[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPS63198334A - 半導体シリコンウエ−ハの製造方法 - Google Patents

半導体シリコンウエ−ハの製造方法

Info

Publication number
JPS63198334A
JPS63198334A JP2955687A JP2955687A JPS63198334A JP S63198334 A JPS63198334 A JP S63198334A JP 2955687 A JP2955687 A JP 2955687A JP 2955687 A JP2955687 A JP 2955687A JP S63198334 A JPS63198334 A JP S63198334A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
silicon
heat treatment
substrate
mirror
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
JP2955687A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Kono
光雄 河野
Hirato Omura
大村 平人
Hiromi Yokoyama
横山 宏美
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.)
Sumco Techxiv Corp
Original Assignee
Komatsu Electronic Metals 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 Komatsu Electronic Metals Co Ltd filed Critical Komatsu Electronic Metals Co Ltd
Priority to JP2955687A priority Critical patent/JPS63198334A/ja
Publication of JPS63198334A publication Critical patent/JPS63198334A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、LSI、超LSI等の半導体デバイスに用い
られるシリコンウェーハの製造方法に関する。
[従来の技術] 従来、ICやLSI用のシリコン基板には鏡面ウェーハ
が用いられてきた。
最近、LSIから超LSIとデバーrスの高集積化、高
密度化が進むにつれて、ドーパント濃度の微少な変化や
、結晶欠陥の発生が少ないエビクキシャルウエーハが注
目されてきつつある。
[発明が解決しようとする問題点コ 良質のエピタキシャル(以下、EPという)つ工−ハと
いえども、ICやLSI、超LSIの製造工程中での汚
染や結晶欠陥の発生を防止するためには、いわゆるイン
トリンシックゲッター(以下、IGという)といわれる
、ゲッタリング効果を付与することが必要である。そこ
で、たとえば、従来は、特開昭58−85534号、特
開昭58−44724号にあるように、EP成長に先立
ち、EP層に欠陥が伝播しないように、IG熱処理を行
なって、EP成長させる基板面に、表面無欠陥層(以下
、DZという)を形成している。
すなわち、一旦高温で酸素の外方向拡散をしてDZを形
成し、次に、低温で10時間程IG熱処理を行なうとい
う、高温と低温の2段階の熱処理を施した基板を用いて
、EP成長を行なうという手段が用いられてきた。
しかし、この方法であると、EP成長炉が、1100℃
という高温でしかも、水素ガスを含んだ還元性雰囲気で
あるため、IG熱処理で作られた内部微少欠陥(以下、
BMDという)が、再び溶解し、所望のゲッタリング効
果が得られなくなる。第4図は、この様子を示している
すなわち、前記2段階のIG熱処理を施した鏡面ウェー
ハならば、第5図のようにデバイス工程で格子間酸素濃
度が減少して所望のIC効果が得られるが、前記2段階
のIG熱処理を施した後さらに、EP成長させたウェー
ハの場合は、デバイス工程において、格子間酸素濃度は
、わずかしか減少せず、IC効果が得られない。
このように、IG熱処理を施した鏡面ウェーハに、さら
にEP成長を行なったウェーハは、ICやLS I、超
LSIに用いても、デバイスとしての性能、たとえばホ
ールドタイムの向上や、生産性、たとえば良品率の向上
にはほとんど寄与しない。
[問題点を解決するための手段] 本発明は前述のように、デバイスにEPウェーハを用い
る場合に、従来法のままのIG熱処理では充分なゲッタ
リング効果を付与できないという問題点を解決するため
になされたもので、引上げ法で製造した半導体シリコン
捧から得られる半導体デバイス用シリコンウェーハの製
造法において、シリコン鏡面ウェーハに、EP成長を行
なった後、650℃乃至900℃の温度範囲下で、4時
間乃至20時間、IG熱処理を施すもので、好ましくは
、EP成長が、1100℃以上の温度下で行なわれるこ
と、さらには又、前記シリコン鏡面つ工−ハが、エピタ
キシャル成長に先立ち1100℃以上で、且つ3分以上
、水素ガス処理または、塩化水素ガスエッチ処理を施さ
れたものであること、また、さらに好ましくは、熱処理
の温度が、650℃から900℃まで、順次上昇するも
のであることを特徴とする。
[作用] 本発明が、鏡面ウェーハに、予めDZ影形成ための熱処
理と、BMD付与のためのIG熱処理という、従来の2
段階の熱処理を施さないのは、前記のように、IG熱処
理で付与されたBMDが、EP成長時に再溶解してしま
い、所望のゲッタリング効果が得られなくなるからであ
る。
本発明は、鏡面ウェーハ基板にEP成長させた後、低温
1段のIG熱処理を行なう。基板中にはB M Dの核
となる酸素原子が存在し、EPMには酸素原子は全く含
まれていないから、本発明のようにEP成長させた後の
ウェーハに低温のIG処理を行なえば、基板中にのみ所
望のBMDが形成され、EPNは無欠陥のままにしてお
くことが可能となる。
したがって、従来のように、EP成長に先だちEP成長
させる側の基板表面にDZを形成する必要は全くない。
以下、実施例を掲げながらさらに本発明を詳説する。
[実施例1コ チョクラルスキー法により得たシリコン無転位単結晶イ
ンゴットをウェーハにスライスし、これに面取工程、ラ
ップ工程、エツチング工程、鏡面研磨工程を実施した。
このウェーハ(以下、原ウェーハという)の物性は、導
電型P型、結晶方位(100)、抵抗率10〜20Ω・
唾、直径150mmφ、厚み625μ、酸素濃度14〜
18 X 10” atoms/cc(1979年版ア
ニュアルブックオブエーエスティエムスタンダーズ[以
下の計測値は、この標準に従うコ表示)であった。
従来法同様、次に、二〇ウェーハを熱処理炉にセットし
、酸素の外方拡散のため、1100℃で4時間処理しD
Zの形成を行ない、つづいて、BMD形成のため、70
0℃、10時間の熱処理を施した後、5iC14ガスを
用いてこれに約20μのEP層を成長させIC用の基板
を得た。
[実施例2] 実施例1の原ウェーハを、エピタキシャル成長炉にセッ
トし、実施例1と同様5iC14ガスを用いてこれに約
20μのEP層を成長させIC用の基板を得た。
[実施例3コ 実施例2によって得られたIC用の基板を、さらにAr
雰囲気中で700℃、10時間熱処理して別のIC用の
基板を得た。
[実施例4] 実施例1〜3により得られたIC用基板でM○Sメモリ
ーICを作製し、そのホールドタイムの計測を行なった
この結果を第1図に示す。
第1図の横軸はホールドタイム、縦軸は試料数を表す。
図中。
曲線Aは実施例1、すなわち従来法により得られたEP
ウェーハを基板として作製したICの、曲線Bは実施例
2、すなわち熱処理を全く施さない鏡面ウェーハにEP
成長した基板を用いて作製したICの、 曲線Cは本発明の一実施態様である実施例3、すなわち
熱処理を全く施さない鏡面ウェーハにEP成長を行なっ
た後、これにIG熱処理を施した基板で作製したICの
、試料数に対するホールドタイムの分布をそれぞれ示し
ている。
これからも判るように、実施例1すなわち従来法による
ものは、そのホールドタイムが短く、実施例3の場合は
、得られるICのホールドタイムは長くなる。
すなわち、本発明によって得られるEPウェーハは、従
来法によったものにくらべてICの性能を向上させるこ
とが判る。
また、実施例3の本発明によるものは、IC作製後、E
P層とウェーハ基板の界面に、約3μのDZが形成され
ていることが確認できた。これは、5iC1,ガスによ
るEP成長開始時に自然にDZが形成されるものと考え
られる。
なお、第3図は、実施例3の各工程経過後のウェーハ内
の格子間酸素濃度及び、最終的にデバイスにしたときの
格子間酸素濃度の値を示す。同様に、第4図は、実施例
1の各工程経過後のウェーハ内の格子間酸素濃度及び、
最終的にデバイスにしたときの格子間酸素濃度の値を示
している。
[実施例5コ 原ウェーハをEP炉の中で、H2ガス雰囲気中、118
0℃、5分間の前処理を施した点を除けば、あとは全〈
実施例3と同様にしてEP層を成長させIC用基板を得
た。
[実施例6コ 実施例5によって得られたIC用基板に、 Ar雰囲気
中で700℃、4時間の熱処理を施して別のIC用の基
板を得た。
[実施例7] 実施例5によって得られたIC用基板に、Ar雰囲気中
で、650’Cかも900℃まで、4時間かけ順次上昇
させる熱処理を施し、別のIC用基板を得た。
温度上昇は、段階的に行なうものと、滑らかに上昇させ
て行なうものとの2通りを試た。
[実施例8] 実施例5.6及び7により得られたIC用基板でMOS
メモリー丁Cを作製し、そのホールドタイムの計測を行
なった。
この結果を第2図に示す。
第2図の横軸はホールドタイム、縦軸は試料数を表す。
図中、 曲線Aは実施例1、すなわち従来法により得られたEP
ウェーハを基板として作製したICの、曲線りは実施例
5、すなわち原ウェーハに、肌ガスで、1180’C1
5分間の前処理を施した後、これにEP成長して得た基
板で作製したICの、曲線Eは、本発明の一実施態様で
ある実施例6゜7すなわち、実施例5で得られたIC用
基板にさらに熱処理を施して得た基板を用いて作製した
ICの、 それぞれ試料数に対するホールドタイムの分布を示して
いる。
これからも判るように、実施例1すなわち従来法による
ものは、そのホールドタイムが短く、実施例5.6及び
7の場合は、得られるICのホールドタイムは長くなる
すなわち、本発明によって得られるEPウェーハは、従
来法によったものにくらべてICの性能を向上させる二
とが判る。
なお、実施例5.6及び7の本発明によるものは、IC
作製後、EP層とウェーハ基板の界面に、約10μのD
Zが形成されている二とが確認できた。
これは、EP成長前に11.で前処理を行なったためで
、実施例1の場合に較べ大きな値になっている。
したがって、DZ幅を制御する必要があるデバイスに対
しては、H,処理において、温度と時間とを適当に選べ
ば、対応が可能であることを示している。
また、上記実施例5における11.ガスの代りに、塩化
水素ガスを用いたものについても、実施例5以下と同様
の実験を行なったが、はとんど回−の結果が得られた。
以上、各実施例の熱処理雰囲気はArガスを用いたが、
窒素でも同様の結果が得られ、酸素又は窒素と酸素を交
ぜた場合でも、素子作製プロセス前に熱処理中に形成さ
れた酸化膜を除去するだけで、同様の結果が得られる。
[発明の効果] 本発明によれば、従来のように、EP成長雰囲気の影響
で、付与されたIGの効果が減少してしまうようなこと
はない。
また、本発明の実施例からも分かるように、DZ幅を制
御する必要のあるデバイスに対しては、EP成長前に、
H,あるいは塩化水素処理において、温度と時間とを適
当に選ぶことで対応できる。
以上のような、それぞれの効果からしたがって、最終的
に、本発明による基板をデバイスに用いれば、所望のゲ
ッタリング効果が発揮されデバイス性能、良品率ともに
向上する。
さらにまた、本発明の一実施態様を用いれば、製造工程
においても、従来のようなりZの形成のためと、IG付
与のための2段階の熱処理は必要なくなり、ただIG付
与のための熱処理1段を行なうのみで実施できるから、
工程に要する時間が大中に短縮されて生産性が向上する
特許出願人 小松電子金焉株式会社 1:EI      TfiT ホールドタイム 第1因 ボールドタイlゎ 第214 x 10”、Itoms/cc XIO”atoIIS7cc X 10”aLo++s/cc 手続ネm正書(方式) %式% 1、事件の表示 昭和62年特許願第29556号 2、発明の名称 3、補正をする人 事件との関係  特許出願人 4、補正命令の日付  昭和62年4月28日5、補正
の対象 (別紙−1) 本願明細書の[発明の詳細な説明Jの欄の第13頁18
行(最終行)目以降に、
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施態様により得られたデバイス
のホールドタイムを従来法により得られたデバイスのそ
れと比較した図。 第2図は、本発明の別の実施態様により得られたデバイ
スのホールドタイムを従来法により得られたデバイスの
それと比較した図。 第3図は、本発明の一実施態様の各工程を経過した後の
ウェーハ内格子間酸素1度を示す図。 第4図は、従来法の各工程を経過した後のウェーハ内格
子間酸素濃度を示す図。 第5図は、別の従来法の各工程を経過した後のウェーハ
内格子間酸素濃度を示す図。 A・・・・従来法によるウェーハを用いて作製したIC
の、試料数に対するホール ドタイムの分布臼1;泉。 B・・・・別の従来法によるウェーハを用いて作製した
ICの、試料数に対するホ ールドタイムの分布曲線。 C・・・・本発明の一実施態様によるウェーハを用いて
作製したICの、試料数に 対するホールドタイムの分布曲線。 D・・・・さらに別の従来法によるウェーハを用いて作
製したICの、試料数に対 するホールドタイムの分布曲線。 E・・・・本発明の別の実施態様によるウェーハを用い
て作製したICの、試料数 の項を設ける。 愕・1祇−2) 図  面 −sec。 ホールドタイム 第1図 ホールドタイム 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体デバイス用シリコンウェーハの製造方法にお
    いて、シリコン鏡面ウェーハにエピタキシャル成長を行
    なった後、650℃乃至900℃の温度範囲下で、4時
    間乃至20時間、熱処理を施すことを特徴とする半導体
    デバイス用シリコンウェーハの製造方法。 2、エピタキシャル成長が、1100℃以上の温度下で
    行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の半導体デバイス用シリコンウェーハの製造方法。 3、シリコン鏡面ウェーハに、エピタキシャル成長に先
    立ち1100℃以上で、且つ3分以上、水素ガス処理を
    施すことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項
    記載の半導体デバイス用シリコンウェーハの製造方法。 4、シリコン鏡面ウェーハに、エピタキシャル成長に先
    立ち1100℃以上で、且つ3分以上、塩化水素ガスエ
    ッチ処理を施すことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    又は第2項記載の半導体デバイス用シリコンウェーハの
    製造方法。 5、熱処理の温度が、650℃から900℃まで、順次
    上昇することを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第
    4項のいずれか一項に記載の半導体デバイス用シリコン
    ウェーハの製造方法。
JP2955687A 1987-02-13 1987-02-13 半導体シリコンウエ−ハの製造方法 Pending JPS63198334A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2955687A JPS63198334A (ja) 1987-02-13 1987-02-13 半導体シリコンウエ−ハの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2955687A JPS63198334A (ja) 1987-02-13 1987-02-13 半導体シリコンウエ−ハの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63198334A true JPS63198334A (ja) 1988-08-17

Family

ID=12279418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2955687A Pending JPS63198334A (ja) 1987-02-13 1987-02-13 半導体シリコンウエ−ハの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63198334A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0496382A2 (en) * 1991-01-22 1992-07-29 Nec Corporation Intrinsic gettering for a semiconducteur epitaxial wafer
EP0948037A1 (en) * 1996-07-29 1999-10-06 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Silicon epitaxial wafer and method for manufacturing the same
JP2002076006A (ja) * 2000-08-31 2002-03-15 Mitsubishi Materials Silicon Corp エピタキシャルウェーハを製造する方法及びその方法により製造されたエピタキシャルウェーハ
US6641888B2 (en) 1999-03-26 2003-11-04 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation Silicon single crystal, silicon wafer, and epitaxial wafer.
US6878451B2 (en) 1999-07-28 2005-04-12 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation Silicon single crystal, silicon wafer, and epitaxial wafer
JP2017201647A (ja) * 2016-05-02 2017-11-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5721825A (en) * 1980-07-14 1982-02-04 Nec Corp Increasing method for gettering effect due to internal defect in semiconductor substrate
JPS5814538A (ja) * 1981-07-17 1983-01-27 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS58138034A (ja) * 1982-02-12 1983-08-16 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JPS60133734A (ja) * 1983-12-21 1985-07-16 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
JPS60247935A (ja) * 1984-05-23 1985-12-07 Toshiba Ceramics Co Ltd 半導体ウエハの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5721825A (en) * 1980-07-14 1982-02-04 Nec Corp Increasing method for gettering effect due to internal defect in semiconductor substrate
JPS5814538A (ja) * 1981-07-17 1983-01-27 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS58138034A (ja) * 1982-02-12 1983-08-16 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JPS60133734A (ja) * 1983-12-21 1985-07-16 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
JPS60247935A (ja) * 1984-05-23 1985-12-07 Toshiba Ceramics Co Ltd 半導体ウエハの製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0496382A2 (en) * 1991-01-22 1992-07-29 Nec Corporation Intrinsic gettering for a semiconducteur epitaxial wafer
JPH04237134A (ja) * 1991-01-22 1992-08-25 Nec Corp エピタキシャルウェハーの製造方法
EP0948037A1 (en) * 1996-07-29 1999-10-06 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Silicon epitaxial wafer and method for manufacturing the same
EP0948037A4 (en) * 1996-07-29 2000-02-02 Sumitomo Metal Ind EPITAXIAL DISC FROM SILICON AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
US6641888B2 (en) 1999-03-26 2003-11-04 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation Silicon single crystal, silicon wafer, and epitaxial wafer.
US6878451B2 (en) 1999-07-28 2005-04-12 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation Silicon single crystal, silicon wafer, and epitaxial wafer
JP2002076006A (ja) * 2000-08-31 2002-03-15 Mitsubishi Materials Silicon Corp エピタキシャルウェーハを製造する方法及びその方法により製造されたエピタキシャルウェーハ
JP2017201647A (ja) * 2016-05-02 2017-11-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6124240A (ja) 半導体基板
JP3381816B2 (ja) 半導体基板の製造方法
JPH04163920A (ja) Si基板の製造方法
US6599816B2 (en) Method of manufacturing silicon epitaxial wafer
JPH06295912A (ja) シリコンウエハの製造方法およびシリコンウエハ
JPS63227026A (ja) シリコン結晶基板のゲツタリング方法
US20120049330A1 (en) Silicon wafer and method for producing the same
JPS63198334A (ja) 半導体シリコンウエ−ハの製造方法
JPH09283529A (ja) 半導体基板の製造方法およびその検査方法
JPS60247935A (ja) 半導体ウエハの製造方法
JPH03185831A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11204534A (ja) シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
JP4035886B2 (ja) シリコンエピタキシャルウェーハとその製造方法
JP3022045B2 (ja) シリコンウエハの製造方法及びシリコンウエハ
JP4151876B2 (ja) シリコンウェーハの製造方法
JPH09223699A (ja) シリコンウェーハとその製造方法
US6893944B2 (en) Method of manufacturing a semiconductor wafer
JPS58138034A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3944958B2 (ja) シリコンエピタキシャルウェーハとその製造方法
US7160385B2 (en) Silicon wafer and method for manufacturing the same
JPH0897222A (ja) シリコンウェーハの製造方法およびシリコンウェーハ
JPH023539B2 (ja)
JPH04237134A (ja) エピタキシャルウェハーの製造方法
JPH0897220A (ja) シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法及びシリコンエピタキシャルウェーハ
JPH0897221A (ja) シリコンウェーハの製造方法及びシリコンウェーハ