JPH02143532A - 半導体ウェーハの不純物除去方法 - Google Patents
半導体ウェーハの不純物除去方法Info
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- JPH02143532A JPH02143532A JP1257184A JP25718489A JPH02143532A JP H02143532 A JPH02143532 A JP H02143532A JP 1257184 A JP1257184 A JP 1257184A JP 25718489 A JP25718489 A JP 25718489A JP H02143532 A JPH02143532 A JP H02143532A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、一般に、半導体デバイスの製造方法に関する
ものであり、更に詳細には、半導体ウェーハ内の不純物
の数を減らす方法に関する。
ものであり、更に詳細には、半導体ウェーハ内の不純物
の数を減らす方法に関する。
（従来の技術）
不純物はウェーハの製作中およびウェーハ上の半導体デ
バイスの製作中に半導体ウェーハに入り込む。半導体ウ
ェーハから不純物を除去することは、酸化誘導積層欠陥
のような、欠陥の形成を防止するために重要でおる。遷
移金属不純物もデバイス内に、高接合漏洩のような好ま
しくない電気的特性を生ずる。
バイスの製作中に半導体ウェーハに入り込む。半導体ウ
ェーハから不純物を除去することは、酸化誘導積層欠陥
のような、欠陥の形成を防止するために重要でおる。遷
移金属不純物もデバイス内に、高接合漏洩のような好ま
しくない電気的特性を生ずる。
不純物を半導体ウェーハの活性デバイス領域から遠ざけ
ておくのに幾つかの方法か用いられてきた。欠陥が不純
物を捕える能力は「ゲッタリング」と呼ばれる。このよ
うなブックリング法の一つにウェーハの裏面を故意に損
傷させるというものがおる。ラッピング（研磨）または
サンドブラストのような機械的剤層かこの目的に使われ
ている。
ておくのに幾つかの方法か用いられてきた。欠陥が不純
物を捕える能力は「ゲッタリング」と呼ばれる。このよ
うなブックリング法の一つにウェーハの裏面を故意に損
傷させるというものがおる。ラッピング（研磨）または
サンドブラストのような機械的剤層かこの目的に使われ
ている。
損傷はレーザビームまたはイオン植込みによって作り出
すこともできる。損傷により、シリコン格子にメタリッ
クスのような不純物に対する恰好の捕獲場所となる転位
を発生したり、積層欠陥のような他のバルク欠陥を発生
する。
すこともできる。損傷により、シリコン格子にメタリッ
クスのような不純物に対する恰好の捕獲場所となる転位
を発生したり、積層欠陥のような他のバルク欠陥を発生
する。
真性ゲッタリングと呼ばれる他の方法は捕獲場所として
酸素析出を利用している。固体の溶解度に近い酸素濃度
を持つウェーハを高温に晒し、外方拡散によりウェーハ
の表面から酸素を除去する。
酸素析出を利用している。固体の溶解度に近い酸素濃度
を持つウェーハを高温に晒し、外方拡散によりウェーハ
の表面から酸素を除去する。
次にウェーハはそれより低い温度でアニールされ、飽和
量の酸素が存在している内部に３ｉＱｘ析出物が形成さ
れる。３ｉＱｘ析出物は不純物および欠陥に対して吸込
みとして作用し、半導体デバイス製作表面の近くに剥離
したまたは欠陥の無い帯域ができる。
量の酸素が存在している内部に３ｉＱｘ析出物が形成さ
れる。３ｉＱｘ析出物は不純物および欠陥に対して吸込
みとして作用し、半導体デバイス製作表面の近くに剥離
したまたは欠陥の無い帯域ができる。
その他のゲッタリング法として半導体ウェーハの裏面に
成長した二酸化シリコンまたは窒化シリコンを使用する
ものがある。これらの層は単結晶層ではなく、それ故、
多結晶粒界が不純物の捕獲場所として作用する。二酸化
シリコンまたは窒化シリコンの層は処理サイクルの終り
にラップして除かれるのが一般的でおる。
成長した二酸化シリコンまたは窒化シリコンを使用する
ものがある。これらの層は単結晶層ではなく、それ故、
多結晶粒界が不純物の捕獲場所として作用する。二酸化
シリコンまたは窒化シリコンの層は処理サイクルの終り
にラップして除かれるのが一般的でおる。
（発明が解決しようとする課題）
上述のゲッタリング法はデバイスの処理中に用いられる
ので、デバイスの処理中に損傷をアニルしてしまわない
ように注意しなければならない。
ので、デバイスの処理中に損傷をアニルしてしまわない
ように注意しなければならない。
損傷をアニールすると、不純物が捕獲されなくなってし
まい、半導体ウェーハ仝体に拡散する可能性がおる。こ
れを避けるのに、処理ナイクルの終り近くにゲッタリン
グ処理を施すことがある。しかし、この点では結晶格子
が既に傷つけられていることがあり、不純物が欠陥位置
に存在している可能性かあり、ゲッターし去るには難し
い。これら不純物を半導体処理が始まる前に除去すれば
、ゲッターしなければならないのはデバイス製造中に入
り込んだ不純物だけになる。その他、エピタキシャル・
シリコン層がウェーハ上に成長すれば、ウェーハからの
欠陥がエピタキシャル層に伝わる。
まい、半導体ウェーハ仝体に拡散する可能性がおる。こ
れを避けるのに、処理ナイクルの終り近くにゲッタリン
グ処理を施すことがある。しかし、この点では結晶格子
が既に傷つけられていることがあり、不純物が欠陥位置
に存在している可能性かあり、ゲッターし去るには難し
い。これら不純物を半導体処理が始まる前に除去すれば
、ゲッターしなければならないのはデバイス製造中に入
り込んだ不純物だけになる。その他、エピタキシャル・
シリコン層がウェーハ上に成長すれば、ウェーハからの
欠陥がエピタキシャル層に伝わる。
欠陥や不純物の無いウェーハが提供されれば、もつと高
品質のエピタキシャル・シリコンが成長することになり
、その上に高品質の半導体デバイスか作られる。
品質のエピタキシャル・シリコンが成長することになり
、その上に高品質の半導体デバイスか作られる。
これまで）ホべたところにより、不純物をゲッターする
だけでなく、不純物を半導体ウェーハから除去する方法
を提供することが望まれている。
だけでなく、不純物を半導体ウェーハから除去する方法
を提供することが望まれている。
したがって、半導体ウェーハから不純物および欠陥を除
去する方法を提供するのが本発明の一目的で必る。
去する方法を提供するのが本発明の一目的で必る。
本発明の他の目的は品質が改善された半導体ウェーハお
よびその結果骨られる半導体デバイスを準備する方法を
提供することでおる。
よびその結果骨られる半導体デバイスを準備する方法を
提供することでおる。
本発明の更に他の目的は半導体ウェーハを製作する工程
の流れの中に組み入れやすいブックリング方法を提供す
ることでおる。
の流れの中に組み入れやすいブックリング方法を提供す
ることでおる。
（課題を解決するための手段）
本発明によれば、上述のおよび他の目的および利点は半
導体ウェーハの製造中に不純物をゲッタリングし除去す
ることにより達成される。ウェーハの表面をウェーハを
インボッ１〜から切取ることにより傷つける。こうして
不純物はウェーハを高温段階にさらすことにより損傷面
にゲッターされる。次にラッピング作業により損傷材料
をゲッターされた不純物と共に除去し、こうしてかなり
の邑の不純物が除去された半導体ウェーハ原材が得られ
る。
導体ウェーハの製造中に不純物をゲッタリングし除去す
ることにより達成される。ウェーハの表面をウェーハを
インボッ１〜から切取ることにより傷つける。こうして
不純物はウェーハを高温段階にさらすことにより損傷面
にゲッターされる。次にラッピング作業により損傷材料
をゲッターされた不純物と共に除去し、こうしてかなり
の邑の不純物が除去された半導体ウェーハ原材が得られ
る。
（好適実施例の説明）
本発明の好適実施例を例示の目的で示すが、これは如何
なる方法によっても限定的なものとして解釈してはなら
ない。
なる方法によっても限定的なものとして解釈してはなら
ない。
第１図〜第４図を参照すると、本発明を具現する処理中
の半導体ウェーハが示されている。半導体デバイスの製
造は半導体結晶またはインゴット（図示せず）を当業者
には周知の標準技法により成長させることから始まる。
の半導体ウェーハが示されている。半導体デバイスの製
造は半導体結晶またはインゴット（図示せず）を当業者
には周知の標準技法により成長させることから始まる。
次に、結晶をワイヤソーまたはブレードソーでひいて多
数の半導体ウェーハを形成する。このようなウェーハ１
０の甚だしく拡大した図を第１図に示す。機械的損傷を
半導体ウェーハ１０の表面１１に作る。バルク欠陥およ
び金属性不純物は、線１２で示すように、結晶成長中お
よびその後のウェーハ整形作業中に入り込む。
数の半導体ウェーハを形成する。このようなウェーハ１
０の甚だしく拡大した図を第１図に示す。機械的損傷を
半導体ウェーハ１０の表面１１に作る。バルク欠陥およ
び金属性不純物は、線１２で示すように、結晶成長中お
よびその後のウェーハ整形作業中に入り込む。
不純物１２は半導体ウェーハ１０全体に分イｆｉＬでい
ることに注意。工程のこの点で、ウェーハ１０の縁を丸
めてウェーハ１０の縁がデバイス製作中に欠（ブないよ
うにする。
ることに注意。工程のこの点で、ウェーハ１０の縁を丸
めてウェーハ１０の縁がデバイス製作中に欠（ブないよ
うにする。
第２図において、ウェーハ１０は不純物１２を損傷面１
１にゲッターする熱サイクルを受けた後を示しておる。
１にゲッターする熱サイクルを受けた後を示しておる。
好適実施例においては、この熱工程はウェーハに約１０
００°Ｃで約１時間課せられる。温度は半導体ウェーハ
が反らないようにするため約８００°Ｃから直線的に上
げ、ａ ｏｏ ’ｃまで直線的に下げる。
００°Ｃで約１時間課せられる。温度は半導体ウェーハ
が反らないようにするため約８００°Ｃから直線的に上
げ、ａ ｏｏ ’ｃまで直線的に下げる。
不純物が損傷面にゲッターされるかぎり、他の温度およ
び時間を適用することができる。
び時間を適用することができる。
次に、第３図に示すとおり、ウェーハの両面を機械的に
ラップして厚さを一様にし、ウェーハの平坦度を改善す
る。破線１４は半導体ウェーハ１Ｇのどれだけを除去す
るかを示している。曲型的には約２０ミクロンの厚さを
除去する。このようにしてラッピング作業は損傷面１１
にゲッターされている不純物１２を除去する。またラッ
ピングはウェーハ面１１に不純物がゲッターされ得る幾
らかの損傷を作るので、ラッピング作業により入り込む
不純物が表面近辺に残ることになる。
ラップして厚さを一様にし、ウェーハの平坦度を改善す
る。破線１４は半導体ウェーハ１Ｇのどれだけを除去す
るかを示している。曲型的には約２０ミクロンの厚さを
除去する。このようにしてラッピング作業は損傷面１１
にゲッターされている不純物１２を除去する。またラッ
ピングはウェーハ面１１に不純物がゲッターされ得る幾
らかの損傷を作るので、ラッピング作業により入り込む
不純物が表面近辺に残ることになる。
第４図は両面を化学エッチし、片面を機械的にポリッシ
ュした後のウェーハ１０を示す。この点で、更にゲッタ
リング法を適用して半導体デバイスの製造中に入り込ん
だ不純物をゲッターすることができる。
ュした後のウェーハ１０を示す。この点で、更にゲッタ
リング法を適用して半導体デバイスの製造中に入り込ん
だ不純物をゲッターすることができる。
（発明の効果）
これまで述べたところにより、本発明に従えば、半導体
ウェーハの整形作業中に入り込む不純物をブック−し除
去して、不純物の存在量が少い半導体ウェーハを製造す
ることができる。
ウェーハの整形作業中に入り込む不純物をブック−し除
去して、不純物の存在量が少い半導体ウェーハを製造す
ることができる。
第１図〜第４図は本発明の一実施例である不純物のゲッ
タリングおよび除去各工程中の半導体ウェーハを示す。 １０・・・ウェーハ、１１・・・ウェーハ表面、１２・
・・不純物。 特許出願人 モトローラ・インコーポレーテッド代理人
弁理士 大 但 進 今回 同 本１成雅則
タリングおよび除去各工程中の半導体ウェーハを示す。 １０・・・ウェーハ、１１・・・ウェーハ表面、１２・
・・不純物。 特許出願人 モトローラ・インコーポレーテッド代理人
弁理士 大 但 進 今回 同 本１成雅則
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１および第２の表面を有する半導体ウェーハから
不純物を除去する方法であって； 第１および第２のウェーハ表面に損傷を与える段階； ウェーハを所定の温度で所定の時間加熱して不純物を損
傷領域にゲッターさせる段階； 損傷領域を除去してゲッターした不純物を除去する段階
； から成る方法。 ２、前記損傷は半導体ウェーハをインゴットから切り取
ることにより生ぜしめるところの請求項１記載の方法。 ３、前記加熱は約１０００℃で約１時間行うところの請
求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/251,734 US4878988A (en) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | Gettering process for semiconductor wafers |
| US251,734 | 1988-10-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02143532A true JPH02143532A (ja) | 1990-06-01 |
Family
ID=22953182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1257184A Pending JPH02143532A (ja) | 1988-10-03 | 1989-10-03 | 半導体ウェーハの不純物除去方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4878988A (ja) |
| JP (1) | JPH02143532A (ja) |
| DE (1) | DE3930925A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03116820A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-17 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ミスフィット転位制御方法 |
| US5244819A (en) * | 1991-10-22 | 1993-09-14 | Honeywell Inc. | Method to getter contamination in semiconductor devices |
| US5426061A (en) * | 1994-09-06 | 1995-06-20 | Midwest Research Institute | Impurity gettering in semiconductors |
| US5656510A (en) * | 1994-11-22 | 1997-08-12 | Lucent Technologies Inc. | Method for manufacturing gate oxide capacitors including wafer backside dielectric and implantation electron flood gun current control |
| US5635414A (en) * | 1995-03-28 | 1997-06-03 | Zakaluk; Gregory | Low cost method of fabricating shallow junction, Schottky semiconductor devices |
| US5910339A (en) * | 1996-08-22 | 1999-06-08 | Cornell Research Foundation, Inc. | Fabrication of atomic step-free surfaces |
| US5913103A (en) * | 1997-05-13 | 1999-06-15 | Integrated Device Technology, Inc. | Method of detecting metal contaminants in a wet chemical using enhanced semiconductor growth phenomena |
| US6100167A (en) * | 1997-05-29 | 2000-08-08 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for the removal of copper from polished boron doped silicon wafers |
| JP2000294549A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-10-20 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| US20080111206A1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Evergreen Solar, Inc. | Substrate with Two Sided Doping and Method of Producing the Same |
| US8008107B2 (en) * | 2006-12-30 | 2011-08-30 | Calisolar, Inc. | Semiconductor wafer pre-process annealing and gettering method and system for solar cell formation |
| US20080197454A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Calisolar, Inc. | Method and system for removing impurities from low-grade crystalline silicon wafers |
| US10329142B2 (en) * | 2015-12-18 | 2019-06-25 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Wafer level package and method of manufacturing the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5613737A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54110783A (en) * | 1978-02-20 | 1979-08-30 | Hitachi Ltd | Semiconductor substrate and its manufacture |
| US4597822A (en) * | 1985-03-28 | 1986-07-01 | General Electric Company | Method for making silicon wafers |
-
1988
- 1988-10-03 US US07/251,734 patent/US4878988A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-09-15 DE DE3930925A patent/DE3930925A1/de not_active Withdrawn
- 1989-10-03 JP JP1257184A patent/JPH02143532A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5613737A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4878988A (en) | 1989-11-07 |
| DE3930925A1 (de) | 1990-04-05 |
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