JP3022044B2 - シリコンウエハの製造方法およびシリコンウエハ - Google Patents
シリコンウエハの製造方法およびシリコンウエハInfo
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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- H01L21/322—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超ＬＳＩなどの半導体
のデバイス用のシリコンウエハおよびその製造方法に関
するものである。
のデバイス用のシリコンウエハおよびその製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】超ＬＳＩ用半導体デバイスの製造プロセ
スにおいて、ウエハに混入している微量金属不純物およ
びウエハのデバイス活性領域（ウエハ表面から深さ１０
μｍ程度）内に存在する微小欠陥が製造される半導体デ
バイスの特性および信頼性劣化の原因となることがあ
る。そのため、従来よりこれらの金属不純物および微小
欠陥を極力低減するためにさまざまな対策がなされてい
る。
スにおいて、ウエハに混入している微量金属不純物およ
びウエハのデバイス活性領域（ウエハ表面から深さ１０
μｍ程度）内に存在する微小欠陥が製造される半導体デ
バイスの特性および信頼性劣化の原因となることがあ
る。そのため、従来よりこれらの金属不純物および微小
欠陥を極力低減するためにさまざまな対策がなされてい
る。
【０００３】金属不純物を低減させる方法としては、金
属不純物を捕獲（ゲッタリング）するためにサンドブラ
ストなどにより、ウエハ裏面に微小な歪みを設けるバッ
クサイドダメージ法（ＢＳＤ法）がある。また、ウエハ
裏面に多結晶シリコンを堆積する方法も用いられてい
る。
属不純物を捕獲（ゲッタリング）するためにサンドブラ
ストなどにより、ウエハ裏面に微小な歪みを設けるバッ
クサイドダメージ法（ＢＳＤ法）がある。また、ウエハ
裏面に多結晶シリコンを堆積する方法も用いられてい
る。
【０００４】また、後者の対策としては、デバイス活性
領域に微小欠陥を有さない、気相成長させた単結晶シリ
コン層をもつエピタキシャルウエハが用いられている。
領域に微小欠陥を有さない、気相成長させた単結晶シリ
コン層をもつエピタキシャルウエハが用いられている。
【０００５】さらに、両者の対策を同時に行うためにイ
ントリンシックゲッタリング法（ＩＧ法）が開発され
た。ＩＧ法はウエハを高温熱処理することにより、ウエ
ハ表面の酸素を外方に拡散させて微小欠陥の核となる格
子間酸素を減少させ、デバイス活性領域に微小欠陥のな
いｄｅｎｕｄｅｄ ｚｏｎｅ（ＤＺ層）を形成させる。
さらにＤＺ層以下の深い領域（バルク部）では含まれて
いる過剰な格子間酸素が高温熱処理によって析出し、微
小なＳｉＯ2 析出物に代表されるＢＭＤを生成する。こ
れらのＢＭＤがバルク部のシリコンマトリックスに歪み
を及ぼして二次的な転位や積層欠陥を誘起し、金属不純
物をゲッタリングする。
ントリンシックゲッタリング法（ＩＧ法）が開発され
た。ＩＧ法はウエハを高温熱処理することにより、ウエ
ハ表面の酸素を外方に拡散させて微小欠陥の核となる格
子間酸素を減少させ、デバイス活性領域に微小欠陥のな
いｄｅｎｕｄｅｄ ｚｏｎｅ（ＤＺ層）を形成させる。
さらにＤＺ層以下の深い領域（バルク部）では含まれて
いる過剰な格子間酸素が高温熱処理によって析出し、微
小なＳｉＯ2 析出物に代表されるＢＭＤを生成する。こ
れらのＢＭＤがバルク部のシリコンマトリックスに歪み
を及ぼして二次的な転位や積層欠陥を誘起し、金属不純
物をゲッタリングする。
【０００６】ＩＧ法においては、引き上げられた単結晶
シリコンインゴットの熱履歴に影響を受けないこと、お
よびより広い含有酸素濃度範囲のウエハを利用すること
を目的として、複数段の熱処理を施している。まず、前
熱処理においては、酸素含有の不活性ガス雰囲気中で高
温（〜１２００℃）で熱処理を施してウエハ表面から酸
素を外方に拡散させ、もともと存在していた酸素に起因
するＢＭＤ核を縮小・消滅させる。次に酸素雰囲気中の
中段の低温（５００〜９００℃）の熱処理を施してバル
ク部にＢＭＤ核を生成させる。そして最終的に酸素雰囲
気中の中温（〜１０００℃）熱処理により、ＢＭＤ核を
成長させてＢＭＤを生成・成長させている。中段の熱処
理には種々の工夫がなされており、例えば等温アニー
ル、低温からの多段階アニールおよび低温からのランピ
ングアニールなどが代表的である。
シリコンインゴットの熱履歴に影響を受けないこと、お
よびより広い含有酸素濃度範囲のウエハを利用すること
を目的として、複数段の熱処理を施している。まず、前
熱処理においては、酸素含有の不活性ガス雰囲気中で高
温（〜１２００℃）で熱処理を施してウエハ表面から酸
素を外方に拡散させ、もともと存在していた酸素に起因
するＢＭＤ核を縮小・消滅させる。次に酸素雰囲気中の
中段の低温（５００〜９００℃）の熱処理を施してバル
ク部にＢＭＤ核を生成させる。そして最終的に酸素雰囲
気中の中温（〜１０００℃）熱処理により、ＢＭＤ核を
成長させてＢＭＤを生成・成長させている。中段の熱処
理には種々の工夫がなされており、例えば等温アニー
ル、低温からの多段階アニールおよび低温からのランピ
ングアニールなどが代表的である。
【０００７】上記ＩＧ法においては、実際には前段の熱
処理による酸素の外方拡散が十分でなくデバイス活性領
域に微小な酸素析出物（ＢＭＤなど）が残ってしまうこ
とがある。また、複数の熱処理工程が必要なため、作業
性の問題およびコストの問題などにより実用化があまり
進んでいない。
処理による酸素の外方拡散が十分でなくデバイス活性領
域に微小な酸素析出物（ＢＭＤなど）が残ってしまうこ
とがある。また、複数の熱処理工程が必要なため、作業
性の問題およびコストの問題などにより実用化があまり
進んでいない。
【０００８】最近、このような多段階の熱処理を必要と
する方法に代わり、１００％還元性ガスまたは１００％
不活性ガスあるいは還元性ガスと不活性ガスの混合ガス
雰囲気中で高温の熱処理を施すことにより、ウエハ表面
にＤＺ層、バルク部にＢＭＤを形成し、イントリンシッ
クゲッタリング効果（ＩＧ効果）をもたせるウエハの製
造方法も行われている。これらの製造方法に関して本出
願人は特開昭６０−２４７９３５号、特開昭６１−１９
３４５８号、特開昭６１−１９３４５９号、特開昭６１
−１９３４５６号、特開昭６２−１２３０９８号、特開
平２−１７７５４１号などの出願を行っている。
する方法に代わり、１００％還元性ガスまたは１００％
不活性ガスあるいは還元性ガスと不活性ガスの混合ガス
雰囲気中で高温の熱処理を施すことにより、ウエハ表面
にＤＺ層、バルク部にＢＭＤを形成し、イントリンシッ
クゲッタリング効果（ＩＧ効果）をもたせるウエハの製
造方法も行われている。これらの製造方法に関して本出
願人は特開昭６０−２４７９３５号、特開昭６１−１９
３４５８号、特開昭６１−１９３４５９号、特開昭６１
−１９３４５６号、特開昭６２−１２３０９８号、特開
平２−１７７５４１号などの出願を行っている。
【０００９】この方法の代表的な水素雰囲気での熱処理
は、次のような温度プロセスによって行われている。熱
処理温度まで昇温する昇温プロセスは、室温から１００
０℃までは約１０℃／ｍｉｎ程度、１０００℃から１２
００℃までは３℃／ｍｉｎ以下、熱処理は約１２００℃
において１時間以上、降温プロセスは１２００℃から９
００℃程度まで３℃／ｍｉｎ以下である。図１に代表的
な温度プロセスを示す。図１の熱処理操作は、昇温プロ
セスは室温から１０００℃までは１０℃／ｍｉｎ、１０
００℃から１２００℃の間は３℃／ｍｉｎ、熱処理は１
２００℃で１時間、降温プロセスは１２００℃から１０
００℃まで３℃／ｍｉｎ、１０００℃以下は１０℃／ｍ
ｉｎで行っている。
は、次のような温度プロセスによって行われている。熱
処理温度まで昇温する昇温プロセスは、室温から１００
０℃までは約１０℃／ｍｉｎ程度、１０００℃から１２
００℃までは３℃／ｍｉｎ以下、熱処理は約１２００℃
において１時間以上、降温プロセスは１２００℃から９
００℃程度まで３℃／ｍｉｎ以下である。図１に代表的
な温度プロセスを示す。図１の熱処理操作は、昇温プロ
セスは室温から１０００℃までは１０℃／ｍｉｎ、１０
００℃から１２００℃の間は３℃／ｍｉｎ、熱処理は１
２００℃で１時間、降温プロセスは１２００℃から１０
００℃まで３℃／ｍｉｎ、１０００℃以下は１０℃／ｍ
ｉｎで行っている。
【００１０】この熱処理操作において、１０００℃以上
の領域の昇温プロセスでは昇温速度を３℃／ｍｉｎ程度
より高くすると処理中のウエハにスリップが発生してし
まう恐れがある。また、通常使用されている熱処理炉は
断熱や発熱体の制約のため、早い速度で昇温を行うこと
はされていなかった。
の領域の昇温プロセスでは昇温速度を３℃／ｍｉｎ程度
より高くすると処理中のウエハにスリップが発生してし
まう恐れがある。また、通常使用されている熱処理炉は
断熱や発熱体の制約のため、早い速度で昇温を行うこと
はされていなかった。
【００１１】上記熱処理過程によるウエハ構造の形成の
メカニズムについて以下のように推測できる。昇温プロ
セス中では昇温速度が遅いため、バルク部ではＢＭＤの
成長が起こるとともに同時に表層部では酸素の外方拡散
が起こり、表層部の酸素濃度は低下する。熱処理温度に
到達後は、表層部の酸素の外方拡散がより行われ表層部
のＢＭＤ核となる格子間酸素が減少し表層部のＢＭＤの
消滅が加速される。バルク部では高温熱処理のため酸素
がウエハ内を拡散しＢＭＤの収縮が生じる。しかし酸素
減少量が少ないためＢＭＤの消滅は生じない。降温プロ
セス中では、昇温速度が遅いため、理論上はウエハ表層
部でもＢＭＤの成長が生じるが表層部の酸素は外方拡散
により減少しているためＢＭＤは形成されずにＤＺ層と
なる。これに対し、バルク部では再びＢＭＤの成長・析
出が生じる。
メカニズムについて以下のように推測できる。昇温プロ
セス中では昇温速度が遅いため、バルク部ではＢＭＤの
成長が起こるとともに同時に表層部では酸素の外方拡散
が起こり、表層部の酸素濃度は低下する。熱処理温度に
到達後は、表層部の酸素の外方拡散がより行われ表層部
のＢＭＤ核となる格子間酸素が減少し表層部のＢＭＤの
消滅が加速される。バルク部では高温熱処理のため酸素
がウエハ内を拡散しＢＭＤの収縮が生じる。しかし酸素
減少量が少ないためＢＭＤの消滅は生じない。降温プロ
セス中では、昇温速度が遅いため、理論上はウエハ表層
部でもＢＭＤの成長が生じるが表層部の酸素は外方拡散
により減少しているためＢＭＤは形成されずにＤＺ層と
なる。これに対し、バルク部では再びＢＭＤの成長・析
出が生じる。
【００１２】図２にウエハに水素ガス１００％中、図１
に示す様な熱処理を行った場合のウエハ初期酸素濃度と
熱処理後のウエハのバルク部のＢＭＤ密度との関係を●
で示す。図２より熱処理後のバルク部のＢＭＤ密度はウ
エハの初期酸素濃度に依存し、初期酸素濃度が高くなる
につれバルク部のＢＭＤ密度が大きくなることが理解さ
れる。
に示す様な熱処理を行った場合のウエハ初期酸素濃度と
熱処理後のウエハのバルク部のＢＭＤ密度との関係を●
で示す。図２より熱処理後のバルク部のＢＭＤ密度はウ
エハの初期酸素濃度に依存し、初期酸素濃度が高くなる
につれバルク部のＢＭＤ密度が大きくなることが理解さ
れる。
【００１３】近年、高集積化の進むメモリーデバイスな
どではその特性向上のため、出発原料としてのシリコン
ウエハには表面のデバイス活性層を無欠陥にすることの
ほうが、デバイス製造プロセス中に混入する金属不純物
をゲッタリングすることよりも必要かつ重要となってい
る。
どではその特性向上のため、出発原料としてのシリコン
ウエハには表面のデバイス活性層を無欠陥にすることの
ほうが、デバイス製造プロセス中に混入する金属不純物
をゲッタリングすることよりも必要かつ重要となってい
る。
【００１４】また、初期酸素濃度が高い（１．６×１０
18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 以上）ウエハは、図２より従来の
還元性または不活性ガス中の高温熱処理で１０9 個／ｃ
ｍ3以上のＢＭＤが形成される。このようなＢＭＤの形
成されたウエハは金属不純物のゲッタリング効果という
面では優れているが、過剰のＢＭＤが形成されるとウエ
ハの機械的強度が低下するだけでなくデバイス活性層ま
たはその近傍にもＢＭＤが形成されることになるためデ
バイス特性を悪化させる恐れがある。
18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 以上）ウエハは、図２より従来の
還元性または不活性ガス中の高温熱処理で１０9 個／ｃ
ｍ3以上のＢＭＤが形成される。このようなＢＭＤの形
成されたウエハは金属不純物のゲッタリング効果という
面では優れているが、過剰のＢＭＤが形成されるとウエ
ハの機械的強度が低下するだけでなくデバイス活性層ま
たはその近傍にもＢＭＤが形成されることになるためデ
バイス特性を悪化させる恐れがある。
【００１５】このような状況のため、最近ではより完全
な無欠陥層をもつウエハが要求され、したがってウエハ
はより低酸素濃度（１．４×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3
未満）のものが要求され始めているが、このようなウエ
ハは従来の製造方法・条件では製造が難しく生産性、コ
ストなどの面から問題が多い。
な無欠陥層をもつウエハが要求され、したがってウエハ
はより低酸素濃度（１．４×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3
未満）のものが要求され始めているが、このようなウエ
ハは従来の製造方法・条件では製造が難しく生産性、コ
ストなどの面から問題が多い。
【００１６】本発明は、以上のような問題を解決するた
めになされたものであり、比較的高い酸素濃度範囲のウ
エハであっても、デバイス活性層はより無欠陥に、かつ
バルク部のＢＭＤは低密度であるシリコンウエハの製造
方法およびそのようなシリコンウエハを提供することを
目的とする。
めになされたものであり、比較的高い酸素濃度範囲のウ
エハであっても、デバイス活性層はより無欠陥に、かつ
バルク部のＢＭＤは低密度であるシリコンウエハの製造
方法およびそのようなシリコンウエハを提供することを
目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段と作用】本願の第１の発明
は、チョクラルスキー法により製造された単結晶シリコ
ンインゴットから製造された格子間酸素濃度［Ｏｉ］が
１．５〜１．８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 のシリコン
ウエハを、水素ガス雰囲気中あるいは水素ガスと不活性
ガスの混合ガス雰囲気中で、熱処理温度を１１００℃〜
１３００℃、熱処理時間を１分間〜４８時間、熱処理過
程中１０００℃から１３００℃の温度範囲内における昇
温速度を１５〜１００℃／ｍｉｎの条件で熱処理を施す
ことによって、ウエハ表面から少なくとも深さ１０μｍ
以上にわたって大きさが２０ｎｍ以上のＢＭＤが１０3
個／ｃｍ3 以下である無欠陥層を有し、ウエハ内部バル
ク部の酸素析出物密度［ＢＭＤ］が、［ＢＭＤ］≧１×
１０3 個／ｃｍ3 、かつ［ＢＭＤ］≦ｅｘｐ｛９．２１
０×１０-18 ×［Ｏｉ］＋３．２２４｝個／ｃｍ3 であ
るウエハを製造することを特徴とするシリコンウエハの
製造方法を要旨とする。また、本願の第２の発明は、チ
ョクラルスキー法により製造された単結晶シリコンイン
ゴットから製造された格子間酸素濃度［Ｏｉ］が１．５
〜１．８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 のシリコンウエハ
を、水素ガス雰囲気中あるいは水素ガスと不活性ガスの
混合ガス雰囲気中で、熱処理温度を１１００℃〜１３０
０℃、熱処理時間を１分間〜４８時間、熱処理過程中１
０００℃から１３００℃の温度範囲内における昇温速度
を１５〜１００℃／ｍｉｎの条件で熱処理を施すことに
よって製造された、ウエハ表面から少なくとも深さ１０
μｍ以上にわたって大きさが２０ｎｍ以上のＢＭＤが１
０3 個／ｃｍ3 以下である無欠陥層を有し、ウエハ内部
バルク部の酸素析出物密度［ＢＭＤ］が、［ＢＭＤ］≧
１×１０3 個／ｃｍ3 、かつ［ＢＭＤ］≦ｅｘｐ｛９．
２１０×１０-18 ×［Ｏｉ］＋３．２２４｝個／ｃｍ3
であることを特徴とするシリコンウエハを要旨とする。
は、チョクラルスキー法により製造された単結晶シリコ
ンインゴットから製造された格子間酸素濃度［Ｏｉ］が
１．５〜１．８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 のシリコン
ウエハを、水素ガス雰囲気中あるいは水素ガスと不活性
ガスの混合ガス雰囲気中で、熱処理温度を１１００℃〜
１３００℃、熱処理時間を１分間〜４８時間、熱処理過
程中１０００℃から１３００℃の温度範囲内における昇
温速度を１５〜１００℃／ｍｉｎの条件で熱処理を施す
ことによって、ウエハ表面から少なくとも深さ１０μｍ
以上にわたって大きさが２０ｎｍ以上のＢＭＤが１０3
個／ｃｍ3 以下である無欠陥層を有し、ウエハ内部バル
ク部の酸素析出物密度［ＢＭＤ］が、［ＢＭＤ］≧１×
１０3 個／ｃｍ3 、かつ［ＢＭＤ］≦ｅｘｐ｛９．２１
０×１０-18 ×［Ｏｉ］＋３．２２４｝個／ｃｍ3 であ
るウエハを製造することを特徴とするシリコンウエハの
製造方法を要旨とする。また、本願の第２の発明は、チ
ョクラルスキー法により製造された単結晶シリコンイン
ゴットから製造された格子間酸素濃度［Ｏｉ］が１．５
〜１．８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 のシリコンウエハ
を、水素ガス雰囲気中あるいは水素ガスと不活性ガスの
混合ガス雰囲気中で、熱処理温度を１１００℃〜１３０
０℃、熱処理時間を１分間〜４８時間、熱処理過程中１
０００℃から１３００℃の温度範囲内における昇温速度
を１５〜１００℃／ｍｉｎの条件で熱処理を施すことに
よって製造された、ウエハ表面から少なくとも深さ１０
μｍ以上にわたって大きさが２０ｎｍ以上のＢＭＤが１
０3 個／ｃｍ3 以下である無欠陥層を有し、ウエハ内部
バルク部の酸素析出物密度［ＢＭＤ］が、［ＢＭＤ］≧
１×１０3 個／ｃｍ3 、かつ［ＢＭＤ］≦ｅｘｐ｛９．
２１０×１０-18 ×［Ｏｉ］＋３．２２４｝個／ｃｍ3
であることを特徴とするシリコンウエハを要旨とする。
【００１８】また、本明細書中の酸素濃度はすべてＯｌ
ｄ ＡＳＴＭによる換算係数による値である。
ｄ ＡＳＴＭによる換算係数による値である。
【００１９】一般的にウエハを熱処理する際のＢＭＤの
挙動について説明する。
挙動について説明する。
【００２０】古典的核形成理論によれば、ＢＭＤは酸素
クラスタを均一核として過飽和な酸素が付着および脱離
することによりそれぞれ成長および収縮する。
クラスタを均一核として過飽和な酸素が付着および脱離
することによりそれぞれ成長および収縮する。
【００２１】ある時点で存在するＢＭＤが成長するか縮
小・消滅するかは、その時点でのＢＭＤの大きさ、およ
びそのときの温度（および酸素濃度）によって定まる臨
界核半径によってきまる。臨界核半径は温度に依存し、
高温になれば臨界核半径は増大する。ある温度にウエハ
を保持すると、その温度での臨界核半径よりも既に大き
く成長しているＢＭＤは成長を続け、臨界核半径より小
さい径のＢＭＤは縮小・消滅する。
小・消滅するかは、その時点でのＢＭＤの大きさ、およ
びそのときの温度（および酸素濃度）によって定まる臨
界核半径によってきまる。臨界核半径は温度に依存し、
高温になれば臨界核半径は増大する。ある温度にウエハ
を保持すると、その温度での臨界核半径よりも既に大き
く成長しているＢＭＤは成長を続け、臨界核半径より小
さい径のＢＭＤは縮小・消滅する。
【００２２】本発明者らは以上の知見に基づきこれをウ
エハの製造方法に応用することによってＢＭＤを制御
し、高集積デバイス製造に適したウエハが製造できるこ
とを知得して本発明をなし得たものである。
エハの製造方法に応用することによってＢＭＤを制御
し、高集積デバイス製造に適したウエハが製造できるこ
とを知得して本発明をなし得たものである。
【００２３】本発明は通常のチョクラルスキー法で製造
されたシリコンインゴットから製造されるシリコンウエ
ハで一般的に得ることができる、含有酸素濃度が比較的
高い領域である１．５〜１．８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ3 のウエハの熱処理に適用される。これより低い酸素
濃度を有するウエハは前に述べたように本発明の熱処理
を施さなくてもＢＭＤ密度を低くできる。
されたシリコンインゴットから製造されるシリコンウエ
ハで一般的に得ることができる、含有酸素濃度が比較的
高い領域である１．５〜１．８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ3 のウエハの熱処理に適用される。これより低い酸素
濃度を有するウエハは前に述べたように本発明の熱処理
を施さなくてもＢＭＤ密度を低くできる。
【００２４】本発明の熱処理は、１００％水素ガス雰囲
気中か、水素ガスと不活性ガスの混合ガス雰囲気中で行
われる。１００％水素ガス雰囲気中で行うことが無欠陥
層の形成、酸素の外方拡散のしやすさおよび熱処理の際
の面荒れが生じにくいなどの面から好ましい。
気中か、水素ガスと不活性ガスの混合ガス雰囲気中で行
われる。１００％水素ガス雰囲気中で行うことが無欠陥
層の形成、酸素の外方拡散のしやすさおよび熱処理の際
の面荒れが生じにくいなどの面から好ましい。
【００２５】本発明の熱処理は１１００℃〜１３００℃
で行われる。１１００℃以下では本発明による効果が得
られず、１３００℃以上では酸素の外方拡散効果は優れ
ているが、装置の安全性と信頼性に問題がある。
で行われる。１１００℃以下では本発明による効果が得
られず、１３００℃以上では酸素の外方拡散効果は優れ
ているが、装置の安全性と信頼性に問題がある。
【００２６】本発明の熱処理時間は１分間〜４８時間で
ある。１分間未満では本発明の効果が得られず、４８時
間を越えて熱処理を行っても効果の向上は見込めない。
ある。１分間未満では本発明の効果が得られず、４８時
間を越えて熱処理を行っても効果の向上は見込めない。
【００２７】本発明の熱処理過程中、１０００℃以上か
ら熱処理温度に到るまでの温度範囲内では昇温速度を１
５〜１００℃／ｍｉｎで昇温する事が必要である。
ら熱処理温度に到るまでの温度範囲内では昇温速度を１
５〜１００℃／ｍｉｎで昇温する事が必要である。
【００２８】１０００℃以上の領域において昇温速度を
１５℃／ｍｉｎとすることにより、前述した臨界核半径
の増大速度の方を、既に存在するＢＭＤのその温度にお
ける成長速度よりも大きくすることができる。その結
果、臨界核半径が存在するＢＭＤの径より大きくなり、
ＢＭＤは成長せず縮小の方向に向かう。ただし、実際に
は昇温過程の時間は短いので昇温過程中に完全に消滅に
致るものはほとんど存在しない。好ましくは昇温速度は
２０℃／ｍｉｎ以上、さらに好ましくは３０℃／ｍｉｎ
以上である熱処理温度においては、表面領域では酸素の
外方拡散が進むため、表面近傍のＢＭＤの周りの酸素濃
度が低くなりよりいっそう消滅は進みＤＺ層が形成され
る。バルク部でもＢＭＤは縮小の方向に進み、消滅する
こともある。しかし、バルク部では直接、酸素の外方拡
散による酸素濃度の低下の影響は少なく、また、ＢＭＤ
の縮小によりＢＭＤの周りに融け出した固溶酸素濃度が
高くなるため完全に消滅するには時間がかかる。
１５℃／ｍｉｎとすることにより、前述した臨界核半径
の増大速度の方を、既に存在するＢＭＤのその温度にお
ける成長速度よりも大きくすることができる。その結
果、臨界核半径が存在するＢＭＤの径より大きくなり、
ＢＭＤは成長せず縮小の方向に向かう。ただし、実際に
は昇温過程の時間は短いので昇温過程中に完全に消滅に
致るものはほとんど存在しない。好ましくは昇温速度は
２０℃／ｍｉｎ以上、さらに好ましくは３０℃／ｍｉｎ
以上である熱処理温度においては、表面領域では酸素の
外方拡散が進むため、表面近傍のＢＭＤの周りの酸素濃
度が低くなりよりいっそう消滅は進みＤＺ層が形成され
る。バルク部でもＢＭＤは縮小の方向に進み、消滅する
こともある。しかし、バルク部では直接、酸素の外方拡
散による酸素濃度の低下の影響は少なく、また、ＢＭＤ
の縮小によりＢＭＤの周りに融け出した固溶酸素濃度が
高くなるため完全に消滅するには時間がかかる。
【００２９】降温プロセス中は、すでにＢＭＤの大きさ
および密度ならびに表層部では酸素濃度が小さくなって
いるため降温速度を変化させてもＢＭＤはそれほど成長
しないと考えられる。ただし、降温速度は生産性、ウエ
ハの品質（スリップ、面荒れ発生の防止）、および使用
する炉の構造上の問題などから２〜３００℃／ｍｉｎで
あることが望ましい。
および密度ならびに表層部では酸素濃度が小さくなって
いるため降温速度を変化させてもＢＭＤはそれほど成長
しないと考えられる。ただし、降温速度は生産性、ウエ
ハの品質（スリップ、面荒れ発生の防止）、および使用
する炉の構造上の問題などから２〜３００℃／ｍｉｎで
あることが望ましい。
【００３０】このような熱処理を施すことによって、初
期酸素濃度が１．５〜１．８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ
3 のシリコンウエハを使用して、ウエハ表面から１０μ
ｍ以上の深さにわたって大きさが２０ｎｍ以上のＢＭＤ
が１０3 個／ｃｍ3 以下であるＤＺ層を有し、かつ、Ｄ
Ｚ層より深い領域のバルク部のＢＭＤ密度［ＢＭＤ］≧
１×１０3 個／ｃｍ3 以上かつ［ＢＭＤ］≦ｅｘｐ
｛９．２１０×１０-18 ×［Ｏｉ］＋３．２２４｝であ
るウエハを製造することができる。
期酸素濃度が１．５〜１．８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ
3 のシリコンウエハを使用して、ウエハ表面から１０μ
ｍ以上の深さにわたって大きさが２０ｎｍ以上のＢＭＤ
が１０3 個／ｃｍ3 以下であるＤＺ層を有し、かつ、Ｄ
Ｚ層より深い領域のバルク部のＢＭＤ密度［ＢＭＤ］≧
１×１０3 個／ｃｍ3 以上かつ［ＢＭＤ］≦ｅｘｐ
｛９．２１０×１０-18 ×［Ｏｉ］＋３．２２４｝であ
るウエハを製造することができる。
【００３１】このようなウエハは図２のグラフ中の領域
Ａ＋Ｂ＋Ｃで示される。
Ａ＋Ｂ＋Ｃで示される。
【００３２】上述のような初期酸素濃度を有するウエハ
であって、表層部に良好なＤＺ層を有し、バルク部のＢ
ＭＤ密度が上述の範囲内にあるウエハは従来存在せず、
本発明によって初めて提供されるものである。
であって、表層部に良好なＤＺ層を有し、バルク部のＢ
ＭＤ密度が上述の範囲内にあるウエハは従来存在せず、
本発明によって初めて提供されるものである。
【００３３】より好ましいＢＭＤ密度の範囲としては、
１×１０3 ≦［ＢＭＤ］≦１×１０8 、かつ［ＢＭＤ］
≦ｅｘｐ｛９．２１０×１０-18 ×［Ｏｉ］＋３．２２
４｝個／ｃｍ3 （図２中の領域Ｂ＋Ｃ）であり、さらに
好ましくは［ＢＭＤ］≦ｅｘｐ｛５．７５７×１０-18
×［Ｏｉ］＋３．２２４｝個／ｃｍ3 （図２中の領域
Ｃ）である。
１×１０3 ≦［ＢＭＤ］≦１×１０8 、かつ［ＢＭＤ］
≦ｅｘｐ｛９．２１０×１０-18 ×［Ｏｉ］＋３．２２
４｝個／ｃｍ3 （図２中の領域Ｂ＋Ｃ）であり、さらに
好ましくは［ＢＭＤ］≦ｅｘｐ｛５．７５７×１０-18
×［Ｏｉ］＋３．２２４｝個／ｃｍ3 （図２中の領域
Ｃ）である。
【００３４】このような範囲のＢＭＤ密度を有するウエ
ハはゲッタリング機能を有し、かつ表層のデバイス活性
層は良好な無欠陥のＤＺ層となり機械的強度も低下しな
いものである。
ハはゲッタリング機能を有し、かつ表層のデバイス活性
層は良好な無欠陥のＤＺ層となり機械的強度も低下しな
いものである。
【００３５】表層部のＤＺ層中のＢＭＤは実質的に０で
あることが好ましい。ＤＺ層中のＢＭＤを上記のように
規定した理由は、現在の装置のＢＭＤの大きさの検出限
界が２０ｎｍであるからであり、ＢＭＤ密度が１０3 個
／ｃｍ3 を越えるともはや無欠陥とはいえず、製造され
るデバイスの特性に悪影響を及ぼすためである。
あることが好ましい。ＤＺ層中のＢＭＤを上記のように
規定した理由は、現在の装置のＢＭＤの大きさの検出限
界が２０ｎｍであるからであり、ＢＭＤ密度が１０3 個
／ｃｍ3 を越えるともはや無欠陥とはいえず、製造され
るデバイスの特性に悪影響を及ぼすためである。
【００３６】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する使用したウ
エハはすべてチョクラルスキー法によって引き上げられ
たシリコンインゴットから切り出し、通常の方法によっ
て製造され、鏡面加工を施したシリコンウエハを用い
た。これらのウエハは、Ｎタイプ、面方位（１００）、
比抵抗１〜１０００Ω／ｃｍ、初期格子間酸素濃度［Ｏ
ｉ］は１．４５〜１．７４×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3
である。
エハはすべてチョクラルスキー法によって引き上げられ
たシリコンインゴットから切り出し、通常の方法によっ
て製造され、鏡面加工を施したシリコンウエハを用い
た。これらのウエハは、Ｎタイプ、面方位（１００）、
比抵抗１〜１０００Ω／ｃｍ、初期格子間酸素濃度［Ｏ
ｉ］は１．４５〜１．７４×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3
である。
【００３７】また、使用する炉は断熱性を向上し、加熱
源の発生熱量を多くした。例えば赤外線加熱方式の炉を
使用した。
源の発生熱量を多くした。例えば赤外線加熱方式の炉を
使用した。
【００３８】実施例１ 前記ウエハのうち、［Ｏｉ］が１．７０×１０18ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を３０℃／ｍｉｎ、降
温速度を３００℃／ｍｉｎとした。
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を３０℃／ｍｉｎ、降
温速度を３００℃／ｍｉｎとした。
【００３９】実施例２ ［Ｏｉ］が１．６１×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 のウエ
ハを使用した以外は実施例１と同一の条件で熱処理を施
した。
ハを使用した以外は実施例１と同一の条件で熱処理を施
した。
【００４０】実施例３ ［Ｏｉ］が１．５１×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 のウエ
ハを使用した以外は実施例１と同一の条件で熱処理を施
した。
ハを使用した以外は実施例１と同一の条件で熱処理を施
した。
【００４１】実施例４ １０００℃から１２００℃の範囲の昇温速度を３０℃／
ｍｉｎ、降温速度を３．８℃／ｍｉｎとした以外は実施
例１と同一の条件で熱処理を施した。
ｍｉｎ、降温速度を３．８℃／ｍｉｎとした以外は実施
例１と同一の条件で熱処理を施した。
【００４２】実施例５ １０００℃から１２００℃の範囲の昇温速度を３０℃／
ｍｉｎ、降温速度を３０℃／ｍｉｎとした以外は実施例
１と同一の条件で熱処理を施した。
ｍｉｎ、降温速度を３０℃／ｍｉｎとした以外は実施例
１と同一の条件で熱処理を施した。
【００４３】比較例１ 前記ウエハのうち、［Ｏｉ］が１．５１×１０18ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を６．３℃／ｍｉｎ、
降温速度を１０℃／ｍｉｎとした。
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を６．３℃／ｍｉｎ、
降温速度を１０℃／ｍｉｎとした。
【００４４】比較例２ 前記ウエハのうち、［Ｏｉ］が１．６１×１０18ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を６．３℃／ｍｉｎ、
降温速度を１０℃／ｍｉｎとした。
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を６．３℃／ｍｉｎ、
降温速度を１０℃／ｍｉｎとした。
【００４５】比較例３ 前記ウエハのうち、［Ｏｉ］が１．７０×１０18ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を３．８℃／ｍｉｎ、
降温速度を３．８℃／ｍｉｎとした。
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を３．８℃／ｍｉｎ、
降温速度を３．８℃／ｍｉｎとした。
【００４６】比較例４ 前記ウエハのうち、［Ｏｉ］が１．７０×１０18ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を３．８℃／ｍｉｎ、
降温速度を３００℃／ｍｉｎとした。
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を３．８℃／ｍｉｎ、
降温速度を３００℃／ｍｉｎとした。
【００４７】比較例５ 前記ウエハのうち、［Ｏｉ］が１．５０×１０18ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を２〜３℃／ｍｉｎ、
降温速度を２〜３℃／ｍｉｎとした。
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を２〜３℃／ｍｉｎ、
降温速度を２〜３℃／ｍｉｎとした。
【００４８】比較例６ 前記ウエハのうち、［Ｏｉ］が１．５６×１０18ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を２〜３℃／ｍｉｎ、
降温速度を２〜３℃／ｍｉｎとした。
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を２〜３℃／ｍｉｎ、
降温速度を２〜３℃／ｍｉｎとした。
【００４９】比較例７ 前記ウエハのうち、［Ｏｉ］が１．６０×１０18ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を２〜３℃／ｍｉｎ、
降温速度を２〜３℃／ｍｉｎとした。
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を２〜３℃／ｍｉｎ、
降温速度を２〜３℃／ｍｉｎとした。
【００５０】比較例８ 前記ウエハのうち、［Ｏｉ］が１．７４×１０18ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を２〜３℃／ｍｉｎ、
降温速度を２〜３℃／ｍｉｎとした。
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を２〜３℃／ｍｉｎ、
降温速度を２〜３℃／ｍｉｎとした。
【００５１】比較例９ 前記ウエハのうち、［Ｏｉ］が１．４５×１０18ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を８．５℃／ｍｉｎ、
降温速度を３．８℃／ｍｉｎとした。
ｍｓ／ｃｍ3 のウエハを１００％水素ガス雰囲気中、１
２００℃で１時間熱処理を行った。ただし、１０００℃
から１２００℃の範囲の昇温速度を８．５℃／ｍｉｎ、
降温速度を３．８℃／ｍｉｎとした。
【００５２】これらの実施例および比較例の熱処理を行
ったウエハを断面（（１１０）面）から赤外線トモグラ
フ法により生成したＢＭＤの密度を測定した。使用した
赤外線トモグラフ法における、検出可能なＢＭＤ最小サ
イズは２０ｎｍである。この方法は測定領域によりＢＭ
Ｄ密度の検出限界が異なる。本測定ではウエハ表面上で
４×２００μｍ、深さ１８５μｍの直方体形状の領域で
測定を行った。この場合のＢＭＤ密度の測定限界は６．
８×１０6 個／ｃｍ3 である。このような条件では本発
明で規定する、大きさ２０ｎｍ以上のＢＭＤが１０3 個
／ｃｍ3 以下のＤＺ層の厚さは典型的視野で初めてＢＭ
Ｄが検出される表面からの深さに相当する。
ったウエハを断面（（１１０）面）から赤外線トモグラ
フ法により生成したＢＭＤの密度を測定した。使用した
赤外線トモグラフ法における、検出可能なＢＭＤ最小サ
イズは２０ｎｍである。この方法は測定領域によりＢＭ
Ｄ密度の検出限界が異なる。本測定ではウエハ表面上で
４×２００μｍ、深さ１８５μｍの直方体形状の領域で
測定を行った。この場合のＢＭＤ密度の測定限界は６．
８×１０6 個／ｃｍ3 である。このような条件では本発
明で規定する、大きさ２０ｎｍ以上のＢＭＤが１０3 個
／ｃｍ3 以下のＤＺ層の厚さは典型的視野で初めてＢＭ
Ｄが検出される表面からの深さに相当する。
【００５３】測定結果を熱処理条件と併せて表１、表２
に示す。また、図２にウエハの初期酸素濃度とＢＭＤ密
度の関係をグラフにしたものを示す。
に示す。また、図２にウエハの初期酸素濃度とＢＭＤ密
度の関係をグラフにしたものを示す。
【００５４】
【表１】
【表２】 表１、表２および図２から明らかなように、本発明の熱
処理を施したウエハは初期酸素濃度［Ｏｉ］が高いもの
であっても良好なＤＺ層が形成され、更にバルク部に形
成されるＢＭＤを低密度とすることができる。すなわ
ち、表面から少なくとも深さ１０μｍ以上にわたって大
きさが２０ｎｍ以上のＢＭＤが１０3 個／ｃｍ3 以下で
ある無欠陥層を有し、ウエハ内部バルク部の酸素析出物
密度［ＢＭＤ］が、［ＢＭＤ］≧１×１０3 個／ｃ
ｍ3 、かつ［ＢＭＤ］≦ｅｘｐ｛９．２１０×１０-18
×［Ｏｉ］＋３．２２４｝個／ｃｍ3 であるウエハを製
造することができる。
処理を施したウエハは初期酸素濃度［Ｏｉ］が高いもの
であっても良好なＤＺ層が形成され、更にバルク部に形
成されるＢＭＤを低密度とすることができる。すなわ
ち、表面から少なくとも深さ１０μｍ以上にわたって大
きさが２０ｎｍ以上のＢＭＤが１０3 個／ｃｍ3 以下で
ある無欠陥層を有し、ウエハ内部バルク部の酸素析出物
密度［ＢＭＤ］が、［ＢＭＤ］≧１×１０3 個／ｃ
ｍ3 、かつ［ＢＭＤ］≦ｅｘｐ｛９．２１０×１０-18
×［Ｏｉ］＋３．２２４｝個／ｃｍ3 であるウエハを製
造することができる。
【００５５】これに対し、比較例から理解されるよう
に、本発明の範囲外の条件で熱処理を行ったウエハは初
期酸素濃度が高いほど形成されるＢＭＤも多いことがわ
かる。比較例では無欠陥層は形成されるもののウエハ内
部のバルク部にＢＭＤが多量に形成されてしまい、表面
の無欠陥層近傍にも多くのＢＭＤが形成されてしまう。
結果としてウエハ表面のデバイス活性層に近い部分にＢ
ＭＤが存在することになるので製造されるデバイスの特
性に悪影響を及ぼす。また、ウエハの機械的強度も低下
する。
に、本発明の範囲外の条件で熱処理を行ったウエハは初
期酸素濃度が高いほど形成されるＢＭＤも多いことがわ
かる。比較例では無欠陥層は形成されるもののウエハ内
部のバルク部にＢＭＤが多量に形成されてしまい、表面
の無欠陥層近傍にも多くのＢＭＤが形成されてしまう。
結果としてウエハ表面のデバイス活性層に近い部分にＢ
ＭＤが存在することになるので製造されるデバイスの特
性に悪影響を及ぼす。また、ウエハの機械的強度も低下
する。
【００５６】また、本発明のウエハは、上記のように構
成されているのでデバイス活性層が無欠陥となり、活性
層近傍のＢＭＤが少ないので、良好な特性を有するデバ
イスを歩留まりよく製造することができる。
成されているのでデバイス活性層が無欠陥となり、活性
層近傍のＢＭＤが少ないので、良好な特性を有するデバ
イスを歩留まりよく製造することができる。
【００５７】本発明の熱処理において、昇温プロセス、
熱処理、降温プロセスにわたって同一のガス雰囲気で行
うことが好ましいが、それぞれにおいて雰囲気ガスの組
成を変化させてもよい。ただし、熱処理は、水素ガス雰
囲気あるいは水素ガスと不活性ガスとの混合雰囲気中で
行うことが必要である。
熱処理、降温プロセスにわたって同一のガス雰囲気で行
うことが好ましいが、それぞれにおいて雰囲気ガスの組
成を変化させてもよい。ただし、熱処理は、水素ガス雰
囲気あるいは水素ガスと不活性ガスとの混合雰囲気中で
行うことが必要である。
【００５８】
【発明の効果】本発明により初期酸素濃度の高いウエハ
でも形成されるＢＭＤ密度を低くできるので、良好な特
性を有する高集積デバイスを歩留まりよく製造すること
ができる。また、そのようなウエハを提供することがで
きる。また、高酸素濃度のウエハでも高集積デバイスの
製造に適するウエハとすることができるのでウエハの歩
留まりも向上することができる。
でも形成されるＢＭＤ密度を低くできるので、良好な特
性を有する高集積デバイスを歩留まりよく製造すること
ができる。また、そのようなウエハを提供することがで
きる。また、高酸素濃度のウエハでも高集積デバイスの
製造に適するウエハとすることができるのでウエハの歩
留まりも向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の熱処理の温度プロセスを示す図。
【図２】ウエハの初期酸素濃度と熱処理後のＢＭＤ密度
の関係を示す図。
の関係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿島 一日兒 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミ ックス株式会社開発研究所内 (72)発明者 桐野 好生 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミ ックス株式会社開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−193458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−202640（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−56343（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−167637（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/322
Claims (2)
- 【請求項１】 チョクラルスキー法により製造された単
結晶シリコンインゴットから製造された格子間酸素濃度
［Ｏｉ］が１．５〜１．８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3
のシリコンウエハを、水素ガス雰囲気中あるいは水素ガ
スと不活性ガスの混合ガス雰囲気中で、熱処理温度を１
１００℃〜１３００℃、熱処理時間を１分間〜４８時
間、熱処理過程中１０００℃から１３００℃の温度範囲
内における昇温速度を１５〜１００℃／ｍｉｎの条件で
熱処理を施すことによって、ウエハ表面から少なくとも
深さ１０μｍ以上にわたって大きさが２０ｎｍ以上のＢ
ＭＤが１０3 個／ｃｍ3 以下である無欠陥層を有し、ウ
エハ内部バルク部の酸素析出物密度［ＢＭＤ］が、［Ｂ
ＭＤ］≧１×１０3 個／ｃｍ3 、かつ［ＢＭＤ］≦ｅｘ
ｐ｛９．２１０×１０-18 ×［Ｏｉ］＋３．２２４｝個
／ｃｍ3 であるウエハを製造することを特徴とするシリ
コンウエハの製造方法。 - 【請求項２】 チョクラルスキー法により製造された単
結晶シリコンインゴットから製造された格子間酸素濃度
［Ｏｉ］が１．５〜１．８×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3
のシリコンウエハを、水素ガス雰囲気中あるいは水素ガ
スと不活性ガスの混合ガス雰囲気中で、熱処理温度を１
１００℃〜１３００℃、熱処理時間を１分間〜４８時
間、熱処理過程中１０００℃から１３００℃の温度範囲
内における昇温速度を１５〜１００℃／ｍｉｎの条件で
熱処理を施すことによって製造された、ウエハ表面から
少なくとも深さ１０μｍ以上にわたって大きさが２０ｎ
ｍ以上のＢＭＤが１０3 個／ｃｍ3 以下である無欠陥層
を有し、ウエハ内部バルク部の酸素析出物密度［ＢＭ
Ｄ］が、［ＢＭＤ］≧１×１０3 個／ｃｍ3 、かつ［Ｂ
ＭＤ］≦ｅｘｐ｛９．２１０×１０-18 ×［Ｏｉ］＋
３．２２４｝個／ｃｍ3であることを特徴とするシリコ
ンウエハ。
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| JP5083558A JP3022044B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | シリコンウエハの製造方法およびシリコンウエハ |
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|---|---|---|---|
| JP5083558A JP3022044B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | シリコンウエハの製造方法およびシリコンウエハ |
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-
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