JPH0745623A - シリコンウェーハの熱処理方法 - Google Patents
シリコンウェーハの熱処理方法Info
- Publication number
- JPH0745623A JPH0745623A JP4495894A JP4495894A JPH0745623A JP H0745623 A JPH0745623 A JP H0745623A JP 4495894 A JP4495894 A JP 4495894A JP 4495894 A JP4495894 A JP 4495894A JP H0745623 A JPH0745623 A JP H0745623A
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- Japan
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- heat treatment
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- silicon wafer
- wafer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】より完全なＤＺ層（無欠陥層）を形成すること
ができ、またＢＭＤ（内部欠陥）密度やＤＺ層の厚さが
インゴットの長さ方向に均一に分布するイントリンシッ
クゲッタリング構造のシリコンウェーハを得るための熱
処理方法を提供する。 【構成】シリコンウェーハにイントリンシックゲッタリ
ング構造を付与するための熱処理方法において、７００
〜８５０℃に加熱した熱処理炉にシリコンウェーハを投
入し、毎分９〜１２℃の昇温レートにて１１００〜１３
００℃に至るまで前記熱処理炉を昇温することを特徴と
する。
ができ、またＢＭＤ（内部欠陥）密度やＤＺ層の厚さが
インゴットの長さ方向に均一に分布するイントリンシッ
クゲッタリング構造のシリコンウェーハを得るための熱
処理方法を提供する。 【構成】シリコンウェーハにイントリンシックゲッタリ
ング構造を付与するための熱処理方法において、７００
〜８５０℃に加熱した熱処理炉にシリコンウェーハを投
入し、毎分９〜１２℃の昇温レートにて１１００〜１３
００℃に至るまで前記熱処理炉を昇温することを特徴と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はシリコンウェーハにＩ
Ｇ（イントリンシックゲッタリング）構造を付与するた
めの熱処理方法に関する。
Ｇ（イントリンシックゲッタリング）構造を付与するた
めの熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコンウェーハの表層部にＤＺ層（無
欠陥層）を形成するために、ウェーハの製造工程におい
て一定の熱処理を施して、ウェーハをＩＧ構造にする技
術が用いられている。このＩＧは、シリコンウェーハの
内部にゲッタリング源となるＢＭＤ（内部欠陥）を形成
して、ウェーハの表層部に存在しうる不純物を捕獲吸収
させようとするものであり、その具体的な熱処理方法と
しては、例えば特公昭６２−１６５３９号公報に開示さ
れたものがある。同公報に開示されたウェーハの熱処理
方法は、５００〜９００℃に加熱した熱処理炉にシリコ
ンウェーハを投入し、毎分５〜１４℃の昇温レートにて
９５０〜１３００℃に至るまで熱処理炉を昇温するとい
うものである。また特公平３−１９６９９号公報に開示
された熱処理方法は、毎分１０℃以上の昇温レートにて
１０００〜１４００℃にまで加熱するというものであ
り、好ましくは１１００℃に加熱した熱処理炉に迅速に
投入するというものである。
欠陥層）を形成するために、ウェーハの製造工程におい
て一定の熱処理を施して、ウェーハをＩＧ構造にする技
術が用いられている。このＩＧは、シリコンウェーハの
内部にゲッタリング源となるＢＭＤ（内部欠陥）を形成
して、ウェーハの表層部に存在しうる不純物を捕獲吸収
させようとするものであり、その具体的な熱処理方法と
しては、例えば特公昭６２−１６５３９号公報に開示さ
れたものがある。同公報に開示されたウェーハの熱処理
方法は、５００〜９００℃に加熱した熱処理炉にシリコ
ンウェーハを投入し、毎分５〜１４℃の昇温レートにて
９５０〜１３００℃に至るまで熱処理炉を昇温するとい
うものである。また特公平３−１９６９９号公報に開示
された熱処理方法は、毎分１０℃以上の昇温レートにて
１０００〜１４００℃にまで加熱するというものであ
り、好ましくは１１００℃に加熱した熱処理炉に迅速に
投入するというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに上記従来の技
術に従ってＩＧ構造を持ったシリコンウェーハを製造し
たところ、確かに一定のゲッタリング機能を有するウェ
ーハを製造することができたものの、次の問題点がある
ことが解った。すなわち第１に、表面層の酸素濃度を下
げるために高温熱処理を行っているにも拘らず、ウェー
ハによってはＤＺ層内に残留欠陥が観察されることがあ
った。第２に、ＢＭＤ密度やＤＺ層の厚さが、シリコン
インゴットの長さ方向に大きくばらついてしまうことが
あった。すなわちチョクラルスキー法によってシリコン
インゴットを製造すると、インゴットはその長さ方向に
異なる熱履歴を受けるが、ＩＧ構造を付与するための上
記従来の熱処理方法では、この熱履歴をそのまま受け継
いでしまうことがあり、この結果ＢＭＤ密度やＤＺ層の
厚さなどがインゴットの長さ方向に大きくばらついてし
まい、インゴットの全長にわたって一定の品質を有する
シリコンウェーハを得ることができないという問題点が
あった。したがって本発明はより完全なＤＺ層を形成す
ることができ、またインゴットの長さ方向の熱履歴の影
響を縮小してＢＭＤ密度やＤＺ層の厚さがインゴットの
長さ方向に均一に分布するようにし、インゴットの全長
にわたって一定の品質を有するＩＧ構造のシリコンウェ
ーハを得るための熱処理方法を提供することを目的とす
る。
術に従ってＩＧ構造を持ったシリコンウェーハを製造し
たところ、確かに一定のゲッタリング機能を有するウェ
ーハを製造することができたものの、次の問題点がある
ことが解った。すなわち第１に、表面層の酸素濃度を下
げるために高温熱処理を行っているにも拘らず、ウェー
ハによってはＤＺ層内に残留欠陥が観察されることがあ
った。第２に、ＢＭＤ密度やＤＺ層の厚さが、シリコン
インゴットの長さ方向に大きくばらついてしまうことが
あった。すなわちチョクラルスキー法によってシリコン
インゴットを製造すると、インゴットはその長さ方向に
異なる熱履歴を受けるが、ＩＧ構造を付与するための上
記従来の熱処理方法では、この熱履歴をそのまま受け継
いでしまうことがあり、この結果ＢＭＤ密度やＤＺ層の
厚さなどがインゴットの長さ方向に大きくばらついてし
まい、インゴットの全長にわたって一定の品質を有する
シリコンウェーハを得ることができないという問題点が
あった。したがって本発明はより完全なＤＺ層を形成す
ることができ、またインゴットの長さ方向の熱履歴の影
響を縮小してＢＭＤ密度やＤＺ層の厚さがインゴットの
長さ方向に均一に分布するようにし、インゴットの全長
にわたって一定の品質を有するＩＧ構造のシリコンウェ
ーハを得るための熱処理方法を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、すなわち、シリコンウ
ェーハにイントリンシックゲッタリング構造を付与する
ための熱処理方法において、７００〜８５０℃に加熱し
た熱処理炉にシリコンウェーハを投入し、毎分９〜１２
℃の昇温レートにて１１００〜１３００℃に至るまで前
記熱処理炉を昇温することを特徴とするシリコンウェー
ハの熱処理方法である。
するためになされたものであり、すなわち、シリコンウ
ェーハにイントリンシックゲッタリング構造を付与する
ための熱処理方法において、７００〜８５０℃に加熱し
た熱処理炉にシリコンウェーハを投入し、毎分９〜１２
℃の昇温レートにて１１００〜１３００℃に至るまで前
記熱処理炉を昇温することを特徴とするシリコンウェー
ハの熱処理方法である。
【０００５】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。チョクラ
ルスキー法によってシリコン単結晶を製造し、これにス
ライス・ラップ・面取り・化学研磨の各工程を施してシ
リコンウェーハの試料とした。試料の諸元は、直径６イ
ンチ、厚さ６２５μｍ、Ｐ型、結晶軸＜１００＞、抵抗
率１０〜２０Ωｃｍである。次いでこの試料を各種の投
入温度に保持した熱処理炉に投入し、この熱処理炉を各
種の昇温レートで１１７５℃まで昇温し、しかる後７０
０℃まで徐冷する熱処理を行った。
ルスキー法によってシリコン単結晶を製造し、これにス
ライス・ラップ・面取り・化学研磨の各工程を施してシ
リコンウェーハの試料とした。試料の諸元は、直径６イ
ンチ、厚さ６２５μｍ、Ｐ型、結晶軸＜１００＞、抵抗
率１０〜２０Ωｃｍである。次いでこの試料を各種の投
入温度に保持した熱処理炉に投入し、この熱処理炉を各
種の昇温レートで１１７５℃まで昇温し、しかる後７０
０℃まで徐冷する熱処理を行った。
【０００６】先ず図１、図２及び図３はそれぞれ投入温
度が７００℃、８５０℃及び９００℃の場合を示し、そ
れぞれ６、９、及び１２℃／ｍｉｎの昇温レートで１１
７５℃まで昇温し、１１７５℃において１、４及び９Ｈ
ｒ保持したときの不良チップの個数を示す。図１より明
らかなように、投入温度が７００℃のときには、昇温レ
ートによらず、また高温保持時間によらず、不良チップ
数は著しく少ないことが解る。また、図２からは投入温
度が８５０℃の場合は、昇温レートが１２℃／ｍｉｎの
とき、スリップラインが発生する可能性があることが分
かる。そのため、特公平３−１９６９９に示されている
ように、昇温レートを一律に１０℃／分とするのは危険
である。さらに図３に示されるように投入温度が９００
℃のときには、昇温レートによらず、また高温保持時間
によらず、スリップラインが発生して不良チップ数が増
加している。すなわち前記特公昭６２−１６５３９号公
報に開示された投入温度の上限値９００℃は高すぎるの
であり、安全性を考慮すれば投入温度は８５０℃程度以
下とする必要がある。他方投入温度が低いと高温温度へ
の昇温に長時間を要するから、実用上は投入温度は７０
０℃程度以上とする必要があり、したがって好ましい投
入温度は７００〜８５０℃であることが解った。なお高
温温度は本実施例では１１７５℃としたが、シリコンウ
ェーハにＩＧ構造を付与するためには、前記特公平３−
１９６９９号公報に好適な実施例として開示されている
ごとく１１００℃以上とすれば良い。但し１３００℃を
越えるとウェーハに反り等の変形を招くおそれがあるか
ら、結局高温温度としては１１００〜１３００℃とする
必要がある。
度が７００℃、８５０℃及び９００℃の場合を示し、そ
れぞれ６、９、及び１２℃／ｍｉｎの昇温レートで１１
７５℃まで昇温し、１１７５℃において１、４及び９Ｈ
ｒ保持したときの不良チップの個数を示す。図１より明
らかなように、投入温度が７００℃のときには、昇温レ
ートによらず、また高温保持時間によらず、不良チップ
数は著しく少ないことが解る。また、図２からは投入温
度が８５０℃の場合は、昇温レートが１２℃／ｍｉｎの
とき、スリップラインが発生する可能性があることが分
かる。そのため、特公平３−１９６９９に示されている
ように、昇温レートを一律に１０℃／分とするのは危険
である。さらに図３に示されるように投入温度が９００
℃のときには、昇温レートによらず、また高温保持時間
によらず、スリップラインが発生して不良チップ数が増
加している。すなわち前記特公昭６２−１６５３９号公
報に開示された投入温度の上限値９００℃は高すぎるの
であり、安全性を考慮すれば投入温度は８５０℃程度以
下とする必要がある。他方投入温度が低いと高温温度へ
の昇温に長時間を要するから、実用上は投入温度は７０
０℃程度以上とする必要があり、したがって好ましい投
入温度は７００〜８５０℃であることが解った。なお高
温温度は本実施例では１１７５℃としたが、シリコンウ
ェーハにＩＧ構造を付与するためには、前記特公平３−
１９６９９号公報に好適な実施例として開示されている
ごとく１１００℃以上とすれば良い。但し１３００℃を
越えるとウェーハに反り等の変形を招くおそれがあるか
ら、結局高温温度としては１１００〜１３００℃とする
必要がある。
【０００７】次に図４は、切り出したウェーハのインゴ
ット下端からの位置に対して、熱処理条件をパラメータ
としてＢＭＤ密度をプロットした図であり、図５は同じ
くウェーハのインゴット下端からの位置に対して、ＤＺ
層の厚さをプロットした図である。両図に示されている
ごとく投入温度が７００℃、昇温レートが６℃／ｍｉｎ
のときには、ＢＭＤ密度もＤＺ層の厚さもインゴットの
長さ方向に相当にばらついている。しかるに投入温度が
同じく７００℃であっても昇温レートが９℃／ｍｉｎの
ときには、ＢＭＤ密度もＤＺ層の厚さもインゴットの長
さ方向にほぼ均一に分布している。これは昇温レートが
６℃／ｍｉｎのときには、余りに昇温レートが低いため
に製造時に受けたインゴットの長さ方向の熱履歴を消し
去ることができないことを意味している。すなわち前記
特公昭６２−１６５３９号公報に開示された昇温レート
の下限値５℃／ｍｉｎは低すぎるのであり、安全性を考
慮して昇温レートは９℃／ｍｉｎ以上とする必要があ
る。また両図によれば投入温度が８５０℃のときも、昇
温レートが９℃／ｍｉｎ以上であれば、ＢＭＤ密度もＤ
Ｚ層の厚さもインゴットの長さ方向にほぼ均一に分布す
ることが解る。なお昇温レートは余りに高いとウェーハ
に過度の熱衝撃を与えるから、結局好ましい昇温レート
は９〜１２℃／ｍｉｎであることが解る。
ット下端からの位置に対して、熱処理条件をパラメータ
としてＢＭＤ密度をプロットした図であり、図５は同じ
くウェーハのインゴット下端からの位置に対して、ＤＺ
層の厚さをプロットした図である。両図に示されている
ごとく投入温度が７００℃、昇温レートが６℃／ｍｉｎ
のときには、ＢＭＤ密度もＤＺ層の厚さもインゴットの
長さ方向に相当にばらついている。しかるに投入温度が
同じく７００℃であっても昇温レートが９℃／ｍｉｎの
ときには、ＢＭＤ密度もＤＺ層の厚さもインゴットの長
さ方向にほぼ均一に分布している。これは昇温レートが
６℃／ｍｉｎのときには、余りに昇温レートが低いため
に製造時に受けたインゴットの長さ方向の熱履歴を消し
去ることができないことを意味している。すなわち前記
特公昭６２−１６５３９号公報に開示された昇温レート
の下限値５℃／ｍｉｎは低すぎるのであり、安全性を考
慮して昇温レートは９℃／ｍｉｎ以上とする必要があ
る。また両図によれば投入温度が８５０℃のときも、昇
温レートが９℃／ｍｉｎ以上であれば、ＢＭＤ密度もＤ
Ｚ層の厚さもインゴットの長さ方向にほぼ均一に分布す
ることが解る。なお昇温レートは余りに高いとウェーハ
に過度の熱衝撃を与えるから、結局好ましい昇温レート
は９〜１２℃／ｍｉｎであることが解る。
【０００８】次に図６は、切り出したウェーハのインゴ
ット下端からの位置に対して、熱処理条件とウェーハ表
面からの深さをパラメータとしてＢＭＤ密度をプロット
した図である。同図に示されているごとく投入温度が７
００℃、昇温レートが６℃／ｍｉｎのときには、ウェー
ハ表面から深さ１５μｍの位置でのＢＭＤ密度は、深さ
１００μｍの位置でのＢＭＤ密度と大差がないほどに高
く、すなわちＤＺ層となるべき層に相当量の欠陥が観察
されている。しかるに投入温度が同じく７００℃であっ
ても昇温レートが９℃／ｍｉｎのときには、ウェーハ表
面から深さ１５μｍの位置でのＢＭＤ密度は、深さ１０
０μｍの位置でのＢＭＤ密度と比べて激減しており、す
なわちウェーハ表面に完全なＤＺ層が形成されている。
また同図によれば投入温度が８５０℃のときも、昇温レ
ートが９℃／ｍｉｎ以上であれば、ウェーハ表面に完全
なＤＺ層が形成されることが解る。
ット下端からの位置に対して、熱処理条件とウェーハ表
面からの深さをパラメータとしてＢＭＤ密度をプロット
した図である。同図に示されているごとく投入温度が７
００℃、昇温レートが６℃／ｍｉｎのときには、ウェー
ハ表面から深さ１５μｍの位置でのＢＭＤ密度は、深さ
１００μｍの位置でのＢＭＤ密度と大差がないほどに高
く、すなわちＤＺ層となるべき層に相当量の欠陥が観察
されている。しかるに投入温度が同じく７００℃であっ
ても昇温レートが９℃／ｍｉｎのときには、ウェーハ表
面から深さ１５μｍの位置でのＢＭＤ密度は、深さ１０
０μｍの位置でのＢＭＤ密度と比べて激減しており、す
なわちウェーハ表面に完全なＤＺ層が形成されている。
また同図によれば投入温度が８５０℃のときも、昇温レ
ートが９℃／ｍｉｎ以上であれば、ウェーハ表面に完全
なＤＺ層が形成されることが解る。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、第１にウェーハ表面に
より完全なＤＺ層を形成することができる。第２に、イ
ンゴットの長さ方向の熱履歴の影響が消し去られてＢＭ
Ｄ密度やＤＺ層の厚さがインゴットの長さ方向に均一に
分布するから、インゴットの全長にわたって一定の品質
を有するＩＧ構造のシリコンウェーハを得ることができ
る。
より完全なＤＺ層を形成することができる。第２に、イ
ンゴットの長さ方向の熱履歴の影響が消し去られてＢＭ
Ｄ密度やＤＺ層の厚さがインゴットの長さ方向に均一に
分布するから、インゴットの全長にわたって一定の品質
を有するＩＧ構造のシリコンウェーハを得ることができ
る。
【図１】投入温度が７００℃のときの昇温レートをパラ
メータとして高温保持時間に対して不良チップ数をプロ
ットした図
メータとして高温保持時間に対して不良チップ数をプロ
ットした図
【図２】同じく投入温度が８５０℃のときの図
【図３】同じく投入温度が９００℃のときの図
【図４】熱処理条件をパラメータとしてインゴット下端
からの位置に対してＢＭＤ密度をプロットした図
からの位置に対してＢＭＤ密度をプロットした図
【図５】同じくＤＺ層の厚さをプロットした図
【図６】同じく熱処理条件と表面からの深さをパラメー
タとしてＢＭＤ密度をプロットした図
タとしてＢＭＤ密度をプロットした図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 光雄 神奈川県平塚市四之宮2612番地 コマツ電 子金属株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】シリコンウェーハにイントリンシックゲッ
タリング構造を付与するための熱処理方法において、７
００〜８５０℃に加熱した熱処理炉にシリコンウェーハ
を投入し、毎分９〜１２℃の昇温レートにて１１００〜
１３００℃に至るまで前記熱処理炉を昇温することを特
徴とするシリコンウェーハの熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4495894A JPH0745623A (ja) | 1993-05-26 | 1994-02-18 | シリコンウェーハの熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14854593 | 1993-05-26 | ||
| JP5-148545 | 1993-05-26 | ||
| JP4495894A JPH0745623A (ja) | 1993-05-26 | 1994-02-18 | シリコンウェーハの熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745623A true JPH0745623A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=26384922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4495894A Pending JPH0745623A (ja) | 1993-05-26 | 1994-02-18 | シリコンウェーハの熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0745623A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003003441A1 (fr) * | 2001-06-28 | 2003-01-09 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Procede de production de plaquette recuite et plaquette recuite ainsi obtenue |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP4495894A patent/JPH0745623A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003003441A1 (fr) * | 2001-06-28 | 2003-01-09 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Procede de production de plaquette recuite et plaquette recuite ainsi obtenue |
| JPWO2003003441A1 (ja) * | 2001-06-28 | 2004-10-21 | 信越半導体株式会社 | アニールウェーハの製造方法及びアニールウェーハ |
| US7189293B2 (en) | 2001-06-28 | 2007-03-13 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method of producing annealed wafer and annealed wafer |
| KR100850333B1 (ko) * | 2001-06-28 | 2008-08-04 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 아닐 웨이퍼의 제조방법 및 아닐 웨이퍼 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050301 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050802 |