JP2010283023A - 半導体デバイス向け半導体基板の製造方法、半導体デバイスの製造方法 - Google Patents
半導体デバイス向け半導体基板の製造方法、半導体デバイスの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】ゲッタリングシンクの形成形状としては、単結晶ウェーハの一面に対して平行に広がり、かつ単結晶ウェーハ2の厚み方向に延びる任意の3次元形状に形成されれば良い。ゲッタリングシンクの具体的な形状としては、例えば、立方体形状、直方体形状、円柱形状などが挙げられる。
【選択図】図6
Description
即ち、本発明の半導体デバイス向け半導体基板の製造方法は、レーザ照射装置を用いて、半導体基板の一面にレーザビームを入射させ、前記半導体基板の任意の微小領域に該レーザビームを集光させることにより、前記微小領域に多光子吸収過程を生じさせ、前記微小領域の結晶構造を変化させたゲッタリングシンクを形成するゲッタリングシンク形成工程を少なくとも備え
前記ゲッタリングシンクは、前記半導体基板の一面に対して平行に広がり、かつ前記半導体基板の厚み方向に延びる任意の3次元形状を成すことを特徴とする。
前記ゲッタリングシンクは、前記半導体基板の厚み方向に沿って、互いに重なる位置に複数形成されていてもよい。
前記超短パルスレーザビームは、前記微小領域において、ピーク出力密度が1.0×106〜1.0×1011秒W/cm2、ビーム径が1μm〜10mmの範囲となるように制御されればよい。
前記ゲッタリングシンク形成工程は、窒素、アルゴン、水素のうち、少なくとも何れか1種を含む非酸化性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
前記半導体基板の一面に、エピタキシャル結晶層を形成するエピタキシャル成長工程を更に備えていてもよい。
前記導体デバイス向け半導体基板を所定の温度でアニールし、前記ゲッタリングシンクに重金属を捕獲させるゲッタリング工程と、を少なくとも備えたことを特徴とする。
なお、こうしたゲッタリングシンク4は、単結晶ウェーハ2の上層に成膜したエピタキシャル層3に形成しても良い。
図2は、本発明の固体撮像素子用エピタキシャル基板を用いて作成した固体撮像素子の一例を示す断面図である。固体撮像素子60は、p+型の半導体基板(シリコン基板)2の上にp型のエピタキシャル層3を形成し、更に、単結晶ウェーハ2にゲッタリングシンク4を形成した半導体基板(半導体デバイス向け半導体基板)1を用いる。
半導体デバイス向け半導体基板(以下、単に半導体基板と称する)を製造するにあたっては、ます、単結晶ウェーハ2を用意する(図3(a)参照)。単結晶ウェーハ2は、例えば、シリコン単結晶インゴットをスライスして製造されたシリコン単結晶ウェーハであればよい。
2…単結晶ウェーハ
3…エピタキシャル層
4…ゲッタリングシンク
20…レーザー照射装置(半導体デバイスの製造装置)
21…レーザ照射体
21a…照射面
92…ゲッタリングシンク
96…ゲッタリングシンク
Claims (9)
- レーザ照射装置を用いて、半導体基板の一面にレーザビームを入射させ、前記半導体基板の任意の微小領域に該レーザビームを集光させることにより、前記微小領域に多光子吸収過程を生じさせ、前記微小領域の結晶構造を変化させたゲッタリングシンクを形成するゲッタリングシンク形成工程を少なくとも備え
前記ゲッタリングシンクは、前記半導体基板の一面に対して平行に広がり、かつ前記半導体基板の厚み方向に延びる任意の3次元形状を成すことを特徴とする半導体デバイス向け半導体基板の製造方法。 - 前記ゲッタリングシンクは、立方体形状、直方体形状、または円柱形状であることを特徴とする請求項1記載の半導体デバイス向け半導体基板の製造方法。
- 前記ゲッタリングシンクは、前記半導体基板の厚み方向に沿って、互いに重なる位置に複数形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の半導体デバイス向け半導体基板の製造方法。
- 前記レーザビームは、パルス幅1.0×10−15〜1.0×10−8秒、波長300〜1200nmの範囲の超短パルスレーザビームであることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の半導体デバイス向け半導体基板の製造方法。
- 前記超短パルスレーザビームは、前記微小領域において、ピーク出力密度が1.0×106〜1.0×1011秒W/cm2、ビーム径が1μm〜10mmの範囲となるように制御されることを特徴とする請求項4記載の半導体デバイス向け半導体基板の製造方法。
- 前記半導体基板は単結晶シリコンからなり、前記ゲッタリングシンクはアモルファス構造のシリコンを少なくとも含むことを特徴とする請求項1ないし5いずれか1項記載の半導体デバイス向け半導体基板の製造方法。
- 前記ゲッタリングシンク形成工程は、窒素、アルゴン、水素のうち、少なくとも何れか1種を含む非酸化性ガス雰囲気で行うことを特徴とする請求項1ないし6いずれか1項記載の半導体デバイス向け半導体基板の製造方法。
- 前記半導体基板の一面に、エピタキシャル結晶層を形成するエピタキシャル成長工程を更に備えたことを特徴とする請求項1ないし7いずれか1項記載の半導体デバイス向け半導体基板の製造方法。
- 請求項1ないし8いずれか1項記載の半導体デバイス向け半導体基板の製造方法によって得られた半導体デバイス向け半導体基板のそれぞれのゲッタリングシンクに重なる位置に半導体素子を形成する素子形成工程と、
前記導体デバイス向け半導体基板を所定の温度でアニールし、前記ゲッタリングシンクに重金属を捕獲させるゲッタリング工程と、
を少なくとも備えたことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
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