JPS62229929A - 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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- JPS62229929A JPS62229929A JP7285886A JP7285886A JPS62229929A JP S62229929 A JPS62229929 A JP S62229929A JP 7285886 A JP7285886 A JP 7285886A JP 7285886 A JP7285886 A JP 7285886A JP S62229929 A JPS62229929 A JP S62229929A
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Landscapes
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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ＷＩＪ ｊ７４方法の改良に
関する。
関する。
（従来の技術）
周知の如く、ＭＯＳ ＬＳＩなどの半導体装置の製造
に用いられる半導体基板としては、ＦＺ法（フローティ
ング・ゾーン法）やＣｌ法（チョクラルスキ又は引き上
げ法）で育成した４１結晶シリコン基板が用いられてい
る。ここで、ＦＺ法（前者）は、多結晶棒を垂直に固定
して、環状の高周波コイルを移動し、多結晶を徐々に溶
解することにより単結晶をつくる方法である。一方、Ｃ
２法は、多結晶棒を石英ルツボで溶解し、！！結晶棒で
徐々に引上げて単結晶を作る方法である。
に用いられる半導体基板としては、ＦＺ法（フローティ
ング・ゾーン法）やＣｌ法（チョクラルスキ又は引き上
げ法）で育成した４１結晶シリコン基板が用いられてい
る。ここで、ＦＺ法（前者）は、多結晶棒を垂直に固定
して、環状の高周波コイルを移動し、多結晶を徐々に溶
解することにより単結晶をつくる方法である。一方、Ｃ
２法は、多結晶棒を石英ルツボで溶解し、！！結晶棒で
徐々に引上げて単結晶を作る方法である。
しかしながら、従来技術によれば、以下に述べる問題点
を有する。
を有する。
■前者は、純度の高い多結晶で、無転位、高抵抗、無酸
素のウェハを作るが、大口径が困難である。
素のウェハを作るが、大口径が困難である。
■後者は、逆に大口径化が前者より容易であり、石英ル
ツボの溶解によって酸素が混入され囲域的強度が増加す
るという５所を有する。しかし、後者の場合、シリコン
ｔ１１結晶の酸素濃度の下限が９Ｘ１０１Ｔｃｍ’ｐｉ
ｊ度である。したがって、シリコン単結晶に含まれる酸
素が微少欠陥の原因となり、その抑制が困難である。
ツボの溶解によって酸素が混入され囲域的強度が増加す
るという５所を有する。しかし、後者の場合、シリコン
ｔ１１結晶の酸素濃度の下限が９Ｘ１０１Ｔｃｍ’ｐｉ
ｊ度である。したがって、シリコン単結晶に含まれる酸
素が微少欠陥の原因となり、その抑制が困難である。
■また、前者や後者で作製されたウェハでは、ウェハの
深さ方向にドーパントの濃度を作ることが不可能である
。従って、このウェハから体消費電力である０ＭＯ８Ｌ
ＳＩを作製した場合、ラッチアップ現家を抑制すること
が困難である。
深さ方向にドーパントの濃度を作ることが不可能である
。従って、このウェハから体消費電力である０ＭＯ８Ｌ
ＳＩを作製した場合、ラッチアップ現家を抑制すること
が困難である。
ところで、ラッチアップ耐性を強くするウェハとしては
、Ｐ／Ｐ”又はＮ／Ｎ＋のエピタキシャルウェハが知ら
れている。同ウェハは、従来、Ｃｌ法で育成したＰ＋ま
たはＮ＋の半導体基板上に１１００〜１２００℃の高温
で５ｉＣＩ２＋または５ｉＨ２Ｃλ２の水素還元法によ
り３ｉをエピタキシャル成長することにより形成した。
、Ｐ／Ｐ”又はＮ／Ｎ＋のエピタキシャルウェハが知ら
れている。同ウェハは、従来、Ｃｌ法で育成したＰ＋ま
たはＮ＋の半導体基板上に１１００〜１２００℃の高温
で５ｉＣＩ２＋または５ｉＨ２Ｃλ２の水素還元法によ
り３ｉをエピタキシャル成長することにより形成した。
しかし、上記エピタキシャルウェハによれば、エピタキ
シャル成長の際に基板が高温にざらされるとともに、急
激な昇温、降温過程を経るので、結晶欠陥（スリップ）
が導入される。この傾向は、ウェハが大口径になる程顕
著であり、特に６″Φ以上のウェハでは避けられないこ
とである。その結果、結晶欠陥が接合リークなどの原因
となり、素子に致命的な影響を与える。従って、機械的
強度の強いウェハをエピタキシャル基板に使用する必要
がある。
シャル成長の際に基板が高温にざらされるとともに、急
激な昇温、降温過程を経るので、結晶欠陥（スリップ）
が導入される。この傾向は、ウェハが大口径になる程顕
著であり、特に６″Φ以上のウェハでは避けられないこ
とである。その結果、結晶欠陥が接合リークなどの原因
となり、素子に致命的な影響を与える。従って、機械的
強度の強いウェハをエピタキシャル基板に使用する必要
がある。
（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、機械的強度
が強くかつＣｌ法よりも高品質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。
が強くかつＣｌ法よりも高品質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）
本発明は、磁場応用引上法で育成した半導体基板にエピ
タキシャル成長を行なうことを特徴とし、もって機械的
強度が強くかつ高品質な半導体ウェハを提供できる。
タキシャル成長を行なうことを特徴とし、もって機械的
強度が強くかつ高品質な半導体ウェハを提供できる。
（作用）
本発明によれば、結晶引上げ時にＶａ場がかけられるこ
とにより熱対流を抑制できるので、固液界面が安定し結
晶中のドーパント不純物濃度及び酸素１度制御が出来る
。また、通常Ｃｌ法では固液界面の不安定性及び含有酸
素濃度に起因して微少欠陥等の不均一性が向上し、残留
歪みがなくなる。従って、磁場応用引上げ法ＣＭＣＺ法
）による結晶では機械的強度が向上し、ＭＣＺ法で育成
した半導体基板にエピタキシャル成長した際の結晶欠陥
（スリップ）が抑制できる。
とにより熱対流を抑制できるので、固液界面が安定し結
晶中のドーパント不純物濃度及び酸素１度制御が出来る
。また、通常Ｃｌ法では固液界面の不安定性及び含有酸
素濃度に起因して微少欠陥等の不均一性が向上し、残留
歪みがなくなる。従って、磁場応用引上げ法ＣＭＣＺ法
）による結晶では機械的強度が向上し、ＭＣＺ法で育成
した半導体基板にエピタキシャル成長した際の結晶欠陥
（スリップ）が抑制できる。
（実施例）
実施例１
まず、磁場応用引上げ沫（ＭＣＺ法）で育成したシリコ
ン単結晶から（１００）面の４″Φのシリコン基板を切
りだし、初期１％！素濃度の異なるものを数種用意した
。そして、これらの初期酸素濃度を赤外線吸収法で測定
したところ、第１表に示す如く、各サンプル（Δ）〜（
Ｃ）は夫々１．３Ｘ１０１７０１１１” 、４．３Ｘ１
０１ ’ Ｃｍ”、ｂ、６ｘＩ ＱＩＴｃｍ’であった
。次に、これらのシリコン基板上に夫々１１００℃、１
１５０℃、１２００℃で気相成長法によりエピタキシャ
ル成長を行ない半導体エピタキシャルウェハを作製した
。
ン単結晶から（１００）面の４″Φのシリコン基板を切
りだし、初期１％！素濃度の異なるものを数種用意した
。そして、これらの初期酸素濃度を赤外線吸収法で測定
したところ、第１表に示す如く、各サンプル（Δ）〜（
Ｃ）は夫々１．３Ｘ１０１７０１１１” 、４．３Ｘ１
０１ ’ Ｃｍ”、ｂ、６ｘＩ ＱＩＴｃｍ’であった
。次に、これらのシリコン基板上に夫々１１００℃、１
１５０℃、１２００℃で気相成長法によりエピタキシャ
ル成長を行ない半導体エピタキシャルウェハを作製した
。
第１表
比較例１
Ｃ２法で育成したシリコン単結晶から切出した（１００
）面のシリコン基板を用いて実施例１と同様な処理を行
なった。なお、この時の各サンプル（Ｄ）〜（Ｆ）の初
期酸素濃度は、夫々第２表に示す如＜７．６ｘ１０１７
Ｃｌ１ｌ−３、（３，８ｘ１０１ ’ ｃｒ’ 、１
． ｌＸｌ０’ ８ ａｔａ゛コであった。
）面のシリコン基板を用いて実施例１と同様な処理を行
なった。なお、この時の各サンプル（Ｄ）〜（Ｆ）の初
期酸素濃度は、夫々第２表に示す如＜７．６ｘ１０１７
Ｃｌ１ｌ−３、（３，８ｘ１０１ ’ ｃｒ’ 、１
． ｌＸｌ０’ ８ ａｔａ゛コであった。
第２表
上記実施例１によれば、結晶引上げ時に磁場をかけるこ
とにより、熱対流を抑制できて固液界面が安定し、結晶
中のドーバンｊ・不純物濃度及び酸素濃度制御ができる
。したがって、結晶欠陥（スリップ）が抑制された。事
実、上記実施例１及び比較例１のウェハ表面をライト液
を用いてエツチングし、微分干渉型頭ｗＩ鋳でスリップ
の発生状態を観察すると、第１図に示す如＜ＭＣＺ法に
よるウェハの方が従来（ＣＺ法）と比ベスリップ抑制が
顕著であることが明らかである。なＪ３、同図より、ス
リップ抑制効果があるのは酸素濃度が約５、 Ｏｘ １
０” ｃｒ３以下であることが確認できる。また、ＣＺ
法によるウェハと同等な機械的強度を１りることができ
る。更に、実施例１と同様なシリコン基板にエピタキシ
ャル成長を行なった後、Ｍ【反の主面に６４にスタティ
ックＲＡ Ｍを製作したところ、従来よりも歩留りが向
上した。
とにより、熱対流を抑制できて固液界面が安定し、結晶
中のドーバンｊ・不純物濃度及び酸素濃度制御ができる
。したがって、結晶欠陥（スリップ）が抑制された。事
実、上記実施例１及び比較例１のウェハ表面をライト液
を用いてエツチングし、微分干渉型頭ｗＩ鋳でスリップ
の発生状態を観察すると、第１図に示す如＜ＭＣＺ法に
よるウェハの方が従来（ＣＺ法）と比ベスリップ抑制が
顕著であることが明らかである。なＪ３、同図より、ス
リップ抑制効果があるのは酸素濃度が約５、 Ｏｘ １
０” ｃｒ３以下であることが確認できる。また、ＣＺ
法によるウェハと同等な機械的強度を１りることができ
る。更に、実施例１と同様なシリコン基板にエピタキシ
ャル成長を行なった後、Ｍ【反の主面に６４にスタティ
ックＲＡ Ｍを製作したところ、従来よりも歩留りが向
上した。
実施例２
ＭＣＺ法の６″Φ（１００）面シリコン基板を用い、実
施例１と同様に初ＩＶ１酸素１度を測定し、エピタキシ
１シル成長を（１なった。なお、前記シリコン基板（サ
ンプル（Ａ′）〜（Ｃ’））の初期酸素濃度は、上記第
１表の右欄に示す通りである。
施例１と同様に初ＩＶ１酸素１度を測定し、エピタキシ
１シル成長を（１なった。なお、前記シリコン基板（サ
ンプル（Ａ′）〜（Ｃ’））の初期酸素濃度は、上記第
１表の右欄に示す通りである。
比較例２
ＣＺ法の６″の（１００）面シリコン基板を用い、実施
例１と同様の処理を行なった。なお、前記シリコン基板
（サンプル（Ｄ′ ）〜（Ｆ’））の初期酸素濃度は、
上記第２表のも偵に示す通りである。なお、実施Ｍ２及
び比較例２のウェハ表面も、前述した同様エツチングし
て微分干渉型顕微鏡でスリップの発生状態を観察したと
ころ、第２図に示す結果を得た。同図より、本発明法が
従来法に比べて優れていることが明らかである。
例１と同様の処理を行なった。なお、前記シリコン基板
（サンプル（Ｄ′ ）〜（Ｆ’））の初期酸素濃度は、
上記第２表のも偵に示す通りである。なお、実施Ｍ２及
び比較例２のウェハ表面も、前述した同様エツチングし
て微分干渉型顕微鏡でスリップの発生状態を観察したと
ころ、第２図に示す結果を得た。同図より、本発明法が
従来法に比べて優れていることが明らかである。
［発明の効果］
以上詳述した如く本発明によれば、歩留りの高い例えば
６４ＫｓＲＡＭ等の素子を製作できる機械的強度が強く
高品質な半導体つｌハの製造方法を提供できる。
６４ＫｓＲＡＭ等の素子を製作できる機械的強度が強く
高品質な半導体つｌハの製造方法を提供できる。
第１図は本発明法及び従来技術に係る４″ΦΦシリコン
の酸素１度とスリップ平均長との関係を示す特性図、第
２図は本発明法及び従来技術に係る６″のシリコン基板
の酸素１度とスリップ平均長との関係を示す特性図であ
る。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 峡禾濃度（ｘｌＣ）”ｃｍ−３） 第１Ｆ！！Ｊ 第２ 図
の酸素１度とスリップ平均長との関係を示す特性図、第
２図は本発明法及び従来技術に係る６″のシリコン基板
の酸素１度とスリップ平均長との関係を示す特性図であ
る。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 峡禾濃度（ｘｌＣ）”ｃｍ−３） 第１Ｆ！！Ｊ 第２ 図
Claims (3)
- （１）磁場応用引上法で育成した半導体基板にエピタキ
シャル成長を行なうことを特徴とする半導体ウエハの製
造方法。 - （２）前記半導体基板が、含有酸素濃度５×１０＾１＾
７ｃｍ＾−＾３以上のシリコン基板であることを特徴と
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。 - （３）前記エピタキシャル成長を気相成長により行なう
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7285886A JPS62229929A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 半導体ウエハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7285886A JPS62229929A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 半導体ウエハの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62229929A true JPS62229929A (ja) | 1987-10-08 |
Family
ID=13501468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7285886A Pending JPS62229929A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 半導体ウエハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62229929A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01282814A (ja) * | 1988-05-09 | 1989-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体基板の製造方法 |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP7285886A patent/JPS62229929A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01282814A (ja) * | 1988-05-09 | 1989-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体基板の製造方法 |
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