(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に露出したボイド型欠陥および／または表面から少なくとも１０ｎｍまでの深さにボイド型欠陥を有するシリコンウエーハにエピタキシャル工程のエピタキシャル層成長前の水素ベーク後に、不活性ガスを導入して、エピタキシャル成長装置を用いて熱処理を行うことにより、前記ボイド型欠陥を消滅および／またはＳＦの発生源とならない形態とした後に、前記シリコンウエーハ表面にエピタキシャル層の成長を行うことを特徴とするエピタキシャルウエーハの製造方法。
【請求項２】
前記シリコンウエーハとして、窒素ドープされたシリコンウエーハを用いることを特徴とする請求項１に記載したエピタキシャルウエーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエピタキシャル層中に存在する結晶欠陥が従来よりも少ないエピタキシャルウエーハ用基板及びエピタキシャルウエーハ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体素子の高集積化に伴い、半導体中の結晶欠陥、特に表面および表面近傍の結晶欠陥の低減が重要になってきている。このため、結晶性に優れたエピタキシャル層（以下、単にエピ層と呼ぶことがある。）を有するエピタキシャルウエーハの需要は年々高まっている。
【０００３】
ところでエピタキシャルウエーハといえども各種結晶欠陥が存在し、これはデバイスに悪影響を及ぼし歩留まりが低下するため、これを低減する必要がある。
多結晶化したエピタキシャル層中の結晶欠陥は、エピタキシャル層を形成するエピタキシャル成長用シリコンウエーハ（以下、単に基板と呼ぶことがある。）の表面に付着していたパーティクルから発生するという報告がある（例えば、岩渕他、第４５回応用物理学関係連合講演会（１９９８春季）  ２８ａ−ＰＢ−１）。つまり、エピタキシャル層の一部が多結晶とならないためには、基板上のパーティクルを除去してからエピタキシャル成長（以下、単にエピ成長と呼ぶことがある。）を行えばよい。
【０００４】
また、基板表面に露出したボイド型の欠陥（以下、単にボイドと呼ぶことがある。）は、主にシリコン単結晶育成時に導入されるＧｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥の中の、空孔クラスターがウエーハ表面に露出したものであるが、従来からこのボイドは、エピ成長後に浅いピットになることはあっても、結晶欠陥にはならないと考えられてきた（木村他、日本結晶成長学会誌  ２４、（１９９７）４４４）。しかるに現在までにエピ積層欠陥（以後ＳＦという）と呼ばれるエピタキシャル層中の欠陥の発生原因は明らかになっておらず、その低減方法は不明であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、ＳＦ発生を低減したエピタキシャル成長用シリコンウエーハ及びエピタキシャルウエーハ並びにその製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に記載した発明は、エピタキシャル成長用シリコンウエーハであって、少なくともエピタキシャル層を成長する表面にボイド型欠陥が露出しないことを特徴とするエピタキシャル成長用シリコンウエーハである。
【０００７】
このように、少なくともエピタキシャル層を成長する表面にボイド型欠陥が露出しないエピタキシャル成長用シリコンウエーハは、エピタキシャル成長時にＳＦの発生を防止することができる。これは、ＳＦはボイド型欠陥から発生することが明らかになったので、このようなボイド型欠陥のないウエーハをエピタキシャル基板に用いればエピ層のＳＦ発生を防ぐことができるからである。
【０００８】
尚、通常のエピタキシャル工程では、エピタキシャル層を成長する直前に水素ベークが行われ、ある程度基板表面がエッチングされる。従って、本発明に記載された「エピタキシャル層を成長する表面」とは、実質的には、このような水素ベークの後で、エピタキシャル層が成長される直前の基板表面（エピタキシャル層と基板との境界面）を意味する。
【０００９】
この場合、本発明に記載したように、前記ボイド型欠陥がエピタキシャル層を成長する表面から少なくとも１０ｎｍまでの深さまで存在しないことが好ましい。
これは、エピ層が成長する直前の表面にボイド型欠陥が露出していなくても、その表面から１０ｎｍまでの深さにボイド型欠陥が存在する場合にＳＦが形成されるおそれがあるからである。
【００１０】
また、本発明に記載したように、前記エピタキシャル成長用シリコンウエーハに窒素がドープされていることが好ましい。
これは、窒素がドープされた基板を用いると、窒素の効果により、高温のエピタキシャル成長を行っても、基板のバルク部の酸素析出核が消滅することがないので、その後のデバイスプロセスにおいてゲッタリングサイトが形成され、高性能のエピタキシャルウエーハが得られるからである。
【００１１】
そして、本発明に記載したエピタキシャル成長用シリコンウエーハの表面上にエピタキシャル層が形成されていることを特徴とするエピタキシャルウエーハであれば、エピタキシャル層にＳＦが全くない、もしくは従来に比べて極めて低減された高品質なエピタキシャルウエーハとなる。
【００１２】
また本発明に記載した発明は、シリコンウエーハの表面に露出したボイド型欠陥の個数、および／またはシリコンウエーハの表面から少なくとも１０ｎｍまでの深さに存在するボイド型欠陥の個数を測定し、これらのボイド型欠陥の個数が所定値以下であるシリコンウエーハを選択し、該選択されたシリコンウエーハの表面にエピタキシャル層の成長を行うことを特徴とするエピタキシャルウエーハの製造方法である。
【００１３】
この本発明に記載の発明は、例えば同一製造ロットのウエーハから１枚または複数枚のウエーハを抜き取り、そのウエーハ表面に露出したボイド型欠陥の個数、および／またはそのウエーハ表面から少なくとも１０ｎｍまでの深さに存在するボイド型欠陥の個数を測定し、これらのボイド型欠陥が所定値以下、すなわち、ユーザーから要求されるエピタキシャルウエーハの仕様（ＳＦ数の上限値）から許容されるボイド型欠陥数を予め設定しておき、これを満足するウエーハを選択してエピタキシャル層の成長を行うことを特徴とするエピタキシャルウエーハの製造方法である。このようにすれば、エピタキシャルウエーハの製造において、不良ウエーハを低減することができるとともに、ユーザー仕様に応じたエピタキシャルウエーハ用に適したシリコン単結晶ウエーハの製造条件にフィードバックすることができる。
【００１４】
また、本発明に記載した発明は、表面に露出したボイド型欠陥および／または表面から少なくとも１０ｎｍまでの深さにボイド型欠陥を有するシリコンウエーハに熱処理を行うことにより、前記ボイド型欠陥を消滅および／またはＳＦの発生源とならない形態とした後に、前記シリコンウエーハ表面にエピタキシャル層の成長を行うことを特徴とするエピタキシャルウエーハの製造方法である。
【００１５】
このように、表面及び表面近傍にボイド型欠陥があり、エピタキシャル成長を行うとＳＦが発生してしまうウエーハであっても、エピタキシャル成長前に熱処理を行うことにより表面及び表面近傍のボイドを消滅あるいはＳＦが発生しない形態に変化させてからエピタキシャル層を形成すれば、高品質のエピタキシャルウエーハを得ることができる。このようにすれば、シリコン単結晶ウエーハの製造条件にかかわらず、エピタキシャル成長時にＳＦの発生がないエピタキシャルウエーハを得ることができる。
【００１６】
この場合、本発明に記載したように、前記熱処理として、非酸化性雰囲気下で１１００〜１３００℃の温度で熱処理を加えた後、７００℃未満に冷却することなく連続して酸化性雰囲気下で７００〜１３００℃の温度での熱処理を加えることが好ましい。
【００１７】
このような熱処理条件とすれば、初段の非酸化性雰囲気での熱処理により、ウエーハ表面の自然酸化膜と表面近傍のボイドの内壁酸化膜を外方拡散させることができるので、その後の酸化性雰囲気での熱処理において格子間シリコンを効率よく注入し、表面近傍のボイドを消滅させることができる。表面に露出しているボイドについては、酸化膜の形成により開口形状をなめらかにすることができ、その後のエピタキシャル成長においてＳＦの発生源となることを防ぐことができる。
また、初段の熱処理後に７００℃未満に温度を下げないので、ボイドへの格子間シリコン注入の障害となる内壁酸化膜の再成長を防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明に記載したように、前記熱処理を、エピタキシャル工程のエピタキシャル層成長前の水素ベーク後に、不活性ガスを導入して行うこともできる。
このようにすれば、エピタキシャル成長装置を用いて同一のエピタキシャル工程中に熱処理を組み入れることができるので非常に効率的である。
【００１９】
さらに、本発明に記載したように、前記シリコンウエーハとして、窒素ドープされたシリコンウエーハを用いることが好ましい。
このように、窒素ドープウエーハを用いれば、窒素の効果により高いゲッタリング効果を得ることができる。
【００２０】
以下、本発明についてさらに詳述するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明者らは、エピタキシャル層に発生するＳＦの発生原因を明らかにすべく、下記のような実験を行い本発明を完成させた。
【００２１】
（実験１）窒素ノンドープウエーハをエピタキシャル用基板として用いた場合
通常の引き上げ速度（約１ｍｍ／ｍｉｎ）で育成された直径８インチのＣＺシリコン単結晶ウエーハ（結晶軸方位＜１００＞、ｐ型、１０Ωｃｍ、酸素濃度１４．７ｐｐｍａ（ＪＥＩＤＡ規格））に、約４μｍのエピタキシャル層を形成したエピタキシャルウエーハを４枚作製し、このウエーハに選択エッチングを行い、レーザー光を使用した表面検査装置（テンコール社製、Ｓｕｒｆ  Ｓｃａｎ  ６２００）を用いて検出されたエピタキシャル表面のＬＰＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｐｏｉｎｔ  Ｄｅｆｅｃｔ）を光学顕微鏡で観察したところ、エピタキシャル層表面のＳＦは平均約２個／８インチウエーハ存在していた。
【００２２】
これらのエピタキシャル層表面のＳＦについて、図１（ａ）（ｂ）に示すように＜１１０＞方向から断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）観察を行った。ここで、図１（ａ）は顕微鏡観察図であり、図１（ｂ）は顕微鏡写真を基に欠陥を模式的に示した図である。そして、ウエーハに存在するＳＦの内の３つについて、図１（ａ）の楕円で囲まれた部分を拡大して観察した結果を図２（ａ）（ｂ）〜図４（ａ）（ｂ）に示す。図１と同様に各々図２（ａ）〜図４（ａ）が顕微鏡観察図であり、図２（ｂ）〜図４（ｂ）は顕微鏡写真を模式的に示した図である。いずれの場合もＳＦの頂点の下に何らかの結晶欠陥が存在していることが判る。
【００２３】
ＥＤＸ分析（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）の結果、これらは全て内壁酸化膜を有する八面体ボイドであることが分かった。また、八面体ボイドから高さ方向に１０ｎｍ程度、横方向に２０〜４０ｎｍ程度離れた位置を頂点としてＳＦが発生していることも分かった。
【００２４】
（実験２）窒素ドープウエーハを基板として用いた場合
窒素が高濃度（３×１０１４個／ｃｍ３）にドープされていることを除いては、実験１と同様の基板を用いてエピタキシャルウエーハを作製し、ＳＦに関して実験１と同様の調査を行った。
【００２５】
その結果、エピタキシャル層表面のＳＦはいずれも数個／８インチウエーハ程度存在していた。このうち、実験１と同様に３つのＳＦについて＜１１０＞方向から断面ＴＥＭ観察を行った結果を図５〜図７に示す。この断面ＴＥＭ観察によれば、窒素ノンドープの場合と同様にＳＦの直下で、ＳＦの頂点から１０〜４０ｎｍ程度離れた位置に、窒素ドープウエーハ特有の棒状、板状のボイドが観察されることがわかった。
【００２６】
実験１および実験２の結果を踏まえると、エピタキシャル層のＳＦの発生には、従来の説とは異なり、ウエーハ表面近傍のボイド型欠陥が関与していることが明白である。即ち、ＳＦ発生を低減するには、ウエーハの表面近傍にボイドが存在しなければよいことが明らかになった。
【００２７】
尚、ボイド型欠陥からＳＦが発生するメカニズムは次のように考えられる。
窒素ドープの場合、ボイドは棒状・板状で，かつ板状の切り口が２０ｎｍ×１５０ｎｍ程度なので（図８（ａ））、エピ前水素ベーク直後にエッチングによりボイドが表面に露出してピットが形成される確率が比較的高い（図８（ｂ））。この状態でエピ成長を行うと、ピット端からのエピ成長によりピットがふさがる（図８（ｃ））。その際不整合が起きて、その後のエピ成長ではＳＦとなってしまうと考えられる（図８（ｄ））。
【００２８】
一方窒素ノンドープの場合、ウエーハ表面に開口部が比較的大きく露出したボイド型欠陥（図９（ａ））であれば、エピタキシャル工程におけるエピ層成長前の水素ベークにより、その形状が丸みを帯びた幅広で浅いピットになるため（図９（ｂ））、等方性の強い条件下（例えば、ＳｉＨ２Ｃｌ２を原料とした減圧エピ成長）ではＣＯＰは消失しにくいが、異方性の強い条件下での成長（例えば、ＳｉＨＣｌ３を原料とした常圧エピ成長）により０．４μｍ程度のエピ層を形成すればＣＯＰは消失する（図９（ｃ））ことが知られている（木村他、日本結晶成長学会誌  ２４、（１９９７）４４４）。
【００２９】
しかし、窒素ノンドープウエーハ中に存在する八面体ボイドの場合は深さにより切り口の大きさが変化するので、その切り口が棒状・板状ボイドと同程度の大きさであるようなタコ壺状のピットがエピ前水素ベーク直後に形成された場合、ここからＳＦが発生すると考えられる（図９（ｄ））。
【００３０】
また、窒素ドープ、ノンドープいずれのボイド型欠陥においても、発生したＳＦの頂点はボイド型欠陥から少なくとも１０ｎｍ離れている。従って、ＳＦの発生を確実に防ぐためには、エピタキシャル層を成長する直前の表面から少なくとも１０ｎｍの深さまでボイド型欠陥が存在しないことが好ましいと考えられる。
【００３１】
以上の本発明者らの研究により、エピタキシャル層のＳＦの発生にはエピタキシャル成長用ウエーハの表面近傍に存在するボイド型欠陥が関与していることが明らかとなった。したがって、ＳＦ発生を防止するためにはエピタキシャル成長用ウエーハの表面近傍にボイド型欠陥が存在しなければよい。
【００３２】
尚、本発明で言う「ボイド型欠陥が露出しない」あるいは「ボイド型欠陥が存在しない」とは、エピタキシャル成長時にＳＦの発生源となるボイド型欠陥が露出または存在しないことを意味している。
従って、ある特定の製造条件で作製されたエピタキシャル成長用ウエーハの表面近傍に、そのようなＳＦの発生源となるボイド型欠陥が存在するか否かについては、その製造条件と同一の製造条件で作製された他のウエーハにエピタキシャル層を成長し、その表面に観察されるＬＰＤを光学顕微鏡や電子顕微鏡等で実体観察する等の手法により判断することができる。
【００３３】
実際にＳＦのないエピタキシャルウエーハを製造するためには、以下の２通りの方法が考えられる。
一つは、従来はエピタキシャル成長用ウエーハとして用いられていなかった、ウエーハ全体にボイド型欠陥が元々存在していない無欠陥ウエーハをエピタキシャル成長用ウエーハとして用い、このウエーハの表面にエピタキシャル層を成長させる方法である。このような無欠陥ウエーハには例えばＦＺウエーハを用いることができる。あるいはＣＺウエーハであっても、結晶引上げ時の条件を制御することにより無欠陥ウエーハを得ることができ、これを適用することができる。
【００３４】
もう一つの方法としては、通常の条件で製造され、ウエーハ表面及びバルク部にボイド型欠陥が存在しているＣＺウエーハを用い、これに対して熱処理を加えることにより、ボイド型欠陥を消滅させるか、あるいはボイド型欠陥をＳＦの発生源とならない形態とした後に、エピタキシャル成長を行なう方法である。
本発明は、以上の思想に基づき諸条件を精査して完成に至ったものである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施フローの一例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明のエピタキシャルシリコンウエーハを製造するためには、エピタキシャル成長用シリコンウエーハとして、ウエーハ全体にボイド型欠陥が存在していないウエーハ、もしくは少なくともエピタキシャル層を成長する表面にボイド型欠陥が露出しないウエーハを作製する。
【００３６】
ここで、ウエーハ全体にボイドが存在しないウエーハとしては、ＦＺウエーハや、ＣＺ結晶引き上げ時のＶ／Ｇ（Ｖ：引上速度、Ｇ：結晶固液界面の温度勾配）を制御して、空孔クラスターや転位クラスターの排除される条件で結晶を引き上げる方法により得られた無欠陥ＣＺウエーハ（Ｇｒｏｗｎ−ｉｎ欠陥のないウエーハ）がある。
【００３７】
このようなＦＺウエーハは主にディスクリートデバイス用にもちいられ、本願が対象としているいわゆる集積回路形成用としてのエピタキシャル成長用基板として用いられることは従来なかったものである。また、前記無欠陥ＣＺウエーハについても、低コストでエピタキシャルウエーハ並みの特性が得られる基板として開発されたものであるから、このウエーハにさらにエピタキシャル層を形成して用いるという思想は従来は全くなかったものである。
しかし、このようなウエーハをエピタキシャル成長用シリコンウエーハとして用いることにより、ＳＦの発生を防止することができる。
【００３８】
また、ＣＺウエーハについては、その結晶引き上げ条件や窒素ドープの有無によりボイドの形態（サイズや形状）が変化するので、特定の製造条件で作製されたウエーハから１枚または複数枚のウエーハを抜き取り、そのウエーハ表面に露出したボイド型欠陥の個数、および／またはそのウエーハ表面から少なくとも１０ｎｍまでの深さに存在するボイド型欠陥の個数を測定し、これらのボイド型欠陥が所定値以下、すなわち、ユーザーから要求されるエピタキシャルウエーハの仕様（ＳＦ数の上限値）から許容されるボイド型欠陥数を予め設定しておき、これを満足する場合に、この製造条件で作製されたウエーハをエピタキシャル層の成長用に用いることにすれば、不良ウエーハを低減することができる。また、製造条件（単結晶の引き上げ条件）とエピタキシャル層に発生するＳＦとの関係が求められるので、エピタキシャルウエーハ用に適したシリコン単結晶ウエーハの製造条件にフィードバックすることができる。
【００３９】
ウエーハ表面に露出したボイド型欠陥については、前述のレーザー光を用いた表面検査装置によれば、現状０．０８〜０．１μｍ程度のサイズまで測定が可能である。また、表面から１０ｎｍまでの深さに存在するボイド型欠陥については、測定対象のウエーハを熱酸化により２０ｎｍ程度の酸化膜を形成した後、エッチングで酸化膜を除去してから測定すればよい。
【００４０】
一方、上記のようにＣＺ単結晶の製造条件を限定せずに、通常のＣＺ引き上げ速度（約１ｍｍ／ｍｉｎ程度）で育成されたＣＺ単結晶から作製されたウエーハは、多かれ少なかれ必ずその表面及びバルク部にはボイドが存在している。しかし、このようなボイド型欠陥を有するウエーハであっても、ウエーハに熱処理を加えることにより、少なくともエピタキシャル層成長直前の表面にボイドが露出しないウエーハ、更には、ボイドがその表面から少なくとも深さ１０ｎｍまでの間にも存在しないウエーハとすることができる。
【００４１】
この熱処理条件を設定するには、ウエーハ表面に露出しているボイド（ピット）については、熱処理後にエピタキシャル層を形成する際にその露出形状がＳＦの発生源とならない程度のなだらかな形状のピットになればよいので、ピットの形状とＳＦの発生の関係を実験的に求めることにより熱処理条件を設定できる。
【００４２】
また、ウエーハ表面に露出していないボイド型欠陥を消滅させることができる適切な熱処理は、ウエーハ中に存在するボイドの形状やサイズに依存する。従って、熱処理を加えるウエーハの製造条件（単結晶の引き上げ条件等）を考慮して適切な熱処理条件を実験的に求めればよい。これらの熱処理を行う熱処理炉としては、特に限定されず、ヒータ加熱式のバッチ炉や、ランプ加熱式のＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）炉などが挙げられる。また、エピタキシャル成長装置を用いて、エピタキシャル工程に組み込むこともできる。
【００４３】
具体的な熱処理としては、通常、熱処理するウエーハの表面には自然酸化膜が形成されているので、まず初段熱処理として非酸化性雰囲気、好ましくは水素を含有する雰囲気で１１００℃〜１３００℃に加熱することにより、表面の自然酸化膜を除去するとともに、ボイド型欠陥の内壁酸化膜を外方拡散により除去する。１１００℃未満では、表面の自然酸化膜の除去や内壁酸化膜の外方拡散が不十分になりやすい。表面の自然酸化膜の除去は短時間で行えるので、その直後にアルゴンなどの基板へのエッチング作用のないガスに切り替えて内壁酸化膜の外方拡散を継続してもよい。これにより、表面に露出したボイド（ピット）は、表面のシリコン原子のマイグレーションによりなめらかになり、内部のボイドは内壁酸化膜が除去され、格子間シリコンを受け入れやすくなる。
【００４４】
次に、２段目の熱処理として、酸化性雰囲気で７００〜１３００℃の温度で熱処理を加える。これにより表面に熱酸化膜が形成されるので、表面のピット形状はさらになめらかになる。また、酸化の進行によりウエーハ内部には格子間シリコンが注入されるので、初段の熱処理で内壁酸化膜が除去されたボイドに効率よく格子間シリコンが注入され、ボイドが満たされる。７００℃以上であれば、ボイド消滅に充分な格子間シリコンの注入が発生する。尚、初段の熱処理後に７００℃未満の温度に一旦冷却すると、内壁酸化膜の再成長が起こるので、初段と２段目の熱処理は、７００℃未満に冷却することなく連続的に行うことが好ましい。この熱処理で形成されたウエーハ表面の酸化膜はフッ酸水溶液で除去してからエピタキシャル成長に供される。
【００４５】
また、エピタキシャル成長装置を用いて熱処理を行う場合には、エピタキシャル工程中におけるエピタキシャル層成長前の水素ベークにより表面の自然酸化膜を除去した後、雰囲気ガスをアルゴン等の不活性ガスに切り替え、不活性ガスを導入した状態で熱処理することにより、ウエーハ表面に露出していないボイド型欠陥の内壁酸化膜を効果的に外方拡散させ、シリコン原子のマイグレーションによりボイドを消滅することができる。
【００４６】
この場合、水素ベーク後の熱処理を行う雰囲気としては１００％不活性ガスに置換されていたり、不活性ガスと水素との比率が一定値に固定されている必要はなく、不活性ガスと水素ガスが混合され、その割合が時間的に変化する状態で熱処理されても構わない。尚、不活性ガスとしてアルゴンを導入した場合、Ａｒと水素ガスの比率は３：１程度が好ましい。
【００４７】
上記のような熱処理を施されたウエーハを基板として通常用いられている方法によりエピタキシャル成長を行えば、ＳＦの発生が極めて抑制されたエピタキシャルウエーハを製造できる。
【００４８】
なお、初めからボイド型欠陥のないエピタキシャル成長用シリコンウエーハを作製する場合あるいはその後の熱処理によりボイド型欠陥を消滅等させる場合のいずれの場合も、エピタキシャルウエーハのゲッタリング効果等の観点から、基板として窒素がドープされたウエーハを用いることが好ましいが、窒素をドープしたシリコン単結晶を育成するには、公知の方法によれば良い。
【００４９】
すなわち、例えばＣＺ法によりシリコン単結晶棒を育成するのであれば、あらかじめ石英ルツボ内に窒化物を入れておくか、シリコン融液中に窒化物を投入するか、雰囲気ガスを窒素を含む雰囲気等とすることによって、引き上げ結晶中に窒素をドープすることができる。この際、窒化物の量あるいは窒素ガスの濃度あるいは導入時間等を調整することによって、結晶中のドープ量を制御することが出来る。
【００５０】
【実施例】
以下に本発明の実施例を挙げて、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
１８インチ石英ルツボに原料多結晶シリコンをチャージし、直径６インチ、方位＜１００＞、導電型ｐ型のシリコン単結晶棒を引上げた。ルツボの回転速度は４ｒｐｍとし、結晶回転速度を１５ｒｐｍとした。ここで、引上げ速度を０．５４〜０．５２ｍｍ／ｍｉｎの範囲になるように制御しつつシリコン単結晶の引上げをおこない、Ｖ／Ｇ（Ｖ：引上速度、Ｇ：結晶固液界面の温度勾配）が０．１５２〜０．１４６ｍｍ２／℃・ｍｉｎとなるようにした。ここで得られたシリコン単結晶棒からウエーハを切出し、エピタキシャル成長用シリコンウエーハを４枚作製した。
【００５１】
そして、このエピタキシャル成長用シリコンウエーハの表面に約４μｍのエピタキシャル層を形成したエピタキシャルウエーハを４枚作製し、このウエーハに選択エッチングを行い、レーザー光を使用した表面検査装置（テンコール社製、Ｓｕｒｆ  Ｓｃａｎ  ６２００）を用いて検出されたエピタキシャル表面のＬＰＤを光学顕微鏡観察した。その結果、いずれのウエーハについてもエピタキシャルウエーハ全面でＳＦは観察されなかった。
【００５２】
（実施例２）
シリコン単結晶を通常の引き上げ速度（約１ｍｍ／ｍｉｎ）で窒素をドープして育成し、直径８インチのＣＺシリコン単結晶ウエーハ（結晶軸方位＜１００＞、ｐ型、１０Ωｃｍ、酸素濃度１５ｐｐｍａ（ＪＥＩＤＡ規格））、窒素濃度１×１０１４個／ｃｍ３を４枚作製した。
【００５３】
次にこれらのシリコンウエーハに対して、ヒータ加熱式のバッチ炉にて、アルゴン雰囲気下で１２００℃の温度で１時間の熱処理を行った後、ウエーハを炉から出さずに８００℃以下の温度に冷却することなく、連続して酸素雰囲気下１２００℃の温度で１０分のｗｅｔ酸化を行った。熱処理後、表面の酸化膜を除去し、このシリコンウエーハの表面のボイド型欠陥を観察してみたところ、いずれのウエーハにも、ウエーハ表面にはボイド型欠陥が発見されなかった。
【００５４】
実施例１と同様に、このエピタキシャル成長用シリコンウエーハの表面に約４μｍのエピタキシャル層を形成したエピタキシャルウエーハを４枚作製し、エピタキシャル表面のＬＰＤを光学顕微鏡で観察した。その結果、いずれのウエーハについてもエピタキシャルウエーハ全面でＳＦは観察されなかった。
【００５５】
（比較例）
窒素をドープしない以外は実施例２と同様に、シリコン単結晶を通常の引き上げ速度（約１ｍｍ／ｍｉｎ）で育成し、直径８インチのＣＺシリコン単結晶ウエーハ（結晶軸方位＜１００＞、ｐ型、１０Ωｃｍ、酸素濃度１５ｐｐｍａ（ＪＥＩＤＡ規格））を４枚作製した。
【００５６】
このエピタキシャル成長用シリコンウエーハの表面に、熱処理等は行なわず直接約４μｍのエピタキシャル層を形成したエピタキシャルウエーハを４枚作製し、エピタキシャル表面のＬＰＤを光学顕微鏡で観察した。その結果、エピタキシャル層表面のＳＦは平均約２個／８インチウエーハ存在していた。
【００５７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、ＳＦの発生が低減したエピタキシャルウエーハを製造することが可能となり、デバイス歩留まりが大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】断面ＴＥＭ観察の様子を示した図であり、（ａ）は顕微鏡観察図であり、（ｂ）は顕微鏡写真を基に欠陥を模式的に示した図である。
【図２】窒素ドープしていないウエーハについて断面ＴＥＭ観察の結果を示した拡大図であり、（ａ）は顕微鏡観察図であり、（ｂ）は顕微鏡写真を模式的に示した図である。
【図３】窒素ドープしていないウエーハについて断面ＴＥＭ観察の別の結果を示した拡大図であり、（ａ）は顕微鏡写真であり、（ｂ）は顕微鏡写真を模式的に示した図である。
【図４】窒素ドープしていないウエーハについて断面ＴＥＭ観察の他の結果を示した拡大図であり、（ａ）は顕微鏡写真であり、（ｂ）は顕微鏡写真を模式的に示した図である。
【図５】窒素ドープウエーハについて断面ＴＥＭ観察の結果を示した拡大図である。
【図６】窒素ドープウエーハについて断面ＴＥＭ観察の別の結果を示した拡大図である。
【図７】窒素ドープウエーハについて断面ＴＥＭ観察の他の結果を示した拡大図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は窒素ドープウエーハにおいて、ＳＦが形成される様子を示した説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は窒素をドープしていないウエーハにおいて、ＳＦが形成される様子を示した説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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