(57)【要約】【課題】４５０ｍｍ以上の大口径ウェーハの表面のみにエピタキシャル膜を成長させた際に、ウェーハの反りを低減可能で、かつ高いエクストリンシックゲッタリング能力も得られるエピタキシャルシリコンウェーハおよびその製造方法を提供する。【解決手段】直径が４５０ｍｍ以上、比抵抗値が０．１Ω・ｃｍ以上の大口径で高抵抗のシリコンウェーハ１１の裏面に、エクストリンシックゲッタリング層を形成したので、エピタキシャルシリコンウェーハの反りを低減でき、高いゲッタリング能力が得られる。しかも、ドーパントがウェーハ裏面から外方拡散してデバイス形成面のエピタキシャル膜へ回り込むことで生じるオートドープ現象も抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＺ法により引き上げられたシリコン単結晶を加工して得られた直径が４５０ｍｍ以上、比抵抗値が０．１Ω・ｃｍ以上のシリコンウェーハの表面に、エピタキシャル膜を成長させたエピタキシャルシリコンウェーハであって、
前記シリコンウェーハの裏面に、エクストリンシックゲッタリング層が形成されたエピタキシャルシリコンウェーハ。
【請求項２】
ＣＺ法により引き上げられたシリコン単結晶から得られた比抵抗値が０．１Ω・ｃｍ以上、直径が４５０ｍｍ以上のシリコンウェーハの表面に、エピタキシャル膜を成長させ、
前記シリコンウェーハの裏面にエクストリンシックゲッタリング層を形成させるエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法。
【請求項３】
前記エピタキシャルシリコンウェーハの裏面の粗さを、該エピタキシャルシリコンウェーハの表面の粗さより粗くした請求項２に記載のエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法。
【請求項４】
前記エピタキシャル膜の成長時、反応ガスの成分であるトリクロロシランを９００℃〜１２００℃で水素還元する請求項２または請求項３に記載のエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法。
【請求項５】
前記エピタキシャルシリコンウェーハの表面および裏面を同時に研磨する請求項２〜請求項４のうち、何れか１項に記載のエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表面にエピタキシャル膜、裏面にエクストリンシックゲッタリング層を有したエピタキシャルシリコンウェーハおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハの製造は、まずＣＺ（チョクラルスキー）法により単結晶インゴット（シリコン単結晶）を引き上げ、このインゴットに対してスライス、面取り、ラッピング、エッチング、鏡面研磨、洗浄などの各工程を施すことで行われている。しかしながら、ウェーハの大口径化が進むほど、ＣＺ法で引き上げられた単結晶インゴットおよびこれから作製されたシリコンウェーハには、インゴット引き上げにおける技術的問題、歩留まりなどの理由により無欠陥結晶（ＣＯＰフリー結晶）を製造することが困難になると予想される。
そこで、今後は、デバイスが形成されるウェーハ表面の無欠陥化を図るため、例えば特許文献１に開示されたような気相エピタキシャル法を利用し、例えば４５０ｍｍ以上の大口径ウェーハの表面（鏡面）にエピタキシャル膜を成長させる方法が主流になると考えられる。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１１２１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エピタキシャルシリコンウェーハにおいては、バルクウェーハ（シリコンウェーハ）とエピタキシャル膜とが異素材の場合や、バルクウェーハとエピタキシャル膜とに含有されるドーパント濃度が異なる場合には、バルクウェーハを形成する原子の格子定数とエピタキシャル膜を形成する原子の格子定数とが異なるため、シリコンウェーハ、ひいてはエピタキシャルシリコンウェーハに反りが発生し易くなる。この反りは、ウェーハの大口径化に伴って増大する（特許文献１）。
【０００５】
そこで、例えばシリコンウェーハとして、ボロン濃度が２．７×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３未満の高抵抗ボロンドープ単結晶インゴット（比抵抗値０．１Ω・ｃｍ以上）から得られたものを採用した場合には、バルクウェーハの原子半径とエピタキシャル膜の原子半径との違いによる応力は小さい。そのため、デバイスが形成されるウェーハ表面のみにエピタキシャル膜を成長させても、ウェーハの大きな反りは発生しにくい。しかも、低ボロン濃度のウェーハにエピタキシャル膜を成長させるので、ドーパントがウェーハ裏面から外方拡散してデバイス形成面のエピタキシャル膜へ回り込むことで生じるオートドープ現象も抑えられる。また、ウェーハ内部のボロンはイントリンシックゲッタリング（ＩＧ）の成長核となることが知られている。しかしながら、高ボロン濃度のウェーハに比べて、低ボロン濃度のウェーハのイントリンシックゲッタリング能力は低い。
【０００６】
そこで、発明者は、鋭意研究の結果、エピタキシャルシリコンウェーハにおいて、直径が４５０ｍｍ以上で、比抵抗値が０．１Ω・ｃｍ以上（高抵抗）のシリコンウェーハの裏面に何らかの方法でエクストリンシックゲッタリング（ＥＧ）層を形成すれば、ウェーハ表面のみにエピタキシャル膜が成長したウェーハであっても、ウェーハに大きな反りは発生しにくく、かつ高いオートドープ現象の防止効果および高いゲッタリング能力が得られることを知見し、この発明を完成させた。
【０００７】
この発明は、４５０ｍｍ以上の大口径ウェーハの表面のみにエピタキシャル膜を成長させた際に、ウェーハの反りを低減することができ、かつオートドープ現象の防止効果が高く、しかも高いゲッタリング能力も得ることができるエピタキシャルシリコンウェーハおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、ＣＺ法により引き上げられたシリコン単結晶を加工して得られた直径が４５０ｍｍ以上、比抵抗値が０．１Ω・ｃｍ以上のシリコンウェーハの表面に、エピタキシャル膜を成長させたエピタキシャルシリコンウェーハであって、前記シリコンウェーハの裏面に、エクストリンシックゲッタリング層が形成されたエピタキシャルシリコンウェーハである。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、比抵抗値が０．１Ω・ｃｍ以上の高抵抗で、直径が４５０ｍｍ以上のシリコンウェーハの裏面に、エクストリンシックゲッタリング層を形成したので、直径が４５０ｍｍ以上という大口径ウェーハであっても、エピタキシャル膜の成長後、ウェーハに大きな反りが発生しにくく、かつ高いゲッタリング能力を得ることができる。しかも、ドーパントがウェーハ裏面から外方拡散してデバイス形成面のエピタキシャル膜へ回り込むことで生じるオートドープ現象も発生しない。
【００１０】
シリコンウェーハの口径は、４５０ｍｍ以上であれば任意である。
エピタキシャル膜の素材は、ウェーハと同じ単結晶シリコンを採用することができる。または、ウェーハと異なる例えばガリウム・ヒ素等でもよい。
エピタキシャル膜の厚さは、例えばバイポーラデバイス用やパワーデバイス用で数μｍ〜１５０μｍ、ＭＯＳデバイス用では１０μｍ以下である。
【００１１】
エピタキシャル法としては、気相エピタキシャル法（ＣＶＤ法）、液相エピタキシャル法、固相エピタキシャル法の何れを採用してもよい。このうち、気相エピタキシャル法としては、例えば常圧気相エピタキシャル法、減圧気相エピタキシャル法、有機金属気相エピタキシャル法等を採用することができる。気相エピタキシャル法では、例えばエピタキシャルシリコンウェーハを横置き状態（表裏面が水平な状態）でウェーハ収納部に収納する、平面視して円形で、ウェーハが１枚載置可能なサセプタが使用される。気相エピタキシャル法は、シリコンウェーハと同じ素材をエピタキシャル成長させるホモエピタキシでも、ウェーハと異なる素材（ＧａＡｓなど）をエピタキシャル成長させるヘテロエピタキシでもよい。
気相エピタキシャル成長装置は、枚葉型のものでも、複数枚のシリコンウェーハを同時に処理可能なパンケーキ型、バレル型、ホットウォール型、クラスタ型でもよい。
【００１２】
シリコンウェーハの裏面にエクストリンシックゲッタリング層を形成する方法としては、例えば、ウェーハ裏面に対するポリシリコン膜を採用することができる
【００１３】
請求項２に記載の発明は、ＣＺ法により引き上げられたシリコン単結晶から得られた比抵抗値が０．１Ω・ｃｍ以上、直径が４５０ｍｍ以上のシリコンウェーハの表面に、エピタキシャル膜を成長させ、前記シリコンウェーハの裏面にエクストリンシックゲッタリング層を形成させるエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法である。
である。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、直径が４５０ｍｍ以上、比抵抗値が０．１Ω・ｃｍ以上の高抵抗の大口径シリコンウェーハの裏面に、エクストリンシックゲッタリング層を形成する。基板とエピ層のドーパント濃度の差が小さいため、エピタキシャル膜の成長後、ウェーハに大きな反りが発生しにくい。その結果、ウェーハの反りを低減できるとともに、高いゲッタリング能力を得ることができる。しかも、ドーパントがウェーハ裏面から外方拡散してデバイス形成面のエピタキシャル膜へ回り込むことで生じるオートドープ現象も発生しない。
【００１５】
シリコンウェーハの比抵抗値を調整する方法としては、インゴット引き上げ時、ルツボ内のシリコンの溶融液中に、例えばボロン、リンなどのドーパントを添加する方法を採用することができる。その他、砒素・アンチモンなどの添加でもよい。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記エピタキシャルシリコンウェーハの裏面の粗さを、該エピタキシャルシリコンウェーハの表面の粗さより粗くした請求項２に記載のエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法である。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、エピタキシャルシリコンウェーハの裏面の粗さを、エピタキシャルシリコンウェーハの表面の粗さより粗く（大きく）したので、エピタキシャルシリコンウェーハの裏面に対して、例えば粗い研磨などの簡単なウェーハ加工を施すだけで、このウェーハ裏面にエクストリンシックゲッタリング機能を付与することができる。
【００１８】
エピタキシャルシリコンウェーハの表面（エピタキシャル膜の表面）の粗さは、原子間力顕微鏡による１μｍ×１μｍの測定面積における面粗さのＲＭＳ値で、１．２ｎｍ未満の鏡面である。一方、エピタキシャルシリコンウェーハの裏面（エクストリンシックゲッタリング層の表面）の粗さは、ＲＭＳ値で１．２ｎｍ以上０．１μｍ以下である。
エピタキシャルシリコンウェーハの好ましい表面の粗さは、ＲＭＳ値で０．３ｎｍ以上１．２ｎｍ以下である。また、エピタキシャルシリコンウェーハの好ましい裏面の粗さは、ＲＭＳ値で５０ｎｍ以上０．１μｍ以下である。
エピタキシャルシリコンウェーハの表面の粗さがＲＭＳ値で１．２ｎｍ以上では、エピタキシャル膜を気相成長することができない。また、エピタキシャルシリコンウェーハの裏面の粗さがＲＭＳ値で１．２ｎｍ未満では、例えばポリシリコンなどのＥＧ層を形成することができない。エピタキシャルシリコンウェーハの裏面の粗さがＲＭＳ値で０．１μｍを超えれば、サイト平坦度等が悪化する。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、前記エピタキシャル膜の成長時、反応ガスの成分であるトリクロロシランを９００℃〜１２００℃で水素還元する請求項２または請求項３に記載のエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法である。
トリクロロシランの水素還元温度が９００℃未満では単結晶のエピタキシャル膜が形成されないという不都合が生じる。また、１２００℃を超えればエピタキシャルウェーハにスリップラインが多発するいう不都合が生じる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、前記エピタキシャルシリコンウェーハの表面および裏面を同時に研磨する請求項２〜請求項４のうち、何れか１項に記載のエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法である。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、エピタキシャルシリコンウェーハの表面（エピタキシャル膜の表面）と、エピタキシャルシリコンウェーハの裏面（エクストリンシックゲッタリング層の表面）とを同時に研磨する。これにより、エピタキシャルシリコンウェーハの表裏面の平坦度を高め、かつこのウェーハ表裏面の研磨に要する時間を短縮し、エピタキシャルシリコンウェーハの生産性を高めることができる。
【００２２】
エピタキシャルシリコンウェーハの表裏面を同時に研磨する方法としては、上面に研磨布が展張された下定盤と、下面に研磨布が展張された上定盤との間で、エピタキシャルシリコンウェーハの表裏面を同時に研磨するサンギヤ付きの枚葉式の両面研磨方法を採用することができる。また、研磨布付きの下定盤と研磨布付きの上定盤との間で、ウェーハ保持孔にエピタキシャルシリコンウェーハが収納されたキャリアプレートに対して、自転を伴わない円運動をさせるサンギヤレスの両面研磨方法を採用してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、直径が４５０ｍｍ以上、比抵抗値が０．１Ω・ｃｍ以上の大口径で高抵抗のシリコンウェーハの裏面に、エクストリンシックゲッタリング層を形成したので、エピタキシャル膜の成長後、ウェーハに大きな反りが発生しにくい。その結果、エピタキシャルシリコンウェーハの反りを低減できるとともに、高いゲッタリング能力を得ることができる。しかも、ドーパントがウェーハ裏面から外方拡散してデバイス形成面のエピタキシャル膜へ回り込むことで生じるオートドープ現象も効果的に抑えることができる。
【００２４】
また、請求項３に記載の発明によれば、エピタキシャルシリコンウェーハの裏面の粗さが、エピタキシャルシリコンウェーハの表面の粗さより大きいので、エピタキシャルシリコンウェーハの裏面に対して、簡単にエクストリンシックゲッタリング機能を付与することができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、エピタキシャルシリコンウェーハの表面と裏面とを同時に研磨するので、エピタキシャルシリコンウェーハの表裏面の平坦度を高めることができるとともに、エピタキシャルシリコンウェーハの表裏面の研磨に要する時間を短縮し、生産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１において、１０はこの発明の実施例１に係るエピタキシャルシリコンウェーハである。エピタキシャルシリコンウェーハ１０は、ＣＺ法により引き上げられたシリコン単結晶を加工して得られた直径が４５０ｍｍ、ボロンドープによる比抵抗値が１．０Ω・ｃｍのシリコンウェーハ１１を本体とし、その表面のみに、気相エピタキシャル法により単結晶シリコン製のエピタキシャル膜１２が成長された２層構造のウェーハである。シリコンウェーハ１１の裏面には、ゲッタリング機能を付与するため、エクストリンシックゲッタリング層１２Ａが形成されている。
【００２８】
以下、図２のフローシートに基づき、この発明の実施例１に係るエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法を説明する。
図２のフローシートに示すように、シリコンウェーハ１１は、坩堝内でボロンが所定量ドープされたシリコンの溶融液から、ＣＺ法により単結晶シリコンインゴットの引き上げ（Ｓ１００）、その後、インゴットを多数枚のウェーハにスライスし（Ｓ１０１）、各ウェーハに対して順に面取り（Ｓ１０２）、ラッピング（Ｓ１０３）、エッチング（Ｓ１０４）、両面研磨（Ｓ１０５）を施して作製される。
【００２９】
次いで、シリコンウェーハ１１の表面にエピタキシャル膜１２、ウェーハ裏面にエクストリンシックゲッタリング層１２Ａがそれぞれ熱ＣＶＤ法により同時成長されるＥｐ膜・ＥＧ層同時成長を行い（Ｓ１０６）、その後、エピタキシャル膜１２の表面とエクストリンシックゲッタリング層１２Ａの表面（エピタキシャルシリコンウェーハ１０の裏面）とを両面研磨（Ｓ１０７）することで、エピタキシャルシリコンウェーハ１０が作製される（Ｓ１０８）。
【００３０】
以下、各工程を具体的に説明する。
インゴットの引き上げ工程（Ｓ１００）では、図３に示す結晶成長装置を用いてシリコン単結晶が成長される。製造されるシリコン単結晶の直胴部の直径は、４５０ｍｍのシリコンウェーハを形成可能な４７０ｍｍである。
図３において、４０はこの発明の実施例１に係るシリコン単結晶成長装置（以下、結晶成長装置）で、この結晶成長装置４０は、中空円筒形状のチャンバ４１を備えている。チャンバ４１は、メインチャンバ４２と、メインチャンバ４２上に連設固定され、メインチャンバ４２より小径なプルチャンバ４３とからなる。メインチャンバ４２内の中心部には、ルツボ４４が、回転および昇降が可能な支持軸（ペディスタル）４５の上に固定されている。ルツボ４４は、内側の石英ルツボ４６と外側の黒鉛ルツボ４７とを組み合わせた二重構造である。
【００３１】
ルツボ４４の外側には、加熱抵抗式のヒータ５１がルツボ４４の壁部と同心円状に配置されている。ヒータ５１の外側には、円筒状の保温筒５２がメインチャンバ４２の周側壁内面に沿って配置されている。メインチャンバ４２の底面上には、円形の保温板５３が配置されている。
ルツボ４４の中心線上には、支持軸４５と同一軸心で回転および昇降が可能な引き上げ軸（ワイヤでも可能）５５が、プルチャンバ４３を通って吊設されている。引き上げ軸５５の下端には、種結晶Ｃが装着されている。
【００３２】
次に、この結晶成長装置４０を用いたシリコン単結晶成長方法を具体的に説明する。
ルツボ４４内に結晶用シリコン原料および不純物としてのボロンを、シリコン単結晶Ｓの比抵抗値が１．０Ω・ｃｍとなる分量だけ投入する。チャンバ４１内を２５Ｔｏｒｒに減圧し、１００Ｌ／ｍｉｎのアルゴンガスを導入する。次に、ルツボ４４内の投入物をヒータ５１により溶解し、ルツボ４４内に溶融液５６を形成する。
次に、引き上げ軸５５の下端に装着された種結晶Ｃを溶融液５６に浸漬し、ルツボ４４および引き上げ軸５５を互いに逆方向へ回転させつつ、引き上げ軸５５を軸方向に引き上げ、種結晶Ｃの下方にシリコン単結晶Ｓを成長させる。これにより、ボロンドープによる比抵抗値が１．０Ω・ｃｍのシリコン単結晶（インゴット）Ｓが得られる。
【００３３】
スライス工程（Ｓ１０１）では、側面視して三角形を形成するように配置された３本のグルーブローラにワイヤが巻掛けられたワイヤソーが用いられる。このワイヤソーによりシリコン単結晶Ｓから多数枚のシリコンウェーハ１１がスライスされる。
その後の面取り工程（Ｓ１０２）では、回転中の面取り用砥石をシリコンウェーハ１１の外周部に押し付けて面取りする。
ラッピング工程（Ｓ１０３）では、両面ラッピング装置によりシリコンウェーハ１１の表裏面を同時にラッピングする。すなわち、シリコンウェーハ１１の表裏面を所定速度で回転中の上下のラップ定盤間でラッピングする。
エッチング工程（Ｓ１０４）では、エッチング槽に貯留された酸性エッチング液にラッピング後のシリコンウェーハ１１を浸漬してエッチングし、面取りおよびラッピングによるダメージを除去する。
【００３４】
両面研磨工程（Ｓ１０５）では、サンギヤレスの両面研磨装置を用い、シリコンウェーハ１１の表面を鏡面研磨すると同時に、ウェーハ裏面を鏡面より粗い面（梨地面）に研磨する。
以下、図４および図５を参照して、サンギヤレス構造の両面研磨装置の構造を具体的に説明する。
図４および図５に示すように、上定盤１２０は、上方に延びた回転軸１２ａを介して、上側回転モータ１６により水平面内で回転駆動される。また、上定盤１２０は軸線方向へ進退させる昇降装置１８により垂直方向に昇降させられる。昇降装置１８は、シリコンウェーハ１１を、その裏面を上向きにしてキャリアプレート１１０に給排する際等に使用される。なお、上定盤１２０および下定盤１３０のシリコンウェーハ１１の表裏両面に対する押圧は、上定盤１２０および下定盤１３０に組み込まれた図示しないエアバック方式等の加圧手段により行われる。下定盤１３０は、その出力軸１７ａを介して、下側回転モータ１７により水平面内で回転させられる。このキャリアプレート１１０は、そのプレート１１０自体が自転しないように、キャリア円運動機構１９によって、そのプレート１１０の表面と平行な面（水平面）内で円運動する。
【００３５】
キャリア円運動機構１９は、キャリアプレート１１０を外方から保持する環状のキャリアホルダ２０を有している。キャリア円運動機構１９とキャリアホルダ２０とは、連結構造を介して連結されている。
キャリアホルダ２０の外周部には、９０°ごとに外方へ突出した４個の軸受部２０ｂが配設されている。各軸受部２０ｂには、小径円板形状の偏心アーム２４の上面の偏心位置に突設された偏心軸２４ａが挿着されている。また、これら４個の偏心アーム２４の各下面の中心部には、回転軸２４ｂが垂設されている。これらの回転軸２４ｂは、環状の装置基体２５に９０°ごとに合計４個配設された軸受部２５ａに、それぞれ先端部を下方へ突出させた状態で挿着されている。各回転軸２４ｂの下方に突出した先端部には、それぞれスプロケット２６が固着されている。各スプロケット２６には、一連にタイミングチェーン２７が水平状態で架け渡されている。これらの４個のスプロケット２６とタイミングチェーン２７とは、４個の偏心アーム２４が同期して円運動を行うように、４本の回転軸２４ｂを同時に回転させる。
【００３６】
これらの４本の回転軸２４ｂのうち、１本の回転軸２４ｂはさらに長尺に形成されており、その先端部がスプロケット２６より下方に突出されている。この部分に動力伝達用のギヤ２８が固着されている。ギヤ２８は、円運動用モータ２９の上方へ延びる出力軸に固着された大径な駆動用のギヤ３０に噛合されている。
したがって、円運動用モータ２９を起動すると、その回転力は、ギヤ３０，２８および長尺な回転軸２４ｂに固着されたスプロケット２６を介してタイミングチェーン２７に伝達され、このタイミングチェーン２７が周転することで、他の３個のスプロケット２６を介して、４個の偏心アーム２４が同期して回転軸２４ｂを中心に水平面内で回転する。これにより、それぞれの偏心軸２４ａに一括して連結されたキャリアホルダ２０、ひいてはこのホルダ２０に保持されたキャリアプレート１１０が、このプレート１１０に平行な水平面内で、自転をともなわない円運動を行う。
【００３７】
すなわち、キャリアプレート１１０は上定盤１２０および下定盤１３０の軸線ｅから距離Ｌだけ偏心した状態を保って旋回する。このとき、距離Ｌは、偏心軸２４ａと回転軸２４ｂとの距離と同じである。上定盤１２０の下面には、シリコンウェーハ１１の上向きの裏面を研磨する研磨レートが小さい研磨布が貼張されている。一方、下定盤１３０の上面には、シリコンウェーハ１１の下向きの表面を研磨する研磨レートが大きい研磨布が貼張されている。この自転をともなわない円運動により、キャリアプレート１１０上の全ての点は、同じ大きさの小円の軌跡を描く。これにより、キャリアプレート１１０のウェーハ収納部１１ａに収納されたシリコンウェーハ１１は、その表面が鏡面仕上げ（ＲＭＳ値：１．０ｎｍ）され、かつその裏面が粗い状態（ＲＭＳ値：３．０ｎｍ）で両面研磨される。その後、シリコンウェーハ１１を無機アルカリと過酸化水素との混合液により洗浄する。
【００３８】
次に、Ｅｐ膜・ＥＧ層（Ｓ１０６）の同時成長工程を説明する。
ここでは、シリコンウェーハ１１の表面にエピタキシャル膜１２を成長させると同時に、シリコンウェーハ１１の裏面にエクストリンシックゲッタリング層１２Ａを成長させる。具体的には、両面研磨されたシリコンウェーハ１１をＣＶＤ用の炉に入れ、この炉内で水素のキャリアガスとトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ３）との混合ガスを導入し、７６０Ｔｏｒｒ、９００℃〜１２００℃の温度で水素還元する。この水素還元により生成されたシリコンがシリコンウェーハ１１の表裏面に堆積し、ウェーハ表面にエピタキシャル膜１２が、またウェーハ裏面にエクストリンシックゲッタリング層１２Ａが同時に成長される。ウェーハ表裏面が同じ条件でＣＶＤ成長にも拘わらず、ウェーハ裏面にエクストリンシックゲッタリング層１２Ａが成長されるのは、両面研磨工程（Ｓ１０５）で、ウェーハ裏面の粗さをウェーハ表面の粗さより粗く両面研磨したことによる。
【００３９】
続く、エピタキシャルシリコンウェーハ１０の同時研磨工程（Ｓ１０７）では、両面研磨工程（Ｓ１０５）で使用したサンギヤレス構造の両面研磨装置を用い、かつ同じ条件で、エピタキシャル膜１２の表面とシリコンウェーハ１１の裏面とを同時研磨する。こうして、エピタキシャルシリコンウェーハ１０が作製される（Ｓ１０８）。
【００４０】
このように、比抵抗値が０．１Ω・ｃｍで、直径が４５０ｍｍのシリコンウェーハ１１に対して、ウェーハ表面にエピタキシャル膜１２を成長させ、かつウェーハ裏面にエクストリンシックゲッタリング層１２Ａを同時に成長させるように構成したので、直径が４５０ｍｍという大口径のシリコンウェーハ１１であっても、エピタキシャル膜１２の成長時、バルクウェーハ１１の原子半径とエピタキシャル膜１２の原子半径との違いによる応力は小さい。そのため、デバイスが形成されるウェーハ表面のみにエピタキシャル膜１２を成長させても、シリコンウェーハ１１、ひいてはエピタキシャルシリコンウェーハ１０の大きな反りは発生しにくい。これにより、エピタキシャルシリコンウェーハ１０の反りを低減可能である。しかも、低ボロン濃度のシリコンウェーハ１１にエピタキシャル膜１２を成長させ、かつウェーハ裏面にエクストリンシックゲッタリング層１２Ａを成長させるように構成したので、ドーパントがシリコンウェーハ１１の裏面から外方拡散し、エピタキシャル膜１２へ回り込むことで生じるオートドープ現象も抑えられる。
【００４１】
また、サンギヤレス構造の両面研磨装置を用いて、エピタキシャル成長工程後、エピタキシャル膜１２の表面とエクストリンシックゲッタリング層１２Ａの表面とを同時に研磨するので、エピタキシャルシリコンウェーハ１０の平坦度を高めることができるとともに、研磨に要する時間を短縮し、生産性を高めることができる。
なお、エピタキシャル膜１２の表面とシリコンウェーハ１１の裏面とは、同時に研磨しなくても片面ずつ研磨してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の実施例１に係るエピタキシャルシリコンウェーハの断面図である。
【図２】この発明の実施例１に係るエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法のフローシートである。
【図３】この発明の実施例１に係るエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法で使用されるシリコン単結晶成長装置の縦断面図である。
【図４】この発明の実施例１に係るエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法で使用されるサンギヤレス構造の両面研磨装置の斜視図である。
【図５】この発明の実施例１に係るエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法で使用されるサンギヤレス構造の両面研磨装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  エピタキシャルシリコンウェーハ、
１１  シリコンウェーハ、
１２  エピタキシャル膜、
１２Ａ  エクストリンシックゲッタリング層、
Ｓ  シリコン単結晶。
【図１】
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【図２】
2010040609.tif 000004
【図３】
2010040609.tif 000005
【図４】
2010040609.tif 000006
【図５】
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