(57)【要約】【課題】シリコンウエーハについて、Ｖ領域、ＯＳＦ領域、巨大転位クラスタ（ＬＳＥＰ、ＬＦＰＤ）領域、及びＣｕデポジション法により検出される欠陥領域を含まないニュートラル領域（Ｎ領域）のものであることを、迅速、容易に、かつ的確に判定することができるシリコンウエーハの評価方法を提供する。【解決手段】シリコンウエーハの評価方法であって、シリコンウェーハ中の初期酸素濃度がＸｐｐｍａ（ＡＳＴＭ’７９）であり、該ウエーハに対してドライ酸素雰囲気中９００℃から１１００℃の温度領域で２時間から４時間の酸化処理を施し、次いで前記ドライ酸素雰囲気よりも水蒸気を多く含むウエット酸素雰囲気中１１００℃から１２００℃の温度領域で１時間から２時間の酸化処理を施すことによりウエーハの表面に生成されるＯＳＦ密度がＹ個／ｃｍ２であったとき、Ｙ≦１．３Ｘ２−１０Ｘを満たすことを基準として判定を行う。【選択図】        図３
2004153083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンウエーハの評価方法であって、シリコンウェーハ中の初期酸素濃度がＸｐｐｍａ（ＡＳＴＭ’７９）であり、該ウエーハに対してドライ酸素雰囲気中９００℃から１１００℃の温度領域で２時間から４時間の酸化処理を施し、次いで前記ドライ酸素雰囲気よりも水蒸気を多く含むウエット酸素雰囲気中１１００℃から１２００℃の温度領域で１時間から２時間の酸化処理を施すことによりウエーハの表面に生成されるＯＳＦ最大密度がＹ個／ｃｍ２であったとき、Ｙ≦１．３Ｘ２−１０Ｘを満たすことを基準として判定を行うことを特徴とするシリコンウェーハの評価方法。
【請求項２】
前記評価方法による判定を、少なくとも、原料融液からシリコン単結晶インゴットを引上げる引上げ工程と、該インゴットをスライスしてシリコンウエーハを得るスライス工程と、該シリコンウエーハを鏡面化する鏡面加工工程によりシリコンウエーハを製造する際の前記スライス工程の前と前記鏡面加工工程の後の少なくともいずれかにおいて行うことを特徴とする請求項１に記載のシリコンウエーハの評価方法。
【請求項３】
前記評価方法による判定を行う前と後の少なくともいずれかにおいて、さらにグローンイン欠陥の有無の判定を行うことを特徴とする請求項２に記載のシリコンウェーハの評価方法。
【請求項４】
前記評価方法による判定を前記スライス工程の前に行い、かつ前記鏡面加工工程の後にＣｕデポジション法による評価を行うことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のシリコンウェーハの評価方法。
【請求項５】
絶縁層上にシリコン活性層が形成されてなるＳＯＩウエーハの製造方法において、前記請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のシリコンウエーハの評価方法によりＣｕデポジション法により検出される欠陥領域が存在しないＮ領域のシリコンウエーハとして判定したものを、前記ＳＯＩウエーハのシリコン活性層を形成するウエーハとして用いることを特徴とするＳＯＩウエーハの製造方法。
【請求項６】
前記ＳＯＩウエーハの製造をイオン注入剥離法により行うことを特徴とする請求項５に記載のＳＯＩウエーハの製造方法。
【請求項７】
前記シリコン活性層を形成するシリコンウエーハとして、初期酸素濃度が１５ｐｐｍａ（ＡＳＴＭ’７９）以上のものを用いることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のＳＯＩ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、シリコンウエーハの評価方法、並びにその評価方法に基づいて判定した高品質のシリコンウエーハを用いたＳＯＩウエーハの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デバイス用基板として、支持基板上にシリコン活性層（ＳＯＩ層）が形成されたＳＯＩウエーハが広く利用されている。このようなＳＯＩウエーハの製造方法として、例えば２枚のシリコンウエーハ同士を酸化膜を介して貼り合わせる貼り合わせ法が知られている。
図８は、貼り合わせ法の一つであるイオン注入剥離法によるＳＯＩウエーハの製造工程の一例を示したものである。
【０００３】
まず、最初の工程（１）では、ＳＯＩ層となるボンドウエーハ２１と支持基板となるベースウエーハ２２とを準備し、続く工程（２）では、ボンドウエーハ２１とベースウエーハ２２のうちの少なくとも一方のウエーハの表面を酸化する。ここでは、ボンドウエーハ２１を熱酸化しており、絶縁性の確保と熱処理時間とを考慮して、例えば、その表面に２ｎｍ〜３０００ｎｍの厚さの酸化膜２３を形成する。
【０００４】
工程（３）では、表面に酸化膜（絶縁層）２３を形成したボンドウエーハ２１の片側の表面から水素イオンをイオン注入する。なお、希ガスイオンあるいは水素イオンと希ガスイオンの混合ガスイオンをイオン注入してもよい。これにより、ウエーハ内部にイオンの平均進入深さにおいて表面に平行なイオン注入層２４を形成することができる。なお、この時のイオン注入層の深さは、酸化膜２３の厚さやイオン注入の際の注入加速電圧の大きさにより制御でき、最終的に形成されるＳＯＩ層の厚さに反映される。
【０００５】
工程（４）は、ボンドウエーハ２１のイオン注入された側の表面とベースウエーハ２２の表面とを酸化膜２３を介して貼り合わせる。例えば、常温の清浄な雰囲気下で２枚のウエーハ２１，２２の表面同士を接触させることにより、接着剤等を用いることなくウエーハ同士が接着する。
【０００６】
次に、工程（５）では、熱処理によりボンドウエーハ２１の一部をイオン注入層２４で剥離する。例えば、ボンドウエーハ２１とベースウエーハ２２とを貼り合わせて接着したものに対し、不活性ガス雰囲気下約５００℃以上の温度で熱処理を加えれば、結晶の再配列と気泡の凝集とによって剥離ウエーハ２５とＳＯＩウエーハ２６（ＳＯＩ層２７＋埋込み酸化膜２３＋ベースウエーハ２２）に分離される。
【０００７】
工程（６）では、ＳＯＩウエーハ２６に対して結合熱処理を加える。前記（４）の貼り合わせ工程および（５）の剥離熱処理工程で接着させたウエーハ同士の結合力では、そのままデバイス作製工程で使用するには弱いので、結合熱処理としてＳＯＩウエーハ２６に高温の熱処理を施して結合強度を十分なものとする。例えば、この熱処理は不活性ガス雰囲気下、１０５０℃〜１２００℃で３０分から２時間の範囲で行うことができる。
【０００８】
工程（７）では、ＳＯＩウエーハ２６表面に形成された酸化膜を弗酸洗浄により除去するものである。
さらに工程（８）では、必要に応じ、ＳＯＩ層２７の厚さを調整するための酸化を行い、次いで（９）工程では弗酸洗浄により酸化膜２８を除去して、ＳＯＩ層２７の厚さを調整することもできる。
以上のような工程（１）〜（９）を経て、絶縁層２３上にシリコン活性層２７が形成されてなるＳＯＩウエーハ２６を製造することができる。
【０００９】
上記のようにＳＯＩウェーハを製造する場合、ボンドウエーハとしては、これまでは通常、表面にサイズが５０ｎｍ以上の微小ピット欠陥が存在するシリコンウエーハを使用するのが一般的であった。しかし、近年、シリコン活性層の薄膜化要求が増し、これに適用できるシリコンウエーハの品質要求も厳しくなっている。
【００１０】
そこで、シリコン活性層の欠陥を低減させるものとして、エピタキシャル層を利用したものや、ＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰ等のグローンイン（Ｇｒｏｗｎ−ｉｎ）欠陥と呼ばれる単結晶成長起因の欠陥の無い、いわゆるニュートラルな領域（Ｎ領域）のシリコン単結晶を利用したものが提案されている。
【００１１】
例えば、シリコンウエーハ（ボンドウエーハ）上にエピタキシャル層を形成し、エピタキシャル層にボロンをイオン注入した後、支持基板に酸化膜を介して貼り合わせ、さらにボンドウエーハの裏面を研削研磨することによりＳＯＩウエーハを製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
しかし、このようにエピタキシャル層を形成したウエーハをボンドウエーハとして使用した場合、ＳＯＩ層の欠陥は改善されるが、エピタキシャル層を成長させる工程が増えるため、製造コストが著しく増加するという問題がある。
【００１２】
一方、ボンドウエーハとして、ＦＰＤやＣＯＰ等の微小欠陥が存在しないＮ領域で育成したシリコンウエーハを用いる場合には、シリコン単結晶の育成条件を精密に制御する必要はあるが、エピタキシャル層を形成させるような工程は不要であるという利点がある。
【００１３】
ここでＮ領域について説明しておくと、通常の結晶中固液界面近傍の温度勾配Ｇが大きい炉内構造（ホットゾーン：ＨＺ）を使用したＣＺ引上げ機で結晶軸方向に成長速度Ｖを高速から低速に変化させた場合、図９に示したような欠陥分布図として得られることが知られている。
図９においてＶ領域とは、Ｖａｃａｎｃｙ、つまりシリコン原子の不足から発生する凹部、穴のようなものが多い領域であり、Ｉ領域とは、シリコン原子が余分に存在することにより発生する転位や余分なシリコン原子の塊が多い領域のことである。そして、Ｖ領域とＩ領域の間には、原子の不足や余分が無い（少ない）ニュートラル（Ｎｅｕｔｒａｌ、以下Ｎと略記することがある）領域が存在し、また、Ｖ領域の境界近辺にはＯＳＦ（酸化誘起積層欠陥、ＯｘｉｄａｔｉｏｎＩｎｄｕｃｅｄ  Ｓｔａｃｋｉｎｇ  Ｆａｕｌｔ）と呼ばれる欠陥が、結晶成長軸に対する垂直方向の断面で見た時に、リング状に分布（以下、ＯＳＦリングということがある）していることも確認されている。
【００１４】
そして、一般には、成長速度が比較的高速の場合には、空孔型の点欠陥が集合したボイド起因とされているＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰ等のグローンイン欠陥が結晶径方向全域に高密度に存在し、これらの欠陥が存在する領域はＶ領域となる。また、成長速度の低下に伴い、ＯＳＦリングが結晶の周辺から発生し、このリングの外側に格子間シリコンが集合した転位ループ起因と考えられているＬ／Ｄ（Ｌａｒｇｅ  Ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ：格子間転位ループの略号、ＬＳＥＰＤ、ＬＦＰＤ等）の欠陥（巨大転位クラスタ）が低密度に存在し、これらの欠陥が存在する領域はＩ領域（Ｌ／Ｄ領域ということがある）となる。さらに、成長速度を低速にすると、ＯＳＦリングがウエーハの中心に収縮して消滅し、全面がＩ領域となる（図９では、結晶成長界面の面内温度分布が均一なものを用いて結晶を成長させているため、Ｖ領域とＩ領域が大きく離れている例であり、上記説明とは完全には一致していない。）。
【００１５】
そして、Ｖ領域とＩ領域の中間でＯＳＦリングの外側のＮ領域は、空孔起因のＦＰＤ、ＬＳＴＤ、ＣＯＰも、格子間シリコン起因のＬＳＥＰＤ、ＬＦＰＤも存在しない領域となる。なお、最近では、Ｎ領域をさらに分類すると、図９に示されているように、ＯＳＦリングの外側に隣接するＮｖ領域（空孔の多い領域）とＩ領域に隣接するＮｉ領域（格子間シリコンが多い領域）とがあり、Ｎｖ領域では、熱酸化処理した際に酸素析出量が多く、Ｎｉ領域では酸素析出が殆ど無いことがわかっている。
さらに、ごく最近、Ｎｖ領域にはＯＳＦ消滅直後にＣｕデポジション法により極めて微細な欠陥が検出される領域が一部存在することも分かった（例えば、特許文献４参照。）。
【００１６】
なお、Ｃｕデポジション法とは、半導体ウエーハの欠陥の位置を正確に測定し、半導体ウエーハの欠陥に対する検出限度を向上させ、より微細な欠陥に対しても正確に測定し、分析できるウエーハの評価法である。
具体的には、ウエーハ表面上に所定の厚さの絶縁膜を形成させ、前記ウエーハの表面近くに形成された欠陥部位上の絶縁膜を破壊して欠陥部位にＣｕ等の電解物質を析出（デポジション）するものである。つまり、Ｃｕデポジション法は、Ｃｕイオンが溶存する液体の中で、ウエーハ表面に形成した酸化膜に電位を印加すると、酸化膜が劣化している部位に電流が流れ、ＣｕイオンがＣｕとなって析出することを利用した評価法である。酸化膜が劣化し易い部分にはＣＯＰ等の欠陥が存在していることが知られている。
Ｃｕデポジションされたウエーハの欠陥部位は、集光灯下や直接的に肉眼で分析してその分布や密度を評価することができ、さらに顕微鏡観察、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）または走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）等でも確認することができる。
【００１７】
従来、原料融液から引き上げたシリコン単結晶インゴットをスライスしてウエーハとした場合、Ｎ領域はウエーハ面内では一部分にしか存在しなかったが、近年の技術の進歩により、引上げ速度（Ｖ）と結晶固液界面軸方向温度勾配（Ｇ）の比であるＶ／Ｇを制御することでＮ領域が横全面（ウェーハ全面）に広がった結晶が製造できるようになっている（図９参照）。
【００１８】
そこで、ＳＯＩウエーハの製造においても、前記したようにボンドウエーハとして全面Ｎ領域となるシリコン単結晶ウエーハを用いる方法が提案されている。例えば、チョクラルスキー法（ＣＺ法）によりシリコン単結晶を引上げる際、引き上げ速度Ｖと引上げ軸方向の結晶固液界面の温度勾配Ｇとの比（Ｖ／Ｇ）を所定の範囲内に制御してＮ領域のシリコン単結晶を引上げ、ボンドウエーハとして、このＮ領域のシリコンウエーハを使用したＳＯＩウエーハが提案されている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照。）。
【００１９】
【特許文献１】
特開平１０−７９４９８号公報（第４−６頁、図２）
【特許文献２】
特開２００１−１４６４９８号公報（第５−８頁）
【特許文献３】
特開２００１−４４３９８号公報（第２−４頁、図１）
【特許文献４】
特開２００２−２０１０９３号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、引き上げたシリコン単結晶インゴットが所望の領域で育成されたものであることを確認するためにＣｕデポジション法による評価（Ｃｕデポジション評価）を行うとなると、ウエーハの鏡面加工が必須である上、ウエーハ表面に酸化膜を形成させた後、Ｃｕを析出させる処理（これらの処理を「Ｃｕデポジション処理」と呼ぶ。）を行った上で分析を行う必要がある。従って、特にシリコン単結晶インゴットの引上げ直後にＣｕデポジション法により微小欠陥の有無を判定するには相当な日数を要し、リードタイムが長く、処理コストも大きいという問題がある。
【００２１】
また、例えばイオン注入剥離法によりＳＯＩウエーハを製造する際、ボンドウェーハとベースウェーハとの貼り合わせのための酸化処理及びＳＯＩ層の厚さを調整するための酸化処理を行った後、酸化膜除去のため弗酸洗浄を行う場合があるが、ボンドウエーハとしてＮ領域で育成したシリコン単結晶を用いても、ＳＯＩ層がほぼ全面あるいは局部的に破壊するという不良が発生する場合があった。特にＳＯＩ層の厚さを薄く形成したときに上記のような不良が生じることが多かった。また、将来、さらにＳＯＩ層の薄膜化が要求されるようになった場合には、このような単にＮ領域で育成したシリコンウエーハをボンドウエーハとして使用してもＳＯＩ層が著しく劣化してしまうことが懸念されるほか、ＳＯＩ層とベースウェーハの層間絶縁酸化膜の膜質を損なうという問題も予想される。
【００２２】
そこで本発明者らは、ＳＯＩウエーハを製造する際、Ｎ領域の中でも、Ｃｕデポジション法により検出される欠陥領域（以下「Ｃｕデポジション欠陥領域」という場合がある。）が存在しないＮ領域となるような条件下でシリコン単結晶インゴットを引上げ、このインゴットから得たシリコンウエーハをボンドウエーハとして用いれば、弗酸洗浄等により微小ピットが発生せずに優れた電気特性を持つＳＯＩウエーハを製造することができることを発想した。
【００２３】
本発明は前述したような問題点に鑑みてなされたもので、シリコンウエーハについて、Ｖ領域、ＯＳＦ領域、巨大転位クラスタ（ＬＳＥＰ、ＬＦＰＤ）領域、及びＣｕデポジション法により検出される欠陥領域を含まないニュートラル領域（Ｎ領域）のものであることを、迅速、容易に、かつ的確に判定することができるシリコンウエーハの評価方法を提供することを主な目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によれば、シリコンウエーハの評価方法であって、シリコンウェーハ中の初期酸素濃度がＸｐｐｍａ（ＡＳＴＭ’７９）であり、該ウエーハに対してドライ酸素雰囲気中９００℃から１１００℃の温度領域で２時間から４時間の酸化処理を施し、次いで前記ドライ酸素雰囲気よりも水蒸気を多く含むウエット酸素雰囲気中１１００℃から１２００℃の温度領域で１時間から２時間の酸化処理を施すことによりウエーハの表面に生成されるＯＳＦ最大密度がＹ個／ｃｍ２であったとき、Ｙ≦１．３Ｘ２−１０Ｘを満たすことを基準として判定を行うことを特徴とするシリコンウェーハの評価方法が提供される（請求項１）。
【００２５】
本発明者らは、Ｃｕデポジション法により検出される欠陥領域が存在しないＮ領域のシリコンウエーハのほとんどが、上記のような評価方法においてＹ≦１．３Ｘ２−１０Ｘを満たすことを見出した。従って、この評価方法に従えば、シリコンウエーハの初期酸素濃度と、２段階の熱処理後のＯＳＦ最大密度との関係から、Ｃｕデポジション法により検出される欠陥領域が存在しないＮ領域のものであることを容易に、かつ的確に判定することができる。また、このような評価方法は、必ずしも鏡面研磨が必要では無いなど、Ｃｕデポジション法に比べて処理が容易であり、処理時間及び処理コストを抑えることができる。
【００２６】
このような評価方法を適用する場面は特に限定されないが、例えば、前記評価方法による判定を、少なくとも、原料融液からシリコン単結晶インゴットを引上げる引上げ工程と、該インゴットをスライスしてシリコンウエーハを得るスライス工程と、該シリコンウエーハを鏡面化する鏡面加工工程によりシリコンウエーハを製造する際の前記スライス工程の前と前記鏡面加工工程の後の少なくともいずれかにおいて行うことができる（請求項２）。
【００２７】
例えば、引上げたシリコン単結晶インゴットをスライスする前にサンプルとして切り出したシリコンウエーハに対して前記評価方法を適用すれば、そのインゴット全体から得られるシリコンウエーハについて効率的に評価することができ、その後、スライス工程を行うか否かの判断を素早く、かつ的確に行うことができる。
一方、鏡面加工工程の後であれば、多数のウエーハの中から任意に抜き取った鏡面化ウエーハに対して評価を行うことができ、最終的な判定を素早く、かつ高い信頼性を持って行うことができる。
【００２８】
また、前記評価方法による判定を行う前と後の少なくともいずれかにおいて、さらにグローンイン欠陥の有無の判定を行うことが好ましい（請求項３）。
グローンイン欠陥が存在するＶ領域やＩ領域のシリコンウエーハも前記のようなＹ≦１．３Ｘ２−１０Ｘを満たす場合があり得るので、さらにグローンイン欠陥の有無の判定を行うことで、Ｃｕデポジション欠陥領域が存在しないＮ領域のシリコンウエーハであることをより確実に判定することができる。
【００２９】
また、前記評価方法による判定を前記スライス工程の前に行い、かつ前記鏡面加工工程の後にＣｕデポジション法による評価を行ってもよい（請求項４）。
Ｃｕデポジション法による評価を行うには鏡面加工を必須とするが、初期酸素濃度とＯＳＦ最大密度との関係を求める方法ではスライス工程の前の段階で素早く判定でき、その後、鏡面加工まで進んだ段階ではウエーハは既に鏡面化されているので、例えば任意に抜き取った鏡面ウェーハに対してＣｕデポジション法による評価を行うことで、所望の領域のシリコンウエーハであることを、一層高い信頼性を持って判定することができる。
【００３０】
さらに、本発明によれば、前記評価方法を適用したＳＯＩウエーハの製造方法が提供される。すなわち、絶縁層上にシリコン活性層が形成されてなるＳＯＩウエーハの製造方法において、前記シリコンウエーハの評価方法によりＣｕデポジション法により検出される欠陥領域が存在しないＮ領域のシリコンウエーハとして判定したものを、前記ＳＯＩウエーハのシリコン活性層を形成するウエーハとして用いることを特徴とするＳＯＩウエーハの製造方法が提供される（請求項５）。
【００３１】
このように本発明に係る評価方法によりＣｕデポジション欠陥領域が存在しないＮ領域のシリコンウエーハとして判定したものを、ＳＯＩウエーハのシリコン活性層を形成するウエーハとして用いてＳＯＩウエーハを製造すれば、例えば、シリコン活性層の厚さが２００ｎｍ以下となるような場合であっても、弗酸洗浄等により欠陥が拡大してシリコン活性層が破壊されることがなく、高品質のＳＯＩウエーハを製造することができる。
【００３２】
この場合、前記ＳＯＩウエーハの製造は、イオン注入剥離法により行うことができる（請求項６）。
前記評価方法により所望のウエーハとして判定したシリコンウエーハを用いてイオン注入剥離法によりＳＯＩウエーハの製造を行えば、シリコン活性層を極めて薄く厚さの均一なものとすることができる上、欠陥の無い極めて高品質のＳＯＩウエーハを製造することができる。
【００３３】
また、前記シリコン活性層を形成するシリコンウエーハとしては、初期酸素濃度が１５ｐｐｍａ（ＡＳＴＭ’７９）以上のものを用いることが好ましい（請求項７）。
このような初期酸素濃度を有するものであれば、前記評価を行うための酸化処理において、判定に必要なＯＳＦを十分生成させることができ、また、シリコン活性層において、悪影響となる不純物等を除去するゲッタリング能力を十分発揮させることができる。
【００３４】
以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
本発明者らは、Ｃｕデポジション欠陥領域が存在しないＮ領域となるようにシリコン単結晶インゴットを引き上げ、これをスライスして鏡面ウエーハとするまでに、Ｃｕデポジション法により検出される欠陥領域が存在しないＮ領域のシリコンウエーハであることを、Ｃｕデポジション法によらずに、容易に、かつ高い信頼性を持って評価することができる方法について鋭意研究を行った。
その結果、シリコンウエーハに対して所定の熱処理を施して強制的に発生させたＯＳＦの密度と、初期酸素濃度を判断基準とすることで、Ｃｕデポジション法により検出される微小欠陥の存在を、簡単に、かつ的確に評価することができることを見出した。
【００３５】
具体的には、本発明者らは、ドライ酸素雰囲気中と、ウエット酸素雰囲気中とで、所定の温度と時間で２段階の酸化処理を施した後、薬液で酸化膜を除去するとＯＳＦが高感度に検出されたことを確認した。
ここで本発明者らは、ウエーハ面内のＯＳＦ最大密度（個／ｃｍ２）とウェーハの初期酸素濃度ｐｐｍａ（ＡＳＴＭ’７９）の関係調査を行った。その際、初期酸素濃度の増加に伴いＯＳＦ密度が増加し、また、そのＯＳＦは結晶を高速から低速へ漸減する際、ＯＳＦ領域で最大密度を示し、Ｖ領域、Ｎｖ領域およびＩ領域の一部にも低密度で発生するが、Ｎｉ領域に近づくほど減少することを確認した。
さらに、Ｃｕデポジション欠陥が存在するＮ領域とＣｕデポジション欠陥フリーのＮ領域の境界を調査した。
【００３６】
その結果、図３のようなグラフが得られ、ＯＳＦ最大密度をＹ（個／ｃｍ２）、初期酸素濃度をＸｐｐｍａ（ＡＳＴＭ’７９）とした場合、Ｃｕデポジション欠陥フリーのＮ領域は、Ｙ≦１．３Ｘ２−１０Ｘの関係を満たすＯＳＦ最大密度領域にほぼ相当することがわかった。そこで、Ｙ≦１．３Ｘ２−１０Ｘを満たすことを基準とすれば、Ｃｕデポジション法により検出される欠陥領域が存在しないＮ領域のシリコンウエーハであるか否かを鏡面研磨等を行わずに、迅速かつ感度良く判定することができることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、本発明に係るシリコンウエーハの評価方法は、評価するシリコンウエーハの用途等は特に限定されず、どのようなシリコンウエーハについても適用することができるが、好適な態様として、シリコン単結晶インゴットを引き上げ、ＳＯＩウエーハを製造するまでの工程において適用する場合について説明する。
【００３８】
図１は、シリコン単結晶インゴットからＳＯＩウエーハを製造するまでの工程において、本発明の評価方法を取り入れた一例を示すフロー図である。
まず、最初の結晶製造工程（Ａ）、すなわちシリコン単結晶の引き上げ工程では、チョクラルスキー法（ＣＺ法）により原料融液からシリコン単結晶インゴットを引上げる。このとき、例えば図４に示されるような単結晶引上げ装置を使用し、Ｖ／Ｇを制御しながらＮ領域であってＣｕデポジッション欠陥領域の無いシリコン単結晶となるように育成する。
【００３９】
この単結晶引上げ装置３０について説明すると、引上げ室３１と、引上げ室３１中に設けられたルツボ３２と、ルツボ３２の周囲に配置されたヒータ３４と、ルツボ３２を回転させるルツボ保持軸３３及びその回転機構（図示せず）と、シリコンの種結晶を保持するシードチャック６と、シードチャック６を引上げるワイヤ７と、ワイヤ７を回転又は巻き取る巻取機構（図示せず）を備えている。また、ヒータ３４の外側周囲には断熱材３５が配置されている。
【００４０】
ルツボ３２は、その内側のシリコン融液（湯）２を収容する側には石英ルツボが設けられ、その外側には黒鉛ルツボが設けられている。なお、引上げ室３１の水平方向の外側に、図示しない磁石を設置し、シリコン融液２に水平方向あるいは垂直方向等の磁場を印加することによって、融液の対流を抑制し、単結晶の安定成長をはかる、いわゆるＭＣＺ法が用いられることも多い。
【００４１】
また、育成したシリコン単結晶１を囲むようにして筒状の黒鉛筒（遮熱板）１２が設けられており、さらに結晶の固液界面４近傍の外周に環状の外側断熱材１０が、内側には内側断熱材１１がそれぞれ設けられている。これらの断熱材１０，１１は、その下端とシリコン融液２の湯面３との間に２〜２０ｃｍの間隔を設けて設置されている。このような黒鉛筒（遮熱板）１２や断熱材１０，１１を設けることにより、結晶中心部分の温度勾配Ｇｃ［℃／ｃｍ］と結晶周辺部分の温度勾配Ｇｅとの差が小さくなり、例えば結晶周辺の温度勾配の方が結晶中心より低くなるように炉内温度を制御することもできる。
また、黒鉛筒１２の上には冷却筒１４があって冷却媒体を流して強制冷却している。さらに、冷却ガスを吹き付けたり、輻射熱を遮って単結晶を冷却する筒状の冷却手段を設けてもよい。
【００４２】
このような単結晶引上げ装置３０を用いてシリコン単結晶を製造するには、まず、ルツボ３２内でシリコンの高純度多結晶原料を融点（約１４２０℃）以上に加熱して融解する。次に、ワイヤ７を巻き出すことにより融液２の表面略中心部に種結晶の先端を接触又は浸漬させる。その後、ルツボ保持軸３３を回転させるとともに、ワイヤ７を回転させながら巻き取る。これにより種結晶も回転しながら引上げられ、単結晶の育成が開始され、以後、引上げ速度と温度を適切に調節することにより略円柱形状のシリコン単結晶インゴット１を得ることができる。
【００４３】
そして、Ｎ領域であって、Ｃｕデポジション欠陥領域が存在しないシリコン単結晶を育成するには、例えば、引上げ中のシリコン単結晶の成長速度を漸減した場合、ＯＳＦリングが消滅した後に残存する、Ｃｕデポジション法により検出される欠陥領域が消滅する境界の成長速度と、さらに成長速度を漸減した場合に格子間転位ループが発生する境界の成長速度との間の成長速度に制御して結晶を育成する。すなわち、引上げ中のシリコン単結晶の成長速度を結晶肩から直胴尾部にかけて高速から低速へ漸減させた場合、図５に示したように、成長速度Ｖに応じて、Ｖ領域、ＯＳＦ領域、Ｃｕデポジション欠陥領域、Ｎｖ領域、Ｎｉ領域、Ｉ領域（巨大転位クラスタ発生領域）の順に各相が形成されるが、Ｎ領域のうち、ＯＳＦリング消滅後に残存するＣｕデポジションにより検出される欠陥領域が消滅する境界の成長速度と、さらに成長速度を漸減した場合に、Ｉ領域が発生する成長速度との間の成長速度に制御して単結晶を育成する。このような方法によれば、ＦＰＤ等のＶ領域欠陥、巨大転位クラスタ（ＬＳＥＰＤ、ＬＦＰＤ）等のＩ領域欠陥、ＯＳＦ領域を含まず、かつＣｕデポジション法により検出される微細な欠陥もないＮ領域のシリコン単結晶インゴットを引き上げることができる。
【００４４】
なお、シリコン単結晶中の酸素濃度に関しては、要求されるゲッタリング能力等に応じて適宜設定すればよいが、酸素濃度が低過ぎると、後に評価を行うための酸化処理において、判定に必要なＯＳＦを十分生成させることができないおそれがあるので、初期酸素濃度は１５ｐｐｍａ（ＡＳＴＭ’７９）以上となるように制御することが好ましい。また、このような酸素濃度であれば、後のデバイス作製工程において、不純物等を除去するゲッタリング能力を十分発揮させることができる。なお、酸素濃度の上限に関しては特に限定されないが、例えば酸素析出物等を考慮すると３０ｐｐｍａ程度が適当である。
【００４５】
次に、引き上げたシリコン単結晶インゴットをスライスしてウエーハとするが、上記のようにＣｕデポジション欠陥領域を含まないＮ領域を育成するには極めて厳密な制御が必要であるため、必ずしも狙った領域の単結晶が育成できるとは限らない。
そこで、所望の単結晶が製造できたか否かを検査する必要があり、スライス工程の前に本発明に係る評価方法（以下、「ＯＳＦ評価」という場合がある）を適用して判定する（ａ）。
具体的には、例えば、インゴット直胴部の両端からサンプルとしてのウエーハを数枚切り出し、必要に応じてラッピング等を行った後、初期酸素濃度Ｘ（ｐｐｍａ）を測定する。
【００４６】
次に、サンプルのシリコンウエーハに対してドライ酸素雰囲気中９００℃から１１００℃の温度領域で２時間から４時間の酸化処理（ドライ酸化処理）を施す。さらに、前記ドライ酸素雰囲気よりも水蒸気を多く含むウエット酸素雰囲気中１１００℃から１２００℃の温度領域で１時間から２時間の酸化処理（ウエット酸化処理）を施し（以下、このような２段階の酸化処理を「ＯＳＦ熱処理」という場合がある）、ＯＳＦを強制的に生成させる。
【００４７】
そして、このような２段階の熱処理（ＯＳＦ熱処理）を施した後、ウエーハの表面に生成されるＯＳＦ最大密度がＹ（個／ｃｍ２）であったとき、Ｙ≦１．３Ｘ２−１０Ｘを満たすことを基準として合否判定を行う。すなわち、この式を満たす場合には、引き上げたシリコン単結晶インゴットをスライスして得られるシリコンウエーハは、Ｃｕデポジション欠陥領域が存在しないＮ領域である可能性が極めて高く、合格と判定してスライス工程に移すことができる。一方、上記式が満たされない場合には、狙ったものとは違う領域のシリコン単結晶が育成されたことが予想されるので、スライス工程に移すのを中止する等の措置をとることができる。なお、図３に示されているように、わずかではあるが、Ｙ≦１．３Ｘ２−１０Ｘを満たさない場合でも、Ｃｕデポジション欠陥領域が存在しないＮ領域のものもあるので、不合格と判定された場合には、ここで、あるいは後に、Ｃｕデポジション法による判定を行い、再度確認することもできる。
こうしてインゴットをスライスする前に、迅速にＣｕデポジション欠陥領域が無い結晶であるか否かを判定することができ、工程上極めて都合が良い。
【００４８】
一方、何らかの理由によりＮ領域から外れてＶ領域あるいはＩ領域のシリコン単結晶が育成された場合であっても、上記のような評価方法を行ったときに、Ｙ≦１．３Ｘ２−１０Ｘを満たす可能性がある。
そのため、インゴットの両端から切り出したサンプル用の別のウエーハを用い、さらにＶ領域並びにＩ領域のそれぞれに存在するグローンイン欠陥について評価を行い、それらの欠陥の有無の判定を行うことが望ましい（ｂ）。
具体的には、サンプルのウエーハを、所定のエッチング液を用いてエッチングするなどしてＦＰＤ等のＶ領域欠陥、及び巨大転位クラスタ（ＬＳＥＰＤ、ＬＦＰＤ）等のＩ領域欠陥について、それらの有無を判定すれば良い。なお、このようなグローンイン欠陥についての評価は、ＯＳＦ評価（ａ）の前に行ってもよい。
【００４９】
これらの評価（ａ），（ｂ）の結果、引き上げられたシリコン単結晶インゴットは、Ｖ領域あるいはＩ領域ではなく、Ｃｕデポジション欠陥領域が存在しないＮ領域である（合格）と判定したら、ＣＷ製造工程（Ｂ）に移し、スライス工程においてインゴットをスライスしてシリコンウエーハを得る。その後、これらのシリコンウエーハに対し、面取り、ラッピング、エッチング等の加工を施し、ラッピングとエッチングにより平坦化されたウエーハ（ＣＷ）を得る。
【００５０】
続くＰＷ製造工程（Ｃ）、すなわち鏡面加工工程では、研磨装置を用いてシリコンウエーハを鏡面研磨し、鏡面ウエーハ（ＰＷ）とする。
そして、ここで鏡面化されたシリコンウエーハは、インゴットの両端から切り出されたサンプルに対する先の評価（ａ），（ｂ）において合格と判定されたものと同じインゴットから得られたものであるので、Ｃｕデポジション欠陥領域が存在しないＮ領域の可能性が極めて高いが、必ずしもインゴット全体が同じ領域で育成されているとは限らない。
【００５１】
そこで、必要に応じ、鏡面加工工程の後、多数の鏡面研磨ウエーハ（ＰＷ）から任意に抜き取ったものに対して先の評価方法を再度適用することが望ましい（ＰＷ抜き取りＯＳＦ評価（ｃ））。このような抜き取り評価を行うことにより、同じインゴットから得られた他の鏡面ウエーハについても所望の領域となっていることを、より確実に判定することができる。なお、具体的な評価手順については前記と同様である。
また、同様の理由からグローンイン欠陥（ＦＰＤ、ＬＦＰＤ、ＬＳＥＰ等）の有無の判定も再度行えば（ＰＷ抜き取りグローンイン欠陥評価（ｄ））、信頼性を一層高めることができる。
【００５２】
一方、図２に示されるように、鏡面加工工程の後、ＯＳＦ評価に代えて、Ｃｕデポジション法による評価を行っても良い（ＰＷ抜き取りＣｕデポジション欠陥評価（ｅ））。
本発明に係る評価方法は、Ｃｕデポジション法により検出される欠陥を感度良く反映するが、Ｃｕデポジション法による評価結果と完全に一致するものではない。また、前記したようにＣｕデポジション法による評価は、鏡面加工を必須とし、判定に時間がかかるが、この段階ではウエーハは既に鏡面化されている。そこで、鏡面加工工程の後、任意に抜き取った鏡面ウェーハに対してＣｕデポジション法による評価を行えば、所望の領域のシリコンウエーハであることをより高い信頼性を持って比較的容易に判定することができる。
なお、Ｃｕデポジション法による評価を行った後、前記と同様にグローンイン欠陥の有無についても判定を行うことで、Ｖ領域でもＩ領域でもないことを再度確認しても良い（ｄ）。
【００５３】
上記のような抜き取り評価（（ｃ）又は（ｅ）、及び（ｄ））でも合格と判定された場合には、同じインゴットから得られた全てのシリコンウエーハは、Ｃｕデポジション法により検出される欠陥領域が存在しないＮ領域のシリコンウエーハ（合格品）として判定することができる。
【００５４】
このように、本発明に係る評価方法によれば、引き上げたインゴットをスライスする前に、Ｃｕデポジション欠陥領域が存在しないＮ領域のシリコン単結晶を引き上げることができたことを容易に、かつ的確に判定することができ、そのような判定を行った上で、後のスライス工程等に進めて所望の領域のシリコンウエーハを確実に製造することができる。従って、インゴットを実際にスライスする工程に入るまでに、評価結果待ちの時間を短くすることができ、工程を効率化することができる。また、スライス、鏡面研磨等行った後にＣｕデポジション欠陥有りとの判定となることを最小限に抑制することができる。
【００５５】
そして、上記のようにＣｕデポジション法により検出される欠陥領域が存在しないＮ領域のシリコンウエーハとして判定したものを、ＳＯＩウエーハのシリコン活性層を形成するウエーハとして用いてＳＯＩウエーハを製造すれば、極めて高品質のＳＯＩウエーハを得ることができる。
例えばイオン注入剥離法によりＳＯＩウエーハを製造する場合、本発明に係る評価方法により合格と判定したウエーハをボンドウエーハとして使用すれば、シリコン活性層が例えば２００ｎｍ以下となるように薄く形成しても、フッ酸洗浄によりシリコン活性層が破壊されず、電気的に信頼性の高いＳＯＩウエーハを、高歩留まりで効率的に製造することができる。
【００５６】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実験１）：ＯＳＦ密度と初期酸素濃度に基づく判定基準の確認
図４に示したような単結晶製造装置３０を用いて、以下のように結晶成長速度の漸減実験を行い、各領域の境界における成長速度を調べた。
まず、２４インチ（６００ｍｍ）径の石英ルツボに原料となる多結晶シリコンを１５０ｋｇチャージし、Ｖ領域からＮ領域の範囲内で８インチ（２００ｍｍ）径のシリコン単結晶インゴットを引き上げた。このインゴットを切断して結晶ブロックに分割した後、各結晶ブロックを、結晶軸方向に頭側から順にスライスしてウェーハを得た。このとき、切断順序がわかるようにレーザーマーキングにて番号を印字し、鏡面ウェーハに加工した。
【００５７】
そして、各結晶ブロック単位のロットから２枚隣接する鏡面ウエーハを抜き取り、１枚はＯＳＦ熱処理後、セコエッチングにより酸化膜を除去してＯＳＦの分布状況を確認した。なお、ＯＳＦ評価は、１０００℃の温度領域で３時間のドライ酸化処理を施し、次いで１１５０℃の温度領域で１００分間のパイロ酸化処理（ウエット酸化処理）後、冷却（８００℃出し入れ）し、薬液で酸化膜を除去したあと、密度測定および分布の確認を行った。
さらにもう１枚については、熱酸化膜形成後、Ｃｕデポジション法による処理を施し、酸化膜欠陥の分布状況を確認した。評価条件は次のとおりである。
１）酸化膜：２５ｎｍ
２）電界強度：６ＭＶ／ｃｍ
３）電圧印加時間：５分間
【００５８】
ＯＳＦ最大密度Ｙ（個／ｃｍ２）と初期酸素濃度Ｘｐｐｍａ（ＡＳＴＭ’７９）との関係、及びこれらとＣｕデポジション欠陥との相関について調査したところ、図３に示したものと同様の関係が得られ、Ｃｕデポジション欠陥フリーである条件は、Ｙ≦１．３Ｘ２−１０Ｘの範囲内であることがわかった。
【００５９】
（実験２）：引上げ条件の確認
図４に示した引き上げ装置の２４インチ石英ルツボに原料多結晶シリコンを１５０ｋｇチャージし、成長速度を０．７ｍｍ／ｍｉｎから０．３ｍｍ／ｍｉｎの範囲で直径２１０ｍｍのインゴットの結晶頭部から尾部にかけて漸減させるように制御した。また、酸素濃度は２３〜２６ｐｐｍａ（ＡＳＴＭ’７９）となるようにした。
【００６０】
そして、図６（Ａ）（Ｂ）に示すとおり、引上げた単結晶の頭部から尾部にかけて結晶軸方向に縦割り切断し、その後、直径２００ｍｍのウェーハ形状の鏡面加工仕上げのサンプルを４枚作製した。
４枚のサンプルのうち３枚は、ウエーハライフタイム（ＷＬＴ）測定（測定器：ＳＥＭＩＬＡＢ  ＷＴ−８５）およびセコエッチングによりＶ領域、ＯＳＦ領域、Ｉ領域の各領域の分布状況、ＦＰＤ、ＬＥＰの分布状況、そして２段熱処理によるＯＳＦ発生状況を調査し、各領域境界の成長速度を確認した。
さらに結晶軸方向に縦割り切断したサンプルのうち１枚は２００ｍｍφのウェーハ形状にくり抜き加工し、１枚は鏡面加工仕上げの上、ウェーハ表面に熱酸化膜形成後、Ｃｕデポジション処理を施し、酸化膜欠陥の分布状況を確認した。
本実験における詳細は以下のとおりである。
【００６１】
（１）直径２１０ｍｍのインゴットを結晶軸方向１０ｃｍ毎の長さでブロックに切断後、結晶軸方向に縦割り切断加工し、その後、図７に示されるように結晶軸に対し垂直方向に直径２００ｍｍ（８インチ）の円柱状にくり抜き加工後ウェーハ形状の鏡面加工サンプルを４枚仕上げた。
【００６２】
（２）上記サンプルのうち１枚目は、ウェーハ熱処理炉内６２０℃・２時間（窒素雰囲気）熱処理後、８００℃・４時間（窒素雰囲気）と１０００℃・１６時間（ドライ酸素雰囲気）の２段熱処理を施した後に冷却し、ＳＥＭＩＬＡＢ  ＷＴ−８５によるＷＬＴマップを作成した。
また２枚目は、ミラーエッチング後、セコエッチングを施し、ＦＰＤおよびＬＥＰの分布を観察した。
【００６３】
（３）３枚目は、ＯＳＦ熱処理後、セコエッチング後酸化膜を除去し、ＯＳＦの分布状況を確認した。なお、ＯＳＦ評価は、１０００℃の温度領域で３時間ドライ酸化処理を施し、次いで１１５０℃の温度領域で１００分間のウエット酸化処理後冷却（８００℃出し入れ）し、薬液で酸化膜を除去したあと、密度測定および分布の確認を行った。
【００６４】
（４）４枚目は、ウェーハ表面に熱酸化膜形成後Ｃｕデポジション処理を施し、酸化膜欠陥の分布状況を確認した。評価条件は次のとおりである。
１）酸化膜：２５ｎｍ
２）電界強度：６ＭＶ／ｃｍ
３）電圧印加時間：５分間
【００６５】
実験結果
上記実験から、Ｖ領域、ＯＳＦ領域、Ｎ領域、Ｉ領域の各領域を特定し、各領域におけるＯＳＦの最大密度を測定した。
Ｖ領域                            ：    ２２０個／ｃｍ２
ＯＳＦ領域                        ：  ２２５９個／ｃｍ２
Ｃｕデポジション欠陥領域          ：  １２８３個／ｃｍ２
Ｃｕデポジション欠陥フリーＮ領域  ：    ８５６個／ｃｍ２
非析出Ｎ領域                      ：        ０個／ｃｍ２
Ｉ領域                            ：      ４８個／ｃｍ２
【００６６】
さらに、上記の結果から、Ｖ領域、ＯＳＦ領域、Ｎ領域、Ｉ領域の各領域境界の成長速度を確認した。
Ｖ領域／ＯＳＦ領域境界            ：  ０．５２３ｍｍ／ｍｉｎ
ＯＳＦ消滅境界                    ：  ０．５１０ｍｍ／ｍｉｎ
Ｃｕデポジション欠陥消滅境界      ：  ０．５０６ｍｍ／ｍｉｎ
析出Ｎ領域／非析出Ｎ領域境界      ：  ０．４９７ｍｍ／ｍｉｎ
非析出Ｎ領域／Ｉ領域境界          ：  ０．４８８ｍｍ／ｍｉｎ
このような結果から、今回用いた結晶引き上げ装置において、Ｃｕデポジション欠陥領域が存在しないＮ領域となるようにシリコン単結晶を育成するには、成長速度が０．５０６〜０．４８８ｍｍ／ｍｉｎの範囲内となるように設定すれば良いことが分かった。
【００６７】
（実験３）：ＳＯＩウエーハの製造
図４に示した実験１と同じ引き上げ装置により、Ｙ≦１．３Ｘ２−１０Ｘ（２３≦Ｘ≦２５：初期酸素濃度（ｐｐｍａ））を確実に満たすように、直胴部１０ｃｍから直胴尾部までの成長速度を０．５０〜０．４９ｍｍ／ｍｉｎに設定してシリコン単結晶を引上げた。
そして引き上げた全長１１０ｃｍの結晶を１０ｃｍ毎の長さに切断し、頭部１０ｃｍを除く各結晶ブロックを鏡面仕上げのウェーハに加工し、単位ロットから鏡面ウェーハを任意に抜き取った後、初期酸素濃度、ＦＰＤ、ＬＦＰＤ、ＬＳＥＰ、２段熱処理によるＯＳＦ、Ｃｕデポジション欠陥、酸化膜耐圧（Ｃモード）の各品質の評価をおこなった。なお、酸化膜耐圧特性の評価を行った際、Ｃモード測定条件は次のとおりである。
１）酸化膜：２５ｎｍ
２）測定電極：リンドープ・ポリシリコン
３）電極面積：８ｍｍ２
４）判定電流：１ｍＡ／ｃｍ２
【００６８】
ＦＰＤ：結晶全ブロック発生なし
ＬＦＰＤ、ＬＳＥＰ：結晶全ブロック発生なし
Ｃｕデポジション欠陥：結晶全ブロック発生なし
酸化膜耐圧（Ｃモード）：結晶全ブロック１００％
【００６９】
また、各単位ロットからの抜き取りによる初期酸素濃度と２段熱処理後のＯＳＦ評価の結果を表１示す。なお、評価の際、鏡面ウェーハを１／２のサイズに分割した。
表１から、全てのブロックにおいて、Ｙ≦１．３Ｘ２−１０Ｘを満たすことが分かった。
【００７０】
【表１】
2004153083.tif 000003
【００７１】
さらに、イオン注入剥離法に基づき、上記ロットの鏡面ウェーハをボンドウェーハとして使用し、ベースウェーハとの結合後に５０ｎｍ厚のＳＯＩ層に加工してＳＯＩウエーハを製造した。
このように製造されたＳＯＩウェーハの表面をパーティクルカウンター（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製Ｓｕｒｆｓｃａｎ  ＳＰ−１）により測定したところ、欠陥等はほとんど検出されなかった。さらにその後、５０％弗酸溶液に３０分間無攪拌のまま放置し欠陥密度測定を行った場合でもエッチピット欠陥は検出されなかった。
【００７２】
尚、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。
【００７３】
例えば、上記実施形態では、イオン注入剥離法によりＳＯＩウエーハを製造する際、本発明に係る評価方法に基づいて合格と判定したものをボンドウエーハとして使用する場合について説明したが、本発明のシリコンウエーハの評価方法は、上記のようにＳＯＩウエーハを製造する場合に限定して適用されるものではない。
【００７４】
例えば、ＳＯＩウエーハの製造に関して言えば、酸化膜を介さずに絶縁性の支持基板、例えば石英、ＳｉＣ、サファイア等の基板に直接貼り合わせてＳＯＩウエーハを製造する場合、また、ＳＩＭＯＸ法、すなわちシリコンウエーハに酸素をイオン注入した後、熱処理してＳＯＩウエーハを製造する場合においても、使用するシリコンウエーハの合否を本発明の評価方法によって的確に判定して、高品質のＳＯＩウエーハを効率的に製造することができる。
また、本発明に係るシリコンウエーハの評価方法は、ＳＯＩウエーハの製造に限らず、エピタキシャルウエーハの製造等、様々なデバイス作製用ウエーハの製造においてシリコンウエーハを評価する際に適用することができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るシリコンウエーハの評価方法によれば、Ｖ領域、ＯＳＦ領域、巨大転位クラスタ（ＬＳＥＰ、ＬＦＰＤ）領域およびＣｕデポジション欠陥領域を含まないニュートラル領域（Ｎ領域）であることを、迅速、容易に、かつ的確に判定することができる。そして、このような評価方法をＳＯＩウエーハの製造において適用すれば、ＳＯＩ製造工程内で表面に微小ピットが発生しない、優れた電気特性を持つＳＯＩウェーハを高歩留まりで効率的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＳＯＩウエーハの製造において本発明に係る評価方法を適用する場合の一例を示すフロー図である。
【図２】ＳＯＩウエーハの製造において本発明に係る評価方法を適用する場合の他の一例を示すフロー図である。
【図３】初期酸素濃度とＯＳＦ密度との関係、及びそれらとＣｕデポジション欠陥領域との関係示すグラフである。
【図４】本発明で使用することができるシリコン単結晶製造装置の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の評価方法により判定し得る領域を示す説明図である。
【図６】（Ａ）単結晶成長速度と結晶切断位置の関係を示す関係図である。
（Ｂ）成長速度と各領域を示す説明図である。
【図７】Ｃｕデポジション評価試料の作製方法を示す説明図である。
【図８】ＳＯＩウエーハの製造工程の一例を示すフロー図である。
【図９】ボンドウエーハとして従来使用されている結晶領域を表す説明図である。
【符号の説明】
１…シリコン単結晶インゴット、  ２…シリコン融液、  ３…湯面、
４…固液界面、  ６…シードチャック、  ７…ワイヤ、  １０…外側断熱材、
１１…内側断熱材、  １２…黒鉛筒、  ２１…ボンドウエーハ、
２２…ベースウエーハ、  ２３…酸化膜（絶縁層）、
２４…イオン注入層、  ２５…剥離ウエーハ、  ２６…ＳＯＩウエーハ、
２７…シリコン活性層（ＳＯＩ層）、  ２８…酸化膜、
３０…単結晶引上げ装置、  ３１…引上げ室、  ３２…ルツボ、
３３…ルツボ保持軸、  ３４…ヒータ、  ３５…断熱材。
【図１】
2004153083.tif 000004
【図２】
2004153083.tif 000005
【図３】
2004153083.tif 000006
【図４】
2004153083.tif 000007
【図５】
2004153083.tif 000008
【図６】
2004153083.tif 000009
【図７】
2004153083.tif 000010
【図８】
2004153083.tif 000011
【図９】
2004153083.tif 000012