JPH05235004A - 半導体基板の製造方法 - Google Patents

半導体基板の製造方法

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JPH05235004A
JPH05235004A JP4035495A JP3549592A JPH05235004A JP H05235004 A JPH05235004 A JP H05235004A JP 4035495 A JP4035495 A JP 4035495A JP 3549592 A JP3549592 A JP 3549592A JP H05235004 A JPH05235004 A JP H05235004A
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JP
Japan
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wafer
polycrystalline silicon
film
sio
protective film
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JP4035495A
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English (en)
Inventor
Ritsuo Takizawa
律夫 滝沢
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 エピタキシャル層の周縁にクラウンの発生の
無い、エクストリンシックゲッタリング層を有する半導
体基板を得んとするものである。 【構成】 面取り工程を経たシリコンウエハ20の裏面
側より多結晶シリコン膜21,SiO2保護膜22を形
成し、ウエハ周面部のエッチングを行なうに際し、Si
/SiO2エッチ比が1以上となるエッチング液を用い
ることにより、ウエハ周面部の多結晶シリコン膜21,
SiO2保護膜22を完全に除去し、エピタキシャル層
23の周縁にクラウンが生じるのを防止した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体基板の製造方
法に関し、更に詳しくは、エクストリンシックゲッタリ
ングを施したシリコンウエハの製造方法に係わる。
【0002】
【従来の技術】現在、半導体素子の製造プロセスは、ク
ラス100以下の超クリーンルーム内で行なわれている
が、半導体処理装置やガス、水などからの不純物汚染
は、ある程度避けられず、1012atms/cm2程度
の重金属汚染が実際には発生している。半導体基板の素
子活性領域に、これら不純物や欠陥などが存在すると素
子特性が著しく劣化するため、これら欠陥や不純物を除
去するゲッタリング技術が用いられている。ゲッタリン
グには、シリコン結晶内に含有されている酸素を利用す
るイントリンシックゲッタリング(IG)と、ウエハ裏
面にリン(P)拡散層,多結晶シリコン膜,SiN膜等
を形成したり、サンドブラスト,イオン注入等で欠陥を
形成してゲッタリング層とするエクストリンシックゲッ
タリング(EG)とがある。エクストリンシックゲッタ
リングの場合、使用するシリコン基板中の酸素濃度に依
存しないので、FZ結晶やMCZ結晶のゲッタリングに
は不可欠となっているばかりでなく、工程が簡単なわり
にゲッタ効果が大きいのでCZ結晶にも広く用いられて
いる。また、エクストリンシックゲッタリング技術のな
かでも、ウエハ裏面に多結晶シリコン膜を形成する技術
は、ウエハ加工工程との相性の良さと、発塵性が小さい
点で、サンドブラストによる欠陥層形成の代替技術とし
て主流となっている。
【0003】以下、このような多結晶シリコン膜を用い
たエクストリンシックゲッタリング工程を含むシリコン
ウエハの製造方法を説明する。
【0004】先ず、切断工程で切られたシリコンウエハ
1を、図4に示すように、面取りする。同図中、2はシ
リコンウエハ1を支持し、且つ回転させるウエハチャッ
クであり、3はシリコンウエハ1の周面を面取りする断
面凹状の砥石3aを備えたローラである。
【0005】次に、面取りされたシリコンウエハ1に順
次、ラッピング工程,エッチング工程を施し、最終的に
数百μmの厚さになったシリコンウエハの片面(裏面)
に、図5に示すような(CVD)装置を用いて多結晶シ
リコン膜を1〜2μmの厚さに堆積させる。図5中、4
はウエハ搬送装置、5はヒータ、6は未処理ウエハを収
納するカセット、7は処理ウエハを収納するカセット、
8はガス供給部、9はガス吐出部、10は排気パイプ、
11はパージガス供給部を示している。
【0006】次に、上記多結晶シリコン膜上に、保護膜
としてSiO2膜(厚さ〜0.5μm)を同様の装置を
用いてCVD法にて形成する。このSiO2膜は、加工
の後工程や素子プロセスでウエハ裏面の多結晶シリコン
膜が目減りしてゲッタ能力が低下するのを防止する目的
で形成する。しかしながら、このSiO2膜がウエハの
面取り部や表面側に残っていると表面を研磨する時にス
クラッチが発生するため、ウエハ周辺部はフッ酸液でエ
ッチングする。この時裏面のSiO2膜がエッチオフさ
れないように、図16に示すように、シリコンウエハ1
を塩化ビニル板12で両側から挟み、エッチング液13
がウエハ周辺部以外に接触しないようにする。
【0007】次に、シリコンウエハを一次研磨,二次研
磨した後、最終洗浄を行なってシリコンウエハの処理が
終了する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たシリコンウエハの製造方法においては、ウエハ周辺部
をフッ酸液でエッチングする工程で図3に示すように、
保護膜として形成したSiO2膜15はエッチングされ
るものの、多結晶シリコン膜14はエッチングされずに
残ってしまうため、同図に示すように、シリコンウエハ
1表面側にエピタキシャル層16を形成した場合、ウエ
ハ周辺部に残っている多結晶シリコン膜14とエピタキ
シャル層16との境界にエピタキシャル層の異常成長が
生じ、クラウンと呼ばれる突起16aが形成される問題
があった。この突起16aが発生すると、カケやダスト
の発生原因となり、例えば、レジスト塗布時に支障が出
てしまう問題が生ずる。
【0009】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、多結晶シリコンを用いた
エクストリンシックゲッタリングウエハにおいて、エピ
タキシャル層形成時にクラウンの発生がない半導体基板
の製造方法を得んとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、半導
体ウエハの裏面側より多結晶シリコン膜,SiO2保護
膜を順次形成し、次に、前記半導体ウエハの周面部のみ
をエッチング液を用いてエッチングした後、該半導体ウ
エハの表面にエピタキシャル層を形成する半導体基板の
製造方法において、前記エッチング液は、SiO2保護
膜のエッチング速度が多結晶シリコン膜のエッチング速
度より小さいことを、その解決方法としている。
【0011】
【作用】半導体ウエハの周面部に形成されているSiO
2保護膜及び多結晶シリコン膜は、半導体ウエハの裏面
側より形成されるため、その膜厚が薄く完全に除去され
る。このため、半導体ウエハの表面にエピタキシャル層
を形成した場合、エピタキシャル層の周縁部にクラウン
が生じるのを防止できる。また、半導体ウエハの裏面の
SiO2保護膜は、膜厚がウエハ周面部よりも厚くなっ
ているため、エッチングで除去されにくくなっている共
に、エッチング液が、SiO2保護膜のエッチング速度
が多結晶シリコン膜のエッチング速度より小さく設定さ
れているため、ウエハ周面部の薄いSiO2保護膜がエ
ッチオフされた後は、ウエハの周面部の多結晶シリコン
膜が速やかにエッチオフされるため、ウエハ裏面のSi
2保護膜は、エッチング液に晒される時間も短縮され
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明に係る半導体基板の製造方法の
詳細を図面に示す実施例について説明する。
【0013】先ず、本実施例は、図1(A)に示すよう
に、CZ−Si結晶のシリコンインゴットを切断した
後、面取り,ラッピング,エッチング工程を経たシリコ
ンウエハ20を用意する。
【0014】次に、従来と同様に、図5に示すようなC
VD装置を用いて、シリコンウエハ20の裏面側より、
エクストリンシックゲッタリング層となる多結晶シリコ
ン膜21(膜厚1.5μm)及びSiO2保護膜22
(膜厚0.5μm)を常圧CVD法にて積層する。この
とき、図1(B)に示すように、シリコンウエハ20の
周面部には、薄い、多結晶シリコン膜21,SiO2
護膜22が順次付着する。
【0015】次に、図6に示すようなエッチング槽に、
HF濃度が0.1%のHNO3水溶液(60%)を入れ
て、40℃で15分間のウエハ周面部のエッチングを行
なう。このとき、多結晶シリコン/SiO2のエッチ比
は約10であり、多結晶シリコン膜21は約0.8μ
m,SiO2保護膜22は約80nmエッチオフされ
た。その結果、ウエハ周面部(面取り部)の表面側の多
結晶シリコン膜21,SiO2保護膜22の薄い部分で
は、両膜とも完全に除去され、裏面のSiO2保護膜2
2はわずか1/6減少しただけであった(図1
(C))。
【0016】このような処理を施した後、シリコンウエ
ハ20の表面側にSiのエピタキシャル層23を成長さ
せると、図1(D)に示すように、クラウンの発生は全
く見られなかった。
【0017】図2は、Si/SiO2エッチ比のHF濃
度依存性を示すグラフであるが、シリコンウエハの周面
部(面取り部)におけるSiO2,多結晶シリコンの残
存量に応じて任意のHF濃度を選択すれば、良好なエッ
チングが可能であることが判る。
【0018】以上、実施例について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、構成の要旨に付随す
る各種の設計変更が可能である。
【0019】例えば、上記実施例においては、エッチン
グ液としてHF/HNO3系溶液を用いたが、多結晶シ
リコン/SiO2のエッチ比が1以上であれば、即ち、
SiO2のエッチング速度が多結晶シリコンのエッチン
グ速度より小さくなるような溶液系であれば、他の液を
用いることも勿論可能である。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る半導体基板の製造方法によれば、半導体ウエハ表
面にエピタキシャル層を形成してもクラウンの発生しな
い良好なエクストリンゲッタリングウエハが得られる効
果がある。このため、半導体プロセスにおける歩留りを
向上する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)〜(D)は本発明の実施例の各工程を示
す断面説明図。
【図2】多結晶シリコン/SiO2エッチ比のHF濃度
依存性を示すグラフ。
【図3】従来の半導体基板の断面説明図。
【図4】半導体基板の面取り工程の説明図。
【図5】CVD工程の説明図。
【図6】エッチング槽でのエッチング工程を示す説明
図。
【符号の説明】
20…シリコンウエハ、21…多結晶シリコン膜、22
…SiO2保護膜、23…エピタキシャル層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウエハの裏面側より多結晶シリコ
    ン膜,SiO2保護膜を順次形成し、次に、前記半導体
    ウエハの周面部のみをエッチング液を用いてエッチング
    した後、該半導体ウエハの表面にエピタキシャル層を形
    成する半導体基板の製造方法において、 前記エッチング液は、SiO2保護膜のエッチング速度
    が多結晶シリコン膜のエッチング速度より小さいことを
    特徴とする半導体基板の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011076954A1 (de) * 2011-06-06 2012-03-15 Siltronic Ag Fertigungsablauf für Halbleiterscheiben mit Rückseiten-Getter
JP2012129312A (ja) * 2010-12-14 2012-07-05 Canon Inc 半導体装置の製造方法
CN112864013A (zh) * 2021-01-18 2021-05-28 长鑫存储技术有限公司 半导体器件处理方法

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