JPS62210627A - 半導体ウエハの製造方法 - Google Patents
半導体ウエハの製造方法Info
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- JPS62210627A JPS62210627A JP5311886A JP5311886A JPS62210627A JP S62210627 A JPS62210627 A JP S62210627A JP 5311886 A JP5311886 A JP 5311886A JP 5311886 A JP5311886 A JP 5311886A JP S62210627 A JPS62210627 A JP S62210627A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は半導体ウェハの製造方法に関し、特に鏡面化し
た半導体ウェハを製造する方法に係わるものである。
た半導体ウェハを製造する方法に係わるものである。
（従来の技術）
従来、鏡面化した半導体ウェハは、例えば次のように製
造する。まず、引上げ法又は浮遊帯法によりｔ′ｌ：＠
Ｉシたシリコンインゴットから円盤状のウェハを切出す
。つづいて、その表面を研磨、エツチング、ポリシング
により所望の厚さにする。
造する。まず、引上げ法又は浮遊帯法によりｔ′ｌ：＠
Ｉシたシリコンインゴットから円盤状のウェハを切出す
。つづいて、その表面を研磨、エツチング、ポリシング
により所望の厚さにする。
次いで、酸又は有機溶剤でこれを洗浄することにより表
面が鏡面化したウェハを製造する。
面が鏡面化したウェハを製造する。
しかしながら、従来技術によれば、これらの加工、洗浄
処理では表面が無欠陥で完全に鏡面化したウェハを製造
することは困難であり、例えば９５０〜１１００℃程度
で酸化を行なうと鏡面に酸化誘起の積層欠陥（Ｏ８Ｆ）
が１０〜１００ケア・ｃｍ２程度現われる。その結果、
こうしたウェハの表面に素子を形成した場合、これらの
Ｏ８Ｆは接合リークやＣＯＤ （電荷結合素子）の画像
欠陥等の原因となり、素子特性に悪影響を及ぼす。とこ
ろで、これらのＯ８Ｆの原因としては、第２図に示す如
く、シリコン基板１の表面に表面汚染２、微細なキズ３
、異種物質（例えばＳ ｉ ０２や５ｉＣ）４の析出が
生じたり、基ｖ７ｉ１の内部（表面付近）に微少欠陥（
スワールや酸素析出物）５等が考えられる。なお、前記
微少欠陥５は結晶育成中に導入される。
処理では表面が無欠陥で完全に鏡面化したウェハを製造
することは困難であり、例えば９５０〜１１００℃程度
で酸化を行なうと鏡面に酸化誘起の積層欠陥（Ｏ８Ｆ）
が１０〜１００ケア・ｃｍ２程度現われる。その結果、
こうしたウェハの表面に素子を形成した場合、これらの
Ｏ８Ｆは接合リークやＣＯＤ （電荷結合素子）の画像
欠陥等の原因となり、素子特性に悪影響を及ぼす。とこ
ろで、これらのＯ８Ｆの原因としては、第２図に示す如
く、シリコン基板１の表面に表面汚染２、微細なキズ３
、異種物質（例えばＳ ｉ ０２や５ｉＣ）４の析出が
生じたり、基ｖ７ｉ１の内部（表面付近）に微少欠陥（
スワールや酸素析出物）５等が考えられる。なお、前記
微少欠陥５は結晶育成中に導入される。
また、前述した表面の不完全性は、ゲート酸化膜等の薄
い酸化膜を作製した際のピンホールなどの原因となり、
酸化膜の耐圧劣化を誘起する。
い酸化膜を作製した際のピンホールなどの原因となり、
酸化膜の耐圧劣化を誘起する。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、積層欠陥を
減少して、特性の良い素子や高耐圧の酸化膜を形成可能
な半導体ウェハの製造方法を提供することを目的とする
。
減少して、特性の良い素子や高耐圧の酸化膜を形成可能
な半導体ウェハの製造方法を提供することを目的とする
。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段と作用）本発明は、半導
体基板を還元雰囲気中で熱処理することにより、基板表
面に積層欠陥が形成されるのを回避し、もって特性の良
い素子や高耐圧の酸化膜を形成できるようにしたもので
ある。
体基板を還元雰囲気中で熱処理することにより、基板表
面に積層欠陥が形成されるのを回避し、もって特性の良
い素子や高耐圧の酸化膜を形成できるようにしたもので
ある。
〈実施例）
以下、本発明の実施例について説明する。
まず、１０００℃、１６時間乾燥酸素雰囲気中で酸化し
た際に発生するＯ８Ｆ密度が異なる５種類のウェハ（シ
リコン基板）を用意した。ここで、５種類のウェハとは
、ｎタイプで比抵抗が２０〜６０Ω・値のものを３種類
（第１〜第３のウェハ）、ｎタイプで比抵抗が５〜１０
Ω・ｃｍのものを２種類（第４、第５のウェハ）を示す
。次に、これらのウェハを水素雰囲気中で１０分間、８
００〜１１５０℃の温度領域で熱処理を行なった。つづ
いて、これらのウェハを熱処理をしていないウェハとと
もに１０００℃、１６時間乾燥酸素雰囲気中で熱処理を
行なった後、ウェハの表面をライトエツチングした。
た際に発生するＯ８Ｆ密度が異なる５種類のウェハ（シ
リコン基板）を用意した。ここで、５種類のウェハとは
、ｎタイプで比抵抗が２０〜６０Ω・値のものを３種類
（第１〜第３のウェハ）、ｎタイプで比抵抗が５〜１０
Ω・ｃｍのものを２種類（第４、第５のウェハ）を示す
。次に、これらのウェハを水素雰囲気中で１０分間、８
００〜１１５０℃の温度領域で熱処理を行なった。つづ
いて、これらのウェハを熱処理をしていないウェハとと
もに１０００℃、１６時間乾燥酸素雰囲気中で熱処理を
行なった後、ウェハの表面をライトエツチングした。
上記実施例によれば、ウェハを１０分間、８００〜１１
５０℃の温度領域で熱処理を行なうため、ウェハ表面を
ライトエツチングした後、その鏡面を微分干渉顕微鏡で
観察したところウェハ表面のＯ８Ｆ密度を著しく減少で
きる。この結果、第１図に示す通りである。同図におい
て、（イ）、（ロ）、（ハ）はｎタイプ第１〜第３のウ
ェハ、（ニ）、（ホ）はｎタイプのウェハを夫々示す。
５０℃の温度領域で熱処理を行なうため、ウェハ表面を
ライトエツチングした後、その鏡面を微分干渉顕微鏡で
観察したところウェハ表面のＯ８Ｆ密度を著しく減少で
きる。この結果、第１図に示す通りである。同図におい
て、（イ）、（ロ）、（ハ）はｎタイプ第１〜第３のウ
ェハ、（ニ）、（ホ）はｎタイプのウェハを夫々示す。
同図により、９５０℃の熱処理でいずれのウェハにおい
てもＯ８Ｆ＠度が減少していることが明らかである。
てもＯ８Ｆ＠度が減少していることが明らかである。
また、水素中で熱処理を施したウェハを１０００℃で酸
化して２５ｎｍの酸化膜を形成し、キャパシタを作製し
、酸化膜を評価した。その結果、水素中で熱処理を施し
ていないウェハでは８ＭＶ／ｃ＋２以下の電界で破壊す
るキャパシタは４０〜９５％あるのに対し、９５０℃以
上で水素熱処理を施したウェハでは耐圧不良キャパシタ
ーは全体の１０％以下にすぎなかった。以上より、還元
雰囲気中、特に水素雰囲気中で９５０℃以上の熱処理を
施すことにより、○ＳＦの発生を抑制し、酸化ＩＩＩ耐
圧不良を防止できる等の効果を得ることができる。更に
、上記ウェハを用いてその表面に素子を形成したところ
、良好な特性の素子が得られた。
化して２５ｎｍの酸化膜を形成し、キャパシタを作製し
、酸化膜を評価した。その結果、水素中で熱処理を施し
ていないウェハでは８ＭＶ／ｃ＋２以下の電界で破壊す
るキャパシタは４０〜９５％あるのに対し、９５０℃以
上で水素熱処理を施したウェハでは耐圧不良キャパシタ
ーは全体の１０％以下にすぎなかった。以上より、還元
雰囲気中、特に水素雰囲気中で９５０℃以上の熱処理を
施すことにより、○ＳＦの発生を抑制し、酸化ＩＩＩ耐
圧不良を防止できる等の効果を得ることができる。更に
、上記ウェハを用いてその表面に素子を形成したところ
、良好な特性の素子が得られた。
なお、上記実施例では、熱処理を１０分間行なぢ
った場合について述べたが、これに限らず、ツ分以上熱
処理を行なえば上記実施例と同様な効果が得られる。
処理を行なえば上記実施例と同様な効果が得られる。
また、上記実施例では、水素雰囲気中（水素１００％）
で熱処理を施した場合について述べたが、これに限らな
い。例えば、水素中に塩化水素ガス、弗化水素ガス、臭
化水素ガス等の４％以下の水素ハロゲン化物のガスを混
入させても上記実施例と同様な効果が得られる。更に、
雰囲気は水素にヘリウム、アルゴン、クリプトン等不活
性ガスを混ぜた混合ガス中で熱処理を行なってもよい。
で熱処理を施した場合について述べたが、これに限らな
い。例えば、水素中に塩化水素ガス、弗化水素ガス、臭
化水素ガス等の４％以下の水素ハロゲン化物のガスを混
入させても上記実施例と同様な効果が得られる。更に、
雰囲気は水素にヘリウム、アルゴン、クリプトン等不活
性ガスを混ぜた混合ガス中で熱処理を行なってもよい。
［発明の効果コ
以上詳述した如（本発明によれば、表面の積層欠陥を著
しく減少し、表面に特性の良い素子や高耐圧の酸化膜を
形成可能な半導体ウェハの製造方法を提供できる。
しく減少し、表面に特性の良い素子や高耐圧の酸化膜を
形成可能な半導体ウェハの製造方法を提供できる。
第１図は本発明に係る半導体ウェハの熱処理温度とＯ８
Ｆ密度との関係を示す特性図、第２図は従来技術の問題
点を説明するためのウェハの断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・表面汚染、３・・・異
種物質、４・・・微少欠陥。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 與（九工１農度じＣ） 第１図
Ｆ密度との関係を示す特性図、第２図は従来技術の問題
点を説明するためのウェハの断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・表面汚染、３・・・異
種物質、４・・・微少欠陥。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 與（九工１農度じＣ） 第１図
Claims (6)
- （１）半導体基板を還元雰囲気中で熱処理することを特
徴とする半導体ウェハの製造方法。 - （２）熱処理を９５０℃以上の温度で行なうことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の半導体ウェハの製造
方法。 - （３）熱処理を５分以上行なうことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の半導体ウェハの製造方法。 - （４）還元雰囲気中に水素ガスを含むことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の半導体ウェハの製造方法。 - （５）還元雰囲気中に水素のハロゲン化物が含まれてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体
ウェハの製造方法。 - （６）水素のハロゲン化物の濃度が４％以下であること
を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の半導体ウェハ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5311886A JPS62210627A (ja) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | 半導体ウエハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5311886A JPS62210627A (ja) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | 半導体ウエハの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62210627A true JPS62210627A (ja) | 1987-09-16 |
Family
ID=12933885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5311886A Pending JPS62210627A (ja) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | 半導体ウエハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62210627A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4931405A (en) * | 1988-02-08 | 1990-06-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing a semiconductor device and suppressing the generation of bulk microdefects near the substrate surface layer |
| US5028560A (en) * | 1988-06-21 | 1991-07-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for forming a thin layer on a semiconductor substrate |
| US5178682A (en) * | 1988-06-21 | 1993-01-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for forming a thin layer on a semiconductor substrate and apparatus therefor |
| US5574307A (en) * | 1992-03-27 | 1996-11-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of producing the same |
-
1986
- 1986-03-11 JP JP5311886A patent/JPS62210627A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4931405A (en) * | 1988-02-08 | 1990-06-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing a semiconductor device and suppressing the generation of bulk microdefects near the substrate surface layer |
| US5028560A (en) * | 1988-06-21 | 1991-07-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for forming a thin layer on a semiconductor substrate |
| US5178682A (en) * | 1988-06-21 | 1993-01-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for forming a thin layer on a semiconductor substrate and apparatus therefor |
| US5574307A (en) * | 1992-03-27 | 1996-11-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of producing the same |
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