JPH0384931A - 半導体基板のゲッタリング方法 - 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、ナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）などの
アルカリ金属、鉄（Ｆｅ）や銅（Ｃｕ）などの重金属、
あるいは結晶欠陥など半導体デバイスにとって有害な不
純物・欠陥を取り除く方法、即ち半導体基板のゲッタリ
ング方法に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、半導体基板のゲッタリング方法において、中
濃度の酸素を含有する半導体基板の表面より炭素をイオ
ン注入し、その後熱処理により上記半導体基板の活性層
の下部に酸素の析出層、所謂ゲッター層を形成すること
により、デバイス内部でのリークの発生を防止すると共
に、半導体基板の反りの防止、半導体基板の汚染防止並
びにゲッター効果（有害な不純物・欠陥を取り除く効果
）の持続性を図るようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来のゲッタリング方法としては、ＩＧ（イントリンシ
ック・ゲッター）法とＥＧ（エクストリンシック・ゲッ
ター）法が用いられている。

即ち、ＩＧ法は、第２図に示すように、高濃度酸素、例
えば１．６Ｘ１０”ａｔｏｍｓ／ｃｎ以上の酸素濃度を
有するウェーハ（１１）に２〜３段階の熱処理を施して
ウェーハ（１１）表面部の酸素を外方拡散（アウトディ
フェージゴン）させて、ウェーハ（１１）内部に酸素の
析出層（１２）を形成し、この析出層（１２）をゲッタ
ー層として用いるというものである。つ工−ハ（１１）
の表面（又は裏面）は、上記酸素の外方拡散により、酸
素の析出のないＤＺ（デニューデッドゾーン）層（１３
）が形成されるため、このＤＺ層（１３）にデバイスを
作製する。ウェーハ（１１）内部の析出層（１２）は、
酸素の析出と結晶欠陥が高密度に発生して不純物のシン
ク（貯溜層）になる。

一方、ＥＧ法は、第３図Ａに示すように、つ工−ハ（１
１）の裏面に多結晶シリコン層（２１）を被着形成して
、この多結晶シリコン層（２１）をゲッター層として用
いるか、又は第３図Ｂに示すように、つ工−ハ（１１）
の裏面にサンドブラストやレーザ光により歪付けを行な
って、これらの歪から結晶欠陥を発生させることにより
、ウェーハ（１１）の裏面にダメージ層（２２）を形成
して、このダメージｆｉ（２２）をゲッター層として用
いるというものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のＩＧ法においては、ウェーハ（１
１）内部に酸素を析出し易くするために１．６Ｘ　１０
　’　”ａ　ｔｏｗｓ　／　ｃｄ以上の高濃度の酸素を
含有したウェーハ（１１）を用いるため、熱処理後、デ
バイスが作製されるＤＺ層（１３）にもわずかに結晶欠
陥が残り、それがデバイス内部でのリーク発生の原因に
なるという不都合がある。そこで、低濃度（例えば、１
０Ｉ＆ａｔｏｍｓ／ｃｄ以下）の酸素を含有したつ工−
ハを用いるという方法が考えられるが、熱ショックに弱
いため、熱処理時、やはりＤＺ層（１３）に結晶欠陥が
生じてしまい、リーク発生の原因となる。

一方、従来のＥＣ法においては、第３図Ａに示すように
、ウェーハ（１１）裏面に、多結晶シリコン層（２１）
を形成してこれをゲッター層とした場合、ウェーハ（１
１）に反りが発生し易く、デバイス作製における精度が
悪くなり、歩留り低下につながる。

また、第３図Ｂに示すように、サンドブラストやレーザ
光でウェーハ裏面にダメージ層（２２）を形成してこれ
をゲッター層とした場合、ウェーハ（１１）がサンドブ
ラスト等に汚染されてしまうという問題があると共に、
ゲッター効果の持続性が無いという不都合もある。

本発明は、このような点に鑑み威されたもので、その目
的とするところは、ＤＺ層内での結晶欠陥の発生が抑制
でき、デバイス内部でのリーク発生の防止が図れ、更に
、ウェーハの反りの防止５ウエーハに対する汚染防止が
図れると共に、ゲッター効果の持続性をも図ることがで
きる半導体基板のゲッタリング方法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の半導体基板のゲッタリング方法は、中濃度の酸
素を含有する半導体基板（１）の表面（１ａ）より炭素
（Ｃ）をイオン注入し、その後熱処理により半導体基板
（１）の活性層（３）の下部に酸素の析出層（４ンを形
成してこの析出層（４）をゲッター層として用いる。

〔作用〕

上述の本発明の方法によれば、中濃度酸素のウェーハ（
１）の活性層（３）下部に対し炭素（Ｃ）をイオン注入
し、該炭素（Ｃ）を酸素の析出核として働かせて酸素の
析出層（３）を形成するようにしたので、通常の熱処理
では酸素の析出を起こさない酸素濃度（中濃度）を有す
るウェーハ（１）を用いても、イオン注入された炭素が
酸素の析出核として働き、デバイス形底部（活性層（３
）　’）の直下に有効なしかもゲッター効果に関し持続
性のあるゲッター層（３）ができる。

また、中濃度の酸素を含有したウェーハ（１）を採用し
たので、デバイスが形成されるＤＺＮＣ活性層）（３）
への結晶欠陥の発生が抑制され、デバイス内部でのリー
ク発生は防止される。

また、ウェーハ（１）裏面に多結晶シリコン層を形成し
たり、サンドブラストやレーザ光等によりダメージ層を
形成することがないため、ウェーハ（１）の反りは発生
せず、ウェーハ（１）の治具等による汚染も防止される
。

〔実施例〕

以下、第１図を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は、本実施例に係るウェーハのゲッタリング方法
を示す工程図である。以下順にその工程を説明する。

まず、第１図Ａに示すように、このゲッタリング方法で
用いられるウェーハ（１）は、通常の熱処理では酸素の
析出を起こさない程度の酸素濃度を有する。即ち、本例
では中濃度酸素、例えば１．０〜１．５Ｘ１０”ａｔｏ
ｍｓ／ｃｎｌの酸素濃度を有するウェーハ（１）を用い
る。

次に、第１図Ｂに示すように、ウェーハ（１）の表面（
１ａ）側から炭素（Ｃ）をイオン注入で例えば４ＸＩＯ
Ｉ６ａｔｏｍｓ／ｄ程度打込んで炭素注入領域（２）を
形成する。このとき、炭素（Ｃ）の注入深さｈは、デバ
イスが形成される表面部の活性層（３）の厚さを考慮し
て例えば３〜５μｍ以上とする。そのため、高エネルギ
（例えばＭｅＶ級のエネルギ）によるイオン注入とチャ
ネリングを利用して炭素（Ｃ）を打込む。

その後、熱処理を施すことにより、ウェーハ（１）表面
の酸素を外方拡散させて、ウェーハ（１）表面部に酸素
の析出及び結晶欠陥のないＤＺ層（３）を形成する。こ
のとき、イオン注入された炭素が酸素の析出核として機
能するため、第１図Ｂで示す炭素注入領域（２）に酸素
の析出層（４）が形成される（第１図Ｃ参照）、そして
、本例では、この酸素の析出層（４）をゲッター層とし
て用いる。デバイスは、上記ＤＺ層（３）を活性層とし
て作製する。

上述の如く、本例によれば、中濃度の酸素を含有するウ
ェーハ（１）の活性層（３）下部に対し、炭素（Ｃ）を
イオン注入して炭素注入領域（２）を形成し、その後、
熱処理を施して炭素注入領域（２）に酸素の析出層（４
）を形成するようにしたので、通常の熱処理では酸素の
析出を起こさない酸素濃度（中濃度）を有するウェーハ
（１）を用いても、イオン注入された炭素が酸素の析出
核として働き、デバイス形成部（活性層（３））の直下
に有効なしかもゲッター効果に関し持続性のあるゲッタ
ー層（４）が形成できる。

また、中濃度の酸素を含有したウェーハ（１）を用いた
ので、デバイスが形成されるＤＺ層（活性層）（３）へ
の結晶欠陥の発生が抑制され、それに伴ないデバイス内
部でのリーク発生が防止される。

また、従来のＥＣ法のように、ウェーハ裏面に多結晶シ
リコン層を形成したり、サンドブラストやレーザ光等で
ダメージ層を形成したりすることがないため、ウェーハ
（１）の反りの防止並びにウェーハ（１）の治具等によ
る汚染を防止することができる。

〔発明の効果〕

本発明に係る半導体基板のゲッタリング方法は、中濃度
の酸素を含有する半導体基板の裏面より炭素をイオン注
入し、その後、熱処理により上記半導体基板の活性層の
下部に酸素の析出層を形成して該析出層をゲッター層と
して用いるようにしたので、デバイスが作製されるＤＺ
層（活性Ｎ）での結晶欠陥の発生を抑制でき、デバイス
内部でのリークの発生を防止することができると共に、
半導体基板の反りの防止、半導体基板の治具等による汚
染の防止並びにゲッター効果の持続性を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係るウェーハのゲッタリング方法を
示す工程図、第２図は従来のＩＧ法を示す構成図、第３
図は従来のＥＧ法を示す構成図である。 （１）はウェーハ、（２）は炭素注入領域、（３）はＤ
Ｚ層（活性層）　、（４）は酸素の析出層（ゲッター層
）である。 代 理 人 松 隈 秀 盛 第１ 図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中濃度の酸素を含有する半導体基板の表面より炭素をイ
   オン注入し、その後、熱処理により上記半導体基板の活
   性層の下部に酸素の析出層を形成して該析出層をゲッタ
   ー層とすることを特徴とする半導体基板のゲッタリング
   方法。