JPH0524661B2 - - Google Patents
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- JPH0524661B2 JPH0524661B2 JP62300356A JP30035687A JPH0524661B2 JP H0524661 B2 JPH0524661 B2 JP H0524661B2 JP 62300356 A JP62300356 A JP 62300356A JP 30035687 A JP30035687 A JP 30035687A JP H0524661 B2 JPH0524661 B2 JP H0524661B2
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- 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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
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-
- H—ELECTRICITY
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- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
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-
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
この発明は半導体基板の表面の加工方法に係
り、特に基板裏面に汚染物質ゲツタリング用の機
械的歪を形成するようにした半導体基板の表面処
理方法に関する。
り、特に基板裏面に汚染物質ゲツタリング用の機
械的歪を形成するようにした半導体基板の表面処
理方法に関する。
（従来の技術）
半導体素子の微細化が進むと共に素子製造工程
における種々の汚染による影響を低減することが
極めて重要となつてくる。例えば、CuやFeなど
の重金属汚染は少数キヤリアのライフタイムを低
下させ、トランジスタ特性を変えたり、リーク電
流を増加させたりする。また、Na汚染は酸化膜
中の可動イオンとなり、素子の動作を不安定にす
る。
における種々の汚染による影響を低減することが
極めて重要となつてくる。例えば、CuやFeなど
の重金属汚染は少数キヤリアのライフタイムを低
下させ、トランジスタ特性を変えたり、リーク電
流を増加させたりする。また、Na汚染は酸化膜
中の可動イオンとなり、素子の動作を不安定にす
る。
これらのプロセス汚染を清浄化する方法として
いわゆるゲツタリングが良く知られている。この
ゲツタリングには製造プロセス中に行われる塩酸
酸化やリンゲツタなどがあるが、他方、出発材料
であるシリコン基板自体にもゲツタリング能力を
持たせる技術がある。さらにこの基板自体のゲツ
タリングには、基板内部の酸素析出物を利用する
イントリンシツク・ゲツタリングや、基板裏面に
機械的歪を与えることによるバツクサイドダメー
ジ（以下、BSDと称する）がある。
いわゆるゲツタリングが良く知られている。この
ゲツタリングには製造プロセス中に行われる塩酸
酸化やリンゲツタなどがあるが、他方、出発材料
であるシリコン基板自体にもゲツタリング能力を
持たせる技術がある。さらにこの基板自体のゲツ
タリングには、基板内部の酸素析出物を利用する
イントリンシツク・ゲツタリングや、基板裏面に
機械的歪を与えることによるバツクサイドダメー
ジ（以下、BSDと称する）がある。
従来、上記BSDの形成方法としてサンドブラ
スト法がある。これはアルミナ微粒子を分散させ
た溶液をシリコン基板の裏面に吹付けて機械的歪
を形成するものである。しかし、この方法は機械
的に歪を形成させるには有効であるが、半導体素
子製造におけるシリコン基板に要求される高清浄
度さに欠けるという問題がある。つまり、アルミ
ナ微粒子を分散させた溶液には極めて微量ではあ
るが、Fe、Cr、Ni、Cuなどの金属不純物が存在
しており、これらが加工後に基板材料に表面汚染
として強固に付着残存することがイオン・マイク
ロアナライザーなどの表面分析によりしばしば確
認されている。また、基板裏面は粗面に仕上げら
れており、微細な凹凸が存在する表面状態にされ
ているが、その凹凸面にアルミナを含む溶液を吹
付けることにより、アルミナ微粒子がめり込む状
態で付着し、金属不純物の表面汚染と同様に半導
体素子の製造工程においてプロセス不良の原因を
招くという問題が発生する。
スト法がある。これはアルミナ微粒子を分散させ
た溶液をシリコン基板の裏面に吹付けて機械的歪
を形成するものである。しかし、この方法は機械
的に歪を形成させるには有効であるが、半導体素
子製造におけるシリコン基板に要求される高清浄
度さに欠けるという問題がある。つまり、アルミ
ナ微粒子を分散させた溶液には極めて微量ではあ
るが、Fe、Cr、Ni、Cuなどの金属不純物が存在
しており、これらが加工後に基板材料に表面汚染
として強固に付着残存することがイオン・マイク
ロアナライザーなどの表面分析によりしばしば確
認されている。また、基板裏面は粗面に仕上げら
れており、微細な凹凸が存在する表面状態にされ
ているが、その凹凸面にアルミナを含む溶液を吹
付けることにより、アルミナ微粒子がめり込む状
態で付着し、金属不純物の表面汚染と同様に半導
体素子の製造工程においてプロセス不良の原因を
招くという問題が発生する。
さらに、ウエハ基板の加工工程は清浄度管理の
観点よりクリーンルームで行われることが一般化
されているが、サンドブラスト工程はアルミナ微
粒子溶液を使用しかつ高圧で吹付ける作業である
ため、作業環境の清浄度維持を著しく困難にして
いる。
観点よりクリーンルームで行われることが一般化
されているが、サンドブラスト工程はアルミナ微
粒子溶液を使用しかつ高圧で吹付ける作業である
ため、作業環境の清浄度維持を著しく困難にして
いる。
（発明が解決しようとする問題点）
従来のようなサンドブラスト法によるBSDの
形成は高清浄度さに欠けるという問題がある。
形成は高清浄度さに欠けるという問題がある。
この発明は上記のような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的は、清浄な機械的歪を基
板裏面に形成することができる半導体基板の表面
処理方法を提供することにある。
たものであり、その目的は、清浄な機械的歪を基
板裏面に形成することができる半導体基板の表面
処理方法を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
この発明の半導体基板の表面処理方法は、超音
波を純水中を介して半導体基板の表面に伝播させ
ることにより上記基板の一方面にのみ機械的歪を
形成するようにしたことを特徴としている。
波を純水中を介して半導体基板の表面に伝播させ
ることにより上記基板の一方面にのみ機械的歪を
形成するようにしたことを特徴としている。
（作用）
この発明では、純水中を伝播する超音波が半導
体基板の表面に当たることによりそこに機械的歪
が形成され、この歪がバツクサイドダメージとし
て作用する。また、基板には純水が接触するだけ
であり、従来のような重金属やNa等の不純物が
加工後に基板材料に表面汚染として付着残存する
恐れがない。
体基板の表面に当たることによりそこに機械的歪
が形成され、この歪がバツクサイドダメージとし
て作用する。また、基板には純水が接触するだけ
であり、従来のような重金属やNa等の不純物が
加工後に基板材料に表面汚染として付着残存する
恐れがない。
（実施例）
以下、図面を参照してこの発明の方法を実施例
により説明する。
により説明する。
第１図はこの発明方法を実施するに当つて使用
される処理装置の構成を示す正面図であり、第２
図はその側面図である。図において、１０は処理
槽であり、この処理槽１０は超純水１１で満たさ
れるようになつている。上記処理槽１０の底部に
は超音波振動子及び振動板からなる超音波発生部
１２が設けられており、ここで発生した超音波は
上記処理槽１０内の超純水中１１に伝播されるよ
うになつている。また、上記処理槽１０内には両
面が鏡面加工された複数枚のシリコン基板１３を
垂直状態に収納したウエハキヤリア１４が浸漬さ
れるようになつている。なお、このウエハキヤリ
ア１４の各基板間には仕切板１５が設けられてい
る。
される処理装置の構成を示す正面図であり、第２
図はその側面図である。図において、１０は処理
槽であり、この処理槽１０は超純水１１で満たさ
れるようになつている。上記処理槽１０の底部に
は超音波振動子及び振動板からなる超音波発生部
１２が設けられており、ここで発生した超音波は
上記処理槽１０内の超純水中１１に伝播されるよ
うになつている。また、上記処理槽１０内には両
面が鏡面加工された複数枚のシリコン基板１３を
垂直状態に収納したウエハキヤリア１４が浸漬さ
れるようになつている。なお、このウエハキヤリ
ア１４の各基板間には仕切板１５が設けられてい
る。
上記処理槽１０内の下部には空気もしくは窒素
などのガスを供給するためのガス供給管１６が設
けられている。このガス供給管１６の途中には上
記ウエハキヤリア１４に収納された各シリコン基
板１３の各表面側に対向するように吐出ノズル１
７が設けられており、これら各ノズル１７から各
基板１３の表面にガスが噴出されるようになつて
いる。また、処理槽１０の外部において上記ガス
供給管１６の途中にはガスフイルタ１８が設けら
れており、供給ガスに含まれる微細粒子などが除
去されるようになつている。
などのガスを供給するためのガス供給管１６が設
けられている。このガス供給管１６の途中には上
記ウエハキヤリア１４に収納された各シリコン基
板１３の各表面側に対向するように吐出ノズル１
７が設けられており、これら各ノズル１７から各
基板１３の表面にガスが噴出されるようになつて
いる。また、処理槽１０の外部において上記ガス
供給管１６の途中にはガスフイルタ１８が設けら
れており、供給ガスに含まれる微細粒子などが除
去されるようになつている。
さらに第２図に示すように、上記ウエハキヤリ
ア１４に収納された各シリコン基板１３の外周面
と接するように図中の矢印の方向に回転する２本
の回転軸１９が設けられており、この回転軸１９
の回転に伴い各基板１３が図中の矢印の方向に回
転されるようになつている。
ア１４に収納された各シリコン基板１３の外周面
と接するように図中の矢印の方向に回転する２本
の回転軸１９が設けられており、この回転軸１９
の回転に伴い各基板１３が図中の矢印の方向に回
転されるようになつている。
このような構成の処理装置において、処理槽１
０を超純水１１で満たし、その中に複数枚のシリ
コン基板１３を収納したウエハキヤリア１４を浸
漬させる。そして、超音波発生部１２を動作させ
て超音波を発生させ、かつガス供給管１６に所定
のガスを供給して処理を行なう。この場合、超音
波出力は50W〜500Wの範囲内で選択され、周波
数は10KHz〜100KHzの範囲内で選択される。こ
のとき、ウエハキヤリア１４に収納された各シリ
コン基板１３の裏面では超純水中を伝播する超音
波により凹凸状の機械的歪が形成される。
０を超純水１１で満たし、その中に複数枚のシリ
コン基板１３を収納したウエハキヤリア１４を浸
漬させる。そして、超音波発生部１２を動作させ
て超音波を発生させ、かつガス供給管１６に所定
のガスを供給して処理を行なう。この場合、超音
波出力は50W〜500Wの範囲内で選択され、周波
数は10KHz〜100KHzの範囲内で選択される。こ
のとき、ウエハキヤリア１４に収納された各シリ
コン基板１３の裏面では超純水中を伝播する超音
波により凹凸状の機械的歪が形成される。
他方、各ノズル１７から噴出されるガスにより
各シリコン基板１３のその表面で気泡が発生し、
この気泡の存在により表面における超音波が消滅
させられる。また、ウエハキヤリア１４の各基板
間には仕切板１５が設けられているため、隣から
の超音波の伝播はない。従つて、基板の各表面側
には機械的歪は形成されない。また、処理中は２
本の回転軸１９により各シリコン基板１３が回転
させられているので、裏面における機械的歪の形
成及び表面における気泡の回り込みがそれぞれ均
一化される。
各シリコン基板１３のその表面で気泡が発生し、
この気泡の存在により表面における超音波が消滅
させられる。また、ウエハキヤリア１４の各基板
間には仕切板１５が設けられているため、隣から
の超音波の伝播はない。従つて、基板の各表面側
には機械的歪は形成されない。また、処理中は２
本の回転軸１９により各シリコン基板１３が回転
させられているので、裏面における機械的歪の形
成及び表面における気泡の回り込みがそれぞれ均
一化される。
ここで上記処理装置を使用して、38KHzの超音
波を超純水中に伝播させ、15分間の処理を行なつ
たところ、各シリコン基板１３の裏面にのみ１×
105（個／cm2）程度の機械的歪を形成することがで
きた。また、超純水を使用しているため、裏面に
付着している不純物微粒子は直径が５インチの基
板で１枚当り５個以下であり、また、Cu、Fe、
Ni、Alなどの金属汚染は２×105（個／cm2）以下
であり、極めて清浄であることがその後の分析結
果で確認されている。
波を超純水中に伝播させ、15分間の処理を行なつ
たところ、各シリコン基板１３の裏面にのみ１×
105（個／cm2）程度の機械的歪を形成することがで
きた。また、超純水を使用しているため、裏面に
付着している不純物微粒子は直径が５インチの基
板で１枚当り５個以下であり、また、Cu、Fe、
Ni、Alなどの金属汚染は２×105（個／cm2）以下
であり、極めて清浄であることがその後の分析結
果で確認されている。
しかも、上記実施例では、複数枚の基板１３の
各裏面に同時に機械的歪を形成することができ、
これにより複数枚の処理に要する時間が短縮でき
るという効果を得ることができる。
各裏面に同時に機械的歪を形成することができ、
これにより複数枚の処理に要する時間が短縮でき
るという効果を得ることができる。
第３図はこの発明方法を実施するに当つて使用
される処理装置の他の構成を示す正面図である。
図において、２０は処理すべきシリコン基板２１
を水平状態で保持するウエハ台である。このウエ
ハ台２０は回転駆動部２２によつて図示の方向に
例えば毎分100回で回転されるようになつている。
される処理装置の他の構成を示す正面図である。
図において、２０は処理すべきシリコン基板２１
を水平状態で保持するウエハ台である。このウエ
ハ台２０は回転駆動部２２によつて図示の方向に
例えば毎分100回で回転されるようになつている。
さらに、上記ウエハ台２０の上方にはノズル２
３が設けられている。このノズル２３の内壁部に
は超音波振動子及び振動板からなる超音波発生部
２４が設けられている。そして、上記ノズル２３
の側壁には超純水を供給するための供給管２５が
設けられており、この供給管２５を介してノズル
内部に超純水が供給されるようになつている。ま
た上記ノズル２３はノズルスキヤン駆動部２６に
より図示の矢印方向に移動されるようになつてい
る。
３が設けられている。このノズル２３の内壁部に
は超音波振動子及び振動板からなる超音波発生部
２４が設けられている。そして、上記ノズル２３
の側壁には超純水を供給するための供給管２５が
設けられており、この供給管２５を介してノズル
内部に超純水が供給されるようになつている。ま
た上記ノズル２３はノズルスキヤン駆動部２６に
より図示の矢印方向に移動されるようになつてい
る。
このような構成の処理装置において、ウエハ台
２０上に表面を下にし、裏面を上側にした状態で
シリコン基板２１を水平状態で保持し、供給管２
５からノズル２３に超純水を供給すると共に超音
波発生部２４を動作させ、超音波を発生させて処
理を行なう。この場合、前記装置と同様に超音波
の出力は50W〜500Wの範囲内で選択され、周波
数は38KHzに選択した。
２０上に表面を下にし、裏面を上側にした状態で
シリコン基板２１を水平状態で保持し、供給管２
５からノズル２３に超純水を供給すると共に超音
波発生部２４を動作させ、超音波を発生させて処
理を行なう。この場合、前記装置と同様に超音波
の出力は50W〜500Wの範囲内で選択され、周波
数は38KHzに選択した。
超純水がノズル２３内に供給されることによ
り、超音波発生部２４からの超音波が伝播する超
音波がノズル２３の先端から噴出され、ウエハ台
２０上で回転している基板２１の裏面に照射され
る。これにより第４図に示すように、基板２１で
は図中斜線を施した領域に超純水が照射され、こ
の領域に機械的歪が形成される。その後、基板２
１を第４図中の矢印ａの方向に回転しつつ、ノズ
ルスキヤン駆動部２６によりノズル２３を図示の
矢印ｂもしくはｃの方向に移動させることによつ
て基板２１の裏面全面に順次、機械的歪を形成さ
せる。
り、超音波発生部２４からの超音波が伝播する超
音波がノズル２３の先端から噴出され、ウエハ台
２０上で回転している基板２１の裏面に照射され
る。これにより第４図に示すように、基板２１で
は図中斜線を施した領域に超純水が照射され、こ
の領域に機械的歪が形成される。その後、基板２
１を第４図中の矢印ａの方向に回転しつつ、ノズ
ルスキヤン駆動部２６によりノズル２３を図示の
矢印ｂもしくはｃの方向に移動させることによつ
て基板２１の裏面全面に順次、機械的歪を形成さ
せる。
このような処理装置を使用した場合でも、シリ
コン基板２１の裏面にのみ１×105（個／cm2）程度
の機械的歪を形成することができた。しかも、超
純水を使用しているため、前記装置を使用した場
合と同程度に、裏面に付着している不純物微粒子
及び金属汚染を低減することができた。
コン基板２１の裏面にのみ１×105（個／cm2）程度
の機械的歪を形成することができた。しかも、超
純水を使用しているため、前記装置を使用した場
合と同程度に、裏面に付着している不純物微粒子
及び金属汚染を低減することができた。
このように上記方法によれば、超純水中を伝播
する超音波を半導体基板の裏面に伝播させること
により機械的歪を形成するようにしているので、
従来のサンドブラスト法による形成の場合に比べ
て清浄度を大幅に向上させることができる。
する超音波を半導体基板の裏面に伝播させること
により機械的歪を形成するようにしているので、
従来のサンドブラスト法による形成の場合に比べ
て清浄度を大幅に向上させることができる。
以上説明したようにこの発明の方法によれば、
清浄な機械的歪を基板裏面に形成することができ
る。
清浄な機械的歪を基板裏面に形成することができ
る。
第１図はこの発明方法を実施する際に使用され
る処理装置の構成を示す正面図、第２図はその側
面図、第３図はこの発明方法を実施する際に使用
される他の処理装置の構成を示す正面図、第４図
は第３図の処理装置で処理される基板を示す図で
ある。 １０……処理槽、１１……超純水、１２……超
音波発生部、１３……シリコン基板、１４……ウ
エハキヤリア、１５……仕切板、１６……ガス供
給管、１７……吐出ノズル、１８……ガスフイル
タ、１９……回転軸、２０……ウエハ台、２１…
…シリコン基板、２２……回転駆動部、２３……
ノズル、２４……超音波発生部、２５……供給
管、２６……ノズルスキヤン駆動部。
る処理装置の構成を示す正面図、第２図はその側
面図、第３図はこの発明方法を実施する際に使用
される他の処理装置の構成を示す正面図、第４図
は第３図の処理装置で処理される基板を示す図で
ある。 １０……処理槽、１１……超純水、１２……超
音波発生部、１３……シリコン基板、１４……ウ
エハキヤリア、１５……仕切板、１６……ガス供
給管、１７……吐出ノズル、１８……ガスフイル
タ、１９……回転軸、２０……ウエハ台、２１…
…シリコン基板、２２……回転駆動部、２３……
ノズル、２４……超音波発生部、２５……供給
管、２６……ノズルスキヤン駆動部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 純水で満たされた容器内に複数枚の半導体基
板を垂直に設置し、この容器の底部に超音波振動
子及び振動板を設置して上記純水中に超音波を伝
播させることによつて上記各基板の一方面にそれ
ぞれ機械的歪を形成し、各他方面には容器の底部
からそれぞれガスを噴出させることによつて超音
波の伝播を阻止して機械的歪を形成しないように
したことを特徴とする半導体基板の表面処理方
法。 ２ 前記機械的歪の形成時に前記基板を回転させ
るようにした特許請求の範囲第１項に記載の半導
体基板の表面処理方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300356A JPH01143223A (ja) | 1987-11-28 | 1987-11-28 | 半導体基板の表面処理方法 |
| DE3856135T DE3856135T2 (de) | 1987-11-28 | 1988-11-25 | Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Halbleiterplättchens |
| US07/275,864 US4980300A (en) | 1987-11-28 | 1988-11-25 | Gettering method for a semiconductor wafer |
| EP92119222A EP0534497B1 (en) | 1987-11-28 | 1988-11-25 | Semiconductor wafer surface treatment method |
| EP88119716A EP0319806B1 (en) | 1987-11-28 | 1988-11-25 | Semiconductor wafer surface treatment method |
| DE88119716T DE3887477T2 (de) | 1987-11-28 | 1988-11-25 | Verfahren zur Obenflächenbehandlung eines Halbleiterplättchens. |
| KR1019880015699A KR920003878B1 (ko) | 1987-11-28 | 1988-11-28 | 반도체기판의 표면처리방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300356A JPH01143223A (ja) | 1987-11-28 | 1987-11-28 | 半導体基板の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01143223A JPH01143223A (ja) | 1989-06-05 |
| JPH0524661B2 true JPH0524661B2 (ja) | 1993-04-08 |
Family
ID=17883799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62300356A Granted JPH01143223A (ja) | 1987-11-28 | 1987-11-28 | 半導体基板の表面処理方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4980300A (ja) |
| EP (2) | EP0534497B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01143223A (ja) |
| KR (1) | KR920003878B1 (ja) |
| DE (2) | DE3887477T2 (ja) |
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| JPH10223585A (ja) | 1997-02-04 | 1998-08-21 | Canon Inc | ウェハ処理装置及びその方法並びにｓｏｉウェハの製造方法 |
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- 1987-11-28 JP JP62300356A patent/JPH01143223A/ja active Granted
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- 1988-11-25 DE DE88119716T patent/DE3887477T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-25 EP EP92119222A patent/EP0534497B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-25 DE DE3856135T patent/DE3856135T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-25 US US07/275,864 patent/US4980300A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-11-25 EP EP88119716A patent/EP0319806B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-28 KR KR1019880015699A patent/KR920003878B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR890008952A (ko) | 1989-07-13 |
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