JP2001308101A - シリコンウェーハの熱処理方法及びシリコンウェーハ - Google Patents
シリコンウェーハの熱処理方法及びシリコンウェーハInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコンウェーハの熱処理方法及びシリコン
ウェーハにおいて、表面側と裏面側とで異なる機能を同
時に付加すること、特に表面に無欠陥層を形成すると共
に、高いゲッタリング能力を同時に付加すること。 【解決手段】 シリコンウェーハＷを雰囲気ガス中で熱
処理するシリコンウェーハの熱処理方法であって、前記
シリコンウェーハの表面Ｓ側と裏面Ｒ側とに互いに異な
る種類又は条件の前記雰囲気ガスを供給する。
ウェーハにおいて、表面側と裏面側とで異なる機能を同
時に付加すること、特に表面に無欠陥層を形成すると共
に、高いゲッタリング能力を同時に付加すること。 【解決手段】 シリコンウェーハＷを雰囲気ガス中で熱
処理するシリコンウェーハの熱処理方法であって、前記
シリコンウェーハの表面Ｓ側と裏面Ｒ側とに互いに異な
る種類又は条件の前記雰囲気ガスを供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウェーハ
を雰囲気ガス中で熱処理して表面にＤＺ(DenudedZone)
層を形成するシリコンウェーハの熱処理方法及びこの方
法で製造されたシリコンウェーハに関する。
を雰囲気ガス中で熱処理して表面にＤＺ(DenudedZone)
層を形成するシリコンウェーハの熱処理方法及びこの方
法で製造されたシリコンウェーハに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＺ（チョクラルスキー）法で引上成長
されたシリコン単結晶を加工して作製されたシリコンウ
ェーハは、酸素不純物を多く含んでおり、この酸素不純
物は転位や欠陥等を生じさせる酸素析出物(BMD:Bulk Mi
cro Defect)となる。この酸素析出物がデバイスが形成
される表面にある場合、リーク電流増大や酸化膜耐圧低
下等の原因になって半導体デバイスの特性に大きな影響
を及ぼす。
されたシリコン単結晶を加工して作製されたシリコンウ
ェーハは、酸素不純物を多く含んでおり、この酸素不純
物は転位や欠陥等を生じさせる酸素析出物(BMD:Bulk Mi
cro Defect)となる。この酸素析出物がデバイスが形成
される表面にある場合、リーク電流増大や酸化膜耐圧低
下等の原因になって半導体デバイスの特性に大きな影響
を及ぼす。
【０００３】このため、従来、シリコンウェーハ表面に
対し、１１５０℃以上の高温で短時間の急速加熱・急冷
の熱処理を所定の雰囲気ガス中で施し、内部に過剰空孔
を埋設するとともに表裏面側では空孔を外方拡散させる
ことによりＤＺ層（無欠陥層）を表面に形成する方法が
用いられている（例えば、国際公開公報 ＷＯ 98/38675
に記載の技術）。そして、上記ＤＺ層形成後に、上記温
度より低温で熱処理を施すことで、内部の欠陥層に酸素
析出核を形成・安定化する工程が採用されている。な
お、ＤＺ層形成のための熱処理においては、雰囲気ガス
としてアルゴンガス等が用いられる。
対し、１１５０℃以上の高温で短時間の急速加熱・急冷
の熱処理を所定の雰囲気ガス中で施し、内部に過剰空孔
を埋設するとともに表裏面側では空孔を外方拡散させる
ことによりＤＺ層（無欠陥層）を表面に形成する方法が
用いられている（例えば、国際公開公報 ＷＯ 98/38675
に記載の技術）。そして、上記ＤＺ層形成後に、上記温
度より低温で熱処理を施すことで、内部の欠陥層に酸素
析出核を形成・安定化する工程が採用されている。な
お、ＤＺ層形成のための熱処理においては、雰囲気ガス
としてアルゴンガス等が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記熱
処理方法では、以下のような課題が残されている。従来
は、雰囲気ガス中でＤＺ層形成のための熱処理を施す際
に、シリコンウェーハ全体に同じ雰囲気ガスが供給され
るため、表面側だけでなく裏面側にも同様の熱処理が行
われる。このため、このウェーハをさらに熱処理で酸素
析出させた場合、図４に示すように、ＢＭＤ密度の分布
は、厚さ方向で対称的になると共に表裏面両方にＢＭＤ
がほとんどない無欠陥層が形成される。しかしながら、
裏面側には、デバイスを形成しないためＤＺ層は不要で
あると共に、裏面側に欠陥層が存在しないために金属に
対するゲッタリング能力が低くなってしまう不都合があ
った。このように、ウェーハの表面側と裏面側とで異な
る機能が要望されるが、従来の熱処理工程では表面側と
異なる別の機能を裏面側に同時に付加することができな
かった。
処理方法では、以下のような課題が残されている。従来
は、雰囲気ガス中でＤＺ層形成のための熱処理を施す際
に、シリコンウェーハ全体に同じ雰囲気ガスが供給され
るため、表面側だけでなく裏面側にも同様の熱処理が行
われる。このため、このウェーハをさらに熱処理で酸素
析出させた場合、図４に示すように、ＢＭＤ密度の分布
は、厚さ方向で対称的になると共に表裏面両方にＢＭＤ
がほとんどない無欠陥層が形成される。しかしながら、
裏面側には、デバイスを形成しないためＤＺ層は不要で
あると共に、裏面側に欠陥層が存在しないために金属に
対するゲッタリング能力が低くなってしまう不都合があ
った。このように、ウェーハの表面側と裏面側とで異な
る機能が要望されるが、従来の熱処理工程では表面側と
異なる別の機能を裏面側に同時に付加することができな
かった。
【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、表面側と裏面側とで異なる機能を同時に付加する
こと、特に表面に無欠陥層を形成すると共に内部及び裏
面側に高いゲッタリング能力を同時に付加することがで
きるシリコンウェーハの熱処理方法及びこの方法で作製
されたシリコンウェーハを提供することを目的とする。
ので、表面側と裏面側とで異なる機能を同時に付加する
こと、特に表面に無欠陥層を形成すると共に内部及び裏
面側に高いゲッタリング能力を同時に付加することがで
きるシリコンウェーハの熱処理方法及びこの方法で作製
されたシリコンウェーハを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明
のシリコンウェーハの熱処理方法は、シリコンウェーハ
を雰囲気ガス中で熱処理するシリコンウェーハの熱処理
方法であって、前記シリコンウェーハの表面側と裏面側
とに互いに異なる種類又は条件の前記雰囲気ガスを供給
することを特徴とする。
決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明
のシリコンウェーハの熱処理方法は、シリコンウェーハ
を雰囲気ガス中で熱処理するシリコンウェーハの熱処理
方法であって、前記シリコンウェーハの表面側と裏面側
とに互いに異なる種類又は条件の前記雰囲気ガスを供給
することを特徴とする。
【０００７】このシリコンウェーハの熱処理方法では、
シリコンウェーハの表面側と裏面側とに互いに異なる種
類又は条件の雰囲気ガスを供給することにより、表面側
と裏面側とで異なる熱処理を同時に施すことができる。
例えば、表面側には無欠陥層の形成に好適な雰囲気ガス
を供給すると共に、裏面側にはゲッタリングのための欠
陥を形成するのに好適な雰囲気ガスを供給することによ
り、表面にＤＺ層を形成し、同時に内部及び裏面に欠陥
層を形成することができる。
シリコンウェーハの表面側と裏面側とに互いに異なる種
類又は条件の雰囲気ガスを供給することにより、表面側
と裏面側とで異なる熱処理を同時に施すことができる。
例えば、表面側には無欠陥層の形成に好適な雰囲気ガス
を供給すると共に、裏面側にはゲッタリングのための欠
陥を形成するのに好適な雰囲気ガスを供給することによ
り、表面にＤＺ層を形成し、同時に内部及び裏面に欠陥
層を形成することができる。
【０００８】また、本発明のシリコンウェーハの熱処理
方法は、前記表面側に供給する雰囲気ガスが、前記シリ
コンウェーハに空孔よりも格子間シリコンを優勢に注入
する種類又は条件のガスであり、前記裏面側に供給する
雰囲気ガスが、前記シリコンウェーハに格子間シリコン
よりも空孔を優勢に注入する種類又は条件のガスである
ことが好ましい。
方法は、前記表面側に供給する雰囲気ガスが、前記シリ
コンウェーハに空孔よりも格子間シリコンを優勢に注入
する種類又は条件のガスであり、前記裏面側に供給する
雰囲気ガスが、前記シリコンウェーハに格子間シリコン
よりも空孔を優勢に注入する種類又は条件のガスである
ことが好ましい。
【０００９】このシリコンウェーハの熱処理方法では、
表面側に供給する雰囲気ガスが、シリコンウェーハに空
孔よりも格子間シリコンを優勢に注入する種類又は条件
のガスであるので、表面側に無欠陥層を形成することが
容易となり、一方、裏面側に供給する雰囲気ガスが、シ
リコンウェーハに格子間シリコンよりも空孔を優勢に注
入する種類又は条件のガスであるので、裏面側にゲッタ
リング効果のある欠陥層を形成することが容易となる。
なお、上記熱処理後に、該熱処理より低い温度で熱処理
を施して、内部及び裏面の欠陥層に酸素析出核を形成し
ておくことが好ましい。
表面側に供給する雰囲気ガスが、シリコンウェーハに空
孔よりも格子間シリコンを優勢に注入する種類又は条件
のガスであるので、表面側に無欠陥層を形成することが
容易となり、一方、裏面側に供給する雰囲気ガスが、シ
リコンウェーハに格子間シリコンよりも空孔を優勢に注
入する種類又は条件のガスであるので、裏面側にゲッタ
リング効果のある欠陥層を形成することが容易となる。
なお、上記熱処理後に、該熱処理より低い温度で熱処理
を施して、内部及び裏面の欠陥層に酸素析出核を形成し
ておくことが好ましい。
【００１０】また、本発明のシリコンウェーハの熱処理
方法は、前記裏面側に供給する雰囲気ガスが窒化性ガス
を含んでいることが好ましい。すなわち、このシリコン
ウェーハの熱処理方法では、裏面側に供給する雰囲気ガ
スが窒化性ガスを含んでいるので、裏面を窒化して容易
に空孔を裏面側に注入することができる。
方法は、前記裏面側に供給する雰囲気ガスが窒化性ガス
を含んでいることが好ましい。すなわち、このシリコン
ウェーハの熱処理方法では、裏面側に供給する雰囲気ガ
スが窒化性ガスを含んでいるので、裏面を窒化して容易
に空孔を裏面側に注入することができる。
【００１１】さらに、本発明のシリコンウェーハの熱処
理方法は、前記表面側に供給する雰囲気ガスが、アルゴ
ンガスを主としたガスであり、前記裏面側に供給する雰
囲気ガスが、窒素ガスを主としたガスであることが好ま
しい。すなわち、このシリコンウェーハの熱処理方法で
は、表面側に供給する雰囲気ガスがアルゴンガスを主と
したガスであるので、表面に格子間シリコンを容易に注
入することができ、また裏面側に供給する雰囲気ガスが
窒素ガスを主としたガスであるので、安価なガスで裏面
側に容易に空孔を注入することができる。
理方法は、前記表面側に供給する雰囲気ガスが、アルゴ
ンガスを主としたガスであり、前記裏面側に供給する雰
囲気ガスが、窒素ガスを主としたガスであることが好ま
しい。すなわち、このシリコンウェーハの熱処理方法で
は、表面側に供給する雰囲気ガスがアルゴンガスを主と
したガスであるので、表面に格子間シリコンを容易に注
入することができ、また裏面側に供給する雰囲気ガスが
窒素ガスを主としたガスであるので、安価なガスで裏面
側に容易に空孔を注入することができる。
【００１２】本発明のシリコンウェーハは、熱処理によ
り表面に無欠陥層が形成されたシリコンウェーハであっ
て、上記本発明のシリコンウェーハの熱処理方法により
前記熱処理が施されたことを特徴とする。このシリコン
ウェーハは、上記本発明のシリコンウェーハの熱処理方
法により熱処理が施されているので、表面に無欠陥層が
形成されていると共に、裏面には表面とは異なる熱処理
により表面と異なる層が形成されており、表裏面で異な
る機能層を有することができる。
り表面に無欠陥層が形成されたシリコンウェーハであっ
て、上記本発明のシリコンウェーハの熱処理方法により
前記熱処理が施されたことを特徴とする。このシリコン
ウェーハは、上記本発明のシリコンウェーハの熱処理方
法により熱処理が施されているので、表面に無欠陥層が
形成されていると共に、裏面には表面とは異なる熱処理
により表面と異なる層が形成されており、表裏面で異な
る機能層を有することができる。
【００１３】本発明のシリコンウェーハは、熱処理によ
り表面に無欠陥層が形成されたシリコンウェーハであっ
て、裏面には、酸素析出物による欠陥層が形成されてい
ることを特徴とする。このシリコンウェーハは、熱処理
により表面に無欠陥層が形成され、裏面に酸素析出物に
よる欠陥層が形成されているので、表面に高い信頼性の
デバイスを作製することができると共に、重金属等を裏
面の欠陥層でゲッタリングすることができる。
り表面に無欠陥層が形成されたシリコンウェーハであっ
て、裏面には、酸素析出物による欠陥層が形成されてい
ることを特徴とする。このシリコンウェーハは、熱処理
により表面に無欠陥層が形成され、裏面に酸素析出物に
よる欠陥層が形成されているので、表面に高い信頼性の
デバイスを作製することができると共に、重金属等を裏
面の欠陥層でゲッタリングすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシリコンウェ
ーハの熱処理方法及びシリコンウェーハの一実施形態
を、図１から図３を参照しながら説明する。図１にあっ
て、符号１はサセプタ、２は反応室を示している。
ーハの熱処理方法及びシリコンウェーハの一実施形態
を、図１から図３を参照しながら説明する。図１にあっ
て、符号１はサセプタ、２は反応室を示している。
【００１５】図１は、本発明のシリコンウェーハの熱処
理方法を実施するための枚葉式の熱処理炉を示すもので
ある。該熱処理炉は、図１に示すように、シリコンウェ
ーハＷを載置可能な円環状のサセプタ１と、該サセプタ
１を内部に収納した反応室２とを備えている。なお、反
応室２の外部には、シリコンウェーハＷを加熱するラン
プ（図示略）が配置されている。
理方法を実施するための枚葉式の熱処理炉を示すもので
ある。該熱処理炉は、図１に示すように、シリコンウェ
ーハＷを載置可能な円環状のサセプタ１と、該サセプタ
１を内部に収納した反応室２とを備えている。なお、反
応室２の外部には、シリコンウェーハＷを加熱するラン
プ（図示略）が配置されている。
【００１６】前記サセプタ１は、シリコンカーバイト等
で形成されており、内側に段部１ａが設けられ、該段部
１ａ上にシリコンウェーハＷの裏面Ｒの周縁部を載置す
るようになっている。前記反応室２には、シリコンウェ
ーハＷの表面Ｓ側に雰囲気ガス（以下、表面側ガスとい
う）を供給する表面側供給口２ａ及び供給された表面側
ガスを排出する表面側排出口２ｂと、シリコンウェーハ
Ｗの裏面Ｒ側に雰囲気ガス（以下、裏面側ガスという）
を供給する裏面側供給口２ｃ及び供給された裏面側ガス
を排出する裏面側排出口２ｄとが設けられている。
で形成されており、内側に段部１ａが設けられ、該段部
１ａ上にシリコンウェーハＷの裏面Ｒの周縁部を載置す
るようになっている。前記反応室２には、シリコンウェ
ーハＷの表面Ｓ側に雰囲気ガス（以下、表面側ガスとい
う）を供給する表面側供給口２ａ及び供給された表面側
ガスを排出する表面側排出口２ｂと、シリコンウェーハ
Ｗの裏面Ｒ側に雰囲気ガス（以下、裏面側ガスという）
を供給する裏面側供給口２ｃ及び供給された裏面側ガス
を排出する裏面側排出口２ｄとが設けられている。
【００１７】表面側供給口２ａ及び表面側排出口２ｂの
高さ位置は、サセプタ１の上側に配されていると共に、
裏面側供給口２ｃ及び裏面側排出口２ｄの高さ位置は、
サセプタ１の下側に配されている。また、表面側供給口
２ａは、表面側ガスの供給源（図示略）に接続されてい
ると共に、裏面側供給口２ｃは、裏面側ガスの供給源
（図示略）に接続されている。
高さ位置は、サセプタ１の上側に配されていると共に、
裏面側供給口２ｃ及び裏面側排出口２ｄの高さ位置は、
サセプタ１の下側に配されている。また、表面側供給口
２ａは、表面側ガスの供給源（図示略）に接続されてい
ると共に、裏面側供給口２ｃは、裏面側ガスの供給源
（図示略）に接続されている。
【００１８】表面側ガスと裏面側ガスとは、互いに異な
る種類又は条件の雰囲気ガスであるが、表面側ガスは、
シリコンウェーハＷに空孔よりも格子間シリコンを優勢
に注入する種類又は条件のガスであり、一方、裏面側ガ
スは、シリコンウェーハＷに格子間シリコンよりも空孔
を優勢に注入する種類又は条件のガスである。
る種類又は条件の雰囲気ガスであるが、表面側ガスは、
シリコンウェーハＷに空孔よりも格子間シリコンを優勢
に注入する種類又は条件のガスであり、一方、裏面側ガ
スは、シリコンウェーハＷに格子間シリコンよりも空孔
を優勢に注入する種類又は条件のガスである。
【００１９】例えば、表面側ガスは、Ａｒ（アルゴ
ン）、ＡｒとＮ2（窒素）との混合ガス、ＡｒとＯ2（酸
素）との混合ガス、又はＮ2とＯ2との混合ガス等が適用
されるが、格子間シリコンを注入し易いＡｒを主（主成
分又は高い混合比）とするガスが好ましい。また、裏面
側ガスは、Ｎ2、ＡｒとＮ2との混合ガス、又はＮ2とＯ2
との混合ガス等が適用されるが、空孔を注入し易いＮ2
を主（主成分又は高い混合比）とするガスが好ましい。
ン）、ＡｒとＮ2（窒素）との混合ガス、ＡｒとＯ2（酸
素）との混合ガス、又はＮ2とＯ2との混合ガス等が適用
されるが、格子間シリコンを注入し易いＡｒを主（主成
分又は高い混合比）とするガスが好ましい。また、裏面
側ガスは、Ｎ2、ＡｒとＮ2との混合ガス、又はＮ2とＯ2
との混合ガス等が適用されるが、空孔を注入し易いＮ2
を主（主成分又は高い混合比）とするガスが好ましい。
【００２０】なお、表面側ガス及び裏面側ガスをどちら
もＮ2とＯ2との混合ガスとした場合、表面側ガスは、Ｏ
2の分圧が裏面側よりも高く設定される。すなわち、表
面側ガスと裏面側ガスとで、異なる混合比に設定する。
また、表面側ガスにＯ2を加える場合、シリコンウェー
ハＷの表面Ｓが酸化されて格子間シリコンがさらに注入
され易くなる。
もＮ2とＯ2との混合ガスとした場合、表面側ガスは、Ｏ
2の分圧が裏面側よりも高く設定される。すなわち、表
面側ガスと裏面側ガスとで、異なる混合比に設定する。
また、表面側ガスにＯ2を加える場合、シリコンウェー
ハＷの表面Ｓが酸化されて格子間シリコンがさらに注入
され易くなる。
【００２１】この熱処理炉によりシリコンウェーハＷに
熱処理、特に急加熱及び急冷却の熱処理を施すには、サ
セプタ１にシリコンウェーハＷを載置した後、表面側供
給口２ａから表面側ガスをシリコンウェーハＷの表面Ｓ
に供給すると共に、裏面側供給口２ｃから裏面側ガスを
シリコンウェーハＷの裏面Ｒに供給した状態で、１１５
０℃以上の高温でＲＴＡ(Rapid Thermal Annealing)等
の短時間の急速加熱・急冷を行う。
熱処理、特に急加熱及び急冷却の熱処理を施すには、サ
セプタ１にシリコンウェーハＷを載置した後、表面側供
給口２ａから表面側ガスをシリコンウェーハＷの表面Ｓ
に供給すると共に、裏面側供給口２ｃから裏面側ガスを
シリコンウェーハＷの裏面Ｒに供給した状態で、１１５
０℃以上の高温でＲＴＡ(Rapid Thermal Annealing)等
の短時間の急速加熱・急冷を行う。
【００２２】上記熱処理により、表面Ｓには、格子間シ
リコンが優勢に注入されると共に酸素外方拡散が生じて
ＤＺ層（無欠陥層）が形成され、裏面Ｒには、空孔が優
勢に注入される。さらに、上記熱処理後に該熱処理より
低い温度で、空孔への酸素析出を行うために熱処理を施
す。例えば、８００℃４時間の熱処理を施すことによ
り、酸素析出核の安定を図り、さらに１０００℃１６時
間の熱処理を施すことにより、析出物の成長を行う。な
お、上記酸素析出のための熱処理を特に行わず、その後
のデバイス作製工程に伴って行われる熱処理で酸素析出
を行っても構わない。
リコンが優勢に注入されると共に酸素外方拡散が生じて
ＤＺ層（無欠陥層）が形成され、裏面Ｒには、空孔が優
勢に注入される。さらに、上記熱処理後に該熱処理より
低い温度で、空孔への酸素析出を行うために熱処理を施
す。例えば、８００℃４時間の熱処理を施すことによ
り、酸素析出核の安定を図り、さらに１０００℃１６時
間の熱処理を施すことにより、析出物の成長を行う。な
お、上記酸素析出のための熱処理を特に行わず、その後
のデバイス作製工程に伴って行われる熱処理で酸素析出
を行っても構わない。
【００２３】これらの熱処理により、図２に示すよう
に、表面Ｓ側にはＤＺ層が形成され、内部及び裏面Ｒ側
には欠陥層（ＢＭＤ領域）が形成されたシリコンウェー
ハＷが得られる。すなわち、本実施形態によれば、シリ
コンウェーハＷの酸素濃度にかかわらず高信頼性のデバ
イス作製に十分な無欠陥層を表面Ｓに形成することがで
きると共に、裏面Ｒに高いゲッタリング能力を有する欠
陥層を同時に形成することができる。このように作製さ
れたシリコンウェーハＷは、高性能なデバイスの作製が
可能であり、高いゲッタリング能力が付加されている。
に、表面Ｓ側にはＤＺ層が形成され、内部及び裏面Ｒ側
には欠陥層（ＢＭＤ領域）が形成されたシリコンウェー
ハＷが得られる。すなわち、本実施形態によれば、シリ
コンウェーハＷの酸素濃度にかかわらず高信頼性のデバ
イス作製に十分な無欠陥層を表面Ｓに形成することがで
きると共に、裏面Ｒに高いゲッタリング能力を有する欠
陥層を同時に形成することができる。このように作製さ
れたシリコンウェーハＷは、高性能なデバイスの作製が
可能であり、高いゲッタリング能力が付加されている。
【００２４】なお、図３は、上記シリコンウェーハの熱
処理方法を実施するための枚葉式の熱処理炉の他の例を
示すものである。該熱処理炉は、図３に示すように、シ
リコンウェーハＷの周囲を囲うように配置された円環状
のガードリング５と、シリコンウェーハＷを載置して支
持する３本の支持ピン６と、これら支持ピン６及びガー
ドリング５を内部に収納した反応室７とを備えている。
なお、反応室７の外部には、シリコンウェーハＷを加熱
するランプ（図示略）が配置されている。
処理方法を実施するための枚葉式の熱処理炉の他の例を
示すものである。該熱処理炉は、図３に示すように、シ
リコンウェーハＷの周囲を囲うように配置された円環状
のガードリング５と、シリコンウェーハＷを載置して支
持する３本の支持ピン６と、これら支持ピン６及びガー
ドリング５を内部に収納した反応室７とを備えている。
なお、反応室７の外部には、シリコンウェーハＷを加熱
するランプ（図示略）が配置されている。
【００２５】前記ガードリング１は、シリコン等で形成
されたものであり、シリコンウェーハＷの温度分布を均
一化させるためのものである。前記支持ピン６は、互い
に離間して配置され、上端部でシリコンウェーハＷの裏
面Ｒを支持するものである。前記反応室７には、シリコ
ンウェーハＷに雰囲気ガスを供給する供給口７ａ及び供
給された雰囲気ガスを排気する排気口７ｂが設けられて
いる。
されたものであり、シリコンウェーハＷの温度分布を均
一化させるためのものである。前記支持ピン６は、互い
に離間して配置され、上端部でシリコンウェーハＷの裏
面Ｒを支持するものである。前記反応室７には、シリコ
ンウェーハＷに雰囲気ガスを供給する供給口７ａ及び供
給された雰囲気ガスを排気する排気口７ｂが設けられて
いる。
【００２６】前記供給口７ａの上部には、表面側ガスの
供給源（図示略）に接続され表面側ガスを供給口７ａに
供給する表面側ガス導入口７ｃが設けられ、供給口７ａ
の下部には、裏面側ガスの供給源（図示略）に接続され
裏面側ガスを供給口７ａに供給する裏面側ガス導入口７
ｄが設けられている。また、供給口７ａ及び排出口７ｂ
には、それらの上部と下部とを分離する仕切板として供
給側整流板８ａ及び排出側整流板８ｂが設置されてい
る。なお、供給側整流板８ａ及び排出側整流板８ｂは、
シリコンウェーハＷの高さと同じ位置に配されている。
供給源（図示略）に接続され表面側ガスを供給口７ａに
供給する表面側ガス導入口７ｃが設けられ、供給口７ａ
の下部には、裏面側ガスの供給源（図示略）に接続され
裏面側ガスを供給口７ａに供給する裏面側ガス導入口７
ｄが設けられている。また、供給口７ａ及び排出口７ｂ
には、それらの上部と下部とを分離する仕切板として供
給側整流板８ａ及び排出側整流板８ｂが設置されてい
る。なお、供給側整流板８ａ及び排出側整流板８ｂは、
シリコンウェーハＷの高さと同じ位置に配されている。
【００２７】すなわち、この熱処理炉で本実施形態の熱
処理を行う場合には、表面側ガス導入口７ｃから表面側
ガスを供給口７ａに導入すると共に、裏面側ガス導入口
７ｄから裏面側ガスを供給口７ａに導入する。このと
き、表面側ガスは、供給側整流板８ａにより供給口７ａ
の上部を流れてシリコンウェーハＷの表面Ｓ側に供給さ
れ、裏面側ガスは、供給側整流板８ａにより供給口７ａ
の下部を流れてシリコンウェーハＷの裏面Ｒ側に供給さ
れる。なお、供給された表面側ガスは、排出側整流板８
ｂにより排出口７ｂの上部を流れて排出されると共に、
供給された裏面側ガスは、排出側整流板８ｂにより排出
口７ｂの下部を流れて排出され、互いに分離されたまま
で排出される。したがって、この熱処理炉によっても、
上述した熱処理炉と同様に、シリコンウェーハＷの表面
Ｓと裏面Ｒとに異なる種類又は条件の雰囲気ガスを供給
して、表裏面に異なる熱処理を 同時に施すことができ
る。
処理を行う場合には、表面側ガス導入口７ｃから表面側
ガスを供給口７ａに導入すると共に、裏面側ガス導入口
７ｄから裏面側ガスを供給口７ａに導入する。このと
き、表面側ガスは、供給側整流板８ａにより供給口７ａ
の上部を流れてシリコンウェーハＷの表面Ｓ側に供給さ
れ、裏面側ガスは、供給側整流板８ａにより供給口７ａ
の下部を流れてシリコンウェーハＷの裏面Ｒ側に供給さ
れる。なお、供給された表面側ガスは、排出側整流板８
ｂにより排出口７ｂの上部を流れて排出されると共に、
供給された裏面側ガスは、排出側整流板８ｂにより排出
口７ｂの下部を流れて排出され、互いに分離されたまま
で排出される。したがって、この熱処理炉によっても、
上述した熱処理炉と同様に、シリコンウェーハＷの表面
Ｓと裏面Ｒとに異なる種類又は条件の雰囲気ガスを供給
して、表裏面に異なる熱処理を 同時に施すことができ
る。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明のシリコンウェーハの熱処理方法及びシリコンウ
ェーハによれば、シリコンウェーハの表面側と裏面側と
に互いに異なる種類又は条件の雰囲気ガスが供給される
ことにより、表面側と裏面側とで異なる熱処理が同時に
施された高機能なウェーハが得られる。特に、表面側に
は無欠陥層の形成に好適な雰囲気ガスを供給すると共
に、裏面側にはゲッタリングのための欠陥を形成するの
に好適な雰囲気ガスを供給することにより、表面にＤＺ
層を有すると共に同時に内部及び裏面に高いゲッタリン
グ能力を有する欠陥層を有するシリコンウェーハが得ら
れる。
本発明のシリコンウェーハの熱処理方法及びシリコンウ
ェーハによれば、シリコンウェーハの表面側と裏面側と
に互いに異なる種類又は条件の雰囲気ガスが供給される
ことにより、表面側と裏面側とで異なる熱処理が同時に
施された高機能なウェーハが得られる。特に、表面側に
は無欠陥層の形成に好適な雰囲気ガスを供給すると共
に、裏面側にはゲッタリングのための欠陥を形成するの
に好適な雰囲気ガスを供給することにより、表面にＤＺ
層を有すると共に同時に内部及び裏面に高いゲッタリン
グ能力を有する欠陥層を有するシリコンウェーハが得ら
れる。
【００２９】また、本発明のシリコンウェーハによれ
ば、熱処理により表面に無欠陥層が形成され、裏面に酸
素析出物による欠陥層が形成されているので、表面に高
信頼性のデバイスを作製することができると共に、重金
属等を裏面の欠陥層でゲッタリングすることができる。
ば、熱処理により表面に無欠陥層が形成され、裏面に酸
素析出物による欠陥層が形成されているので、表面に高
信頼性のデバイスを作製することができると共に、重金
属等を裏面の欠陥層でゲッタリングすることができる。
【図１】 本発明に係るシリコンウェーハの熱処理方法
及びシリコンウェーハの一実施形態における熱処理炉を
示す概略的な全体断面図である。
及びシリコンウェーハの一実施形態における熱処理炉を
示す概略的な全体断面図である。
【図２】 本発明に係るシリコンウェーハの熱処理方法
及びシリコンウェーハの一実施形態における熱処理後の
ウェーハ厚さ方向のＢＭＤ密度の分布を示すグラフであ
る。
及びシリコンウェーハの一実施形態における熱処理後の
ウェーハ厚さ方向のＢＭＤ密度の分布を示すグラフであ
る。
【図３】 本発明に係るシリコンウェーハの熱処理方法
及びシリコンウェーハの一実施形態における熱処理炉の
他の例を示す概略的な全体断面図である。
及びシリコンウェーハの一実施形態における熱処理炉の
他の例を示す概略的な全体断面図である。
【図４】 本発明に係るシリコンウェーハの熱処理方法
及びシリコンウェーハの従来例における熱処理後のウェ
ーハ厚さ方向のＢＭＤ密度の分布を示すグラフである。
及びシリコンウェーハの従来例における熱処理後のウェ
ーハ厚さ方向のＢＭＤ密度の分布を示すグラフである。
【符号の説明】 １ サセプタ ２、７ 反応室 ２ａ 表面側供給口 ２ｃ 裏面側供給口 ５ ガードリング ６ 支持ピン ７ｃ 表面側ガス導入口 ７ｄ 裏面側ガス導入口 Ｗ シリコンウェーハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 嘉信 東京都千代田区大手町一丁目５番１号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 Ｆターム(参考） 4G077 AA02 AB01 BB03 CF10 FE02 5F045 AC11 BB14 DP04 DQ11 EE02 EE14 EK11 EM02 HA06
Claims (6)
- 【請求項１】 シリコンウェーハを雰囲気ガス中で熱処
理するシリコンウェーハの熱処理方法であって、 前記シリコンウェーハの表面側と裏面側とに互いに異な
る種類又は条件の前記雰囲気ガスを供給することを特徴
とするシリコンウェーハの熱処理方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のシリコンウェーハの熱処
理方法において、 前記表面側に供給する雰囲気ガスは、前記シリコンウェ
ーハに空孔よりも格子間シリコンを優勢に注入する種類
又は条件のガスであり、 前記裏面側に供給する雰囲気ガスは、前記シリコンウェ
ーハに格子間シリコンよりも空孔を優勢に注入する種類
又は条件のガスであることを特徴とするシリコンウェー
ハの熱処理方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のシリコンウェーハの熱処
理方法において、 前記裏面側に供給する雰囲気ガスは、窒化性ガスを含ん
でいることを特徴とするシリコンウェーハの熱処理方
法。 - 【請求項４】 請求項３記載のシリコンウェーハの熱処
理方法において、 前記表面側に供給する雰囲気ガスは、アルゴンガスを主
としたガスであり、 前記裏面側に供給する雰囲気ガスは、窒素ガスを主とし
たガスであることを特徴とするシリコンウェーハの熱処
理方法。 - 【請求項５】 熱処理により表面に無欠陥層が形成され
たシリコンウェーハであって、 請求項１から４のいずれかに記載のシリコンウェーハの
熱処理方法により前記熱処理が施されたことを特徴とす
るシリコンウェーハ。 - 【請求項６】 熱処理により表面に無欠陥層が形成され
たシリコンウェーハであって、 裏面には、酸素析出物による欠陥層が形成されているこ
とを特徴とするシリコンウェーハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000118576A JP2001308101A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | シリコンウェーハの熱処理方法及びシリコンウェーハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000118576A JP2001308101A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | シリコンウェーハの熱処理方法及びシリコンウェーハ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001308101A true JP2001308101A (ja) | 2001-11-02 |
Family
ID=18629687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000118576A Pending JP2001308101A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | シリコンウェーハの熱処理方法及びシリコンウェーハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001308101A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002027778A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-04 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Method of heat-treating silicon wafer |
| JP2005515633A (ja) * | 2001-12-21 | 2005-05-26 | エムイーエムシー・エレクトロニック・マテリアルズ・インコーポレイテッド | 窒素／炭素安定化された酸素析出核形成中心を有する理想的酸素析出を行ったシリコンウエハおよびその製造方法 |
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-
2000
- 2000-04-19 JP JP2000118576A patent/JP2001308101A/ja active Pending
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