(57)【要約】【課題】再度、鏡面研磨等を行う必要がなく、デバイス活性領域における酸素濃度の低下を抑制し、かつ、デバイス活性領域の欠陥密度を大きく低減することができるシリコンウェーハの製造方法の提供。【解決手段】チョクラルスキー法により育成したシリコン単結晶インゴットからスライスされたシリコンウェーハに対して、酸化性ガス雰囲気中、１３２５℃以上１３９０℃以下の最高到達温度で急速昇降温熱処理を行う工程と、前記熱処理を行ったシリコンウェーハの半導体デバイスが形成される表面側におけるデバイス活性領域の表面部に対して、不活性ガス雰囲気中、レーザー光を照射して、１２００℃以上１３５０℃以下の最高到達温度でレーザー熱処理を行う工程と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チョクラルスキー法により育成したシリコン単結晶インゴットからスライスされたシリコンウェーハに対して、酸化性ガス雰囲気中、１３２５℃以上１３９０℃以下の最高到達温度で急速昇降温熱処理を行う工程と、
前記熱処理を行ったシリコンウェーハの半導体デバイスが形成される表面側におけるデバイス活性領域の表面部に対して、不活性ガス雰囲気中、レーザー光を照射して、１２００℃以上１３５０℃以下の最高到達温度でレーザー熱処理を行う工程と、
を備えることを特徴とするシリコンウェーハの製造方法。
【請求項２】
前記レーザー光の波長は５００ｎｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のシリコンウェーハの製造方法。
【請求項３】
前記レーザー熱処理における照射時間は、０．１ｍｓｅｃ以上１ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１又は２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】
本発明は、半導体デバイス形成用基板に使用されるシリコンウェーハの製造方法に関し、特に、チョクラルスキー法（以下、単にＣＺ法ともいう。）により育成したシリコン単結晶インゴットからスライスされたシリコンウェーハに対して、熱処理を行うことにより、シリコンウェーハの半導体デバイスが形成される表面側におけるデバイス活性領域の欠陥密度を大きく低減することができるシリコンウェーハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体デバイスの高集積化に伴い、その基板として使用されるシリコンウェーハ（以下、単にウェーハともいう。）に対する品質要求が厳しくなってきている。特に、シリコンウェーハのデバイス活性領域における欠陥密度の低減化が強く要求されている。
【０００３】
このような欠陥密度を低減化する方法として、シリコンウェーハを水素又はアルゴンあるいはその混合雰囲気で１０５０℃以上の温度領域で熱処理することで、ウェーハの欠陥発生を防止する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、近年において、デバイス活性領域がきわめて低欠陥のシリコンウェーハを高生産性でかつ簡単に作製する技術として、シリコンウェーハに、急速加熱・急速冷却熱処理（ＲＴＰ：Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓ、以下、単にＲＴＰともいう。）を施す技術が知られている。
【０００５】
例えば、ＣＺ法により製造されたシリコン基板を、窒素１００％または酸素１００％あるいは酸素と窒素の混合雰囲気下、最大保持温度を１１２５℃以上シリコンの融点以下とし、保持時間を５秒間以上として熱処理を行った後、最大保持温度から８℃／秒以上の冷却速度で急速冷却することで、ＣＺ法により製造されたシリコン基板中の酸素濃度を制御することなく、所望の酸素析出特性を有するシリコン基板を得ることができる技術が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００６】
また、ウェーハ処理に用いられるＲＴＰに使用されるプレアニール／酸化複合ステップにおいて、ウェーハを制御された温度および制御されたプレアニール時間、酸化雰囲気中に雰囲気圧で曝露することで所定の無欠陥領域深さに対応する所定の目標の熱酸化膜を得ることができる技術が知られている（例えば、特許文献３）。
【０００７】
更に、ＣＺ法により育成されたシリコン単結晶インゴットから切り出し、少なくとも、急速加熱・急速冷却熱処理装置（以下、ＲＴＰ装置ともいう。）を用いて、非酸化性雰囲気中で５℃／ｓｅｃ以上の昇温速度で１１００−１３００℃まで急速加熱し、１−６０ｓｅｃ保持後、５℃／ｓｅｃ以上の降温速度で急速冷却した被処理ウェーハにレーザー光を照射して、表面から所定深さの表層領域のみを１１００℃以上の温度で０．０１ｍｓｅｃ以上１ｓｅｃ以下の熱処理を行うことで、表面から一定の深さまで結晶欠陥の発生がないＤＺ層を均一に形成し、かつウェーハ内部には急峻なプロファイルを有する酸素析出物を高精度に確保・制御することができる技術が知られている（例えば、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２３１７２６号公報
【特許文献２】特開２０００−３１１５０号公報
【特許文献３】特開２０００−９１２５９号公報
【特許文献４】特開２００８−２８３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の熱処理技術は、熱処理時間が長時間となるため、生産性が悪く、熱処理時にスリップが発生しやすく、更に、当該熱処理時にデバイス活性領域の酸素が外方拡散するため、当該デバイス活性領域の酸素濃度が低下し、後の半導体デバイス形成工程における熱処理プロセスにおいて酸素のピンニング力が低下し、スリップが発生しやすいという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２、３に記載の熱処理技術のように雰囲気として酸素ガスを用いる場合は、雰囲気中の酸素がウェーハ表面に内方拡散するため、デバイス活性領域のウェーハ表面部における固溶酸素濃度が増加する。そのため、この表面部では、ボイド欠陥の内壁酸化膜が溶解されにくくなるため、ボイド欠陥が消滅せずに残存してしまう場合がある。この場合には、当該ＲＴＰ後に、表面部を除去するために、再度、鏡面研磨等を行う必要が出てくるため生産性が低下するという問題がある。
【００１１】
更に、特許文献４に記載の熱処理技術は、非酸化性雰囲気でＲＴＰを行うため、当該熱処理時にデバイス活性領域の酸素が外方拡散されてしまうため、当該デバイス活性領域の酸素濃度が低下し、後の半導体デバイス形成工程における熱処理プロセスにおいて酸素のピンニング力が低下し、スリップが発生しやすいという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、再度、鏡面研磨等を行う必要がなく、デバイス活性領域における酸素濃度の低下を抑制し、かつ、デバイス活性領域の欠陥密度を大きく低減することができるシリコンウェーハの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るシリコンウェーハの製造方法は、チョクラルスキー法により育成したシリコン単結晶インゴットからスライスされたシリコンウェーハに対して、酸化性ガス雰囲気中、１３２５℃以上１３９０℃以下の最高到達温度で急速昇降温熱処理（急速加熱・急速冷却熱処理と同義）を行う工程と、前記熱処理を行ったシリコンウェーハの半導体デバイスが形成される表面側におけるデバイス活性領域の表面部に対して、不活性ガス雰囲気中、レーザー光を照射して、１２００℃以上１３５０℃以下の最高到達温度でレーザー熱処理を行う工程と、を備える。
【００１４】
前記レーザー光の波長は５００ｎｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
前記レーザー熱処理における照射時間は、０．１ｍｓｅｃ以上１ｓｅｃ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、再度、鏡面研磨等を行う必要がなく、デバイス活性領域における酸素濃度の低下を抑制し、かつ、デバイス活性領域の欠陥密度を大きく低減することができるシリコンウェーハの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係わるシリコンウェーハの製造方法に用いられる急速加熱・急速冷却熱処理装置の一例の概要を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係わるシリコンウェーハの製造方法に用いられるレーザー熱処理装置の一例の概要を示す概念図である。
【図３】本実施形態に適用されるＲＴＰにおける熱処理シーケンスの一例を説明するための概念図である。
【図４】本実施形態に係るデバイス活性領域における欠陥密度低減メカニズムを説明するためのウェーハ断面図である。
【図５】試験１における各々の条件で得られたアニールウェーハに関するＬＳＴＤ密度の評価結果図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係わるシリコンウェーハの製造方法について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係わるシリコンウェーハの製造方法に用いられる急速加熱・急速冷却熱処理装置の一例の概要を示す断面図である。
【００１９】
図１に示すＲＴＰ装置１０は、ウェーハＷを収容して熱処理を施すための反応管２０と、反応管２０内に設けられ、ウェーハＷを保持するウェーハ保持部３０と、ウェーハＷを加熱する加熱部４０と、を備える。なお、ウェーハＷがウェーハ保持部３０に保持された状態では、反応管２０の内壁とウェーハＷの半導体デバイスが形成される表面Ｗ１側とで囲まれた空間である第１空間２０ａと、反応管２０の内壁とウェーハＷの裏面Ｗ２側とで囲まれた空間である第２空間２０ｂとが形成される。
【００２０】
反応管２０は、第１空間２０ａ内に第１の雰囲気ガスＦＡを供給する第１の供給口２２と、第２空間２０ｂ内に第２の雰囲気ガスＦＢを供給する第２の供給口２４と、供給した第１の雰囲気ガスＦＡを第１空間２０ａ内から排出する第１の排出口２６と、供給した第２の雰囲気ガスＦＢを第２空間２０ｂ内から排出する第２の排出口２８と、を備える。反応管２０は、例えば、石英で構成されている。
【００２１】
ウェーハ保持部３０は、ウェーハＷの裏面Ｗ２の外周部をリング状に直接的に保持するサセプタ３２と、サセプタ３２を保持すると共に、サセプタ３２を径方向に回転させる回転体３４とを備える。サセプタ３２及び回転体３４は、例えば、ＳｉＣで構成されている。
【００２２】
加熱部４０は、ウェーハ保持部３０の上方の反応管２０外に配置され、ウェーハＷを表面Ｗ１側から加熱する。加熱部４０は、例えば、複数のハロゲンランプ５０で構成されている。
【００２３】
図２は、本実施形態に係わるシリコンウェーハの製造方法に用いられるレーザー熱処理装置の一例の概要を示す概念図である。
【００２４】
図２に示すレーザー熱処理装置６０は、ウェーハＷに照射するレーザーＬａを発振させるレーザー発振器６２と、発振したレーザーＬａを変調させる変調器６４と、変調したレーザーＬａをウェーハＷ方向に反射させる反射鏡６６と、反射したレーザーＬａをチャンバ６８内に設置されたステージ７０に保持されたウェーハＷの表面Ｗ１に照射する照射レンズ７２と、を備える。チャンバ６８には、雰囲気ガスＦｃを供給する供給口７４と、雰囲気ガスＦｃを排出する排出口７６とを備える。ステージ７０はウェーハＷの表面Ｗ１方向に縦横自在に移動可能な図示しない移動手段に接続されており、ウェーハＷの表面Ｗ１全体に前記レーザーＬａを照射することができる構成となっている。
【００２５】
次に、本実施形態に係わるシリコンウェーハの製造方法についてより具体的に説明する。
【００２６】
本実施形態に係わるシリコンウェーハの製造方法は、最初に、ＣＺ法により育成したシリコン単結晶インゴットからスライス等の加工を行って得られたシリコンウェーハに対してＲＴＰを行う。
【００２７】
ＣＺ法によるシリコン単結晶インゴットの育成は周知の方法にて行う。
【００２８】
具体的には、シリコン単結晶インゴットの育成は、石英ルツボに充填した多結晶シリコンを加熱してシリコン融液とし、このシリコン融液の液面に種結晶を接触させて、種結晶と石英ルツボを回転させながら種結晶を引上げ、所望の直径まで拡径して直胴部を形成し、その後、シリコン融液から切り離すことで行う。
【００２９】
次に、こうして得られたシリコン単結晶インゴットを、周知の方法によりスライス等の加工を行ってシリコンウェーハとする。
【００３０】
具体的には、シリコン単結晶インゴットを内周刃又はワイヤソー等によりウェーハ状にスライスした後、外周部の面取り、ラッピング、エッチング、鏡面研磨等を行う。
【００３１】
次に、こうして得られた鏡面研磨されたシリコンウェーハに対して、図１に示すようなＲＴＰ装置１０を用いて、ＲＴＰを行う。
【００３２】
図３は、本実施形態に適用されるＲＴＰにおける熱処理シーケンスの一例を説明するための概念図である。
【００３３】
本実施形態に適用されるＲＴＰは、鏡面研磨されたシリコンウェーハに対して、図１に示すようなＲＴＰ装置１０を用いて、少なくともウェーハＷの半導体デバイスが形成される表面Ｗ１側が接する第１空間２０ａ内に第１の雰囲気ガスＦＡとして酸化性ガスを供給し、図３に示すような熱処理シーケンスにより１３２５℃以上１３９０℃以下の最高到達温度で行う。
【００３４】
より具体的には、温度Ｔ０（例えば、６００℃）で保持された反応管２０内に鏡面研磨されたウェーハＷを設置し、少なくともウェーハＷの半導体デバイスが形成される表面Ｗ１側が接する第１空間２０ａ内に酸化性ガスを供給し、温度Ｔ０（℃）から最高到達温度Ｔ１（℃）である１３２５℃以上１３９０℃以下まで所定の昇温速度ΔＴｕ（℃／秒）で急速加熱した後、前記最高到達温度Ｔ１（℃）で所定時間ｔ（秒）保持し、その後、最高到達温度Ｔ１（℃）から、ウェーハＷを反応管２０外に取り出す温度（例えば、温度Ｔ０（℃））まで所定の降温速度ΔＴｄ（℃／秒）で急速冷却する。
【００３５】
次に、ＲＴＰを行ったシリコンウェーハに対して、図２に示すようなレーザー熱処理装置６０を用いて、半導体デバイスが形成される表面Ｗ１側におけるデバイス活性領域の表面部に対して、不活性ガス雰囲気（好ましくはアルゴン）中、レーザー光を照射して、１２００℃以上１３５０℃以下の最高到達温度でレーザー熱処理を行う。
【００３６】
本発明に係るシリコンウェーハの製造方法は、上述したような手段を備えているため、再度、鏡面研磨等を行う必要がなく、デバイス活性領域における酸素濃度の低下を抑制し、かつ、デバイス活性領域の欠陥密度を大きく低減することができる。
【００３７】
以下、この理由について添付図面を参照して考察する。
図４は、本実施形態に係るデバイス活性領域における欠陥密度低減メカニズムを説明するためのウェーハ断面図である。
【００３８】
最初に、前記ＲＴＰにおいて、ウェーハＷの表面Ｗ１側に酸化性ガスを供給すると（図４（ａ））、雰囲気中の酸素がウェーハＷ内に内方拡散するため、ウェーハＷの表面Ｗ１に酸化膜（ＳｉＯ２）が形成されると共に、デバイス活性領域Ｄの表面部Ｄａの固溶酸素濃度が増加する。なお、表面部Ｄａに存在するボイド欠陥の内壁酸化膜は、その深さや大きさによっては溶解する場合はあるが、この深さ（表面部Ｄａ）における固溶酸素濃度が高いため、完全には溶解しない場合が多く、ボイド欠陥内に残存する。一方、デバイス活性領域Ｄの表層部Ｄｂでは、前記酸素の内方拡散による固溶酸素濃度の増加は起こらないため、もしくは固溶酸素濃度が増加する前に酸化膜が消失するため、表層部Ｄｂ内に存在するボイド欠陥の内壁酸化膜は溶解する（図４（ｂ））。
【００３９】
よって、表層部Ｄｂでは、酸化膜およびシリコン界面から発生した格子間シリコン（以下、ｉ−Ｓｉという。）が、内壁酸化膜が溶解したボイド欠陥の内部を埋めるため、ボイド欠陥を消滅させることができる。一方、表面部Ｄａでは、ボイド欠陥内に内壁酸化膜が残存しているため、前記ｉ−Ｓｉがボイド欠陥内に入り込むことができず、結果的に、表面部Ｄａにおいては、ボイド欠陥が残存してしまう（図４（ｃ））。
【００４０】
そこで、前記ＲＴＰを行った後、不活性ガス雰囲気中（好ましくはアルゴン）でボイド欠陥が残存している表面部Ｄａにレーザー熱処理を行う（図４（ｄ））。これによって表面Ｗ１の酸化膜を溶解させると共に、表面部Ｄａに残存しているボイド欠陥の内壁酸化膜を溶解させることで、ボイド欠陥の形状が変化し、さらに当該レーザー熱処理によって新たに発生したｉ−Ｓｉが、このボイド欠陥の内部を埋めるため、表面部Ｄａに残存したボイド欠陥を消滅させることができる（図４（ｅ））。また、ＲＴＰで表面部Ｄａのボイド欠陥内の内壁酸化膜が少なからず減少するため、このレーザー熱処理でより効率良くボイド欠陥の消滅が可能となる。また、レーザー熱処理は、非常に短時間の熱処理であるため、酸素の拡散はほとんど無く、前記ＲＴＰで内方拡散した酸素をほぼそのまま維持可能である。更には、酸素雰囲気ＲＴＰで形成される１００μｍオーダーの広いＤＺ層は格子間Ｓｉや空孔といった点欠陥濃度に依存するが、本発明に係るレーザー熱処理は表面部Ｄａのみの加熱であり、表面部Ｄａよりも深い領域への特性に影響を与えることなく、ボイド欠陥を消滅させたい所望の深さ領域のみを熱処理することができるという利点を有している。
【００４１】
なお、本発明でいう酸化性ガスとは、酸素１００％ガスに加え、酸素分圧が２０％以上１００％未満である混合ガスも含むものとする。なお、前記混合ガスにおける酸素ガス以外のガスは不活性ガス（好ましくはアルゴン）であることが好ましい。
前記酸素分圧が２０％未満である場合には、ウェーハＷ内に形成されるｉ−Ｓｉの量が少なくなるため、デバイス活性領域Ｄの表層部Ｄｂにおけるボイド欠陥の消滅力を高めることが難しい。
【００４２】
また、本発明でいうデバイス活性領域とは、ウェーハＷの半導体デバイスが形成される表面Ｗ１から深さ１０μｍまでの領域のことをいい、表面部とは前記表面Ｗ１から深さ１μｍまでの領域のことをいう。
【００４３】
前記ＲＴＰにおいて非酸化性ガス（例えば、アルゴン１００％ガスや水素１００％ガス）を用いる場合には、デバイス活性領域Ｄの酸素が外方拡散するため、当該デバイス活性領域Ｄにおける酸素濃度が低下するため好ましくない。
また、前記レーザー熱処理において酸化性ガスを用いる場合には、当該熱処理時にウェーハＷの表面Ｗ１に酸化膜が形成され、かつ、酸素が表面部Ｄａに内方拡散されるため、残存している表面部Ｄａのボイド欠陥の内壁酸化膜が溶解されにくくなる。従って、前記レーザー熱処理を行っても、表面部Ｄａのボイド欠陥を消滅することが難しくなるため好ましくない。
【００４４】
前記ＲＴＰにおける最高到達温度が１３２５℃未満である場合には欠陥密度を大きく低減することが難しく、また、当該温度が１３９０℃を超える場合にはＲＴＰ装置としての耐久性に問題があるため、装置としての劣化を早めてしまい、ひいては、熱処理したシリコンウェーハのデバイス特性の悪化の要因となるため好ましくない。
【００４５】
前記レーザー熱処理における最高到達温度が１２００℃未満である場合には欠陥密度を大きく低減することが難しく、また、前記温度が１３５０℃を超える場合には、レーザー熱処理において加熱した表面部Ｄａの温度は融点近くとなる。また表層部Ｄｂは加熱されないため、表面部Ｄａは表層部Ｄｂにそって固層成長する。この際に両層の界面に積層欠陥等の転位が発生する場合があるため好ましくない。
【００４６】
なお、前述した温度は、図１に示すようなＲＴＰ装置１０を用いた場合は、ウェーハ保持部３０の下方に設置された放射温度計（図示せず）により、図２に示すようなレーザー熱処理装置６０を用いた場合には、ウェーハＷの表面Ｗ１の上方に設置された放射温度計（図示せず）によりそれぞれ周知の方法で測定することができる。なお、当該放射温度計によりウェーハＷの径方向に複数点温度を測定する場合はその平均温度とすることもできる。
【００４７】
前記ＲＴＰにおいて、図１に示すようなＲＴＰ装置１０を用いる場合に、ウェーハＷの裏面Ｗ２側が接する第２空間２０ｂ内に供給する第２の雰囲気ガスＦＢは酸化性ガスでもよく、不活性ガスでもよく、また、供給しなくてもよい。
【００４８】
前記ＲＴＰにおいて、最高到達温度Ｔ１（℃）における保持時間（ｔ）は、生産性の観点から１秒以上６０秒以下であることが好ましい。
前記保持時間（ｔ）が１秒未満である場合には、保持時間（ｔ）が少ないため、デバイス活性領域において欠陥密度が低減しない可能性があるため好ましくない。
【００４９】
前記昇温速度ΔＴｕ（℃／秒）は、生産性やスリップ転位発生防止の観点から１０℃／秒以上１５０℃／秒以下であることが好ましい。また、前記降温速度ΔＴｄ（℃／秒）においても、同様な観点から１０℃／秒以上１５０℃／秒以下であることが好ましい。
【００５０】
前記レーザー光の波長は、加熱したい深さに応じて適時選択される。ただし、波長が長くウェーハ内部への侵入深さが大きい場合は、効率良くウェーハの表面部を加熱することが困難である。以上の観点から、前記レーザー光の波長は、５００ｎｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。
【００５１】
前記レーザー熱処理における照射時間は、０．１ｍｓｅｃ以上１ｓｅｃ以下であることが好ましい。
前記照射時間が０．１ｍｓｅｃ未満である場合には、照射時間が少ないため、デバイス活性領域において欠陥密度が低減しない可能性があり好ましくない。前記照射時間が１ｓｅｃを超える場合には、ウェーハへのストレスが増加しスリップ転位の発生の原因となるため好ましくない。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明は、下記実施例により限定解釈されるものではない。
（試験１）
ＣＺ法によりｖ／Ｇ（ｖ：引上速度、Ｇ：単結晶内の引上軸方向の温度勾配）を制御して空孔型点欠陥が支配的に存在する領域を有するシリコン単結晶インゴットを育成し、その後、空孔型点欠陥が支配的に存在する領域からスライスして得られた両面が鏡面研磨されたウェーハ（直径３００ｍｍ、厚さ７７５ｍｍ、酸素濃度１．１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３（ｏｌｄ−ＡＳＴＭ換算、以下同じ））に対して、図１に示すようなＲＴＰ装置１０を用いて、第１の雰囲気ガスＦＡ、第２の雰囲気ガスＦＢ共に、酸素１００％ガスを用い、保持時間ｔ（秒）を１５秒とし、温度Ｔ０を６００℃、昇温速度ΔＴｕを７５℃／秒、降温速度ΔＴｄを２５℃／秒として、最高到達温度Ｔ１を１３００℃、１３２５℃、１３５０℃、１３９０℃と変化させてそれぞれＲＴＰを行った。
【００５３】
以上の条件で得られた各々のウェーハに対して、それぞれ条件毎に、図２に示すようなレーザー熱処理装置６０を用い、レーザー波長５３２ｎｍ（レーザー侵入長：約１μｍ）、移動速度１５０ｍｍ／ｓｅｃ、処理時間：約０．７ｍｓｅｃにて、レーザー出力を変化させて、最高到達温度を１１００℃、１２００℃、１２５０℃、１３００℃、１３５０℃、１３９０℃と変化させてレーザー熱処理を行い、アニールウェーハを作製した。
【００５４】
以上の試験で得られた各々のアニールウェーハに対して、デバイス活性領域のＬＳＴＤの測定を行い、欠陥密度を算出した（以下、これをＬＳＴＤ密度という。）。このＬＳＴＤの測定は、ＬＳＴＤ（Ｌａｓｅｒ
Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ Ｄｅｆｅｃｔ）スキャナ（レイテックス社製  ＭＯ-６０１）を用い、波長６８０ｎｍ（侵入長５μｍ）の評価条件で行った。
【００５５】
図５に本試験で得られたアニールウェーハのＬＳＴＤ密度の評価結果を示す。
図５に示すように、ＲＴＰにおける最高到達温度を１３２５℃以上１３９０℃以下とし、レーザー熱処理における最高到達温度を１２００℃以上１３５０℃以下とした場合に、ＬＳＴＤ密度が大きく低減する傾向があることが認められた。なお、レーザー熱処理における１３９０℃でのＬＳＴＤ密度の大きな悪化は、レーザー侵入長である深さ１μｍの範囲とその下層との界面に発生した積層欠陥等が検出されたためと考えられる。
【００５６】
（試験２）
試験１のＲＴＰにおける雰囲気ガスを第１の雰囲気ガスＦＡ、第２の雰囲気ガスＦＢ共に、アルゴンガスとして、また、ＲＴＰの最高到達温度を１３５０℃、レーザー熱処理の最高到達温度を１３００℃として、その他は、試験１と同様な条件にてアニールウェーハを作製した。
【００５７】
（試験３）
試験１のレーザー熱処理における雰囲気ガスを酸素１００％ガスとして、また、ＲＴＰの最高到達温度を１３５０℃、レーザー熱処理の最高到達温度を１３００℃として、その他は、試験１と同様な条件にてアニールウェーハを作製した。
【００５８】
以上の試験２、３で得られた各々のアニールウェーハに対して、試験１と同様な方法にて、ＬＳＴＤの測定を行い、ＬＳＴＤ密度を算出した。
更に、試験２、３で得られたアニールウェーハ及び試験２、３と同一の熱処理条件（ＲＴＰの最高到達温度１３５０℃、レーザー熱処理の最高到達温度１３００℃）にて得られた試験１のアニールウェーハの、表面から深さ１μｍの範囲の平均酸素濃度をＳｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＳＩＭＳ）により測定した。
本試験におけるＬＳＴＤ密度及びデバイス活性領域Ｄの表面Ｗ１の酸素濃度の測定結果を、表１に示す。
【００５９】
【表１】
2011171377.tif 000003
【００６０】
表１に示すように、ＲＴＰをアルゴン雰囲気で行ったアニールウェーハ（試験２）は、ＬＳＴＤ密度の低減効果は低く、更に、デバイス活性領域Ｄの表面Ｗ１の酸素濃度も大きく低下することが認められた。また、レーザー熱処理において酸化性雰囲気で行ったアニールウェーハ（試験３）においては、ＬＳＴＤ密度の低減効果が低いことが認められた。
【符号の説明】
【００６１】
１０  ＲＴＰ装置  ２０  反応管  ３０  ウェーハ保持部  ３２  サセプタ  ３４  回転体  ４０  加熱部  ５０  ハロゲンランプ  ６０  レーザー熱処理装置  ６２  レーザー発振器  ６４  変調器  ６６  反射鏡  ６８  チャンバ  ７０  ステージ  ７２  照射レンズ  ７４  供給口  ７６  排出口  Ｌａ  レーザー光
【図１】
2011171377.tif 000004
【図２】
2011171377.tif 000005
【図３】
2011171377.tif 000006
【図４】
2011171377.tif 000007
【図５】
2011171377.tif 000008