JPH0383343A - 半導体基板のゲッタリング用前処理方法 - Google Patents
半導体基板のゲッタリング用前処理方法Info
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- JPH0383343A JPH0383343A JP21845989A JP21845989A JPH0383343A JP H0383343 A JPH0383343 A JP H0383343A JP 21845989 A JP21845989 A JP 21845989A JP 21845989 A JP21845989 A JP 21845989A JP H0383343 A JPH0383343 A JP H0383343A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/322—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections
- H01L21/3221—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections of silicon bodies, e.g. for gettering
-
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- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
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）
この発明は、デバイスの製造に不可欠な半導体基板のゲ
ッタリングに有利に適合する前処理方法に関する。
ッタリングに有利に適合する前処理方法に関する。
デバイスの特性や歩留りの向上をはかるため、用いる半
導体基板の汚染を防止し、また基板の欠陥や不純物を不
活性化するゲッタリングが、デバイス製造工程途中また
は出発材料の状態において行われている。
導体基板の汚染を防止し、また基板の欠陥や不純物を不
活性化するゲッタリングが、デバイス製造工程途中また
は出発材料の状態において行われている。
ゲッタリングは、ＩＣプロセス中に入ってくる重金属等
の汚染元素や空格子点、侵入原子または不純物原子など
を、半導体基板表層の素子活性領域外に意識的に形成し
た結晶欠陥に捕獲して無害にする処理で、このゲッタリ
ングの前処理として、ゲッタリング源となる結晶欠陥を
形成することが不可欠である。
の汚染元素や空格子点、侵入原子または不純物原子など
を、半導体基板表層の素子活性領域外に意識的に形成し
た結晶欠陥に捕獲して無害にする処理で、このゲッタリ
ングの前処理として、ゲッタリング源となる結晶欠陥を
形成することが不可欠である。
ゲッタリングはゲッタリング源（結晶欠陥）の形成方法
によって、Ｓｉ中に固溶した酸素を析出させて形成した
結晶欠陥を利用するＩＧ（Ｉｎｔｒｉｒ＋ｓｉｃＧｅｔ
ｔｅｒｔｎｇ）と、外部から導入した歪みを利用するＥ
Ｇ（Ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ Ｇｅｔｔｅｒｉｎｇ）の二つ
の手法に大別され、ＥＧにはサンドブラスト、イオン注
入およびレーザービーム照射などを適用できる。
によって、Ｓｉ中に固溶した酸素を析出させて形成した
結晶欠陥を利用するＩＧ（Ｉｎｔｒｉｒ＋ｓｉｃＧｅｔ
ｔｅｒｔｎｇ）と、外部から導入した歪みを利用するＥ
Ｇ（Ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ Ｇｅｔｔｅｒｉｎｇ）の二つ
の手法に大別され、ＥＧにはサンドブラスト、イオン注
入およびレーザービーム照射などを適用できる。
そしてＩＧはシリコン中に固溶した酸素をＳｉｎｇとし
て析出させる方法であるため、安定した工程で製造する
ことが困難で、一方ＥＧのうちサンドブラストはウェハ
の板厚方向に均一にゲッタリングを行うことが困難で、
またイオン注入はコストが高いため、レーザービーム照
射が盛んに用いられている。
て析出させる方法であるため、安定した工程で製造する
ことが困難で、一方ＥＧのうちサンドブラストはウェハ
の板厚方向に均一にゲッタリングを行うことが困難で、
またイオン注入はコストが高いため、レーザービーム照
射が盛んに用いられている。
（従来の技術）
レーザービーム照射を用いる方法について、まず特開昭
６３−１９８３３３号公報にはエキシマレーザ−を使用
して半導体基板の反りを小さくすることが、特公昭６１
−２５２１４号公報には損傷領域を形成後熱エネルギー
を与えることが、特開昭６３−２２６０３０号公報には
基板の裏面に形成した歪層を化学的に除去することが、
さらに特開昭６３−１８４３４１号公報にはビーム照射
後の表層を除去することが、それぞれ記載されている。
６３−１９８３３３号公報にはエキシマレーザ−を使用
して半導体基板の反りを小さくすることが、特公昭６１
−２５２１４号公報には損傷領域を形成後熱エネルギー
を与えることが、特開昭６３−２２６０３０号公報には
基板の裏面に形成した歪層を化学的に除去することが、
さらに特開昭６３−１８４３４１号公報にはビーム照射
後の表層を除去することが、それぞれ記載されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながらレーザーはビーム径が大きく、基板裏面に
照射した際の侵入深さが浅いため、ウェハの板厚方向に
わたって均一にゲッタリングを行うことが困難である上
、照射後に素材の蒸気が冷却された微細粒子や照射によ
る衝撃で素材から遊離した粉塵が基板表面に付着し、そ
の後の工程を阻害するところに問題があった。
照射した際の侵入深さが浅いため、ウェハの板厚方向に
わたって均一にゲッタリングを行うことが困難である上
、照射後に素材の蒸気が冷却された微細粒子や照射によ
る衝撃で素材から遊離した粉塵が基板表面に付着し、そ
の後の工程を阻害するところに問題があった。
そこでこの発明の目的は、半導体基板への歪導入を有利
に行うことによって、上記の問題点を解消することにあ
る。
に行うことによって、上記の問題点を解消することにあ
る。
（問題点を解決するための手段）
この発明は、半導体基板の裏面に、真空中で高電圧、小
電流にて発生させた電子ビームを照射し、基板裏面から
微小歪領域を導入することを特徴とする半導体基板のゲ
ッタリング用前処理方法である。
電流にて発生させた電子ビームを照射し、基板裏面から
微小歪領域を導入することを特徴とする半導体基板のゲ
ッタリング用前処理方法である。
この発明において電子ビームは、Ｉ Ｘ １０− ’Ｔ
ｏｒｒ以上の真空中で、１００ｋＶ以上の高電圧および
５．０ｍＡ以下の小電流にて発生させた、好ましくは１
〜２０００μｍ径の極めて細いものを用いる。なお電子
ビームの加速電圧を６０ｋＶ以上に設定すると、大量の
Ｘ線が発生するため、電子ビーム源や装置全体をシール
ドしてＸ線対策を施すことが好ましい。
ｏｒｒ以上の真空中で、１００ｋＶ以上の高電圧および
５．０ｍＡ以下の小電流にて発生させた、好ましくは１
〜２０００μｍ径の極めて細いものを用いる。なお電子
ビームの加速電圧を６０ｋＶ以上に設定すると、大量の
Ｘ線が発生するため、電子ビーム源や装置全体をシール
ドしてＸ線対策を施すことが好ましい。
さて上記した電子ビームを半導体基板の裏面に照射する
に当たり、電子ビーム源の走査を広角でかつ均一に行う
ことが好ましい。具体的には基板の幅方向または長さ方
向にわたり電子ビームを走査する際に、第１図（ａ）お
よび（ｂ）に示すように、ダイナもツタフォーカスおよ
びステングマトールを適用して均一な照射を実現する。
に当たり、電子ビーム源の走査を広角でかつ均一に行う
ことが好ましい。具体的には基板の幅方向または長さ方
向にわたり電子ビームを走査する際に、第１図（ａ）お
よび（ｂ）に示すように、ダイナもツタフォーカスおよ
びステングマトールを適用して均一な照射を実現する。
すなわちダイナミックフォーカスは、第１図（ａ）の模
式図で示すように、電子ビームを揺動する際ウェハ中央
部と端部ではビームの強度が異なるため、電子ビーム電
流を中央部と端部の揺動において補正することによって
ウェハ全面にわたって均一に電子ビーム揺動を行うもの
である。またステイングマトールは第１図（ｂ）の模式
図で示すように、電子ビームの形状がウェハの中央部と
端部では異なるために、ビーム形状の制御を行って、ウ
ェハ全面に均一なビーム形状で揺動を行うものである。
式図で示すように、電子ビームを揺動する際ウェハ中央
部と端部ではビームの強度が異なるため、電子ビーム電
流を中央部と端部の揺動において補正することによって
ウェハ全面にわたって均一に電子ビーム揺動を行うもの
である。またステイングマトールは第１図（ｂ）の模式
図で示すように、電子ビームの形状がウェハの中央部と
端部では異なるために、ビーム形状の制御を行って、ウ
ェハ全面に均一なビーム形状で揺動を行うものである。
（作 用）
この発明に従う方法では、レーザービーム照射にかえて
、小さいビーム径を容易に得ることのできる電子ビーム
、とくに高電圧、小電流にて発生させた電子ビームを用
いることによって、ビームの侵入深さを深くでき、ゲッ
タリング源を確実に形成することが可能である。
、小さいビーム径を容易に得ることのできる電子ビーム
、とくに高電圧、小電流にて発生させた電子ビームを用
いることによって、ビームの侵入深さを深くでき、ゲッ
タリング源を確実に形成することが可能である。
またビーム径が小さいためその照射領域も小さくでき、
半導体基板の反りは回避されて品質および歩留まりを向
上し得る。
半導体基板の反りは回避されて品質および歩留まりを向
上し得る。
さらに電子ビームによる処理を真空中で行うため、大気
中の微細な塵は勿論、わずかの衝撃で遊離する基板の不
安定部、いわゆるクラックからの粉塵が基板表面に付着
するおそれもない。
中の微細な塵は勿論、わずかの衝撃で遊離する基板の不
安定部、いわゆるクラックからの粉塵が基板表面に付着
するおそれもない。
（実施例）
ＣＺ法により製造された、酸素濃度〔〇−が１５ Ｘ
１０ ” ａ ｔｍｓ／ｃｃ以下で結晶方位−（１００
）面としたＳｉ基板（９インチ）の裏面に、下記の条件
にて電子ビームを照射して微小歪領域を導入した。
１０ ” ａ ｔｍｓ／ｃｃ以下で結晶方位−（１００
）面としたＳｉ基板（９インチ）の裏面に、下記の条件
にて電子ビームを照射して微小歪領域を導入した。
記
真空度： ４ Ｘｌ０−’Ｔｏｒｒ
加速電圧： ２００ｋＶ
電流： ０．３ｍＡ
周波数： ２０ｋＨ２
ビーム径＝１５μｍ
走査長さ：３００肺
走査間隔：５０μｍ
その後基板をコリンおよび界面活性剤を含む水溶液に浸
漬し、約５００Åのエツチング処理を施して半導体基板
を作成した。
漬し、約５００Åのエツチング処理を施して半導体基板
を作成した。
次いで基板に１０００’Ｃで３時間の熱酸化を施して約
１０００入厚の酸化膜を成長させ、３ｍｍ角のアルξ電
極をそなえるＭＯＳキャパシタを作成した。かくして得
られたＭＯＳキャパシタの発生ライフタイムをｃ−を法
により測定したところ、１０１秒以上であった。
１０００入厚の酸化膜を成長させ、３ｍｍ角のアルξ電
極をそなえるＭＯＳキャパシタを作成した。かくして得
られたＭＯＳキャパシタの発生ライフタイムをｃ−を法
により測定したところ、１０１秒以上であった。
また比較として、電子ビーム照射にかえて、レーザービ
ーム照射を下記の条件にて行い、その他は実施例と同様
に作成したＭＯＳキャパシタについても、同様に発生ラ
イフタイムを測定したところ、１０−４秒以上と、この
発明に従う方法がゲッタリングに有効であることが確か
められた。
ーム照射を下記の条件にて行い、その他は実施例と同様
に作成したＭＯＳキャパシタについても、同様に発生ラ
イフタイムを測定したところ、１０−４秒以上と、この
発明に従う方法がゲッタリングに有効であることが確か
められた。
記
レーザー：ＮｄのＹＡＧレーザーのシングルモードビー
ム 出力エネルギー： ５ｗａｔｔ／ａｗｅ周波数： １２
ｋＨｚ パルス幅： １．６Ｘ １０−’ ｓ ビーム径：５０μｍ （発明の効果） この発明によれば、ゲッタリング源となる微小歪Ｍ域を
、基板の反りおよび粉塵の発生なしに導入でき、ゲッタ
リングを確実に達威し、デバイスの品質および歩留まり
の向上を容易に実現する。
ム 出力エネルギー： ５ｗａｔｔ／ａｗｅ周波数： １２
ｋＨｚ パルス幅： １．６Ｘ １０−’ ｓ ビーム径：５０μｍ （発明の効果） この発明によれば、ゲッタリング源となる微小歪Ｍ域を
、基板の反りおよび粉塵の発生なしに導入でき、ゲッタ
リングを確実に達威し、デバイスの品質および歩留まり
の向上を容易に実現する。
第１図（ａ）はダイナラミクツオーカスを説明する模式
図、同図中）はステングマトールを説明する模式図であ
る。
図、同図中）はステングマトールを説明する模式図であ
る。
Claims (1)
- １、半導体基板の裏面に、真空中で高電圧、小電流にて
発生させた電子ビームを照射し、基板裏面から微小歪領
域を導入することを特徴とする半導体基板のゲッタリン
グ用前処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21845989A JPH0383343A (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 半導体基板のゲッタリング用前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21845989A JPH0383343A (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 半導体基板のゲッタリング用前処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0383343A true JPH0383343A (ja) | 1991-04-09 |
Family
ID=16720236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21845989A Pending JPH0383343A (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 半導体基板のゲッタリング用前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0383343A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012156792A1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Process for producing semiconductor device and semiconductor device |
| JP2014093504A (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-19 | Sony Corp | 半導体装置、半導体装置の製造方法、及びアンテナスイッチモジュール |
-
1989
- 1989-08-28 JP JP21845989A patent/JPH0383343A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012156792A1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Process for producing semiconductor device and semiconductor device |
| US9508802B2 (en) | 2011-05-16 | 2016-11-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Gettering process for producing semiconductor device |
| JP2014093504A (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-19 | Sony Corp | 半導体装置、半導体装置の製造方法、及びアンテナスイッチモジュール |
| US9379239B2 (en) | 2012-11-07 | 2016-06-28 | Sony Corporation | Semiconductor device, method of manufacturing semiconductor device, and antenna switch module |
| US9537005B2 (en) | 2012-11-07 | 2017-01-03 | Sony Corporation | Semiconductor device, method of manufacturing semiconductor device, and antenna switch module |
| US10553550B2 (en) | 2012-11-07 | 2020-02-04 | Sony Corporation | Semiconductor device, method of manufacturing semiconductor device, and antenna switch module |
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