JPH08250506A - シリコンエピタキシャルウエーハ及びその製造方法 - Google Patents
シリコンエピタキシャルウエーハ及びその製造方法Info
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- JPH08250506A JPH08250506A JP7837495A JP7837495A JPH08250506A JP H08250506 A JPH08250506 A JP H08250506A JP 7837495 A JP7837495 A JP 7837495A JP 7837495 A JP7837495 A JP 7837495A JP H08250506 A JPH08250506 A JP H08250506A
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- Japan
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- wafer
- temperature
- epitaxial
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- silicon
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエーハ内部のＢＭＤ密度を調整し、十分な
ＩＧ効果が得られるだけのＢＭＤ密度を確保することに
よって、高品質のシリコンエピタキシャルウエーハ及び
その製造方法を提供する。 【構成】 単結晶シリコンインゴットから形成したウエ
ーハを用い、イントリンシックゲッタリング効果を付与
するためのＩＧ処理工程と、酸素析出物（ＢＭＤ）密度
を制御するための温度保持工程と、ウエーハ表面にエピ
タキシャル層を形成するためのエピタキシャル処理工程
を行うことを特徴とするシリコンウエーハの製造方法。
前記製造方法によってＢＭＤ密度調整領域をウエーハの
内部に形成したシリコンエピタキシャルウエーハ。
ＩＧ効果が得られるだけのＢＭＤ密度を確保することに
よって、高品質のシリコンエピタキシャルウエーハ及び
その製造方法を提供する。 【構成】 単結晶シリコンインゴットから形成したウエ
ーハを用い、イントリンシックゲッタリング効果を付与
するためのＩＧ処理工程と、酸素析出物（ＢＭＤ）密度
を制御するための温度保持工程と、ウエーハ表面にエピ
タキシャル層を形成するためのエピタキシャル処理工程
を行うことを特徴とするシリコンウエーハの製造方法。
前記製造方法によってＢＭＤ密度調整領域をウエーハの
内部に形成したシリコンエピタキシャルウエーハ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体デバイス用の
シリコンエピタキシャルウエーハ及びその製造方法に関
するものである。
シリコンエピタキシャルウエーハ及びその製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコンウエーハは、単結晶シリコンイ
ンゴットから切り出される。
ンゴットから切り出される。
【０００３】シリコン単結晶は、チョクラルスキー法に
よって製造することができる。すなわち、原料ポリシリ
コンを石英ガラス（ＳｉＯ2 ）質のルツボに入れ、これ
を加熱・溶融し、種結晶を用いてシリコン単結晶を引き
上げるのである。
よって製造することができる。すなわち、原料ポリシリ
コンを石英ガラス（ＳｉＯ2 ）質のルツボに入れ、これ
を加熱・溶融し、種結晶を用いてシリコン単結晶を引き
上げるのである。
【０００４】一般に、チョクラルスキー法で製造したシ
リコン単結晶中には、酸素が固溶している。そして、単
結晶引上げ後の冷却過程において、シリコン単結晶は１
４２０℃の凝固温度から室温まで温度履歴（冷却履歴）
を受け、それぞれの温度において結晶内欠陥が形成され
る。
リコン単結晶中には、酸素が固溶している。そして、単
結晶引上げ後の冷却過程において、シリコン単結晶は１
４２０℃の凝固温度から室温まで温度履歴（冷却履歴）
を受け、それぞれの温度において結晶内欠陥が形成され
る。
【０００５】その中でも、５００〜４５０℃の降温過程
では、０．６〜０．９ｎｍの超微小酸素析出物（エンプ
リオ）が発生する。エンプリオは、引上げ後に行う熱処
理工程、例えばデバイス工程において、析出核となり酸
素析出物（ＢＭＤ）として成長する。このＢＭＤは、デ
バイス活性層に析出すると、デバイスの欠陥原因とな
り、望ましくない。
では、０．６〜０．９ｎｍの超微小酸素析出物（エンプ
リオ）が発生する。エンプリオは、引上げ後に行う熱処
理工程、例えばデバイス工程において、析出核となり酸
素析出物（ＢＭＤ）として成長する。このＢＭＤは、デ
バイス活性層に析出すると、デバイスの欠陥原因とな
り、望ましくない。
【０００６】そこで、デバイス活性層のＢＭＤを除くた
めに、水素やＡｒ等の不活性雰囲気で高温熱処理を行っ
て表層の酸素を外方拡散したり、シラン系ガスを水素雰
囲気中で還元処理してエピタキシャル層を形成すること
が行われている。
めに、水素やＡｒ等の不活性雰囲気で高温熱処理を行っ
て表層の酸素を外方拡散したり、シラン系ガスを水素雰
囲気中で還元処理してエピタキシャル層を形成すること
が行われている。
【０００７】一方、ウエーハ内部に発生したＢＭＤは、
汚染金属をトラップするため、有用な欠陥となる。これ
が、いわゆるイントリンシックゲッタリング（ＩＧ）効
果である。
汚染金属をトラップするため、有用な欠陥となる。これ
が、いわゆるイントリンシックゲッタリング（ＩＧ）効
果である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】さて、エピタキシャル
工程では、生産性向上のため、エピタキシャル成長温度
付近まではかなり早い昇温速度で加熱昇温を行うのが常
であった。昇温速度は、例えば、２５〜１００℃／ｍｉ
ｎ程度であった。
工程では、生産性向上のため、エピタキシャル成長温度
付近まではかなり早い昇温速度で加熱昇温を行うのが常
であった。昇温速度は、例えば、２５〜１００℃／ｍｉ
ｎ程度であった。
【０００９】しかしながら、本発明者達は、このような
高速昇温を行った場合に、次のような不具合が生じるこ
とを見い出した。それは、高速昇温を行うと、前段階の
ＩＧ処理で成長したＢＭＤの多くがシリコン結晶内に再
固溶し、ＢＭＤサイズが検出限界以下まで小さくなると
共にその密度も低下し、十分なゲッタリング効果が得ら
れなくなってしまうことである。
高速昇温を行った場合に、次のような不具合が生じるこ
とを見い出した。それは、高速昇温を行うと、前段階の
ＩＧ処理で成長したＢＭＤの多くがシリコン結晶内に再
固溶し、ＢＭＤサイズが検出限界以下まで小さくなると
共にその密度も低下し、十分なゲッタリング効果が得ら
れなくなってしまうことである。
【００１０】以上のような課題を解決するため、本発明
は、ウエーハ内部のＢＭＤ密度を調整し、十分なＩＧ効
果が得られるだけのＢＭＤ密度を確保することによっ
て、高品質のシリコンウエーハ及びその製造方法を提供
することを目的としている。
は、ウエーハ内部のＢＭＤ密度を調整し、十分なＩＧ効
果が得られるだけのＢＭＤ密度を確保することによっ
て、高品質のシリコンウエーハ及びその製造方法を提供
することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願第１発明は、単結晶
シリコンインゴットから形成したウエーハを用い、イン
トリンシックゲッタリング効果を付与するためのＩＧ処
理工程と、酸素析出物（ＢＭＤ）密度を制御するための
温度保持工程と、ウエーハ表面にエピタキシャル層を形
成するためのエピタキシャル処理工程を行うことを特徴
とするシリコンウエーハの製造方法を要旨としている。
シリコンインゴットから形成したウエーハを用い、イン
トリンシックゲッタリング効果を付与するためのＩＧ処
理工程と、酸素析出物（ＢＭＤ）密度を制御するための
温度保持工程と、ウエーハ表面にエピタキシャル層を形
成するためのエピタキシャル処理工程を行うことを特徴
とするシリコンウエーハの製造方法を要旨としている。
【００１２】本願第２発明は、単結晶シリコンインゴッ
トから形成されるシリコンエピタキシャルウエーハにお
いて、酸素析出物（ＢＭＤ）密度を調整するための温度
保持工程を施し、酸素析出物密度が５×１０7 個／ｃｍ
3 〜５×１０10個／ｃｍ3 であるＢＭＤ密度調整領域を
ウエーハの内部に形成したことを特徴とするシリコンエ
ピタキシャルウエーハを要旨としている。
トから形成されるシリコンエピタキシャルウエーハにお
いて、酸素析出物（ＢＭＤ）密度を調整するための温度
保持工程を施し、酸素析出物密度が５×１０7 個／ｃｍ
3 〜５×１０10個／ｃｍ3 であるＢＭＤ密度調整領域を
ウエーハの内部に形成したことを特徴とするシリコンエ
ピタキシャルウエーハを要旨としている。
【００１３】
【作用】温度保持工程により酸素析出物（ＢＭＤ）密度
を制御することによって、ウエーハ内部のＢＭＤ密度を
確保し、十分なＩＧ効果が得られるようにする。
を制御することによって、ウエーハ内部のＢＭＤ密度を
確保し、十分なＩＧ効果が得られるようにする。
【００１４】
【実施例】本発明のシリコンウエーハの製造方法は、単
結晶シリコンインゴットから形成したウエーハを用い
て、イントリンシックゲッタリング効果を付与するため
のＩＧ処理工程と、酸素析出物（ＢＭＤ）密度を制御す
るための温度保持工程と、ウエーハ表面にエピタキシャ
ル層を形成するためのエピタキシャル処理工程を行う構
成になっている。
結晶シリコンインゴットから形成したウエーハを用い
て、イントリンシックゲッタリング効果を付与するため
のＩＧ処理工程と、酸素析出物（ＢＭＤ）密度を制御す
るための温度保持工程と、ウエーハ表面にエピタキシャ
ル層を形成するためのエピタキシャル処理工程を行う構
成になっている。
【００１５】ＩＧ処理工程は、４５０〜９００℃の温度
範囲で３〜２０時間処理する１段熱処理工程、又は、４
５０〜９００℃の温度範囲を０．５〜５℃／ｍｉｎの昇
温速度で徐昇温するランプアップ熱処理工程、又は、４
５０〜５５０℃で３〜１５時間及び６５０〜８００℃で
６〜２０時間処理する２段熱処理工程等の工程等であ
る。この工程は、従来のＩＧ処理工程と大体同様であ
る。
範囲で３〜２０時間処理する１段熱処理工程、又は、４
５０〜９００℃の温度範囲を０．５〜５℃／ｍｉｎの昇
温速度で徐昇温するランプアップ熱処理工程、又は、４
５０〜５５０℃で３〜１５時間及び６５０〜８００℃で
６〜２０時間処理する２段熱処理工程等の工程等であ
る。この工程は、従来のＩＧ処理工程と大体同様であ
る。
【００１６】温度保持工程は、好ましくは、８５０〜１
０３０℃の温度範囲で０．５〜６０分間保持する熱処理
工程である。この条件で温度保持工程を行うことによっ
て、その後の工程（シリコン半導体製造プロセス）にお
いて十分なゲッタリング能力を持つＢＭＤ密度を確保す
ることができる。
０３０℃の温度範囲で０．５〜６０分間保持する熱処理
工程である。この条件で温度保持工程を行うことによっ
て、その後の工程（シリコン半導体製造プロセス）にお
いて十分なゲッタリング能力を持つＢＭＤ密度を確保す
ることができる。
【００１７】保持温度が８５０℃より低い場合には、Ｂ
ＭＤの成長速度が著しく低下する。一方、保持温度が１
０３０℃を超えると、ＢＭＤ成長臨界サイズが大きくな
り過ぎ、先のＩＧ処理によって形成したＢＭＤが消滅す
る恐れがある。さらに好ましい保持温度は、８８０〜１
０００℃である。
ＭＤの成長速度が著しく低下する。一方、保持温度が１
０３０℃を超えると、ＢＭＤ成長臨界サイズが大きくな
り過ぎ、先のＩＧ処理によって形成したＢＭＤが消滅す
る恐れがある。さらに好ましい保持温度は、８８０〜１
０００℃である。
【００１８】保持時間が０．５分間より短い場合には、
ＢＭＤの成長が不十分となる。より好ましい保持時間は
５分以上であり、その場合には、ＢＭＤをさらに十分に
成長させることができる。一方、保持時間が６０分を超
える場合には、それ以降のＢＭＤの成長が著しく遅くな
ると共に、生産サイクルタイムが非常に長くなるため、
生産性が低下してしまう。
ＢＭＤの成長が不十分となる。より好ましい保持時間は
５分以上であり、その場合には、ＢＭＤをさらに十分に
成長させることができる。一方、保持時間が６０分を超
える場合には、それ以降のＢＭＤの成長が著しく遅くな
ると共に、生産サイクルタイムが非常に長くなるため、
生産性が低下してしまう。
【００１９】温度保持工程の後で行うエピタキシャル処
理工程は、好ましくは、１０５０〜１２００℃のエピタ
キシャル成長温度で、ＳｉＨ4 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、Ｓｉ
ＨＣｌ3 やＳｉＣｌ4 のシラン系ガスを原料として、水
素雰囲気中でエピタキシャル層を形成する工程である。
理工程は、好ましくは、１０５０〜１２００℃のエピタ
キシャル成長温度で、ＳｉＨ4 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、Ｓｉ
ＨＣｌ3 やＳｉＣｌ4 のシラン系ガスを原料として、水
素雰囲気中でエピタキシャル層を形成する工程である。
【００２０】サブウエーハ結晶内酸素濃度（［０］）
は、１．２〜１．８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 である
ことが望ましい。結晶内酸素濃度がこの範囲にない場合
には、熱履歴初期化工程と核制御成長処理工程を行って
も、ウエーハ内部のＢＭＤ密度を十分に大きくすること
が難しい。従って、十分なＩＧ効果を得ることができな
い。
は、１．２〜１．８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 である
ことが望ましい。結晶内酸素濃度がこの範囲にない場合
には、熱履歴初期化工程と核制御成長処理工程を行って
も、ウエーハ内部のＢＭＤ密度を十分に大きくすること
が難しい。従って、十分なＩＧ効果を得ることができな
い。
【００２１】エピタキシャル処理の前に、水素やＡｒ等
の不活性雰囲気中で高温熱処理を行って、ウエーハ表面
にＤＺ層を形成しておくことが好ましい。ＤＺ層は、大
きさが２０ｎｍ以上の酸素析出物（ＢＭＤ）密度が１０
3 個／ｃｍ3 以下である無欠陥層である。
の不活性雰囲気中で高温熱処理を行って、ウエーハ表面
にＤＺ層を形成しておくことが好ましい。ＤＺ層は、大
きさが２０ｎｍ以上の酸素析出物（ＢＭＤ）密度が１０
3 個／ｃｍ3 以下である無欠陥層である。
【００２２】ＤＺ層は、少なくとも３μｍの肉厚で形成
することが望ましい。ＤＺ層が３μｍ未満の場合には、
欠陥がエピタキシャル層まで伸展（突き抜ける）という
不具合が生じ、高品質のシリコンウエーハを得ることが
できない。
することが望ましい。ＤＺ層が３μｍ未満の場合には、
欠陥がエピタキシャル層まで伸展（突き抜ける）という
不具合が生じ、高品質のシリコンウエーハを得ることが
できない。
【００２３】なお、最初に述べたＩＧ処理を省略した場
合にも、以下で述べる比較例のように、本発明方法とほ
ぼ同じ効果が得られる場合もある。しかしながら、ＩＧ
処理を行わないと、ウエーハ内部で成長するＢＭＤ密度
のバラツキが大きくなったり、エピタキシャル成長後の
ＢＭＤ密度が０．５×１０8 個／ｃｍ3 以下になり、十
分なＩＧ効果が得られないことがあるため、好ましくな
い。
合にも、以下で述べる比較例のように、本発明方法とほ
ぼ同じ効果が得られる場合もある。しかしながら、ＩＧ
処理を行わないと、ウエーハ内部で成長するＢＭＤ密度
のバラツキが大きくなったり、エピタキシャル成長後の
ＢＭＤ密度が０．５×１０8 個／ｃｍ3 以下になり、十
分なＩＧ効果が得られないことがあるため、好ましくな
い。
【００２４】図１は、本発明方法の熱処理工程を示す説
明図である。一点鎖線が本発明方法、破線が従来法であ
る。本発明方法において、保持工程が、保持時間Ｋ分及
び保持温度Ｔｋｅｅｐ℃で示されている。
明図である。一点鎖線が本発明方法、破線が従来法であ
る。本発明方法において、保持工程が、保持時間Ｋ分及
び保持温度Ｔｋｅｅｐ℃で示されている。
【００２５】また、図２は、本発明のシリコンエピタキ
シャルウエーハを概念的に示す断面図である。シリコン
エピタキシャルウエーハ１は、表面にエピタキシャル層
２、その内側に無欠陥層３、最も内側にＢＭＤ密度調整
領域５を有している。無欠陥層３とＢＭＤ密度調整領域
５の間には、通常、両者の中間的な性質を持つ中間層４
が形成される。
シャルウエーハを概念的に示す断面図である。シリコン
エピタキシャルウエーハ１は、表面にエピタキシャル層
２、その内側に無欠陥層３、最も内側にＢＭＤ密度調整
領域５を有している。無欠陥層３とＢＭＤ密度調整領域
５の間には、通常、両者の中間的な性質を持つ中間層４
が形成される。
【００２６】本発明方法によって、実際にシリコンウエ
ーハを製造した。また、従来法でもシリコンウエーハを
製造して、両者の比較を行った。
ーハを製造した。また、従来法でもシリコンウエーハを
製造して、両者の比較を行った。
【００２７】まず、平均酸素含有率が１．４３×１０18
ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 （１．４０〜１．５０×１０18ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ3 ）のエピタキシャル用サブウエーハに対
して、表１に示すＩＧ処理を行った。その結果、ウエー
ハ内部のＢＭＤ密度は、表２に示すようになった。比較
のため、何枚かのウエーハには、ＩＧ処理を行わなかっ
た。
ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 （１．４０〜１．５０×１０18ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ3 ）のエピタキシャル用サブウエーハに対
して、表１に示すＩＧ処理を行った。その結果、ウエー
ハ内部のＢＭＤ密度は、表２に示すようになった。比較
のため、何枚かのウエーハには、ＩＧ処理を行わなかっ
た。
【００２８】ＢＭＤ密度は、ウエーハ表面から１００〜
２００μｍ程度内部におけるＢＭＤ密度の平均値を用い
た。なお、ＩＲトモグラフ法によるＢＭＤの測定下限界
は約０．７×１０8 個／ｃｍ3 で寸法下限は３０ｎｍで
ある。
２００μｍ程度内部におけるＢＭＤ密度の平均値を用い
た。なお、ＩＲトモグラフ法によるＢＭＤの測定下限界
は約０．７×１０8 個／ｃｍ3 で寸法下限は３０ｎｍで
ある。
【００２９】これらのウエーハに対して、図１に示した
温度処理を施した。すなわち、Ｔｋｅｅｐ℃までは平均
昇温速度３０℃／ｍｉｎで加熱昇温し、Ｔｋｅｅｐ℃の
保持温度でＫ分間の温度保持工程を行った。この温度保
持工程の後は、再び、平均昇温速度３０℃／ｍｉｎで加
熱昇温を行い、さらに、１１３０℃で２５分間エピタキ
シャル成長を行った。ただし、Ｐ６１〜Ｐ６３では、こ
れと異なる温度でエピタキシャル成長を行った。
温度処理を施した。すなわち、Ｔｋｅｅｐ℃までは平均
昇温速度３０℃／ｍｉｎで加熱昇温し、Ｔｋｅｅｐ℃の
保持温度でＫ分間の温度保持工程を行った。この温度保
持工程の後は、再び、平均昇温速度３０℃／ｍｉｎで加
熱昇温を行い、さらに、１１３０℃で２５分間エピタキ
シャル成長を行った。ただし、Ｐ６１〜Ｐ６３では、こ
れと異なる温度でエピタキシャル成長を行った。
【００３０】なお、エピタキシャル成長を行う前に、サ
ブウエーハ表面の自然酸化膜を除去するために、１００
０℃以上の温度で、ＨＣｌガスによる自然酸化膜除去工
程を行った。この処理は、図１では省略している。この
自然酸化膜除去処理工程は、エピタキシャル温度と同じ
かそれ以上の温度で行う。原料ガスとしては、ＨＣｌガ
スの他にＳｉＨＣｌ3 やＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガスを用いるこ
とができる。
ブウエーハ表面の自然酸化膜を除去するために、１００
０℃以上の温度で、ＨＣｌガスによる自然酸化膜除去工
程を行った。この処理は、図１では省略している。この
自然酸化膜除去処理工程は、エピタキシャル温度と同じ
かそれ以上の温度で行う。原料ガスとしては、ＨＣｌガ
スの他にＳｉＨＣｌ3 やＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガスを用いるこ
とができる。
【００３１】ＩＧ処理条件、保持温度（Ｔｋｅｅｐ℃）
と保持時間（Ｋ）、ＨＣｌエッチングの有無とエッチン
グ温度、及びエピタキシャル温度を表３と表４に示し
た。また、エピタキシャル成長後のウエーハ内部のＢＭ
Ｄ密度も表３と表４に示した。表の左段の番号のＪ，
Ｐ，Ｒは、それぞれ従来法、本発明法、比較法であるこ
とを示している。また、ＮＤは、ＢＭＤ密度が０．０７
×１０8 個／ｃｍ3 以下であることを示している。
と保持時間（Ｋ）、ＨＣｌエッチングの有無とエッチン
グ温度、及びエピタキシャル温度を表３と表４に示し
た。また、エピタキシャル成長後のウエーハ内部のＢＭ
Ｄ密度も表３と表４に示した。表の左段の番号のＪ，
Ｐ，Ｒは、それぞれ従来法、本発明法、比較法であるこ
とを示している。また、ＮＤは、ＢＭＤ密度が０．０７
×１０8 個／ｃｍ3 以下であることを示している。
【００３２】番号Ｊ０１〜Ｊ０６は、表２の従来法エピ
タキシャル後のＢＭＤ密度である。
タキシャル後のＢＭＤ密度である。
【００３３】番号Ｒ０１〜Ｒ０７は、本発明の保持温度
より低い温度で保持工程を行った場合のＢＭＤ密度であ
る。
より低い温度で保持工程を行った場合のＢＭＤ密度であ
る。
【００３４】番号Ｐ０１〜Ｐ０７は、保持温度を８６０
℃とした場合のＢＭＤ密度である。Ｒ０１〜Ｒ０７で
は、ＢＭＤ密度が十分に大きくなっていないが、保持温
度を８６０℃に上げることによりＢＭＤ密度を増大でき
ることが分かる。また、保持時間が長いほど、ＢＭＤ密
度が増大する傾向にあった。
℃とした場合のＢＭＤ密度である。Ｒ０１〜Ｒ０７で
は、ＢＭＤ密度が十分に大きくなっていないが、保持温
度を８６０℃に上げることによりＢＭＤ密度を増大でき
ることが分かる。また、保持時間が長いほど、ＢＭＤ密
度が増大する傾向にあった。
【００３５】さらに、番号Ｐ１１〜１５，２１〜２５，
３１〜３５は、保持温度を８９０℃、９５０℃、９９０
℃と高くした場合である。この温度範囲でも、保持温度
が高いほどＢＭＤ密度も大きい傾向にあった。
３１〜３５は、保持温度を８９０℃、９５０℃、９９０
℃と高くした場合である。この温度範囲でも、保持温度
が高いほどＢＭＤ密度も大きい傾向にあった。
【００３６】Ｓ−２のサブウエーハを用い保持温度を１
０５０℃まで上げた場合（番号Ｒ１１〜Ｒ１３）には、
予め行ったＩＧ処理によるＢＭＤのサイズが小さく、３
０℃／ｍｉｎの高速で１０５０℃まで昇温したため、Ｂ
ＭＤがシリコン結晶内に再溶解してしまった。
０５０℃まで上げた場合（番号Ｒ１１〜Ｒ１３）には、
予め行ったＩＧ処理によるＢＭＤのサイズが小さく、３
０℃／ｍｉｎの高速で１０５０℃まで昇温したため、Ｂ
ＭＤがシリコン結晶内に再溶解してしまった。
【００３７】一方、ＩＧ処理条件が異なるＳ−４のサブ
ウエーハを用いた場合（番号Ｒ１４〜Ｒ１６）には、Ｂ
ＭＤの消滅は少なかった。
ウエーハを用いた場合（番号Ｒ１４〜Ｒ１６）には、Ｂ
ＭＤの消滅は少なかった。
【００３８】Ｐ４１〜Ｐ４５は、Ｐ０１〜Ｐ０５で行っ
たＨＣｌエッチングを省略した場合である。Ｐ５１〜Ｐ
５４は、各種のＩＧ処理を行ったウエーハを９５０℃で
１０分間保温した場合である。Ｐ６１〜６３では、ＨＣ
ｌエッチングの温度を変化させて、ＢＭＤ密度を調べ
た。
たＨＣｌエッチングを省略した場合である。Ｐ５１〜Ｐ
５４は、各種のＩＧ処理を行ったウエーハを９５０℃で
１０分間保温した場合である。Ｐ６１〜６３では、ＨＣ
ｌエッチングの温度を変化させて、ＢＭＤ密度を調べ
た。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
【表３】
【００４２】
【表４】
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、酸素析出物（ＢＭＤ）
密度を制御するための温度保持工程を行って、ウエーハ
内部のＢＭＤ密度を調整し、十分なＩＧ効果が得られる
だけのＢＭＤ密度を確保することができるので、品質の
安定したシリコンエピタキシャルウエーハを製造するこ
とが可能である。
密度を制御するための温度保持工程を行って、ウエーハ
内部のＢＭＤ密度を調整し、十分なＩＧ効果が得られる
だけのＢＭＤ密度を確保することができるので、品質の
安定したシリコンエピタキシャルウエーハを製造するこ
とが可能である。
【図１】本発明によるシリコンエピタキシャルウエーハ
の製造方法を説明するための説明図。
の製造方法を説明するための説明図。
【図２】本発明によるシリコンエピタキシャルウエーハ
を概略的に示す断面図。
を概略的に示す断面図。
１ シリコンエピタキシャルウエーハ ２ エピタキシャル層 ３ ＤＺ層 ４ 中間層 ５ ＢＭＤ密度調整層
フロントページの続き (72)発明者 茶木 勝弘 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社開発研究所内 (72)発明者 竹田 隆二 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社開発研究所内 (72)発明者 河野 伸一 山口県徳山市大字徳山字江口開作8231−５ 徳山セラミックス株式会社内 (72)発明者 田中 朗 山口県徳山市大字徳山字江口開作8231−５ 徳山セラミックス株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 単結晶シリコンインゴットから形成した
ウエーハを用い、イントリンシックゲッタリング効果を
付与するためのＩＧ処理工程と、酸素析出物（ＢＭＤ）
密度を制御するための温度保持工程と、ウエーハ表面に
エピタキシャル層を形成するためのエピタキシャル処理
工程を行うことを特徴とするシリコンウエーハの製造方
法。 - 【請求項２】 温度保持工程が、８５０〜１０３０℃の
温度範囲で０．５〜６０分間保持する熱処理工程である
ことを特徴とする請求項１に記載のシリコンエピタキシ
ャルウエーハの製造方法。 - 【請求項３】 単結晶シリコンインゴットから形成した
ウエーハの結晶内酸素濃度（［０］）が、１．２〜１．
８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 であることを特徴とする
請求項１又は２のいずれか１項に記載のシリコンエピタ
キシャルウエーハの製造方法。 - 【請求項４】 ＩＧ処理工程が、４５０〜９００℃の温
度範囲で３〜２０時間処理する１段熱処理工程、又は、
４５０〜９００℃の温度範囲を０．５〜５℃／ｍｉｎの
昇温速度で徐昇温するランプアップ熱処理工程、又は、
４５０〜５５０℃で３〜１５時間及び６５０〜８００℃
で６〜２０時間処理する２段熱処理工程、の１つである
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の
シリコンエピタキシャルウエーハの製造方法。 - 【請求項５】 エピタキシャル処理工程が、１０５０〜
１２００℃のエピタキシャル成長温度で、ＳｉＨ4 、Ｓ
ｉＨ2 Ｃｌ2 、ＳｉＨＣｌ3 やＳｉＣｌ4 のシラン系ガ
スを原料として、水素雰囲気中でエピタキシャル層を形
成する工程であることを特徴とする請求項１〜４のいず
れか１項に記載のシリコンエピタキシャルウエーハの製
造方法。 - 【請求項６】 単結晶シリコンインゴットから形成され
るシリコンエピタキシャルウエーハにおいて、酸素析出
物（ＢＭＤ）密度を調整するための温度保持工程を施
し、酸素析出物密度が５×１０7 個／ｃｍ3 〜５×１０
10個／ｃｍ3 であるＢＭＤ密度調整領域をウエーハの内
部に形成したことを特徴とするシリコンエピタキシャル
ウエーハ。 - 【請求項７】 ウエーハ表面にエピタキシャル層を形成
し、大きさが２０ｎｍ以上の酸素析出物（ＢＭＤ）の密
度が１０3 個／ｃｍ3 以下である無欠陥層（ＤＺ層）
を、エピタキシャル層の内側に少なくとも１μｍの肉厚
で形成し、ＢＭＤ密度調整領域をエピタキシャル層の内
側から３０μｍ以上内側に形成したことを特徴とする請
求項６に記載のシリコンエピタキシャルウエーハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7837495A JPH08250506A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | シリコンエピタキシャルウエーハ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7837495A JPH08250506A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | シリコンエピタキシャルウエーハ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250506A true JPH08250506A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=13660249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7837495A Pending JPH08250506A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | シリコンエピタキシャルウエーハ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08250506A (ja) |
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1995
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