(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下のシリコン基板において、
このシリコン基板上に、
ドーパント濃度が１×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以上である第一層と、
ドーパント濃度が１×１０16〜１×１０18ａｔｏｍ／ｃｍ3の範囲にある中間エピタキシャル層と、
ドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下である第二エピタキシャル層と、を順次積層したシリコン基板。
【請求項２】
ドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下のシリコン基板上に、ドーパント濃度が１×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以上である第一層をイオン注入法により形成する工程と、
この第一層の上にドーパント濃度が１×１０16〜１×１０18ａｔｏｍ／ｃｍ3の範囲にある中間エピタキシャル層を積層する工程と、
この中間エピタキシャル層の上にドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下である第二エピタキシャル層を積層する工程と、を含むシリコン基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エピタキシャル層を形成した半導体シリコン基板の改良に係り、特に、ドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下のシリコン基板を用いて、気相成長法またはイオン注入法にてドーパント濃度の異なる層を積層することにより、製造が容易で重金属のゲッタリング能が高く、熱的に安定し厚み制御が容易な無欠陥層（ＤＺ層）を有し、不整合転位の発生による重金属ゲッタリング並びにオートドーピングの抑制効果を有する半導体シリコン基板とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリコン基板に求められる重要な特性として、重金属汚染対策と酸素析出物フリーゾーンの形成がある。ここではまずこの二つの特性の従来技術について述べる。まず、重金属汚染の影響としては、酸化膜の耐圧を劣化させること、深い不純物準位を形成し、ｐｎ接合部のリーク電流を増加させること、欠陥生成の核となることがよく知られている。
【０００３】
従来の重金属ゲッタリング技術として、酸素析出物（ＢＭＤ）により形成された応力場によりゲッタリングしたり、ボロンドープによりＦｅ−Ｂペア形成させるゲッタリング等のイントリンシックゲッタリング（ＩＧ）方法、また、バックサイドダメージ（ＢＳＤ）により形成された応力場や転位によるゲッタリングや、ポリバックシール（ＰＢＳ）（ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜形成）により形成された応力場や粒界によるゲッタリング等のイクストリンシックゲッタリング（ＥＧ）方法、さらには、Ｓｉ（Ｇｅ）層の挿入により形成される不整合転位や応力場によるゲッタリングを行うイクストリンシック・インターナルゲッタリング方法が実用化されている。
【０００４】
ＢＭＤは重金属のゲッタリングにおいては有効であるが、反面デバイス工程ではデバイス特性、特にトレンチキャパシタ容量を変化させるので、ＢＭＤがない表面領域、すなわち、ＤＺ層が必要とされる。ＤＺ層を形成するためには、酸素、窒素又はこれら混合雰囲気中などで熱処理する、所謂ＤＺ−ＩＧ処理が一般的である。
【０００５】
一方、シリコンエピタキシャルウェーハにおいては、エピタキシャル層では酸素はほとんど拡散せず、ＢＭＤも形成されず、また、ラッチアップ対策としてできるかぎり低抵抗、すなわち高濃度ドーブ基板を用いる方がデバイス設計の自由度や誤動作の防止に有効であることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
重金属汚染対策としての従来のゲッタリング技術は以下の問題点を有している。ＢＭＤ法は、熱的に不安定でＢＭＤ形成が基板の酸素濃度やドーパント濃度に大きく依存し、制御が困難で且つ析出を促す処理が必要で工程数が増加する。ボロンドープによるＦｅ−Ｂペア形成方法は、Ｆｅ以外のゲッタリングができず、Ｐ−ＳｉやＮ−Ｓｉなどボロン濃度が低い基板でのゲッタリング能が低下する。
【０００７】
ＢＳＤ法は、歪部からパーティクルが発生したり、低温プロセスでのゲッタリング能が低く、熱処理により応力場の緩和や転位の消滅などが起こり、ゲッタリング能が低下するなど、熱的に不安定な問題がある。ＰＢＳ法は、ＢＳＤ法に比べパーティクルの発生は少ないが、低温プロセスでのゲッタリング能が低く、熱処理によりｐｏｌｙ−Ｓｉが単結晶化してゲッタリング能が低下するなど、熱的に不安定な問題がある。
【０００８】
また、Ｓｉ（Ｇｅ）層による方法は、エピタキシャル成長におけるＧｅ導入のためのガスライン新設や付帯設備増設による設備的なコスト上昇が避けられない問題がある。
【０００９】
ＤＺ層の形成は、ＤＺ−ＩＧ処理による工程数が増加するのみならず、熱処理後に酸素が拡散しＢＭＤを形成する可能性があるなどのＤＺ層の熱的不安定性が懸念される。
【００１０】
また、エピタキシャルウェーハ用の高濃度ドープ基板の場合、オートドープが顕著になり、ボロン濃度が高いとＢＭＤが形成され難く、ゲッタリング能が低下する等の問題がある。
【００１１】
この発明は、上述の半導体シリコン基板の問題点を解消し、製造が容易で重金属に対するゲッタリング能が高く、熱的に安定し厚み制御が容易なＤＺ層を有し、不整合転位の発生による重金属ゲッタリング並びにオートドーピングの抑制効果を有する半導体シリコン基板並びにその製造方法の提供を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、まず、重金属汚染に関する上述の問題点、すなわち、シリコン基板の特性、例えば、ＰタイプかＮタイプ、ドーパント濃度、酸素濃度などに依存せず、熱的に安定で、パーティクル発生がなく、低コストで効率よく重金属を捕獲できるゲッタリング法について種々検討した結果、シリコン基板上に、ドーパント濃度が大きく異なる層や基板を積層することによって、その界面に不整合転位や応力場を形成し、これらにより重金属をゲッタリングでき、上述の目的を達成できることを知見した。
【００１３】
また、発明者らは、重金属汚染に加えてＤＺ層に関する上述の問題点、すなわち、シリコン基板の特性に依存せず、熱的に安定で、パーティクル発生がなく、低コストで効率よく重金属をゲッタリングでき、かつＤＺ−ＩＧ処理工程を省略し、熱的に安定なＤＺ層でかつＤＺ層の厚さの制御が容易なＤＺ層の形成方法について種々検討した結果、ドーパント濃度が大きく異なる層を積層した２層構造又は３層構造を持ったシリコンウェーハとなすことにより、ドーパント濃度が大きく異なる層の界面に不整合転位や応力場が形成され、これらにより重金属をゲッタリングでき、さらに、エピタキシャル成長によりＤＺ層を形成しているので酸素析出が起こり難く、ＤＺ層として高濃度ドープ層を用いているので、ラッチアップ対策としても非常に有効であることを知見し、この発明を完成した。
【００１４】
さらに、発明者らは、シリコン基板上に３層のドーパント濃度の異なる層を形成することを条件に全ての組合せを検討した結果、最も簡単に作成でき且つ不整合転位の発生による重金属ゲッタリング並びにオートドーピング効果を有する半導体基板として以下の基板を提案する。
【００１６】
請求項１に記載の発明は、ドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下のシリコン基板において、このシリコン基板上に、ドーパント濃度が１×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以上である第一層と、ドーパント濃度が１×１０16〜１×１０18ａｔｏｍ／ｃｍ3の範囲にある中間エピタキシャル層と、ドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下である第二エピタキシャル層と、を順次積層したシリコン基板である。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、ドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下のシリコン基板上に、ドーパント濃度が１×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以上である第一層をイオン注入法により形成する工程と、この第一層の上にドーパント濃度が１×１０16〜１×１０18ａｔｏｍ／ｃｍ3の範囲にある中間エピタキシャル層を積層する工程と、この中間エピタキシャル層の上にドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下である第二エピタキシャル層を積層する工程と、を含むシリコン基板の製造方法である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
重金属ゲッタリングのために、界面に不整合転位や応力場を形成するには、ＳｉＧｅ結晶（薄膜を含む）に代表されるように混晶を用いる方法があるが、この発明においては、ドーパント濃度の差を利用するもので、この方法では通常のシリコン基板に含まれている元素のみを用いているため、他の特性の劣化や製作設備費の増加などがほとんどない利点がある。
【００１９】
この発明では、ドーパント濃度の差はなるべく大きい方が歪みが大きくなり、不整合転位や応力場が形成されやすくなることから、界面のドーパント濃度差を検討した結果、公知のいずれの特性を有するシリコン基板を用いる場合も、ドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下のシリコンとドーパント濃度が１×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以上であるシリコンとによって形成された界面が最も効果的であることを確認した。
【００２０】
この発明において、ドーパント濃度の差を利用した界面は、シリコン基板上に積層される２層以上の多層膜内に１つ以上形成すればよく、シリコン基板の種類や特性、要求される被膜種等の組合せにより適宜選定するとよく、また、被膜層内のドーパント濃度が一定の他、当該界面での所定のドーパント濃度の差が確保できれば、被膜層内のドーパント濃度が連続的あるいは漸次変化するように成膜されても、この発明によるゲッタリング能は同様に発揮される。
【００２１】
また、ドーパント濃度の差を利用した界面によるゲッタリング層の形成方法として、実施例に示すごとく、気相成長法、イオン注入法を用いていることにより、ドーパント濃度の制御が容易でドーパント濃度差が急峻な界面を形成できるという効果がある。また、発明者らは、基板の貼り合わせ法よっても上記と同様の構成、作用効果が得られることを確認した。
【００２２】
一例を示すと、図１に示すごとく、ドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下のシリコン基板１上に、気相成長法あるいはイオン注入法により、ドーパント濃度が１×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以上である第一層２を形成することにより、ドーパント濃度の差により界面に不整合転位や歪み場が形成され、重金属が転位や歪み場に効率よくゲッタリングされる。
【００２３】
従って、ＰタイプかＮタイプ、ドーパント濃度、酸素濃度などのシリコン基板の特性に依存することなく、熱的に安定で、パーティクルの発生がなく、低コストで効率よく重金属をゲッタリングできる。また、気相成長法やイオン注入法により形成するため、膜厚やドーパント濃度の制御が容易で、かつ急峻な界面が得られる。
【００２４】
次に図１に示すごとく、第一層２上に気相成長法あるいはイオン注入法により、ドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下である第二層３、すなわちエピタキシャル層を形成して２層構造となす。先の第一層２は重金属ゲッタリング層を兼ねたＤＺ層であり、これによって、気相成長法により形成する場合、ＤＺ−ＩＧ処理工程を省略でき、気相成長法あるいはイオン注入法による場合は、ＤＺ層の厚さの制御が可能となる。さらにエピタキシャル層中への酸素の拡散がほとんど無視できるので熱処理後にＢＭＤが形成されることもなく、熱的に安定である。
【００２５】
ＤＺ層である第一層２とエピタキシャル層である第二層３との界面はデバイス領域に近くまたトレンチキャバシタを形成する領域でもあるので、不整合転位の発生を防止し、応力を低減する必要がある。この対策として、界面の遷移層幅を大きくし、好ましくは０．５μｍ以上とする必要がある。従って、所定のドーパント濃度差の界面を一定厚みで成膜できれば、層内のドーパント濃度が連続的あるいは漸次変化するように成膜されていてもよい。
【００２６】
この発明において、３層構造は図２に示すごとく、ドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下のシリコン基板１上に、気相成長法あるいはイオン注入法により、ドーパント濃度が１×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以上である第一層２を形成し、その上にドーパント濃度が１×１０16〜１×１０18ａｔｏｍ／ｃｍ3の範囲にある中間層４を同様に積層し、さらにドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下である第二層３、すなわちエピタキシャル層を形成して３層構造となす。
【００２７】
この３層構造によって、ドーパント濃度が高い層の上または下の界面に形成された不整合転位や応力場、さらに挿入した層が持つ引張応力により、重金属を効率よくゲッタリングすることができる。また、その結果、挿入した層のドーパント濃度が高いのでＦｅ−Ｂペアも効率よく生成され、Ｆｅのゲッタリング能力も向上するという効果を有する。
【００２８】
この界面の不整合転位、高濃度ボロン層は熱的に安定であり、そのゲッタリング能力は基板の特性に依存しない。また、裏面にＰＢＳやＢＳＤが形成されていないので、パーティクルの発生がないという効果も併せ持っている。更に裏面を表面と同時に鏡面加工でき加工コストも低減でき、且つ加工精度（平坦度等）も向上するという２次的効果も発生する。またゲッタリングシンク位置がデバイス形成領域に近い場所にあるので、重金属の拡散速度が小さい低温プロセスでも効率よく重金属をゲッタリングできる。
【００２９】
ＤＺ層となる中間層４は、気相成長法により形成する場合、ＤＺ−ＩＧ処理工程を省略でき、気相成長法あるいはイオン注入法による場合は、ＤＺ層の厚さの制御が可能となる。さらにエピタキシャル層中への酸素の拡散がほとんど無視できるので熱処理後にＢＭＤが形成されることもなく、熱的に安定である。
【００３０】
この発明では、ドーパント濃度が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下のシリコン基板を用いているので、エピタキシャル層におけるオートドーピングレベルがきわめて低く、ほとんど無視できるという効果も生まれる。
【００３１】
【実施例】
参考例１
以下の参考例及び実施例に用いた本発明の基板およびエピタキシャル層の構造は次の通りである。
１）外観： ８インチφ、（６７５±５）μｍt、両面鏡面基板
２）面方位： （１００）±０．５°
３）抵抗率： ３〜５Ω・ｃｍ（ボロン濃度：２．８〜４．５×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）
４）第一層 ・抵抗率：０．００１〜０．００３Ω・ｃｍ（ボロン濃度：３．５〜１３×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）
・膜厚：５μｍt
５）第二層 ・抵抗率：〜１０Ω・ｃｍ（ボロン濃度：〜ｌ．５×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）
・膜厚：３μｍt
第一層と第二層はＳｉＨＣｌ3を原料ガスとした熱ＣＶＤ法（化学気相成長法）により形成した。
【００３２】
重金属ゲッタリング能の比較
本発明と従来ゲッタリング法との比較を示す。それぞれのゲッタリング能を形成したエピタキシャル基板に〜１０12ａｔｏｍｓ／ｃｍ2のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕの混合汚染を施し、高温プロセスで熱処理した後、酸化膜耐圧の良品率（ｙｉｅｌｄ）およびＣ−ｔ法によるキャリア寿命を調べた。それぞれのプロセスを以下に示す。
高温プロセス：  １１５０℃×５ｈｒｓ．＋７００℃×６ｈｒｓ．＋１０５０℃×５ｈｒｓ．
酸化膜耐圧良品率の測定：  酸化膜厚２００Å、印加電圧  １１ＭＶ／ｃｍ
【００３３】
表１から明らかなようにこの発明によるゲッタリング法が他の方法に比べて優れていることが示された。なお、ゲッタリング能仕様に示すＢＭＤについては、Ｗｒｉｇｈｔ  Ｅｔｃｈ液を用い、片面２μｍの選択エッチを施した後、光学顕微鏡を用いて測定した値である。
【００３４】
【表１】
0004061418.tif 000002
【００３５】
低温プロセスにおける重金属ゲッタリング能の比較
上記ゲッタリング能の比較を低温熱処理後に行い、同様の評価を行い比較した。低温プロセス：  ６００℃×５ｈｒｓ．＋９００℃×３２ｈｒｓ．＋８００℃×５ｈｒｓ．
表２から明らかなように低温プロセスにおいても、この発明によるゲッタリング法が他の方法に比べて優れていることが示された。
【００３６】
【表２】
0004061418.tif 000003
【００３７】
この発明における基板のボロン濃度の違いに対するゲッタリング能の安定性を調べたところ、表３に示すごとく、ボロン濃度が異なる基板を用いてもゲッタリング能に変化がないことが示された。
【００３８】
【表３】
0004061418.tif 000004
【００３９】
また、この発明の試料をＳＩＭＳ分析したところ、図３Ａに示すごとく不整合転位が形成されている界面および高濃度ボロン層に重金属が選択的にゲッタリングされていることがわかった。この結果より本発明における不整合転位および高濃度ボロン層のゲッタリング効果が示された。
【００４０】
先の熱処理プロセスを通した後のゲッタリング能の熱的安定性を従来法と比較した結果を図４Ａ、図５Ａに示す。
【００４１】
パーティクルの発生量を純水中でのパーティクル転写により調べた。この方法はウェーハ裏面の鏡面加工した別の清浄表面をもつウェーハと向かい合わせて洗浄槽に入れ、裏面から発生するパーティクルを清浄な上面に転写させ、転写させたウェーハ表面の０．１２μｍ以上の大きさのパーティクルを面検器で評価することによって裏面からのパーティクル発生量を見積もる方法である。結果を表４に示す。
【００４２】
【表４】
0004061418.tif 000005
【００４３】
実施例２
以下の実施例に用いた本発明の基板およびエピタキシャル層の構造は次の通りである。
１）外観：  ８インチφ、（６７５±５）μｍt、両面鏡面基板
２）面方位：  （１００）±０．５°
３）抵抗率：  ３〜５Ω・ｃｍ（ボロン濃度：２．８〜４．５×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）
４）第一層    ・抵抗率：０．００１〜０．００３Ω・ｃｍ（ボロン濃度：３．５〜１３×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）
・膜厚：５μｍt
５）中間層    ・抵抗率：０．０１〜０．０２Ω・ｃｍ（ボロン濃度：３．５〜９×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）
・膜厚：３μｍt
６）第二層    ・抵抗率：〜１０Ω・ｃｍ（ボロン濃度：〜ｌ．５×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）
・膜厚：３μｍt
第一層、中間層、第二層はＳｉＨＣｌ3を原料ガスとした熱ＣＶＤ法（化学気相成長法）により形成した。
【００４４】
重金属ゲッタリング能の比較
本発明と従来ゲッタリング法との比較を示す。それぞれのゲッタリングシンクを形成したエピ基板に〜１０12ａｔｏｍｓ／ｃｍ2のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕの混合汚染を施し、高温プロセスで熱処理した後、酸化膜耐圧の良品率（ｙｉｅｌｄ）およびＣ−ｔ法によるキャリア寿命を調べた。それぞれのプロセスを以下に示す。
高温プロセス：  １１９０℃×６ｈｒｓ．＋６００℃×４ｈｒｓ．＋１０００℃×４ｈｒｓ．
酸化膜耐圧良品率の測定：  酸化膜厚１５０Å、印加電圧  １１ＭＶ／ｃｍ
表５から明らかなようにこの発明によるゲッタリング法が他の方法に比べて優れていることが示された。
【００４５】
【表５】
0004061418.tif 000006
【００４６】
低温プロセスにおける重金属ゲッタリング能の比較を、実施例１と同様に行った結果を表２に示す。
【００４７】
また、この発明の試料をＳＩＭＳ分析したところ、図３Ｂに示すごとく不整合転位が形成されている界面および高濃度ボロン層に重金属が選択的にゲッタリングされていることがわかった。この結果より本発明における不整合転位の発生による重金属ゲッタリングおよび高濃度ボロン層のゲッタリング効果が示された。
【００４８】
先の熱処理プロセスを通した後のゲッタリング能の熱的安定性を従来法と比較した結果を図４Ｂ、図５Ｂに示す。
【００４９】
パーティクルの発生量を実施例１と同様に純水中でのパーティクル転写により調べた。結果を表４に示す。
【００５０】
実施例３
以下の実施例に用いた本発明の基板およびエピタキシャル層の構造は次の通りである。
１）外観：  ８インチφ、（６７５±５）μｍt、両面鏡面基板
２）面方位：  （１００）±０．５°
３）抵抗率：  ４〜６Ω・ｃｍ（ボロン濃度：２．３〜３．５×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）
４）第一層    ・抵抗率：０．００１〜０．００３Ω・ｃｍ（ボロン濃度：３．５〜１３×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）
・膜厚：５μｍt
５）中間層    ・抵抗率：０．０１〜０．０２Ω・ｃｍ（ボロン濃度：３．５〜９×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）
・膜厚：３μｍt
６）第二層    ・抵抗率：〜１０Ω・ｃｍ（ボロン濃度：〜ｌ．５×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ3）
・膜厚：３μｍt
第一層はイオン注入法、中間層と第二層はＳｉＨＣｌ3を原料ガスとした成長温度１１５０℃の熱ＣＶＤ法（化学気相成長法）により形成した。
【００５１】
第一層のイオン注入法は、まず、ＢＦｅ2+イオンを加速電圧１１０ｋｅＶでドープ量５×１０15／ｃｍ3を注入し、これをＲＴＰ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）により、１０００℃、６０秒間熱処理した。このときのボロン濃度の深さ方向分布を図６に示す。ボロン濃度は第一層表面で１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3で深さ１μｍでほぼエピタキシャル用基板と同レベルであった。また、このとき基板とイオン注入により形成した第一層の界面には不整合転位は観察されなかった（Ｐｌａｎ  ｖｉｅｗ  ＴＥＭ観察）。従って、界面にはボロン濃度差による応力場のみが形成されていると考えられる。
【００５２】
本発明と従来ゲッタリング法との重金属ゲッタリング能の比較を示す。それぞれのゲッタリングシンクを形成したエピ基板に〜１０12ａｔｏｍｓ／ｃｍ2のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕの混合汚染を施し、高温プロセスで熱処理した後、酸化膜耐圧の良品率（ｙｉｅｌｄ）およびＣ−ｔ法によるキャリア寿命を調べた。それぞれのプロセスを以下に示す。
高温プロセス：  １１５０℃×６ｈｒｓ．＋６００℃×４ｈｒｓ．＋９５０℃×４ｈｒｓ．
酸化膜耐圧良品率の測定：  酸化膜厚２００Å、印加電圧  １１ＭＶ／ｃｍ
表６から明らかなようにこの発明によるゲッタリング法が他の方法に比べて優れていることが示された。
【００５３】
【表６】
0004061418.tif 000007
【００５４】
以下の低温プロセスにおける重金属ゲッタリング能の比較を低温熱処理後に行い、実施例と同様の評価を行い比較した。
低温プロセス：  ６００℃×４ｈｒｓ．＋８５０℃×３ｈｒｓ．＋６８０℃×６ｈｒｓ．
表７から明らかなように低温プロセスにおいても、この発明によるゲッタリング法が他の方法に比べて優れていることが示された。
【００５５】
【表７】
0004061418.tif 000008
【００５６】
また、この発明の試料をＳＩＭＳ分析したところ、図３Ｃに示すごとく応力場が形成されている界面および高濃度ボロン層である第一層に重金属が選択的にゲッタリングされていることがわかった。この結果より本発明における応力場および高濃度ボロン層のゲッタリング効果が示された。
【００５７】
【発明の効果】
この発明は、ドーパント濃度が大きく異なる層を積層した３層構造を持ったシリコンウェーハとなすことにより、ドーパント濃度が大きく異なる層の界面に不整合転位や応力場が形成され、これらにより重金属をゲッタリングでき、シリコン基板の特性（ＰタイプかＮタイプ、ドーパント濃度、酸素濃度など）に依存せず、熱的に安定で、パーティクル発生がなく、低コストで効率よく重金属をゲッタリングでき、エピタキシャル成長によりＤＺ層を形成しているので酸素析出が起こり難く、ＤＺ−ＩＧ処理工程を省略し、熱的に安定なＤＺ層でかつＤＺ層の厚さの制御が可能なＤＺ層が形成でき、ＤＺ層として高濃度ドープ層を用いているので、ラッチアップ対策としても非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に関して参考とされるシリコン基板の２層構造を示す説明図である。
【図２】この発明によるシリコン基板の３層構造を示す説明図である。
【図３】Ａ，Ｂ，Ｃはこの発明またはこの発明の参考例となるシリコン基板のＳＩＭＳ分析プロファイスを示すグラフである。
【図４】Ａ，Ｂは高温プロセス回数とキャリア寿命との関係を示すグラフである。
【図５】Ａ，Ｂは高温プロセス回数とＤＺ層厚さとの関係を示すグラフである。
【図６】深さとボロン濃度との関係を示すグラフである。
【図１】
0004061418.tif 000009
【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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