JP2000290100A - Silicon wafer manufacturing method - Google Patents
Silicon wafer manufacturing methodInfo
- Publication number
- JP2000290100A JP2000290100A JP11101739A JP10173999A JP2000290100A JP 2000290100 A JP2000290100 A JP 2000290100A JP 11101739 A JP11101739 A JP 11101739A JP 10173999 A JP10173999 A JP 10173999A JP 2000290100 A JP2000290100 A JP 2000290100A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon wafer
- heat treatment
- wafer
- temperature
- cleaning
- 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
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ウェーハのバルク中および表面のCuの濃度を減
少させ、Cu汚染を解消し、デバイス特性に優れるシリコ
ンウェーハを提供する。
【解決手段】(1) 鏡面研磨されたシリコンウェーハの厚
み方向に温度勾配を生じる条件下で、裏面側または表面
側のいずれかのウェーハ面に600℃超〜1000℃の熱処理
を施した後、シリコンウェーハを洗浄することを特徴と
するシリコンウェーハの製造方法である。
(2) 上記(1)のシリコンウェーハの製造方法において、6
00℃超〜1000℃の熱処理を施す前に、鏡面研磨されたシ
リコンウェーハに900℃〜1000℃の熱処理を施すのが望
ましい。さらに、シリコンウェーハの厚み方向での温度
勾配が裏面側と表面側との温度差で50℃以上になるよう
にするのが望ましい。
(57) [Problem] To provide a silicon wafer excellent in device characteristics by reducing the concentration of Cu in the bulk of a wafer and on the surface thereof, eliminating Cu contamination, and having excellent device characteristics. (1) Under a condition in which a temperature gradient is generated in a thickness direction of a mirror-polished silicon wafer, after performing a heat treatment at a temperature exceeding 600 ° C. to 1000 ° C. on either the back surface or the front surface, A method for manufacturing a silicon wafer, comprising cleaning the silicon wafer. (2) In the method for manufacturing a silicon wafer of the above (1), 6
It is desirable to subject the mirror-polished silicon wafer to a heat treatment at 900 ° C. to 1000 ° C. before the heat treatment at a temperature higher than 00 ° C. to 1000 ° C. Further, it is desirable that the temperature gradient in the thickness direction of the silicon wafer be 50 ° C. or more as a temperature difference between the back surface and the front surface.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウェーハ
の製造方法に関し、さらに詳しくは鏡面研磨されたシリ
コンウェーハのバルク中および表面のCuの濃度を有効に
減少させて、Cu汚染を回避することができる、シリコン
ウェーハの製造方法に関するものである。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 effectively reducing the concentration of Cu in the bulk and surface of a mirror-polished silicon wafer to avoid Cu contamination. The present invention relates to a method for manufacturing a silicon wafer.
【0002】[0002]
【従来の技術】チョクラルスキー法によって製造された
シリコン単結晶は、所定の厚さにスライスされて薄円板
状のシリコンウェーハに加工され、面取り工程、ラッピ
ング工程および洗浄工程を経たのち、仕上工程として鏡
面研磨等による表面研磨が施されて、種々のデバイスの
基板材料として用いられる。このとき、シリコンウェー
ハの重金属による汚染はデバイス特性に大きな影響を及
ぼすことから、重金属の挙動に対し十分留意しなければ
ならない。2. Description of the Related Art A silicon single crystal manufactured by the Czochralski method is sliced into a predetermined thickness, processed into a thin disk-shaped silicon wafer, subjected to a chamfering step, a lapping step, and a cleaning step, and then finished. The surface is polished by mirror polishing or the like as a process, and is used as a substrate material for various devices. At this time, since the contamination of the silicon wafer with the heavy metal has a great effect on the device characteristics, it is necessary to pay close attention to the behavior of the heavy metal.
【0003】比較的汚染の機会が多く、微量であっても
デバイス特性に大きな影響を与える金属元素としてCuが
ある。具体的には、Cu汚染されたシリコンウェーハのバ
ルク中には原子状Cuとして存在し、その表面にはパーテ
ィクル、またはCu起因の欠陥であるCuシリサイド(Cu3S
i、Cu6Si)が存在することになる。これらのバルク中お
よび表面に存在するCuが要因となって、デバイス特性の
うち酸化膜耐圧およびライフタイムの劣化、または抵抗
率の変化に影響を及ぼすことになる。[0003] Cu is a metal element which has relatively many opportunities for contamination and has a great influence on device characteristics even in a trace amount. Specifically, it exists as atomic Cu in the bulk of a silicon wafer contaminated with Cu, and its surface has particles or Cu silicide (Cu 3 S) which is a defect caused by Cu.
i, Cu 6 Si). The Cu present in the bulk and on the surface becomes a factor, which affects the oxide film breakdown voltage and the life time degradation, or the change in resistivity among the device characteristics.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前述したシリコンウェ
ーハのCu汚染を回避するため、バルク中や表面に存在す
るCu濃度を低減する方法が検討されている。例えば、特
開平9-64052号公報では、シリコンウェ−ハを600℃以
下という比較的低温で熱処理した後、その表面を洗浄す
ることによって、シリコンウェーハのバルク中および表
面のCuをコントロールするシリコンウェーハおよびその
製造法が提案されている。In order to avoid the aforementioned Cu contamination of the silicon wafer, a method for reducing the concentration of Cu existing in the bulk or on the surface has been studied. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-64052 discloses that a silicon wafer is heat-treated at a relatively low temperature of 600 ° C. or less and then its surface is cleaned to control Cu in the bulk and on the surface of the silicon wafer. And a method for producing the same.
【0005】しかしながら、提案されたシリコンウェー
ハでは、熱処理後にウェーハ表面に析出するCuを表面洗
浄によって除去することができるが、表面まで析出する
ことなく、表面近傍まで拡散してバルク中に形成された
Cu起因の欠陥は、エッチング作用のない洗浄では除去す
ることができない。一方、エッチング作用のあるSC-1洗
浄(NH40H/H202/H20)によって表面洗浄する場合に
は、表面近傍で形成されたCu起因の欠陥を除去すること
ができるが、この欠陥が除去された箇所にはピットが形
成される。このウェーハ表面のピット痕は、酸化膜耐圧
等の電気特性を劣化させる原因となる。[0005] However, in the proposed silicon wafer, Cu deposited on the wafer surface after heat treatment can be removed by surface cleaning, but it is diffused to the vicinity of the surface without being deposited on the surface and formed in the bulk.
Defects caused by Cu cannot be removed by cleaning without an etching action. On the other hand, when the surface cleaning by a etching effect SC-1 cleaning (NH 4 0H / H 2 0 2 / H 2 0) , which can remove defects Cu due formed near the surface, A pit is formed where the defect has been removed. The pit marks on the wafer surface cause deterioration of electrical characteristics such as oxide film breakdown voltage.
【0006】また、上記600℃以下の熱処理を施す前
に、既にバルク中にCu起因の欠陥が形成されている場合
には、熱処理温度が比較的低温であるため、欠陥の起因
となるCuは、原子状のCuに分解されることなくバルク中
に固着されたままで、Cuを表面近傍まで拡散させたり、
ウェーハ表面に析出させることが困難である。Further, if a defect caused by Cu has already been formed in the bulk before the heat treatment at a temperature of 600 ° C. or lower, the heat treatment temperature is relatively low. , While being fixed in the bulk without being decomposed into atomic Cu, Cu can be diffused to near the surface,
It is difficult to deposit on the wafer surface.
【0007】本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑
み、Cu汚染されたシリコンウェーハであっても、そのバ
ルク中および表面のCuの濃度を効果的に減少させ、酸化
膜耐圧特性、ライフタイム、抵抗率等のデバイス特性に
優れるシリコンウェーハの製造方法を提供することを目
的としている。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention effectively reduces the concentration of Cu in the bulk and on the surface of a silicon wafer contaminated with Cu, thereby improving the oxide film breakdown voltage characteristics and life. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a silicon wafer having excellent device characteristics such as time and resistivity.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため、半導体基板としてのシリコンウェー
ハに要求される特性を想定して、種々のCu汚染について
検討を行った結果、次の知見を得ることができた。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventors have studied various Cu contaminations assuming characteristics required for a silicon wafer as a semiconductor substrate. The following findings were obtained.
【0009】シリコンウェーハのバルク中にCu起因の欠
陥が形成されている場合であっても、シリコンウェーハ
の厚み方向に温度勾配を生じる条件下で、裏面側または
表面側のいずれかのウェーハ面に、600℃超〜1000℃の
熱処理を施すことによって、Cu起因の欠陥を分解し、原
子状のCuとしてバルク中に固溶させることが可能にな
る。そして、さらにCuの外方拡散を促進するので、ウェ
ーハ表面にCuを析出させることが容易になる。Even when a defect caused by Cu is formed in the bulk of a silicon wafer, under the condition that a temperature gradient is generated in the thickness direction of the silicon wafer, the defect is formed on either the back surface or the front surface. By performing a heat treatment at a temperature higher than 600 ° C. to 1000 ° C., it becomes possible to decompose defects caused by Cu and to form a solid solution in the bulk as atomic Cu. Further, since outward diffusion of Cu is further promoted, it becomes easy to precipitate Cu on the wafer surface.
【0010】シリコンウェーハに上記600℃超〜1000℃
の熱処理を施す前に、一旦900℃〜1000℃の熱処理を施
すことが望ましい。すなわち、600℃超〜1000℃の熱処
理前に、このような熱履歴を加えることで、ウェーハ全
体としての固溶度を上昇させ、確実にCu起因の欠陥を分
解し、さらに原子状のCuとしてバルク中に固溶させるこ
とができ、ウェーハ表面へのCu析出が一層容易となる。[0010] The silicon wafer above 600 ℃ ~ 1000 ℃
Before performing the heat treatment, it is desirable to perform a heat treatment at 900 ° C. to 1000 ° C. once. In other words, by adding such a thermal history before the heat treatment of more than 600 ° C. to 1000 ° C., the solid solubility of the whole wafer is increased, the defects caused by Cu are surely decomposed, and further as atomic Cu Solid solution can be made in the bulk, and Cu deposition on the wafer surface becomes easier.
【0011】シリコンウェーハの厚み方向での温度勾配
が、裏面側と表面側との温度差で50℃以上確保されてお
れば、例えば、温度勾配の低温側でのウェーハ表面温度
が600℃以下である場合でも、固溶度の高い高温側ウェ
ーハ表面から、固溶度の低い低温側ウェーハ表面に向け
て、Cuを移動させる力が働き、バルク中に存在するCuが
低温側のウェーハ表面に析出し易くなる。If the temperature gradient in the thickness direction of the silicon wafer is maintained at 50 ° C. or more due to the temperature difference between the back surface and the front surface, for example, the wafer surface temperature at the low temperature gradient side is 600 ° C. or less. Even in some cases, the force to move Cu works from the high-solid-state high-temperature side wafer surface to the low-solid-state low-temperature side wafer surface, and Cu existing in the bulk precipitates on the low-temperature side wafer surface. Easier to do.
【0012】シリコンウェーハ表面に析出したCuおよび
表面近傍で形成されたCu起因の欠陥は、エッチング作用
を有するSC-1洗浄によって除去することが可能である。
そして、SC-1洗浄によってシリコンウェーハ表面に残留
するビット痕は、その後の深さ1μmm程度の鏡面研磨に
よって完全に取り除くことができるので、デバイスの酸
化膜耐圧特性を低下させることはない。[0012] Cu precipitated on the silicon wafer surface and defects caused by Cu formed near the surface can be removed by SC-1 cleaning having an etching action.
Bit traces remaining on the silicon wafer surface by the SC-1 cleaning can be completely removed by subsequent mirror polishing to a depth of about 1 μm, so that the oxide film breakdown voltage characteristics of the device are not reduced.
【0013】本発明は、上記の知見に基づいて完成され
たものであり、下記の(1)のシリコンウェーハの製造方
法と(2)のその実施態様とを要旨としている。The present invention has been completed on the basis of the above findings, and has the following (1) a method for manufacturing a silicon wafer and (2) an embodiment thereof.
【0014】(1) 鏡面研磨されたシリコンウェーハの厚
み方向に温度勾配を生じる条件下で、裏面側または表面
側のいずれかのウェーハ面に600℃超〜1000℃の熱処理
を施した後、シリコンウェーハを洗浄することを特徴と
するシリコンウェーハの製造方法である。(1) Under a condition that a temperature gradient occurs in the thickness direction of the mirror-polished silicon wafer, the wafer surface on either the back side or the front side is subjected to a heat treatment of over 600 ° C. to 1000 ° C. A method for manufacturing a silicon wafer, comprising cleaning the wafer.
【0015】(2) 上記(1)のシリコンウェーハの製造方
法において、600℃超〜1000℃の熱処理を施す前に、鏡
面研磨されたシリコンウェーハに900℃〜1000℃の熱処
理を施すのが望ましい。さらに、シリコンウェーハの厚
み方向での温度勾配が裏面側と表面側との温度差で50℃
以上になるようにするのが望ましい。(2) In the method for manufacturing a silicon wafer according to the above (1), it is preferable that the heat treatment at 900 ° C. to 1000 ° C. is performed on the mirror-polished silicon wafer before the heat treatment at more than 600 ° C. to 1000 ° C. . Furthermore, the temperature gradient in the thickness direction of the silicon wafer is 50 ° C due to the temperature difference between the back side and the front side.
It is desirable to make it above.
【0016】そして、600℃超〜1000℃の熱処理を施し
た後に、シリコンウェーハを洗浄する場合であっても、
さらに鏡面研磨を実施することが望ましい。[0016] Even when the silicon wafer is cleaned after heat treatment at a temperature exceeding 600 ° C to 1000 ° C,
Further, it is desirable to perform mirror polishing.
【0017】本発明で製造されるシリコンウェーハは、
その後に構成されるデバイスの電気特性に及ぼす影響を
考慮して、シリコンウェ一ハ表面のCu濃度は5×109/cm
2以下を目標としている。これは、酸化膜耐圧特性の劣
化を防止し、ライフタイムの低下や抵抗率の変化が発生
しないCu濃度を目安にしていることによる。The silicon wafer manufactured according to the present invention comprises:
The Cu concentration on the silicon wafer surface is 5 × 10 9 / cm
The goal is 2 or less. This is because the deterioration of the oxide film breakdown voltage characteristics is prevented, and the Cu concentration is used as a guideline so that the life time is not reduced and the resistivity does not change.
【0018】通常、シリコンウェーハ中には酸素が含有
されていることから、サーマルドナーの発生があり、ウ
ェーハの抵抗率が低下するという問題がある。従来か
ら、これを解決するために、鏡面研磨前のスライス加工
後のウェーハに対して、600℃以上の温度で熱処理し
て、サーマルドナーを消滅させる酸素ドナーキラー処理
が施されている。Usually, since oxygen is contained in a silicon wafer, a thermal donor is generated, which causes a problem that the resistivity of the wafer is reduced. Conventionally, in order to solve this problem, an oxygen donor killer process is performed on a wafer after slicing before mirror polishing, at a temperature of 600 ° C. or higher, to eliminate a thermal donor.
【0019】本発明の製造方法では、シリコンウェーハ
への熱処理温度が600℃超〜1000℃であることから、シ
リコンウェーハ中の酸素ドナーキラー処理の機能を有
し、バルク中のCuを外方拡散するための熱処理と酸素ド
ナーキラー処理とを兼用することが技術的に可能であ
る。このため、従来、実施されていた鏡面研磨前のスラ
イス加工後のウェーハに対する酸素ドナーキラー処理の
工程を省略することが可能になる。In the manufacturing method of the present invention, since the heat treatment temperature for the silicon wafer is more than 600 ° C. to 1000 ° C., it has the function of oxygen donor killer treatment in the silicon wafer, and outwardly diffuses Cu in the bulk. It is technically possible to use both the heat treatment for the treatment and the oxygen donor killer treatment. For this reason, it is possible to omit the oxygen donor killer process for the wafer after the slice processing before the mirror polishing, which has been conventionally performed.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】本発明のシリコンウェーハの製造
方法は、鏡面研磨されたシリコンウェーハの厚み方向に
温度勾配を生じる条件下で、裏面側または表面側のいず
れかのウェーハ面に600℃超〜1000℃の熱処理を施した
後、シリコンウェーハを洗浄することを特徴としてい
る。この熱処理によって、シリコンウェーハのバルク中
に固溶するCuをウェーハ表面に析出させ、またはバルク
中に形成されたCu起因の欠陥を分解させ、バルク中に原
子状Cuとして固溶させたのち、外方拡散によってCuを表
面析出させる。次いで、ウェーハ表面上に表れたCuを、
表面洗浄によって取り除くものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method of manufacturing a silicon wafer according to the present invention is characterized in that the temperature of a mirror-polished silicon wafer is increased by 600 ° C. It is characterized in that the silicon wafer is cleaned after a heat treatment of up to 1000 ° C. By this heat treatment, Cu that forms a solid solution in the bulk of the silicon wafer is precipitated on the wafer surface, or defects caused by Cu formed in the bulk are decomposed, and solid solution is formed as atomic Cu in the bulk. Cu is deposited on the surface by side diffusion. Then, the Cu that appeared on the wafer surface,
It is removed by surface cleaning.
【0021】本発明において、600℃超以上の熱処理を
採用したのは、表面近傍のバルク中にCu起因の欠陥が形
成されている場合であっても、原子状のCuに分解してウ
ェーハ表面への外方拡散を容易にするためである。一
方、熱処理温度の上限を1000℃としたのは、重金属の固
溶度増加にともなう熱処理後の再汚染、具体的には熱処
理炉からのCu、Fe、Ni等の汚染を防止するためである。
熱処理における保持時間は、30分から1時間程度にする
のが望ましい。In the present invention, the heat treatment at a temperature higher than 600 ° C. is adopted even if a defect caused by Cu is formed in a bulk near the surface, by decomposing into Cu in the atomic state. This is for facilitating out-diffusion. On the other hand, the upper limit of the heat treatment temperature is set to 1000 ° C. in order to prevent recontamination after heat treatment due to an increase in solid solubility of heavy metals, specifically, contamination of Cu, Fe, Ni, etc. from the heat treatment furnace. .
The holding time in the heat treatment is desirably about 30 minutes to 1 hour.
【0022】本発明では、シリコンウェーハに上記600
℃超〜1000℃の熱処理を施す前に、鏡面研磨されたシリ
コンウェーハに900℃〜1000℃の熱処理を施すことが望
ましい。前述の通り、事前に、900℃〜1000℃の熱履歴
を加えることによって、ウェーハ全体としての固溶度を
上昇させ、確実にCu起因の欠陥を分解し、ウェーハ表面
へのCu析出を一層促進させることが可能になる。このよ
うな機能を確保するには、その保持時間は、30分から2
時間程度にする。In the present invention, the above-mentioned 600
It is desirable to subject the mirror-polished silicon wafer to a heat treatment at 900 ° C. to 1000 ° C. before the heat treatment at a temperature higher than 1000 ° C. As described above, by adding a thermal history of 900 ° C to 1000 ° C in advance, the solid solubility of the whole wafer is increased, the defects caused by Cu are surely decomposed, and the Cu deposition on the wafer surface is further promoted. It becomes possible to do. In order to secure such a function, the holding time should be 30 minutes to 2 minutes.
About an hour.
【0023】前述の通り、本発明の600℃超〜1000℃の
熱処理において、厚み方向での温度勾配が裏面側と表面
側との温度差で50℃以上確保できれば、温度勾配の低温
側の表面温度が600℃以下になっても、固溶度の高い高
温側のウェーハ表面から、固溶度の低い低温側のウェー
ハ表面にCuが移動する力が作用し、バルク中に存在する
Cuが低温側のウェーハ表面に析出し易くなり、その後の
表面洗浄によって確実に析出したCuを取り除くことがで
きる。As described above, in the heat treatment of over 600 ° C. to 1000 ° C. of the present invention, if a temperature gradient in the thickness direction can be maintained at 50 ° C. or more by the temperature difference between the back side and the front side, the surface on the low temperature side of the temperature gradient Even when the temperature drops to 600 ° C or less, the force that moves Cu from the high-temperature side wafer surface with high solid solubility to the low-temperature side wafer surface with low solid solubility acts and exists in the bulk.
Cu easily precipitates on the wafer surface on the low-temperature side, and the precipitated Cu can be reliably removed by subsequent surface cleaning.
【0024】この温度勾配は、単に常温の雰囲気中で、
シリコンウェーハの裏面側または表面側のいずれか一方
のウェーハ表面のみを加熱することによって形成するこ
とができる。そして、このとき、温度勾配を強く形成し
たい場合には、加熱されない表面を強制冷却しても良
い。This temperature gradient is simply obtained in an atmosphere at normal temperature.
The silicon wafer can be formed by heating only one of the front surface and the back surface of the silicon wafer. At this time, if it is desired to form a strong temperature gradient, the surface that is not heated may be forcibly cooled.
【0025】次ぎに、熱処理によってウェーハ表面上に
析出されたCuは、その後の表面洗浄によって取り除かれ
るとともに、シリコンウェーハのバルク中であるが、表
面近傍まで拡散して欠陥を形成するCuは、引き続く表面
洗浄のエッチング作用によって除去される。ここで採用
される表面洗浄は、Cu起因の欠陥を選択的にエッチング
することを意図するものであるから、その作用があるSC
-1洗浄を用いるのが望ましい。このとき、洗浄液の組成
はNH40H、H202、H20の混合液であり、その洗浄条件は70
〜80℃で10分以上の洗浄時間となる。Next, Cu deposited on the wafer surface by the heat treatment is removed by the subsequent surface cleaning, and Cu in the bulk of the silicon wafer, which diffuses to the vicinity of the surface to form a defect, continues. It is removed by the etching action of surface cleaning. Since the surface cleaning adopted here is intended to selectively etch defects caused by Cu, the SC
It is desirable to use a -1 wash. At this time, the composition of the cleaning liquid is a mixed liquid of NH 4 0H, H 2 0 2 and H 2 0, and the cleaning conditions are 70
Washing time of 10 minutes or more at ~ 80 ° C.
【0026】さらに、この洗浄後のシリコンウェーハに
鏡面研磨を実施することによって、表面から深さ1μm
程度研磨されることにより、エッチング作用によって、
ウェーハ表面に発生したピット痕およびウェーハ表面上
に残留するシリサイトを確実に除去することができる。Further, the silicon wafer after the cleaning is subjected to mirror polishing so as to have a depth of 1 μm from the surface.
By being polished to the extent, by the etching action,
Pit marks generated on the wafer surface and silicite remaining on the wafer surface can be reliably removed.
【0027】[0027]
【実施例】本願発明のシリコンウェーハ製造方法の効果
を確認するため、ウェーハのバルク中にCuを導入させる
工程を変更して、シリコンウェーハの製造を行った。実
施例1では鏡面研磨工程でCuを導入させ、実施例2では
Cu水溶液を塗布してCuを導入させている。EXAMPLE In order to confirm the effect of the silicon wafer manufacturing method of the present invention, a silicon wafer was manufactured by changing the step of introducing Cu into the bulk of the wafer. In the first embodiment, Cu is introduced in the mirror polishing step, and in the second embodiment, Cu is introduced.
A Cu aqueous solution is applied to introduce Cu.
【0028】(実施例1)図1は、実施例1で採用した
本発明例1および比較例1の製造工程を示す図である。
供試用ウェーハ基板としては、結晶方位が(111)のp
型で、抵抗率が50Ωcmのシリコンウェ−ハを用いた。(Example 1) FIG. 1 is a diagram showing the manufacturing steps of Example 1 of the present invention and Comparative Example 1 employed in Example 1.
As a test wafer substrate, p (111)
A silicon wafer having a resistivity of 50 Ωcm was used.
【0029】図1に示すように、本発明例1では、エッ
チング作用を有しない洗浄(例えば、HF洗浄)の後、砥
液中にCu濃度が500ppbになるようにCuを添加して、鏡面
研磨を実施した。次いで、洗浄後にホットプレートに積
載して、ホットプレート上で650℃、ホットプレートと
反対になるウェーハ表面で320℃になるように、保持時
間30分の熱処理を行って、エッチング作用を有するSC-1
洗浄(NH40H/H202/H20の配合比は体積比で1:1:
5)によって80℃×20分の条件で表面洗浄を施した。そ
ののち、Cuを含有しない砥液を用いて鏡面研磨を行い、
洗浄によって表面を調整した。As shown in FIG. 1, in Example 1 of the present invention, after cleaning having no etching action (for example, HF cleaning), Cu was added to the polishing liquid so as to have a Cu concentration of 500 ppb. Polishing was performed. Then, after washing, mounted on a hot plate, a heat treatment is performed for 30 minutes so that the temperature becomes 650 ° C. on the hot plate and 320 ° C. on the wafer surface opposite to the hot plate, and the SC- 1
Washed (mixing ratio of NH 4 0H / H 2 0 2 / H 2 0 in the volume ratio 1: 1:
The surface was washed at 80 ° C. × 20 minutes according to 5). After that, mirror polishing is performed using a polishing liquid that does not contain Cu,
The surface was adjusted by washing.
【0030】比較例1では、洗浄の後、600℃×30分の
条件で酸素ドナーキラー処理を行い、さらに洗浄を経
て、砥液中にCu濃度が500ppbになるようにCuを添加して
鏡面研磨を実施して、洗浄により表面を調整した。In Comparative Example 1, after cleaning, an oxygen donor killer treatment was performed at 600 ° C. for 30 minutes. After the cleaning, Cu was added to the polishing liquid so that the Cu concentration became 500 ppb, and the mirror surface was removed. Polishing was performed and the surface was adjusted by washing.
【0031】本発明例1および比較例1で製造されたシ
リコンウェーハの抵抗率(Ωcm)および判定電界を8MV
/cmとした酸化膜耐圧の良品率を調べた。酸化膜耐圧測
定に用いたMOS容量の電極はP型をドープしたポリシリ
コンとし、面積は8mm2、ゲート酸化膜厚は25nmとした。
それぞれの測定結果を表1に示す。The resistivity (Ωcm) and the judgment electric field of the silicon wafers produced in Example 1 of the present invention and Comparative Example 1 were 8 MV.
The non-defective rate of the oxide film withstand voltage of / cm was examined. The electrode of the MOS capacitor used for the oxide film breakdown voltage measurement was P-doped polysilicon, the area was 8 mm 2 , and the gate oxide film thickness was 25 nm.
Table 1 shows the measurement results.
【0032】[0032]
【表1】 [Table 1]
【0033】表1の結果から明らかなように、比較例1
では抵抗率は23.3Ωcm、酸化膜耐圧の良品率は43%に留
まっているのに対し、本発明例1で製造されたシリコン
ウェーハは抵抗率は20.3Ωcm、酸化膜耐圧の良品率は74
%と、優れた特性を示すものである。As is clear from the results in Table 1, Comparative Example 1
In this case, the resistivity is 23.3 Ωcm and the yield rate of oxide film breakdown voltage is only 43%. On the other hand, the silicon wafer manufactured in Example 1 of the present invention has a resistivity of 20.3 Ωcm and the yield rate of oxide film breakdown voltage is 74%.
% And excellent characteristics.
【0034】(実施例2)図2は、実施例2で採用した
本発明例2〜4および比較例2の製造工程を示す図であ
る。供試用ウェーハ基板として、結晶方位が(100)の
p型で、抵抗率が40Ωcmのシリコンウェ−ハを用いた。
基板のバルク中にCuを導入するため、鏡面研磨ののち洗
浄したウェーハ表面に10ppmのCu水溶液を塗布して、ス
ピンコータによって乾燥させた。このときにウェーハ表
面のCu濃度は、全反射蛍光X線装置で分析すると、1.3
×1013cm-2であった。(Example 2) FIG. 2 is a diagram showing the manufacturing steps of Examples 2 to 4 of the present invention and Comparative Example 2 adopted in Example 2. As the test wafer substrate, a p-type silicon wafer having a crystal orientation of (100) and a resistivity of 40 Ωcm was used.
In order to introduce Cu into the bulk of the substrate, a 10 ppm Cu aqueous solution was applied to the wafer surface that had been cleaned after mirror polishing, and dried by a spin coater. At this time, the Cu concentration on the wafer surface was found to be 1.3
× 10 13 cm -2 .
【0035】図2に示すように、本発明例2では、室温
のクリーンドラフト内でホットプレート上に、スピンコ
ータによって乾燥させたウェーハを積載して、ホットプ
レート上で620℃になるように調整し、ホットプレート
と反対になるウェーハ表面にはクリーンエアを吹き付け
て表面温度を300℃として、1時間の熱処理を行った。
そののち、実施例1と同じSC-1洗浄液を用いて、80℃×
10分の条件で表面洗浄を施した。As shown in FIG. 2, in Example 2 of the present invention, a wafer dried by a spin coater was loaded on a hot plate in a clean draft at room temperature and adjusted to 620 ° C. on the hot plate. The surface of the wafer opposite to the hot plate was blown with clean air to set the surface temperature to 300 ° C., and heat-treated for 1 hour.
Thereafter, using the same SC-1 cleaning solution as in Example 1, 80 ° C. ×
Surface cleaning was performed for 10 minutes.
【0036】実施例3では、実施例2と同様の条件でSC
-1洗浄処理を行い、その後、鏡面研磨を行い、通常の洗
浄によって表面を調整した。In the third embodiment, under the same conditions as in the second embodiment, the SC
-1 cleaning treatment was performed, and then mirror polishing was performed, and the surface was adjusted by ordinary cleaning.
【0037】実施例4では、事前に、スピンコータによ
って乾燥させたウェーハを熱処理炉に投入して、窒素雰
囲気中で1000℃×1時間の熱処理を行ってのち、実施例
2の処理を実施した。In Example 4, the wafer dried in advance by the spin coater was put into a heat treatment furnace and subjected to heat treatment at 1000 ° C. × 1 hour in a nitrogen atmosphere, and then the treatment of Example 2 was performed.
【0038】比較例2では、スピンコータによって乾燥
させたウェーハを熱処理炉に投入して、窒素雰囲気中で
500℃×1時間で熱処理を行い、そののち、実施例1と
同じSC-1洗浄液を用いて、80℃×10分の条件で表面洗浄
を施した。In Comparative Example 2, a wafer dried by a spin coater was put into a heat treatment furnace, and was placed in a nitrogen atmosphere.
Heat treatment was performed at 500 ° C. × 1 hour, and thereafter, surface cleaning was performed using the same SC-1 cleaning solution as in Example 1 at 80 ° C. × 10 minutes.
【0039】本発明例2〜4および比較例2で製造され
たシリコンウェーハの抵抗率(Ωcm)および実施例1と
同様の条件で良品率を調べ、その測定結果を表2に示
す。The resistivity (Ωcm) of the silicon wafers produced in Examples 2 to 4 of the present invention and Comparative Example 2 and the non-defective rate under the same conditions as in Example 1 were examined, and the measurement results are shown in Table 2.
【0040】[0040]
【表2】 [Table 2]
【0041】比較例2では抵抗率は45.5Ωcm、酸化膜耐
圧の良品率は65%と低位であったが、本発明例2〜4で
製造されたシリコンウェーハはいずれも優れた特性を示
すことが分かる。In Comparative Example 2, the resistivity was 45.5 Ωcm, and the non-defective rate of oxide film breakdown voltage was as low as 65%, but the silicon wafers manufactured in Examples 2 to 4 of the present invention all exhibited excellent characteristics. I understand.
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明のシリコンウェーハの製造方法に
よれば、Cu汚染されたシリコンウェーハであっても、そ
のバルク中および表面のCuの濃度を効果的に減少させ、
酸化膜耐圧特性、ライフタイム、抵抗率等のデバイス特
性を向上させることができる。According to the method for producing a silicon wafer of the present invention, even in the case of a silicon wafer contaminated with Cu, the concentration of Cu in the bulk and on the surface of the silicon wafer can be effectively reduced,
Device characteristics such as oxide film breakdown voltage characteristics, lifetime, and resistivity can be improved.
【図1】実施例1で採用した本発明例1および比較例1
の製造工程を示す図である。FIG. 1 shows inventive example 1 and comparative example 1 employed in Example 1.
It is a figure which shows the manufacturing process of.
【図2】実施例2で採用した本発明例2〜4および比較
例2の製造工程を示す図である。FIG. 2 is a view showing a manufacturing process of Invention Examples 2 to 4 and Comparative Example 2 employed in Example 2.
Claims (4)
向に温度勾配を生じる条件下で、裏面側または表面側の
いずれかのウェーハ面に600℃超〜1000℃の熱処理を施
した後、シリコンウェーハを洗浄することを特徴とする
シリコンウェーハの製造方法。A heat treatment at a temperature exceeding 600 ° C. to 1000 ° C. is performed on either the back surface or the front surface under a condition in which a temperature gradient occurs in the thickness direction of the mirror-polished silicon wafer. A method for producing a silicon wafer.
リコンウェーハに900℃〜1000℃の熱処理を施すことを
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 method according to claim 1, wherein the mirror-polished silicon wafer is subjected to a heat treatment at 900 ° C. to 1000 ° C. before the heat treatment.
が裏面側と表面側との温度差で50℃以上であることを特
徴とする請求項1または請求項2に記載のシリコンウェ
ーハの製造方法。3. The method for producing a silicon wafer according to claim 1, wherein a temperature gradient in a thickness direction of the silicon wafer is 50 ° C. or more as a temperature difference between the back surface and the front surface. .
鏡面研磨を実施することを特徴とする請求項1〜請求項
3のいずれか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 mirror polishing is further performed after the cleaning of the silicon wafer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101739A JP2000290100A (en) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | Silicon wafer manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101739A JP2000290100A (en) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | Silicon wafer manufacturing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000290100A true JP2000290100A (en) | 2000-10-17 |
Family
ID=14308633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11101739A Pending JP2000290100A (en) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | Silicon wafer manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000290100A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006103837A1 (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Process for producing silicon single-crystal, annealed wafer and process for producing annealed wafer |
| JP2010034444A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Sumco Corp | Method of manufacturing regenerated silicon wafer |
| JP2019195020A (en) * | 2018-05-01 | 2019-11-07 | 信越半導体株式会社 | Metal impurity removing method of semiconductor silicon wafer |
-
1999
- 1999-04-08 JP JP11101739A patent/JP2000290100A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006103837A1 (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Komatsu Denshi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Process for producing silicon single-crystal, annealed wafer and process for producing annealed wafer |
| JP2006273631A (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | Silicon single crystal manufacturing method, annealed wafer, and annealed wafer manufacturing method |
| US7875116B2 (en) | 2005-03-28 | 2011-01-25 | Sumco Techxiv Corporation | Silicon single crystal producing method, annealed wafer, and method of producing annealed wafer |
| JP2010034444A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Sumco Corp | Method of manufacturing regenerated silicon wafer |
| JP2019195020A (en) * | 2018-05-01 | 2019-11-07 | 信越半導体株式会社 | Metal impurity removing method of semiconductor silicon wafer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0948037B1 (en) | Method for manufacturing a silicon epitaxial wafer | |
| TWI393168B (en) | Method for reducing metal contamination in germanium wafers | |
| JPS6255697B2 (en) | ||
| JPH0684925A (en) | Semiconductor substrate and processing method thereof | |
| JP3105770B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JP2002532875A (en) | Epitaxial silicon wafer having internal gettering and method of manufacturing the same | |
| CN1034893C (en) | Contamination removal and minority carrier lifetime improvement in silicon | |
| JP3063143B2 (en) | Manufacturing method of Si substrate | |
| JP4579619B2 (en) | Silicon wafer reclamation method | |
| CN1769549A (en) | A heat treatment process for single crystal silicon polished sheet | |
| CN100437941C (en) | Rapid thermal process for silicon sheet capable of obtaining denuded zone and product thereof | |
| JPH11204534A (en) | Method for manufacturing silicon epitaxial wafer | |
| KR20000011682A (en) | Si wafer and method for producing it | |
| TWI313035B (en) | ||
| JP4344517B2 (en) | Semiconductor substrate and manufacturing method thereof | |
| JP2000290100A (en) | Silicon wafer manufacturing method | |
| JP3890819B2 (en) | Heat treatment method for silicon wafer | |
| JP7711625B2 (en) | Silicon wafer heat treatment method | |
| JP3565068B2 (en) | Heat treatment method for silicon wafer and silicon wafer | |
| JPH11288942A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JP2004039953A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| JP2009182233A (en) | Washing method of annealed wafer | |
| JP4660068B2 (en) | Silicon single crystal substrate | |
| JPH0621033A (en) | Treatment method of silicon single crystalline wafer | |
| CN116798853A (en) | A method for growing silicon epitaxial wafers |