JPH10223641A - Manufacture of semiconductor silicon epitaxial wafer and semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor silicon epitaxial wafer and semiconductor device

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JPH10223641A
JPH10223641A JP22082997A JP22082997A JPH10223641A JP H10223641 A JPH10223641 A JP H10223641A JP 22082997 A JP22082997 A JP 22082997A JP 22082997 A JP22082997 A JP 22082997A JP H10223641 A JPH10223641 A JP H10223641A
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JP
Japan
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wafer
temperature
bmd
gettering
heat treatment
Prior art date
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Application number
JP22082997A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinsuke Sadamitsu
信介 定光
Toru Nagashima
透 永嶌
Yasuo Koike
康夫 小池
Masaharu Ninomiya
正晴 二宮
Takeshi Kii
健 紀伊
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Sitix Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve device yield by imparting the gettering function to an epitaxial wafer whose resistivity is 10mΩ.cm or higher wherein formation of BMD can not be expected in device processes at a lower temperature or at a higher temperature than 1050 deg.C. SOLUTION: Corresponding to the process temperature in a device manufacturing process, heat treatment time is selected, and low temperature heat treatment is performed at 650-900 deg.C before an epitaxial film is formed. In an epitaxial wafer whose resistivity is 10mΩ.cm or higher, BMD sufficient to gettering can be formed, in a device process at a lower temperature or at a higher temperature than 1050 deg.C. Sufficient gettering to heavy metal contamination mixied by a device process is enabled. Deterioration of device characteristics which is to be caused by contamination can be prevented, and the high yield of a device is realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、各種の半導体デ
バイスの基板として使用されるシリコン・エピタキシャ
ル・ウェーハにゲッタリング能力を付与する製造方法に
係り、引き上げたシリコン単結晶インゴットに所定の低
温熱処理を施すか、あるいはエピタキシャル成膜する前
にウェーハに所定の低温熱処理を施すことにより、10
50℃以下の低温プロセスフローあるいは1050℃以
上の高温プロセスフローを経る半導体デバイス製造工程
において、ゲッタリングに必要なBMD(Bulk M
icro Defect)がウェーハ中に形成され、十
分なIG(Intrinsic gettering)
効果を発揮でき、デバイス歩留りが向上する半導体シリ
コンエピタキシャルウェーハ及び半導体デバイスの製造
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing method for imparting gettering capability to a silicon epitaxial wafer used as a substrate for various semiconductor devices, and a method of subjecting a pulled silicon single crystal ingot to a predetermined low-temperature heat treatment. Or by subjecting the wafer to a predetermined low-temperature heat treatment before the epitaxial film formation.
In a semiconductor device manufacturing process through a low-temperature process flow of 50 ° C. or lower or a high-temperature process flow of 1050 ° C. or higher, a BMD (Bulk M
micro Defects are formed in the wafer, and sufficient IG (Intrinsic gettering) is formed.
The present invention relates to a semiconductor silicon epitaxial wafer capable of exhibiting an effect and improving a device yield, and a method for manufacturing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ULSIデバイス製造工程では、デバイ
スの構成に応じたさまざまなプロセスフローが施される
が、例えば、高温での熱処理プロセス等で、Fe,N
i,Cuに代表される重金属汚染があり、これら重金属
汚染により、ウェーハ表面近傍に欠陥や電気的な準位が
形成されると、デバイスの特性が劣化するため、これら
重金属汚染をウェーハ表面近傍から取り除く必要から、
IG(Intrinsicgettering)や各種
のEG(Extrinsic gettering)の
ゲッタリング手法が従来から用いられている。
2. Description of the Related Art In a ULSI device manufacturing process, various process flows are performed according to the device configuration. For example, Fe, N
There is heavy metal contamination typified by i and Cu. If these heavy metal contaminations cause defects or electrical levels to be formed near the wafer surface, the characteristics of the device will deteriorate. From the need to remove
Conventionally, gettering techniques of IG (Intrinsic gettering) and various EGs (Extrinsic gettering) have been used.

【0003】一般に、チョクラルスキー法もしくはマグ
ネティックチョクラルスキー法(以下CZ法という)に
よって育成されたシリコン単結晶中には汚染のゲッタリ
ング能となり得る酸素析出核が多く点在している。この
酸素析出核はシリコン単結晶が育成される課程において
導入されるものであるが、含有酸素が多いほど酸素析出
核も多く点在している。
[0003] In general, a large number of oxygen precipitation nuclei that can be a gettering ability of contamination are scattered in a silicon single crystal grown by the Czochralski method or the magnetic Czochralski method (hereinafter referred to as CZ method). The oxygen precipitation nuclei are introduced during the process of growing a silicon single crystal, and the more oxygen content, the more the oxygen precipitation nuclei are scattered.

【0004】従来のWell Drive工程を有する
高温のデバイスプロセスでは、デバイスプロセスの熱処
理において、比較的容易に酸素析出が起こり、バルク中
にゲッタリングに十分なBMDが形成されるために、N
IG(Natural IG)、DZ(Denuded
Zone)−IGといったIGを用いたゲッタリング
が広く用いられてきた。
In a conventional high-temperature device process having a well drive step, oxygen precipitation occurs relatively easily in heat treatment of the device process, and BMD sufficient for gettering is formed in the bulk.
IG (Natural IG), DZ (Denuded)
Gettering using IG such as Zone) -IG has been widely used.

【0005】今後のデバイスプロセスは、更なる高集積
化と高エネルギー・イオン注入を用いたプロセスの低温
化が進むことが明らかとなっており、その場合、プロセ
スにおけるBMDの形成が、プロセス低温化のために困
難になることが予測される。
[0005] It is clear that in the future device process, further integration and high-temperature ion implantation will be performed at lower temperatures. Is expected to be difficult for

【0006】従って、低温プロセスでは、高温プロセス
に比べ十分なIG効果を得ることが困難である。また、
プロセスは低温化しても、高エネルギー・イオン注入等
での重金属汚染は避け難く、ゲッタリング技術は必須と
考えられる。
Therefore, it is more difficult to obtain a sufficient IG effect in a low-temperature process than in a high-temperature process. Also,
Even if the process temperature is lowered, heavy metal contamination due to high energy ion implantation or the like is inevitable, and gettering technology is considered essential.

【0007】一方、高集積化に対しては、更なるウェー
ハ表面近傍の高品質化が求められており、CZ‐Siウ
ェーハに対比して、grown‐in欠陥がエピタキシ
ャル層中には全く存在しないため、非常に高品質な表面
完全性をエピタキシャルウェーハは有しているが、これ
まではそのウェーハ・コストの問題からあまり使用され
なかった。
On the other hand, for higher integration, higher quality near the wafer surface is required, and no grown-in defects exist in the epitaxial layer as compared with CZ-Si wafers. For this reason, epitaxial wafers have very high quality surface integrity, but until now have not been used much due to wafer cost concerns.

【0008】しかし、さらに集積化が進む次世代デバイ
ス(64MB,256MB DRAM世代)ではGro
wn‐in欠陥の問題から、エピタキシャルウェーハが
本格的にに使用される可能性が極めて高く、また12イ
ンチウェーハにおいてもエピタキシャルウェーハが最有
力視されている。
However, in next-generation devices (64 MB and 256 MB DRAM generations) that are being further integrated, Gro is
Due to the problem of wn-in defects, there is a very high possibility that an epitaxial wafer will be used in earnest, and an epitaxial wafer is considered to be the most prominent among 12-inch wafers.

【0009】通常のCZ‐Siウェーハの高品質化につ
いては、これまでDZ‐IG処理が広く用いられてお
り、この方法は、ウェーハを1100℃から1200℃
程度の温度で高温熱処理をすることにより、ウェーハ表
面近傍の酸素を外方に拡散させて、微小欠陥の核となる
格子間酸素を減少させ、デバイス活性領域に欠陥の無い
DZ(Denuded Zone)層を形成させる。そ
の後、600℃から900℃の低温熱処理で、ウェーハ
バルク中に酸素析出核を形成するという高温と低温の二
段の熱処理が行われている。ただし、DZ−IG処理で
は、Grown−in欠陥がデバイス活性領域に存在す
る。
[0009] To improve the quality of ordinary CZ-Si wafers, DZ-IG processing has been widely used so far.
By performing high-temperature heat treatment at about the same temperature, oxygen in the vicinity of the wafer surface is diffused outward to reduce interstitial oxygen serving as nuclei of minute defects, and a DZ (Deluded Zone) layer having no defect in the device active region. Is formed. Thereafter, a two-stage heat treatment of high and low temperatures of forming oxygen precipitation nuclei in the wafer bulk is performed by a low-temperature heat treatment at 600 ° C. to 900 ° C. However, in the DZ-IG processing, a grown-in defect exists in the device active region.

【0010】このウェーハを高温のデバイスプロセスに
投入すると、プロセスでの高温熱処理により酸素析出核
から酸素析出物が成長し十分なIG効果が発揮される。
ただし、DZ‐IG処理では、Grown‐in欠陥が
デバイス活性領域に残存し、また低温のデバイスプロセ
スにおいては、プロセス中で十分な酸素析出物の成長が
起こらないという問題が、最先端のデバイスプロセスで
は生じている。
When this wafer is put into a high-temperature device process, oxygen precipitates grow from oxygen precipitate nuclei due to high-temperature heat treatment in the process, and a sufficient IG effect is exhibited.
However, in the DZ-IG process, the problem that a grown-in defect remains in the device active region and that in a low-temperature device process, sufficient growth of oxygen precipitates does not occur during the process are caused by the advanced device process. Is happening.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

【0011】p/p++、p/p+、p/p-といったエピ
タキシャルウェーハの酸素析出挙動を比較してみると、
基板のB濃度が高いp/p++エピタキシャルウェーハ
(基板比抵抗<10mΩ・cm)などでは高濃度のBの
効果により、非常に酸素析出が起こり易く、図3に示さ
れるように、基板の比抵抗が6mΩ・cm未満のエピタ
キシャルウェーハでは低酸素濃度の基板([Oi]=1
2×1017atoms/cm3 old ASTM、以
下省略)においても、比抵抗が8〜10mΩ・cmのエ
ピタキシャルウェーハでは高酸素濃度の基板([Oi]
=15×1017atoms/cm3)において、低温プ
ロセスにおいてもゲッタリングに十分なBMDが形成さ
れ、十分なIG効果が期待できる。
[0011] p / p ++, p / p +, p / p - and such as we compare the oxygen precipitation behavior of the epitaxial wafer,
In a p / p ++ epitaxial wafer having a high B concentration of the substrate (substrate specific resistance <10 mΩ · cm) or the like, the effect of the high concentration of B is very likely to cause oxygen precipitation, and as shown in FIG. In an epitaxial wafer having a specific resistance of less than 6 mΩ · cm, a substrate having a low oxygen concentration ([Oi] = 1)
Even in 2 × 10 17 atoms / cm 3 old ASTM (hereinafter abbreviated), an epitaxial wafer having a specific resistance of 8 to 10 mΩ · cm has a high oxygen concentration substrate ([Oi]).
= 15 × 10 17 atoms / cm 3 ), a BMD sufficient for gettering is formed even in a low-temperature process, and a sufficient IG effect can be expected.

【0012】なお、図3は、外径8インチのp(10
0)Bドープド基板の初期酸素濃度が12×1017at
oms/cm3および15×1017atoms/cm3
基板の比抵抗が異なる種々のエピタキシャルウェーハを
準備し、図1に示すパターンの低温プロセス熱シミュレ
ーションを施した後、ウェーハに選択エッチ(Wrig
ht Etch 5分)を行い、BMD密度を光学顕微
鏡で計測した結果を示す。
FIG. 3 shows p (10) having an outer diameter of 8 inches.
0) The initial oxygen concentration of the B-doped substrate is 12 × 10 17 at
After preparing various epitaxial wafers having different substrate specific resistances at oms / cm 3 and 15 × 10 17 atoms / cm 3 , a low-temperature process thermal simulation of the pattern shown in FIG. 1 was performed, and the wafer was selectively etched (Wrig).
ht Etch 5 minutes), and the result of measuring the BMD density with an optical microscope is shown.

【0013】また、高温プロセスフローにおける、エピ
タキシャルウェーハとポリッシュ・ウェーハとの酸素析
出挙動の比較を行った結果を図4に示す。図4は、外径
8インチのp(100)Bドープド基板で基板の比抵抗
が10〜20mΩ・cm(p+)及び10Ω・cm
(p-)の2種類で、初期酸素濃度を11〜17×10
17atoms/cm3(old ASTM)の範囲で変
化させたミラー・ポリッシュ・ウェーハ及び同一ロット
のウェーハにエピタキシャル成長を行ったエピタキシャ
ルウェーハを準備し、図2に示すパターンの高温プロセ
スフローの熱シミュレーションを施した後、ウェーハに
選択エッチ(Wright Etch 5分)を行い、
BMD密度を光学顕微鏡で計測した結果を示す。
FIG. 4 shows the result of comparison of the oxygen precipitation behavior between an epitaxial wafer and a polished wafer in a high-temperature process flow. FIG. 4 shows a p (100) B-doped substrate having an outer diameter of 8 inches and a specific resistance of the substrate of 10 to 20 mΩ · cm (p + ) and 10 Ω · cm.
(P ), and the initial oxygen concentration is 11 to 17 × 10
A mirror-polished wafer changed in the range of 17 atoms / cm 3 (old ASTM) and an epitaxial wafer grown epitaxially on a wafer of the same lot are prepared, and a thermal simulation of a high-temperature process flow of the pattern shown in FIG. 2 is performed. After that, the wafer is subjected to selective etching (Wright Etch 5 minutes),
The result of having measured the BMD density with an optical microscope is shown.

【0014】ミラー・ポリッシュ・ウェーハにおいて
は、高温のデバイスプロセスに投入すると、プロセスで
の高温熱処理により、酸素析出核から酸素析出物が成長
し十分なIG効果が発揮される。
When a mirror-polished wafer is put into a high-temperature device process, oxygen precipitates grow from oxygen precipitate nuclei due to high-temperature heat treatment in the process, and a sufficient IG effect is exhibited.

【0015】一方、比抵抗が10mΩ・cm以上のエピ
タキシャルウェーハでは、エピタキシャル成長時の高温
の熱履歴により酸素析出核の縮小、消滅が起こり、ミラ
ー・ポリッシュ・ウェーハに比べ酸素析出がかなり抑制
されることが明らかとなり、低温プロセス及び高温プロ
セスにおいても、かなり高酸素濃度の基板を用いても基
板比抵抗が10mΩ・cm以上のエピタキシャルウェー
ハでは、ほとんどBMDが形成されず、IG効果が期待
できないことが明らかとなった。
On the other hand, in an epitaxial wafer having a specific resistance of 10 mΩ · cm or more, oxygen precipitation nuclei shrink and disappear due to a high temperature thermal history during epitaxial growth, and oxygen precipitation is considerably suppressed as compared with a mirror polished wafer. It is clear that even in a low-temperature process and a high-temperature process, even if a substrate having a considerably high oxygen concentration is used, BMD is hardly formed on an epitaxial wafer having a substrate specific resistance of 10 mΩ · cm or more, and the IG effect cannot be expected. It became.

【0016】十分なIG効果を得るためにエピタキシャ
ル成長前に熱処理を行う方法は、すでに検討されてお
り、H.Tsuya et al.:APPI.Phy
s.Lett.36 (1980)658.では、62
0℃から1150℃までの温度で酸素雰囲気中での16
時間から64時間までの熱処理条件の検討がなされてお
り、820℃で16時間の熱処理がゲッタリングに有効
であることが示されている。しかし、BMDの評価は、
高温プロセスを想定した1140℃で2時間の熱処理後
になされ、低温プロセスでの効果が明確でなく、熱処理
時間も16時間以上と極めて長いという問題があった。
A method of performing a heat treatment before epitaxial growth in order to obtain a sufficient IG effect has already been studied. Tsuya et al. : APPI. Phys
s. Lett. 36 (1980) 658. Then, 62
In an oxygen atmosphere at a temperature between 0 ° C. and 1150 ° C.
Heat treatment conditions from time to 64 hours have been studied, and it has been shown that heat treatment at 820 ° C. for 16 hours is effective for gettering. However, the evaluation of BMD is
This is performed after heat treatment at 1140 ° C. for 2 hours assuming a high temperature process, and there is a problem that the effect in the low temperature process is not clear, and the heat treatment time is as long as 16 hours or more.

【0017】また、特公平4‐56800号公報では、
エピタキシャル成長前に、低温熱処理後(500〜90
0℃)、高温熱処理(1000〜1100℃)を加えた
2段熱処理による方法が報告されているが、高温+低温
という2段の熱処理であり、高コストで長時間の熱処理
であり、かつ高温熱処理でのスリップおよび汚染の問題
も考えられる。
In Japanese Patent Publication No. 4-56800,
Before epitaxial growth, after low-temperature heat treatment (500 to 90
0 ° C.) and a two-step heat treatment including high-temperature heat treatment (1000 to 1100 ° C.). However, this is a two-step heat treatment of high temperature + low temperature, which is a long time heat treatment at high cost and high temperature. Problems with slip and contamination during heat treatment are also conceivable.

【0018】特開平8‐97220号公報では、エピタ
キシャル成長プロセスの昇温過程中、800℃から10
00℃の温度範囲において、昇温速度を15℃/min
以下にするか、または任意の温度で5〜100分保持す
る方法が提案されているが、この方法では、エピタキシ
ャルのスループットは明らかに低下し、エピタキシャル
ウェーハを低コストで安定的に製造することが求められ
ている現状では、この方法も問題がある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-97220 discloses that the temperature is raised from 800.degree.
In the temperature range of 00 ° C., the heating rate is 15 ° C./min.
A method has been proposed in which the temperature is kept below or at an arbitrary temperature for 5 to 100 minutes. However, in this method, the epitaxial throughput is obviously reduced, and the epitaxial wafer can be stably manufactured at low cost. At the present time, this method has a problem.

【0019】上述したように、次世代デバイス対応ウェ
ーハとして、有望視されているエピタキシャルウェー
ハ、特に基板の比抵抗が10mΩ・cm以上のp型(B
ドープド)ウェーハでは、従来たとえ高酸素基板を用い
たとしても、低温のデバイスプロセスにおいては十分な
IG効果を得ることが困難であった。
As described above, epitaxial wafers, which are promising as next-generation device-compatible wafers, particularly p-type (B) substrates having a substrate having a specific resistance of 10 mΩ · cm or more.
With a doped (wafer) wafer, it has been difficult to obtain a sufficient IG effect in a low-temperature device process even if a high oxygen substrate is used.

【0020】この発明は、上述したエピタキシャルウェ
ーハのゲッタリング(IG)の問題点に鑑み、1050
℃以下の低温プロセスフローによるデバイス製造工程、
あるいは1050℃以上の高温プロセスフローによるデ
バイス製造工程においても十分なゲッタリング効果(I
G)を発揮でき、デバイス歩留りが向上する半導体シリ
コンエピタキシャルウェーハ及び半導体デバイスの製造
方法の提供を目的としている。
In view of the above-mentioned problem of gettering (IG) of an epitaxial wafer, the present invention has
Device manufacturing process by low-temperature process flow below ℃
Alternatively, a sufficient gettering effect (I) can be obtained even in a device manufacturing process using a high temperature process flow of 1050 ° C. or more.
An object of the present invention is to provide a semiconductor silicon epitaxial wafer and a method for manufacturing a semiconductor device, which can exhibit G) and improve the device yield.

【0021】また、この発明は、同様に、低コスト化を
図るために工程をできるだけ簡素化し、また、ウェーハ
に切り出し成形後にEG効果が期待できる処理を一切施
すことなく、CZ法における引上げに際しての処理のみ
で、デバイス製造工程においても十分なゲッタリング効
果(IG)を発揮でき、デバイス歩留りが向上する半導
体シリコンエピタキシャルウェーハ及び半導体デバイス
の製造方法の提供を目的としている。
In addition, the present invention similarly simplifies the process as much as possible in order to reduce the cost, and does not perform any processing that can expect the EG effect after cutting and forming the wafer. It is an object of the present invention to provide a semiconductor silicon epitaxial wafer and a method for manufacturing a semiconductor device, which can exhibit a sufficient gettering effect (IG) even in a device manufacturing process by only processing and improve a device yield.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】発明者らは、1050℃
以下の低温のデバイス製造工程、あるいは1050℃以
上の高温プロセスフローによるデバイス製造工程におい
ても十分なゲッタリング効果(IG)を発揮できる半導
体シリコンエピタキシャルウェーハを目的に、エピタキ
シャル成膜する前に種々の低温熱処理を行うことに着目
し、種々検討した結果、デバイス製造工程におけるプロ
セス温度に応じて熱処理時間を選択してエピタキシャル
成膜前に650℃〜900℃の低温熱処理を行えば、比
抵抗が10mΩ・cm以上のエピタキシャルウェーハで
も、1050℃を境に低温または高温のいずれのデバイ
スプロセスにおいても十分なゲッタリング(IG)効果
が得られることを知見し、この発明を完成した。
SUMMARY OF THE INVENTION
Various low-temperature heat treatments are performed before epitaxial film formation for the purpose of producing a semiconductor silicon epitaxial wafer capable of exhibiting a sufficient gettering effect (IG) even in the following low-temperature device manufacturing process or a device manufacturing process using a high-temperature process flow of 1050 ° C. or more. As a result of various studies, if the heat treatment time is selected according to the process temperature in the device manufacturing process and the low-temperature heat treatment at 650 ° C. to 900 ° C. is performed before the epitaxial film formation, the specific resistance is 10 mΩ · cm or more. It has been found that a sufficient gettering (IG) effect can be obtained in any of the low-temperature and high-temperature device processes at a temperature of 1050 ° C. even with the epitaxial wafer described above, and completed the present invention.

【0023】すなわち、発明者らは、比抵抗が10mΩ
・cm以上、p型(Bドープド)CZ−Siウェーハに
おいて、ウェーハにエピタキシャル成膜する前に650
℃〜900℃の温度で好ましくは3時間以上の熱処理
を、好ましくは酸素あるいは窒素雰囲気およびその混合
ガス中で行った後に、エピタキシャル成膜することによ
り、低温のデバイスプロセスでの熱処理工程でゲッタリ
ングに十分なBMDが形成され、十分なIG能を有する
半導体シリコンエピタキシャルウェーハが得られること
を見い出した。
That is, the inventors have found that the specific resistance is 10 mΩ.
Cm or more, in a p-type (B-doped) CZ-Si wafer, 650 before epitaxial film formation on the wafer
After performing a heat treatment at a temperature of from 900 ° C. to 900 ° C., preferably for 3 hours or more, preferably in an oxygen or nitrogen atmosphere and a mixed gas thereof, an epitaxial film is formed so that gettering can be performed in a heat treatment step in a low-temperature device process. It has been found that a sufficient BMD is formed and a semiconductor silicon epitaxial wafer having a sufficient IG capability can be obtained.

【0024】また、発明者らは、同様に、ウェーハにエ
ピタキシャル成膜する前に700℃から900℃の温度
で好ましくは3時間以下の熱処理を上記雰囲気中で行っ
た後に、エピタキシャル成膜することにより、高温のデ
バイスプロセスでの熱処理工程でゲッタリングに十分な
BMDが形成され、十分なIG効果を有する半導体シリ
コンエピタキシャルウェーハが得られ、デバイス歩留り
が向上することを見い出した。
In addition, the inventors similarly perform a heat treatment at a temperature of 700 ° C. to 900 ° C., preferably for 3 hours or less, in the above-mentioned atmosphere before forming an epitaxial film on a wafer, and then perform epitaxial film formation. It has been found that a BMD sufficient for gettering is formed in a heat treatment step in a high-temperature device process, a semiconductor silicon epitaxial wafer having a sufficient IG effect is obtained, and device yield is improved.

【0025】また、発明者らは、半導体シリコンエピタ
キシャルウェーハにデバイスの構成に応じたプロセスフ
ローを施す半導体デバイスの製造方法において、ウェー
ハに切り出し成形した比抵抗が10mΩ・cm以上、p
型(Bドープド)CZ−Siウェーハに、650℃以
上、900℃以下の温度で好ましくは3時間以上の熱処
理を行うか、700℃以上、900℃以下の温度で好ま
しくは3時間以下の熱処理を行い、その後エピタキシャ
ル成膜した半導体シリコンエピタキシャルウェーハに、
1050℃以下の低温の前記プロセスフロー、あるいは
1050℃以上の高温の前記プロセスフローを施すこと
により、ゲッタリングに必要かつ十分なBMDが形成さ
れ、十分なIG能を発揮させて、デバイス歩留りを向上
させることが可能な半導体デバイスの製造方法を提案す
る。
In addition, the inventors of the present invention provide a method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor silicon epitaxial wafer is subjected to a process flow in accordance with a device configuration, wherein the specific resistance cut out and formed on the wafer is 10 mΩ · cm or more.
The type (B-doped) CZ-Si wafer is subjected to a heat treatment at a temperature of 650 ° C. or more and 900 ° C. or less, preferably for 3 hours or more, or a heat treatment at a temperature of 700 ° C. or more and 900 ° C. or less, preferably 3 hours or less. After that, on the semiconductor silicon epitaxial wafer epitaxially deposited,
By performing the process flow at a low temperature of 1050 ° C. or lower or the process flow at a high temperature of 1050 ° C. or higher, BMD necessary and sufficient for gettering is formed, sufficient IG capability is exhibited, and device yield is improved. A method of manufacturing a semiconductor device that can be performed is proposed.

【0026】さらに、発明者らは、1050℃以下の低
温のデバイス製造工程、あるいは1050℃以上の高温
プロセスフローによるデバイス製造工程においても十分
なゲッタリング効果(IG)を発揮できる半導体シリコ
ンエピタキシャルウェーハを目的に、引き上げたままの
シリコン単結晶インゴット自体にゲッタリング能を付与
することに着目し、種々検討した結果、上述のウェーハ
への熱処理と同様の手段が採用でき、デバイス製造工程
におけるプロセス温度に応じて熱処理時間を選択してC
Z法における引上げ後に650℃〜900℃の低温熱処
理を行えば、シリコンウェーハに切り出し成形後、EG
効果が期待できる処理を施すことなく、エピタキシャル
膜を成膜した比抵抗が10mΩ・cm以上のエピタキシ
ャルウェーハでも、1050℃を境に低温または高温の
いずれのデバイスプロセスにおいても十分なゲッタリン
グ(IG)効果が得られることを知見し、この発明を完
成した。
Further, the inventors have developed a semiconductor silicon epitaxial wafer which can exhibit a sufficient gettering effect (IG) even in a device manufacturing process at a low temperature of 1050 ° C. or lower or a device manufacturing process by a high temperature process flow of 1050 ° C. or higher. For the purpose, focusing on providing gettering ability to the as-pulled silicon single crystal ingot itself, as a result of various studies, the same means as the above-mentioned heat treatment for wafers can be adopted, and the process temperature in the device manufacturing process can be reduced. Select the heat treatment time according to
If a low-temperature heat treatment at 650 ° C. to 900 ° C. is performed after the pulling in the Z method, the EG is cut out and formed into a silicon wafer.
Even if an epitaxial wafer having an epitaxial film formed thereon and having a specific resistance of 10 mΩ · cm or more, sufficient gettering (IG) is performed in a low-temperature or high-temperature device process from 1050 ° C. The inventors have found that the effect can be obtained, and completed the present invention.

【0027】従って、この発明は、比抵抗が10mΩ・
cm以上、p型(Bドープド)CZ−Siウェーハを得
るべくB濃度を制御してCZ法にて引き上げたシリコン
単結晶インゴットに低温熱処理を行うのみでよく、エピ
タキシャル膜の成膜時の熱遍歴を受けても消失しないゲ
ッタリング能を付与するもので、デバイスプロセスでの
熱処理工程でゲッタリングに十分なBMDが形成され、
種々の汚染に対する十分なIG能を有する半導体シリコ
ンエピタキシャルウェーハが得られ、ウェーハに切り出
し成形後にEG効果が期待できる処理を一切施す必要が
なく、工程を簡素化できる。
Therefore, according to the present invention, the specific resistance is 10 mΩ ·
cm or more, it is only necessary to perform a low-temperature heat treatment on the silicon single crystal ingot pulled up by the CZ method while controlling the B concentration to obtain a p-type (B-doped) CZ-Si wafer. BMD sufficient for gettering is formed in the heat treatment step in the device process, and the gettering ability that does not disappear even when subjected to
A semiconductor silicon epitaxial wafer having a sufficient IG capability against various contaminations can be obtained, and it is not necessary to perform any processing that can expect an EG effect after cutting and forming the wafer, and the process can be simplified.

【0028】すなわち、この発明は、半導体シリコンエ
ピタキシャルウェーハにデバイスの構成に応じたプロセ
スフローを施す半導体デバイスの製造方法において、比
抵抗が10mΩ・cm以上、p型(Bドープド)CZ−
Siウェーハを得るべくB濃度を制御してCZ法にて引
き上げたシリコン単結晶インゴットに、650℃以上、
900℃以下の温度で3時間以上の熱処理を行うか、7
00℃以上、900℃以下の温度で好ましくは3時間以
下の熱処理を行い、その後シリコンウェーハに切り出し
成形後、EG効果が期待できる処理を施すことなく、そ
の後ウェーハの片面又は両面を鏡面研磨し、所定表面に
気相成長法にてエピタキシャル成膜した半導体シリコン
エピタキシャルウェーハに、1050℃以下の低温の前
記プロセスフロー、あるいは1050℃以上の高温の前
記プロセスフローを施すことにより、ゲッタリングに必
要かつ十分なBMDが形成され、十分なIG能を発揮さ
せて、デバイス歩留りを向上させることが可能な半導体
デバイスの製造方法である。
That is, the present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor silicon epitaxial wafer is subjected to a process flow according to the device configuration, wherein the specific resistance is 10 mΩ · cm or more, and the p-type (B-doped) CZ-
A silicon single crystal ingot pulled up by the CZ method while controlling the B concentration to obtain a Si wafer,
Heat treatment at a temperature of 900 ° C. or less for 3 hours or more;
Heat treatment at a temperature of not less than 00 ° C. and not more than 900 ° C., preferably for not more than 3 hours, and thereafter, after cutting out and shaping the silicon wafer, without subjecting to a treatment capable of expecting an EG effect, one or both surfaces of the wafer are thereafter mirror-polished, A semiconductor silicon epitaxial wafer epitaxially formed on a predetermined surface by vapor phase epitaxy is subjected to the process flow at a low temperature of 1050 ° C. or lower, or the process flow at a high temperature of 1050 ° C. or higher, so that gettering is necessary and sufficient. This is a method of manufacturing a semiconductor device in which a BMD is formed, a sufficient IG capability is exhibited, and a device yield can be improved.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】この発明は、発明者らが、p型C
Z−Siウェーハにエピタキシャル成膜する前に種々の
低温熱処理を行った後、エピタキシャル成膜した後のエ
ピタキシャルウェーハに、図1に示すパターンの低温プ
ロセス熱シミュレーションを施し、BMD発生挙動を調
査した結果、650℃〜900℃で好ましくは3時間以
上の条件でエピタキシャル成膜前の低温熱処理を行え
ば、比抵抗が10mΩ・cm以上のエピタキシャルウェ
ーハでも、低温のデバイスプロセスにおいても十分なゲ
ッタリング(IG)効果が得られること、また、図2に
示すパターンの高温プロセスフローの熱シミュレーショ
ンを施した後のBMD発生挙動を調査した結果(図4参
照)、700℃〜900℃で3時間以下の条件でエピタ
キシャル成膜前に低温熱処理を行えば、比抵抗が10m
Ω・cm以上のエピタキシャルウェーハにおいても、高
温のデバイスプロセスで十分なゲッタリング(IG)効
果が得られることを明らかにしたものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention provides
After performing various low-temperature heat treatments before the epitaxial film formation on the Z-Si wafer, the epitaxial wafer after the epitaxial film formation was subjected to a low-temperature process heat simulation of the pattern shown in FIG. If the low-temperature heat treatment before the epitaxial film formation is performed at a temperature of from 900C to 900C, preferably for 3 hours or more, a sufficient gettering (IG) effect can be obtained even in an epitaxial wafer having a specific resistance of 10 mΩcm or more even in a low-temperature device process. As a result of investigating the BMD generation behavior after performing the thermal simulation of the high temperature process flow of the pattern shown in FIG. 2 (see FIG. 4), the epitaxial film formation was performed at 700 ° C. to 900 ° C. for 3 hours or less. If low temperature heat treatment is performed before,
It has been clarified that a sufficient gettering (IG) effect can be obtained in a high-temperature device process even in an epitaxial wafer of Ω · cm or more.

【0030】この発明は、エピタキシャル成長プロセス
の前に1段の低温ウェーハ熱処理を行うことを特徴と
し、低コストで大量のウェーハ処理が可能であり、低温
プロセスあるいは高温プロセスにも十分対応が可能であ
り、前述した従来のいずれの処理方法とも、基板の酸素
濃度、比抵抗及び熱処理温度、時間、雰囲気が異なる新
規な発明である。
The present invention is characterized in that a one-stage low-temperature wafer heat treatment is performed before the epitaxial growth process, so that a large amount of wafers can be processed at low cost, and it is possible to sufficiently cope with a low-temperature process or a high-temperature process. Any of the conventional processing methods described above is a novel invention in which the oxygen concentration, specific resistance, heat treatment temperature, time, and atmosphere of the substrate are different.

【0031】また、発明者らは、CZ法にてB濃度を制
御して引き上げたシリコン単結晶インゴットに種々の低
温熱処理を行った後、ウェーハに切り出し成形、鏡面研
磨し、さらにエピタキシャル成膜したp型CZ−Siウ
ェーハに、図1に示すパターンの低温プロセス熱シミュ
レーションを施し、BMD発生挙動を調査した結果、6
50℃〜900℃で好ましくは3時間以上の条件で引き
上げ後のインゴットに低温熱処理を行えば、シリコンウ
ェーハに切り出し成形後、EG効果が期待できる処理を
施すことなく、比抵抗が10mΩ・cm以上のエピタキ
シャルウェーハでも、低温のデバイスプロセスにおいて
も十分なゲッタリング(IG)効果が得られること、ま
た、図2に示すパターンの高温プロセスフローの熱シミ
ュレーションを施した後のBMD発生挙動を調査した結
果(図6参照)、700℃〜900℃で好ましくは3時
間以下の条件で引き上げ後のインゴットに低温熱処理を
行えば、同様に比抵抗が10mΩ・cm以上のエピタキ
シャルウェーハにおいても、高温のデバイスプロセスで
十分なゲッタリング(IG)効果が得られることを確認
した。すなわち、後述のウェーハへの熱処理条件など実
施例も全て、単結晶インゴットへの熱処理と同様である
ことを確認した。
Further, the present inventors performed various low-temperature heat treatments on a silicon single crystal ingot pulled up while controlling the B concentration by the CZ method, and thereafter cut out the wafer, polished the mirror, and further epitaxially formed the p-layer. The low-temperature process thermal simulation of the pattern shown in FIG. 1 was performed on the type CZ-Si wafer, and the BMD generation behavior was investigated.
If a low-temperature heat treatment is performed on the ingot after being pulled up at 50 ° C. to 900 ° C., preferably for 3 hours or more, the specific resistance is 10 mΩ · cm or more without being subjected to a process that can expect an EG effect after being cut and formed into a silicon wafer. Investigation of BMD generation behavior after performing a thermal simulation of the high-temperature process flow of the pattern shown in FIG. 2 that a sufficient gettering (IG) effect can be obtained even in a low-temperature device process with the epitaxial wafer of FIG. (Refer to FIG. 6), if the ingot after the pulling is subjected to a low-temperature heat treatment at 700 ° C. to 900 ° C., preferably for 3 hours or less, a high-temperature device process can be similarly performed on an epitaxial wafer having a specific resistance of 10 mΩ · cm or more. It was confirmed that a sufficient gettering (IG) effect could be obtained by using That is, it was confirmed that all of the examples such as the heat treatment conditions for the wafer described later are the same as the heat treatment for the single crystal ingot.

【0032】この発明において、基板の比抵抗を10m
Ω・cm以上とするのは、10mΩ・cm未満では、す
でに述べたとおり高濃度のBの効果により酸素析出が異
常に促進されるため、エピタキシャルデポ時の熱履歴の
影響がなく、エピタキシャル成膜前の熱処理なしで、低
温プロセスの極めて初期にゲッタリングに十分なBMD
が形成されるためであり、10mΩ・cm以上の基板に
おいては、エピタキシャル成膜時の熱履歴により、酸素
析出がかなり抑制されるため、十分なBMDを得るため
にはこの発明によるエピタキシャル成膜前の熱処理が不
可欠なためである。
In the present invention, the specific resistance of the substrate is 10 m
As described above, when the concentration is less than 10 mΩ · cm, oxygen precipitation is abnormally promoted by the effect of high concentration of B as described above. BMD sufficient for gettering very early in low temperature process without heat treatment
Is formed. In a substrate having a thickness of 10 mΩ · cm or more, oxygen precipitation is considerably suppressed due to the thermal history at the time of epitaxial film formation. Is indispensable.

【0033】この発明において、基板の酸素濃度に関し
ては、12×1017atoms/cm3以上であること
が好ましい。12×1017atoms/cm3より低酸
素側では、650℃〜900℃で3時間以上の熱処理条
件では、十分なBMDが得られず、図5に示すごとく、
12×1017atoms/cm3以上の基板において
は、十分なBMDが図1に示すパターンの低温プロセス
熱シミュレーション後に観察されたことによる。
In the present invention, the oxygen concentration of the substrate is preferably at least 12 × 10 17 atoms / cm 3 . On the oxygen side lower than 12 × 10 17 atoms / cm 3 , sufficient BMD cannot be obtained under the heat treatment conditions of 650 ° C. to 900 ° C. for 3 hours or more, and as shown in FIG.
This is because sufficient BMD was observed after the low-temperature process thermal simulation of the pattern shown in FIG. 1 for a substrate of 12 × 10 17 atoms / cm 3 or more.

【0034】この発明において、低温プロセス向けウェ
ーハに施す熱処理温度は、650℃未満では酸素析出核
をエピタキシャル成膜時の高温熱履歴で縮小しないサイ
ズまで成長させるのに、長時間の熱処理が必要であるた
め好ましくなく、900℃を超えると温度が高すぎて、
十分な密度の酸素析出核の成長が起こらず、その効果が
得られないため、650℃以上、900℃以下とする。
In the present invention, if the heat treatment temperature applied to a wafer for a low-temperature process is lower than 650 ° C., a long-time heat treatment is required to grow oxygen precipitate nuclei to a size not reduced by the high-temperature heat history during epitaxial film formation. Therefore, it is not preferable, and if it exceeds 900 ° C., the temperature is too high,
Since the growth of oxygen precipitation nuclei with sufficient density does not occur and the effect cannot be obtained, the temperature is set to 650 ° C. or more and 900 ° C. or less.

【0035】低温プロセス向けウェーハに施す熱処理時
間は、上記の温度条件で、低温プロセスにおいてもゲッ
タリングに十分な密度の5×104個/cm2以上のBM
Dを得るためには、3時間以上が好ましい。
The heat treatment time to be applied to the wafer for the low-temperature process is, under the above-mentioned temperature conditions, a BM of 5 × 10 4 / cm 2 or more having a density sufficient for gettering even in the low-temperature process.
In order to obtain D, three hours or more are preferable.

【0036】この発明において、高温プロセス向けウェ
ーハに施す熱処理温度は、700℃未満では酸素析出核
をエピタキシャル成膜時の高温熱履歴で縮小しないサイ
ズまで成長させるのに、長時間の熱処理が必要であるた
め好ましくなく、900℃を超えると温度が高すぎて、
十分な密度の酸素析出核の成長が起こらず、その効果が
得られないため、700℃以上、900℃以下とする。
In the present invention, if the heat treatment temperature applied to a wafer for a high-temperature process is less than 700 ° C., a long-time heat treatment is required to grow oxygen precipitate nuclei to a size that does not shrink due to the high-temperature heat history during epitaxial film formation. Therefore, it is not preferable, and if it exceeds 900 ° C., the temperature is too high,
Since the growth of oxygen precipitation nuclei with sufficient density does not occur and the effect cannot be obtained, the temperature is set to 700 ° C. or more and 900 ° C. or less.

【0037】高温プロセス向けウェーハに施す熱処理時
間は、700℃の熱処理においても3時間以下の処理
で、ゲッタリングに十分な密度のBMD(>5×104
個/cm2)が得られるので3時間以下とする。
The heat treatment time for a wafer for a high-temperature process is a BMD (> 5 × 10 4 ) having a density sufficient for gettering by a treatment of 3 hours or less even at a heat treatment at 700 ° C.
Pieces / cm 2 ), so that it is 3 hours or less.

【0038】なお、5×105個/cm2以上のBMD
が、高温プロセスフローの熱シミュレーションにおいて
発生したエピタキシャルウェーハでは、過剰な酸素析出
に起因したスリップ転位が熱シミュレーション後に、ウ
ェーハの中心部に観察された。このスリッブ転位は、デ
バイスの特性に悪影響を及ぼすことが知られている。従
って、高温のデバイスプロセスの場合、BMD密度はプ
ロセスでのスリップ転位発生の問題から、5×l05
/cm2以下、より好ましくは1×l05個/cm2以下
にする必要があることが明らかとなった。
BMD of 5 × 10 5 / cm 2 or more
However, in the epitaxial wafer generated in the thermal simulation of the high-temperature process flow, slip dislocation due to excessive oxygen precipitation was observed in the center of the wafer after the thermal simulation. It is known that the slip dislocation adversely affects device characteristics. Therefore, in the case of a device process at a high temperature, the BMD density needs to be 5 × 10 5 / cm 2 or less, more preferably 1 × 10 5 / cm 2 or less, due to the problem of occurrence of slip dislocation in the process. Became clear.

【0039】熱処理時間が3時間以下の場合でも、酸素
濃度が15×1017atoms/cm3(old AS
TM)の基板では、800℃で2時間及び3時間のエピ
前の低温熱処理を行ったウェーハでは、熱シミュレーシ
ョン後に5×l05個/cm2以上のBMDが形成され、
またスリップ転位もウェーハ中心部で観察された。ただ
しこの場合、基板の酸素濃度を調整することで、BMD
密度の最適化が可能であり、図8に示すように、基板の
酸素濃度を下げることで、最適なBMD密度が得られ、
かつスリップ転位の発生も防げることが確認された。好
ましい基板の酸素濃度は、10〜15×1017atom
s/cm3(old ASTM)である。
Even when the heat treatment time is 3 hours or less, the oxygen concentration is 15 × 10 17 atoms / cm 3 (old AS
In the case of TM) substrate, BMD of 5 × 10 5 / cm 2 or more was formed after thermal simulation on the wafer which was subjected to low-temperature heat treatment at 800 ° C. for 2 hours and 3 hours before the epi,
Slip dislocations were also observed at the center of the wafer. However, in this case, the BMD is adjusted by adjusting the oxygen concentration of the substrate.
The density can be optimized. As shown in FIG. 8, by lowering the oxygen concentration of the substrate, an optimum BMD density can be obtained.
It was also confirmed that the occurrence of slip dislocation could be prevented. A preferable oxygen concentration of the substrate is 10 to 15 × 10 17 atoms.
s / cm 3 (old ASTM).

【0040】雰囲気は、1000℃以上の高温での酸素
雰囲気では、表面酸化膜形成に伴うバルク中への格子間
シリコン原子の注入が起こり、酸素析出が非酸化性雰囲
気に比べ抑制されるが、900℃以下では、酸素雰囲気
においてもあまり酸化膜の成長が起こらず、酸素雰囲気
でも窒素雰囲気でも効果に差は見られなかったこと、ま
た、この発明による熱処理では、酸化膜信頼性等のエピ
タキシャルの良好な品質に関して、低温プロセス熱シミ
ュレーション及び高温プロセスフローの熱シミュレーシ
ョン後においても全く影響を及ぼさないことを確認した
ことから、酸素あるいは窒素及びその混合ガス雰囲気が
好ましい。
In an oxygen atmosphere at a high temperature of 1000 ° C. or higher, interstitial silicon atoms are implanted into the bulk due to the formation of a surface oxide film, and oxygen precipitation is suppressed as compared with a non-oxidizing atmosphere. At 900 ° C. or lower, the oxide film did not grow much even in an oxygen atmosphere, and there was no difference in the effect between the oxygen atmosphere and the nitrogen atmosphere. Oxygen or nitrogen and a mixed gas atmosphere thereof are preferable, since it has been confirmed that there is no influence on good quality even after a low-temperature process thermal simulation and a high-temperature process flow thermal simulation.

【0041】[0041]

【実施例】【Example】

実施例1 外径6インチのp(100)Bドープド(比抵抗10Ω
・cm)で初期酸素濃度が、12×1017atoms/
cm3、13×1017atoms/cm3、14×1017
atoms/cm3、15×1017atoms/cm
3(old ASTM)のCZ‐Siウェーハを準備
し、これらのウェーハに600℃×5hr、650℃×
5hr、700℃×1hr、700℃×3hr、800
℃×1hr、800℃×3hr、900℃×3hr、9
50℃×3hrの熱処理をエピタキシャル成膜前に窒素
雰囲気中で行い、熱処理を行っていないウェーハも含め
てこれらのウェーハに、枚葉式CVD炉で850℃の炉
内にウェーハをセットし、150℃/分で1150℃ま
で昇温し、HClでエッチング後、1050℃でSiH
Cl3ガスを用い、エピタキシャルの比抵抗が10Ω・
cmでエピタキシャル厚が3μmのエピタキシャル成膜
を行い、エピタキシャルウェーハを作製した。
Example 1 p (100) B-doped (specific resistance 10Ω) having an outer diameter of 6 inches
Cm) and the initial oxygen concentration is 12 × 10 17 atoms /
cm 3 , 13 × 10 17 atoms / cm 3 , 14 × 10 17
atoms / cm 3 , 15 × 10 17 atoms / cm
3 Prepare (old ASTM) CZ-Si wafers, and place these wafers at 600 ° C x 5hrs and 650 ° C x
5 hr, 700 ° C × 1 hr, 700 ° C × 3 hr, 800
° C × 1 hr, 800 ° C × 3 hr, 900 ° C × 3 hr, 9
A heat treatment of 50 ° C. × 3 hr is performed in a nitrogen atmosphere before epitaxial film formation, and a wafer is set in a single-wafer CVD furnace at 850 ° C. in a single-wafer CVD furnace. / Min to 1150 ° C, etching with HCl, and 1050 ° C
Using Cl 3 gas, the epitaxial specific resistance is 10Ω
An epitaxial wafer having a thickness of 3 cm and an epitaxial thickness of 3 μm was formed to produce an epitaxial wafer.

【0042】これらエピタキシャルウェーハに、図1に
示すパターンの低温プロセス熱シミュレーションを施
し、その後ウェーハに選択エッチ(Wright Et
ch5分)を行い、BMD密度を光学顕微鏡で計測し
た。その結果を図5に示す。
A low-temperature process thermal simulation of the pattern shown in FIG. 1 is performed on these epitaxial wafers, and then the wafer is selectively etched (Wright Et).
ch5 minutes), and the BMD density was measured with an optical microscope. The result is shown in FIG.

【0043】図5に示される如く、600℃で5時間お
よび950℃で3時間の熱処理では、十分なBMDが得
られなかったが、650℃で5時間、700℃、800
℃および900℃で3時間の前熱処理を行ったもので
は、図1に示すパターンの低温プロセス熱シミュレーシ
ョンにおいて、ゲッタリングに十分な5×104個/c
2以上のBMDが観察された。
As shown in FIG. 5, the heat treatment at 600.degree. C. for 5 hours and at 950.degree. C. for 3 hours did not provide sufficient BMD, but at 650.degree. C. for 5 hours, 700.degree.
In the low-temperature process heat simulation of the pattern shown in FIG. 1, 5 × 10 4 pieces / c sufficient for gettering were obtained by performing the pre-heat treatment at 3 ° C. and 900 ° C. for 3 hours.
A BMD of m 2 or more was observed.

【0044】また、初期醗素濃度が15×1017ato
ms/cm3で、窒素雰囲気中で800℃、3時間のエ
ピタキシャル成膜前の熱処理を行ったエピタキシャルウ
ェーハに、実際にNi(1×1012atoms/c
2)の故意汚染を行った後、同様の低温プロセス熱シ
ミュレーションを行い、シミュレーション後にMOS‐
Ctによる発生ライフタイム測定を行った。結果を図7
に示す。
In addition, the initial fermentation concentration was 15 × 10 17 atom
Nis (1 × 10 12 atoms / c) was actually added to the epitaxial wafer that had been subjected to heat treatment before epitaxial film formation at 800 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere at ms / cm 3.
m 2 ), the same low-temperature process thermal simulation was performed, and the MOS-
The generation lifetime measurement by Ct was performed. Fig. 7 shows the results.
Shown in

【0045】発生ライフタイムは汚染を行っていないウ
ェーハと差が見られず良好で、適切なエピタキシャル成
膜前の熱処理を行ったウェーハでは、低温プロセスにお
いて十分なゲッタリング(IG)効果があることが確認
された。
The generation lifetime is not different from that of a non-contaminated wafer, and is good. A wafer that has been subjected to a suitable heat treatment before epitaxial film formation has a sufficient gettering (IG) effect in a low-temperature process. confirmed.

【0046】実施例2 外径8インチp(100)Bドープド(比抵抗10Ω・
cm)で初期酸素濃度が、15×l017atoms/c
3(old ASTM)のCZ−Siウェーハを準備
し、これらのウェーハに 1) 650℃×3hr、650℃×5hr、 2) 700℃×1hr、700℃×3hr、700℃
×5hr、 3) 750℃×1hr、750℃×2hr、750℃
×3hr、750℃×5hr、 4) 800℃×0.5hr、800℃×1hr、80
0℃×2hr、800℃×3hr、800℃×5hr、 5) 850℃×0.5hr、850℃×1hr、85
0℃×2hr、850℃×3hr、850℃×5hr、 6) 900℃×0.5hr、900℃×3hr、90
0℃×5hr、 7) 950℃×0.5hr、950℃×3hr、95
0℃×5hr、 の熱処理をエピタキシャル成膜プロセスの前に窒素雰囲
気で行い、これらのウェーハに、枚葉式CVD炉で85
0℃の炉内にウェーハをセットし、150℃/分で11
50℃まで昇温し、HClでエッチング後、1050℃
でSiHCl3ガスを用い、エピタキシャルの比抵抗が
10Ω・cmでエピタキシャル層の厚さが3μmのエピ
タキシャル成膜を行い、エピタキシャルウェーハを作製
した。
Example 2 Outer diameter 8 inch p (100) B doped (specific resistance 10Ω.
cm) and the initial oxygen concentration is 15 × 10 17 atoms / c
m 3 (old ASTM) CZ-Si wafers are prepared and 1) 650 ° C. × 3 hr, 650 ° C. × 5 hr, 2) 700 ° C. × 1 hr, 700 ° C. × 3 hr, 700 ° C.
× 5hr, 3) 750 ° C × 1hr, 750 ° C × 2hr, 750 ° C
× 3 hr, 750 ° C. × 5 hr, 4) 800 ° C. × 0.5 hr, 800 ° C. × 1 hr, 80
0 ° C. × 2 hr, 800 ° C. × 3 hr, 800 ° C. × 5 hr, 5) 850 ° C. × 0.5 hr, 850 ° C. × 1 hr, 85
0 ° C. × 2 hr, 850 ° C. × 3 hr, 850 ° C. × 5 hr, 6) 900 ° C. × 0.5 hr, 900 ° C. × 3 hr, 90
0 ° C. × 5 hr, 7) 950 ° C. × 0.5 hr, 950 ° C. × 3 hr, 95
A heat treatment of 0 ° C. × 5 hr was performed in a nitrogen atmosphere before the epitaxial film formation process, and these wafers were treated with a single wafer CVD furnace at 85 ° C.
Set the wafer in a furnace at 0 ° C,
After heating to 50 ° C and etching with HCl, 1050 ° C
Then, an epitaxial wafer having an epitaxial specific resistance of 10 Ω · cm and an epitaxial layer thickness of 3 μm was formed using SiHCl 3 gas to produce an epitaxial wafer.

【0047】これらエピタキシャルウェーハに、図2に
示すパターンの高温プロセスフローの熱シミュレーショ
ンを施し、その後ウェーハに選択エッチ(Wright
Etch 5分)を行い、BMD密度を光学顕微鏡で
計測した。その結果を図6に示す。
A thermal simulation of the high-temperature process flow of the pattern shown in FIG. 2 was performed on these epitaxial wafers, and then the wafer was selectively etched (Wright).
(Etch 5 minutes), and the BMD density was measured with an optical microscope. FIG. 6 shows the result.

【0048】図6に示される如く、650℃および95
0℃では5時間の前熱処理でも、十分なBMDが得られ
なかったが、700℃、750℃、800℃、850℃
および900℃で3時間以下の前熱処理を行ったもので
は、図2に示すパターンの半導体デバイス工程である高
温プロセスフローの熱シミュレーションにおいて、ゲッ
タリング(IG)に十分な5×104個/cm2以上のB
MDが観察された。しかし、800℃で2時間および3
時間の前熱処理を行ったものでは、5×105個/cm2
以上のBMDが観察され、過剰析出による転位がウェー
ハ中央部に観察された。ゲッタリング(IG)に十分で
かつ転位が発生しないBMD適正領域は、5×104
5×105個/cm2である。
As shown in FIG.
At 0 ° C., sufficient BMD was not obtained even with a pre-heat treatment for 5 hours, but 700 ° C., 750 ° C., 800 ° C., 850 ° C.
2 and a pre-heat treatment at 900 ° C. for 3 hours or less, in a thermal simulation of a high-temperature process flow as a semiconductor device process having the pattern shown in FIG. 2, 5 × 10 4 / cm sufficient for gettering (IG). 2 or more B
MD was observed. However, at 800 ° C. for 2 hours and 3
In the case of performing the heat treatment for a long time, 5 × 10 5 pieces / cm 2
The above BMD was observed, and dislocation due to excessive precipitation was observed at the center of the wafer. The BMD proper region which is sufficient for gettering (IG) and in which dislocation does not occur is 5 × 10 4 to
It is 5 × 10 5 pieces / cm 2 .

【0049】実施例3 次に、外径8インチp(100)Bドープド(比抵抗1
0Ω・cm)で初期酸素濃度が、13〜16×1017
toms/cm3(old ASTM)の範囲のCZ−
Siウェーハを準備し、これらのウェーハに800℃×
2hrの熱処理をエピタキシャル成膜プロセスの前に窒
素雰囲気で行い、これらのウェーハに、枚葉式CVD炉
で850℃の炉内にウェーハをセットし、150℃/分
で1150℃まで昇温し、HClでエッチング後、10
50℃でSiHCl3ガスを用い、エピタキシャルの比
抵抗が10Ω・cmでエピタキシャル厚が3μmのエピ
タキシャル成膜を行い、エピタキシャルウェーハを作製
した。
Example 3 Next, an outer diameter of 8 inches p (100) B-doped (resistivity 1
0 Ω · cm) and the initial oxygen concentration is 13-16 × 10 17 a
CZ- in the range of toms / cm 3 (old ASTM)
Prepare Si wafers and apply these wafers at 800 ° C x
A heat treatment of 2 hr was performed in a nitrogen atmosphere before the epitaxial film forming process, and the wafers were set on these wafers in a single-wafer CVD furnace at 850 ° C., and the temperature was raised to 1150 ° C. at 150 ° C./min. After etching with 10
Using SiHCl 3 gas at 50 ° C., an epitaxial film having an epitaxial specific resistance of 10 Ω · cm and an epitaxial thickness of 3 μm was formed to produce an epitaxial wafer.

【0050】このエピタキシャルウェーハに、図2に示
すパターンの高温プロセスフローの熱シミュレーション
を施し、その後ウェーハに選択エッチ(Wright
Etch 5分)を行い、BMD密度を光学顕微鏡で計
測した。その結果を図8に示す。
The epitaxial wafer was subjected to a thermal simulation of the high-temperature process flow of the pattern shown in FIG. 2, and then the wafer was selectively etched (Wright).
(Etch 5 minutes), and the BMD density was measured with an optical microscope. FIG. 8 shows the result.

【0051】図8に示される如く、800℃で2時間の
前熱処理では、初期酸素濃度が13.8×1017ato
ms/cm3(old ASTM)のCZ−Siウェー
ハのBMD密度は、BMD適正領域内であり、転位の発
生もないことが確認された。しかし、初期酸素濃度が、
14.8と15.5×1017atoms/cm3(ol
d ASTM)のCZ−Siウェーハは、図6の結果と
同様に、高密度のBMDが発生し、かつ析出過多による
スリップ転位が観察された。従って、この発明の範囲内
の熱処理で、BMD密度が上限を超える場合は、初期酸
素濃度の最適化で、適切な密度のBMDを形成すること
が可能である。
As shown in FIG. 8, in the pre-heat treatment at 800 ° C. for 2 hours, the initial oxygen concentration is 13.8 × 10 17 atom.
It was confirmed that the BMD density of the CZ-Si wafer of ms / cm 3 (old ASTM) was within the proper BMD region, and that no dislocation occurred. However, if the initial oxygen concentration
14.8 and 15.5 × 10 17 atoms / cm 3 (ol
d ASTM), a high density BMD was generated and slip dislocation due to excessive precipitation was observed as in the results of FIG. Therefore, when the BMD density exceeds the upper limit in the heat treatment within the scope of the present invention, it is possible to form a BMD having an appropriate density by optimizing the initial oxygen concentration.

【0052】[0052]

【発明の効果】この発明は、低温デバイスプロセスある
いは高温デバイスプロセスでは十分なゲッタリング効果
(IG)が期待できない比抵抗が10mΩ・cm以上、
p型(Bドープド)CZ−Siウェーハにゲッタリング
能を付与するもので、CZ法にて引き上げたインゴット
に所定の低温熱処理を行うことによって、あるいは、エ
ピタキシャル成膜する前に、デバイス製造工程における
プロセス温度に応じて熱処理時間を選択して適当な熱処
理を行うことによって、低温デバイスプロセスあるいは
高温デバイスプロセスにおいても十分なBMDを発生さ
せることができ、プロセスで重金属汚染があった場合に
も十分にゲッタリングすることが可能となる。また、こ
の発明の熱処理条件においては、酸素析出過多によるプ
ロセス中でのスリッブ転位の発生も防止することができ
る。
According to the present invention, the specific resistance at which a sufficient gettering effect (IG) cannot be expected in a low-temperature device process or a high-temperature device process is 10 mΩ · cm or more.
A gettering function is imparted to a p-type (B-doped) CZ-Si wafer, and a predetermined low-temperature heat treatment is performed on an ingot pulled up by a CZ method, or a process in a device manufacturing process before an epitaxial film is formed. By performing an appropriate heat treatment by selecting a heat treatment time according to the temperature, a sufficient BMD can be generated even in a low-temperature device process or a high-temperature device process, and a sufficient getter can be obtained even when heavy metal contamination occurs in the process. It becomes possible to ring. Also, under the heat treatment conditions of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of slip dislocations in the process due to excessive oxygen precipitation.

【0053】また、次世代の12インチウェーハでは、
フラットネスの問題からその仕様は両面鏡面研磨仕上げ
となることが予測されているが、ウェーハ裏面へのPB
S(Poly‐Si Back Seal)あるいはB
SD(Back SideDamage)といったEG
(Extrinsic Gettering)の付与の
ためには、複雑な加工プロセスが必要となる。しかし、
この発明は、両面鏡面研磨仕上げになった場合にも、シ
ンプルなプロセスでエピタキシャルウェーハに十分なゲ
ッター効果(IG効果)を付与することが可能である。
In the next-generation 12-inch wafer,
Due to the problem of flatness, it is predicted that the specification will be mirror-polished on both sides.
S (Poly-Si Back Seal) or B
EG such as SD (Back Side Damage)
(Extrinsic Gettering) requires a complicated processing process. But,
According to the present invention, a sufficient getter effect (IG effect) can be imparted to an epitaxial wafer by a simple process even when both surfaces are mirror-polished.

【0054】また、これまで通常のCZ‐Siウェーハ
で行われているDZ−IG処理に比べ、表面近傍のデバ
イス活性層の完全性は、エピタキシャルで確保されるた
め高温熱処理が必要でなくなり、1段の低温熱処理で十
分なため、低コストで熱処理が行うことことができる。
例えば、前述したエピタキシャルプロセス中にエピタキ
シャル炉で行う処理(特開平8‐97220号公報)で
は、大量処理が困難であるが、この発明による方法は通
常の熱処理炉で行うため、一度に大量のウェーハ処理が
可能であり、かつエピタキシャル成長プロセス自体のス
ルーブットには全く影響を及ぼさない利点がある。
Further, as compared with the DZ-IG processing conventionally performed on a normal CZ-Si wafer, the integrity of the device active layer in the vicinity of the surface is ensured by epitaxial growth, so that a high-temperature heat treatment is not required. Since the low-temperature heat treatment in the step is sufficient, the heat treatment can be performed at low cost.
For example, in the treatment performed in an epitaxial furnace during the above-described epitaxial process (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-97220), it is difficult to process a large amount of the wafer. There is an advantage that processing can be performed and the through-put of the epitaxial growth process itself is not affected at all.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実験で用いた低温プロセスの熱シミ
ュレーションパターンを示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing a thermal simulation pattern of a low-temperature process used in an experiment of the present invention.

【図2】この実験で用いた半導体デバイス工程である高
温プロセスの熱シミュレーション・パターンを示すグラ
フである。
FIG. 2 is a graph showing a thermal simulation pattern of a high-temperature process which is a semiconductor device process used in this experiment.

【図3】8インチ基板で初期酸素濃度および比抵抗が異
なる種々のエピタキシャルウェーハに、図1の低温プロ
セス熱シミュレーションを施した後、ウェーハに選択エ
ッチを行い、BMD密度を光学顕微鏡で計測した結果を
示す初期酸素濃度とBMD密度のグラフである。
FIG. 3 shows a result of performing a low-temperature process thermal simulation of FIG. 1 on various epitaxial wafers having different initial oxygen concentrations and specific resistances on an 8-inch substrate, selectively etching the wafers, and measuring the BMD density with an optical microscope. 5 is a graph of the initial oxygen concentration and the BMD density showing the following.

【図4】8インチのp(100)BドープドCZ−Si
基板で基板の比抵抗が10〜20mΩ・cm(p+)お
よび10Ω・cm(p-)の2種類で、初期酸素濃度が
異なるミラー・ポリッシュ・ウェーハおよび同一ロット
のウェーハにエピタキシャル膜厚3μmのエピタキシャ
ル成長を行ったエピタキシャルウェーハを準備し、図2
の高温プロセス熱シミュレーションを施した後、ウェー
ハに選択エッチ(Wright Etch 5分)を行
い、BMD密度を光学顕微鏡で計測した結果を示す、初
期酸素濃度とBMD密度のグラフである。
FIG. 4 shows an 8-inch p (100) B doped CZ-Si.
Two types of substrates having a specific resistance of 10 to 20 mΩ · cm (p + ) and 10 Ω · cm (p ), and a mirror polished wafer having a different initial oxygen concentration and a wafer of the same lot having an epitaxial film thickness of 3 μm. Prepare an epitaxial wafer that has undergone epitaxial growth, and refer to FIG.
7 is a graph of initial oxygen concentration and BMD density showing the result of performing selective etching (Wright Etch for 5 minutes) on the wafer after performing the high temperature process heat simulation of FIG.

【図5】6インチ基板で初期酸素濃度が異なる種々のウ
ェーハに、種々の熱処理を施し、エピタキシャルウェー
ハを作製した後、図1の低温プロセス熱シミュレーショ
ンを施した後、ウェーハに選択エッチを行い、BMD密
度を光学顕微鏡で計測した結果を示す初期酸素濃度とB
MD密度のグラフである。
FIG. 5 shows various wafers having a different initial oxygen concentration in a 6-inch substrate subjected to various heat treatments to produce an epitaxial wafer, subjected to the low-temperature process thermal simulation of FIG. 1, and then selectively etched into the wafer; Initial oxygen concentration and B showing BMD density measured with an optical microscope
It is a graph of MD density.

【図6】8インチのp(100)Bドープド(比抵抗1
0Ω・cm)CZ−Si基板で初期酸素濃度が15×1
17atoms/cm3(old ASTM)のウェー
ハに、種々の条件の低温前熱処理を窒素雰囲気中でエピ
タキシャル成長前に施し、エピタキシャル膜厚3μmの
エピタキシャル成長を行ったエピタキシャルウェーハを
作製した後に、図2の高温プロセスフローの熱シュミレ
ーシヨンを施し、ウェーハに選択エッチ(Wright
Etch 5分)を行い、BMD密度を光学顕微鏡で
計測した結果を示す、種々の条件の前熱処理の時間とB
MD密度のグラフである。
FIG. 6: 8 inch p (100) B doped (resistivity 1)
0Ω · cm) CZ-Si substrate with initial oxygen concentration of 15 × 1
After performing low-temperature pre-heat treatment under various conditions in a nitrogen atmosphere before epitaxial growth on a wafer of 0 17 atoms / cm 3 (old ASTM) to produce an epitaxial wafer having an epitaxial film thickness of 3 μm, FIG. The wafer is subjected to thermal simulation of a high temperature process flow, and the wafer is selectively etched (Wright).
Etch 5 min), and the results of measuring the BMD density with an optical microscope are shown.
It is a graph of MD density.

【図7】実施例における低温プロセス熱シミュレーショ
ンを施した後、MOS−Ct法による発生ライフタイム
を測定した結果を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a result of measuring a generation lifetime by a MOS-Ct method after performing a low-temperature process thermal simulation in the example.

【図8】8インチのp(100)Bドープド(比抵抗1
0Ω・cm)CZ−Si基板で初期酸素濃度が異なるウ
ェーハに、800℃で2時間の熱処理を施した後、エピ
タキシャル膜厚3μmのエピタキシャル成長を行ったエ
ピタキシャルウェーハを作製し、これらエピタキシャル
ウェーハに、図2の高温プロセスフローの熱シミュレー
ションを施し、ウェーハに選択エッチ(Wright
Etch 5分)を行い、BMD密度を光学顕微鏡で計
測した結果を示す、初期酸素濃度とBMD密度のグラフ
である。
FIG. 8: 8 inch p (100) B doped (resistivity 1)
0 Ω · cm) CZ-Si substrates having different initial oxygen concentrations were subjected to a heat treatment at 800 ° C. for 2 hours, and then epitaxially grown to a thickness of 3 μm to produce epitaxial wafers. 2 was subjected to a thermal simulation of the high-temperature process flow, and the wafer was selectively etched (Wright).
5 is a graph of the initial oxygen concentration and the BMD density, showing the results of measuring the BMD density with an optical microscope (Etch 5 minutes).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二宮 正晴 佐賀県杵島郡江北町大字上小田2201番地 住友シチックス株式会社内 (72)発明者 紀伊 健 佐賀県杵島郡江北町大字上小田2201番地 住友シチックス株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masaharu Ninomiya 2201 Kamioda, Kota-cho, Kishima-gun, Saga Prefecture Within Sumitomo Sitix Co., Ltd. Inside the corporation

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板の比抵抗が10mΩ・cm以上、p
型(Bドープド)CZ−Siウェーハに、650℃以
上、900℃以下の温度で熱処理を行い、1050℃以
下の低温のデバイス製造工程でゲッタリングに十分なB
MDを形成し得るBMD核を形成し、その後ウェーハの
片面又は両面を鏡面研磨し、所定表面に気相成長法にて
エピタキシャル膜を成膜する半導体シリコンエピタキシ
ャルウェーハの製造方法。
A substrate having a specific resistance of 10 mΩ · cm or more,
Type (B-doped) CZ-Si wafer is subjected to a heat treatment at a temperature of 650 ° C. or more and 900 ° C. or less, and sufficient B for gettering in a device manufacturing process at a low temperature of 1050 ° C. or less.
A method for producing a semiconductor silicon epitaxial wafer in which a BMD nucleus capable of forming an MD is formed, one or both surfaces of the wafer are mirror-polished, and an epitaxial film is formed on a predetermined surface by a vapor phase epitaxy method.
【請求項2】 基板の比抵抗が10mΩ・cm以上、p
型(Bドープド)CZ−Siウェーハに、700℃以
上、900℃以下の温度で熱処理を行い、1050℃以
上の高温のデバイス製造工程でゲッタリングに十分なB
MDを形成し得るBMD核を形成し、その後ウェーハの
片面又は両面を鏡面研磨し、所定表面に気相成長法にて
エピタキシャル膜を成膜する半導体シリコンエピタキシ
ャルウェーハの製造方法。
2. A substrate having a specific resistance of 10 mΩ · cm or more,
A type (B-doped) CZ-Si wafer is subjected to a heat treatment at a temperature of 700 ° C. or more and 900 ° C. or less, and sufficient B for gettering in a device manufacturing process at a high temperature of 1050 ° C. or more.
A method for producing a semiconductor silicon epitaxial wafer in which a BMD nucleus capable of forming an MD is formed, one or both surfaces of the wafer are mirror-polished, and an epitaxial film is formed on a predetermined surface by a vapor phase epitaxy method.
【請求項3】 請求項1または請求項2において、デバ
イス製造工程で生成するBMD密度が、5×104個/
cm2〜5×105個/cm2である半導体シリコンエピ
タキシャルウェーハの製造方法。
3. The device according to claim 1, wherein the BMD density generated in the device manufacturing process is 5 × 10 4 /
A method for producing a semiconductor silicon epitaxial wafer having a density of cm 2 to 5 × 10 5 / cm 2 .
【請求項4】 半導体シリコンエピタキシャルウェーハ
にデバイスの構成に応じたプロセスフローを施す半導体
デバイスの製造方法において、ウェーハに切り出し成形
した比抵抗が10mΩ・cm以上、p型(Bドープド)
CZ−Siウェーハに、650℃以上、900℃以下の
温度で熱処理を行い、その後ウェーハの片面又は両面を
鏡面研磨し、所定表面に気相成長法にてエピタキシャル
成膜した半導体シリコンエピタキシャルウェーハに、1
050℃以下の低温の前記プロセスフローを施し、ゲッ
タリングに十分なBMDを得る半導体デバイスの製造方
法。
4. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a semiconductor silicon epitaxial wafer is subjected to a process flow according to a device configuration, wherein a specific resistance cut out and formed on the wafer is 10 mΩ · cm or more, and a p-type (B-doped)
A heat treatment is performed on the CZ-Si wafer at a temperature of 650 ° C. or more and 900 ° C. or less, and then one or both surfaces of the wafer are mirror-polished, and a semiconductor silicon epitaxial wafer is epitaxially formed on a predetermined surface by vapor phase epitaxy.
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the process flow is performed at a low temperature of 050 ° C. or lower to obtain a BMD sufficient for gettering.
【請求項5】 半導体シリコンエピタキシャルウェーハ
にデバイスの構成に応じたプロセスフローを施す半導体
デバイスの製造方法において、ウェーハに切り出し成形
した比抵抗が10mΩ・cm以上、p型(Bドープド)
CZ−Siウェーハに、700℃以上、900℃以下の
温度で熱処理を行い、その後ウェーハの片面又は両面を
鏡面研磨し、所定表面に気相成長法にてエピタキシャル
成膜した半導体シリコンエピタキシャルウェーハに、1
050℃以上の高温の前記プロセスフローを施し、ゲッ
タリングに十分なBMDを得る半導体デバイスの製造方
法。
5. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a semiconductor silicon epitaxial wafer is subjected to a process flow according to a device configuration, wherein a specific resistance cut out and formed on the wafer is 10 mΩ · cm or more, and a p-type (B-doped)
The CZ-Si wafer is subjected to a heat treatment at a temperature of 700 ° C. or more and 900 ° C. or less, and thereafter, one or both surfaces of the wafer are mirror-polished, and a semiconductor silicon epitaxial wafer having an epitaxial film formed on a predetermined surface by a vapor phase epitaxy is used.
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the process flow at a high temperature of 050 ° C. or higher is performed to obtain a BMD sufficient for gettering.
【請求項6】 請求項4または請求項5において、ゲッ
タリングに必要なBMD密度が、5×104個/cm2
5×105個/cm2である半導体デバイスの製造方法。
6. The method according to claim 4, wherein the BMD density required for gettering is 5 × 10 4 / cm 2 or less.
A method for manufacturing a semiconductor device having a density of 5 × 10 5 / cm 2 .
【請求項7】 比抵抗が10mΩ・cm以上、p型(B
ドープド)CZ−Siウェーハを得るべくB濃度を制御
してCZ法にて引き上げたシリコン単結晶インゴット
に、650℃以上、900℃以下の温度で熱処理を行
い、1050℃以下の低温のデバイス製造工程でゲッタ
リングに十分なBMDを形成し得るBMD核を形成し、
シリコンウェーハに切り出し成形後、EG効果が期待で
きる処理を施すことなく、ウェーハの片面又は両面を鏡
面研磨し、所定表面に気相成長法にてエピタキシャル膜
を成膜する半導体シリコンエピタキシャルウェーハの製
造方法。
7. A p-type (B) having a specific resistance of 10 mΩ · cm or more.
Doped) A silicon single crystal ingot pulled up by the CZ method while controlling the B concentration to obtain a CZ-Si wafer is subjected to a heat treatment at a temperature of 650 ° C. or more and 900 ° C. or less, and a low-temperature device manufacturing process of 1050 ° C. or less Forms a BMD nucleus that can form a BMD sufficient for gettering,
A method for manufacturing a semiconductor silicon epitaxial wafer, in which one side or both sides of a wafer is mirror-polished and a epitaxial film is formed on a predetermined surface by a vapor phase growth method without performing a process that can expect an EG effect after cutting and forming a silicon wafer. .
【請求項8】 比抵抗が10mΩ・cm以上、p型(B
ドープド)CZ−Siウェーハを得るべくB濃度を制御
してCZ法にて引き上げたシリコン単結晶インゴット
に、700℃以上、900℃以下の温度で熱処理を行
い、1050℃以上の高温のデバイス製造工程でゲッタ
リングに十分なBMDを形成し得るBMD核を形成し、
ウェーハの片面又は両面を鏡面研磨し、所定表面に気相
成長法にてエピタキシャル膜を成膜する半導体シリコン
エピタキシャルウェーハの製造方法。
8. A p-type (B) having a specific resistance of 10 mΩ · cm or more.
Doping) A silicon single crystal ingot pulled up by the CZ method while controlling the B concentration in order to obtain a CZ-Si wafer is subjected to a heat treatment at a temperature of 700 ° C. or more and 900 ° C. or less, and a device manufacturing process at a high temperature of 1050 ° C. or more Forms a BMD nucleus that can form a BMD sufficient for gettering,
A method of manufacturing a semiconductor silicon epitaxial wafer in which one or both surfaces of a wafer are mirror-polished and an epitaxial film is formed on a predetermined surface by a vapor phase growth method.
【請求項9】 請求項7または請求項8において、デバ
イス製造工程で生成するBMD密度が、5×104個/
cm2〜5×105個/cm2である半導体シリコンエピ
タキシャルウェーハの製造方法。
9. The device according to claim 7, wherein the BMD density generated in the device manufacturing process is 5 × 10 4 /
A method for producing a semiconductor silicon epitaxial wafer having a density of cm 2 to 5 × 10 5 / cm 2 .
【請求項10】 半導体シリコンエピタキシャルウェー
ハにデバイスの構成に応じたプロセスフローを施す半導
体デバイスの製造方法において、比抵抗が10mΩ・c
m以上、p型(Bドープド)CZ−Siウェーハを得る
べくB濃度を制御してCZ法にて引き上げたシリコン単
結晶インゴットに、650℃以上、900℃以下の温度
で熱処理を行い、シリコンウェーハに切り出し成形後、
EG効果が期待できる処理を施すことなく、その後ウェ
ーハの片面又は両面を鏡面研磨し、所定表面に気相成長
法にてエピタキシャル成膜した半導体シリコンエピタキ
シャルウェーハに、1050℃以下の低温の前記プロセ
スフローを施し、ゲッタリングに十分なBMDを得る半
導体デバイスの製造方法。
10. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising subjecting a semiconductor silicon epitaxial wafer to a process flow according to a device configuration, wherein the specific resistance is 10 mΩ · c.
The silicon single crystal ingot pulled up by the CZ method while controlling the B concentration to obtain a p-type (B-doped) CZ-Si wafer at a temperature of 650 ° C. to 900 ° C. After cutting and molding into
Without performing a process that can expect the EG effect, one surface or both surfaces of the wafer are mirror-polished thereafter, and the process flow at a low temperature of 1050 ° C. or less is applied to a semiconductor silicon epitaxial wafer formed epitaxially on a predetermined surface by a vapor phase growth method. And a method of manufacturing a semiconductor device to obtain a BMD sufficient for gettering.
【請求項11】 半導体シリコンエピタキシャルウェー
ハにデバイスの構成に応じたプロセスフローを施す半導
体デバイスの製造方法において、比抵抗が10mΩ・c
m以上、p型(Bドープド)CZ−Siウェーハを得る
べくB濃度を制御してCZ法にて引き上げたシリコン単
結晶インゴットに、700℃以上、900℃以下の温度
で熱処理を行い、シリコンウェーハに切り出し成形後、
EG効果が期待できる処理を施すことなく、その後ウェ
ーハの片面又は両面を鏡面研磨し、所定表面に気相成長
法にてエピタキシャル成膜した半導体シリコンエピタキ
シャルウェーハに、1050℃以上の高温の前記プロセ
スフローを施し、ゲッタリングに必要なBMDを得る半
導体デバイスの製造方法。
11. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising subjecting a semiconductor silicon epitaxial wafer to a process flow according to the device configuration, wherein the specific resistance is 10 mΩ · c.
A silicon single crystal ingot pulled up by the CZ method while controlling the B concentration to obtain a p-type (B-doped) CZ-Si wafer at a temperature of 700 ° C. to 900 ° C. After cutting and molding into
Without performing a process that can expect the EG effect, after that, one side or both sides of the wafer are mirror-polished, and the above process flow at a high temperature of 1050 ° C. or more is applied to a semiconductor silicon epitaxial wafer formed epitaxially on a predetermined surface by a vapor phase growth method. And a method of manufacturing a semiconductor device for obtaining a BMD required for gettering.
【請求項12】 請求項10または請求項11におい
て、ゲッタリングに必要なBMD密度が、5×104
/cm2〜5×105個/cm2である半導体デバイスの
製造方法。
12. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the BMD density required for gettering is 5 × 10 4 / cm 2 to 5 × 10 5 / cm 2 .
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000114176A (en) * 1998-10-06 2000-04-21 Komatsu Electronic Metals Co Ltd P/p-epitaxial wafer and manufacture thereof
EP1168428A2 (en) * 2000-06-26 2002-01-02 Kabushiki Kaisha Toshiba High resistivity semiconductor substrate and formation method
JP2002076006A (en) * 2000-08-31 2002-03-15 Mitsubishi Materials Silicon Corp Method of manufacturing epitaxial wafer and epitaxial wafer manufactured by the method
JP2002353225A (en) * 2001-05-28 2002-12-06 Shin Etsu Handotai Co Ltd Nitrogen doped annealed wafer and manufacture thereof
KR20030015770A (en) * 2001-08-17 2003-02-25 주식회사 실트론 A Single Crystal Silicon Wafer and a Method for making thereof
JPWO2003003441A1 (en) * 2001-06-28 2004-10-21 信越半導体株式会社 Method of manufacturing annealed wafer and annealed wafer
JP2008115050A (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Sumco Corp Method for producing epitaxial wafer
DE112010002935T5 (en) 2009-07-16 2012-10-25 Sumco Corporation Epitaxial silicon wafer and method of making the same
DE112010002747T5 (en) 2009-06-29 2013-09-26 Sumco Corporation Silicon epitaxial wafer and method of making the same

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000114176A (en) * 1998-10-06 2000-04-21 Komatsu Electronic Metals Co Ltd P/p-epitaxial wafer and manufacture thereof
JP4647732B2 (en) * 1998-10-06 2011-03-09 Sumco Techxiv株式会社 Manufacturing method of P / P-epitaxial wafer
EP1168428A2 (en) * 2000-06-26 2002-01-02 Kabushiki Kaisha Toshiba High resistivity semiconductor substrate and formation method
EP1168428A3 (en) * 2000-06-26 2005-06-15 Kabushiki Kaisha Toshiba High resistivity semiconductor substrate and formation method
JP2002076006A (en) * 2000-08-31 2002-03-15 Mitsubishi Materials Silicon Corp Method of manufacturing epitaxial wafer and epitaxial wafer manufactured by the method
JP4646440B2 (en) * 2001-05-28 2011-03-09 信越半導体株式会社 Method for manufacturing nitrogen-doped annealed wafer
JP2002353225A (en) * 2001-05-28 2002-12-06 Shin Etsu Handotai Co Ltd Nitrogen doped annealed wafer and manufacture thereof
US7326658B2 (en) 2001-05-28 2008-02-05 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method for preparing nitrogen-doped annealed wafer and nitrogen-doped and annealed wafer
JPWO2003003441A1 (en) * 2001-06-28 2004-10-21 信越半導体株式会社 Method of manufacturing annealed wafer and annealed wafer
US7189293B2 (en) 2001-06-28 2007-03-13 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method of producing annealed wafer and annealed wafer
KR20030015770A (en) * 2001-08-17 2003-02-25 주식회사 실트론 A Single Crystal Silicon Wafer and a Method for making thereof
JP2008115050A (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Sumco Corp Method for producing epitaxial wafer
US8920560B2 (en) 2006-11-06 2014-12-30 Sumco Corporation Method for manufacturing epitaxial wafer
DE112010002747T5 (en) 2009-06-29 2013-09-26 Sumco Corporation Silicon epitaxial wafer and method of making the same
US8659020B2 (en) 2009-06-29 2014-02-25 Sumco Corporation Epitaxial silicon wafer and method for manufacturing same
DE112010002935T5 (en) 2009-07-16 2012-10-25 Sumco Corporation Epitaxial silicon wafer and method of making the same
US8420514B2 (en) 2009-07-16 2013-04-16 Sumco Corporation Epitaxial silicon wafer and method for manufacturing same

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