JPH02284427A - 半導体基板の処理方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体基板の処理方法、特にイントリンシッ
クゲッタリング処理を施したシリコンウェハの処理方法
に関する。

［発明の概要］ 本発明は、半導体基板の処理方法において、熱処理によ
り半導体基板に内部欠陥を発生はせるゲッタリング工程
と、市１記半導体基板の素子形成面表面を研磨し、前記
ゲッタリングにより発生した表面析出物を除去する工程
を備えたことにより、 高品位の基板表面を得ることが出来、半導体デバイスの
製造における歩留低下を防止するようにしたものである
。

［従来の技術］ 通常、デバイス製造工程途中において、若しくは出発材
料の状態で、デバイスの特性の向−１−や歩留りの向上
のためにゲッタリング処理が行なわれている。特に、近
年、月刊Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｗｏｒｌｄ１９
８７．１の第８８頁〜第９６頁に記載されているように
、超ＬＳＩデバイスの高集積化に伴なって、イントリン
シックゲッタリング技術が、デバイスプロセスの実用的
な欠陥制御法として定着している。このイントリンシッ
クゲッタリング法では、基板シリコン中に含有されてい
る酸素の濃度が関連している。結晶成長時に、ルツボや
雰囲気から混入し、シリコン中に溶解している週刊の酸
素は熱処理によって結晶内部に析出し、その周囲に０．
１〜１μｍ程度の大きさの欠陥を形成する。それにより
結晶格子には歪が生じ、ゲッタリング中心として作用す
るようになる。

従来、このイントリンシックゲッタリング（以下ＴＧと
称する）工程を備える半導体基板の処理方法としては、
シリコン結晶引上げを行なった後、スライシングを行な
ってウェハを形成し、次に、遊離砥粒による両面研磨（
ラッピング）処理を施し、さらに、酸エツチングによる
両面の加工歪層の除去（エツチング工程）を行なって第
３図Ａに示ずようなウェハｌを形成し、次に第３図Ｂに
示すように、片面（又は両面）の鏡面研磨（ポリッシン
グ工程）を施し、そして、第３図Ｃに示すＩＧ処理を行
なってウェハｌ内部に欠陥層を作りゲッタリング部１ａ
としている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の半導体基板の処理方法
にあっては、ＩＧ処理において、先ず高温での酸素の外
方拡散による無欠陥層の形成、次に低温での核形成、中
、高温での欠陥サイズの増大の順序での熱処理か行なわ
れるため、ウェハ１表面に析出物２等が発生する問題点
がある。

また、このような析出物等をウェハ製造工程で除去する
ことは困難であり、歩留低下を来していた。

本発明は、このような従来の問題点に着目して創案され
たものであって、高品位のシリコン面を有し、デバイス
製造における歩留の低下を防止する半導体基板の処理方
法を得んとするものである。

［課題を解決するための手段］ そこで、本発明は、熱処理により半導体基板に内部欠陥
を発生させるゲッタリング工程と、ｌ’ｊｌ　ｉｉｇ半
導体基板の素子形成面表面を研磨し、前記ゲッタリング
により発生した表面析出物を除去する二ｌ二程を備えた
ことを、その解決手段としている。

［作用］ ゲッタリング工程における熱処理により発生した半導体
基板表面の析出物は、研磨により除去されるため、基板
表面が高品位化される。

［実施例〕 以下、本発明に係る半導体装置の処理方法の詳細を図面
に示す実施例に基づいて説明する。

本実施例においては、第２図に示すように、シリコン基
板の処理を、結晶用」二げ工程、スライシング工程、酸
エツチング工程、ＴＧ処理工程、ポリッシング工程の順
序で行なうものである。

先ず、結晶引上げ工程において、ルツボ内のシリコン原
料を加熱により溶かし、」一方より単結晶シーズ（種）
を融液につけ、充分なじませた後、回転させながらゆっ
くり引き上げ、融液を固体化させながらシリコン単結晶
を成長させＣ７，結晶を得る。このＣ７，結晶は、はぼ
１．４〜］、８ＸＩＯＩ８ｃｍ−３の酸化原子を含んで
いる。

次に、スライシング工程にてＣ７，結晶をダイヤモンド
ブレードによる切断を行なう。

その後、ラッピング工程において遊離砥粒によりウェハ
１の両面研磨を行ない、次に、酸工・ソチング工程にて
ウェハＩ両面の加工歪層を除去する。

そして、内部欠陥を発生させるゲッタリングとしてのＩ
Ｇ処理工程において、先ず、非酸化性雰囲気を用いて１
１００°Ｃ−１２００℃の温度で数時間の高温処理を施
し、次に、６５０℃〜７００℃の温度で１０〜１６時間
の低温処理を施し、ざらに、約ｌ０００℃の温度で１６
時間の中温処理を施して第１図Ａに示すように、ウェハ
Ｉの内部にゲッタリング部＋ａを形成する。」１記した
ＣＺ結晶の酸素濃度（＋　、８　Ｘ　Ｉ　Ｏ１８ｃｍ−
３）は、１３００℃以上でのシリコン結晶における酸素
の固溶度であって、それ以上の温度では酸素の過飽和と
なる。従って、熱処理を行えば、第１図Ａに示すように
、酸素は析出し、析出物を作ると共に、積層欠陥や転位
などの微小欠陥を誘起する。し、かじ、素子等を形成す
るウェハ１の表面領域には欠陥は発生してほしくないた
め、酸素を析出させる熱処理の前に、予め非酸化性雰囲
気でアニールを行なった。このため、ウェハ１の素子形
成領域には欠陥が発生しない。しかし、ウェハ１表面に
は、第１図Ａに示すように、析出物２が発生する。

そこで、次に、ポリッシング工程を行ない、ウェハ１を
鏡面研磨（メカノ・ケミカルポリッシング）して、」１
記析出物２を完全に除去する。

以上、実施例にって説明したか、本発明は、その方法の
要旨に不随して各種の設計変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ及び第１図Ｂは本発明に係る半導体基板の処理
方法の実施例を示ず工程図、第２図は本実施例の工程を
示すフローチャート、第３図Δ〜第３図Ｃは従来例の工
程図である。 ｌ・・・ウェハ（半導体基板）、１ａ・・ゲッタリング
（内部欠陥）、２・・・析出物。 ［発明の効果］ 以」二の説明から明らかなように、本発明に係る半導体
基板の処理方法にあっては、熱処理により半導体基板に
内部欠陥を発生させるゲッタリング工程と、前記半導体
基板の素子形成面表面を研磨し、前記ゲッタリングによ
り発生した表面析出物を除去する工程を備えたことによ
り、基板表面を高品位なものとして、各種の半導体装置
の特性を向」ニし得る効果があり、また歩留りの低下を
防止する効果がある。 本突脂イ列の１零！を示すフローチャ斗第２図 従来イ列の工程図 第８図△ イＡ１　　果　　　イ列 第３図Ｂ 旋 釆 ４タリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱処理により半導体基板に内部欠陥を発生させる
   ゲッタリング工程と、 前記半導体基板の素子形成面表面を研磨し、前記ゲッタ
   リングにより発生した表面析出物を除去する工程を備え
   たことを特徴とする半導体基板の処理方法。