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公開番号2025075397
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023186524
出願日2023-10-31
発明の名称エピタキシャルシリコンウェーハ及びその製造方法
出願人株式会社SUMCO
代理人弁理士法人とこしえ特許事務所
主分類C30B 29/06 20060101AFI20250508BHJP(結晶成長)
要約【課題】エピタキシャル処理によって形成される環状突起部の剥がれを抑制するエピタキシャルシリコンウェーハ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】面取り部13を有するシリコンウェーハ1の主面上にシリコンエピタキシャル層2を有するエピタキシャルシリコンウェーハ100であって、前記シリコンウェーハ1はボロンを含有し、抵抗率が5～30mΩ・cmであり、前記シリコンエピタキシャル層2の抵抗率は前記シリコンウェーハ1の抵抗率よりも高く、前記シリコンエピタキシャル層2の厚みが0.5～15μmであり、前記シリコンウェーハ1の主面側の面取り部131及び面取り部の端面133の表面は、前記シリコンエピタキシャル層2で覆われ、裏面側の面取り部132に、前記シリコンエピタキシャル層2で覆われた領域R1と前記シリコンエピタキシャル層2で覆われていない領域R2との境界14で構成される環状突起部4を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
面取り部を有するシリコンウェーハの主面上にシリコンエピタキシャル層を有するエピタキシャルシリコンウェーハであって、
前記シリコンウェーハはボロンを含有し、抵抗率が５～３０ｍΩ・ｃｍであり、
前記シリコンエピタキシャル層の抵抗率は前記シリコンウェーハの抵抗率よりも高く、
前記シリコンエピタキシャル層の厚みが０．５～１５μｍであり、
前記シリコンウェーハの主面側の面取り部及び面取り部の端面の表面は、前記シリコンエピタキシャル層で覆われ、
裏面側の面取り部に、前記シリコンエピタキシャル層で覆われた領域と前記シリコンエピタキシャル層で覆われていない領域との境界で構成される環状突起部を有するエピタキシャルシリコンウェーハ。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記シリコンエピタキシャル層の抵抗率の面内ばらつきが３．５％以下である請求項１に記載のエピタキシャルシリコンウェーハ。
【請求項３】
エッジ除外領域を１ｍｍとした場合のＥＳＦＱＲの最大値が３０ｎｍ以下であり、平均値が２０ｎｍ以下である請求項１に記載のエピタキシャルシリコンウェーハ。
【請求項４】
前記主面側の面取り部の面取り幅が２００～３００μｍである請求項３に記載のエピタキシャルシリコンウェーハ。
【請求項５】
前記環状突起部の、前記シリコンウェーハの表面からの高さが、４μｍ以下である請求項１に記載のエピタキシャルシリコンウェーハ。
【請求項６】
前記面取り部にノジュールが存在しない請求項１に記載のエピタキシャルシリコンウェーハ。
【請求項７】
前記シリコンウェーハの裏面の二乗平均平方根粗さＲｑが０．１～０．３ｎｍである請求項１に記載のエピタキシャルシリコンウェーハ。
【請求項８】
前記シリコンウェーハの裏面と前記裏面側の面取り部とのなす角度が３０～４０°である請求項１に記載のエピタキシャルシリコンウェーハ。
【請求項９】
前記シリコンエピタキシャル層の抵抗率が０．１～１０００Ω・ｃｍである請求項１に記載のエピタキシャルシリコンウェーハ。
【請求項１０】
ボロンが添加され、抵抗率が５～３０ｍΩ・ｃｍのシリコンウェーハを準備するウェーハ準備工程と、
前記シリコンウェーハの裏面と、表面側の面取り部、面取り部の端面及び裏面側の面取り部の全てとに酸化膜を形成する酸化膜形成工程と、
前記シリコンウェーハの裏面上の酸化膜と、前記裏面側の面取り部の酸化膜の一部とが残存するように前記酸化膜を除去する第１の酸化膜除去工程と、
前記第１の酸化膜除去工程の後の前記シリコンウェーハの主面に、前記シリコンウェーハの抵抗率よりも抵抗率が高いシリコンエピタキシャル層を形成するエピタキシャル成長工程と、
前記エピタキシャル成長工程の後の前記シリコンウェーハに存在する前記酸化膜を除去する第２の酸化膜除去工程と、を有するエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エピタキシャルシリコンウェーハ及びその製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
エピタキシャルシリコンウェーハは、バルクシリコン基板の主面にエピタキシャルシリコン膜を形成したウェーハであり、結晶の完全性が高い。そのため、高品質で信頼性が高い半導体デバイスの基板材料として広く用いられている。たとえば、膨大なデータを高速で処理する最先端高集積ロジックデバイスのＢＳＰＤＮ（裏面電源供給ネットワーク）の用途として、ドーパント濃度の高い低抵抗のバルクシリコン基板に、ドーパント濃度が低い高抵抗エピタキシャル膜を成長させた大口径エピタキシャルシリコンウェーハが要求される。
【０００３】
このようなエピタキシャルシリコンウェーハを製造する場合、エピタキシャル成長工程で、バルクシリコン基板に含まれるドーパントが揮散してエピタキシャル膜中に取り込まれ、エピタキシャル膜中のドーパント濃度が局所的に高くなる、いわゆるオートドーピングの問題がある。オートドーピングを防止する方法として、バルクシリコン基板の裏面に酸化膜（ＳｉＯｘ）を形成し、ドーパントの揮散を防止する方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－１８２９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エピタキシャル成長時において、エピタキシャル処理のソースガスが、ウェーハの裏面端部の酸化膜が形成されていない領域まで回り込むので、この領域にエピタキシャル成長がされる一方（いわゆる裏面デポ(Backside Deposition)と称される現象）、ウェーハの裏面の酸化膜が形成された領域にはエピタキシャル成長がされない。そのため、ウェーハの裏面に、酸化膜が形成された領域と形成されていない領域との境界部分に、エピタキシャル膜による環状突起部（エピタキシャル膜による段差が円周方向に沿って環状に形成された部分）が形成される。
【０００６】
半導体デバイスの製造工程において、この環状突起部が形成されたエピタキシャルシリコンウェーハをボートなどに搭載する場合、環状突起部がボート又はハンドリング治具などに接触することで剥がれ、これが他のウェーハに付着することで輝点欠陥（ＬｉｇｈｔＰｏｉｎｔＤｅｆｅｃｔ：ＬＰＤ）が生じるという問題がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、エピタキシャル処理によって形成される環状突起部の剥がれを抑制するエピタキシャルシリコンウェーハ及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、面取り部を有するシリコンウェーハの主面上にシリコンエピタキシャル層を有するエピタキシャルシリコンウェーハであって、
前記シリコンウェーハはボロンを含有し、抵抗率が５～３０ｍΩ・ｃｍであり、
前記シリコンエピタキシャル層の抵抗率は前記シリコンウェーハの抵抗率よりも高く、
前記シリコンエピタキシャル層の厚みが０．５～１５μｍであり、
前記シリコンウェーハの主面側の面取り部及び面取り部の端面の表面は、前記シリコンエピタキシャル層で覆われ、
裏面側の面取り部に、前記シリコンエピタキシャル層で覆われた領域と前記シリコンエピタキシャル層で覆われていない領域との境界で構成される環状突起部を有するエピタキシャルシリコンウェーハである。これによって上記課題を解決する。
【０００９】
上記発明において、前記シリコンエピタキシャル層の抵抗率の面内ばらつきが３．５％以下であることが好ましい。
【００１０】
また上記発明において、エッジ除外領域を１ｍｍとした場合のＥＳＦＱＲの最大値が３０ｎｍ以下であり、平均値が２０ｎｍ以下であることが好ましく、そのために前記主面側の面取り部の面取り幅が２００～３００μｍであることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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