JPH0697251A - シリコン単結晶の品質評価方法 - Google Patents
シリコン単結晶の品質評価方法Info
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- JPH0697251A JPH0697251A JP26824792A JP26824792A JPH0697251A JP H0697251 A JPH0697251 A JP H0697251A JP 26824792 A JP26824792 A JP 26824792A JP 26824792 A JP26824792 A JP 26824792A JP H0697251 A JPH0697251 A JP H0697251A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＺ法で得られたシリコン単結晶中に存在す
る大きな酸素析出物を感度良く検出できる方法を提供す
る。 【構成】 シリコン単結晶をドライＯ2 雰囲気中９００
〜１０５０℃で３０〜３００分間熱処理し、次いでウェ
ットＯ2 雰囲気中１１００〜１２００℃で３０〜２００
分間熱処理する。このシリコン単結晶を希フッ酸で処理
して表面の酸化膜を除去したのち、セコ液に１〜３０分
間浸漬して〈１００〉面を選択的にエッチングし、最後
に光学顕微鏡により、シリコン単結晶表面上に現われた
ＯＳＦの個数を調べる。 【効果】 前記２段の熱処理により、シリコン単結晶中
の大きな酸素析出物が選択的なＯＳＦとなってシリコン
単結晶表面上に現われるので、シリコン単結晶の品質検
査を高感度に行うことができる。
る大きな酸素析出物を感度良く検出できる方法を提供す
る。 【構成】 シリコン単結晶をドライＯ2 雰囲気中９００
〜１０５０℃で３０〜３００分間熱処理し、次いでウェ
ットＯ2 雰囲気中１１００〜１２００℃で３０〜２００
分間熱処理する。このシリコン単結晶を希フッ酸で処理
して表面の酸化膜を除去したのち、セコ液に１〜３０分
間浸漬して〈１００〉面を選択的にエッチングし、最後
に光学顕微鏡により、シリコン単結晶表面上に現われた
ＯＳＦの個数を調べる。 【効果】 前記２段の熱処理により、シリコン単結晶中
の大きな酸素析出物が選択的なＯＳＦとなってシリコン
単結晶表面上に現われるので、シリコン単結晶の品質検
査を高感度に行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン単結晶表面に
酸化誘起積層欠陥（以下、ＯＳＦという）を発生させる
ことにより、該単結晶の品質を評価する方法に関する。
酸化誘起積層欠陥（以下、ＯＳＦという）を発生させる
ことにより、該単結晶の品質を評価する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トランジスタやＩＣ等の半導体装
置には、シリコン単結晶ウェーハ（以下、ウェーハと略
す）が使用されている。
置には、シリコン単結晶ウェーハ（以下、ウェーハと略
す）が使用されている。
【０００３】このようなシリコン単結晶は一般にＣＺ法
により製造される。ＣＺ法では、結晶成長時に製造装置
のるつぼ材質から酸素原子が格子間酸素として結晶中に
混入するが、この格子間酸素は、デバイスプロセスにお
いて有用な二つの役割、すなわち転位の固着作用および
析出物によるＩＧ (intrinsic gettering)効果の作用を
している。このため、結晶中の格子間酸素濃度の制御
や、結晶内の分布状態はデバイスの特性にとって重要で
ある。また、結晶中の格子間酸素は、過飽和に含まれて
いる場合には、析出して酸素析出物となる。さらに、こ
のうちの一部は大きな酸素析出物となり、これがデバイ
スプロセス後にウェーハの表面近傍にＯＳＦを形成さ
せ、かかるＯＳＦはデバイスの特性を劣化させ、かつ歩
留りを低下させる原因となることがある。従って、シリ
コン単結晶中の大きな酸素析出物に起因するＯＳＦにつ
いては、その混入割合を、デバイスプロセスに投入する
前に把握することが重要であるが、従来技術ではその検
出感度が不十分であり、また、検出操作が面倒であると
いう欠点があった。
により製造される。ＣＺ法では、結晶成長時に製造装置
のるつぼ材質から酸素原子が格子間酸素として結晶中に
混入するが、この格子間酸素は、デバイスプロセスにお
いて有用な二つの役割、すなわち転位の固着作用および
析出物によるＩＧ (intrinsic gettering)効果の作用を
している。このため、結晶中の格子間酸素濃度の制御
や、結晶内の分布状態はデバイスの特性にとって重要で
ある。また、結晶中の格子間酸素は、過飽和に含まれて
いる場合には、析出して酸素析出物となる。さらに、こ
のうちの一部は大きな酸素析出物となり、これがデバイ
スプロセス後にウェーハの表面近傍にＯＳＦを形成さ
せ、かかるＯＳＦはデバイスの特性を劣化させ、かつ歩
留りを低下させる原因となることがある。従って、シリ
コン単結晶中の大きな酸素析出物に起因するＯＳＦにつ
いては、その混入割合を、デバイスプロセスに投入する
前に把握することが重要であるが、従来技術ではその検
出感度が不十分であり、また、検出操作が面倒であると
いう欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来から知られている
ウェーハ評価方法は、ウェーハに所定の熱処理を施すこ
とによりウェーハ表面にＯＳＦを発生させ、このＯＳＦ
発生数を顕微鏡観察によって数えることであったが、従
来の熱処理方法では、大きな酸素析出物からＯＳＦを発
生させる効果が低く、デバイスプロセスが終了してはじ
めて判明することがあった。
ウェーハ評価方法は、ウェーハに所定の熱処理を施すこ
とによりウェーハ表面にＯＳＦを発生させ、このＯＳＦ
発生数を顕微鏡観察によって数えることであったが、従
来の熱処理方法では、大きな酸素析出物からＯＳＦを発
生させる効果が低く、デバイスプロセスが終了してはじ
めて判明することがあった。
【０００５】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、前記熱処理によりウェーハ評価方法を
改善し、大きな酸素析出物の混入割合をデバイスプロセ
スに投入しなくても効果的に把握することができる方法
を提供することにある。
で、その目的は、前記熱処理によりウェーハ評価方法を
改善し、大きな酸素析出物の混入割合をデバイスプロセ
スに投入しなくても効果的に把握することができる方法
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のシリコン単結晶
の品質評価方法は、シリコン単結晶表面に酸化誘起積層
欠陥（ＯＳＦ）を発生させることにより、該単結晶の品
質を高感度に検出するための熱処理方法として、シリコ
ン単結晶に９００〜１０５０℃で３０〜３００分間、第
１段熱処理を施し、次いで１１００〜１２００℃で３０
〜２００分間、第２段熱処理を施すことを特徴とする。
の品質評価方法は、シリコン単結晶表面に酸化誘起積層
欠陥（ＯＳＦ）を発生させることにより、該単結晶の品
質を高感度に検出するための熱処理方法として、シリコ
ン単結晶に９００〜１０５０℃で３０〜３００分間、第
１段熱処理を施し、次いで１１００〜１２００℃で３０
〜２００分間、第２段熱処理を施すことを特徴とする。
【０００７】次に、本発明によるウェーハ評価方法の実
施態様を図１をもとに説明する。まず、ＣＺ法により結
晶面として〈１００〉面を有するＮ型シリコン単結晶の
インゴットまたはＰ型シリコン単結晶のインゴットを作
製し、これを通常法によりスライス、研磨、洗浄して鏡
面ウェーハのサンプルを用意する。このサンプルを第１
段熱処理工程で処理する。この場合、処理温度は９００
〜１０５０℃、処理時間は３０〜３００分とする。次い
で、サンプルを第２段熱処理工程で処理温度１１００〜
１２００℃、処理時間３０〜２００分として処理する。
施態様を図１をもとに説明する。まず、ＣＺ法により結
晶面として〈１００〉面を有するＮ型シリコン単結晶の
インゴットまたはＰ型シリコン単結晶のインゴットを作
製し、これを通常法によりスライス、研磨、洗浄して鏡
面ウェーハのサンプルを用意する。このサンプルを第１
段熱処理工程で処理する。この場合、処理温度は９００
〜１０５０℃、処理時間は３０〜３００分とする。次い
で、サンプルを第２段熱処理工程で処理温度１１００〜
１２００℃、処理時間３０〜２００分として処理する。
【０００８】熱処理後のサンプルを希フッ酸に浸漬する
ことにより、熱処理で形成された酸化膜（ＳｉＯ2 ）を
溶解除去する。次いで、濃度４９％の希フッ酸と濃度
０．１５モル％の重クロム酸カリウム水溶液との混合
液、すなわちセコ液〔組成：ＨＦ１００ｃｃ，Ｋ2 Ｃｒ
2 Ｏ7 水溶液（０．１５モル％）５０ｃｃ〕に２〜３０
分間浸漬して、〈１００〉面を選択的にエッチング（セ
コエッチング）する。最後に、光学顕微鏡によりエッチ
ング面を観察し、ＯＳＦ密度（単位面積当たりの大粒径
ＯＳＦの発生個数）を測定する。別に、このＯＳＦ密度
の上限値、すなわちウェーハを半導体装置として使用し
た場合に正常な特性値を得ることができる上限値を設定
しておき、ＯＳＦ密度が上限値以内であれば、このウェ
ーハは「合格」、これを超えたものは「不合格」と判定
する。
ことにより、熱処理で形成された酸化膜（ＳｉＯ2 ）を
溶解除去する。次いで、濃度４９％の希フッ酸と濃度
０．１５モル％の重クロム酸カリウム水溶液との混合
液、すなわちセコ液〔組成：ＨＦ１００ｃｃ，Ｋ2 Ｃｒ
2 Ｏ7 水溶液（０．１５モル％）５０ｃｃ〕に２〜３０
分間浸漬して、〈１００〉面を選択的にエッチング（セ
コエッチング）する。最後に、光学顕微鏡によりエッチ
ング面を観察し、ＯＳＦ密度（単位面積当たりの大粒径
ＯＳＦの発生個数）を測定する。別に、このＯＳＦ密度
の上限値、すなわちウェーハを半導体装置として使用し
た場合に正常な特性値を得ることができる上限値を設定
しておき、ＯＳＦ密度が上限値以内であれば、このウェ
ーハは「合格」、これを超えたものは「不合格」と判定
する。
【０００９】前記熱処理の雰囲気は特に限定されるもの
ではなく、第１段、第２段熱処理のいずれも乾燥酸素
（ドライＯ2 ）またはＯ2 ガス中に水蒸気を含むウェッ
トＯ2が使用できるが、第１段熱処理ではドライＯ2 の
方が操作が簡便で好ましく、第２段熱処理ではウェット
Ｏ2 の方が、ＯＳＦの長さがドライＯ2 に比べて長くな
り光学顕微鏡による観察が容易となるので好ましい。熱
処理工程における昇温速度、降温速度も特に限定され
ず、２℃／分以上に設定すればよい。
ではなく、第１段、第２段熱処理のいずれも乾燥酸素
（ドライＯ2 ）またはＯ2 ガス中に水蒸気を含むウェッ
トＯ2が使用できるが、第１段熱処理ではドライＯ2 の
方が操作が簡便で好ましく、第２段熱処理ではウェット
Ｏ2 の方が、ＯＳＦの長さがドライＯ2 に比べて長くな
り光学顕微鏡による観察が容易となるので好ましい。熱
処理工程における昇温速度、降温速度も特に限定され
ず、２℃／分以上に設定すればよい。
【００１０】
【作用】前記所定の条件で熱処理することにより、シリ
コン単結晶表面近傍に存在する酸素析出物のうち比較的
小粒径のものはさらに小さくなり消滅するため、半導体
装置の特性に悪影響を及ぼすことはない。これに対し比
較的大粒径のものは、第１段熱処理によって成長しＯＳ
Ｆの核となり、第２段の熱処理によりＯＳＦが発生する
と共に、ＯＳＦの成長が進んでさらに大きくなりウェー
ハ表面に面状欠陥として現われる。従来の熱処理条件で
は、大きな酸素析出物からＯＳＦを発生させる割合が小
さいので、十分な検出能力がなかったが、本発明の熱処
理条件では酸素析出物のうち半導体装置の特性を悪化さ
せる大粒径のもののみが選択的に効率よくＯＳＦとして
成長するので、大粒径の酸素析出物を十分高感度に検出
することができる。
コン単結晶表面近傍に存在する酸素析出物のうち比較的
小粒径のものはさらに小さくなり消滅するため、半導体
装置の特性に悪影響を及ぼすことはない。これに対し比
較的大粒径のものは、第１段熱処理によって成長しＯＳ
Ｆの核となり、第２段の熱処理によりＯＳＦが発生する
と共に、ＯＳＦの成長が進んでさらに大きくなりウェー
ハ表面に面状欠陥として現われる。従来の熱処理条件で
は、大きな酸素析出物からＯＳＦを発生させる割合が小
さいので、十分な検出能力がなかったが、本発明の熱処
理条件では酸素析出物のうち半導体装置の特性を悪化さ
せる大粒径のもののみが選択的に効率よくＯＳＦとして
成長するので、大粒径の酸素析出物を十分高感度に検出
することができる。
【００１１】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。 実施例１ サンプルとして［表１］に示す特性を有する、ＣＺ法に
よるシリコンウェーハを用い、第１段熱処理の処理時間
を１時間に、第２段熱処理の処理温度×処理時間を１２
００℃×１００分にそれぞれ固定し、第１段熱処理の処
理温度を９００℃，１０００℃および１１００℃の３条
件として熱処理を行った。
明する。 実施例１ サンプルとして［表１］に示す特性を有する、ＣＺ法に
よるシリコンウェーハを用い、第１段熱処理の処理時間
を１時間に、第２段熱処理の処理温度×処理時間を１２
００℃×１００分にそれぞれ固定し、第１段熱処理の処
理温度を９００℃，１０００℃および１１００℃の３条
件として熱処理を行った。
【００１２】
【表１】
【００１３】前記処理時の加熱炉内の温度および炉内雰
囲気は図２に示すとおりで、８００℃に保たれ、雰囲気
ガスをドライＯ2 とした加熱炉にNo. Ａ1 ，Ａ2 ，
Ａ3 ，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 のサンプルをセットし、５℃／
分の昇温速度でＴ℃（９００℃，１０００℃または１１
００℃）に加温し、この温度に１時間保持して第１段熱
処理を施したのち、水蒸気の供給と昇温速度５℃／分の
加温とを並行的に行って炉内を１２００℃のウェットＯ
2 の雰囲気とし、この温度に１００分間保持して第２段
熱処理を行い、次いでドライＯ2 の雰囲気で２℃／分の
降温速度で炉内を８００℃に減温したのち、サンプルを
取り出した。
囲気は図２に示すとおりで、８００℃に保たれ、雰囲気
ガスをドライＯ2 とした加熱炉にNo. Ａ1 ，Ａ2 ，
Ａ3 ，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 のサンプルをセットし、５℃／
分の昇温速度でＴ℃（９００℃，１０００℃または１１
００℃）に加温し、この温度に１時間保持して第１段熱
処理を施したのち、水蒸気の供給と昇温速度５℃／分の
加温とを並行的に行って炉内を１２００℃のウェットＯ
2 の雰囲気とし、この温度に１００分間保持して第２段
熱処理を行い、次いでドライＯ2 の雰囲気で２℃／分の
降温速度で炉内を８００℃に減温したのち、サンプルを
取り出した。
【００１４】各サンプルについて上記した方法により、
グループＡのウェーハとグループＢのウェーハのＯＳＦ
密度（ＯＳＦの個数／ｃｍ2 ）を測定した。結果を図３
に示す。図３から明らかなことは、ＯＳＦ密度はグルー
プＡの値の方がグループＢに比べ高くなることである。
グループＡのウェーハとグループＢのウェーハのＯＳＦ
密度（ＯＳＦの個数／ｃｍ2 ）を測定した。結果を図３
に示す。図３から明らかなことは、ＯＳＦ密度はグルー
プＡの値の方がグループＢに比べ高くなることである。
【００１５】実施例２ 前記サンプルNo. Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3
を使用して熱処理を行い、ウェーハ表面のＯＳＦ密度を
測定した。この場合、第１段熱処理の処理温度を１００
０℃に固定し、処理時間ｔは０，１，５，１０および１
６時間の５条件とし、他の条件はすべて実施例１と全く
同一に設定した。結果を図４に示す。図４から明らかな
ことは、第１段熱処理の処理時間を１〜１６時間とする
ことにより、グループＡのＯＳＦ密度が飽和値になる
か、または飽和値に近づくことである。そこで、図４を
見ると、第１段の熱処理時間の経過とともにグループＡ
のＯＳＦ密度も増加するが、グループＢのＯＳＦ密度も
増加し、その差は時間の経過とともに小さくなってい
る。観察したいのは熱処理時間を増加しても飽和してし
まうような析出物半径が一定値以上の大きいＯＳＦであ
り、２つのグループのＯＳＦとの密度差が大きいところ
で観察すれば、真に観察したいＯＳＦ密度が観察できる
ことがわかる。従って、熱処理に要する時間をできるだ
け短縮しようとすれば、第１段熱処理の処理時間を３０
〜３００分とすることが好ましいといえる。
を使用して熱処理を行い、ウェーハ表面のＯＳＦ密度を
測定した。この場合、第１段熱処理の処理温度を１００
０℃に固定し、処理時間ｔは０，１，５，１０および１
６時間の５条件とし、他の条件はすべて実施例１と全く
同一に設定した。結果を図４に示す。図４から明らかな
ことは、第１段熱処理の処理時間を１〜１６時間とする
ことにより、グループＡのＯＳＦ密度が飽和値になる
か、または飽和値に近づくことである。そこで、図４を
見ると、第１段の熱処理時間の経過とともにグループＡ
のＯＳＦ密度も増加するが、グループＢのＯＳＦ密度も
増加し、その差は時間の経過とともに小さくなってい
る。観察したいのは熱処理時間を増加しても飽和してし
まうような析出物半径が一定値以上の大きいＯＳＦであ
り、２つのグループのＯＳＦとの密度差が大きいところ
で観察すれば、真に観察したいＯＳＦ密度が観察できる
ことがわかる。従って、熱処理に要する時間をできるだ
け短縮しようとすれば、第１段熱処理の処理時間を３０
〜３００分とすることが好ましいといえる。
【００１６】実施例３ 前記サンプルNo. Ａ3 を使用し、第１段熱処理の処理温
度を９００℃、１０００℃の２条件、処理時間を０，
１，５，１０および１６時間の５条件とした以外の条件
はすべて実施例１と全く同一に設定して熱処理を行い、
ＯＳＦ密度を測定した。結果を図５に示す。図５もま
た、第１段熱処理の条件を９００〜１０５０℃×３０〜
３００分とするのが好ましいことを裏づけている。
度を９００℃、１０００℃の２条件、処理時間を０，
１，５，１０および１６時間の５条件とした以外の条件
はすべて実施例１と全く同一に設定して熱処理を行い、
ＯＳＦ密度を測定した。結果を図５に示す。図５もま
た、第１段熱処理の条件を９００〜１０５０℃×３０〜
３００分とするのが好ましいことを裏づけている。
【００１７】前記No. Ａ3 のサンプルについて、下記
［表２］に示す条件で熱処理したウェーハの欠陥を調べ
た。この面状欠陥の調査は、図１のプロセスに従って酸
化膜除去およびエッチング（３０分）を行い、該エッチ
ング面（ウェーハ表面）を光学顕微鏡（倍率は５０倍）
により観察したものである。結果を図６および図７に示
す。
［表２］に示す条件で熱処理したウェーハの欠陥を調べ
た。この面状欠陥の調査は、図１のプロセスに従って酸
化膜除去およびエッチング（３０分）を行い、該エッチ
ング面（ウェーハ表面）を光学顕微鏡（倍率は５０倍）
により観察したものである。結果を図６および図７に示
す。
【００１８】
【表２】
【００１９】図６に示すようにNo. １１のサンプルで
は、酸素析出物の成長はもちろん、ＯＳＦの核の発生も
見られない。これに対し、本発明に従って熱処理したN
o. １２のサンプルでは、図７に示すように酸素析出物
のうち粒径が比較的大きいものからＯＳＦが発生成長し
てさらに大きなＯＳＦとなる。しかしNo. １３のように
第１段熱処理の処理時間を１０時間としたものでは、図
８に示すとおりＯＳＦ以外に転位ループの発生が見ら
れ、ＯＳＦ観察の障害になることがわかる。
は、酸素析出物の成長はもちろん、ＯＳＦの核の発生も
見られない。これに対し、本発明に従って熱処理したN
o. １２のサンプルでは、図７に示すように酸素析出物
のうち粒径が比較的大きいものからＯＳＦが発生成長し
てさらに大きなＯＳＦとなる。しかしNo. １３のように
第１段熱処理の処理時間を１０時間としたものでは、図
８に示すとおりＯＳＦ以外に転位ループの発生が見ら
れ、ＯＳＦ観察の障害になることがわかる。
【００２０】実施例４，５ サンプルとして［表３］に示す特性を有する、ＣＺ法に
よるＰ型シリコンウェーハを用い、熱処理条件を実施例
１，２と全く同一にして熱処理を行い、ウェーハ表面の
ＯＳＦ密度を測定した。
よるＰ型シリコンウェーハを用い、熱処理条件を実施例
１，２と全く同一にして熱処理を行い、ウェーハ表面の
ＯＳＦ密度を測定した。
【００２１】
【表３】
【００２２】その結果、ＯＳＦ密度の絶対値は実施例
１，２に比べてわずかに小さいものの、ＯＳＦ密度と処
理温度の関係（実施例４）、ＯＳＦ密度と処理時間の関
係（実施例５）は、それぞれ図３，図４と極めて近似し
たものとなった。
１，２に比べてわずかに小さいものの、ＯＳＦ密度と処
理温度の関係（実施例４）、ＯＳＦ密度と処理時間の関
係（実施例５）は、それぞれ図３，図４と極めて近似し
たものとなった。
【００２３】実施例６ 前記サンプルNo. Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3
を使用し、第１段熱処理の処理温度×処理時間を１００
０℃×１時間に、第２段熱処理の処理時間を１００分に
それぞれ固定し、第２段熱処理の処理温度を９００℃、
１０００℃、１１００℃、１２００℃、１３００℃の５
条件とし、他の条件は実施例１と同一にして熱処理を行
いＡグループ，Ｂグループのウェーハ表面のＯＳＦ密度
を比較した。その結果、ＯＳＦ密度は、いずれのサンプ
ルについてもＡグループがＢグループに比べて高くな
り、第２段熱処理の温度を１１００〜１２００℃とする
ことにより、ＡグループのＯＳＦ密度が飽和値になる
か、または飽和値に近づくことが確認された。
を使用し、第１段熱処理の処理温度×処理時間を１００
０℃×１時間に、第２段熱処理の処理時間を１００分に
それぞれ固定し、第２段熱処理の処理温度を９００℃、
１０００℃、１１００℃、１２００℃、１３００℃の５
条件とし、他の条件は実施例１と同一にして熱処理を行
いＡグループ，Ｂグループのウェーハ表面のＯＳＦ密度
を比較した。その結果、ＯＳＦ密度は、いずれのサンプ
ルについてもＡグループがＢグループに比べて高くな
り、第２段熱処理の温度を１１００〜１２００℃とする
ことにより、ＡグループのＯＳＦ密度が飽和値になる
か、または飽和値に近づくことが確認された。
【００２４】実施例７ サンプルNo. Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 を使用して熱処理を行
い、ウェーハ表面のＯＳＦ密度を測定した。この場合、
第２段熱処理の処理温度を１２００℃に固定し、処理時
間を０，１，５，１０および１６時間の５条件とし、他
の条件はすべて実施例６と全く同一に設定した。その結
果、第２段熱処理の処理時間を３０分〜１６時間とする
ことにより、ＡグループのＯＳＦ密度が飽和値になる
か、または飽和値に近づくことが確認され、熱処理時間
の短縮化をも考慮すると、第２段熱処理の処理時間は３
０〜２００分の範囲が好ましいことがわかった。
い、ウェーハ表面のＯＳＦ密度を測定した。この場合、
第２段熱処理の処理温度を１２００℃に固定し、処理時
間を０，１，５，１０および１６時間の５条件とし、他
の条件はすべて実施例６と全く同一に設定した。その結
果、第２段熱処理の処理時間を３０分〜１６時間とする
ことにより、ＡグループのＯＳＦ密度が飽和値になる
か、または飽和値に近づくことが確認され、熱処理時間
の短縮化をも考慮すると、第２段熱処理の処理時間は３
０〜２００分の範囲が好ましいことがわかった。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明で
は、ＣＺ法で作製されたシリコンウェーハ中に存在する
酸素析出物のうち粒径が比較的大のものを、第１段の熱
処理でさらに成長させ、ＯＳＦ核形成を行い、第２段の
熱処理でＯＳＦを発生成長させることにより、大きなＯ
ＳＦとしてウェーハ表面上に出現させることができ、従
って、このＯＳＦの密度を顕微鏡観察で測定することに
より高感度で、ウェーハの品質検査を行うことが可能と
なる。
は、ＣＺ法で作製されたシリコンウェーハ中に存在する
酸素析出物のうち粒径が比較的大のものを、第１段の熱
処理でさらに成長させ、ＯＳＦ核形成を行い、第２段の
熱処理でＯＳＦを発生成長させることにより、大きなＯ
ＳＦとしてウェーハ表面上に出現させることができ、従
って、このＯＳＦの密度を顕微鏡観察で測定することに
より高感度で、ウェーハの品質検査を行うことが可能と
なる。
【図１】本発明によるウェーハ評価方法の実施態様を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図２】実施例１におけるウェーハ熱処理時の加熱炉内
の温度変化を示すグラフである。
の温度変化を示すグラフである。
【図３】実施例１の結果を示すもので、各種Ｎ型ウェー
ハについての、第１段熱処理の処理温度とＯＳＦ密度と
の関係を示すグラフである。
ハについての、第１段熱処理の処理温度とＯＳＦ密度と
の関係を示すグラフである。
【図４】各種Ｎ型ウェーハについての、第１段熱処理の
処理時間とＯＳＦ密度との関係を示すグラフである。
処理時間とＯＳＦ密度との関係を示すグラフである。
【図５】Ｎ型でＯｉが１９ppmaのウェーハについての、
第１段熱処理の処理時間とＯＳＦ密度との関係を示すグ
ラフである。
第１段熱処理の処理時間とＯＳＦ密度との関係を示すグ
ラフである。
【図６】Ｎ型でＯｉが１９ppmaのウェーハを熱処理（１
２００℃，１００分）することにより、ウェーハ結晶面
上に現われた面状欠陥を示す顕微鏡スケッチ図である。
２００℃，１００分）することにより、ウェーハ結晶面
上に現われた面状欠陥を示す顕微鏡スケッチ図である。
【図７】Ｎ型でＯｉが１９ppmaのウェーハを本発明に従
って熱処理することにより、ウェーハ結晶面上に現われ
た面状欠陥を示す顕微鏡スケッチ図である。
って熱処理することにより、ウェーハ結晶面上に現われ
た面状欠陥を示す顕微鏡スケッチ図である。
【図８】Ｎ型でＯｉが１９ppmaのウェーハを熱処理（１
０００℃，１０時間＋１２００℃，１００分）すること
により、ウェーハ結晶面上に現われた面状欠陥を示す顕
微鏡スケッチ図である。
０００℃，１０時間＋１２００℃，１００分）すること
により、ウェーハ結晶面上に現われた面状欠陥を示す顕
微鏡スケッチ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹中 卓夫 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越半 導体株式会社半導体磯部研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 シリコン単結晶表面に酸化誘起積層欠陥
（ＯＳＦ）を発生させることにより、該単結晶の品質を
高感度に検出するための熱処理方法として、シリコン単
結晶に９００〜１０５０℃で３０〜３００分間、第１段
熱処理を施し、次いで１１００〜１２００℃で３０〜２
００分間、第２段熱処理を施すことを特徴とするシリコ
ン単結晶の品質評価方法。 - 【請求項２】 前記第１段熱処理を乾燥酸素ガス雰囲気
中で行い、前記第２段熱処理を水蒸気を含む酸素ガス雰
囲気中で行うことを特徴とする請求項１に記載のシリコ
ン単結晶の品質評価方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP26824792A JP2936916B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | シリコン単結晶の品質評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26824792A JP2936916B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | シリコン単結晶の品質評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0697251A true JPH0697251A (ja) | 1994-04-08 |
| JP2936916B2 JP2936916B2 (ja) | 1999-08-23 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26824792A Expired - Fee Related JP2936916B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | シリコン単結晶の品質評価方法 |
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| JP (1) | JP2936916B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2017092372A (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-25 | 株式会社Sumco | シリコンウェーハの品質評価方法、シリコンウェーハの製造方法およびシリコンウェーハ |
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| KR20190117496A (ko) | 2017-02-21 | 2019-10-16 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 실리콘 단결정 웨이퍼의 결함영역 판정방법 |
| DE112014000431B4 (de) * | 2013-02-22 | 2020-12-10 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Verfahren zum Herstellen eines Silizium-Einkristall-lngots |
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1992
- 1992-09-10 JP JP26824792A patent/JP2936916B2/ja not_active Expired - Fee Related
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