【誤訳訂正書】
【提出日】平成21年6月30日(2009.6.30)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】特許請求の範囲
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  後の熱処理工程において単結晶シリコンウエハ中の酸素の析出挙動を変化させるために単結晶シリコンウエハを熱処理する方法であって、
単結晶シリコンウエハが、前表面、後表面、前表面と後表面との間にある中央面、前表面から前記中央面に向かって測定されたときに前表面と距離Ｄとの間にあるウエハ領域を含む表面層、および前記中央面と前記表面層との間にあるウエハ領域を含むバルク層を有する単結晶シリコンウエハであり、
前記ウエハを窒化物形成雰囲気または窒化物非形成雰囲気中で熱処理して、結晶格子の空孔をウエハの前記表面層および前記バルク層に形成させること；
前記熱処理ウエハを、１１５０℃を超える温度で、少なくとも１００ｐｐｍａの酸素分圧を有する雰囲気中で熱アニーリング処理すること；および
前記アニーリング処理ウエハの冷却速度を制御して、ピーク密度が前記中央面にあり、濃度が前記ウエハの前表面の方向で低下し、そして前記表面層および前記バルク層における空孔の濃度差が、７５０℃を超える温度での前記ウエハの熱処理により、デニューデッドゾーンを前記表面層に形成させることができ、かつ酸素クラスターまたは酸素析出物を前記バルク層に形成させることができ、そして前記バルク層における酸素クラスターまたは酸素析出物の濃度が主として空孔濃度に依存するという空孔濃度プロファイルを有するウエハを製造すること
を含んでなる方法。
【請求項２】  結晶格子の空孔を形成させるための前記熱処理を、ウエハを少なくとも１１７５℃に６０秒未満の時間にわたって加熱することによって行う、請求項１に記載の方法。
【請求項３】  前記ウエハを、結晶格子の空孔を形成させるために窒化物形成雰囲気中で熱処理する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】  前記窒化物形成雰囲気は酸素分圧が５，０００ｐｐｍａ未満である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】  前記ウエハを、結晶格子の空孔を形成させるために窒化物非形成雰囲気中で熱処理する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】  前記窒化物非形成雰囲気は、主として、アルゴン、ヘリウムまたはその混合物である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】  前記窒化物非形成雰囲気は酸素分圧が５，０００ｐｐｍａ未満である、請求項５に記載の方法。
【請求項８】  酸化物層を、結晶格子の空孔を形成させる熱処理の前に、前記ウエハを酸素含有雰囲気の存在下で加熱することによって前記ウエハの前表面に成長させる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項９】  前記ウエハを、結晶格子の空孔を形成させるために窒化物形成雰囲気中で熱処理する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】  前記ウエハを、結晶格子の空孔を形成させるために窒化物非形成雰囲気中で熱処理する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】  前記熱アニーリング処理の温度は前記熱処理の温度と等しい、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１２】  前記アニーリング処理の雰囲気は酸素分圧が少なくとも２００ｐｐｍａである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１３】  前記アニーリング処理ウエハを、結晶格子の空孔がシリコン中で比較的移動しやすい温度範囲を通過するように少なくとも２０℃／秒の速度で冷却する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１４】  前記アニーリング処理ウエハを、結晶格子の空孔がシリコン中で比較的移動しやすい温度範囲を通過するように少なくとも５０℃／秒の速度で冷却する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１５】  前記熱処理ウエハを、結晶格子の空孔がシリコン中で比較的移動しやすい温度範囲を通過するように少なくとも５０℃／秒の速度で、熱アニーリング処理の前に冷却する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１６】  前記熱処理ウエハを、結晶格子の空孔がシリコン中で比較的移動しやすい温度範囲を通過するように少なくとも１００℃／秒の速度で、熱アニーリング処理の前に冷却する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１７】  後の熱処理工程において単結晶シリコンウエハ中の酸素の析出挙動を変化させるために単結晶シリコンウエハを熱処理する方法であって、
単結晶シリコンウエハが、前表面、後表面、前表面と後表面との間にある中央面、前表面から前記中央面に向かって測定されたときに前表面と距離Ｄとの間にあるウエハ領域を含む表面層、および前記中央面と前記表面層との間にあるウエハ領域を含むバルク層を有する単結晶シリコンウエハであり、
前記ウエハを窒化物形成雰囲気または窒化物非形成雰囲気中で熱処理して、結晶格子の空孔をウエハの前記表面層および前記バルク層に形成させること；
前記ウエハを酸素含有雰囲気中で加熱することによって前記熱処理ウエハの表面を酸化すること；および
前記熱処理ウエハの冷却速度を制御して、ピーク密度が前記中央面にあり、濃度が前記ウエハの前表面の方向で低下し、そして前記表面層および前記バルク層における空孔の濃度差が、７５０℃を超える温度での前記ウエハの熱処理により、デニューデッドゾーンを前記表面層に形成させることができ、かつ酸素クラスターまたは酸素析出物を前記バルク層に形成させることができ、そして前記バルク層における酸素クラスターまたは酸素析出物の濃度が主として空孔濃度に依存するという空孔濃度プロファイルを有するウエハを製造すること
を含んでなる方法。
【請求項１８】  前記熱処理ウエハの表面を、熱分解蒸気の存在下で前記ウエハを加熱することによって酸化する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】  前記熱処理ウエハの表面を、少なくとも１００ｐｐｍａの酸素分圧を有する酸素含有雰囲気中で前記ウエハを加熱することによって酸化する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】  前記ウエハを、結晶格子の空孔を形成させるために窒化物形成雰囲気中で熱処理する、請求項１７または１９に記載の方法。
【請求項２１】  前記ウエハを、結晶格子の空孔を形成させるために窒化物非形成雰囲気中で熱処理する、請求項１７または１９に記載の方法。
【請求項２２】  酸化物層を、結晶格子の空孔を形成させる熱処理の前に、前記ウエハを酸素含有雰囲気の存在下で加熱することによって前記ウエハの前表面に成長させる、請求項１７または１９に記載の方法。
【請求項２３】  前記熱処理ウエハを、少なくとも１１５０℃の温度に前記ウエハを加熱することによって酸化する、請求項１７または１９に記載の方法。
【請求項２４】  前記熱処理ウエハを、結晶格子の空孔がシリコン中で比較的移動しやすい温度範囲を通過するように少なくとも２０℃／秒の速度で冷却する、請求項１７または１９に記載の方法。
【請求項２５】  前記熱処理ウエハを、結晶格子の空孔がシリコン中で比較的移動しやすい温度範囲を通過するように少なくとも５０℃／秒の速度で冷却する、請求項１７または１９に記載の方法。
【請求項２６】  結晶格子の空孔を形成させるための前記熱処理を、前記ウエハを少なくとも１１７５℃に６０秒未満の時間にわたって加熱することによって行う、請求項１７または１９に記載の方法。
【請求項２７】  前記アニーリング処理ウエハを酸素析出熱処理に供して、前記バルク層における酸素クラスターまたは酸素析出物の濃度が空孔濃度に主として依存する酸素クラスターまたは酸素析出物を前記バルク層に生じさせる空孔濃度プロファイルを発現させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】  前記酸素析出熱処理は、前記ウエハを８００℃の温度で少なくとも４時間にわたって熱アニーリング処理し、次いで、前記ウエハを１０００℃の温度で１６時間にわたって熱アニーリング処理することを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】  酸化ウエハを少なくとも５℃／秒の速度で冷却する、請求項１７に記載の方法。
【請求項３０】  ウエハ表面の酸化の前に、熱処理ウエハを、結晶格子の空孔がシリコン中で比較的移動しやすい温度範囲を通過するように少なくとも５℃／秒の速度で、冷却する、請求項１７に記載の方法。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００１】
（技術分野）
本発明は一般に、電子部品の製造に使用される、半導体材料基板、特にシリコンウエハの製造に関する。より詳細には、本発明は、本質的には任意のいずれかの電子デバイス製造プロセスの熱処理サイクルのときに、ウエハに酸素析出物の一様でない理想的な深さ分布を形成させることができるシリコンウエハの処理方法に関する。
【誤訳訂正３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００２
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００２】
半導体電子部品のほとんどの製造方法の出発物質である単結晶シリコンは一般に、単一種結晶を溶融シリコンに浸漬し、次に遅い引き上げによって成長させる、いわゆるチョクラルスキー法によって製造される。溶融シリコンは石英ルツボに装填されるので、種々の不純物、主に酸素、によって汚染される。溶融塊の温度におけるシリコン中の酸素の溶解度および凝固シリコンにおける酸素の事実上の偏析係数によって決定されるある濃度に酸素が到達するまで、シリコン溶融塊の温度において、酸素が結晶格子に入る。そのような濃度は、電子デバイス製造プロセスに一般的な温度における固体シリコン中の酸素の溶解度より大きい。結晶が溶融塊から成長し冷却し、従ってその中の酸素の溶解度が急速に減少し、それによって、得られるスライスまたはウエハにおいて酸素が過飽和濃度において存在する。
【誤訳訂正４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００３】
歴史的に、電子デバイス製造プロセスは、ウエハの表面近くに酸素析出物を有さない帯域（zone）または領域（region）（一般に、「デニューデッドゾーン」または「無析出帯域」と称される。）を有し、ウエハの残り部分、即ちウエハバルクは、ＩＧのために充分な数の酸素析出物を有するシリコンを製造するように設計された一連の段階を包含する。デニューデッドゾーンは、例えば、（ａ）高温（＞１１００℃）における不活性雰囲気中での少なくとも約４時間の酸素外方拡散熱処理、（ｂ）低温（６００℃〜７５０℃）における酸素析出核形成、および（ｃ）高温（１０００℃〜１１５０℃）における酸素（ＳｉＯ２）析出物の成長、のような高温−低温−高温の熱シーケンスにおいて、形成することができる。例えば、F. Shimura, Semiconductor Silicon Crystal Technology, Academic Press,Inc., San Diego Calofornia(1989),p361〜367、およびそこに引用されている文献を参照。
【誤訳訂正５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００４】
しかし、最近では、ＤＲＡＭ製造方法のような先進の電子デバイス製造方法が、高温プロセス段階の使用を最少限にするようになってきている。これらのプロセスには、高温プロセス段階をまだ使用して、デニューデッドゾーンおよび充分な密度のバルク析出を形成しているものもあるが、そのような材料に対する許容度は非常に低く、商業的に存続できる製品になりえない。他の現在の高度に先進の電子デバイス製造方法は、外方拡散段階を全く含まない。活性デバイス領域における酸素析出に付随する問題の故に、これらの電子デバイス製造者は、工程条件下にウエハのどの位置にも酸素析出物を形成しないシリコンウエハを使用しなければならない。その結果、ＩＧの可能性が全て失われる。
【誤訳訂正６】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１８】
本発明の上記の第１の実施形態において、急速熱アニーリング工程は、窒化物形成性の雰囲気、すなわち、暴露されたシリコン表面を窒化物にし得る窒素含有化合物ガス（アンモニアなど）または窒素ガス（Ｎ２）を含有する雰囲気を含有する雰囲気のもとで行われる。従って、そのような雰囲気は、全体が窒素ガスまたは窒素化合物ガスから構成され得る。あるいは、そのような雰囲気は、アルゴンなどの窒化物非形成性のガスをさらに含むことができる。ウエハ全体の空孔濃度（空格子点濃度）の増大が、直ちではないとしても、アニーリング温度に到達したときにほぼ達成される。ウエハは、一般に、この温度で、少なくとも１秒間、典型的には少なくとも数秒間（例えば、少なくとも３秒間）、好ましくは数十秒間（例えば、２０秒間、３０秒間、４０秒間または５０秒間）、およびウエハの所望の特性に依存して、約６０秒（これは市販の急速熱アニーリング装置のほぼ限界である）までの範囲であり得る時間保持される。得られるウエハは、このウエハにおいて比較的均一な空孔濃度（数密度）特性を有する。
【誤訳訂正７】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１９】
今日までに得られた実験的証拠に基づいて、急速熱アニーリング工程が行われる雰囲気は、好ましくは、酸素、水蒸気および他の酸化性ガスの比較的小さな分圧以下の分圧を有する；すなわち、その雰囲気は、酸化性ガスが全く存在しないか、またはそのようなガスの分圧を全く有せず、空孔濃度の成長を抑制するシリコン自己格子間原子の充分量を注入するのに不充分である。酸化性ガスの下限濃度は正確には決定されていないが、０．０１気圧（ａｔｍ）すなわち１０，０００部／百万原子（ｐｐｍａ）の酸素分圧に関して、空孔濃度の増大および効果が認められないことが明らかにされている。従って、雰囲気は、酸素および他の酸化性ガスの分圧が０．０１ａｔｍ（１０，０００ｐｐｍａ）未満であることが好ましい；より好ましくは、雰囲気中におけるこれらのガスの分圧は約０．００５ａｔｍ（５，０００ｐｐｍａ）以下であり、より好ましくは約０．００２ａｔｍ（２，０００ｐｐｍａ）以下であり、最も好ましくは約０．００１ａｔｍ（１，０００ｐｐｍａ）以下である。
【誤訳訂正８】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２３】
工程Ｓ２が終了したとき、ウエハは、結晶格子の空孔が単結晶シリコン内で比較的移動し得る温度範囲を通過するように工程Ｓ３において急冷される。ウエハの温度がこの範囲の温度を通過して下がるとき、空孔は、酸化物層９に拡散して消滅し、従って、ウエハがこの範囲内の温度で保持された時間の長さに依存する変化度を伴って空孔の濃度特性の変化をもたらす。ウエハがこの範囲内のこの温度で無限の時間保持されたならば、空孔濃度は、再度、ウエハバルク１１の全体に実質的に均一になり、その濃度は、熱処理工程の終了直後における結晶格子の空孔濃度よりも実質的に少ない平衡値である。しかし、ウエハを急冷することによって、結晶格子の空孔の不均一な分布が最大の空孔濃度で達成され得るが、その最大濃度は、中央面７またはその近くに存在し、空孔濃度は、ウエハの前表面３および後表面５の方向で減少する。一般に、この範囲の温度内での平均冷却速度は、少なくとも約５℃／秒であり、好ましくは少なくとも約２０℃／秒である。デニューデッドゾーンの所望の深さに依存して、平均冷却速度は、好ましくは少なくとも５０℃／分であり、さらにより好ましくは少なくとも１００℃／秒であるが、いくつかの適用に関しては、現在、約１００℃／秒〜約２００℃／秒の範囲の冷却速度が好ましい。ウエハが、結晶格子の空孔が単結晶シリコン内で比較的移動し得る温度範囲の外側の温度に冷却されると、冷却速度は、ウエハの析出特性に大きな影響を与えないようであり、従って、冷却速度は、きわどいほど臨界的ではないようである。好都合には、冷却工程は、加熱工程が行われる同じ雰囲気中で行うことができる。
【誤訳訂正９】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２４】
工程Ｓ４において、ウエハは、酸素析出熱処理に供される。例えば、ウエハは、８００℃の温度で４時間、次いで１０００℃の温度で１６時間アニーリング処理することができる。あるいは、ウエハは、好ましくは、電子デバイス製造プロセスの最初の工程のように、約８００℃の温度の炉に入れられる。この温度の炉に入れられたときに、前記の急速熱アニーリング処理されたウエハは、酸素析出に関して異なった挙動をする異なる帯域を有する。高い空孔領域（ウエハバルク）において、酸素は、ウエハが炉に入れられると急速にクラスター化する。負荷温度に到達するときまでにクラスター化過程は終了し、空孔の初期濃度だけに依存するクラスター分布が得られる。低い空孔領域（ウエハ表面の近く）において、ウエハは、以前から存在する酸素析出物核形成中心を有さない通常のウエハのように挙動する；すなわち、酸素のクラスター化は観測されない。温度が８００℃を超えて高くなるとき、あるいは温度が一定に維持される場合、空孔が多い帯域内のクラスターは、成長して析出し、それによって消費されるが、空孔が少ない帯域では何も起こらない。ウエハを空孔濃度の様々な帯域に分割することによって、テンプレートが効果的に得られ、そのテンプレートによって、ウエハを炉に入れたときに固定される酸素析出物パターンが描かれる。
【誤訳訂正１０】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２８】
本発明のプロセスにおいて用いられる急速熱処理によって、少量の酸素がウエハの前表面および後表面から外方拡散し得る一方で、外方拡散の量は、デニューデッドゾーンの生成に関する従来のプロセスで観測される量よりも著しく少ない。結果として、本発明の理想的な析出ウエハは、シリコン表面からの距離を関数とする実質的に均一な格子間酸素濃度を有する。例えば、酸素析出熱処理を行う前に、ウエハは、実質的に均一な格子間酸素濃度を、ウエハの中心からウエハ表面の約１５ミクロン以内のウエハ領域まで、より好ましくは、シリコンの中心からウエハ表面の約１０ミクロン以内のウエハ領域まで、さらにより好ましくは、シリコンの中心からウエハ表面の約５ミクロン以内のウエハ領域まで、最も好ましくは、シリコンの中心からウエハ表面の約３ミクロン以内のウエハ領域までに有する。本明細書において、実質的に均一な酸素濃度は、酸素濃度の分散が、約５０％以下であり、好ましくは約２０％以下であり、最も好ましくは約１０％以下であることを意味するものとする。
【誤訳訂正１１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２９】
典型的には、酸素析出熱処理により、実質量の酸素は、加熱処理されたウエハから外方拡散しない。結果として、ウエハ表面から数ミクロンを超える距離にあるデニューデッドゾーンの格子間酸素濃度は、析出熱処理の結果として大きく変化しない。例えば、ウエハのデニューデッドゾーンが、シリコン表面と、前表面から中央面に向かって測定される距離Ｄ１（これは少なくとも約１０ミクロンである）との間の領域からなる場合、Ｄ１の１／２に等しいシリコン表面からの距離にあるデニューデッドゾーン内のある１点での酸素濃度は、典型的には、デニューデッドゾーン内の任意の場所での格子間酸素濃度の最大濃度の少なくとも約７５％である。いくつかの酸素析出熱処理に関して、この位置での格子間酸素濃度は、それよりも大きく、すなわち、デニューデッドゾーン内の任意の場所での最大酸素濃度の少なくとも８５％または９０％であり、あるいは９５％でさえある。
【誤訳訂正１２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３８】
酸化的処理が完了すると、ウエハは、上記の工程Ｓ３の場合のように、結晶格子の空孔が単結晶シリコン内で比較的移動しやすい温度範囲を通過するように急冷することができる。ウエハを急冷することによって、空孔の濃度プロファイルが、シリコンマトリックス内に効果的に「凍結」され、従って、これにより結晶格子の空孔の一様でない分布が得られる。従って、得られた空孔濃度プロファイルを喪失または消失させないためには、この温度範囲での平均速度が少なくとも約５℃／秒で冷却されることが望ましい。しかし、好ましくは、冷却速度は少なくとも約２０℃／秒である。冷却速度を変化させると、得られるプロファイルがさらに変わり得ることには留意しなければならない。従って、得ようとする所望のプロファイルに依存して、平均冷却速度は、少なくとも約５０℃／秒、約１００℃／秒、または約２００℃／秒以上までであり得る。
【誤訳訂正１３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４１】
酸化的処理によりもたらされる柔軟性によって、この方法は、ほぼ「Ｕ字型」の空孔濃度（数密度）プロファイルを有するウエハに対して問題なく実施できることにはさらに留意しなければならない。より詳細には、上記に記されているように、ウエハ表面に自然の酸化物層のみを有するウエハが窒化物形成雰囲気で熱アニーリング工程Ｓ２に供された場合、得られるウエハは、ほぼ「Ｕ字型」の空孔プロファイルを有する。そのようなウエハをこの酸化的熱処理に供することによって、空孔の濃度プロファイルを変化させることができる。この場合、その曝露条件は、本発明に順応する所望する空孔プロファイルを得るように選択的に決定される。
【誤訳訂正１４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４２
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４２】
本発明の他の実施形態において、ウエハの前表面および後表面は、異なる雰囲気に曝すことができる。その雰囲気のそれぞれは、１つまたは複数の窒化物形成性ガスまたは窒化物非形成性ガスを含有することができる。例えば、前表面が窒化物非形成性のガスに曝されながら、ウエハの後表面は窒化物形成性のガスに曝すことができる。あるいは、多数のウエハ（例えば、２枚、３枚またはそれ以上のウエハ）を、面を向かい合わせに配置して積み重ねたままで同時にアニーリング処理することができる；この方法でアニーリング処理されたとき、向かい合って接触している面は、アニーリング処理中において雰囲気から機械的に遮蔽される。あるいは、急速熱アニーリング工程において使用される雰囲気およびウエハの所望の酸素析出特性に依存して、酸化物層を、デニューデッドゾーンが所望されるウエハ面、例えば、ウエハの前表面３のみに形成させることができる（図１を参照）。この様にシリコンウエハの表面の１つを遮蔽することによって、空孔の非対称分布を有するウエハを生成する。その結果、片面にのみデニューデッドゾーンを有するか、または他の面に比べて一方の面により深いデニューデッドゾーンを有するウエハを得ることができる。
【誤訳訂正１５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５１】
【表ＩＩ】
表ＩＩ
2002524852.tif 000001