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JP2003257981A - Silicon wafer manufacturing method - Google Patents

Silicon wafer manufacturing method

Info

Publication number
JP2003257981A
JP2003257981A JP2002051646A JP2002051646A JP2003257981A JP 2003257981 A JP2003257981 A JP 2003257981A JP 2002051646 A JP2002051646 A JP 2002051646A JP 2002051646 A JP2002051646 A JP 2002051646A JP 2003257981 A JP2003257981 A JP 2003257981A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
polishing
silicon
silicon wafer
heat treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002051646A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Kurokawa
昌彦 黒川
Toru Yamashita
徹 山下
Motohiro Sei
元浩 清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Ceramics Co Ltd filed Critical Toshiba Ceramics Co Ltd
Priority to JP2002051646A priority Critical patent/JP2003257981A/en
Publication of JP2003257981A publication Critical patent/JP2003257981A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】COPフリー領域の拡大、平坦度向上、キズが
なく、ウェーハ表面にヘイズがなく、ウェーハ表面に異
物が残存せず外観上の歩留が向上し、また、Bを添加し
たPタイプウェーハにおいてはB濃度の低下が抑制され
て基板抵抗値が一定なシリコンウェーハの製造方法を提
供する。 【解決手段】チョクラルスキー法で育成したシリコン単
結晶から所定の厚さのウェーハを切り出すウェーハ切出
工程と、この切り出されたウェーハの表面を機械的加工
するラッピング工程と、この機械的加工されたウェーハ
の表面を化学的腐食法により表面処理するエッチング工
程と、このエッチング工程後のウェーハを1200〜1
300℃の温度において、1〜24hr加熱する熱処理
工程と、この熱処理後のウェーハの片面もしくは両面を
化学機械研磨方法により鏡面研磨する研磨工程とを有す
るシリコンウェーハの製造方法である。
[PROBLEMS] To enlarge a COP-free region, improve flatness, have no scratches, have no haze on the wafer surface, no foreign matter remains on the wafer surface, improve the appearance yield, and Provided is a method for manufacturing a silicon wafer having a constant substrate resistance value by suppressing a decrease in the B concentration in a P-type wafer to which P is added. A wafer cutting step of cutting a wafer having a predetermined thickness from a silicon single crystal grown by the Czochralski method, a lapping step of mechanically processing the surface of the cut wafer, and a mechanical lapping step. An etching process for surface-treating the surface of the wafer by a chemical corrosion method;
This is a method for producing a silicon wafer having a heat treatment step of heating at a temperature of 300 ° C. for 1 to 24 hours and a polishing step of mirror-polishing one or both surfaces of the wafer after the heat treatment by a chemical mechanical polishing method.

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】本発明はシリコンウェーハの
製造方法に係わり、特に熱処理後のシリコンウェーハを
化学機械研磨方法により鏡面研磨する工程を有するシリ
コンウェーハの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a silicon wafer, and more particularly to a method for manufacturing a silicon wafer having a step of mirror-polishing a heat-treated silicon wafer by a chemical mechanical polishing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】チョクラルスキー法(CZ法)で製造さ
れたシリコン単結晶にはCOP(Crystal Or
iginated Partic1e)と呼ばれる大き
さが100〜200nm程度のボイド型欠陥が存在する
ことが知られている。このCOPがウェーハ表面および
デバイス活性層に相当する表層部に存在すると、ゲート
酸化膜耐圧の劣化や素子分離不良,さらに、リーク電流
増加を引き起こす原因となり、デバイスの集積率が高ま
るにつれ、COPもデバイス歩留まりにより大きな影響
を与えるようになり、COP抑制対策が求められてい
る。
2. Description of the Prior Art A silicon single crystal manufactured by the Czochralski method (CZ method) has COP (Crystal Or
It is known that there is a void-type defect having a size of about 100 to 200 nm, which is called “ignited Particle 1e”. If this COP exists on the surface of the wafer and in the surface layer portion corresponding to the device active layer, it may cause deterioration of breakdown voltage of the gate oxide film, defective element isolation, and increase of leakage current. Since the yield will be greatly affected, COP suppression measures are required.

【0003】このようなCOPの問題を解決する手段と
しては、Epiウェーハの採用やシリコンウェーハをH
、Arなどの雰囲気で高温アニール(熱処理)する方
法が知られている。
As a means for solving such a problem of COP, an Epi wafer is used or a silicon wafer is
2. A method of performing high temperature annealing (heat treatment) in an atmosphere of Ar, Ar or the like is known.

【0004】しかしながら、EpiウェーハはCOPや
酸素析出物フリーの領域をμmオーダーで形成できるメ
リットを有するが、コストが高いという問題点がある。
However, the Epi wafer has a merit that a region free of COP and oxygen precipitates can be formed on the order of μm, but has a problem of high cost.

【0005】一方、Hアニール、Arアニールは低コ
ストであり、ウェーハ表面は完全にCOPフリーにでき
るが、表層部のCOPは深さ方向に増加するプロファ
イルを有すという問題がある。
On the other hand, H 2 anneal and Ar anneal are low in cost, and the wafer surface can be completely COP-free, but there is a problem that the COP in the surface layer portion has a profile that increases in the depth direction.

【0006】発明者らは、1200℃×1hrの熱処理
でCOPを消滅できるのはウェーハ深さ方向に高々数百
nm程度であり、より深くまでCOPを消滅させる必要
があることを確認しており、このCOPフリー領域の拡
大(深い領域までのCOPの消滅)には、処理温度の高
温化もしくは処理時間の長時間化およびシリコン単結晶
育成段階でのCOPの小サイズ化が必要であるとの知見
を得ている。また、H アニールとArアニールではC
OP内壁酸化膜の除去効率の違いにより、Hアニール
の方がCOP低減効果は高いことを確認している。
The inventors of the present invention performed heat treatment at 1200 ° C. for 1 hour.
COP can be eliminated by several hundreds at most in the wafer depth direction.
It is about nm, and it is necessary to extinguish the COP deeper.
It has been confirmed that this COP-free area is expanded.
A large temperature (disappearance of COP in the deep region) requires high processing temperature.
Warming or longer processing time and silicon single crystal
Finding that it is necessary to reduce the size of the COP at the growing stage
Is getting Also, H TwoC for annealing and Ar annealing
Due to the difference in removal efficiency of the OP inner wall oxide film, HTwoAnnealed
It has been confirmed that the COP reduction effect is higher.

【0007】しかしながら、高温アニールウェーハに
は、さらに、次のような改善を要する点がある。
However, the high-temperature annealed wafer has the following further improvements.

【0008】Bを添加したPタイプウェーハにおいて
は、Hアニールを行うと、表層部から深さ5μm(1
200℃×1hrアニールの場合)までのB濃度が低下
して、基板抵抗値が変化し、このB濃度低下は高温、長
時間Hアニールほど激しくなる。
In the P-type wafer to which B is added, when H 2 annealing is performed, the depth from the surface layer portion is 5 μm (1
In the case of annealing at 200 ° C. × 1 hr), the B concentration decreases and the substrate resistance value changes, and this B concentration decrease becomes more severe as the H 2 anneal is performed at higher temperatures.

【0009】デバイスの集積度向上に伴い、一般にシ
リコンウェーハに要求される平坦度は厳しくなってお
り、平坦度向上施策として、シリコンウェーハの両面を
鏡面化することが考えられ一部実用化もされ、直径30
0mmウェーハでは両面研磨が必須とされているが、こ
のような両面研磨ウェーハを研磨後に高温アニールを行
うと、ウェーハ裏面にシリコンウェーハと治具との接触
痕が残り、外観上好ましくない。
As the degree of integration of devices is improved, the flatness generally required for silicon wafers is becoming stricter. As a measure for improving the flatness, it is considered that both sides of the silicon wafer are mirror-finished and some of them are put into practical use. , Diameter 30
Double-side polishing is essential for a 0 mm wafer, but if high-temperature annealing is performed after polishing such a double-side polished wafer, contact marks between the silicon wafer and the jig remain on the back surface of the wafer, which is not desirable in appearance.

【0010】高温アニールは鏡面ウェーハに対して行
われているが、高温アニールを鏡面ウェーハに対して行
うと、ウェーハ表面のシリコン原子が再配列し、ステッ
プ、テラスといった微小段差を形成し、これにより、ウ
ェーハ表面のヘイズが鏡面ウェーハよりも悪化し、支持
具との接触跡が発生することがある。
The high temperature annealing is performed on the mirror surface wafer, but when the high temperature annealing is performed on the mirror surface wafer, the silicon atoms on the wafer surface are rearranged to form minute steps such as steps and terraces. The haze on the wafer surface may be worse than that on the mirror-finished wafer, and contact marks with the support may occur.

【0011】熱処理前にシリコンウェーハに付着した
異物が熱処理中にウェーハ表面に焼き付いてしまい、そ
の後の洗浄でも除去することができず、外観上の歩留ま
りを悪化させることがある。
The foreign matter adhered to the silicon wafer before the heat treatment is burned onto the surface of the wafer during the heat treatment and cannot be removed by the subsequent cleaning, which may deteriorate the yield in appearance.

【0012】〜に記載の問題点の解決を図る目的の
本発明とはその目的が異なるものの、その一部の目的が
達成される従来技術として、特開昭61−154134
号公報記載の半導体装置の製造方法がある。この公報記
載の製造方法は図9に示すような製造工程を有し、研磨
工程前に750〜1250℃、wet酸素中で熱処理を
行い、ウェーハの表面に酸化膜を形成し、このウェーハ
表面側(表面酸化膜)に結晶欠陥や不純物を効果的に移
行させ、さらに、この酸化膜を研磨する方法であり、
〜の問題解決には役立つが、研磨方法が改善されてい
ないので、その解決も不十分であり、また、および
に対する改善が図られていない。さらに、この公報記載
の方法では、wet酸素を含む雰囲気内で熱処理を行う
ため、ウェーハ表面に酸化膜を形成してしまい、研磨前
に酸化膜を除去する必要があり、工程が増加し、また、
酸素を含む雰囲気においては、シリコンウェーハ中の酸
素の外方拡散が抑制されるため、高温熱処理中に析出し
た酸素析出物がウェーハ表層部に残存してしまうという
問題がある。
Although the object of the present invention is different from that of the present invention for the purpose of solving the problems described in (1) and (2) above, a conventional technique for achieving some of the objects is disclosed in JP-A-61-154134.
There is a method of manufacturing a semiconductor device described in the publication. The manufacturing method described in this publication has manufacturing steps as shown in FIG. 9, and heat treatment is performed in a wet oxygen at 750 to 1250 ° C. before a polishing step to form an oxide film on the surface of the wafer. This is a method of effectively transferring crystal defects and impurities to the (surface oxide film), and further polishing this oxide film.
Although it is useful for solving the problem of, the polishing method has not been improved, and therefore the solution is insufficient, and no improvement has been made to and. Further, in the method described in this publication, since the heat treatment is performed in an atmosphere containing wet oxygen, an oxide film is formed on the wafer surface, and it is necessary to remove the oxide film before polishing. ,
In an atmosphere containing oxygen, outward diffusion of oxygen in the silicon wafer is suppressed, so that there is a problem that oxygen precipitates deposited during the high temperature heat treatment remain on the surface layer of the wafer.

【0013】また、特開平3−19687号公報にも半
導体シリコン基板の製造方法が記載されている。この公
報記載の製造方法は研磨工程前に1100〜1280℃
で熱処理を行い、ウェーハの表面の酸素濃度を低下さ
せ、さらに、この表面を研磨する方法であり、上記特開
昭61−154134号公報記載の製造方法と同様に
〜の問題解決には役立つが、研磨方法が改善されてい
ないので、その解決も不十分であり、また、および
に対する改善が図られていない。
Further, a method of manufacturing a semiconductor silicon substrate is also described in JP-A-3-19687. The manufacturing method described in this publication is 1100 to 1280 ° C before the polishing step.
Is a method of lowering the oxygen concentration on the surface of the wafer and further polishing this surface, which is useful for solving the problems 1 to 3 as in the manufacturing method described in JP-A-61-154134. Since the polishing method has not been improved, the solution thereof is insufficient, and no improvement has been made to and.

【0014】さらに、特開平6−21033号公報に
も、酸素雰囲気中で熱処理を行い、表面に形成される酸
化膜を研磨により除去するシリコン単結晶ウェーハの処
理方法が記載されている。この公報記載の方法も上記特
開昭61−154134号公報記載の製造方法と同様
に、〜の問題解決には役立つが、研磨方法が改善さ
れていないので、その解決も不十分であり、また、お
よびに対する改善が図られていない。さらに、この公
報記載の方法では、研磨前に酸化膜を除去する必要があ
り、工程が増加し、また、酸素を含む雰囲気において
は、シリコンウェーハ中の酸素の外方拡散が抑制される
ため、高温熱処理中に析出した酸素析出物がウェーハ表
層部に残存してしまうという問題がある。
Further, Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-21033 also describes a method for processing a silicon single crystal wafer in which a heat treatment is performed in an oxygen atmosphere and an oxide film formed on the surface is removed by polishing. Similar to the manufacturing method described in JP-A-61-154134, the method described in this publication is also useful for solving the problems (1) to (3), but since the polishing method has not been improved, the solution is insufficient. No improvements have been made to, and. Furthermore, in the method described in this publication, it is necessary to remove the oxide film before polishing, the number of steps is increased, and in an atmosphere containing oxygen, outward diffusion of oxygen in the silicon wafer is suppressed, There is a problem that oxygen precipitates deposited during the high temperature heat treatment remain on the surface layer of the wafer.

【0015】また、同様に熱処理後に研磨を行うシリコ
ンウェーハの処理方法として、特開平10−74771
号公報記載の処理方法がある。この公報記載の処理方法
は、シリコンウェーハを少なくとも2枚以上を積層し
て、酸素、酸素含有雰囲気または不活性あるいは還元性
ガス雰囲気で1250℃以上の熱処理を行った後、鏡面
研磨する方法である。しかし、この公報記載の方法で
は、ウェーハが積層されているため、やはり酸素の外方
拡散が抑制され、1250〜1380℃の非常に高温下
で長時間処理を行わなければDZ(Denuded Z
one)層が形成されないという問題がある。このよう
な高温処理ではウェーハバルク中の酸素析出物も溶態化
により消滅してしまい、IG(Intrinsic G
ettering)ウェーハとして機能しなくなり、I
G能力を付加させるためには、後工程でさらに熱処理を
行う必要性がある。
Similarly, as a method for treating a silicon wafer in which polishing is performed after heat treatment, Japanese Patent Laid-Open No. 10-74771
There is a processing method described in Japanese Patent Publication. The treatment method described in this publication is a method of laminating at least two silicon wafers, performing a heat treatment at 1250 ° C. or higher in oxygen, an oxygen-containing atmosphere or an inert or reducing gas atmosphere, and then performing mirror polishing. . However, in the method described in this publication, since the wafers are laminated, the outward diffusion of oxygen is also suppressed, and if the treatment is not performed at a very high temperature of 1250 to 1380 ° C. for a long time, the DZ (Denuded Z) is performed.
One) layer is not formed. In such high temperature processing, oxygen precipitates in the wafer bulk also disappear due to solubilization, and IG (Intrinsic G
Itering) wafer no longer functioning,
In order to add the G capability, it is necessary to perform a heat treatment in a later step.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来のシ
リコンウェーハを熱処理後に研磨を行うシリコンウェー
ハの製造方法では従来の高温アニールウェーハが有する
問題を解決することができない。
As described above, the conventional method for manufacturing a silicon wafer, in which the silicon wafer is heat-treated and then polished, cannot solve the problems of the conventional high-temperature annealed wafer.

【0017】そこで、COPフリー領域の拡大、平坦度
向上、キズがなく、ウェーハ表面のヘイズが小さく、ウ
ェーハ表面に異物が残存せず外観上の歩留が向上し、ま
た、Bを添加したPタイプウェーハにおいてはB濃度の
低下が抑制されて基板抵抗値がウェーハ深さ方向に一定
なシリコンウェーハの製造方法が要望されていた。
Therefore, the COP free region is expanded, the flatness is improved, there is no scratch, the haze on the wafer surface is small, foreign matter does not remain on the wafer surface, and the external appearance yield is improved. Further, P containing B is added. In the type wafer, there has been a demand for a method for manufacturing a silicon wafer in which the decrease in B concentration is suppressed and the substrate resistance value is constant in the wafer depth direction.

【0018】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、COPフリー領域の拡大、平坦度向上、キズが
なく、ウェーハ表面のヘイズが小さく、ウェーハ表面に
異物が残存せず外観上の歩留が向上し、また、Bを添加
したPタイプウェーハにおいてはB濃度の低下が抑制さ
れて基板抵抗値がウェーハ深さ方向に一定なシリコンウ
ェーハの製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and has a large COP-free area, an improved flatness, no scratches, a small haze on the wafer surface, and no foreign matter remains on the wafer surface. An object of the present invention is to provide a method for producing a silicon wafer in which the yield is improved, and in a P-type wafer to which B is added, a decrease in B concentration is suppressed and the substrate resistance value is constant in the wafer depth direction.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本願請求項1の発明は、チョクラルスキー法
で育成したシリコン単結晶から所定の厚さのウェーハを
切り出すウェーハ切出工程と、この切り出されたウェー
ハの表面を機械的加工するラッピング工程と、この機械
的加工されたウェーハの表面を化学的腐食法により表面
処理するエッチング工程と、このエッチング工程後のウ
ェーハを1200〜1300℃の温度において、1〜2
4時間加熱する熱処理工程と、この熱処理後のウェーハ
の片面もしくは両面を化学機械研磨方法により鏡面研磨
する研磨工程とを有することを特徴とするシリコンウェ
ーハの製造方法であることを要旨としている。
The invention according to claim 1 made in order to achieve the above object comprises a wafer cutting step of cutting a wafer of a predetermined thickness from a silicon single crystal grown by the Czochralski method. A lapping step of mechanically processing the surface of the cut wafer, an etching step of surface-treating the surface of the mechanically processed wafer by a chemical corrosion method, and a wafer after the etching step of 1200 to 1300 ° C. 1-2 at the temperature of
It is a gist of the present invention to provide a silicon wafer manufacturing method characterized by comprising a heat treatment step of heating for 4 hours and a polishing step of mirror-polishing one or both surfaces of the wafer after the heat treatment by a chemical mechanical polishing method.

【0020】本願請求項2の発明では、上記ウェーハ切
出工程におけるシリコンウェーハは、シリコン単結晶中
の窒素濃度が1×1013〜5×1015atoms/
cm でかつ酸素濃度が5〜18×1017atoms
/cm(Old−ASTM)となるように両者を制御
して育成したシリコン単結晶から切り出すことを特徴と
するシリコンウェーハの製造方法であることを要旨とし
ている。上記シリコンウェーハは、ボロンを添加したP
タイプウェーハが効果が大きい。
According to the second aspect of the present invention, the wafer cutting
The silicon wafer in the release process is a silicon single crystal
Nitrogen concentration of 1 × 10Thirteen~ 5 x 1015atoms /
cm ThreeAnd oxygen concentration is 5 to 18 × 1017atoms
/ CmThreeControl both to become (Old-ASTM)
It is characterized by cutting out from the silicon single crystal grown by
It is a silicon wafer manufacturing method that
ing. The above-mentioned silicon wafer is made of P containing boron.
Type wafers have a great effect.

【0021】本願請求項3の発明では、上記熱処理工程
は、H、Arのいずれかもしくはそれらの混合雰囲気
で行い、昇温中の600〜1000℃温度帯通過速度を
5℃/sec以下とすることを特徴とするシリコンウェ
ーハの製造方法であることを要旨としている。
In the invention of claim 3 of the present application, the heat treatment step is carried out in an atmosphere of H 2 or Ar or a mixed atmosphere thereof, and the temperature zone passing speed during heating is set to 5 ° C./sec or less. The gist is that it is a method of manufacturing a silicon wafer.

【0022】本願請求項4の発明では、上記研磨工程に
おけるシリコンウェーハの研磨量は、片面5〜15μm
であることを特徴とするシリコンウェーハの製造方法で
あることを要旨としている。
In the invention of claim 4, the polishing amount of the silicon wafer in the polishing step is 5 to 15 μm on one side.
The gist is that it is a method for manufacturing a silicon wafer.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明に係わるシリコンの製造方
法の実施形態について添付図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a silicon manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0024】図1は本発明に係わるシリコンウェーハの
製造方法を実施するための工程のフロー図であり、この
フロー図に沿って説明する。
FIG. 1 is a flow chart of steps for carrying out the method for manufacturing a silicon wafer according to the present invention, which will be described with reference to this flow chart.

【0025】図1に示すように、本発明に係わるシリコ
ンウェーハの製造方法は、チョクラルスキー法で育成し
たシリコン単結晶から所定の厚さのウェーハを切り出す
ウェーハ切出工程P5と、この切り出されたウェーハの
表面を機械的に加工するラッピング工程P6と、この機
械的に加工されたウェーハの表面を化学的腐食法により
表面処理するエッチング工程P7と、このエッチング工
程後のウェーハを1200〜1300℃の温度におい
て、1〜24hr加熱する熱処理工程P8と、この熱処
理後のウェーハの片面もしくは両面を化学機械研磨方法
(CMP:Chemical Mechanical
Polishing)により鏡面研磨する研磨工程P9
とを有している。
As shown in FIG. 1, the method of manufacturing a silicon wafer according to the present invention includes a wafer cutting step P5 for cutting a wafer having a predetermined thickness from a silicon single crystal grown by the Czochralski method, and this cutting step. Lapping step P6 for mechanically processing the surface of the wafer, etching step P7 for surface-treating the surface of the mechanically processed wafer by a chemical corrosion method, and the wafer after the etching step is 1200 to 1300 ° C. At a temperature of 1 to 24 hours, and a chemical mechanical polishing method (CMP: Chemical Mechanical) for one or both surfaces of the wafer after the heat treatment.
Polishing process P9 of mirror polishing by polishing)
And have.

【0026】なお、ウェーハ切出工程P5の前工程とし
て、チョクラルスキー法でシリコン単結晶引き上げる引
上工程P1と、引き上げられた単結晶の外周を研削して
引き上げ時にできる凹凸をなくし円柱形状にする外周研
削工程P2と、特定の結晶方位を示すに必要なオリエン
テーションフラットやノッチを形成するオリフラ・ノッ
チ工程P3と、マルチワイヤーソなどの切断装置に取り
付け易くするためのメタル切断工程P4とを設定してい
る。
As a pre-process of the wafer cutting process P5, a pulling process P1 for pulling up a silicon single crystal by the Czochralski method and a cylindrical shape for eliminating the unevenness generated by grinding the outer periphery of the pulled single crystal The outer peripheral grinding step P2, the orientation flat / notch step P3 for forming the orientation flats and notches necessary to show a specific crystal orientation, and the metal cutting step P4 for facilitating attachment to a cutting device such as a multi-wire saw are set. is doing.

【0027】上記引上工程P1で引き上げられるシリコ
ン単結晶には、結晶育成段階で窒素を添加するのが好ま
しい。なぜなら、発明者らは、結晶育成段階に窒素を添
加することにより、as GrownでのCOPサイズ
を縮小できることを確認した。また、このような窒素添
加ウェーハは、同一温度および同一時間の高温熱処理で
も未添加ウェーハに比べ格段に深い領域までCOPを消
滅させることができることを見出している。さらに、本
発明に係わるシリコンウェーハの製造方法はボロンを添
加したPタイプシリコンウェーハを製造するのに用いる
のが最適であるので、本実施形態では、Pタイプタイプ
のシリコンウェーハの製造方法を例に採り説明する。
It is preferable to add nitrogen to the silicon single crystal pulled in the pulling step P1 in the crystal growing stage. This is because the inventors have confirmed that the COP size in as grown can be reduced by adding nitrogen to the crystal growth stage. Further, it has been found that such a nitrogen-added wafer can extinguish COP to a much deeper area than a non-added wafer by high-temperature heat treatment at the same temperature and the same time. Furthermore, since the method for producing a silicon wafer according to the present invention is optimally used for producing a P-type silicon wafer to which boron is added, this embodiment will be described by taking the method for producing a P-type silicon wafer as an example. Take and explain.

【0028】従って、引上工程P1では、シリコン単結
晶中の窒素濃度が1×1013〜5×1015atom
s/cmでかつ酸素濃度が5〜18×1017ato
ms/cmとなるように引き上げ条件を制御し、シリ
コン融液にシリコンウェーハのボロン濃度が所定濃度、
例えば、概ね1×1016atoms/cmになるよ
うにボロンを添加する。
Therefore, in the pulling step P1, the nitrogen concentration in the silicon single crystal is 1 × 10 13 to 5 × 10 15 atom.
s / cm 3 and oxygen concentration of 5 to 18 × 10 17 ato
The pulling conditions are controlled so as to be ms / cm 3, and the boron concentration of the silicon wafer in the silicon melt is a predetermined concentration,
For example, boron is added so as to have a concentration of about 1 × 10 16 atoms / cm 3 .

【0029】引き上げられたシリコン単結晶は、外周研
削工程P2、オリフラ・ノッチ工程P3、メタル切断工
程P4およびウェーハ切出工程P5を経てシリコンウェ
ーハとして切り出される。
The pulled silicon single crystal is cut out as a silicon wafer through an outer peripheral grinding step P2, an orientation flat / notch step P3, a metal cutting step P4 and a wafer cutting step P5.

【0030】次のラッピング工程P6では、切り出され
たウェーハの表面をシリコンウェーハと研磨定盤間に液
体に懸濁した遊離砥粒を介在させて加工し、切り出され
たシリコンウェーハを所定の厚みに揃え、平行度・平坦
度等の必要な形状精度を出す。
In the next lapping step P6, the surface of the cut wafer is processed by interposing free abrasive grains suspended in a liquid between the silicon wafer and the polishing platen, and the cut silicon wafer is processed to a predetermined thickness. Alignment, parallelism, flatness and other required shape accuracy are achieved.

【0031】エッチング工程P7では、HF、HN
、CHCOOHの混酸を用いてエッチングを行
い、加工歪層や不純物等を除去する。
In the etching process P7, HF and HN are used.
Etching is performed using a mixed acid of O 3 and CH 3 COOH to remove the work strained layer and impurities.

【0032】エッチング(ケミカルポリシュ)したシリ
コンウェーハを熱処理工程P8で、加熱する。この熱処
理工程P8の加熱条件は、シリコンウェーハを1200
〜1300℃の温度、好ましくは1250℃以上の温度
で、1〜24hr加熱する。このときの処理雰囲気はH
、Arのいずれかもしくはそれらの混合雰囲気、好ま
しくはH雰囲気とする。上記加熱条件を処理温度12
50℃、加熱時間を1〜24hrと規定した理由は、C
OP、酸素析出物フリーの領域を表層20μm以上形成
するためである。これ以下の温度もしくは時間ではCO
P、酸素析出物フリーの領域が20μm以下となり、次
工程の化学機械研磨工程において鏡面研磨すると、シリ
コンウェーハのフリー領域が5μm以下となる可能性が
あり、デバイス形成に支障になる。加熱時間が24hr
を超えると経済的でない。
The etched (chemically polished) silicon wafer is heated in a heat treatment step P8. The heating condition of this heat treatment step P8 is 1200 for silicon wafers.
The heating is performed at a temperature of ˜1300 ° C., preferably 1250 ° C. or higher for 1 to 24 hours. The processing atmosphere at this time is H
Any one of 2 and Ar or a mixed atmosphere thereof, preferably a H 2 atmosphere. The heating temperature is set to the processing temperature of 12
The reason for defining 50 ° C and heating time as 1 to 24 hours is C
This is to form a region free of OP and oxygen precipitates in the surface layer of 20 μm or more. CO at temperatures or times below this
The area free of P and oxygen precipitates becomes 20 μm or less, and if mirror polishing is performed in the subsequent chemical mechanical polishing step, the free area of the silicon wafer may become 5 μm or less, which hinders device formation. Heating time 24hr
It is not economical to exceed.

【0033】また、熱処理工程P8は、その昇温中の6
00〜1000℃温度帯通過速度を5℃/sec以下と
する。
Further, the heat treatment step P8 is performed during the temperature rising of 6
The speed of passage from the temperature zone of 0 to 1000 ° C is set to 5 ° C / sec or less.

【0034】一般に酸素析出物は金属汚染を捕獲する性
質を有しているため、ウェーハバルク中には析出物があ
ることが好ましい(IGウェーハ)。ただし、デバイス
が形成される表層10μm程度に酸素析出物が存在した
場合、素子分離不良などを引き起こすため、表層部には
存在しない方が良い。酸素析出物は〜800℃程度の温
度帯で核が形成され、〜1000℃で成長することが知
られている。1000℃以上の温度帯で酸素分圧により
酸素が外方拡散し、表層部の酸素析出物はシュリンクす
る。上記加熱条件において、600〜1000℃の温度
帯通過速度を5℃/sec以下とした理由は、ウェーハ
バルク中に酸素析出物を形成するためである。これ以上
の速度で昇温した場合、酸素析出物は生成されず、ゲッ
タリング能力(IG効果)のないシリコンウェーハとな
ってしまう。
Since oxygen precipitates generally have the property of capturing metal contamination, it is preferable that there be precipitates in the wafer bulk (IG wafer). However, if oxygen precipitates are present in the surface layer of about 10 μm where the device is formed, element separation failure may occur, so it is better not to exist in the surface layer portion. It is known that nuclei are formed in the oxygen precipitates in a temperature range of about 800 ° C and grow at about 1000 ° C. Oxygen diffuses outward due to the oxygen partial pressure in the temperature range of 1000 ° C. or higher, and the oxygen precipitates in the surface layer portion shrink. Under the above heating conditions, the reason why the temperature band passage speed of 600 to 1000 ° C. is 5 ° C./sec or less is that oxygen precipitates are formed in the wafer bulk. When the temperature is raised at a rate higher than this, oxygen precipitates are not generated, resulting in a silicon wafer having no gettering ability (IG effect).

【0035】さらに、熱処理工程P8の熱処理前のシリ
コンウェーハのボロン濃度は、図2および図3に示すよ
うに、概ね1×1016atoms/cmであったも
のが、Hを含む雰囲気で熱処理した場合、シリコンウ
ェーハ表層近傍のボロンが飛び(抜け)、表面に近いほ
どボロンの濃度が低下するボロン抜けの現象が発生す
る。
Further, the boron concentration of the silicon wafer before the heat treatment in the heat treatment step P8 was about 1 × 10 16 atoms / cm 3 as shown in FIGS. 2 and 3 , but in an atmosphere containing H 2. In the case of heat treatment, boron is blown (missing) in the vicinity of the surface layer of the silicon wafer, and the phenomenon of boron loss occurs in which the concentration of boron decreases toward the surface.

【0036】加熱処理されたシリコンウェーハを化学機
械研磨方法(CMP)により、片面もしくは両面研磨す
る。
The heat-treated silicon wafer is polished on one side or both sides by a chemical mechanical polishing method (CMP).

【0037】このCMPによる研磨工程P9は、定盤に
不織布製の研磨布を取り付け、シリコンウェーハをワッ
クスによりマウントプレートに着脱自在に固定し、研磨
布をシリコンウェーハに押し付けながら回転させ、研磨
布に研磨剤を常時供給しながらシリコンウェーハの表面
を研磨する。CMPによりシリコンウェーハ表面の凹凸
を高平坦化することができる。この研磨工程P9での研
磨取り代(研磨量)は、片面5〜15μmであるのが好
ましい。このCMPによりCOP、酸素析出物フリーの
領域であるDZ層を所定厚さ形成することができ、さら
に、片面5〜15μm研磨するので、図3(b)に示す
ように、前加熱工程P8でボロン抜けを起こし低ボロン
濃度になった表層近傍を除去し、研磨後の新たな表層近
傍のボロン濃度を一定にしたシリコンウェーハを製造す
ることができる。
In this polishing step P9 by CMP, a polishing cloth made of non-woven fabric is attached to a surface plate, a silicon wafer is detachably fixed to a mount plate with wax, and the polishing cloth is rotated while being pressed against the silicon wafer to form a polishing cloth. The surface of the silicon wafer is polished while constantly supplying an abrasive. CMP can highly flatten the irregularities on the surface of the silicon wafer. The polishing removal amount (polishing amount) in this polishing step P9 is preferably 5 to 15 μm on one side. By this CMP, the DZ layer, which is a region free from COP and oxygen precipitates, can be formed to a predetermined thickness, and further, one side is polished by 5 to 15 μm. Therefore, as shown in FIG. It is possible to manufacture a silicon wafer having a constant boron concentration in the vicinity of a new surface layer after polishing, by removing the vicinity of the surface layer in which boron has been lost and has a low boron concentration.

【0038】さらに、CMPを行うことにより、前熱処
理工程P8で発生したウェーハ表面のシリコン原子の再
配列によって形成されたステップ、テラスのような微小
段差に起因するウェーハ表面のヘイズを除去することが
できる。また、両面研磨ウェーハの場合、支持具との接
触跡を完全に除去できる。さらに、熱処理工程P8前に
シリコンウェーハに付着した異物が熱処理中にウェーハ
表面に焼き付いた付着物も除去できる。
Further, by performing CMP, it is possible to remove the haze on the wafer surface due to the step formed by the rearrangement of silicon atoms on the wafer surface generated in the preheat treatment step P8 and the minute step such as the terrace. it can. Further, in the case of a double-sided polished wafer, the trace of contact with the support can be completely removed. Furthermore, the foreign matter that has adhered to the silicon wafer before the heat treatment step P8 can be removed even if it adheres to the wafer surface during the heat treatment.

【0039】なお、研磨取り代が15μmを超えると、
加熱処理工程P8の高温アニールで形成したCOP、酸
素析出物フリーの領域であるDZ層が5μm以下となっ
てしまい、結晶欠陥がウェーハ表面に存在することにな
り、結果的にデバイス歩留まりを悪化させる。取り代が
5μmより小さいと、加熱処理工程P8の高温アニール
で形成されたステップ、テラスを完全に除去できず、ま
た、ボロン濃度が低い層を除去することができず、高平
坦でボロン濃度一定のシリコンウェーハを製造すること
ができない。
When the polishing allowance exceeds 15 μm,
The COP formed by the high temperature annealing in the heat treatment step P8 and the DZ layer, which is an oxygen precipitate-free region, have a size of 5 μm or less, and crystal defects are present on the wafer surface, resulting in deterioration of the device yield. . If the removal allowance is less than 5 μm, the steps and terraces formed by the high temperature annealing of the heat treatment step P8 cannot be completely removed, and the layer with a low boron concentration cannot be removed, resulting in a high flatness and a constant boron concentration. It is not possible to manufacture silicon wafers.

【0040】上記のように本発明に係わるシリコンウェ
ーハ製造方法により、シリコンウェーハ表層部にCO
P、酸素析出物フリーの領域(DZ層)を5μm以上形
成し、ウェーハバルクには酸素析出物が存在するIGウ
ェーハを製造することができる。
As described above, CO is formed on the surface layer of the silicon wafer by the method for producing a silicon wafer according to the present invention.
It is possible to manufacture an IG wafer in which the P and oxygen precipitate free regions (DZ layer) are formed to a thickness of 5 μm or more and the wafer bulk contains oxygen precipitates.

【0041】[0041]

【実施例】[試験1]図4に示すようなCZ法にて作製
したシリコン単結晶インゴットよりスライシングした隣
接ウェーハをケミカルポリッシュまで実施した。酸素濃
度は1.6×1018atoms/cm(Old−A
STM)のものを用いた。その後、隣り合った2枚を折
半し、一方をAロット,他方をBロットとした。Aロッ
ト(実施例1)の方は、1300℃×1hr、Hアニ
ールを行った後、CMPで両面研磨(片面取り代15μ
m)を実施し、Bロット(従来例1)の方は、CMPで
両面研磨を行った後、1300℃×1hrのHアニー
ルを行った。SIMSにより両者の深さ方向B濃度を測
定した。
EXAMPLES [Test 1] Adjacent wafers sliced from a silicon single crystal ingot produced by the CZ method as shown in FIG. 4 were subjected to chemical polishing. The oxygen concentration is 1.6 × 10 18 atoms / cm 3 (Old-A
STM) was used. After that, two adjacent sheets were halved and one was designated as A lot and the other was designated as B lot. The A lot (Example 1) was annealed at 1300 ° C. for 1 hr and H 2 and then double-side polished by CMP (single-sided machining allowance: 15 μ).
m) was carried out, and the B lot (conventional example 1) was subjected to double-side polishing by CMP and then H 2 annealing at 1300 ° C. × 1 hr. The B concentration in the depth direction of both was measured by SIMS.

【0042】結果:図5にSIMSによる深さ方向B濃
度プロファイルを示す。従来例1の方は約6μmの深さ
までB濃度の低下が認められるのに対し、実施例1の方
は深さ方向に一様な濃度分布であることがわかった。
Results: FIG. 5 shows the B concentration profile in the depth direction by SIMS. It was found that the conventional example 1 showed a decrease in the B concentration up to a depth of about 6 μm, whereas the example 1 had a uniform concentration distribution in the depth direction.

【0043】[試験2]試験1のAロットおよびBロッ
トのウェーハを用い試験1と同様な方法で熱処理(78
0℃×3hr+1000℃×16hrの2段階加熱)と
CMPを行い、実施例2および従来例2のウェーハを作
製し、この実施例2および従来例2を劈開し、IRトモ
グラフにより断面部の酸素析出物の観察を行った。
[Test 2] Using the wafers of A lot and B lot of test 1, heat treatment (78
(0 ° C. × 3 hr + 1000 ° C. × 16 hr two-stage heating) and CMP are performed to produce wafers of Example 2 and Conventional Example 2. Cleavage of Example 2 and Conventional Example 2 is carried out, and oxygen precipitation of the cross-section is performed by IR tomography. The objects were observed.

【0044】結果:図6に酸素析出物観察結果を示す。
従来例2の方は酸素析出物が観察されず、深い部位まで
DZ層が形成されているのに対し、実施例2は表層10
μm程度には酸素析出物フリーの領域が形成されてお
り、それよりも深い領域には酸素析出物が高密度で析出
していることがわかった。
Results: FIG. 6 shows the results of observation of oxygen precipitates.
In the conventional example 2, no oxygen precipitate was observed and the DZ layer was formed to a deep portion, whereas in the example 2, the surface layer 10 was formed.
It was found that an oxygen precipitate-free region was formed at about μm, and oxygen precipitates were deposited at a high density in a region deeper than that.

【0045】[試験3]直径:φ8”、面方位:〈10
0〉、タイプ:P、比抵抗:1.0Ω・cm、酸素温
度:1×1018atoms/cmで窒素濃度のみ異
なる3種類のシリコン単結晶からサンプルウェーハを切
り出した。それぞれのウェーハ中窒素濃度を以下に示
す。
[Test 3] Diameter: φ8 ", plane orientation: <10
0>, type: P, specific resistance: 1.0 Ω · cm, oxygen temperature: 1 × 10 18 atoms / cm 3 , sample wafers were cut out from three types of silicon single crystals having different nitrogen concentrations. The nitrogen concentration in each wafer is shown below.

【0046】比較例1:0atoms/cm、比較例
2:1×1012atoms/cm 、実施例3:5×
1014atoms/cm、実施例4:5×1015
atoms/cm
Comparative Example 1: 0 atoms / cmThree, Comparative example
2: 1 x 1012atoms / cm Three, Example 3: 5x
1014atoms / cmThreeExample 4: 5x1015
atoms / cmThree

【0047】各サンブルウェーハは、鏡面研磨を行った
後、水素雰囲気にて1250℃×2時間、熱処理を行っ
た。さらに、CMPにより0〜25μmまで研磨量を変
化させて研磨し、そのウェーハ表面に存在するCOP数
を測定した。
Each sample wafer was mirror-polished and then heat-treated in a hydrogen atmosphere at 1250 ° C. for 2 hours. Further, polishing was performed by changing the polishing amount to 0 to 25 μm by CMP, and the number of COPs existing on the wafer surface was measured.

【0048】結果:図7に示す。Results: Shown in FIG.

【0049】窒素を添加しない比較例1では、表面のみ
COPが消滅しており、5μm以上の深さではほぼ同数
のCOPが存在していた。窒素濃度の低い比較例2にお
いても、比較例1とほぼ同様の結果であった。実施例3
では表面から深さ20μm程度までの領域でCOPが消
滅していた。実施例4では25μm研磨した段階でもC
OPは検出されなかった。このようなことから、比較例
1および比較例2においては、高温アニール後に5μm
以上研磨すると、表層無欠陥層が除去されてしまい、C
OPがウェーハ表面に露出することとなることがわかっ
た。実施例3においては5〜10μm研磨してもCOP
フリーの領域として約5〜10μmの深さまで確保でき
ることがわかった。実施例4においては、実施例4より
もさらに深い領域までCOPフリーであることがわかっ
た。
In Comparative Example 1 in which nitrogen was not added, COPs disappeared only on the surface, and almost the same number of COPs existed at a depth of 5 μm or more. Also in Comparative Example 2 having a low nitrogen concentration, the result was almost the same as that of Comparative Example 1. Example 3
Then, COP disappeared in the region from the surface to a depth of about 20 μm. In Example 4, C even at the stage of polishing by 25 μm
No OP was detected. Therefore, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, after the high temperature annealing, 5 μm
The above polishing removes the surface defect-free layer, so that C
It was found that OP was exposed on the wafer surface. In Example 3, even if the polishing is 5 to 10 μm, the COP
It was found that a free area up to a depth of about 5 to 10 μm can be secured. In Example 4, it was found that the COP-free region was deeper than Example 4.

【0050】[試験4]試験3の実施例3と同一特性を
有する鏡面ウェーハ3枚を、水素雰囲気にて以下の条件
で高温熱処理を行った。その後、試験3と同じ方法にて
ウェーハ深さ方向のCOP数を測定した。
[Test 4] Three mirror-finished wafers having the same characteristics as in Example 3 of Test 3 were subjected to a high temperature heat treatment in a hydrogen atmosphere under the following conditions. Then, the number of COPs in the wafer depth direction was measured by the same method as in Test 3.

【0051】条件1(比較例3):1150℃×4h
r、条件2(実施例5):1200℃×4hr、条件3
(実施例6):1250℃×4hr
Condition 1 (Comparative Example 3): 1150 ° C. × 4 h
r, condition 2 (Example 5): 1200 ° C. × 4 hr, condition 3
(Example 6): 1250 ° C x 4 hours

【0052】結果:図8に示す。Results: Shown in FIG.

【0053】比較例3では、5μm研磨した段階で10
0ケ/wf以上のCOPが検出された。実施例5では、
13μm深さまでCOPが消滅しており、15μm深さ
で数個のCOPが観察された。実施例6では25μmの
深さまで完全にCOPが消滅していた。
In Comparative Example 3, 10 at the stage of polishing to 5 μm
COP of 0 or more / wf was detected. In Example 5,
The COP disappeared up to the depth of 13 μm, and several COPs were observed at the depth of 15 μm. In Example 6, the COP disappeared completely up to the depth of 25 μm.

【0054】また、試験3の結果を示す図7の実施例3
と図8の実施例5を比較すると、1200℃×4hr
(実施例5)の熱処理によるCOP低減率は、1250
℃×2hr(実施例3)の場合よりもやや劣っているこ
とから、より深い領域までCOPを消滅させるには、熱
処理時間を延長するよりも、高温化する方が効果的であ
ることもわかった。
In addition, Example 3 of FIG. 7 showing the results of Test 3
And Example 5 in FIG. 8 are compared, 1200 ° C. × 4 hr
The COP reduction rate by the heat treatment of (Example 5) is 1250.
Since it is slightly inferior to the case of ℃ × 2hr (Example 3), it was found that increasing the temperature is more effective than extending the heat treatment time in order to eliminate the COP to a deeper region. It was

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明に係わるシリコンウェーハの製造
方法によれば、COPフリー領域の拡大、平坦度向上、
キズがなく、ウェーハ表面にヘイズがなく、ウェーハ表
面に異物が残存せず外観上の歩留が向上し、また、Bを
添加したPタイプウェーハにおいてはB濃度の低下が抑
制されて基板抵抗値が一定なシリコンウの製造方法を提
供することができる。
According to the method of manufacturing a silicon wafer according to the present invention, the COP free region is expanded, the flatness is improved,
There are no scratches, no haze on the wafer surface, no foreign matter remains on the wafer surface, and the yield in appearance is improved. Also, in the P-type wafer to which B is added, the decrease in B concentration is suppressed and the substrate resistance value is reduced. It is possible to provide a method for producing silicon having a constant value.

【0056】すなわち、ウェーハの表面を化学的腐食法
により表面処理するエッチング工程後のウェーハを12
00〜1300℃の温度において、1〜24hr加熱し
た後、ウェーハの片面もしくは両面を化学機械研磨方法
により鏡面研磨するリコンウェーハの製造方法であるの
で、シリコンウェーハ表面の凹凸を高平坦化することが
でき、また、熱処理工程で発生したウェーハ表面のシリ
コン原子の再配列によって形成されたステップ、テラス
のような微小段差に起因するウェーハ表面のヘイズを除
去することができ、支持具との接触跡は残らず、さら
に、熱処理工程前にシリコンウェーハに付着した異物が
熱処理中にウェーハ表面に焼き付いた付着物も除去でき
る。
That is, the wafer after the etching step for treating the surface of the wafer by the chemical corrosion method
Since it is a method for manufacturing a recon wafer in which one side or both sides of the wafer are mirror-polished by a chemical mechanical polishing method after heating at a temperature of 00 to 1300 ° C. for 1 to 24 hours, it is possible to highly flatten the unevenness of the silicon wafer surface. In addition, it is possible to remove the haze on the wafer surface caused by the step formed by rearrangement of silicon atoms on the wafer surface generated in the heat treatment step, a minute step such as a terrace, and the contact trace with the support tool is Further, it is possible to remove the foreign matter adhered to the silicon wafer before the heat treatment step and the adhered matter burned on the wafer surface during the heat treatment.

【0057】また、ウェーハ切出工程におけるシリコン
ウェーハは、シリコン単結晶中の窒素濃度が1×10
13〜5×1015atoms/cmでかつ酸素濃度
が5〜18×1017atoms/cmとなるように
両者を制御して育成したシリコン単結晶から切り出すの
で、5〜10μm研磨してもCOPフリーの領域として
約5〜10μmの深さまで確保できる。
The silicon wafer in the wafer cutting step has a nitrogen concentration in the silicon single crystal of 1 × 10 5.
It is cut out from a silicon single crystal grown by controlling both of them so that the oxygen concentration is 13 to 5 × 10 15 atoms / cm 3 and the oxygen concentration is 5 to 18 × 10 17 atoms / cm 3. As a COP-free area, a depth of about 5 to 10 μm can be secured.

【0058】また、熱処理工程は、H、Arのいずれ
かもしくはそれらの混合雰囲気で行い、昇温中の600
〜1000℃温度帯通過速度を5℃/sec以下とする
ので、ウェーハバルク中に酸素析出物を形成し、ゲッタ
リング能力(IG効果)を有するシリコンウェーハを製
造することができる。
Further, the heat treatment step is performed in an atmosphere of H 2 or Ar or a mixed atmosphere thereof, and the temperature is raised to 600 ° C.
Since the temperature band passage speed of up to 1000 ° C. is set to 5 ° C./sec or less, oxygen precipitates are formed in the wafer bulk, and a silicon wafer having a gettering ability (IG effect) can be manufactured.

【0059】また、シリコンウェーハとして、ボロンを
添加したPタイプウェーハを用い、Hを含む雰囲気で
加熱することにより、加熱工程でボロン抜けを起こし低
ボロン濃度になった表層近傍を除去し、研磨後の新たな
表層近傍のボロン濃度を一定にしたシリコンウェーハを
製造することができる。
Further, a P-type wafer to which boron is added is used as a silicon wafer and is heated in an atmosphere containing H 2 to remove the boron near the surface layer where the boron concentration is low and the boron concentration is low in the heating step, and the polishing is performed. It is possible to manufacture a silicon wafer having a constant boron concentration in the vicinity of a new surface layer later.

【0060】また、熱処理工程は、シリコンウェーハの
表面から少なくとも20μm以上の深さまで酸素析出物
がない表層無欠陥層を形成するように熱処理温度と時間
を調整するので、化学機械研磨により5〜15μm程度
研磨してもCOPフリーの領域として5〜10μmの深
さまで確保できる。
In the heat treatment step, the heat treatment temperature and time are adjusted so as to form a surface defect-free layer free of oxygen precipitates at a depth of at least 20 μm or more from the surface of the silicon wafer. Even if the polishing is performed to some extent, it is possible to secure a depth of 5 to 10 μm as a COP free region.

【0061】また、研磨工程におけるシリコンウェーハ
の研磨量は、片面5〜15μmであるので、研磨後もC
OPフリーの領域として5〜10μmの深さまで確保で
きる。
In addition, since the polishing amount of the silicon wafer in the polishing step is 5 to 15 μm on one side, C after the polishing
It is possible to secure a depth of 5 to 10 μm as an OP-free region.

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

【図1】本発明に係わるシリコンウェーハの製造方法の
工程フロー図。
FIG. 1 is a process flow chart of a method for manufacturing a silicon wafer according to the present invention.

【図2】本発明に係わるシリコンウェーハの製造方法の
加熱工程におけるボロン濃度深さ方向プロファイル図。
FIG. 2 is a boron concentration depth direction profile diagram in the heating step of the method for manufacturing a silicon wafer according to the present invention.

【図3】(a)および(b)は本発明に係わるシリコン
ウェーハの製造方法工程中のボロン濃度の模式図。
3 (a) and 3 (b) are schematic views of the boron concentration during the steps of the method for manufacturing a silicon wafer according to the present invention.

【図4】本発明に係わるシリコンウェーハの製造方法に
おける実施例の製造フロー図。
FIG. 4 is a manufacturing flow chart of an embodiment of the method for manufacturing a silicon wafer according to the present invention.

【図5】本発明に係わるシリコンウェーハの製造方法に
おける実施例のボロン濃度プロファイル図。
FIG. 5 is a boron concentration profile diagram of an example in a method for manufacturing a silicon wafer according to the present invention.

【図6】本発明に係わるシリコンウェーハの製造方法に
おける実施例のウェーハ断面図。
FIG. 6 is a wafer cross-sectional view of an example of a method for manufacturing a silicon wafer according to the present invention.

【図7】本発明に係わるシリコンウェーハの製造方法に
おける実施例のCOP数の測定結果図。
FIG. 7 is a measurement result diagram of the COP number of an example in the method for manufacturing a silicon wafer according to the present invention.

【図8】本発明に係わるシリコンウェーハの製造方法に
おける実施例のCOP数の測定結果図。
FIG. 8 is a measurement result diagram of the number of COPs in an example in the method for manufacturing a silicon wafer according to the present invention.

【図9】従来のシリコンウェーハの製造方法の工程フロ
ー図。
FIG. 9 is a process flow chart of a conventional silicon wafer manufacturing method.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清 元浩 新潟県北蒲原郡聖籠町東港六丁目861番地 5 東芝セラミックス株式会社内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hiroshi Kiyomoto             86-1 Higashi Port, Seiro-cho, Kitakanbara-gun, Niigata Prefecture             5 Within Toshiba Ceramics Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チョクラルスキー法で育成したシリコン
単結晶から所定の厚さのウェーハを切り出すウェーハ切
出工程と、この切り出されたウェーハの表面を機械的加
工するラッピング工程と、この機械的加工されたウェー
ハの表面を化学的腐食法により表面処理するエッチング
工程と、このエッチング工程後のウェーハを1200〜
1300℃の温度において、1〜24時間加熱する熱処
理工程と、この熱処理後のウェーハの片面もしくは両面
を化学機械研磨方法により鏡面研磨する研磨工程とを有
することを特徴とするシリコンウェーハの製造方法。
1. A wafer cutting step of cutting a wafer having a predetermined thickness from a silicon single crystal grown by the Czochralski method, a lapping step of mechanically processing the surface of the cut wafer, and a mechanical processing An etching step of surface-treating the surface of the formed wafer by a chemical corrosion method, and the wafer after this etching step
A method for producing a silicon wafer, comprising: a heat treatment step of heating at a temperature of 1300 ° C. for 1 to 24 hours; and a polishing step of mirror-polishing one or both surfaces of the wafer after the heat treatment by a chemical mechanical polishing method.
【請求項2】 上記ウェーハ切出工程におけるシリコン
ウェーハは、シリコン単結晶中の窒素濃度が1×10
13〜5×1015atoms/cmでかつ酸素濃度
が5〜18×1017atoms/cm(Old−A
STM)となるように両者を制御して育成したシリコン
単結晶から切り出すことを特徴とする請求項1に記載の
シリコンウェーハの製造方法。
2. The silicon wafer in the wafer cutting step has a nitrogen concentration in the silicon single crystal of 1 × 10.
13 ~5 × 10 15 atoms / cm 3 a and the oxygen concentration of 5~18 × 10 17 atoms / cm 3 (Old-A
The method for producing a silicon wafer according to claim 1, wherein the silicon single crystal grown by controlling both of them to obtain STM) is cut out.
【請求項3】 上記熱処理工程は、H、Arのいずれ
かもしくはそれらの混合雰囲気で行い、昇温中の600
〜1000℃温度帯通過速度を5℃/sec以下とする
ことを特徴とする請求項1または2に記載のシリコンウ
ェーハの製造方法。
3. The heat treatment step is performed in an atmosphere of H 2 or Ar or a mixed atmosphere thereof, and the temperature is increased to 600 ° C. during heating.
The method for producing a silicon wafer according to claim 1 or 2, wherein the temperature band passing speed at a temperature of 1000C to 1000C is set to 5C / sec or less.
【請求項4】 上記研磨工程におけるシリコンウェーハ
の研磨量は、片面5〜15μmであることを特徴とする
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のシリコンウェ
ーハの製造方法。
4. The method for producing a silicon wafer according to claim 1, wherein the polishing amount of the silicon wafer in the polishing step is 5 to 15 μm on one side.
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