JPH04298042A - 半導体の熱処理方法 - Google Patents
半導体の熱処理方法Info
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- JPH04298042A JPH04298042A JP6353091A JP6353091A JPH04298042A JP H04298042 A JPH04298042 A JP H04298042A JP 6353091 A JP6353091 A JP 6353091A JP 6353091 A JP6353091 A JP 6353091A JP H04298042 A JPH04298042 A JP H04298042A
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の熱処理方法に
係り、特に引上げ法により製造されたシリコン単結晶及
びこのシリコン単結晶をスライスして得たウェハの熱処
理方法に関する。
係り、特に引上げ法により製造されたシリコン単結晶及
びこのシリコン単結晶をスライスして得たウェハの熱処
理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえばシリコン単結晶を、引上げ法に
よって製造すると、原料融液が入るるつぼが、通常は石
英製であることから、引上結晶中に１０×１０１７〜２
０×１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃｍ３ （旧ＡＳＴＭ表示
）程度の酸素が取り込まれる。この取り込まれた酸素は
、素子の製造工程で受ける熱処理で、過飽和となり、析
出を起こして、微小欠陥を形成する。酸素の析出による
欠陥が、不純物等のゲッタリングサイトとなり得ること
から、この酸素の析出欠陥を利用したゲッタリングは、
特に、イントリンシックゲッタリング（以下、ＩＧとい
う）と称し、クリ―ンなゲッタ―方法の一つとして広く
採用されている。ＩＧ効果を充分に発揮させるためには
、酸素析出量の精密な制御が必要とされる。しかしなが
ら実際は、引上げ中に受けた、結晶の熱履歴の差により
、熱処理工程後の酸素析出量には、ばらつきが生じるの
が通常であった。
よって製造すると、原料融液が入るるつぼが、通常は石
英製であることから、引上結晶中に１０×１０１７〜２
０×１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃｍ３ （旧ＡＳＴＭ表示
）程度の酸素が取り込まれる。この取り込まれた酸素は
、素子の製造工程で受ける熱処理で、過飽和となり、析
出を起こして、微小欠陥を形成する。酸素の析出による
欠陥が、不純物等のゲッタリングサイトとなり得ること
から、この酸素の析出欠陥を利用したゲッタリングは、
特に、イントリンシックゲッタリング（以下、ＩＧとい
う）と称し、クリ―ンなゲッタ―方法の一つとして広く
採用されている。ＩＧ効果を充分に発揮させるためには
、酸素析出量の精密な制御が必要とされる。しかしなが
ら実際は、引上げ中に受けた、結晶の熱履歴の差により
、熱処理工程後の酸素析出量には、ばらつきが生じるの
が通常であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】シリコンウェ―ハ中の
、このような酸素の析出挙動については、たとえば、エ
―エスティ―エム タ―スク フォ―ス コミッ
ティ（ＡＳＴＭ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ Ｃｏｍｍｉｔ
ｔｅｅ）の報告、シリコンウェ―ハにおける酸素析出に
関する試験」（”Ｔｅｓｔｉｎｇｆｏｒ Ｏｘｙｇｅｎ
Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ
Ｗａｆｅｒｓ ”）（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｔｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙ／Ｍａｒｃｈ１９８７．Ｐ．８５）に
記載されている。
、このような酸素の析出挙動については、たとえば、エ
―エスティ―エム タ―スク フォ―ス コミッ
ティ（ＡＳＴＭ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ Ｃｏｍｍｉｔ
ｔｅｅ）の報告、シリコンウェ―ハにおける酸素析出に
関する試験」（”Ｔｅｓｔｉｎｇｆｏｒ Ｏｘｙｇｅｎ
Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ
Ｗａｆｅｒｓ ”）（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｔｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙ／Ｍａｒｃｈ１９８７．Ｐ．８５）に
記載されている。
【０００４】これによると、種々の初期格子間酸素濃度
（以下、初期Ｏｉという）のシリコンウェ―ハに対して
、１０５０℃で１６時間の熱処理を行なう方法、あるい
は、７５０℃で４時間の熱処理を行ない、さらに１０５
０℃で１６時間の熱処理を行う方法など（詳細な条件は
表−１）いろいろな処理がなされている。このときの熱
処理前の初期Ｏｉと、熱処理前後のその変化量（以下Δ
Ｏｉという）との関係を、それぞれ図８および図９に示
す。
（以下、初期Ｏｉという）のシリコンウェ―ハに対して
、１０５０℃で１６時間の熱処理を行なう方法、あるい
は、７５０℃で４時間の熱処理を行ない、さらに１０５
０℃で１６時間の熱処理を行う方法など（詳細な条件は
表−１）いろいろな処理がなされている。このときの熱
処理前の初期Ｏｉと、熱処理前後のその変化量（以下Δ
Ｏｉという）との関係を、それぞれ図８および図９に示
す。
【０００５】
【０００６】表−１に記載の熱処理は、酸素析出量調査
のための簡易熱処理条件（以下、シミュレ―ション熱処
理という）として従来より用いられているが、これらの
シミュレ―ション熱処理によれば、ΔＯｉとデバイスの
歩留りの関係は、図１０のようになる。
のための簡易熱処理条件（以下、シミュレ―ション熱処
理という）として従来より用いられているが、これらの
シミュレ―ション熱処理によれば、ΔＯｉとデバイスの
歩留りの関係は、図１０のようになる。
【０００７】そこで、デバイス歩留りに、悪影響を与え
ない範囲の、図１０中の斜線部を満たすΔＯｉを確保す
る目的で、初期Ｏｉがほぼ同一にそろった複数のウェ―
ハに対して、通常行なわれているように、一律に６５０
℃、６０分間のＩＧ熱処理を施しても、ΔＯｉは、ウ
ェ―ハ毎にばらつきがあり、前記の範囲内に制御するこ
とができない。すなわち、初期Ｏｉに対しΔＯｉは、平
均値としてはＳ字カ―ブを描くものの、そのばらつきが
大きくなる。
ない範囲の、図１０中の斜線部を満たすΔＯｉを確保す
る目的で、初期Ｏｉがほぼ同一にそろった複数のウェ―
ハに対して、通常行なわれているように、一律に６５０
℃、６０分間のＩＧ熱処理を施しても、ΔＯｉは、ウ
ェ―ハ毎にばらつきがあり、前記の範囲内に制御するこ
とができない。すなわち、初期Ｏｉに対しΔＯｉは、平
均値としてはＳ字カ―ブを描くものの、そのばらつきが
大きくなる。
【０００８】このように、一律にＩＧ熱処理を施しても
、デバイス製造工程後の、ウェ―ハ中の酸素析出量ΔＯ
ｉは、ウェ―ハ毎にばらつきがあり、前記の範囲内に制
御することができないという問題があった。
、デバイス製造工程後の、ウェ―ハ中の酸素析出量ΔＯ
ｉは、ウェ―ハ毎にばらつきがあり、前記の範囲内に制
御することができないという問題があった。
【０００９】本発明は、デバイス製造工程後の、ウェ―
ハ中の酸素析出量ΔＯｉを均一にするためのＴＤ熱処理
方法を提供することを目的とする。
ハ中の酸素析出量ΔＯｉを均一にするためのＴＤ熱処理
方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで本発明では、前述
したように、テバイス製造工程における酸素析出量ΔＯ
ｉのばらつきという問題をなくし、所望のΔＯｉに制御
性良く収めて、デバイス歩留りの向上を図るもので、半
導体単結晶インゴットまたは、それをスライスして得た
ウェ―ハの熱処理方法において、引上げ直後の結晶中の
サ―マルドナ―濃度に対応して求められた熱処理条件で
、「サ―マルドナ―を均一化するための熱処理」（以下
ＴＤ熱処理という）を行なうようにしたことを特徴とし
ている。望ましくは、ＴＤ熱処理の温度条件を同一にそ
ろえ、サ―マルドナ―濃度の高いものほど、短時間のＴ
Ｄ熱処理を施す方法を採用すると制御性が良好となる。 すなわち、チョクラルスキ―法により製造されたシリコ
ン単結晶及び単結晶の各部から切り出した、互いにサ―
マルドナ―濃度の異なる単結晶ブロック又はウェ―ハに
対して、その引上げ直後の結晶中のサ―マルドナ―濃度
に対応して求められたＴＤ熱処理の条件（処理温度温度
及び時間）を変更し、つづく、ＩＧ熱処理及び、シミュ
レ―ションを通した後の酸素析出量ΔＯｉを所望の値に
制御する
したように、テバイス製造工程における酸素析出量ΔＯ
ｉのばらつきという問題をなくし、所望のΔＯｉに制御
性良く収めて、デバイス歩留りの向上を図るもので、半
導体単結晶インゴットまたは、それをスライスして得た
ウェ―ハの熱処理方法において、引上げ直後の結晶中の
サ―マルドナ―濃度に対応して求められた熱処理条件で
、「サ―マルドナ―を均一化するための熱処理」（以下
ＴＤ熱処理という）を行なうようにしたことを特徴とし
ている。望ましくは、ＴＤ熱処理の温度条件を同一にそ
ろえ、サ―マルドナ―濃度の高いものほど、短時間のＴ
Ｄ熱処理を施す方法を採用すると制御性が良好となる。 すなわち、チョクラルスキ―法により製造されたシリコ
ン単結晶及び単結晶の各部から切り出した、互いにサ―
マルドナ―濃度の異なる単結晶ブロック又はウェ―ハに
対して、その引上げ直後の結晶中のサ―マルドナ―濃度
に対応して求められたＴＤ熱処理の条件（処理温度温度
及び時間）を変更し、つづく、ＩＧ熱処理及び、シミュ
レ―ションを通した後の酸素析出量ΔＯｉを所望の値に
制御する
【００１１】。
【作用】上記構成によれば、各部位ごとにインゴットの
状態または、ウェ―ハの状態にスライスした後に、引上
げ直後のサ―マルドナ―濃度に応じた条件でＴＤ熱処理
を行うようにすれば、単結晶中のＴＤ濃度を均一にする
ことができ、ひいては、デバイスプロセス後の酸素の析
出量が精密に制御でき、これから作製されるデバイスの
歩留りを向上することができる。
状態または、ウェ―ハの状態にスライスした後に、引上
げ直後のサ―マルドナ―濃度に応じた条件でＴＤ熱処理
を行うようにすれば、単結晶中のＴＤ濃度を均一にする
ことができ、ひいては、デバイスプロセス後の酸素の析
出量が精密に制御でき、これから作製されるデバイスの
歩留りを向上することができる。
【００１２】このＴＤ熱処理条件は、例えば次のように
して決定する。
して決定する。
【００１３】ところで、引上げ法により、結晶中に取り
込まれた酸素の一部は、引上時の熱履歴によりドナ―化
するため、引上結晶は、予め添加した、リンやホウ素の
不純物によって決定されるはずの抵抗率を示さなくなる
。この酸素に起因し結晶中に生じるドナ―を、サ―マル
ドナ―と称している。このサ―マルドナ―は、通常、６
５０℃、３０分程度の熱処理により消去することができ
る。従って、引上げ直後の結晶中のサ―マルドナ―濃度
を求めるには、後述のようにして、引上げたままの結晶
の抵抗率と、６５０℃、３０程度でドナ―消去を行なっ
た後の抵抗率との関係を用いる。
込まれた酸素の一部は、引上時の熱履歴によりドナ―化
するため、引上結晶は、予め添加した、リンやホウ素の
不純物によって決定されるはずの抵抗率を示さなくなる
。この酸素に起因し結晶中に生じるドナ―を、サ―マル
ドナ―と称している。このサ―マルドナ―は、通常、６
５０℃、３０分程度の熱処理により消去することができ
る。従って、引上げ直後の結晶中のサ―マルドナ―濃度
を求めるには、後述のようにして、引上げたままの結晶
の抵抗率と、６５０℃、３０程度でドナ―消去を行なっ
た後の抵抗率との関係を用いる。
【００１４】本発明の実施に当たっては、まず、チョク
ラルスキ―法により製造したシリコン単結晶の各部から
抜き取ったウェ―ハの、ＩＧ熱処理前後の抵抗率より、
ＡＳＴＭ（Ｆ７２３−８２ ）を使い、キャリア濃度に
換算して差をとり、サ―マルドナ―濃度を算出する。（
Ｎ型の場合、サ―マルドナ―濃度＝ドナ―消去前のキャ
リア濃度−ドナ―消去後のキャリア濃度） 初期Ｏｉが、１２．０×１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃ
ｃと１６．７×１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃｃの場合で例
示すると、ＴＤ熱処理による、サ―マルドナ―濃度の増
加は、図２のようになる。これは、４５０℃によるＴＤ
熱処理例であるが、サ―マルドナ―の少ない単結晶でも
４５０℃のＴＤ熱処理を付与することでサ―マルドナ―
濃度を制御できることがわかる。ＴＤ熱処理は、４００
〜５００℃で施すと効果があり、特に４５０℃近くでは
、熱処理時間が短くてすむ。サ―マルドナ―濃度と、Ｉ
Ｇ処理後の各シミュレ―ション熱処理後のΔＯｉの関係
は、図３乃至５のようになり、ΔＯｉは、サ―マルドナ
―濃度が高いほど、多いということが分った。
ラルスキ―法により製造したシリコン単結晶の各部から
抜き取ったウェ―ハの、ＩＧ熱処理前後の抵抗率より、
ＡＳＴＭ（Ｆ７２３−８２ ）を使い、キャリア濃度に
換算して差をとり、サ―マルドナ―濃度を算出する。（
Ｎ型の場合、サ―マルドナ―濃度＝ドナ―消去前のキャ
リア濃度−ドナ―消去後のキャリア濃度） 初期Ｏｉが、１２．０×１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃ
ｃと１６．７×１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃｃの場合で例
示すると、ＴＤ熱処理による、サ―マルドナ―濃度の増
加は、図２のようになる。これは、４５０℃によるＴＤ
熱処理例であるが、サ―マルドナ―の少ない単結晶でも
４５０℃のＴＤ熱処理を付与することでサ―マルドナ―
濃度を制御できることがわかる。ＴＤ熱処理は、４００
〜５００℃で施すと効果があり、特に４５０℃近くでは
、熱処理時間が短くてすむ。サ―マルドナ―濃度と、Ｉ
Ｇ処理後の各シミュレ―ション熱処理後のΔＯｉの関係
は、図３乃至５のようになり、ΔＯｉは、サ―マルドナ
―濃度が高いほど、多いということが分った。
【００１５】そこで、まず、たとえば、初期Ｏｉが、１
６．０×１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃｍ３ のほぼ一定で
、サ―マルドナ―濃度が０．１／１０１５ａｔｏｍｓ
／ｃｃ〜１．６×１０１５ａｔｏｍｓ ／ｃｃと、それ
ぞれ異なるシリコンウェ―ハ毎に、４５０℃で、それぞ
れ１時間〜８時間と変化させて、ＴＤ熱処理を行なった
。その後、ＩＧ熱処理を行なってから、 ・８００℃×４時間 ｉｎ Ｎ２ ＋１０００℃×
１６時間 ｉｎ ｄｒｙ Ｏ２ （以下、熱処理Ａ
という）・９００℃×４時間 ｉｎ Ｎ２ ＋１０
００℃×１６時間 ｉｎ ｄｒｙ Ｏ２ （以下、
熱処理Ｂという）・１０００℃×１６時間 ｉｎ
ｄｒｙ Ｏ２ （以下、熱処理Ｃという） の各シミュレ―ション熱処理を施し、それぞれ、酸素析
出量ΔＯｉをみると、図５のようになる。
６．０×１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃｍ３ のほぼ一定で
、サ―マルドナ―濃度が０．１／１０１５ａｔｏｍｓ
／ｃｃ〜１．６×１０１５ａｔｏｍｓ ／ｃｃと、それ
ぞれ異なるシリコンウェ―ハ毎に、４５０℃で、それぞ
れ１時間〜８時間と変化させて、ＴＤ熱処理を行なった
。その後、ＩＧ熱処理を行なってから、 ・８００℃×４時間 ｉｎ Ｎ２ ＋１０００℃×
１６時間 ｉｎ ｄｒｙ Ｏ２ （以下、熱処理Ａ
という）・９００℃×４時間 ｉｎ Ｎ２ ＋１０
００℃×１６時間 ｉｎ ｄｒｙ Ｏ２ （以下、
熱処理Ｂという）・１０００℃×１６時間 ｉｎ
ｄｒｙ Ｏ２ （以下、熱処理Ｃという） の各シミュレ―ション熱処理を施し、それぞれ、酸素析
出量ΔＯｉをみると、図５のようになる。
【００１６】すなわち、ΔＯｉをそろえるためには、Ｔ
Ｄ熱処理により、サ―マルドナ―濃度を一定して制御し
ておくことが重要である。
Ｄ熱処理により、サ―マルドナ―濃度を一定して制御し
ておくことが重要である。
【００１７】従って、図２のグラフを用いると、結晶引
上げ直後のサ―マルドナ―濃度の異なるシリコン単結晶
インゴッド中の各部位ごとに、ＴＤ熱処理条件（温度、
時間）を求めることができる。このようにして求めた条
件を用いて、インゴットまたは、ウェ―ハの各部位ごと
にＴＤ熱処理を行なえば、単結晶中のＴＤ濃度を均一に
することができ、ひいては、デバイスプロセス後の酸素
の析出量が精密に制御でき、これから作製されるデバイ
スの歩留りが向上することになる。
上げ直後のサ―マルドナ―濃度の異なるシリコン単結晶
インゴッド中の各部位ごとに、ＴＤ熱処理条件（温度、
時間）を求めることができる。このようにして求めた条
件を用いて、インゴットまたは、ウェ―ハの各部位ごと
にＴＤ熱処理を行なえば、単結晶中のＴＤ濃度を均一に
することができ、ひいては、デバイスプロセス後の酸素
の析出量が精密に制御でき、これから作製されるデバイ
スの歩留りが向上することになる。
【００１８】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【００１９】まず通常のＣＺ法により引上げたシリコン
単結晶を図１（ａ） に示すように、６つのブロックＢ
１ 〜Ｂ６ に分断し、各ブロックについてスライスし
ウェーハを得るとともに、各シリコン単結晶ブロックの
中の初期格子間酸素濃度Ｏｉを測定する。
単結晶を図１（ａ） に示すように、６つのブロックＢ
１ 〜Ｂ６ に分断し、各ブロックについてスライスし
ウェーハを得るとともに、各シリコン単結晶ブロックの
中の初期格子間酸素濃度Ｏｉを測定する。
【００２０】その結果は、概ね（１６．５±０．５）×
１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃｃで、引上げ単結晶の長さ方
向にわたってのサ―マルドナ―濃度は、単結晶の長さ方
向に適当に分けた各ブロックについて、平均値をとって
表すと、第２表のようになる。
１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃｃで、引上げ単結晶の長さ方
向にわたってのサ―マルドナ―濃度は、単結晶の長さ方
向に適当に分けた各ブロックについて、平均値をとって
表すと、第２表のようになる。
【００２１】
【００２２】そこで、図２に従ってサ―マルドナ―濃度
を１．５×１０１５ａｔｏｍｓ ／ｃｃに均一にする場
合は、各ブロック毎に、４５０℃におけるＴＤ熱処理を
第３表のようにすれば良い。
を１．５×１０１５ａｔｏｍｓ ／ｃｃに均一にする場
合は、各ブロック毎に、４５０℃におけるＴＤ熱処理を
第３表のようにすれば良い。
【００２３】
【００２４】ここで、酸素析出量ΔＯｉが、熱処理Ａの
シミュレ―ション熱処理後では、８×１０１７ａｔｏｍ
ｓ ／ｃｃ以上が、熱処理Ｂのシミュレ―ション熱処理
後では、４×１０１７〜６×１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃ
ｃが、熱処理Ｃのシミュレ―ション熱処理後では、３×
１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃｃ以下が、デバイス作製上、
最も適した値であることが判っている場合、単結晶のト
ップ側からＢ１ 〜Ｂ６ の各ブロックでの平均サ―マ
ルドナ―濃度は、表３のＴＤ熱処理により１．５×１０
１５ａｔｏｍｓ ／ｃｃに均一化されているため、図３
乃至５より、６２５℃２ｈｒのＩＧ熱処理を施した。
シミュレ―ション熱処理後では、８×１０１７ａｔｏｍ
ｓ ／ｃｃ以上が、熱処理Ｂのシミュレ―ション熱処理
後では、４×１０１７〜６×１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃ
ｃが、熱処理Ｃのシミュレ―ション熱処理後では、３×
１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃｃ以下が、デバイス作製上、
最も適した値であることが判っている場合、単結晶のト
ップ側からＢ１ 〜Ｂ６ の各ブロックでの平均サ―マ
ルドナ―濃度は、表３のＴＤ熱処理により１．５×１０
１５ａｔｏｍｓ ／ｃｃに均一化されているため、図３
乃至５より、６２５℃２ｈｒのＩＧ熱処理を施した。
【００２５】このようにしてＴＤ熱処理およびＩＧ処理
後、このウェ―ハについて、各シミュレ―ション熱処理
を行なった結果、酸素析出量ΔＯｉと初期Ｏｉとの関係
は図６（ａ） に示すようになった。
後、このウェ―ハについて、各シミュレ―ション熱処理
を行なった結果、酸素析出量ΔＯｉと初期Ｏｉとの関係
は図６（ａ） に示すようになった。
【００２６】比較のために、従来どおりの、ＴＤ熱処理
を施さずに、ＩＧ熱処理を行なったものについて、各シ
ミュレ―ション熱処理を行なった結果、酸素析出量ΔＯ
ｉのバラツキは、図６（ｂ） に示すようになった。
を施さずに、ＩＧ熱処理を行なったものについて、各シ
ミュレ―ション熱処理を行なった結果、酸素析出量ΔＯ
ｉのバラツキは、図６（ｂ） に示すようになった。
【００２７】本実施例による、デバイス歩留りは、前記
従来のそれと比較すると、約１０％向上する。
従来のそれと比較すると、約１０％向上する。
【００２８】本実施例からも分るように、本発明の方法
に従ってＴＤ熱処理条件をもとめ、ＩＧ熱処理の前にＴ
Ｄ熱処理を行なえば、その後のデバイス製造工程におい
て、酸素析出量にバラツキを起こさず、デバイスの製造
歩留りを向上させることができる。
に従ってＴＤ熱処理条件をもとめ、ＩＧ熱処理の前にＴ
Ｄ熱処理を行なえば、その後のデバイス製造工程におい
て、酸素析出量にバラツキを起こさず、デバイスの製造
歩留りを向上させることができる。
【００２９】本実施例は、初期Ｏｉが（１６．５±０．
５）×１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃｃである場合について
説明したが、これ以外の初期酸素濃度のウェ―ハに対し
ても同様の効果が確認されている。
５）×１０１７ａｔｏｍｓ ／ｃｃである場合について
説明したが、これ以外の初期酸素濃度のウェ―ハに対し
ても同様の効果が確認されている。
【００３０】上記実施例は、６５０℃付近の低温熱処理
による酸素析出を誘起させる、ＩＧ効果を付与したが、
あらかじめ、高温（通常１１００℃以上）熱処理による
酸素の外方向拡散を行なってから、低温の熱処理を施す
、いわゆる２ステップＩＧについても同様に適用できる
。
による酸素析出を誘起させる、ＩＧ効果を付与したが、
あらかじめ、高温（通常１１００℃以上）熱処理による
酸素の外方向拡散を行なってから、低温の熱処理を施す
、いわゆる２ステップＩＧについても同様に適用できる
。
【００３１】２ステップＩＧの場合のサ―マルドナ―濃
度と、酸素析出量との関連は、図１１に例示した。この
図は、高温（１１７５℃）と低温（７００℃）の２ステ
ップＩＧ処理後、熱処理Ｃのシミュレ―ションを施した
場合を示しているが、前記の実施例と同様、サ―マルド
ナ―濃度の増加にともない、酸素析出量も増加する。す
なわち、２ステップＩＧの場合でも、ＩＧ熱処理の前で
ＴＤ熱処理の前へＴＤ熱処理を行なって、サ―マルドナ
―濃度を均一化することが、酸素析出量の精密なコント
ロ―ルをするのに、有効である。
度と、酸素析出量との関連は、図１１に例示した。この
図は、高温（１１７５℃）と低温（７００℃）の２ステ
ップＩＧ処理後、熱処理Ｃのシミュレ―ションを施した
場合を示しているが、前記の実施例と同様、サ―マルド
ナ―濃度の増加にともない、酸素析出量も増加する。す
なわち、２ステップＩＧの場合でも、ＩＧ熱処理の前で
ＴＤ熱処理の前へＴＤ熱処理を行なって、サ―マルドナ
―濃度を均一化することが、酸素析出量の精密なコント
ロ―ルをするのに、有効である。
【００３２】上記実施例では、ＴＤ熱処理をウェ―ハ切
断後に行なった場合について説明したが、表−１のＢ１
，Ｂ２ ……のブロックごとに、インゴットのまま、
ＴＤ熱処理を行なっても同様の効果があることがわかっ
た。
断後に行なった場合について説明したが、表−１のＢ１
，Ｂ２ ……のブロックごとに、インゴットのまま、
ＴＤ熱処理を行なっても同様の効果があることがわかっ
た。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、サ―マルドナ―濃度を
一定に制御するためのＴＤ熱処理を、ＩＧ熱処理前に実
施する引上げ後の結晶中のサ―マルドナ―濃度に対応し
た条件で行うようにしているため、最終製品であるデバ
イス歩留りを向上させることができた。また、このよう
にすれば、一本の単結晶インゴットの利用率を上げるこ
とができ、生産性が向上する。
一定に制御するためのＴＤ熱処理を、ＩＧ熱処理前に実
施する引上げ後の結晶中のサ―マルドナ―濃度に対応し
た条件で行うようにしているため、最終製品であるデバ
イス歩留りを向上させることができた。また、このよう
にすれば、一本の単結晶インゴットの利用率を上げるこ
とができ、生産性が向上する。
【図１】本発明の方法によって引上げ単結晶の各固化率
におけるブロック分割結晶中のサ―マルドナ―濃度の説
明図。
におけるブロック分割結晶中のサ―マルドナ―濃度の説
明図。
【図２】サーマルドナー発生量と熱処理時間との関係を
示す図
示す図
【図３】酸素析出核を誘起させるための熱処理時間と、
その後の、各シミュレ―ション後のΔＯｉとの関係を示
す図。
その後の、各シミュレ―ション後のΔＯｉとの関係を示
す図。
【図４】酸素析出核を誘起させるための熱処理時間と、
その後の、各シミュレ―ション後のΔＯｉとの関係を示
す図。
その後の、各シミュレ―ション後のΔＯｉとの関係を示
す図。
【図５】酸素析出核を誘起させるための熱処理時間と、
その後の、各シミュレ―ション後のΔＯｉとの関係を示
す図。
その後の、各シミュレ―ション後のΔＯｉとの関係を示
す図。
【図６】本発明実施例の方法で形成したウェハのＩＧ処
理後の酸素析出量のばらつきと従来例のの方法で形成し
たウェハのＩＧ処理後の酸素析出量のばらつきとを示す
図
理後の酸素析出量のばらつきと従来例のの方法で形成し
たウェハのＩＧ処理後の酸素析出量のばらつきとを示す
図
【図７】サ―マルドナ―濃度と各シミュレ―ション後の
ΔＯｉとの関係を示す図。
ΔＯｉとの関係を示す図。
【図８】初期ΔＯｉとΔＯｉとの関係を示す図。
【図９】初期ΔＯｉとΔＯｉとの関係を示す図。
【図１０】ΔＯｉとデバイス歩留りの関係を示す図。
【図１１】２ステップＩＧの場合のサ―マルドナ―濃度
と、酸素析出量との関係を示す図。
と、酸素析出量との関係を示す図。
Ｂ１ 〜Ｂ６ ブロック
Claims (4)
- 【請求項１】 石英るつぼ内融液から引上げ法により
育成した半導体単結晶インゴットを、引上げ後の結晶中
のサ―マルドナ―濃度に対応して求められた条件で、サ
―マルドナ―濃度を均一化するための熱処理を施す均一
化熱処理工程とこの後、ＩＧ（イントリンシックゲッタ
リング）処理を施すＩＧ熱処理工程とを含むことを特徴
とする半導体の熱処理方法。 - 【請求項２】 前記均一化熱処理工程は、温度一定で
、引上げ後の結晶中のサ―マルドナ―濃度に対応して求
められた条件となるように、時間を変化させる熱処理工
程であることを特徴とする請求項１に記載の半導体の熱
処理方法。 - 【請求項３】 石英るつぼ内融液から引上げ法により
育成した半導体単結晶をスライスして得たウェ―ハを、
引上げ後のウェ―ハ中のサ―マルドナ―濃度に対応して
求められた条件で、サ―マルドナ―濃度を均一化するた
めの熱処理を施す均一化熱処理工程とこの後、ＩＧ（イ
ントリンシックゲッタリング）処理を施すＩＧ熱処理工
程とを含むことを特徴とする半導体の熱処理方法。 - 【請求項４】 前記均一化熱処理工程は、温度一定で
、引上げ後の結晶中のサ―マルドナ―濃度に対応して求
められた条件となるように、時間を変化させる熱処理工
程であることを特徴とする請求項３に記載の半導体の熱
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6353091A JPH04298042A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 半導体の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6353091A JPH04298042A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 半導体の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298042A true JPH04298042A (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=13231866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6353091A Pending JPH04298042A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 半導体の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04298042A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005071144A1 (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-04 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | シリコン単結晶中の酸素析出挙動予測方法、シリコン単結晶の製造パラメータ決定方法、シリコン単結晶中の酸素析出挙動予測用プログラムを記憶する記憶媒体 |
| WO2007013189A1 (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-01 | Sumco Corporation | シリコンウェーハおよびその製造方法 |
| JP2007273647A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Ｉｇｂｔの製造方法 |
| JP2010034303A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Sumco Corp | 半導体ウェーハの製造方法 |
| JP2015514217A (ja) * | 2012-04-06 | 2015-05-18 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブＣｏｍｍｉｓｓａｒｉａｔ Ａｌ’Ｅｎｅｒｇｉｅ Ａｔｏｍｉｑｕｅ Ｅｔ Ａｕｘ Ｅｎｅｒｇｉｅｓａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ | 半導体試料での格子間酸素濃度の決定 |
| EP2912215A1 (fr) * | 2012-10-23 | 2015-09-02 | Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives | Procede de formation d'un lingot en silicium dopé de resistivite uniforme. |
| JP2016532291A (ja) * | 2013-08-02 | 2016-10-13 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブＣｏｍｍｉｓｓａｒｉａｔ Ａ Ｌ’Ｅｎｅｒｇｉｅ Ａｔｏｍｉｑｕｅ Ｅｔ Ａｕｘ Ｅｎｅｒｇｉｅｓ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ | インゴットにおけるウェハの位置を決定する方法 |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP6353091A patent/JPH04298042A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005071144A1 (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-04 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | シリコン単結晶中の酸素析出挙動予測方法、シリコン単結晶の製造パラメータ決定方法、シリコン単結晶中の酸素析出挙動予測用プログラムを記憶する記憶媒体 |
| JPWO2005071144A1 (ja) * | 2004-01-27 | 2007-09-06 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | シリコン単結晶中の酸素析出挙動予測方法、シリコン単結晶の製造パラメータ決定方法、シリコン単結晶中の酸素析出挙動予測用プログラムを記憶する記憶媒体 |
| US8246744B2 (en) | 2004-01-27 | 2012-08-21 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Method for predicting precipitation behavior of oxygen in silicon single crystal, method for determining production parameter of silicon single crystal, and storage medium for storing program for predicting precipitation behavior of oxygen in silicon single crystal |
| WO2007013189A1 (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-01 | Sumco Corporation | シリコンウェーハおよびその製造方法 |
| EP1909315A1 (en) * | 2005-07-27 | 2008-04-09 | SUMCO Corporation | Silicon wafer and process for producing the same |
| EP1909315A4 (en) * | 2005-07-27 | 2008-11-26 | Sumco Corp | SILICON PLATE AND METHOD FOR PRODUCING SAME |
| JP2007273647A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Ｉｇｂｔの製造方法 |
| JP2010034303A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Sumco Corp | 半導体ウェーハの製造方法 |
| JP2015514217A (ja) * | 2012-04-06 | 2015-05-18 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブＣｏｍｍｉｓｓａｒｉａｔ Ａｌ’Ｅｎｅｒｇｉｅ Ａｔｏｍｉｑｕｅ Ｅｔ Ａｕｘ Ｅｎｅｒｇｉｅｓａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ | 半導体試料での格子間酸素濃度の決定 |
| EP2912215A1 (fr) * | 2012-10-23 | 2015-09-02 | Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives | Procede de formation d'un lingot en silicium dopé de resistivite uniforme. |
| JP2016500641A (ja) * | 2012-10-23 | 2016-01-14 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブＣｏｍｍｉｓｓａｒｉａｔ Ａｌ’Ｅｎｅｒｇｉｅ Ａｔｏｍｉｑｕｅ Ｅｔ Ａｕｘ Ｅｎｅｒｇｉｅｓａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ | 一様な抵抗を有するドーピングされたシリコンインゴットを形成する方法 |
| JP2016532291A (ja) * | 2013-08-02 | 2016-10-13 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブＣｏｍｍｉｓｓａｒｉａｔ Ａ Ｌ’Ｅｎｅｒｇｉｅ Ａｔｏｍｉｑｕｅ Ｅｔ Ａｕｘ Ｅｎｅｒｇｉｅｓ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ | インゴットにおけるウェハの位置を決定する方法 |
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