(57)【要約】【課題】ウェーハ表層の高い完全性と、ウェーハ表層近傍での従来と同等以上のゲッタリング機能とを備えたシリコンウェーハの製造方法を提供する。【解決手段】急速加熱炉を用い、シリコンウェーハを、アンモニアあるいは窒素ガスの雰囲気下、１１５０℃で１０秒間熱処理してウェーハ内部に空孔を注入し、これに連続してウェーハを酸素ガスの雰囲気下、１１５０℃、１秒間熱処理し、高濃度の空孔や空孔クラスターに格子間シリコンを注入して対消滅させた。その直後、５０℃／秒でウェーハを急冷する。これにより、ウェーハ表層領域の品質を高め、かつ従来と同等のウェーハ表層近傍のゲッタリング機能とを備えたシリコンウェーハが得られた。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
急熱急冷が可能な急速加熱炉を用い、シリコンウェーハを、窒素を含むガスのみの雰囲気下、または該窒素を含むガスとこのガスを除く非酸化性ガスとの混合ガスの雰囲気下で、１０５０℃以上でシリコンの融点未満の温度範囲内で１秒以上熱処理し、前記シリコンウェーハの表面から該シリコンウェーハの内部に空孔を注入する第１熱処理工程と、
該第１熱処理工程と同一の前記急速加熱炉を使用してこの第１熱処理に連続し、前記急速加熱炉を用い、格子間シリコンを注入可能なガスの雰囲気下、前記シリコンウェーハを９００℃以上でシリコンの融点未満の温度範囲内で０．１秒以上熱処理することにより、前記空孔に格子間シリコンを注入して対消滅させる第２熱処理工程と、
該第２熱処理工程の直後、１０℃／秒以上の速度で前記シリコンウェーハを急冷する冷却工程とを備えたシリコンウェーハの製造方法。
【請求項２】
前記第１熱処理工程の加熱温度が、１０５０℃〜１３５０℃である請求項１に記載のシリコンウェーハの製造方法。
【請求項３】
前記シリコンウェーハは、チョクラルスキー法により成長されたシリコン単結晶の無欠陥領域から得られたものである請求項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。
【請求項４】
前記第２熱処理工程のガスが、酸素を含むガスである請求項１に記載のシリコンウェーハの製造方法。
【請求項５】
前記シリコンウェーハの表面を仕上げ研磨する請求項１〜請求項４のうち、何れか１項に記載の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】
この発明はシリコンウェーハの製造方法、詳しくはシリコンウェーハ表面から空孔を注入する熱処理手法において、ウェーハ表層の近傍に形成された微小な空孔クラスタまたは空孔が寄与した酸素クラスタによる酸素析出物核や酸素析出物の成長を抑制し、かつ金属不純物のゲッタリングも可能なシリコンウェーハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハへのデバイス形成において、熱処理による成膜工程やドライ洗浄など相当数のプロセスを繰り返して最終デバイス製品となる。このようなプロセスでは、シリコンウェーハ中に様々な金属不純物を取り込んでしまい、デバイス特性の劣化につながることは周知である。
従来、デバイスプロセスでの金属汚染をデバイス活性層から除去するため、シリコンウェーハの内部に酸素析出物を成長させ、酸素析出物により金属不純物を捕獲するイントリンシック・ゲッタリング法が提案されている（例えば特許文献１）。また、シリコンウェーハの裏面にポリシリコンを成膜させ、ポリシリコンの粒界に金属不純物を捕獲するエクストリンシック・ゲッタリング法も提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３４５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈｉｐ  Ｐａｃｋａｇｅ）デバイス用のシリコンウェーハでは、デバイス後工程により、将来的にシリコンウェーハのほとんどがその裏面から研削により除去され、最終厚みが２０μｍ以下になると予想されている。この場合、シリコンウェーハにゲッタリング能力が無くなってしまう。そのため、デバイスが形成されるウェーハ表層（デバイス活性層）の近傍に、大きいゲッタリング機能を付与したシリコンウェーハが要求されることになる。
ウェーハ表層近傍に高密度の酸素析出物を成長させる方法としては、ランプ炉を用いた急熱急冷処理によりウェーハ表層近傍に高濃度の空孔を凍結し、この凍結された空孔を利用して酸素析出物の形成を促進する方法が開発されている。従来における空孔凍結技術は、単に酸素析出の増大を目的とした処理に過ぎず、ウェーハ表層の完全性（無欠陥性）の観点からみれば、将来、デバイスとして適用可能であるのか疑問視されている。
【０００５】
ウェーハ表層の完全性を実現するには、ボイド欠陥のない（無欠陥の）シリコンウェーハが必要となる。このようなシリコンウェーハは、シリコン単結晶の育成時に固液界面の温度勾配（Ｇ）や引き上げ速度（Ｖ）などのパラメータを調整し、空孔濃度と格子間シリコンを対消滅させ、ボイド欠陥が存在しない結晶部位を成長させることで得られる。
シリコン単結晶のうち、ボイド欠陥が存在しない結晶部位において、空孔濃度がわずかに高い領域をＰｖ領域、格子間シリコン濃度がわずかに高い領域をＰｉ領域という。Ｐｖ領域では、空孔濃度が高いために適度な熱処理を施すことで、極めて小さい空孔クラスタまたは空孔が寄与した酸素クラスタが発生し、酸素析出物が成長しやすい。そのため、デバイスプロセス工程において、酸素析出物核や酸素析出物がウェーハ表層の領域に存在する可能性が高いと推察される。一方、Ｐｉ領域では、空孔濃度が低いことから、酸素析出物が発生し難い領域で、ウェーハ表層近傍に大きいゲッタリング機能を付与することにより、次世代のシリコンウェーハとしての対応が可能と考えられている。以上のことから、ウェーハ表層の高い完全性と、ウェーハ表層近傍での金属不純物のゲッタリング機能との両方を備えたシリコンウェーハを提供することが、今後の課題となっている。
【０００６】
そこで、発明者は、鋭意研究の結果、急熱急冷が可能なランプ式急速加熱炉を用い、１０００℃以上の温度領域からの急冷による空孔凍結プロセスを改善することで、ウェーハ表層領域の品質（無欠陥性）を高め、かつ従来法と同等レベルのウェーハ表層近傍のゲッタリング機能も維持したシリコンウェーハが得られることを知見し、この発明を完成させた。
この発明は、ウェーハ表層の完全性が高まり、ウェーハ表層近傍のゲッタリング機能も従来と同等以上の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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、急熱急冷が可能な急速加熱炉を用い、シリコンウェーハを、窒素を含むガスのみの雰囲気下、または該窒素を含むガスとこのガスを除く非酸化性ガスとの混合ガスの雰囲気下で、１０５０℃以上でシリコンの融点未満の温度範囲内で１秒以上熱処理し、前記シリコンウェーハの表面から該シリコンウェーハの内部に空孔を注入する第１熱処理工程と、該第１熱処理工程と同一の前記急速加熱炉を使用してこの第１熱処理に連続し、前記急速加熱炉を用い、格子間シリコンを注入可能なガスの雰囲気下、前記シリコンウェーハを９００℃以上でシリコンの融点未満の温度範囲内で０．１秒以上熱処理することにより、前記空孔に格子間シリコンを注入して対消滅させる第２熱処理工程と、該第２熱処理工程の直後、１０℃／秒以上の速度で前記シリコンウェーハを急冷する冷却工程とを備えたシリコンウェーハの製造方法である。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、まず、ランプ式急速加熱炉を用い、シリコンウェーハに対して、窒素原子を含むガスのみの雰囲気下、または、窒素原子を含むガスとこの窒素原子を含むガスを除いた非酸化性ガスとを混合して得た混合ガスの雰囲気下、加熱温度が１０５０℃以上でシリコンの融点未満の温度範囲内で１秒以上、第１熱処理を行う。この第１熱処理により、シリコンウェーハの表面からシリコンウェーハの内部に空孔が注入される。このとき、加熱温度、加熱時間のパラメータとして空孔分布が形成される。加熱温度が高ければ空孔の濃度（形成密度）は高まり、加熱時間が長ければ空孔の拡散長は長くなる。
【０００９】
第１熱処理に連続し（ウェーハを炉内から取り出さず）、ランプ式急速加熱炉を用い、シリコンウェーハを酸化性ガスの雰囲気下、９００℃以上でシリコンの融点未満の温度範囲内で０．１秒以上（例えば０．１秒〜３秒）加熱し、シリコン表面からシリコン内部に格子間シリコンを意図的に注入する第２熱処理を行う。これにより、ウェーハ表層近傍に存在する空孔と格子間シリコンとが対消滅する。
ただし、第２熱処理工程の直後、１０℃／秒以上の（降温）速度でシリコンウェーハを急冷する。このランプ式急速加熱炉を用いた急熱急冷処理により、空孔と格子間シリコンとが対消滅した領域を除く内部領域近傍には空孔が高濃度に凍結され、この凍結空孔を利用して酸素析出物の形成が促進される。その結果、ウェーハ表層の完全性が高まるとともに、ウェーハ表層近傍のゲッタリング機能も従来と同等以上となる。
【００１０】
シリコン単結晶の形状としては、例えばネック部（絞り部）、増径部（上向きコーン部）、直胴部、減径部（下向きコーン部）を有するものを採用することができる。また、ネック部がほとんどないもの、減径部が存在しないものでもよい。
シリコンウェーハの直径は任意である。例えば２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍなどである。
シリコンウェーハの表層が無欠陥な状態とは、ウェーハ表層に欠陥が全く存在しない状態か、例えばテンコール社製の表面欠陥評価装置（製品番号ＳＰ−２）などの現存する最も高性能な欠陥検出装置を使用した場合でも、ウェーハ表層に検出不可能なレベルの欠陥（０．０３μｍ以下）のみしか存在しない状態をいう。
【００１１】
急速加熱炉（ＲＴＰ：Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ）とは、ハロゲンランプなどのランプ熱源、高周波加熱方式、抵抗加熱方式またはレーザーにより急速加熱（１〜２００℃／秒、最高温度１４００℃）、急速冷却（１〜１００℃／秒）が可能な加熱炉である。
窒素原子を含むガスとしては、例えば窒素ガス、アンモニアガスなどを採用することができる。
非酸化性ガスとしては、還元性ガスである水素ガスのみ、不活性ガスのみ、水素ガスと不活性ガスとの混合ガスを採用することができる。ここでの非酸化性ガスは、窒素ガスなどの窒素原子を含むガスを含まない。
不活性ガスとしては、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトン、キセノン、ラドンを採用することができる。非酸化性ガスが水素ガスを含む場合には、シリコンウェーハ内の酸素析出物などの酸素を含む欠陥を還元する。
【００１２】
第１熱処理工程でのシリコンウェーハの加熱温度が１０５０℃未満では、酸素析出物を形成する空孔濃度が不足するという理由で、効率よく空孔をシリコンウェーハの表面からウェーハ内部へ注入することができない。また、シリコンの融点（約１４２０℃）以上であれば、ウェーハの変形やウェーハ保持部と接触している領域での温度差などによりスリップが発生し易くなる。第１熱処理工程でのシリコンウェーハの好ましい加熱温度は、１１００℃〜１３００℃である。さらに好ましくは１１５０℃〜１２５０℃である。この範囲であれば、一般的に市販されているランプ炉で対応でき、シリコンウェーハの生産性の低下を生じさせないというさらに好適な効果が得られる。
第１熱処理工程でのシリコンウェーハの加熱時間が１秒未満では、シリコンウェーハの表面から注入される空孔の濃度が不足する。また、３００秒を超えればシリコンウェーハの生産性が低下する。第１熱処理工程でのシリコンウェーハの好ましい加熱時間は５秒〜２０秒である。この範囲であれば、スリップ不良が低減する。
【００１３】
第２熱処理工程でのシリコンウェーハの加熱温度が９００℃未満では、第１熱処理工程の温度が１０５０℃以上を必要とするため、第２熱処理での降温時にシリコンウェーハの表層部に存在する空孔がクラスタ化され、第２熱処理で格子間シリコンを注入しても効果的に空孔クラスタを消滅できないという理由で、消滅できなかった空孔クラスタが新たにデバイスプロセス熱処理で酸素析出物を形成してしまう。また、シリコンの溶融温度以上であれば、シリコンウェーハが熱変形したり、スリップが発生する。第２熱処理工程でのシリコンウェーハの好ましい加熱温度は、１０００℃〜１３００℃である。さらに好ましい温度は、１１５０℃〜１２５０℃である。この範囲であれば、空孔クラスタが形成される前に格子間シリコンを注入することが可能となり、効率よく前記対消滅を行うことができること、および市販のランプ炉により対応することができる。
【００１４】
第２熱処理工程でのシリコンウェーハの加熱時間が０．１秒未満では、格子間シリコンの注入量不足とデバイス活性層となる領域まで格子間シリコンを効率よく拡散できない。なお、３秒を超えた場合には、将来的にゲッタリング層となる領域まで格子間シリコンが拡散し、酸素析出物形成が起こり難くなるおそれがある。第２熱処理工程でのシリコンウェーハの好ましい加熱時間は、処理温度に依存するものの、例えば０．１秒〜２秒である。
酸化性ガスとしては、酸素ガスの他、水蒸気などを採用することができる。また、酸化性ガスに限らず、格子間シリコンの注入が可能なガスであれば使用することができる。例えば、アルゴンガスも格子間シリコンを注入できるガスとして報告されている。しかしながら、アルゴンガスの場合には、酸素ガスなどに比べて格子間シリコンの注入濃度が圧倒的に低いので、第２熱処理工程の熱処理時間を５〜１５秒にしてもよい。
また、酸化性ガスの導入法として第１熱処理工程後（１０５０℃以上）の降温開始初期に酸化性ガスを流すことも同様の効果が得られる。この場合には第２熱処理工程は不要になる。ただし、降温速度は１０℃／秒以上が必要となる。
【００１５】
第２熱処理の処理時間は、格子間シリコンを大量に注入すれば第１熱処理で発生した空孔が対消滅するので、できるだけ短時間で処理する方が好ましい。例えば、格子間シリコンの拡散定数から、最終デバイスの活性層（ウェーハ表層）近傍まで格子間シリコンを拡散させる処理時間を設定することもできる。これにより、ウェーハ表面近傍の空孔濃度が従来法による場合に比べて低減される。そのため、高濃度の空孔、空孔クラスタや空孔起因の酸素クラスタの発生を抑制し、高品質なデバイス活性層を提供することができる。
シリコンウェーハの急冷速度が１０℃／秒未満では、対消滅してないシリコンウェーハの内部の空孔密度が低減してしまうので、後の熱処理時において酸素析出物の形成が抑制され、十分なゲッタリング効果を発揮できない。シリコンウェーハの好ましい急冷速度は、２５〜７５℃／秒である。
【００１６】
なお、第１熱処理の前に、シリコンウェーハ（特に、ＣＺウェーハ）を酸化性ガスにより熱処理することで、この熱処理によりウェーハ表面からシリコンウェーハの内部に注入された格子間シリコンを使用し、シリコンウェーハ中に存在する微小空孔クラスタを消滅させてもよい。すなわち、Ｐｖ領域からなるシリコンウェーハの場合、結晶引き上げ時にすでに微小空孔クラスタの存在する可能性を有している。そのため、あらかじめシリコンウェーハに格子間シリコンを注入可能な酸化性ガスの雰囲気下で、シリコンウェーハを熱処理することで、空孔クラスタと格子間シリコンとが対消滅する。その後、上述した第１熱処理、第２熱処理、冷却の各工程をシリコンウェーハに、順次、施してもよい。あらかじめ行われる熱処理条件としては、例えば酸素ガス雰囲気での加熱温度が１１００℃〜１３００℃、熱処理時間が１秒〜６０秒の熱処理を採用することができる。
【００１７】
従来のランプアニール炉による析出処理では、シリコンウェーハがＰｉ領域であっても、基本的にウェーハ表面近傍ではＰｖ領域と同様の性質を有している。そのため、この発明において、少なくともデバイス活性層領域をＰｉ化することは有用である。
また、シリコンウェーハの面内は必ずしもＰｉ領域のみ、Ｐｖ領域のみで構成されているわけではなく、ウェーハ面内にＰｉ領域とＰｖ領域とが混在するシリコンウェーハも存在する。このようなシリコンウェーハに対しても、この発明に従えばシリコンウェーハの全面にわたり、表面近傍はＰｉ化させることも可能である。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、前記第１熱処理工程の加熱温度が、１０５０℃〜１３５０℃である請求項１に記載のシリコンウェーハの製造方法である。
【００１９】
第１熱処理工程の加熱温度が１０５０℃未満では、空孔濃度の不足により、その後のデバイスプロセスでの熱処理時に、十分な酸素析出物の形成ができない。また、１３５０℃を超えれば、スリップ発生率の上昇や量産用ランプ炉では適用が困難となり、高温対策用として特別仕様のランプ炉が必要で、装置コストが上昇する。第１熱処理工程の好ましい加熱温度は、１１５０℃〜１２５０℃である。この範囲であれば、上述の不具合が解消される。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、前記シリコンウェーハは、チョクラルスキー法により成長されたシリコン単結晶の無欠陥領域から得られたものである請求項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である。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、シリコンウェーハとして、チョクラルスキー法により成長されたシリコン単結晶の無欠陥領域から得られたものを採用したので、ＣＯＰと呼ばれるボイド欠陥を消滅させる処理が不要であるので、生産性が向上する。
チョクラルスキー法では、まずルツボ内に結晶用シリコン原料を投入し、ルツボ内の投入物をヒータにより溶解して溶融液とし、次に引き上げ軸の下端に装着された種結晶を溶融液に浸漬する。その後、ルツボおよび引き上げ軸を回転させつつ、引き上げ軸を軸方向に引き上げ、種結晶の下方にシリコン単結晶を成長させる。その他、石英ルツボの周りに超電導磁石が配設された磁場印加方式チョクラルスキー引き上げ法（ＭＣＺ法）を採用してもよい。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、前記第２熱処理工程のガスが、酸素を含むガスである請求項１に記載のシリコンウェーハの製造方法である。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、前記シリコンウェーハの表面を仕上げ研磨する請求項１〜請求項４のうち、何れか１項に記載のシリコンウェーハの製造方法である。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載の発明によれば、急速加熱炉を用い、シリコンウェーハを、窒素を含むガスの雰囲気下で、１０５０℃以上でシリコンの融点未満の範囲内の温度で１秒以上熱処理し、ウェーハ内部に空孔を注入する（第１熱処理工程）。これに連続して第１熱処理工程で使用した急速加熱炉を用い、シリコンウェーハを酸化性ガスの雰囲気下、９００℃以上でシリコンの融点未満の範囲内の温度で０．１秒以上熱処理する。これにより、第１熱処理でシリコンウェーハの表面近傍に注入された高濃度の空孔、空孔クラスタあるいは空孔と酸素で構成されたクラスタに格子間シリコンを注入し、上記形成クラスタを消滅させる（第２熱処理工程）。第２熱処理直後、１０℃／秒以上の速度でシリコンウェーハを急冷する（冷却工程）。これにより、ウェーハ表層の完全性を高め、かつウェーハ表層近傍のゲッタリング機能も従来と同等以上のシリコンウェーハを得ることができる。
【００２５】
請求項２に記載の発明によれば、第１熱処理工程の加熱温度を１０５０℃〜１３５０℃としたので、スリップ発生率を低減できる。
【００２６】
請求項３に記載の発明によれば、シリコンウェーハとして、チョクラルスキー法により成長されたシリコン単結晶の無欠陥領域から得られたものを採用したので、ＣＯＰと呼ばれるボイド欠陥を消滅させる熱処理が不要となる。そのため、短時間の熱処理で対応でき、シリコンウェーハの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】
【００２７】
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例１】
【００２８】
この発明の実施例１に係るシリコンウェーハの製造方法を詳しく説明する。
まず、急熱急冷が可能なハロゲンランプを光源としたランプ式急速加熱炉を用い、シリコンウェーハを、アンモニアガスの雰囲気下で、１１５０℃（昇温速度約５０℃／秒）で１０秒間熱処理し、シリコンウェーハ表面から内部に空孔を注入する（第１熱処理工程）。シリコンウェーハとしては、チョクラルスキー法により育成されたシリコン単結晶から得られた、直径３００ｍｍ、初期酸素濃度１０．０×１０１７／ｃｍ３、比抵抗１０Ω・ｃｍのものが使用されている。
このとき、加熱温度、加熱時間のパラメータとして空孔分布が形成される。加熱温度が高ければ空孔の濃度（形成密度）は高まり、加熱時間が長ければ空孔の拡散長は長くなることで、より内部に空孔が拡散（注入）される。
【００２９】
次いで、シリコンウェーハを炉内から取り出すことなく第１熱処理工程に連続し、ランプ式急速加熱炉を用い、シリコンウェーハを酸化性ガスの雰囲気下、１１５０℃で１秒間熱処理することにより、シリコンウェーハの表面から格子間シリコンを注入する（第２熱処理工程）。これにより、ウェーハ表層近傍に存在する空孔と格子間シリコンとが対消滅する。
【００３０】
第２熱処理工程の直後、シリコンウェーハを１０℃／秒以上の降温速度で急冷する（冷却工程）。
このランプ式急速加熱炉を用いた急冷処理により、表層近傍の対消滅された領域以外に高濃度の空孔が凍結される。この凍結された空孔を利用して酸素析出物の形成が促進される。その結果、ウェーハ表層の完全性（無欠陥性）が高まり、ウェーハ表層近傍のゲッタリング機能も、従来と同等またはそれ以上に高めることができる。また、本熱処理後にはウェーハ表面に窒化膜が形成されているので、熱処理後のウェーハ表面もしくはウェーハ表裏両面の研磨を行うことが好ましい。ウェーハ片面の研磨量は０．５μｍ以上１５μｍ以下である。
【００３１】
次に、実施例１のシリコンウェーハの製造方法と従来法との比較試験を実際に行い、シリコンウェーハを製造したときのウェーハ表層の完全性と、ウェーハ表層近傍のゲッタリング能力との違いを報告する。
【００３２】
［使用材料］
（１）シリコンウェーハ（試験体）；
ＣＺシリコンウェーハ（Ｐｉ領域とＰｖ領域の混在したサンプル５０枚）。
【００３３】
［評価方法］
（１）ウェーハ表層の完全性の評価方法；
ここでいう無欠陥ウェーハとは、例えばテンコール社製の表面欠陥評価装置（製品番号ＳＰ−２）などの現存する最も高性能な欠陥検出装置を用いても、検出不可能なレベルの欠陥（０．０３μｍ以下）のみしか存在しないシリコンウェーハをいう。
ウェーハ表層領域の完全性評価は、ＲＩＥ評価装置によりウェーハ表面から５μｍ程度の深さまで選択的にエッチングし、その後、ウェーハ表面から深さ５μｍの領域に存在した欠陥密度を測定する。
（２）方法；
ウェーハ面内の酸素析出物の領域を観察するため、簡易的なデバイス熱シュミレーションを行う。すなわち、シリコンウェーハについて、劈開した後、ライト（Ｗｒｉｇｈｔ）エッチング溶液に３分間浸漬し、その後、光学顕微鏡を用いてウェーハの断面観察を行う。
【００３４】
［比較例１〜１２、試験例１〜１２］
まず、チョクラルスキー法により育成されたシリコン単結晶の直胴部に、外周研削、ブロック切断、スライス、面取り、ラッピング、エッチング、研磨を順次施し、直径３００ｍｍ、初期酸素濃度１０．０×１０１７／ｃｍ３、比抵抗１０Ω・ｃｍの同一ロットのシリコンウェーハを、比較例用と試験例用とで２５枚ずつ準備した。その中から、ＳＰ−２装置を用いて、ボイド欠陥が存在しない無欠陥ウェーハを２０枚ずつ抜き出した。
【００３５】
次に、これらの無欠陥ウェーハをランプアニール炉に挿入し、アンモニアガスの雰囲気下、所定温度（所定の昇温速度）、所定時間で熱処理した（第１熱処理）。次に、炉内雰囲気をアンモニアガスから酸素ガスに切り替え、同一のランプアニール炉において、所定温度、所定時間で熱処理した（第２熱処理）。その後、無欠陥ウェーハを所定の降温速度で急冷した。得られたサンプルに対して、その表面を約５μｍ仕上げ研磨した。これらの処理条件、各無欠陥ウェーハ表層の完全性評価、および、ウェーハ表層近傍のゲッタリング機能の評価を、それぞれ表１および表２に示す。
【００３６】
【表１】
2010003764.tif 000002
【００３７】
【表２】
2010003764.tif 000003
【００３８】
以上の結果、試験例１〜１２では、第１熱処理と第２熱処理とを短時間施すことで、比較例１〜１２に比べて、シリコンウェーハの表層の欠陥密度を大幅に低減することができ、かつシリコンウェーハの表層近傍に、金属不純物の捕獲に十分な量のゲッタリングサイトを成長させることができることが判明した。