【手続補正書】
【提出日】令和1年8月7日(2019.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の第１の観点によれば、時間をＹ（ｍｉｎ），温度をＸ（℃，ただし７００℃≦Ｘ≦１０００℃）とした場合に、
Ｙ＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５を満たす時間Ｙと温度Ｘにて熱処理を行なった後に、
赤外トモグラフィー法を用いて、レザーパワーを５０ｍＷ，検出器の露光時間を５０ｍｓｅｃに設定した場合の、ウェーハ表面から８０μｍ〜２８５μｍの範囲におけるＢＭＤ密度が、５×１０８／ｃｍ３以上、２．５×１０１０／ｃｍ３以下であるシリコンウェーハによって上記課題を解決する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の第2の観点によれば、時間をＹ（ｍｉｎ），温度をＸ（℃，ただし７００℃≦Ｘ≦１０００℃）とした場合に、
Ｙ１＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５且つ１．０≦Ｙ／Ｙ１≦１．５を満たす時間Ｙと温度Ｘにて熱処理を行なった後に、
赤外トモグラフィー法を用いて、レザーパワーを５０ｍＷ，検出器の露光時間を５０ｍｓｅｃに設定した場合の、ウェーハ表面から８０μｍ〜２８５μｍの範囲における平均ＢＭＤサイズが、１６ｎｍ以上、２８ｎｍ以下であるシリコンウェーハによって上記課題を解決する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の第3の観点によれば、時間をＹ（ｍｉｎ），温度をＸ（℃，ただし７００℃≦Ｘ≦１０００℃）とした場合に、
Ｙ＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５を満たす時間Ｙと温度Ｘにて熱処理を行なった後に、
赤外トモグラフィー法を用いて、レザーパワーを５０ｍＷ，検出器の露光時間を５０ｍｓｅｃに設定した場合の、ウェーハ表面から８０μｍ〜２８５μｍの範囲におけるＢＭＤ密度が、５×１０８／ｃｍ３以上、２．５×１０１０／ｃｍ３以下であり、且つ、
時間をＹ（ｍｉｎ），温度をＸ（℃，ただし７００℃≦Ｘ≦１０００℃）とした場合に、
Ｙ１＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５且つ１．０≦Ｙ／Ｙ１≦１．５を満たす時間Ｙと温度Ｘにて熱処理を行なった後に、
赤外トモグラフィー法を用いて、レザーパワーを５０ｍＷ，検出器の露光時間を５０ｍｓｅｃに設定した場合の、ウェーハ表面から８０μｍ〜２８５μｍの範囲における平均ＢＭＤサイズが、１６ｎｍ以上、２８ｎｍ以下であるシリコンウェーハによって上記課題を解決する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明によれば、時間をＹ（ｍｉｎ），温度をＸ（℃，ただし７００℃≦Ｘ≦１０００℃）とした場合に、Ｙ＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５を満たす時間Ｙと温度Ｘにて評価熱処理するので、比較的低温度かつ短時間の条件でゲッタリング能力が高い信頼性で保証することができ、その結果、低温デバイスプロセスにも適したシリコンウェーハを提供することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
ここで、本発明者らが知見したところによれば、評価のための熱処理の温度Ｘが７００〜１０００℃、熱処理の時間ＹがＹ＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５を満たす場合に、ＢＭＤ密度が５×１０８／ｃｍ３以上であるときは、半導体デバイスプロセスのたとえば１０００℃以下の低温デバイスプロセスにおいても、十分なゲッタリング能力を有するシリコンウェーハを得ることができる。逆に、同様の評価のための熱処理を施した場合に、ＢＭＤ密度が５×１０８／ｃｍ３未満であるときは、半導体デバイスプロセスのたとえば１０００℃以下の低温デバイスプロセスにおいて十分なゲッタリング能力が発揮されない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
さらに、本発明者らが知見したところによれば、評価のための熱処理の温度Ｘが７００〜１０００℃、Ｙ１＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５且つ１．０≦Ｙ／Ｙ１≦１．５を満たす熱処理の時間Ｙである場合に、平均ＢＭＤサイズが、１６ｎｍ以上、２８ｎｍ以下であれば、転位の発生がないシリコンウェーハを得ることができる。逆に、同様の評価のための熱処理を施した場合に、平均ＢＭＤサイズが１６ｎｍ未満もしくは２８ｎｍを超えるとき、又は１．０≦Ｙ／Ｙ１≦１．５を満たさない熱処理の時間Ｙであるときは、転位が発生する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
したがって、低温デバイスプロセスにおいて十分なゲッタリング能力を発揮し、且つ転位の発生がないシリコンウェーハを得るためには、時間をＹ（ｍｉｎ），温度をＸ（℃，ただし７００℃≦Ｘ≦１０００℃）とした場合に、Ｙ＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５を満たす時間Ｙと温度Ｘにて熱処理を行なった後に、赤外トモグラフィー法を用いて、レザーパワーを５０ｍＷ，検出器の露光時間を５０ｍｓｅｃに設定した場合の、ウェーハ表面から８０μｍ〜２８５μｍの範囲におけるＢＭＤ密度が、５×１０８／ｃｍ３以上、２．５×１０１０／ｃｍ３以下であり、且つ、時間をＹ（ｍｉｎ），温度をＸ（℃，ただし７００℃≦Ｘ≦１０００℃）とした場合に、Ｙ１＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５且つ１．０≦Ｙ／Ｙ１≦１．５を満たす時間Ｙと温度Ｘにて熱処理を行なった後に、赤外トモグラフィー法を用いて、レザーパワーを５０ｍＷ，検出器の露光時間を５０ｍｓｅｃに設定した場合の、ウェーハ表面から８０μｍ〜２８５μｍの範囲における平均ＢＭＤサイズが、１６ｎｍ以上、２８ｎｍ以下であるシリコンウェーハであることがより好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
このＢＭＤ密度の評価結果を図１に示す。同図において、ＢＭＤが５×１０８／ｃｍ３以上検出された熱処理水準を○、検出されなかった熱処理水準を×で示した。上記赤外トモグラフィー法による測定条件にてＢＭＤが５×１０８／ｃｍ３以上検出される熱処理水準は、図１の〇と×との境界を結ぶ直線であって、時間をＹ（ｍｉｎ）， 温度をＸ（℃）とした場合に、Ｙ＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５（ただし、７００℃≦Ｘ≦１０００℃）を臨界線とする右上の領域であった。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
すなわち、半導体製造プロセスの低温デバイスプロセスにおいて、ゲッタリング能力を示すウェーハは、時間をＹ（ｍｉｎ），温度をＸ（℃）とした場合に、Ｙ＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５（ただし、７００℃≦Ｘ≦１０００℃）の熱処理後（つまり、温度Ｘに対してＹがそれ以上となるように時間を設定する）、赤外トモグラフィー法による結晶欠陥測定装置（日本セミラボ社製結晶欠陥測定装置）を用いて、レザーパワーを５０ｍＷ，検出器（ＣＣＤカメラ）の露光時間を５０ｍｓｅｃに設定し、エピタキシャルシリコンウェーハの表面から８０μｍ〜２８５μｍの範囲におけるＢＭＤ密度を測定した場合、当該ＢＭＤ密度が、５×１０８／ｃｍ３以上検出されるウェーハである。なお、上記結晶欠陥測定装置の測定上限は、２．５×１０１０／ｃｍ３であるため、当該装置を用いた場合の上限はこの数値となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
このときの評価熱処理は、次のように行った。まず、Ｙ１＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５（ただし、７００℃≦Ｘ≦１０００℃）で示される関係から、最初に温度Ｘ（℃）を決めて時間Ｙ１を求める。そして、実際の処理時間Ｙは、１．５Ｙ１＞Ｙ＞１．０（つまり、１．５＞Ｙ／Ｙ１＞１．０））の範囲で実施した。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間をＹ（ｍｉｎ），温度をＸ（℃，ただし７００℃≦Ｘ≦１０００℃）とした場合に、
Ｙ＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５を満たす時間Ｙと温度Ｘにて熱処理を行なった後に、
赤外トモグラフィー法を用いて、レザーパワーを５０ｍＷ，検出器の露光時間を５０ｍｓｅｃに設定した場合の、ウェーハ表面から８０μｍ〜２８５μｍの範囲におけるＢＭＤ密度が、５×１０８／ｃｍ３以上であるシリコンウェーハ。
【請求項２】
時間をＹ（ｍｉｎ），温度をＸ（℃，ただし７００℃≦Ｘ≦１０００℃）とした場合に、
Ｙ１＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５且つ１．０≦Ｙ／Ｙ１≦１．５を満たす時間Ｙと温度Ｘにて熱処理を行なった後に、
赤外トモグラフィー法を用いて、レザーパワーを５０ｍＷ，検出器の露光時間を５０ｍｓｅｃに設定した場合の、ウェーハ表面から８０μｍ〜２８５μｍの範囲における平均ＢＭＤサイズが、１６ｎｍ以上、２８ｎｍ以下であるシリコンウェーハ。
【請求項３】
時間をＹ（ｍｉｎ），温度をＸ（℃，ただし７００℃≦Ｘ≦１０００℃）とした場合に、
Ｙ＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５を満たす時間Ｙと温度Ｘにて熱処理を行なった後に、
赤外トモグラフィー法を用いて、レザーパワーを５０ｍＷ，検出器の露光時間を５０ｍｓｅｃに設定した場合の、ウェーハ表面から８０μｍ〜２８５μｍの範囲におけるＢＭＤ密度が、５×１０８／ｃｍ３以上、２．５×１０１０／ｃｍ３以下であり、且つ、
時間をＹ（ｍｉｎ），温度をＸ（℃，ただし７００℃≦Ｘ≦１０００℃）とした場合に、
Ｙ１＝７．８８×１０６７×Ｘ−２２．５且つ１．０≦Ｙ／Ｙ１≦１．５を満たす時間Ｙと温度Ｘにて熱処理を行なった後に、
赤外トモグラフィー法を用いて、レザーパワーを５０ｍＷ，検出器の露光時間を５０ｍｓｅｃに設定した場合の、ウェーハ表面から８０μｍ〜２８５μｍの範囲における平均ＢＭＤサイズが、１６ｎｍ以上、２８ｎｍ以下であるシリコンウェーハ。
【請求項４】
表面に、厚さが１〜５μｍのエピタキシャル層が形成された請求項１〜３のいずれか一項に記載のシリコンウェーハ。
【請求項５】
窒素濃度が、１×１０１２〜５×１０１４ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、酸素濃度が、８×１０１７〜１５×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３である請求項１〜４のいずれか一項に記載のシリコンウェーハ。