | Mitsubishi Materials Corp | シリコンウエーハの製造方法 |
| JPH11322491A (ja) * | 1998-03-09 | 1999-11-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン単結晶ウエ―ハの製造方法およびシリコン単結晶ウエ―ハ |
| JP2000053489A (ja) * | 1998-06-02 | 2000-02-22 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | パ―ティクルモニタ―用シリコン単結晶ウエ―ハの製造方法およびパ―ティクルモニタ―用シリコン単結晶ウエ―ハ |
| JP2011029578A (ja) * | 2009-03-27 | 2011-02-10 | Covalent Materials Corp | シリコンウェーハの熱処理方法及びシリコンウェーハ |
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