JPH1192283A - Silicon wafer and its production - Google Patents

Silicon wafer and its production

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JPH1192283A
JPH1192283A JP25392097A JP25392097A JPH1192283A JP H1192283 A JPH1192283 A JP H1192283A JP 25392097 A JP25392097 A JP 25392097A JP 25392097 A JP25392097 A JP 25392097A JP H1192283 A JPH1192283 A JP H1192283A
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JP
Japan
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wafer
gas
oxygen
annealing
temperature
Prior art date
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JP25392097A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Yamazaki
英之 山崎
Hiroshi Matsushita
宏 松下
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH1192283A publication Critical patent/JPH1192283A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an oxygen concentration on the surface layer of a substrate and to increase fine oxygen precipitation defects having IG effects in a deep zone, by annealing a wafer cut out from a silicon single crystal ingot, ground and polished in a gas atmosphere having a specific heat capacity higher than hydrogen at a specific temperature. SOLUTION: A process for annealing a silicon wafer has 800-1,500 deg.C annealing temperature and uses a gas having a heat capacity higher than at least hydrogen, preferably >=29 J/mol heat capacity at a room temperature as an atmosphere gas. Preferably an ammonia gas or a nitrogen gas is used as the gas for satisfying the conditions. This method for producing a silicone wafer is applied to a single crystal wafer produced by using a quartz crucible by a CZ method to show great effects. The silicon wafer produced by the method has <=10<17> atoms/cm<3> oxygen concentration in a surface layer from about 2 μm from the surface and functions as a getter of impurity having formed an oxygen precipitated substance and BMD in a deep layer.

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】本発明は、半導体基板とその
製造方法に関し、特に各種ICまたはLSI等の基板と
して用いられるシリコンウエハとその製造方法に関す
る。
The present invention relates to a semiconductor substrate and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a silicon wafer used as a substrate for various ICs or LSIs and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、LSI等の半導体装置用基板に
は、引き上げ(CZ:Czochralski)法により製造した
単結晶インゴットから切り出したシリコン(Si)ウエ
ハが主に用いられている。CZ法は、るつぼに多結晶S
iを溶融し、これに種結晶を浸し、種結晶をゆっくり回
転しながら徐々に引き上げて結晶成長させる方法であ
る。
2. Description of the Related Art At present, a silicon (Si) wafer cut from a single crystal ingot manufactured by a pull-up (CZ: Czochralski) method is mainly used as a substrate for a semiconductor device such as an LSI. The CZ method uses a polycrystalline S
In this method, i is melted, a seed crystal is immersed in the melt, and the seed crystal is gradually pulled up while rotating slowly to grow the crystal.

【0003】CZ法で作製された単結晶インゴットは、
さらに、次のような工程を経てSiウエハに加工され
る。まず、単結晶インゴットは、全体をいくつかのブロ
ックに切り分けられ、ブロックごとに所定の外径を得る
ための表面研削がなされる。次にブロックの状態で所定
の面にオリエンテーションフラット加工がなされる。こ
の後、ブロックは円盤状のダイヤモンドカッターによ
り、ウエハ状に切断される。切断されたウエハは、両面
をラッピングされ、エッジの角をとる加工がなされる。
[0003] Single crystal ingots produced by the CZ method are:
Further, it is processed into a Si wafer through the following steps. First, the single crystal ingot is cut into several blocks as a whole, and each block is subjected to surface grinding to obtain a predetermined outer diameter. Next, orientation flat processing is performed on a predetermined surface in the state of the block. Thereafter, the block is cut into a wafer by a disk-shaped diamond cutter. The cut wafer is wrapped on both sides and processed to take the corners of the edges.

【0004】ラッピング加工では、ウエハ内に加工ひず
みを生じ易いので、このひずみを完全に除去するため、
数十μm程度ウエハ表面のエッチングがなされる。その
後、ウエハ表面の平滑性を上げるため、研磨材を用い鏡
面研磨され、最終洗浄が行われる。
[0004] In the lapping process, a processing strain is easily generated in a wafer.
Etching of the wafer surface is performed for about several tens μm. Then, in order to improve the smoothness of the wafer surface, the wafer is mirror-polished using an abrasive, and final cleaning is performed.

【0005】CZ法では、石英るつぼが用いられるた
め、この石英るつぼから溶融結晶中に酸素が溶解してし
まう。よって、上述の方法で得られたSiウエハ中に
は、酸素が5×1017〜1.8×1018atoms/c
3程度混入することが避けられない。
In the CZ method, since a quartz crucible is used, oxygen is dissolved from the quartz crucible into a molten crystal. Therefore, oxygen is contained in the Si wafer obtained by the above-described method at 5 × 10 17 to 1.8 × 10 18 atoms / c.
It can not be avoided be incorporated about m 3.

【0006】混入酸素の濃度は、1200℃〜1300
℃における固溶限に相当するため、より低い温度では過
飽和状態にあり、酸素の大部分は単結晶の格子間に存在
している。これらの過飽和含有酸素は、LSI製造工程
中、酸素析出物や転位等の微小欠陥を形成するととも
に、さらに酸素誘起積層欠陥(OSF)によるパターン
端での転位の発生原因ともなる。
[0006] The concentration of the mixed oxygen is 1200 ° C to 1300 ° C.
At lower temperatures, it is in a supersaturated state, corresponding to the solid solubility limit in ° C., and most of the oxygen exists between the lattices of the single crystal. These supersaturated oxygen atoms form micro defects such as oxygen precipitates and dislocations during the LSI manufacturing process, and also cause the occurrence of dislocations at the pattern edge due to oxygen-induced stacking faults (OSF).

【0007】ウエハ表面から2μm程度の浅い層には、
トランジスタやダイオード等の各種薄膜デバイスの動作
が行われるいわゆる「活性領域」が形成されるが、過飽
和酸素に起因する微小欠陥、OSFまたは転位等がこの
活性領域に形成されると、接合リークの増大やメモリ保
持時間不良等をもたらし、デバイスの歩留まりを下げて
しまう。
In a shallow layer of about 2 μm from the wafer surface,
A so-called “active region” in which various thin-film devices such as transistors and diodes operate is formed. When micro defects, OSFs or dislocations caused by supersaturated oxygen are formed in this active region, junction leakage increases. And the retention time of the memory is deteriorated, thereby lowering the yield of the device.

【0008】よって、デバイスの歩留まりを上げるに
は、少なくとも活性領域内の混入酸素濃度をできるだけ
低減することが望まれる。
Therefore, in order to increase the yield of the device, it is desired to reduce at least the concentration of the mixed oxygen in the active region as much as possible.

【0009】CZ法で作製される単結晶インゴット中の
酸素不純物濃度は、通常均一ではなく場所により異なる
濃度分布を有するため、従来は、作製したインゴットの
中から混入酸素濃度が低い部分を特に選択的に切り出し
て用いることも行われていた。
The concentration of oxygen impurities in a single crystal ingot produced by the CZ method is usually not uniform and has a different concentration distribution depending on a place. Therefore, conventionally, a portion having a low concentration of mixed oxygen is conventionally selected from ingots produced. They were also cut out and used.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、CZ法で作製
される単結晶インゴットには、混入酸素濃度が比較的薄
い部分でも1017atoms/cm3以上は含まれてい
るため、選択的に切り出す方法では混入酸素の影響を十
分排除することはできない。
However, since a single crystal ingot produced by the CZ method contains 10 17 atoms / cm 3 or more even in a portion where the concentration of mixed oxygen is relatively low, it is selectively cut out. The method cannot sufficiently eliminate the effect of oxygen contamination.

【0011】 そこで、最近ではSiウエハを水素中で1
000℃〜1200℃程度の温度でアニール処理を行う
方法が検討されている。この高温水素アニール処理によ
れば、ウエハ表面の混入酸素濃度を大幅に減少させるこ
とができる。
[0011] Therefore, recently, Si wafers were placed in hydrogen for 1 hour.
Perform annealing at a temperature of about 000 ° C to 1200 ° C
A method is being considered. This high-temperature hydrogen annealing
Can greatly reduce the concentration of oxygen in the wafer surface.
Can be.

【0012】一方、ウエハ表面の活性領域において問題
となるのはウエハ自体の持つ混入酸素に起因するものば
かりではない。ウエハ上にLSI等を製造する過程にお
いても、各プロセスで、新たなウエハの汚染が起こり、
種々の不純物が活性領域に混入する可能性がある。
On the other hand, the problem in the active region on the surface of the wafer is not limited to that caused by the oxygen contained in the wafer itself. In the process of manufacturing LSIs on wafers, contamination of new wafers occurs in each process,
Various impurities can enter the active region.

【0013】最近、この問題に対処するひとつの方法と
して、ウエハのゲッタリング技術が検討されている。ウ
エハのゲッタリング技術とは、結晶欠陥や加工ひずみを
ウエハの活性領域より深い領域に形成し、これらの結晶
欠陥等を活性領域中に混入する不純物のゲッターとして
用いる技術をいう。即ち、ウエハ自身に不純物のゲッタ
リング機能を備えさせる技術である。
Recently, a wafer gettering technique has been studied as one method for addressing this problem. The wafer gettering technique refers to a technique in which crystal defects and processing strain are formed in a region deeper than the active region of the wafer, and these crystal defects and the like are used as getters for impurities mixed into the active region. That is, this is a technique for providing the wafer itself with an impurity gettering function.

【0014】ゲッタリング技術によれば、活性領域内の
不純物を取り除き、素子の動作不良の原因となる活性領
域中の種々の欠陥の発生を抑制することができる。な
お、ゲッタリング技術のうち、結晶析出等による結晶欠
陥をゲッターとするものを特にイントリンシックゲッタ
リング(IG:Intrinsic Gettering)と呼び、このよ
うな効果をIG効果と呼んでいる。
According to the gettering technique, it is possible to remove impurities in the active region and to suppress the occurrence of various defects in the active region that cause a malfunction of the device. Note that among gettering techniques, one that uses a crystal defect due to crystal precipitation or the like as a getter is particularly called intrinsic gettering (IG), and such an effect is called an IG effect.

【0015】即ち、素子の活性領域となるウエハ表面層
の不純物濃度が低く、活性領域より深い領域ではIG効
果を有する結晶欠陥等を十分含むようなウエハが、LS
I製造用半導体基板として望ましい。
That is, a wafer having a low impurity concentration in a wafer surface layer serving as an active region of an element and sufficiently including a crystal defect having an IG effect in a region deeper than the active region is obtained by LS.
Desirable as a semiconductor substrate for manufacturing I.

【0016】先に述べたウエハの高温水素アニール処理
は、基板表面層での酸素濃度を減らすことができるとと
もに、活性領域より深い領域にIG効果を有する酸素の
微小酸素析出欠陥(BMD:Bulk Micro Defect)を
形成できることが確認されている。
The above-described high-temperature hydrogen annealing of the wafer can reduce the oxygen concentration in the surface layer of the substrate, and also has a micro oxygen precipitation defect (BMD: Bulk Micro) having an IG effect in a region deeper than the active region. Defect) can be formed.

【0017】本発明の目的は、活性領域にあたる基板表
面層での混入酸素濃度を減らすとともに、活性領域より
深い領域にIG効果を有する酸素の微小酸素析出欠陥を
より多く、しかも効率よく形成しうるシリコンウエハの
製造方法とこの方法で作製されるより良質なシリコンウ
エハを提供することである。
It is an object of the present invention to reduce the concentration of mixed oxygen in the substrate surface layer corresponding to the active region, and to form more and more efficiently fine oxygen precipitation defects of oxygen having an IG effect in a region deeper than the active region. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a silicon wafer and a higher quality silicon wafer manufactured by the method.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の第1のシリコン
ウエハの製造方法の特徴は、少なくとも単結晶インゴッ
トを作製する工程と、前記単結晶インゴットよりウエハ
を切り出す工程と、前記ウエハを研削または研磨する工
程と、前記ウエハをアニール処理する工程とを有するシ
リコンウエハ製造方法において、前記ウエハをアニール
処理する工程が、アニール温度を800℃〜1500℃
とし、雰囲気ガスとして少なくとも水素より高い熱容量
を有するガスを使用することである。
The first method of manufacturing a silicon wafer according to the present invention is characterized in that at least a step of manufacturing a single crystal ingot, a step of cutting a wafer from the single crystal ingot, and a step of grinding or grinding the wafer. In a method for manufacturing a silicon wafer having a step of polishing and a step of annealing the wafer, the step of annealing the wafer is performed at an annealing temperature of 800 ° C. to 1500 ° C.
And using a gas having a heat capacity higher than at least hydrogen as the atmospheric gas.

【0019】上記第1の特徴によれば、ウエハ表面の活
性領域にあたる浅い層では、水素ガス雰囲気でのアニー
ル処理の場合と同程度に酸素濃度を減少させることがで
きるとともに、ウエハの活性領域より深い層には、IG
効果を発揮する微小酸素析出欠陥(BMD)をより多く
形成することができる。同一の温度条件でアニールを行
った場合でも、雰囲気ガスの熱容量が高いとウエハの実
温度の温度上昇速度は遅くなり、BMDを発生する酸素
析出物の成長が促進されるためと考えられる。
According to the first feature, in the shallow layer corresponding to the active region on the surface of the wafer, the oxygen concentration can be reduced to the same extent as in the case of annealing in a hydrogen gas atmosphere, and the active region of the wafer can be reduced. For deep layers, IG
More minute oxygen precipitation defects (BMD) exhibiting the effect can be formed. It is considered that even when annealing is performed under the same temperature conditions, if the heat capacity of the atmosphere gas is high, the temperature rise rate of the actual temperature of the wafer is slowed down, and the growth of oxygen precipitates that generate BMD is promoted.

【0020】本発明の第2のシリコンウエハの製造方法
の特徴は、上記第1の特徴を有するシリコンウエハの製
造方法において、前記雰囲気ガスとして、少なくとも室
温(298K)における熱容量値が29J/molK以
上のガスを用いることである。
The second method of manufacturing a silicon wafer according to the present invention is characterized in that, in the method of manufacturing a silicon wafer having the first characteristic, the atmosphere gas has a heat capacity of at least 29 J / molK at room temperature (298 K). Is used.

【0021】上記第2の特徴によれば、水素ガスの熱容
量は室温において28.836J/molKであるた
め、熱容量が29J/molK以上のガスを用いること
ができれば、水素ガスより高い熱容量のガスを雰囲気ガ
スとして用いることとなり、ウエハ表面の活性領域にあ
たる浅い層では、水素ガス雰囲気でのアニール処理の場
合と同程度に酸素濃度を減少させることができるととも
に、ウエハの活性領域より深い領域では、IG効果を発
揮するBMDを伴う酸素析出物をより多く生成すること
ができる。
According to the second feature, since the heat capacity of hydrogen gas is 28.836 J / molK at room temperature, if a gas having a heat capacity of 29 J / molK or more can be used, a gas having a higher heat capacity than hydrogen gas is used. As a result, the oxygen concentration can be reduced in the shallow layer corresponding to the active region on the wafer surface to the same extent as in the case of the annealing treatment in the hydrogen gas atmosphere. Oxygen precipitates accompanying BMD exhibiting an effect can be generated more.

【0022】本発明の第3のシリコンウエハの製造方法
の特徴は、上記第1または第2の特徴を有するシリコン
ウエハの製造方法において、アニール温度を設定する
際、3℃/min〜1000℃/minの設定昇温速度
で加熱することである。
The third method of manufacturing a silicon wafer according to the present invention is characterized in that, in the method of manufacturing a silicon wafer having the above-described first or second characteristic, when the annealing temperature is set, 3 ° C./min to 1000 ° C. / Heating is performed at a set heating rate of min.

【0023】上記第3の特徴によれば、昇温速度を限定
することにより、生産性を下げずに、第1または第2の
特徴の効果を確実に確保することができる。
According to the third aspect, the effect of the first or second aspect can be ensured without lowering the productivity by limiting the heating rate.

【0024】なお、上記第1から第3までの特徴を有す
るシリコンウエハの製造方法は、前記単結晶インゴット
を作製する工程が、CZ法を用いて行われる場合に特に
効果を有する。CZ法では石英るつぼを使用しており、
結晶インゴット中にこのるつぼから酸素が混入し易く、
ウエハの混入酸素濃度が高く、酸素除去の要請が高いか
らである。
The method for manufacturing a silicon wafer having the first to third characteristics is particularly effective when the step of manufacturing the single crystal ingot is performed by using the CZ method. The CZ method uses a quartz crucible,
Oxygen is easily mixed from this crucible into the crystal ingot,
This is because the concentration of mixed oxygen in the wafer is high and the demand for oxygen removal is high.

【0025】上記第1の特徴又は第2の特徴を充たす雰
囲気ガスとして、アンモニアガスもしくは窒素ガスを用
いてもよい。
Ammonia gas or nitrogen gas may be used as the atmosphere gas satisfying the first feature or the second feature.

【0026】本発明のシリコンウエハの特徴は、上記本
発明の製造方法のいずれかにより製造されたウエハであ
って、該ウエハ表面から約2μmの深さの表面層におけ
る酸素濃度が1017atoms/cm3以下であること
である。
A feature of the silicon wafer of the present invention is a wafer manufactured by any one of the above-described manufacturing methods of the present invention, wherein the oxygen concentration in a surface layer having a depth of about 2 μm from the wafer surface is 10 17 atoms / s. cm 3 or less.

【0027】酸素濃度を上記濃度範囲に押さえることが
できれば、酸素不純物に起因するデバイスの誤動作等の
不良発生を抑制できる。
If the oxygen concentration can be kept within the above range, it is possible to suppress the occurrence of defects such as device malfunction due to oxygen impurities.

【0028】本発明のシリコンウエハの別の特徴は、上
記第1のシリコンウエハの特徴とともに該ウエハ中のB
MD密度が、107〜1010個/cm3若しくは酸素析出
物の酸素濃度が1×1014〜1×1018atoms/c
3であることである。
Another feature of the silicon wafer of the present invention is that the feature of the first silicon wafer is the same as that of the first silicon wafer.
MD density is 10 7 to 10 10 / cm 3 or oxygen concentration of oxygen precipitate is 1 × 10 14 to 1 × 10 18 atoms / c
m 3 .

【0029】ウエハ表面の活性領域では、低い酸素濃度
が担保されているので、酸素による酸素析出物およびこ
れに伴い形成されるBMDは、主に活性領域より深い層
に形成されるものであり、活性層に混入する不純物のゲ
ッターとして機能できる。
Since a low oxygen concentration is ensured in the active region on the wafer surface, oxygen precipitates due to oxygen and the BMD formed therewith are mainly formed in a layer deeper than the active region. It can function as a getter for impurities mixed into the active layer.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】まず本発明にあたり、従来より使
用されている水素を含む3種類の雰囲気ガス中でそれぞ
れSiウエハのアニール処理を行い該アニール雰囲気ガ
スがSiウエハ中の酸素濃度に与える影響について分析
検討を行った。以下、検討内容および検討結果を説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, according to the present invention, an Si wafer is annealed in three types of conventionally used atmosphere gases including hydrogen, and the influence of the annealing atmosphere gas on the oxygen concentration in the Si wafer. Was analyzed and examined. Hereinafter, the examination contents and examination results will be described.

【0031】(検討例1)まず、雰囲気ガスとして、従
来より検討がなされている水素(H2)を用い、Siウ
エハのアニール処理をおこなった。
(Study Example 1) First, an annealing process was performed on a Si wafer using hydrogen (H 2 ), which has been studied conventionally, as an atmospheric gas.

【0032】使用したSiウエハは、CZ法により作製
した単結晶インゴットを切り出し、従来の方法によって
作製した面方位(100)のp型ウエハである。ウエハ
直径は150mmΦ、アニール処理前の基板中の平均酸
素濃度は7×1017atoms/cm3であった。
The used Si wafer is a p-type wafer having a plane orientation of (100) produced by cutting a single crystal ingot produced by the CZ method and producing it by a conventional method. The wafer diameter was 150 mmΦ, and the average oxygen concentration in the substrate before the annealing treatment was 7 × 10 17 atoms / cm 3 .

【0033】水素ガスで置換した石英炉中に上記ウエハ
を入れ、温度調整プログラムが可能な外部ヒータを用
い、一定速度で徐々に炉内を加温した。なお、炉内の水
素雰囲気の圧力は常圧とした。
The wafer was placed in a quartz furnace replaced with hydrogen gas, and the inside of the furnace was gradually heated at a constant speed using an external heater capable of controlling a temperature. The pressure of the hydrogen atmosphere in the furnace was normal pressure.

【0034】図1は、使用したヒータの温度設定条件を
示すグラフである。横軸に時間、縦軸に炉内温度をとっ
た。同図に示すように、あらかじめ炉内の温度を600
℃程度に上げ、図中Aに示すポイントで、ウエハを炉内
に搬入した。次に、温度が600℃一定に達した時点
(図中Bポイント)で、3℃/minの一定昇温速度で
炉内温度を1000℃まで上昇せさ、1000℃に達し
た時点(図中Cポイント)で1時間その温度を維持し、
ウエハのアニールを行った。その後(図中Dポイント)
で3℃/minの速度で炉内温度を800℃まで下降さ
せた。炉内の温度が800℃一定となったところで(図
中Fポイント)で、ウエハを炉から出した。
FIG. 1 is a graph showing the temperature setting conditions of the heater used. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents furnace temperature. As shown in FIG.
The temperature was raised to about ° C, and the wafer was loaded into the furnace at the point indicated by A in the figure. Next, when the temperature reaches a constant 600 ° C. (point B in the figure), the furnace temperature is raised to 1000 ° C. at a constant heating rate of 3 ° C./min, and reaches 1000 ° C. (in the figure). (C point) to maintain the temperature for one hour,
The wafer was annealed. After that (point D in the figure)
The furnace temperature was lowered to 800 ° C. at a rate of 3 ° C./min. When the temperature in the furnace became constant at 800 ° C. (point F in the figure), the wafer was taken out of the furnace.

【0035】アニール処理後のSiウエハの酸素濃度
を、二次イオン質量分析法(SIMS)を用いて測定し
た。SIMSは、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)
に比較して高感度であり、深さ方向の分析も可能であ
る。
The oxygen concentration of the Si wafer after the annealing was measured by using secondary ion mass spectrometry (SIMS). SIMS uses Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
The sensitivity is higher than that of, and analysis in the depth direction is also possible.

【0036】図2は、SIMSにより得られた、酸素濃
度の深さ方向分布を示すグラフである。同図中横軸方向
にウエハ表面からの深さをμm単位で、縦軸方向に基板
中の酸素濃度を単位体積あたりの原子数(atoms/
cm3)で示す。
FIG. 2 is a graph showing the distribution of oxygen concentration in the depth direction obtained by SIMS. In the figure, the depth from the wafer surface is shown in μm in the horizontal axis direction, and the oxygen concentration in the substrate is shown in the number of atoms per unit volume (atoms / atoms) in the vertical axis direction.
cm 3 ).

【0037】同図に示すように、デバイスの活性領域が
形成されるウエハの表面層では、表面に近いほど急激に
酸素濃度が減少しており、アニール処理により、ウエハ
表面層の酸素除去が効果的に行われたことを示してい
る。今回、本発明者等が行った精密なSIMS測定によ
り、ウエハ最表面層での酸素濃度が2×1016atom
s/cm3と極めて低い値に達していることが確認でき
た。
As shown in the figure, in the surface layer of the wafer in which the active region of the device is formed, the oxygen concentration decreases rapidly nearer to the surface. It shows that it was done in a targeted manner. This time, the precise SIMS measurement performed by the present inventors revealed that the oxygen concentration in the outermost surface layer of the wafer was 2 × 10 16 atoms.
It was confirmed that the value reached an extremely low value of s / cm 3 .

【0038】一方、深さ20μmから50μmの活性領
域より深い層では、グラフ上にいくつかのスパイク状ピ
ークが現れた。これらのピークは酸素析出物の存在を示
すものである。SIMS測定より求められる酸素析出物
濃度は、1×1014〜1×1018atoms/cm3
あった。これらの酸素析出物は、微小酸素析出欠陥(B
MD)の発生を伴うが、このBMD密度は赤外散乱トモ
グラフの測定により、1×107〜1×1010個/cm3
であることが確認された。
On the other hand, in a layer deeper than the active region having a depth of 20 μm to 50 μm, several spike-like peaks appeared on the graph. These peaks indicate the presence of oxygen precipitates. The oxygen precipitate concentration determined by SIMS measurement was 1 × 10 14 to 1 × 10 18 atoms / cm 3 . These oxygen precipitates have a small oxygen precipitation defect (B
MD), the BMD density was 1 × 10 7 to 1 × 10 10 particles / cm 3 as measured by infrared scattering tomography.
Was confirmed.

【0039】このように、水素中のアニール処理によ
り、基板の活性領域より深い層に、IG効果を発揮する
BMDを形成できることが確認された。なお、発明者等
の経験によれば、酸素析出物は、炉内の昇温速度をあま
り早く設定すると発生しにくくなることが知られてい
る。
As described above, it has been confirmed that the BMD exhibiting the IG effect can be formed in a layer deeper than the active region of the substrate by annealing in hydrogen. According to the experience of the inventors, it is known that oxygen precipitates are less likely to be generated when the temperature rise rate in the furnace is set too high.

【0040】(検討例2)次に、雰囲気ガスとして、ア
ルゴン(Ar)ガスを用い、Siウエハのアニールをお
こなった。雰囲気ガス以外の条件は、上述した検討1に
示す条件と同一の条件を用いた。即ち、使用したSiウ
エハは、CZ法により作製した単結晶インゴットより切
り出されたものであり、面方位(100)のp型ウエハ
である。また、アニール処理前の基板中の平均酸素濃度
は検討1で使用したものと同様であり、7×1017at
oms/cm3であった。
(Study Example 2) Next, the Si wafer was annealed using argon (Ar) gas as an atmospheric gas. As the conditions other than the atmosphere gas, the same conditions as those described in Study 1 described above were used. That is, the used Si wafer was cut out from a single crystal ingot produced by the CZ method, and was a p-type wafer having a plane orientation of (100). The average oxygen concentration in the substrate before the annealing treatment was the same as that used in Study 1, and was 7 × 10 17 at.
oms / cm 3 .

【0041】Arガスで置換した石英炉中にウエハを入
れ、外部ヒータを用い、一定速度で徐々に炉内を加温し
た。使用したヒータの温度調整シーケンスは、検討1の
場合と同様に図1に示す条件を用いた。即ち、3℃/m
inの一定昇温速度で炉内温度を1000℃まで上昇せ
さ、1時間その温度を維持した後、3℃/minの速度
で炉内温度を800℃まで下降させた。
The wafer was placed in a quartz furnace replaced with Ar gas, and the inside of the furnace was gradually heated at a constant speed using an external heater. As the temperature adjustment sequence of the heater used, the conditions shown in FIG. That is, 3 ° C / m
The furnace temperature was raised to 1000 ° C. at a constant rate of temperature increase in, and maintained at that temperature for 1 hour, and then the furnace temperature was lowered to 800 ° C. at a rate of 3 ° C./min.

【0042】アニール処理後のSiウエハの酸素濃度
を、SIMSを用いて測定した。図3にその測定結果を
示す。グラフ中の単位は、図2と同じである。
The oxygen concentration of the Si wafer after the annealing was measured using SIMS. FIG. 3 shows the measurement results. The units in the graph are the same as in FIG.

【0043】同グラフに示すように、水素雰囲気でアニ
ール処理を行った場合と同様、デバイスの活性領域が形
成されるウエハの表面層では、表面に近いほど急激に酸
素濃度が減少している。ウエハ最表面層での酸素濃度
は、2×1016atoms/cm3と同レベルであっ
た。これより、雰囲気ガスとして不活性ガスであるAr
を用いた場合でも、アニール処理によりウエハ表面層の
酸素を効果的に除去できることがわかった。
As shown in the graph, in the surface layer of the wafer on which the active region of the device is formed, the oxygen concentration decreases rapidly nearer to the surface, as in the case where the annealing treatment is performed in a hydrogen atmosphere. The oxygen concentration in the outermost surface layer of the wafer was the same level as 2 × 10 16 atoms / cm 3 . Thus, Ar gas, which is an inert gas, is used as the atmosphere gas.
It has been found that even in the case of using, the annealing treatment can effectively remove oxygen from the wafer surface layer.

【0044】しかしながら、同グラフにおいて、深さ2
0μmから50μmの領域に、水素雰囲気中でのアニー
ル処理の場合に現れたような酸素析出物に相当するピー
クは観察されなかった。
However, in the same graph, the depth 2
In the region from 0 μm to 50 μm, a peak corresponding to an oxygen precipitate as appeared in the case of annealing in a hydrogen atmosphere was not observed.

【0045】(検討例3)最後に、雰囲気ガスとしてア
ンモニア(NH3)ガスを用い、Siウエハのアニール
をおこなった。雰囲気ガス以外の条件は、上述した検討
1、検討2に示す条件と同一の条件を用いた。即ち、使
用したSiウエハは、CZ法により作製した単結晶イン
ゴットより切り出されたものであり、面方位(100)
のp型ウエハである。また、アニール処理前のウエハ中
の平均酸素濃度は検討1で使用したものと同様に7×1
17atoms/cm3であった。
(Study Example 3) Finally, the Si wafer was annealed using ammonia (NH 3 ) gas as the atmospheric gas. Except for the atmosphere gas, the same conditions as those described in the above-described Study 1 and Study 2 were used. That is, the used Si wafer was cut out from a single crystal ingot manufactured by the CZ method, and the plane orientation (100)
Is a p-type wafer. The average oxygen concentration in the wafer before annealing was 7 × 1 as in the case of the study 1.
It was 0 17 atoms / cm 3 .

【0046】NH3ガスで置換した石英炉中にウエハを
入れ、3℃/minの一定昇温速度で炉内温度を100
0℃まで上昇せさ、1時間その温度を維持した後、3℃
/minの速度で炉内温度を800℃まで下降させ、炉
内温度が800℃一定となったところでウエハを炉から
出した。
The wafer is placed in a quartz furnace replaced with NH 3 gas, and the furnace temperature is raised to 100 ° C. at a constant rate of 3 ° C./min.
Raise to 0 ° C, maintain the temperature for 1 hour, then 3 ° C
The furnace temperature was lowered to 800 ° C. at a rate of / min, and when the furnace temperature became constant at 800 ° C., the wafer was taken out of the furnace.

【0047】アニール処理後のSiウエハの酸素濃度
を、SIMSを用いて測定した。図4にその測定結果を
示す。グラフ中の単位は、図2、図3と同じである。
The oxygen concentration of the Si wafer after the annealing was measured using SIMS. FIG. 4 shows the measurement results. The units in the graph are the same as in FIGS.

【0048】同グラフに示すように、水素雰囲気、Ar
雰囲気でアニール処理を行った場合と同様、デバイスの
活性領域が形成されるウエハの表面層では、表面に近い
ほど急激に酸素濃度が減少しており、ウエハ最表面層で
の酸素濃度も、5×1016atoms/cm3と十分に
低いレベルに達した。雰囲気ガスとしてNH3を用いた
場合も、アニール処理によりウエハ表面層の酸素を効果
的に除去しうることがわかった。
As shown in the graph, hydrogen atmosphere, Ar
As in the case where the annealing treatment is performed in the atmosphere, in the surface layer of the wafer where the active region of the device is formed, the oxygen concentration decreases rapidly nearer to the surface. The level reached a sufficiently low level of × 10 16 atoms / cm 3 . It was found that even when NH 3 was used as the atmosphere gas, the annealing process could effectively remove oxygen from the wafer surface layer.

【0049】また、ウエハ表面からの深さが20μmか
ら50μmの、活性領域より深い層では、グラフ上に酸
素析出物を示すスパイクピークが多数観察された。NH
3ガス雰囲気下でアニール処理されたウエハは、従来の
水素雰囲気下でアニール処理された基板より、よりIG
効果が高いことが確認された。
In a layer having a depth from the wafer surface of 20 μm to 50 μm and deeper than the active region, many spike peaks indicating oxygen precipitates were observed on the graph. NH
Wafers annealed in a 3 gas atmosphere are more IG than substrates annealed in a conventional hydrogen atmosphere.
The effect was confirmed to be high.

【0050】なお、ウエハ表面から深さ100μmまで
の窒素濃度を測定したところ、5×1015atoms/
cm3と低い値を示した。
Incidentally, when the nitrogen concentration from the wafer surface to the depth of 100 μm was measured, it was 5 × 10 15 atoms /
The value was as low as cm 3 .

【0051】上記検討1から検討3の結果より、アニー
ル処理時の雰囲気ガスの影響として次のようなことが推
察される。まず、デバイスの活性領域が生成されるウエ
ハ最表面の酸素除去効果については、熱処理時の雰囲気
ガスの種類に対する依存性が小さいということである。
雰囲気ガスが還元性の強いガスであるか不活性ガスであ
るか等の反応性にかかわりなく、ウエハ表面近傍の酸素
濃度分布、いわゆる酸素の外方向拡散濃度分布は雰囲気
ガスにほとんど依存しない。
From the results of the above studies 1 to 3, the following can be inferred as the influence of the atmosphere gas during the annealing process. First, the effect of removing oxygen on the outermost surface of the wafer in which the active region of the device is generated has a small dependence on the type of atmospheric gas during the heat treatment.
Regardless of the reactivity, such as whether the atmosphere gas is a strong reducing gas or an inert gas, the oxygen concentration distribution near the wafer surface, that is, the outward diffusion concentration distribution of oxygen, hardly depends on the atmosphere gas.

【0052】これに対し、ウエハ表面から20μmを越
える深い領域における酸素析出物の生成は、水素、アル
ゴン、アンモニア3種の雰囲気ガス間であきらかな差異
が認められる。これらの雰囲気ガスを酸素析出物の生成
しやすさの順に並べると、アンモニア>水素>アルゴン
の順となる。
On the other hand, in the formation of oxygen precipitates in a deep region exceeding 20 μm from the wafer surface, a clear difference is recognized among the three kinds of atmosphere gases of hydrogen, argon, and ammonia. If these atmosphere gases are arranged in the order of the ease of forming oxygen precipitates, the order is ammonia>hydrogen> argon.

【0053】本願発明者等は、この順番がこれらの雰囲
気ガスの熱容量の大きさに対応していることを見いだし
た。室温(298K)における各ガスの熱容量は、NH
3が35.100J/molK、H2が28.836J/
molK、Arが20.786J/molKである。
The present inventors have found that this order corresponds to the magnitude of the heat capacity of these atmospheric gases. The heat capacity of each gas at room temperature (298K) is NH
3 35.100J / molK, H 2 is 28.836J /
molK and Ar are 20.786 J / molK.

【0054】酸素析出物と雰囲気ガスの熱容量との関係
を以下のように考察する。
The relationship between the oxygen precipitate and the heat capacity of the atmospheric gas will be considered as follows.

【0055】炉内でアニール処理されているSiウエハ
の実際の温度(以下、実温度と呼ぶ)は、図1に示した
温度条件とは一致しておらず、雰囲気ガスの熱容量によ
る影響をうける。即ち、雰囲気ガスの熱容量が大きけれ
ば、Siウエハの周囲の境界層の実温度の昇温速度、お
よび降温速度はより遅くなるため、結果的にSiウエハ
の実温度の昇温速度、降温速度は遅くなるはずである。
The actual temperature of the Si wafer that has been annealed in the furnace (hereinafter referred to as the actual temperature) does not match the temperature condition shown in FIG. 1 and is affected by the heat capacity of the atmosphere gas. . That is, if the heat capacity of the atmosphere gas is large, the actual temperature rise rate and the temperature decrease rate of the actual temperature of the boundary layer around the Si wafer become slower, and as a result, the actual temperature increase rate and the temperature decrease rate of the Si wafer become Should be slow.

【0056】シリコンウエハ内部に存在する酸素の析出
核が析出物として成長するか消滅するかは通常析出核の
半径に依存する。析出核の半径がある臨界半径を越える
と、析出原子が核に付着し、析出物として成長するが、
析出核の半径が臨界半径に達しないと、析出核は消滅す
ることが知られている。
Whether the precipitate nucleus of oxygen existing inside the silicon wafer grows or disappears as a precipitate usually depends on the radius of the precipitate nucleus. When the radius of the precipitation nucleus exceeds a certain critical radius, the precipitated atoms adhere to the nucleus and grow as precipitates,
It is known that the precipitation nuclei disappear when the radius of the precipitation nuclei does not reach the critical radius.

【0057】この析出核は、昇温速度が遅い程大きく成
長しやすい傾向があり、雰囲気ガスとしてより熱容量の
大きいガスを用いれば、Siウエハの実温度の昇温速度
がより遅くなり、臨界半径を越える析出核が生成されや
すくなるものと考えられる。
The precipitation nuclei tend to grow larger as the heating rate is slower. If a gas having a larger heat capacity is used as the atmosphere gas, the heating rate at the actual temperature of the Si wafer becomes slower, and the critical radius increases. It is considered that precipitation nuclei exceeding the above range are easily generated.

【0058】なお、ウエハ表面層における酸素濃度は、
アニール時の雰囲気ガス種にあまり依存しないことをす
でに指摘したが、X線トポグラフ法を用いてウエハ表面
層の欠陥密度の測定を行った結果では、アンモニア雰囲
気中で熱処理した場合が最も欠陥密度が小さく、続いて
Ar、H2の順に欠陥密度の数が多いことが確認され
た。この場合も熱容量が大きいガス雰囲気下でアニール
する方が欠陥密度を減小させる効果が高く、好ましいと
いえる。
The oxygen concentration in the wafer surface layer is
It has already been pointed out that it does not depend much on the type of atmosphere gas at the time of annealing, but the result of measuring the defect density of the wafer surface layer using the X-ray topography method shows that the defect density is the highest when heat treatment is performed in an ammonia atmosphere. It was confirmed that the number of defect densities was large, followed by Ar and H 2 in that order. Also in this case, it is preferable to anneal in a gas atmosphere having a large heat capacity because the effect of reducing the defect density is high.

【0059】以下、上記検討結果を踏まえ、本願発明に
かかるSiウエハの製造方法の実施例について説明す
る。
Hereinafter, an embodiment of the method for manufacturing a Si wafer according to the present invention will be described based on the above-described examination results.

【0060】(実施の形態)まず、従来方法で鏡面研
磨、最終洗浄を終えたSiウエハを準備する。使用する
Siウエハは、そのもととなる単結晶インゴットがどの
製造方法で作製されたかは特に限定されないが、混入酸
素量が問題となるCZ法により作製した単結晶インゴッ
トを切り出したウエハに特に有効である。
(Embodiment) First, an Si wafer having been subjected to mirror polishing and final cleaning by a conventional method is prepared. The Si wafer to be used is not particularly limited as to which manufacturing method the original single crystal ingot is manufactured, but is particularly effective for a wafer obtained by cutting a single crystal ingot manufactured by the CZ method in which the amount of mixed oxygen is a problem. It is.

【0061】使用するアニール炉は、石英炉等の800
℃〜1500℃程度の高温加熱が可能で、昇温速度や到
達温度の温度制御ができるものを用いる。また、アニー
ル炉内を所定ガスで置換できるようにガス排気手段、供
給手段および密閉手段を備えたものを用いることが好ま
しい。
The annealing furnace to be used is an 800 furnace such as a quartz furnace.
A material that can be heated at a high temperature of about 1500C to about 1500C and that can control the temperature rising rate and the ultimate temperature is used. Further, it is preferable to use a gas exhaust unit, a supply unit, and a sealing unit so that the inside of the annealing furnace can be replaced with a predetermined gas.

【0062】まず、アニール炉内にSiウエハを石英製
のキャリヤ等に収納した状態で搬入する。
First, a Si wafer is carried into an annealing furnace while being housed in a carrier made of quartz or the like.

【0063】次に、アニール炉内を所定ガスで置換す
る。所定ガスとしては、例えば上述の検討3で使用した
NH3を用いる。なお、NH3以外にも室温(298K)
における熱容量が29J/molK以上、即ち少なくと
もH2ガスより大きい熱容量を有するガスを用いればN
3と同様あるいはそれ以上の効果を得ることができ
る。例えば、室温における熱容量が29.124J/m
olKの窒素(N2)、29.200J/molKのヨ
ウ化水素(HI)、35.4J/molKのホルムアル
デヒド(HCHO)、35.3J/molKのメタン
(CH4)、43.9J/molKのアセチレン(C2
2)等のガスを用いることができる。好ましくは、30
J/molK以上、さらに望ましくは、40J/mol
K以上のガスを用いる。
Next, the inside of the annealing furnace is replaced with a predetermined gas. As the predetermined gas, for example, NH 3 used in Study 3 described above is used. Room temperature (298K) besides NH 3
If a gas having a heat capacity of 29 J / molK or more, that is, a gas having a heat capacity larger than at least H 2 gas is used, N
An effect similar to or higher than that of H 3 can be obtained. For example, the heat capacity at room temperature is 29.124 J / m
olK nitrogen (N 2 ), 29.200 J / molK hydrogen iodide (HI), 35.4 J / molK formaldehyde (HCHO), 35.3 J / molK methane (CH 4 ), 43.9 J / molK Acetylene (C 2 H
2 ) etc. can be used. Preferably, 30
J / molK or more, more preferably 40 J / mol
Use a gas of K or more.

【0064】なお、単一ガスのみではなく、混合ガスを
用い雰囲気ガス全体の平均として高い熱容量を示すもの
であればよい。よって例えばH2に熱容量の高いガスを
混合して雰囲気ガスとしてもよい。
It is to be noted that not only a single gas but also a mixed gas which has a high heat capacity as an average of the whole atmosphere gas may be used. Therefore, for example, a gas having a high heat capacity may be mixed with H 2 to form an atmospheric gas.

【0065】この後、アニール炉内の加熱を開始する。
なお、検討1から検討3で行ったように、予め600℃
程度に炉内温度を維持し、昇温に要する時間を短縮して
もよい。徐々に炉内温度をアニール温度まで上げる。こ
の時のアニール温度は、800℃〜1500℃の範囲、
例えば1000℃とする。アニール温度が800℃を下
まわると、ウエハ表面層の酸素除去作用が十分得られな
い。また、アニール温度が1500℃を越えると、装置
にかかる熱負荷が大きく好ましくない。
Thereafter, heating in the annealing furnace is started.
In addition, as performed in Study 1 to Study 3, 600 ° C.
The temperature in the furnace may be maintained to a certain extent, and the time required for raising the temperature may be shortened. Gradually increase the furnace temperature to the annealing temperature. The annealing temperature at this time is in the range of 800 ° C to 1500 ° C,
For example, the temperature is set to 1000 ° C. If the annealing temperature is lower than 800 ° C., the effect of removing oxygen from the wafer surface layer cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the annealing temperature exceeds 1500 ° C., the thermal load on the device is large, which is not preferable.

【0066】また、昇温速度は生産性を上げる点から
は、少なくとも3℃/min以上とすることが好まし
い。しかし、昇温速度が早すぎると、ウエハの深い領域
で酸素析出物が成長しにくくなり、ゲッターの生成が不
十分となる可能性もあるため昇温速度は約3℃/min
〜1000℃/minとすることが好ましい。
The rate of temperature rise is preferably at least 3 ° C./min from the viewpoint of increasing productivity. However, if the heating rate is too fast, it becomes difficult for oxygen precipitates to grow in a deep region of the wafer, and the generation of getters may be insufficient. Therefore, the heating rate is about 3 ° C./min.
It is preferable to set it to 10001000 ° C./min.

【0067】アニール温度に達したら、その温度で一定
時間維持する。アニール処理時間は、特に限定されず、
アニール温度条件等を考慮し、数分〜数時間の間で選択
する。
When the temperature reaches the annealing temperature, the temperature is maintained for a certain time. The annealing time is not particularly limited,
The selection is made in a range of several minutes to several hours in consideration of annealing temperature conditions and the like.

【0068】アニール処理が終了したら、アニール炉内
の温度を徐々に下げてゆく。降温速度は、例えば約3℃
/min程度とする。
When the annealing process is completed, the temperature in the annealing furnace is gradually lowered. The cooling rate is, for example, about 3 ° C.
/ Min.

【0069】上述のアニール処理によれば、従来H2
囲気ガス中で行っていたアニール処理の場合と同様、ト
ランジスタやダイオードが形成される基板表面から約2
μm程度の活性領域では、酸素濃度を5×1016ato
ms/cm3以下に減少させることができる。
According to the above-described annealing treatment, as in the case of the annealing treatment conventionally performed in the H 2 atmosphere gas, about 2 μm from the surface of the substrate on which transistors and diodes are formed.
In the active region of about μm, the oxygen concentration is set to 5 × 10 16 at
ms / cm 3 or less.

【0070】また、雰囲気ガスとして従来使用していた
2にかえ、熱容量の大きいガスを雰囲気ガスとして用
いるため、Siウエハの実温度の昇温速度が抑制され、
活性領域より深い領域に臨界半径を越える酸素析出核を
成長させやすい環境を形成し、酸素析出物を成長させる
ことができる。酸素析出物は、IG効果を発揮する微小
酸素析出欠陥(BMD)の発生を伴い、1×107〜1
×1010個/cm3のBMDを形成することができる。
Further, since a gas having a large heat capacity is used as the atmosphere gas instead of H 2 which has been conventionally used as the atmosphere gas, the rate of temperature increase of the actual temperature of the Si wafer is suppressed,
An environment in which an oxygen precipitation nucleus exceeding a critical radius is easily grown in a region deeper than the active region is formed, and an oxygen precipitate can be grown. Oxygen precipitates are accompanied by the generation of minute oxygen precipitation defects (BMD) exhibiting the IG effect, and 1 × 10 7 -1
A BMD of × 10 10 pieces / cm 3 can be formed.

【0071】また、基板表面層の活性領域からこれを越
える深い領域にわたり、酸素以外の不純物を含む欠陥密
度を減少させることもできる。また、窒素濃度も、ウエ
ハ表面から深さ100μmの範囲にわたり、1×1016
atoms/cm3以下にすることができる。
Further, from the active region of the substrate surface layer to the deep region beyond the active region, the defect density containing impurities other than oxygen can be reduced. Also, the nitrogen concentration was 1 × 10 16 over a range of 100 μm in depth from the wafer surface.
atoms / cm 3 or less.

【0072】以上、実施例に沿って本発明を説明した
が、本発明は、これらに制限されるものではない。例え
ば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当
業者に自明であろう。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0073】[0073]

【発明の効果】上述したように、本発明のシリコンウエ
ハの製造方法は、単結晶インゴットより切り出したウエ
ハをアニール処理する工程を有するシリコンウエハ製造
方法において、上記アニール処理が、アニール温度を8
00℃〜1500℃とし、雰囲気ガスとして少なくとも
水素より高い熱容量を有するガスを使用することであ
り、ウエハ表面の活性領域にあたる浅い層では、水素ガ
ス雰囲気でのアニール処理の場合と同程度に酸素濃度を
減少させることができるとともに、ウエハの活性領域よ
り深い領域では、酸素析出物をより多く形成し、IG効
果を発揮するBMD密度を増加させることができる。
As described above, the method of manufacturing a silicon wafer according to the present invention includes a step of annealing a wafer cut from a single crystal ingot.
The temperature is set to 00 ° C. to 1500 ° C., and a gas having a heat capacity higher than that of hydrogen is used as an atmosphere gas. In the shallow layer corresponding to the active region on the wafer surface, the oxygen concentration is almost the same as that in the annealing process in the hydrogen gas atmosphere. In the region deeper than the active region of the wafer, more oxygen precipitates can be formed, and the BMD density for exhibiting the IG effect can be increased.

【0074】よって、各種デバイスの動作領域となるウ
エハの活性領域の酸素およびその他の不純物濃度を常に
低濃度に維持できる良質なSiウエハを提供できる。
Therefore, it is possible to provide a high-quality Si wafer capable of always maintaining a low concentration of oxygen and other impurities in an active region of a wafer which is an operation region of various devices.

【0075】上記方法で作製されたSiウエハを用いる
ことにより、半導体装置の歩留まりの向上を図ることが
可能となる。
By using the Si wafer manufactured by the above method, the yield of semiconductor devices can be improved.

【0076】また、上述の本発明方法は、工程の負担が
少なく簡易な工程で実施できるため、プロセスコストの
負担が生じず、実用性が高い。
In addition, the method of the present invention described above can be carried out in a simple process with a small burden on the process, so that no burden is imposed on the process cost, and the method is highly practical.

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

【図1】本発明の実施の形態に係る検討1から検討3に
おいて使用したアニール温度条件を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing annealing temperature conditions used in Study 1 to Study 3 according to an embodiment of the present invention.

【図2】H2雰囲気中でアニール処理を行ったSiウエ
ハ中の酸素濃度の深さ方向分布を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a depth direction distribution of oxygen concentration in a Si wafer that has been annealed in an H 2 atmosphere.

【図3】Ar雰囲気中でアニール処理を行ったSiウエ
ハ中の酸素濃度の深さ方向分布を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a depth direction distribution of oxygen concentration in a Si wafer that has been annealed in an Ar atmosphere.

【図4】NH3雰囲気中でアニール処理を行ったSiウ
エハ中の酸素濃度の深さ方向分布を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a depth direction distribution of oxygen concentration in a Si wafer that has been annealed in an NH 3 atmosphere.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも単結晶インゴットを作製する
工程と、前記単結晶インゴットよりウエハを切り出す工
程と、前記ウエハを研削または研磨する工程と、前記ウ
エハをアニール処理する工程とを有するシリコンウエハ
製造方法において、 前記ウエハをアニール処理する工程が、 アニール温度を800℃〜1500℃とし、雰囲気ガス
として少なくとも水素より高い熱容量を有するガスを使
用することを特徴とするシリコンウエハの製造方法。
1. A silicon wafer manufacturing method comprising: at least a step of producing a single crystal ingot; a step of cutting out a wafer from the single crystal ingot; a step of grinding or polishing the wafer; and a step of annealing the wafer. 3. The method for manufacturing a silicon wafer according to claim 1, wherein the step of annealing the wafer comprises: setting an annealing temperature to 800 ° C. to 1500 ° C .; and using a gas having a heat capacity higher than at least hydrogen as an atmosphere gas.
【請求項2】 前記雰囲気ガスとして、少なくとも室温
における熱容量が29J/molK以上のガスを用いる
ことを特徴とする請求項1に記載のシリコンウエハの製
造方法。
2. The method according to claim 1, wherein a gas having a heat capacity of at least 29 J / molK at room temperature is used as the atmosphere gas.
【請求項3】 アニール温度を設定する際、3℃/mi
n〜1000℃/minの設定昇温速度でウエハを加熱
することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
シリコンウエハの製造方法。
3. An annealing temperature is set at 3 ° C./mi.
The method for manufacturing a silicon wafer according to claim 1, wherein the wafer is heated at a set temperature increase rate of n to 1000 ° C./min.
【請求項4】 前記単結晶インゴットを作製する工程
が、 引き上げ法を用いて作製する工程であることを特徴とす
る請求項1から請求項3のいずれかに記載のシリコンウ
エハの製造方法。
4. The method for producing a silicon wafer according to claim 1, wherein the step of producing the single crystal ingot is a step of producing using a pulling method.
【請求項5】 前記雰囲気ガスが、アンモニアガスもし
くは窒素ガスであることを特徴とする請求項1から請求
項4のいずれかに記載のシリコンウエハの製造方法。
5. The method for manufacturing a silicon wafer according to claim 1, wherein the atmosphere gas is ammonia gas or nitrogen gas.
【請求項6】 請求項1から請求項4のいずれかの製造
方法により作製されたシリコンウエハであって、 前記シリコンウエハの表面から約2μmの深さにおける
酸素濃度が1017atoms/cm3以下であることを
特徴とするシリコンウエハ。
6. A silicon wafer manufactured by the manufacturing method according to claim 1, wherein an oxygen concentration at a depth of about 2 μm from the surface of the silicon wafer is 10 17 atoms / cm 3 or less. A silicon wafer, characterized in that:
【請求項7】 前記シリコンウエハ中の酸素の微小析出
欠陥密度が107〜1010個/cm3、若しくは酸素析出
物の酸素濃度が1×1014〜1×1018atoms/c
3であることを特徴とする請求項6に記載のシリコン
ウエハ。
7. The density of minute precipitation defects of oxygen in the silicon wafer is 10 7 to 10 10 / cm 3 , or the oxygen concentration of the oxygen precipitate is 1 × 10 14 to 1 × 10 18 atoms / c.
7. The silicon wafer according to claim 6, wherein m 3 is m 3 .
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