(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンウェーハの表層にエピタキシャル層を形成するエピタキシャルウェーハの製造方法であって、
前記シリコンウェーハにイオン注入を行い、ゲッタリングサイトを形成する工程、
前記イオン注入されたシリコンウェーハを、フラッシュランプアニール処理することで前記イオン注入されたシリコンウェーハの表層の結晶性を回復させる工程、
前記シリコンウェーハの結晶性を回復させた表層の上にエピタキシャル層を形成する工程を有し、
前記結晶性回復工程において、前記フラッシュランプアニールの処理時間を０．０１ｍｓｅｃ以上、１００ｍｓｅｃ以下、最高温度を１１００℃以上、１３００℃以下とすることを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法。
【請求項２】
前記イオン注入工程において、前記シリコンウェーハに注入する元素を炭素、ボロン、リン、及びシリコンのいずれかとし、前記元素の注入量を１×１０１４ｃｍ−２以上、５×１０１５ｃｍ−２以下、注入エネルギーを５０〜１０００ｋｅＶとすることを特徴とする請求項１に記載のエピタキシャル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、シリコンウェーハの表層にエピタキシャル層を形成することによる、エピタキシャルウェーハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路を作製するための基板としては、主に、ＣＺ（ｃｚｏｃｈｒａ１ｓｋｉ）法によって作製されたシリコンウェーハが用いられている。近年の最先端撮像素子では、特に、シリコンウェーハ上に、例えばシリコンエピタキシャル層を成長させたエピタキシャルウェーハが用いられることが多い。このような最先端撮像素子では、金属不純物が原因と推定される白キズ（暗電流不良）が発生することがある。この白キズの低減のためには、デバイスプロセス中にデバイス活性層から金属不純物を取り除くゲッタリング技術が重要である。
【０００３】
このゲッタリング技術は、ゲッタリングサイトの位置によりＩＧ（ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｇｅｔｔｅｒｉｎｇ）とＥＧ（ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｇｅｔｔｅｒｉｎｇ）に大別される。ＩＧはウェーハ内部にゲッタリングサイトがある場合を言い、具体的にはＢＭＤ（Ｂｕｌｋ  ｍｉｃｒｏ  ｄｅｆｅｃｔｓ）を有する基板やエピタキシャルウェーハにおける低抵抗率基板が挙げられる。一方で、ＥＧはウェーハ裏面にゲッタリングサイトがある場合を言い、具体的には、ＰＢＳ（Ｓｉ−ｐｏｌｙ  ｂａｃｋ  ｓｅａｌ）やＳＢ（ｓａｎｄ  ｂｌａｓｔ）等が挙げられる。ＥＧでは、デバイス活性層であるウェーハ表層からゲッタリングサイトの存在する裏面まで熱処理により金属不純物を拡散させる必要があるため、ニッケル（Ｎｉ）や銅（Ｃｕ）等の比較的拡散の速い元素に対しては有効である。他方で、ＩＧについてはデバイス活性層から比較的近い領域に、ゲッタリングサイトを作り込むことができるため、ＮｉやＣｕよりも拡散の遅い鉄（Ｆｅ）やクロム（Ｃｒ）等の元素に対しても有効である。
【０００４】
また、ゲッタリング技術は、上記のようなゲッタリングサイトを付加する位置の他に、メカニズムにより分類できる。具体的には緩和型と偏析型に分類できる。緩和型はウェーハ中の金属不純物濃度が、ある熱処理時の固溶度よりも高い場合（過飽和）にのみゲッタリングが進行し、この場合、金属不純物元素の到達濃度は固溶度である。一方、偏析型は、ある温度におけるデバイス活性層とゲッタリング層の偏析係数に従うように金属不純物が再分布することによってゲッタリングが進行し、この場合、金属不純物元素の到達濃度は偏析平衡濃度である。よって、緩和型は偏析型と比較して高濃度汚染により効果的である一方で、低濃度汚染に対しては偏析型ゲッタリングがより有効であると言える。
【０００５】
また、エピタキシャルウェーハの製造において、エピタキシャルウェーハの表面のデバイス活性領域から近い位置にゲッタリングサイトを作り込む技術としてイオン注入が挙げられる。具体的には、まず、シリコン基板にイオン注入を行い、その後、シリコン基板の表層の結晶性を回復させる回復熱処理を施し、表層の直上にエピタキシャル層を堆積させる方法である（例えば、特許文献１参照）。この場合、イオン注入によって発生したダメージ、欠陥、又は注入元素そのものがゲッタリングサイトとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−４４５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、デバイスプロセスの低温化、短時間化に伴い、特に、撮像素子では極低濃度の汚染がデバイス特性を悪化させ白キズ不良を引き起こす場合がある。このように、白キズが問題となる高感度撮像素子用の基板にはエピタキシャルウェーハが多く使用されている。また、白キズの原因として、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等の拡散が極めて遅い金属不純物の元素が挙げられている。さらに、これらの元素のシリコンウェーハ中における濃度は非常に低いために、ＢＭＤ等の緩和型ゲッタリングによる効果はあまり期待できない。よって、求められるウェーハの条件は、ＷやＭｏと言った拡散の遅い元素でもゲッタリングするためにデバイス活性層から近い領域にゲッタリングサイトを有し、さらに、低濃度汚染に対してもゲッタリング効果が高い偏析型のゲッタリングサイトであることが望まれる。
【０００８】
従来のＰＢＳやＳＢ等のＥＧ技術では拡散が遅い不純物イオンをゲッタリングサイト（裏面）まで到達させることが難しく、十分なゲッタリング効果が得られないという問題があった。また、ＩＧのゲッタリングサイトであるＢＭＤはデバイス活性層からは近いが、ＢＭＤは緩和型のゲッタリングサイトであり、低濃度の不純物汚染に対して十分なゲッタリング効果が得られないという問題があった。
【０００９】
さらには、上述の特許文献１に記載されたゲッタリング技術のように、イオン注入によりシリコン基板の表層から近い位置にゲッタリングサイトを作り込んだうえで、シリコン基板の表層上にエピタキシャル層を形成する場合、エピタキシャル層の欠陥の発生を低減するために、イオン注入後の回復熱処理を行う必要がある。この回復熱処理により、ゲッタリングサイトとして機能するダメージ層が必要以上に低減されてしまい、十分なゲッタリング能力が得られないという問題があった。
【００１０】
以上のように、従来の方法により、撮像素子などに使用されるエピタキシャルウェーハを製造する場合、エピタキシャル層の欠陥発生の抑制と拡散が遅く低濃度の金属不純物に対する高いゲッタリング能力とを両立することができなかった。
【００１１】
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、エピタキシャル層の欠陥発生の抑制と拡散速度が遅く低濃度の金属不純物であってもゲッタリング可能な程に高いゲッタリング能力を両立することが可能なエピタキシャル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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、シリコンウェーハの表層にエピタキシャル層を形成するエピタキシャルウェーハの製造方法であって、前記シリコンウェーハにイオン注入を行う工程、前記イオン注入されたシリコンウェーハを、フラッシュランプアニール（Ｆｌａｓｈ  Ｌａｍｐ  Ａｎｎｅａｌ：ＦＬＡ）処理することで前記イオン注入されたシリコンウェーハの表層の結晶性を回復させる工程、前記シリコンウェーハの結晶性を回復させた表層の上にエピタキシャル層を形成する工程を有することを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法を提供する。
【００１３】
本発明では、イオン注入後の回復熱処理としてＦＬＡ処理を行うことで、シリコンウェーハの極表面の結晶性を主に回復させ、シリコンウェーハの表層近傍に、適度にダメージ層を残すことができる。このように、本発明は、拡散が遅く低濃度の金属不純物に対するゲッタリング能力を高く維持したうえで、エピタキシャル層における欠陥を低減することができる。
【００１４】
このとき、前記イオン注入工程において、前記シリコンウェーハに注入する元素を炭素、ボロン、リン、及びシリコンのいずれかとし、前記元素の注入量を１×１０１４ｃｍ−２以上、５×１０１５ｃｍ−２以下、注入エネルギーを５０〜１０００ｋｅＶとすることが好ましい。
【００１５】
シリコンウェーハに注入する元素の種類としては、特に上記のものが好ましい。また、元素の注入量を１×１０１４ｃｍ−２以上とすれば十分なゲッタリング能力をより確実に確保できる。元素の注入量を５×１０１５ｃｍ−２以下とすれば、シリコンウェーハ表層のダメージが適切となり、ＦＬＡ処理でより確実に表層の結晶性を回復することができる。また、元素の注入エネルギーを上記の範囲とすれば、シリコンウェーハの表層から近い位置に、より確実にゲッタリングサイトを作り込むことが可能である。
【００１６】
このとき、前記結晶性回復工程において、前記フラッシュランプアニールの処理時間を０．０１ｍｓｅｃ以上、１００ｍｓｅｃ以下、最高温度を１１００℃以上、１３００℃以下とすることが好ましい。
【００１７】
このように、ＦＬＡの処理時間及び最高温度を上記範囲とすれば、ウェーハの極表面の結晶性をより確実かつ十分に回復でき、また、ウェーハの表層近傍に、より適度にダメージ層を残すことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法であれば、高いゲッタリング能力を維持しつつ、エピタキシャル層の欠陥発生の抑制をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法の一例を示したフロー図である。
【図２】本発明のＦＬＡ処理に使用することができる熱処理装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
上記のように、イオン注入を利用したゲッタリング技術は、拡散の遅い元素をゲッタリングすることができる位置にゲッタリングサイトを形成できる。これは、イオンの注入エネルギー（イオンの加速電圧）を調整することで、イオン注入層のシリコンウェーハの表面からの深さを自在に設計することができるからである。しかしながら、従来の技術における回復熱処理では、ゲッタリングサイトとなるダメージ層を必要以上に回復させてしまい、十分なゲッタリング能力が得られなかった。
【００２２】
そこで、本発明者等は偏析型ゲッタリング効果が得られる程度のイオン注入条件でシリコンウェーハの表層にダメージ層を形成し、ウェーハの表層近傍にこのダメージ層を残す一方で、ウェーハの極表面は結晶性を回復させてエピタキシャル層の欠陥の発生を抑制するために、フラッシュランプアニール（ＦＬＡ）処理を行うことを発想した。そして、エピタキシャル層の欠陥の発生の抑制と高いゲッタリング能力を両立することができるイオン注入条件及び結晶性回復条件を検討し本発明を完成させた。
【００２３】
なお、イオン注入後にＦＬＡ処理を行い、ウェーハの極表面の結晶性を回復させることは、例えば、特開２００４−３２００４１号公報や特開２００９−９４３０１号公報に記載されている。しかしながら、ＦＬＡ処理をエピタキシャルウェーハの製造方法に適用する構成や、エピタキシャル層における欠陥発生の抑制と高いゲッタリング能力が同時に得られるといった優れた効果を発揮することは一切示唆されていない。このような構成と効果は本発明者等が初めて見出したものである。
【００２４】
図１に示すように、本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法は、まずシリコンウェーハにイオン注入を行う（図１のＳ１０１）。次に、イオン注入後のシリコンウェーハの結晶性を回復させるためにＦＬＡ処理する（図１のＳ１０２）。次に、ＦＬＡ処理したシリコンウェーハの表層の上に、エピタキシャル層を形成する（図１のＳ１０３）。
【００２５】
以下、図１に示す本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法における各工程について説明する。
【００２６】
（イオン注入工程）
この工程では、シリコンウェーハにイオン注入を実施する（図１のＳ１０１）。この際、偏析型ゲッタリング効果が得られる程度のイオン注入条件にてイオン注入を実施することができる。
【００２７】
具体的には、注入する元素を炭素、ボロン、リン、及びシリコンのいずれかとすることが好ましい。また、元素の注入量を１×１０１４ｃｍ−２以上、５×１０１５ｃｍ−２以下、注入エネルギーを５０〜１０００ｋｅＶとすることが好ましい。基本的に、イオン注入によって付与するゲッタリング能力はイオンの注入量（ドーズ量）が多い程高くなるが、本発明では元素の注入量を上記範囲とすることが好ましい。
【００２８】
元素の注入量が５×１０１５ｃｍ−２以下であれば、イオン注入によるダメージの量が適量となり、ＦＬＡ処理によって結晶性の回復を十分に行うことができる。その結果、エピタキシャル層の欠陥の密度が低くなるので、デバイスの作製に好適なエピタキシャルウェーハを製造できる。また、元素の注入量が１×１０１４ｃｍ−２以上であれば、十分高いゲッタリング能力が得られる。また、注入エネルギーが上記範囲であればシリコンウェーハの表層にダメージ層を形成でき、デバイス活性層に近い位置にゲッタリングサイトを形成できる。なお、注入エネルギーが低い程、ダメージ層はシリコンウェーハ表面に近くなる。
【００２９】
（結晶性回復工程）
続いて、イオン注入工程後のシリコンウェーハの表層の結晶性を回復させるために熱処理を行う（図１のＳ１０２）。本発明では、この熱処理として、フラッシュランプアニール（ＦＬＡ）を実施する。本発明のように、イオン注入後の回復熱処理としてＦＬＡ処理を行うことで、シリコンウェーハの極表面の結晶性を主に回復させ、シリコンウェーハの表層近傍に、適度にダメージ層を残すことができる。その結果、拡散が遅く低濃度の金属不純物に対するゲッタリング能力を高く維持したうえで、エピタキシャル層における欠陥を低減することができる。
【００３０】
ここで、フラッシュランプアニールを行うことができる熱処理装置について説明する。図２は本発明においてフラッシュランプアニールに使用できる熱処理装置の一例を示す概略図である。図２に示す熱処理装置１１（以下、ＦＬＡ装置１１ともいう）は、石英からなるチャンバー１２を有し、このチャンバー１２内でシリコンウェーハ１９を熱処理できるようになっている。
【００３１】
また、図２に示すＦＬＡ装置１１では、チャンバー１２の上部に配置されるＸｅフラッシュランプ（キセノンランプ）１３によって、極めて短時間のフラッシュランプアニール（ＦＬＡ）を行うことができる。また、チャンバー１２の下部に配置されるハロゲンランプ１４によって、チャンバー１２内がフラッシュランプアニール時の温度以下の所定の予備加熱温度（アシスト温度）に達するまで予備加熱を行うことができる。
【００３２】
また、オートシャッター１５には、ゲートバルブによって開閉可能に構成される不図示のウェーハ挿入口が設けられている。そして、シリコンウェーハ１９は石英トレイ１６に形成された支持部１７の上に配置される。また、チャンバー１２には不図示の温度測定用特殊窓が設けられており、チャンバー１２の外部に設置されたパイロメータ１８により、その特殊窓を通してシリコンウェーハ１９の温度を測定することができる。
【００３３】
本発明において、上記のようなＦＬＡ装置１１を使用してＦＬＡ処理を実施できる。この際、ＦＬＡの処理時間を０．０１ｍｓｅｃ以上、１００ｍｓｅｃ以下、最高温度を１１００℃以上、１３００℃以下とすることが好ましい。このように、ＦＬＡの処理時間を０．０１ｍｓｅｃ以上とすれば、シリコンウェーハ１９の極表面の結晶性をより確実かつ十分に回復でき、ＦＬＡの処理時間を１００ｍｓｅｃ以下とすれば、ウェーハの表層近傍に、より適度にダメージ層を残すことができる。また、ＦＬＡの最高温度を１１００℃以上とすれば、同様に、シリコンウェーハ１９の極表面の結晶性をより確実かつ十分に回復でき、ＦＬＡの最高温度を１３００℃以下とすれば、ウェーハの表層近傍に、適度にダメージ層を残すことができる。
【００３４】
（エピタキシャル層形成工程）
続いて、ＦＬＡ処理により結晶性を回復させたシリコンウェーハの表層の上にエピタキシャル層を形成する（図１のＳ１０３）。この際、シリコンウェーハの表層の極表面の結晶性は十分に回復しているので、成長させるエピタキシャル層の欠陥の発生を抑制することができる。また、ＦＬＡ処理により結晶性が回復されるのは、主にシリコンウェーハの表層の極表面であり、ゲッタリングサイトとなるダメージ層がシリコンウェーハの表面から近い位置に充分に残るため、ゲッタリング能力の高い、すなわち、低濃度であり、かつ、拡散の遅い金属不純物元素であってもゲッタリングすることが可能なエピタキシャルウェーハが得られる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３６】
（実施例１）
図１に示すような、本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法に従って、エピタキシャルウェーハを製造した。
【００３７】
まず、抵抗率１０Ω・ｃｍ、面方位（１００）のｐ−シリコン単結晶ウェーハから成る基板に、注入量１×１０１４ｃｍ−２、注入エネルギー５０ｋｅＶの条件で炭素イオンを注入した。その後、炭素イオン注入によるダメージを回復させるために、ＦＬＡ処理を施した。ＦＬＡ処理では最高温度を１２００℃（アシスト温度８００℃）、処理時間を１０ｍｓｅｃ、雰囲気を窒素とした。次に、ＦＬＡにより結晶性を回復させた表層の上に、シリコンエピタキシャル層を形成した。
【００３８】
以上のようにして作製したエピタキシャルウェーハにおいて、エピタキシャル層の表面欠陥の密度（ＥＰ欠陥密度）とゲッタリング能力を評価した。表面欠陥の密度はＳＰ−１（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用いて測定した。また、ゲッタリング能力は、比較的拡散速度の遅いＦｅ元素を使用して、以下の手順により評価した。まず、エピタキシャルウェーハの表面を故意にＦｅで汚染した。次に、エピタキシャルウェーハの表面のＦｅ元素をエピタキシャルウェーハ中に拡散させるための熱処理を行った。次に、Ｆｅ元素をゲッタリングするためのゲッタリング熱処理を行った。その後、エピタキシャルウェーハ中のＦｅ濃度をＤＬＴＳ（Ｄｅｅｐ  Ｌｅｖｅｌ  Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：深準位過渡分光法）により測定した。そして、このようにして測定したＦｅ濃度が低いほど、ゲッタリング能力が高いと評価した。
【００３９】
また、イオンの注入量を１×１０１５ｃｍ−２、５×１０１５ｃｍ−２に変更したこと以外、上記と同様の条件で本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法に従って、エピタキシャルウェーハを作製した。そして、これらの条件で作製したエピタキシャルウェーハについても、上記と同様にしてエピタキシャル層の表面欠陥の密度とゲッタリング能力を評価した。
【００４０】
（比較例１）
比較例１では基本的に実施例１と同様に、イオン注入量を１×１０１４ｃｍ−２、１×１０１５ｃｍ−２、５×１０１５ｃｍ−２とした３通りの条件にてそれぞれエピタキシャルウェーハを作製したが、回復熱処理工程においてＦＬＡ処理ではなく縦型炉を使用した熱処理を行った。縦型炉による熱処理は、処理温度を１０００℃、処理時間を１０ｍｉｎ、雰囲気を窒素とした。そして、これらの条件で作製したそれぞれのエピタキシャルウェーハについて、実施例１と同様にしてエピタキシャル層の表面欠陥の密度とゲッタリング能力を評価した。
【００４１】
（比較例２）
比較例１では基本的に実施例１と同様に、イオン注入量を１×１０１４ｃｍ−２、１×１０１５ｃｍ−２、５×１０１５ｃｍ−２とした３通りの条件にてそれぞれエピタキシャルウェーハを作製したが、回復熱処理工程においてＦＬＡ処理ではなくＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）処理を行った。ＲＴＡでは、処理温度を１０００℃、処理時間を１０ｓｅｃ、雰囲気を窒素とした。そして、これらの条件で作製したそれぞれのエピタキシャルウェーハについて、実施例１と同様にしてエピタキシャル層の表面欠陥の密度とゲッタリング能力を評価した。
【００４２】
実施例１、比較例１、２における評価結果を表１に示す。なお、表１において、表面欠陥の密度とゲッタリング能力は、縦型炉を用いて１０００℃で１０分間熱処理した場合（比較例１）の表面欠陥の密度及びゲッタリング能力を基準とした相対値で示した。表中の「欠陥密度」は、その数値が低いほどエピタキシャル層の表面の欠陥が少ないことを表し、「ゲッタリング能力」は、その数値が高いほどエピタキシャルウェーハのゲッタリング能力が高いことを表す。
【００４３】
【表１】
0006308159.tif 000002
【００４４】
表１に示すように、いずれのイオン注入量でも回復熱処理をＦＬＡにした場合のゲッタリング能力は、その他の回復熱処理（比較例１、２における縦型炉による熱処理及びＲＴＡ）の場合よりも１０〜２０％高いことが分かった。さらに、エピタキシャル層の欠陥密度も１０〜２０％低減されることがわかった。
【００４５】
これは、ＦＬＡではシリコンウェーハの表層のみ高温化されるため、エピタキシャル成長の際に重要な表層のみの結晶性が回復し、ゲッタリング能力を担う注入飛程領域のダメージは回復されないためであると考えられる。つまり、実施例１の結果から、本発明の製造方法であれば、エピタキシャル層における欠陥が少なく、また、比較的拡散速度が遅い不純物元素も問題なくゲッタリングできる能力を持つエピタキシャルウェーハが得られることが分かった。
【００４６】
（実施例２）
イオン注入工程におけるイオン注入量を５×１０１５ｃｍ−２とし、実施例１と基本的に同様の条件でエピタキシャルウェーハの製造を行ったが、ＦＬＡにおける処理時間をそれぞれ下記の表２のように変更した。これらのエピタキシャルウェーハのそれぞれのエピタキシャル層欠陥とゲッタリング能力を調査した。実施例２における評価結果を表２に示す。なお、表２において、表面欠陥の密度とゲッタリング能力は、上記イオン注入量を５×１０１５ｃｍ−２とし、縦型炉を用いて１０００℃で１０分間熱処理した場合（比較例１）の表面欠陥の密度及びゲッタリング能力を基準とした相対値で示した。
【００４７】
【表２】
0006308159.tif 000003
【００４８】
表２に示すように、ＦＬＡ時間は０．０１ｍｓｅｃ以上１００ｍｓｅｃ以下の場合に、エピタキシャル層の欠陥密度が特に低減し、尚且つ優れたゲッタリング能力が得られることがわかった。また、ＦＬＡ時間が１１０ｍｓｅｃ、すなわち、ＦＬＡ時間が１００ｍｓｅｃより大きい場合も、欠陥密度は比較例に劣らず、尚且つ優れたゲッタリング能力が得られることがわかった。
【００４９】
（実施例３）
イオン注入工程におけるイオン注入量を５×１０１５ｃｍ−２とし、実施例１と基本的に同様の条件でエピタキシャルウェーハの製造を行ったが、ＦＬＡにおける最高温度をそれぞれ下記の表３のように変更した。これらのエピタキシャルウェーハのそれぞれのエピタキシャル層欠陥とゲッタリング能力を調査した。実施例３における評価結果を表３に示す。なお、表３において、表面欠陥の密度とゲッタリング能力は、イオン注入量を５×１０１５ｃｍ−２とし、縦型炉を用いて１０００℃で１０分間熱処理した場合（比較例１）の表面欠陥の密度及びゲッタリング能力を基準とした相対値で示した。
【００５０】
【表３】
0006308159.tif 000004
【００５１】
表３に示すように、最高温度は１１００℃以上１３００℃以下の場合に、エピタキシャル層の表面の欠陥密度がより低減し、より優れたゲッタリング能力が得られることがわかった。また、最高温度を１０００℃、すなわち１１００℃未満とした場合であっても、欠陥密度は比較例に劣らず、尚且つ優れたゲッタリング能力が得られることがわかった。
【００５２】
（実施例４）
図１に示すような、本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法に従って、エピタキシャルウェーハを製造した。
【００５３】
まず、抵抗率１０Ω・ｃｍのｐ−シリコンウェーハから成る基板に、注入量３×１０１５ｃｍ−２、注入エネルギー５０ｋｅＶの条件でボロンを注入した。その後、ボロンのイオン注入によるダメージを回復させるために、ＦＬＡ処理を施した。ＦＬＡ処理では最高温度を１２００℃（アシスト温度８００℃）、処理時間を１０ｍｓｅｃ、雰囲気を窒素とした。次に、ＦＬＡ処理により回復熱処理を施した基板に、シリコンエピタキシャル層を形成した。以上のようにして作製したエピタキシャルウェーハについて、実施例１と同様に、エピタキシャル層の表面欠陥の密度とゲッタリング能力を評価した。
【００５４】
また、注入する元素の種類をリン、シリコンに変更したこと以外、上記と同様の条件で本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法に従って、エピタキシャルウェーハを作製した。そして、これらの条件で作製したエピタキシャルウェーハについて、実施例１と同様にしてエピタキシャル層の表面欠陥の密度とゲッタリング能力を評価した。
【００５５】
（比較例３）
比較例３では基本的に実施例４と同様に、イオン注入する元素の種類をボロン、リン、シリコンとした３通りの条件にてそれぞれエピタキシャルウェーハを作製したが、回復熱処理工程においてＦＬＡ処理ではなく縦型炉を使用した熱処理を行った。縦型炉による熱処理は、処理温度を１０００℃、処理時間を１０ｍｉｎ、雰囲気を窒素とした。そして、これらの条件で作製したそれぞれのエピタキシャルウェーハについて、実施例１と同様にしてエピタキシャル層の表面欠陥の密度とゲッタリング能力を評価した。
【００５６】
（比較例４）
比較例４では基本的に実施例４と同様に、イオン注入する元素の種類をボロン、リン、シリコンとした３通りの条件にてそれぞれエピタキシャルウェーハを作製したが、回復熱処理工程においてＦＬＡ処理ではなくＲＴＡ処理を行った。ＲＴＡでは、処理温度を１０００℃、処理時間を１０ｓｅｃ、雰囲気を窒素とした。そして、これらの条件で作製したそれぞれのエピタキシャルウェーハについて、実施例１と同様にしてエピタキシャル層の表面欠陥の密度とゲッタリング能力を評価した。
【００５７】
実施例４、比較例３、４における評価結果を表４に示す。なお、表４において、表面欠陥の密度とゲッタリング能力は、縦型炉を用いて１０００℃で１０分間熱処理した場合（比較例３）の表面欠陥の密度及びゲッタリング能力を基準とした相対値で示した。
【００５８】
【表４】
0006308159.tif 000005
【００５９】
表４に示すように、炭素以外の、ボロン、リン、シリコン等のイオンを注入した場合にも、回復熱処理をＦＬＡとすれば、ゲッタリング能力やＥＰ欠陥密度はその他の熱処理を施した場合よりも良好であることがわかった。
【００６０】
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。
【符号の説明】
【００６１】
１１…熱処理装置（ＦＬＡ装置）、  １２…チャンバー、
１３…Ｘｅフラッシュランプ、  １４…ハロゲンランプ、
１５…オートシャッター、  １６…石英トレイ、  １７…支持部、
１８…パイロメータ、  １９…シリコンウェーハ。
【図１】
0006308159.tif 000006
【図２】
0006308159.tif 000007