JPS6218710A - エピタキシヤルウエハの製造方法 - Google Patents
エピタキシヤルウエハの製造方法Info
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- JPS6218710A JPS6218710A JP15861985A JP15861985A JPS6218710A JP S6218710 A JPS6218710 A JP S6218710A JP 15861985 A JP15861985 A JP 15861985A JP 15861985 A JP15861985 A JP 15861985A JP S6218710 A JPS6218710 A JP S6218710A
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- epitaxial
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Landscapes
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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。
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〕
本発明はエピタキシャルウェハの製造方法に関し、特に
エピタキシャル層における欠陥を抑制乃至防止したエピ
タキシャルウェハの製造方法に関する。
エピタキシャル層における欠陥を抑制乃至防止したエピ
タキシャルウェハの製造方法に関する。
一般にエピタキシャルウェハは、例えばチョクラルスキ
法によって単結晶を形成した後、この単結晶を切断して
ウェハ基板を形成し、このウエノ＼基板の表面にエピタ
キシャル成長によってエピタキシャル層を形成している
。この場合、エピタキシャル成長前には、ウェハ基板に
特別な前処理は施してはいない。
法によって単結晶を形成した後、この単結晶を切断して
ウェハ基板を形成し、このウエノ＼基板の表面にエピタ
キシャル成長によってエピタキシャル層を形成している
。この場合、エピタキシャル成長前には、ウェハ基板に
特別な前処理は施してはいない。
そして、近年ではエピタキシャルウェハに形成する素子
のラフチアツブやソフトエラー等の防止を図るために、
ウェハには高濃度の電気的活性不純物を導入してその比
抵抗が０．０２Ω・Ｃｍ以下になるようにし、かつその
上でこのウェハ基板上にエピタキシャル層を薄く形成し
た構成のエピタキシャルウェハが提供されている。
のラフチアツブやソフトエラー等の防止を図るために、
ウェハには高濃度の電気的活性不純物を導入してその比
抵抗が０．０２Ω・Ｃｍ以下になるようにし、かつその
上でこのウェハ基板上にエピタキシャル層を薄く形成し
た構成のエピタキシャルウェハが提供されている。
上述した従来のエピタキシャルウェハは、エピタキシャ
ル層の厚さが１０μｍ以上の場合には特に問題が生じて
はいないが、これよりも厚さが小さくなると、素子がウ
ェハ基板とエピタキシャル層との界面に近接された位置
に形成されることになり、素子特性上の問題が生じてい
る。
ル層の厚さが１０μｍ以上の場合には特に問題が生じて
はいないが、これよりも厚さが小さくなると、素子がウ
ェハ基板とエピタキシャル層との界面に近接された位置
に形成されることになり、素子特性上の問題が生じてい
る。
即ち、上述したように比抵抗を小さくしたウェハ基板で
は、基板内に高濃度の酸素を含有しており、例えばチョ
クラルスキ法によるシリコン単結晶は、Ｉ Ｘ １０
”ａｔｏｍ／ｃｍ’程度の酸素を含んでいる。このため
、この上に成長されたエピタキシャル層は、成長直後に
おいては酸素を含んではいないが、その後の素子製造プ
ロセスの熱処理中に基板側から酸素が混入されることに
なる。混入量は高温プロセスの通過程において増加し、
その後の低温プロセスでは過飽和となり、エピタキシャ
ル層内に析出する。また、基板中の酸素を故意に析出せ
しめるために、低温で核形成を目的とするアニールを加
える場合もあり、この場合でも混入酸素は析出する傾向
にある。
は、基板内に高濃度の酸素を含有しており、例えばチョ
クラルスキ法によるシリコン単結晶は、Ｉ Ｘ １０
”ａｔｏｍ／ｃｍ’程度の酸素を含んでいる。このため
、この上に成長されたエピタキシャル層は、成長直後に
おいては酸素を含んではいないが、その後の素子製造プ
ロセスの熱処理中に基板側から酸素が混入されることに
なる。混入量は高温プロセスの通過程において増加し、
その後の低温プロセスでは過飽和となり、エピタキシャ
ル層内に析出する。また、基板中の酸素を故意に析出せ
しめるために、低温で核形成を目的とするアニールを加
える場合もあり、この場合でも混入酸素は析出する傾向
にある。
したがって、析出した酸素が原因してウェハ基板とエピ
タキシャル層との界面近傍に結晶の欠陥を発生させ、こ
れにより界面近傍に形成されている素子の特性に影響を
与え、素子の信頼性を低下させている。この問題はウェ
ハ基板をＰ型取いはＮ型のいずれの高濃度基板に構成し
た場合にも生じている。
タキシャル層との界面近傍に結晶の欠陥を発生させ、こ
れにより界面近傍に形成されている素子の特性に影響を
与え、素子の信頼性を低下させている。この問題はウェ
ハ基板をＰ型取いはＮ型のいずれの高濃度基板に構成し
た場合にも生じている。
本発明のエピタキシャルウェハの製造方法は、ウェハ基
板表面付近の固溶酸素を外方拡散させてエピタキシャル
層における欠陥の発生を防止するために、チョクラルス
キ法により形成した所要の比抵抗のシリコン単結晶から
なるウェハ基板を、１０００〜１２００℃において１時
間以上の熱処理を行った後、エピタキシャル成長により
エピタキシャル層を形成する工程を有している。
板表面付近の固溶酸素を外方拡散させてエピタキシャル
層における欠陥の発生を防止するために、チョクラルス
キ法により形成した所要の比抵抗のシリコン単結晶から
なるウェハ基板を、１０００〜１２００℃において１時
間以上の熱処理を行った後、エピタキシャル成長により
エピタキシャル層を形成する工程を有している。
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図乃至第３図は本発明方法の工程を示す模式的な図
である。
である。
先ず、第１図のように、るつぼ１内のシリコン融液２に
、電気的活性不純物としてボロンを添加し、チョクラル
スキ装置３によってシリコン単結晶４を引き上げ形成す
る。このとき、ボロンの添加量をコントロールして、シ
リコン単結晶４の比抵抗が０．０２Ω・ｃｍ以下、本例
では０．０１〜０．０２Ω・Ｃｍの範囲になるようにす
る。
、電気的活性不純物としてボロンを添加し、チョクラル
スキ装置３によってシリコン単結晶４を引き上げ形成す
る。このとき、ボロンの添加量をコントロールして、シ
リコン単結晶４の比抵抗が０．０２Ω・ｃｍ以下、本例
では０．０１〜０．０２Ω・Ｃｍの範囲になるようにす
る。
次いで、形成されたシリコン単結晶４は、第２図のよう
に、ダイヤモンドカッタ５によってスライス切断し、ウ
ェハ基板６を形成する。
に、ダイヤモンドカッタ５によってスライス切断し、ウ
ェハ基板６を形成する。
しかる上で、第３図のように、ウェハ基板６を熱処理装
置７内にセットし、ここでウェハ基板６を１０００〜１
２００℃の温度条件下で１時間以上の熱処理を行う。こ
のとき、初期の段階では空気雰囲気で熱処理を行ってウ
ェハ基板６の表面に薄くシリコン酸化膜を形成し、この
膜でウェハ基板６の表面保護を図った後に窒素やアルゴ
ン等の不活性ガス雰囲気に切り換えて最後まで熱処理を
継続する。
置７内にセットし、ここでウェハ基板６を１０００〜１
２００℃の温度条件下で１時間以上の熱処理を行う。こ
のとき、初期の段階では空気雰囲気で熱処理を行ってウ
ェハ基板６の表面に薄くシリコン酸化膜を形成し、この
膜でウェハ基板６の表面保護を図った後に窒素やアルゴ
ン等の不活性ガス雰囲気に切り換えて最後まで熱処理を
継続する。
ここでは、１１００℃で１６時間の熱処理を行っている
。
。
このように前処理としての熱処理を行った後、ウェハ基
板６に対して、ジクロロシラン法等の常法によりエピタ
キシャル成長を行い、ウェハ基板６の表面にエピタキシ
ャル層を形成し、エピタキシャルウェハを完成する。
板６に対して、ジクロロシラン法等の常法によりエピタ
キシャル成長を行い、ウェハ基板６の表面にエピタキシ
ャル層を形成し、エピタキシャルウェハを完成する。
このエピタキシャルウェハの製造方法によれば、完成さ
れたエピタキシャルウェハは、エピタキシャル成長前の
熱処理によって、ウェハ基板６表面付近の固溶酸素を外
方に拡散して酸素濃度を十分に低下させることができる
。このため、その後のエピタキシャル成長時や、更にそ
の後の工程における熱処理においても酸素が基板とエピ
タキシャル層の界面近傍に析出されることはなく、した
がってこの析出酸素が原因とされる結晶欠陥が生じるこ
ともない。
れたエピタキシャルウェハは、エピタキシャル成長前の
熱処理によって、ウェハ基板６表面付近の固溶酸素を外
方に拡散して酸素濃度を十分に低下させることができる
。このため、その後のエピタキシャル成長時や、更にそ
の後の工程における熱処理においても酸素が基板とエピ
タキシャル層の界面近傍に析出されることはなく、した
がってこの析出酸素が原因とされる結晶欠陥が生じるこ
ともない。
これにより、ラッチアンプやソフトエラー防止対策のた
めに、高濃度ウェハ基板上に薄いエピタキシャル層を形
成した構成のエピタキシャルウェハに素子を形成した場
合でも、素子特性を良好に保ってその信頼性を高いもの
に保持できる。
めに、高濃度ウェハ基板上に薄いエピタキシャル層を形
成した構成のエピタキシャルウェハに素子を形成した場
合でも、素子特性を良好に保ってその信頼性を高いもの
に保持できる。
なお、本発明者が本発明方法で構成したＤＲＡＭ（ダイ
ナミック型ＲＡＭ）と、従来方法で構成したＤＲＡＭの
ホールド時間（電荷保持時間）を比較したところ、本発
明のものでは従来に比較して４．５倍以上の向上を示し
、かつホールド不良率も２０％以上の減少を示したこと
が判明し、本発明のエピタキシャルウェハが欠陥低減に
極めて有効であることが確認された。
ナミック型ＲＡＭ）と、従来方法で構成したＤＲＡＭの
ホールド時間（電荷保持時間）を比較したところ、本発
明のものでは従来に比較して４．５倍以上の向上を示し
、かつホールド不良率も２０％以上の減少を示したこと
が判明し、本発明のエピタキシャルウェハが欠陥低減に
極めて有効であることが確認された。
以上説明したように本発明によれば、所定の不純物濃度
で形成したウニ八基板を、１０００〜１２００℃におい
て１時間以上の熱処理を行った後にエピタキシャル成長
してエピタキシャルウェハを形成しているので、熱処理
によってウェハ基板中の固溶酸素を外方拡散させ、エピ
タキシャル層中への析出を抑制乃至防止できるので、基
板とエピタキシャル層との界面における結晶欠陥の発生
を防止し、エピタキシャル層を薄く構成した半導体装置
においても、素子の信頼性を向上することができるとい
う効果がある。
で形成したウニ八基板を、１０００〜１２００℃におい
て１時間以上の熱処理を行った後にエピタキシャル成長
してエピタキシャルウェハを形成しているので、熱処理
によってウェハ基板中の固溶酸素を外方拡散させ、エピ
タキシャル層中への析出を抑制乃至防止できるので、基
板とエピタキシャル層との界面における結晶欠陥の発生
を防止し、エピタキシャル層を薄く構成した半導体装置
においても、素子の信頼性を向上することができるとい
う効果がある。
第１図乃至第３図は本発明方法を工程順に説明するため
の模式的な図である。 １・・・るつぼ、２・・・融液、３・・・チョクラルス
キ装置、４・・・シリコン単結晶、５・・・ダイヤモン
ドカッタ、６・・・ウェハ基板、７・・・熱処理装置。 ゝ（−５′
の模式的な図である。 １・・・るつぼ、２・・・融液、３・・・チョクラルス
キ装置、４・・・シリコン単結晶、５・・・ダイヤモン
ドカッタ、６・・・ウェハ基板、７・・・熱処理装置。 ゝ（−５′
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電気的活性不純物を比抵抗が０．０２Ω・ｃｍ以下
となる量まで添加しながらチョクラルスキ法によりシリ
コン単結晶を形成する工程と、このシリコン単結晶から
なるウェハ基板を、１０００〜１２００℃において１時
間以上の熱処理を行う工程と、この熱処理後のウェハ基
板にエピタキシャル成長によりエピタキシャル層を形成
する工程を含むことを特徴とするエピタキシャルウェハ
の製造方法。 ２、熱処理工程は、初期の段階では空気雰囲気で、その
後の段階では窒素或いは不活性ガス雰囲気で行う特許請
求の範囲第１項記載のエピタキシャルウェハの製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15861985A JPS6218710A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | エピタキシヤルウエハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15861985A JPS6218710A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | エピタキシヤルウエハの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6218710A true JPS6218710A (ja) | 1987-01-27 |
Family
ID=15675667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15861985A Pending JPS6218710A (ja) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | エピタキシヤルウエハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6218710A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04330760A (ja) * | 1991-02-13 | 1992-11-18 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | エピタキシャル成長層の膜厚測定方法 |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP15861985A patent/JPS6218710A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04330760A (ja) * | 1991-02-13 | 1992-11-18 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | エピタキシャル成長層の膜厚測定方法 |
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