JPH0613388A - Semiconductor substrate and its manufacture - Google Patents

Semiconductor substrate and its manufacture

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JPH0613388A
JPH0613388A JP19142692A JP19142692A JPH0613388A JP H0613388 A JPH0613388 A JP H0613388A JP 19142692 A JP19142692 A JP 19142692A JP 19142692 A JP19142692 A JP 19142692A JP H0613388 A JPH0613388 A JP H0613388A
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JP
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substrate
semiconductor substrate
particles
impurities
active particles
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Hiroshi Yamada
宏 山田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain a high-quality semiconductor substrate with a compound thin-film containing oxygen and nitrogen arranged on the substrate surface, by arranging a deposit containing polluted impurities resulting from crystal defects produced by the emission of active particles, on the compound thin-film. CONSTITUTION:A deposition layer 2 with a deposit containing polluted impurities resulting from crystal defects, produced by the emission, etc., of active particles such as charged particles, radial particles, etc., is formed in the vicinity of the rear a of an Si single crystal substrate 1. On the occasion, polluted impurities being in the vicinity of the surface 1b of the Si single crystal substrate 1 are captured by the deposition layer 2, accompanied with the formation of the deposition layer 2. Accordingly, polluted impurities do not exist in the vicinity of the surface 1b of the above-mentioned substrate. Besides, there are no crystal defects resulting from these polluted impurities either. As the result, it becomes possible to form a nondefective layer 3 being a high-quality Si single crystal layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体基板,および
その製造方法に関するもので、さらに詳しくは、半導体
基板上でのデバイス形成領域(動作領域)でない非動作
領域部分に、荷電粒子やラジカル粒子などの活性粒子を
照射して生成される結晶欠陥を析出領域として形成させ
ると共に、当該析出領域内に基板内での不要な不純物
(汚染不純物)を含む析出物を配した構成とすることに
より、動作領域内での汚染不純物濃度を低減させて、当
該動作領域に形成される酸素と窒素を含む化合物薄膜に
おけるところの,汚染不純物の存在に起因する電気的特
性などの低下を防止し得るようにした高性能な半導体基
板構造,およびその製造方法の改良に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor substrate and a method for manufacturing the same, and more specifically, to charged particles and radical particles in a non-operating region which is not a device forming region (operating region) on the semiconductor substrate. By forming a crystal defect generated by irradiating active particles such as as a precipitation region, and arranging a precipitate containing unnecessary impurities (contaminant impurities) in the substrate in the precipitation region, By reducing the concentration of contaminant impurities in the operating region, it is possible to prevent the deterioration of electrical characteristics and the like due to the presence of contaminant impurities in the compound thin film containing oxygen and nitrogen formed in the operating region. The present invention relates to the improved high-performance semiconductor substrate structure and the manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、Si(シリコン)などの半導体
基板を用い、O(酸素)とN(窒素)を含む化合物薄膜
をゲート絶縁膜として構成するMOS(Metal Oxide Se
micon-ductor)構造素子などのデバイスにおいては、主
に、電子や正孔などのキャリアが移動する領域(いわゆ
る,動作領域)内にあって、これが、Siデバイスであ
れば、例えば、Na(ナトリウム),K(カリウム)な
どのアルカリ金属などとか、例えば、Fe(鉄),Cr
(クローム),Cu(銅),Ni(ニッケル)などの重
金属などによる不純物(汚染不純物)が存在したり、あ
るいは、これらの存在に伴って発生する結晶欠陥がある
と、当該デバイスのライフタイムなどが短縮され、リー
ク電流などの電気的特性が著るしく低下,かつ劣化する
などの不利を生じ、併せて、当該デバイスの製造時にお
ける基板自体の変形とか、その脆弱化,ならびに、製造
歩留りの低下などの好ましくない問題点を生ずることが
知られている。
2. Description of the Related Art Generally, a semiconductor substrate such as Si (silicon) is used and a compound thin film containing O (oxygen) and N (nitrogen) is used as a gate insulating film.
In a device such as a micon-ductor structure element, it is mainly in a region where carriers such as electrons and holes move (so-called operating region). If this is a Si device, for example, Na (sodium) is used. ), K (potassium) and other alkali metals, such as Fe (iron), Cr
If impurities (contamination impurities) due to heavy metals such as (chrome), Cu (copper), and Ni (nickel) exist, or if there is a crystal defect that occurs due to the presence of these, the lifetime of the device, etc. Is shortened, and electrical characteristics such as leakage current are remarkably lowered and deteriorated, and at the same time, deformation of the substrate itself at the time of manufacturing the device, weakening thereof, and manufacturing yield It is known to cause undesirable problems such as deterioration.

【0003】また、一方で、このような問題点の発生を
防止するために、前記汚染不純物を動作領域以外の基板
内部に捕獲する手段として、いわゆる,ゲッタリング
(Get-tering)と呼ばれる方法が従来から多用されてお
り、こゝでのゲッタリング法については、これを大別し
て、基板自体のもつ固有の性質を利用して行なうIG法
(Intrinsic Gettering 法)と、基板の外部から別に与
えられる手段を用いて行なうEG法(Extrinsic Getter
ing 法)との2つの手段がある。
On the other hand, in order to prevent the occurrence of such a problem, there is a so-called gettering method as a means for trapping the contaminant impurities in the substrate other than the operation region. The gettering method has been widely used in the past, and is roughly divided into an IG method (Intrinsic Gettering method) performed by utilizing the unique properties of the substrate itself and an external method from the outside of the substrate. EG method (Extrinsic Getter)
ing method).

【0004】すなわち、例えば、Si基板を例にとった
場合、最も一般的に行なわれる前者のIG法は、故意に
酸素を高濃度に固溶させたSi基板に対して、熱処理を
加えることにより、当該基板での動作領域以外の非動作
領域部分の内部に酸素の析出核を形成させると共に、当
該酸素の析出核に動作領域内の汚染不純物などを捕獲さ
せ、これによって基板表面での動作領域を汚染不純物や
結晶欠陥のない領域,つまり、いわゆる,無欠陥層(De
nuded Zone)とする防止手段である。
That is, for example, when a Si substrate is taken as an example, the former IG method, which is most commonly performed, is performed by applying heat treatment to a Si substrate in which oxygen is intentionally dissolved in a high concentration. , The oxygen precipitation nuclei are formed inside the non-operation area portion other than the operation area of the substrate, and the oxygen precipitation nuclei trap contaminant impurities and the like in the operation area. Is a region free of contaminant impurities or crystal defects, that is, a so-called defect-free layer (De
nuded zone) to prevent this.

【0005】また、後者のEG法は、当該基板の動作領
域でない領域(通常,基板裏面)部分に対し、P(燐)
やCl(塩素)を作用させて、汚染不純物との化合物や
複合体を形成させるか、ミスフィット転位を発生させる
ことによって、もしくは、多結晶Si膜を直接,堆積さ
せるか、機械的,熱的歪みや損傷を残留させることによ
って、当該動作領域内での汚染不純物と結晶欠陥とのそ
れぞれを、これらの側に捕獲,除去して、同様に、動作
領域である基板表面に汚染不純物や結晶欠陥のない無欠
陥層を形成させる防止手段である。
In the latter EG method, P (phosphorus) is applied to a region (usually the back surface of the substrate) which is not the operating region of the substrate.
Or Cl (chlorine) to form a compound or complex with contaminant impurities, or to generate misfit dislocations, or to deposit a polycrystalline Si film directly, mechanically or thermally. By leaving the strain and damage, the contaminant impurities and the crystal defects in the operating region are trapped and removed on these sides, and similarly, the contaminant impurities and the crystal defects on the substrate surface which is the operating region. It is a preventive means for forming a defect-free layer.

【0006】なお、前記半導体基板の動作領域に形成さ
れる酸素と窒素を含む化合物薄膜については、先に述べ
た如く、MOSFET(MOS Filed Effect Transist
or)のゲート絶縁膜として利用されるが、一方で、この
化合物薄膜を除去して用いる場合には、例えば、当該化
合物薄膜を汚染防止膜として利用するものである。
Regarding the compound thin film containing oxygen and nitrogen formed in the operating region of the semiconductor substrate, as described above, the MOSFET (MOS Filed Effect Transistor) is used.
or)) as the gate insulating film. On the other hand, when the compound thin film is removed and used, for example, the compound thin film is used as a contamination prevention film.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記そ
れぞれの各防止手段においても、次のような問題点が残
る。
However, the following problems still remain in the respective prevention means.

【0008】すなわち、前記前者のIG法の場合には、
基板に対して、所要濃度の酸素が固溶されていなければ
ならないために汎用性に欠けるほか、所要濃度の酸素を
均一に固溶させた基板を得ること自体が非常に難しいこ
とから、ゲッタリング効果の再現性,信頼性も極めて悪
く、場合によっては、動作領域内にあって、先に述べた
ような欠陥を発生する危険性を有しており、しかも、製
造時に比較的長時間に亘る熱処理を必要とし、かつま
た、このようにして得られる半導体基板は、その後の引
き続いてなされる熱処理過程で被ることになる,熱応力
に対しても脆弱であるという不利があり、さらには、ゲ
ッタリング時での熱処理によって新たにドナーが発生す
ることもあるために、これが実用上の見地から極めて大
きな問題点となる。
That is, in the case of the former IG method,
Since the required concentration of oxygen must be solid-dissolved in the substrate, it lacks versatility, and it is extremely difficult to obtain a substrate in which the required concentration of oxygen is uniformly dissolved, so gettering. The reproducibility and reliability of the effect are extremely poor, and in some cases, there is a risk of causing the above-mentioned defects in the operating area, and it takes a relatively long time during manufacturing. The heat treatment is required, and the semiconductor substrate thus obtained has the disadvantage that it is vulnerable to thermal stress, which will be incurred in the subsequent heat treatment process. Since a new donor may be generated by the heat treatment at the time of ringing, this is an extremely serious problem from a practical point of view.

【0009】また、前記後者のEG法には、幾つかの手
段があり、それぞれに前者IG法でのように基板仕様の
制約がさほど厳しくはないものゝ、基板裏面への処理過
程において、当該基板内に新たな汚染不純物が導入され
るとか、あるいは、個々の各防止手段によっては、基板
に反りを発生したりしてゲッタリング効果の持続性が悪
く、しかも、生産性に劣るなどの好ましくない問題点が
ある。
In addition, the latter EG method has several means, each of which is not so severely restricted in substrate specifications as in the former IG method. It is preferable that new contaminant impurities are introduced into the substrate, or depending on each individual prevention means, the substrate may be warped so that the sustainability of the gettering effect is poor and the productivity is poor. There is no problem.

【0010】これらのIG法,EG法の各防止手段は、
共に前記のようなそれぞれの各問題点を有するものでは
あるが、特に、後者のEG法にあっては、前者のIG法
に比較するとき、基板仕様とか、その製造履歴に対して
の制約が少ないために、比較的汎用性に富み、しかも、
当該基板の利用者側で個々それぞれの事情に対応したゲ
ッタリングを行なうことが可能であることから、一面,
非常に有利な手段であるとも云える。たゞし、先にも述
べたように、それぞれの各EG法毎に固有の問題点を有
しており、なかでも、基板裏面への処理過程で発生し易
いとされる新たな不純物の導入については、これらのE
G法自体のもつ長所を根底から覆すに至るまでの大きな
問題を生じ、これが重要な課題になっている。
Each of the means for preventing the IG method and the EG method is
Although both have the respective problems as described above, particularly in the latter EG method, when compared with the former IG method, there are restrictions on the substrate specifications and the manufacturing history thereof. Since it is few, it is relatively versatile, and moreover,
Since it is possible for the user of the board to perform gettering corresponding to each individual situation,
It can be said that this is a very advantageous means. However, as mentioned earlier, each EG method has its own problems, and among them, the introduction of new impurities that are likely to occur in the processing process on the back surface of the substrate. For these E
There are major problems from the root to overturning the advantages of the G method itself, and this is an important issue.

【0011】こゝで、前記EG法の一種である基板裏面
の残留歪みや損傷を利用する防止手段(いわゆる,歪付
け法)については、同様に、原理的には同じEG法の一
種であるPの拡散やSi膜の堆積を利用する防止手段で
問題とされているところの,基板裏面の残留物や基板の
反りなどに対処し得るものと考えられる有用な一つの防
止手段であるが、従来の技術では、これらの歪みや損傷
を与えるためのサンドブラスト処理,イオン衝撃処理の
際とか、あるいは、レーザービームによる加熱処理の際
に、照射される粒子や処理雰囲気などからの汚染不純物
による基板内,動作領域の再汚染が避けられない。
Here, the preventive means (so-called straining method) utilizing residual strain and damage on the back surface of the substrate, which is one of the EG methods, is also one of the same EG method in principle. This is one useful preventive means that is considered to be able to deal with the residue on the back surface of the substrate and the warp of the substrate, which has been problematic in the preventive means utilizing the diffusion of P and the deposition of the Si film. In the conventional technology, during the sand blasting process or the ion bombardment process for imparting these strains or damages, or during the heating process by the laser beam, the particles in the substrate to be irradiated or the contaminants from the processing atmosphere inside the substrate are contaminated. , Recontamination of the operating area is inevitable.

【0012】このように、これらの従来技術において
は、半導体基板の裏面に対して残留歪みや損傷を与える
過程で、当該基板内に新たな汚染不純物が導入される惧
れのあることから、後に、動作領域となる基板表面に対
して形成される酸素と窒素とを含む化合物薄膜,ならび
に、その近傍部分が再汚染されてしまい、結果的には、
所期通りに清浄性とゲッタリング効果とが共に高くされ
た半導体基板,換言すると、基板表面に酸素と窒素とを
含む化合物薄膜を配した高品質の半導体基板を実現する
のが非常に困難なものであった。
As described above, in these conventional techniques, new contaminant impurities may be introduced into the back surface of the semiconductor substrate during the process of giving residual strain or damage to the back surface of the semiconductor substrate. , The compound thin film containing oxygen and nitrogen formed on the surface of the substrate serving as the operating region, and the vicinity thereof are re-contaminated, and as a result,
It is very difficult to realize a semiconductor substrate in which both cleanliness and gettering effect are improved as expected, in other words, a high quality semiconductor substrate in which a compound thin film containing oxygen and nitrogen is arranged on the substrate surface. It was a thing.

【0013】この発明は、このような従来の問題点を解
消するためになされたもので、その目的とするところ
は、デバイスの動作領域となる基板表面での酸素と窒素
とを含む化合物薄膜,ならびに、その近傍部分での汚染
不純物,および結晶欠陥などの発生を効果的に防止する
と共に、清浄性とゲッタリング効果とを共に高め得るよ
うにした,この種の半導体基板,およびその製造方法,
こゝでは、基板表面に酸素と窒素とを含む化合物薄膜を
配した高品質の半導体基板構造,およびその製造方法を
提供することである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a compound thin film containing oxygen and nitrogen on the surface of a substrate which is an operating region of a device, In addition, this type of semiconductor substrate, which is capable of effectively preventing generation of contaminant impurities, crystal defects, and the like in the vicinity thereof and enhancing both cleanliness and gettering effect, and a manufacturing method thereof,
An object of the present invention is to provide a high quality semiconductor substrate structure in which a compound thin film containing oxygen and nitrogen is arranged on the surface of the substrate, and a manufacturing method thereof.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明に係る半導体基板,およびその製造方法
は、基板裏面に残留歪みや損傷を与える処理過程での,
当該基板近傍の雰囲気について、これを基板に対する清
浄化効果を有する荷電粒子やラジカル粒子などの活性粒
子を含む処理雰囲気に維持させた状態で、当該基板に対
し、所要の残留歪みや損傷などを与えることによって、
処理雰囲気などからの新たな汚染を防止するようにした
ものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a semiconductor substrate according to the present invention and a method for manufacturing the same are provided in a process step of giving residual strain or damage to the back surface of the substrate.
The atmosphere near the substrate is given a required residual strain or damage to the substrate while being maintained in a processing atmosphere containing active particles such as charged particles and radical particles that have a cleaning effect on the substrate. By
This is to prevent new contamination from the processing atmosphere.

【0015】すなわち、この発明は、一方の基板表面か
ら隔てられた領域に対し、酸素と窒素を含む化合物薄膜
を形成してなる汚染不純物を含む半導体基板であって、
前記化合物薄膜が、荷電粒子やラジカル粒子などの活性
粒子の照射によって生成される結晶欠陥に基づく前記汚
染不純物を含む析出物を配して構成されることを特徴と
する半導体基板である。
That is, the present invention is a semiconductor substrate containing contaminant impurities, which is formed by forming a compound thin film containing oxygen and nitrogen in a region separated from the surface of one substrate.
The semiconductor substrate is characterized in that the compound thin film is formed by arranging deposits containing the contaminant impurities based on crystal defects generated by irradiation of active particles such as charged particles and radical particles.

【0016】また、この発明は、半導体基板内に汚染不
純物の析出領域となる結晶欠陥を形成する半導体基板の
製造方法であって、前記結晶欠陥の形成に際し、前記半
導体基板に対して、水素,または、ハロゲン元素,もし
くは、不活性ガス元素を含む荷電粒子やラジカル粒子な
どの活性粒子を照射することを特徴とする半導体基板の
製造方法である。
Further, the present invention is a method of manufacturing a semiconductor substrate in which a crystal defect which becomes a precipitation region of a contaminant impurity is formed in the semiconductor substrate, wherein when the crystal defect is formed, hydrogen is added to the semiconductor substrate. Alternatively, it is a method for manufacturing a semiconductor substrate, which comprises irradiating active particles such as charged particles or radical particles containing a halogen element or an inert gas element.

【0017】[0017]

【作用】従って、この発明においては、処理雰囲気から
の新たな汚染を防止しながら、基板に所要の残留歪みや
損傷を与えるために、高い清浄性とゲッタリング効果と
を発揮することができ、これによって基板表面に酸素と
窒素とを含む化合物薄膜を配した高品質による半導体基
板を実現し得る。
According to the present invention, therefore, high cleanliness and gettering effect can be exerted in order to give a required residual strain and damage to the substrate while preventing new contamination from the processing atmosphere. This makes it possible to realize a high quality semiconductor substrate in which a compound thin film containing oxygen and nitrogen is arranged on the substrate surface.

【0018】[0018]

【実施例】以下,この発明に係る半導体基板,およびそ
の製造方法の実施例につき、図1ないし図4を参照して
詳細に説明する。
Embodiments of the semiconductor substrate and the method of manufacturing the same according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.

【0019】こゝで、この実施例では、MOSFET構
造などにおいて、Si単結晶基板に対する処理のため
の,荷電粒子やラジカル粒子などの活性粒子の発生・照
射装置として、電子サイクロトロン共鳴(ECR)励起
型のイオン源を用いることにより、当該基板裏面に歪付
けゲッタリング処理を施す手段と、当該基板表面側での
ゲート絶縁膜に用いる酸素と窒素とを含む化合物薄膜と
して、この場合,Si窒化酸化膜(オキシナイトライド
など)を形成させる例を対象にして述べる。
In this embodiment, electron cyclotron resonance (ECR) excitation is used as a device for generating and irradiating active particles such as charged particles and radical particles for processing a Si single crystal substrate in a MOSFET structure or the like. Type ion source is used, a means for performing straining gettering treatment on the back surface of the substrate and a compound thin film containing oxygen and nitrogen used for the gate insulating film on the front surface side of the substrate, in this case Si nitriding oxide. An example of forming a film (oxynitride, etc.) will be described.

【0020】図1は、この発明に係る半導体基板構造の
第1実施例を適用した概要構成を模式的に示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a schematic structure to which a first embodiment of a semiconductor substrate structure according to the present invention is applied.

【0021】この図1の第1実施例による半導体基板の
構成において、符号1はSi単結晶基板であり、また、
2は前記基板1での裏面側の析出層、3は同様に表面側
の無欠陥層を示し、さらに、4は前記無欠陥層3上のS
i窒化酸化膜である。
In the structure of the semiconductor substrate according to the first embodiment of FIG. 1, reference numeral 1 is a Si single crystal substrate, and
Reference numeral 2 denotes a deposition layer on the back surface side of the substrate 1, 3 denotes a defect-free layer on the front surface side, and 4 denotes S on the defect-free layer 3.
i is a nitride oxide film.

【0022】すなわち、この第1実施例による半導体基
板構造の場合には、前記Si単結晶基板1での裏面1a
の近傍に、荷電粒子やラジカル粒子などの活性粒子の照
射が一因となって生成されるところの,結晶欠陥に基づ
いた汚染不純物を含む析出物を配してなる析出層2が形
成されており、こゝでは、当該析出層2の形成に伴っ
て、Si単結晶基板1での表面1bの近傍に存在してい
た汚染不純物が析出層2に捕獲されるために、同基板表
面1bの近傍には、汚染不純物が存在せず、併せて、こ
の汚染不純物に対応して発生する結晶欠陥もなく、この
結果,良質なSi単結晶層である無欠陥層3が形成され
ることになる。
That is, in the case of the semiconductor substrate structure according to the first embodiment, the back surface 1a of the Si single crystal substrate 1 is used.
In the vicinity of, a deposition layer 2 is formed in which deposits containing contaminant impurities based on crystal defects, which are generated due to irradiation of active particles such as charged particles and radical particles, are formed. In this case, contaminating impurities existing in the vicinity of the surface 1b of the Si single crystal substrate 1 are captured by the precipitation layer 2 along with the formation of the precipitation layer 2, so that the surface 1b of the substrate 1b Contaminant impurities do not exist in the vicinity and, at the same time, there are no crystal defects generated corresponding to the contaminant impurities, and as a result, the defect-free layer 3 which is a high-quality Si single crystal layer is formed. .

【0023】しかして、これらの析出層2と無欠陥層3
との間の領域については、極めて当然のことながら、汚
染不純物とか結晶欠陥が多少は存在する遷移領域となっ
ているが、この場合,当該汚染不純物や結晶欠陥の存在
しない無欠陥層3内での基板表面1bを含むSi窒化酸
化膜4,およびその近傍部分が、その後のデバイス作製
過程で、当該デバイスの動作領域として利用されること
になるために、こゝでは、所期通りに極めて良好な電気
的特性を有するデバイスを容易に構成させ得るのであ
る。
Therefore, the deposited layer 2 and the defect-free layer 3 are formed.
The region between and is, of course, a transition region in which some contamination impurities or crystal defects exist, but in this case, in the defect-free layer 3 in which there are no such contamination impurities or crystal defects. Since the Si oxynitride film 4 including the substrate surface 1b and its vicinity are used as the operating region of the device in the subsequent device manufacturing process, this is extremely good as expected. A device having excellent electrical characteristics can be easily configured.

【0024】また、こゝでの析出層2は、単にSi単結
晶基板1内における初期の汚染不純物の除去だけでな
く、その後のデバイス作製過程で導入される新たな汚染
不純物に対してもゲッタリング効果を発揮することがで
きる。
Further, the deposited layer 2 here is a getter not only for removing the initial contaminant impurities in the Si single crystal substrate 1 but also for new contaminant impurities introduced in the subsequent device manufacturing process. The ring effect can be exhibited.

【0025】次に、図2は、この発明に係る半導体基板
構造の第2実施例を適用した概要構成を模式的に示す断
面図である。
Next, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a schematic structure to which a second embodiment of the semiconductor substrate structure according to the present invention is applied.

【0026】この図2に示す第2実施例による半導体基
板の構成においても、前記図1に示す第1実施例構成の
場合と、同一の符号は、同一,または相当部分を表わし
ている。
Also in the structure of the semiconductor substrate according to the second embodiment shown in FIG. 2, the same symbols as those in the structure of the first embodiment shown in FIG. 1 represent the same or corresponding portions.

【0027】すなわち、この第2実施例による半導体基
板の構成の場合には、前記第1実施例による半導体基板
の構成の場合とは異なり、析出層2について、これをS
i単結晶基板1での裏面1aの近傍によらずに、当該S
i単結晶基板1の中央部,換言すると、無欠陥層3に対
してより一層,接近した中央部に配した構成にすること
で、ゲッタリングの際の汚染不純物の拡散距離を短くさ
せ、当該無欠陥層3の形成時,および形成後における同
層内での汚染不純物などをより効果的にゲッタリングで
きるようにしたものである。
That is, in the case of the structure of the semiconductor substrate according to the second embodiment, unlike the case of the structure of the semiconductor substrate according to the first embodiment, the deposition layer 2 is subjected to S
irrespective of the vicinity of the back surface 1a of the i single crystal substrate 1, the S
The central portion of the i single crystal substrate 1, in other words, the central portion that is closer to the defect-free layer 3 is arranged to shorten the diffusion distance of the contaminant impurities during gettering. This is to make it possible to more effectively getter contaminant impurities in the defect-free layer 3 during and after the formation thereof.

【0028】従って、このように構成される第2実施例
構成においても、前記第1実施例構成の場合とほゞ同様
な作用,効果が得られるほか、併せて、当然のことなが
ら、基板裏面1aの近傍に対しても当該無欠陥層3に類
似した汚染不純物の少ない領域3aを形成し得るのであ
る。
Therefore, in the second embodiment configured as described above, substantially the same actions and effects as in the case of the first embodiment can be obtained. Even in the vicinity of 1a, it is possible to form the region 3a similar to the defect-free layer 3 with less contaminant impurities.

【0029】引き続いて、この発明に係る半導体基板の
製造方法について述べる。
Subsequently, a method of manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention will be described.

【0030】図3は、この発明に係る半導体基板構造の
製造方法を実施するための一例による製造装置の概要構
成を模式的に示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing a schematic structure of a manufacturing apparatus according to an example for carrying out the method for manufacturing a semiconductor substrate structure according to the present invention.

【0031】この図3に示す一例による製造装置の構成
において、符号5はプラズマを生成させるプラズマ生成
室、6は当該プラズマ生成室5に対し、空間的には分離
して連通され、処理対象の半導体基板17を装入して処
理する真空試料室である。また、7は前記プラズマ生成
室5へのガス導入口、8,9は同プラズマ生成室5への
マイクロ波導入口,およびマイクロ波導入窓、10は導
入された活性粒子であり、11は同プラズマ生成室5の
周囲に配置された磁気コイル、12は前記活性粒子10
の引き出し口、13はプラズマ生成室5と真空試料室6
間を電気的に絶縁する絶縁体である。さらに、14は前
記真空試料室6を排気するガス排気口、15は同真空試
料室6内に配置されて、処理対象のSi基板17を保持
する基板固定台、16は当該処理対象のSi基板17を
加熱する基板温度制御装置、18は前記活性粒子10の
輸送管、19はイオンエネルギー制御用の電源、20は
活性粒子輸送用の電源である。
In the structure of the manufacturing apparatus according to the example shown in FIG. 3, reference numeral 5 is a plasma generation chamber for generating plasma, and 6 is spatially separated and communicated with the plasma generation chamber 5 to be processed. This is a vacuum sample chamber in which the semiconductor substrate 17 is loaded and processed. Further, 7 is a gas inlet to the plasma generating chamber 5, 8 and 9 are microwave inlets to the plasma generating chamber 5, and a microwave inlet window, 10 are active particles introduced, and 11 is the plasma. A magnetic coil arranged around the generation chamber 5 and 12 are the active particles 10
Of the plasma sample chamber 5 and the vacuum sample chamber 6
It is an insulator that electrically insulates the space. Further, 14 is a gas exhaust port for evacuating the vacuum sample chamber 6, 15 is a substrate fixing base arranged in the vacuum sample chamber 6 and holding a Si substrate 17 to be processed, 16 is a Si substrate to be processed. A substrate temperature control device for heating 17 is a transport tube for the active particles 10, 19 is a power source for controlling ion energy, and 20 is a power source for transporting active particles.

【0032】そして、前記プラズマ生成室5には、その
ガス導入口7から、例えば、H2,またはF,Clなどの
ハロゲン元素とか、もしくは、He,Ar,Xeなどの
不活性ガス元素を含む高清浄なガスが導入されると共
に、マイクロ波導入口8から、溶融石英やセラミックな
どの絶縁物によるマイクロ波導入窓9を介して、マイク
ロ波,例えば、2.45GHzのマイクロ波が導入され
ており、こゝでは、磁気コイル11によって、直流磁界
がマイクロ波電界に対して直交する方向で、ECR条件
(この場合,例えば、875Gauss)を満足する磁
界を付加させることにより、これらの相互作用のため
に、当該導入されるガスがプラズマ化され、イオンやラ
ジカルなどの活性粒子10が生成される。
The plasma generating chamber 5 contains, for example, a halogen element such as H 2 , or F or Cl, or an inert gas element such as He, Ar, or Xe from its gas inlet 7. A high-purity gas is introduced, and a microwave, for example, a microwave of 2.45 GHz is introduced from the microwave introduction port 8 through a microwave introduction window 9 made of an insulating material such as fused quartz or ceramic. In this case, the magnetic coil 11 causes a magnetic field satisfying ECR conditions (in this case, for example, 875 Gauss) in a direction in which the direct current magnetic field is orthogonal to the microwave electric field, so that these interactions are caused. Then, the introduced gas is turned into plasma, and active particles 10 such as ions and radicals are generated.

【0033】従って、このプラズマ生成室5において
は、マイクロ波を用いたECR励起によるプラズマ生成
を利用しているために、イオン化効率が高く、例えば、
10-5Torr程度の低いガス圧でも、安定的にプラズ
マ放電,ひいては、活性粒子10の生成を実現できる。
Therefore, in the plasma generation chamber 5, since plasma generation by ECR excitation using microwaves is utilized, the ionization efficiency is high, and for example,
Even with a gas pressure as low as 10 −5 Torr, it is possible to stably realize plasma discharge, and thus the generation of the active particles 10.

【0034】また、前記真空試料室6は、ガス排気口1
4に接続されて、処理対象の半導体基板17の表面を汚
染することになる残留不純物ガスを図示しないガス排気
系で排気させ得るようにし、かつ当該室内を所要の圧力
下に維持するように構成されており、前記マイクロ波導
入窓9に対向して配置された活性粒子引き出し口12か
らは、これらのプラズマ生成室5と真空試料室6間の差
圧と、磁気コイル11による磁界,およびプラズマ電位
と処理対象のSi基板17間の電位差とによって、所要
の運動エネルギーをもつ活性粒子10が引き出される。
The vacuum sample chamber 6 has a gas exhaust port 1
4 so that residual impurity gas that would contaminate the surface of the semiconductor substrate 17 to be processed can be exhausted by a gas exhaust system (not shown), and the inside of the chamber is maintained under a required pressure. The pressure difference between the plasma generation chamber 5 and the vacuum sample chamber 6, the magnetic field generated by the magnetic coil 11, and the plasma from the active particle extraction port 12 arranged so as to face the microwave introduction window 9. The active particles 10 having a required kinetic energy are extracted by the potential and the potential difference between the Si substrates 17 to be processed.

【0035】しかして、この場合,前記活性粒子引き出
し口12については、その口径を、例えば、1〜200
mmφ程度の範囲内で幅広く調整可能にするほか、例え
ば、グリッド,または、マルチホール電極系などを付加
させることで、当該活性粒子10での運動エネルギーの
制御範囲などを変化させ得るようにしてあり、かつこの
ようにして引き出される活性粒子10が基板固定台15
上での処理対象のSi基板17面に達して照射されると
共に、図示した如く、必要に応じて活性粒子輸送管18
を配し、かつ当該活性粒子輸送管18の電位を電源20
によって、浮動電位,もしくは、正電位に保持させるこ
とにより、こゝでの引き出される活性粒子10の不必要
な拡がりを小さく抑制する。
However, in this case, the diameter of the active particle outlet 12 is, for example, 1 to 200.
In addition to allowing wide adjustment within a range of mmφ, for example, by adding a grid or a multi-hole electrode system, the control range of kinetic energy in the active particles 10 can be changed. In addition, the active particles 10 thus extracted are the substrate fixing table 15
The surface of the Si substrate 17 to be processed is irradiated and irradiated, and as shown in the drawing, the active particle transport pipe 18
And a potential of the active particle transport tube 18 is set to a power source 20.
By holding at a floating potential or a positive potential, unnecessary spread of the active particles 10 extracted here is suppressed to a small level.

【0036】また、前記基板固定台15については、例
えば、液体窒素や電気ヒーターなどの利用によって、処
理対象のSi基板17を保持させた状態で、当該Si基
板17に対する温度を所要温度範囲内に制御する基板温
度制御装置16を内蔵しており、こゝでのSi基板17
の温度を、例えば、−100℃〜1200℃程度の範囲
内で制御可能にし、かつ少なくとも基板表面を汚染,お
よび損傷したりすることのないような材料構成と構造と
を有している。
With respect to the substrate fixing base 15, the temperature of the Si substrate 17 to be processed is kept within a required temperature range while the Si substrate 17 to be processed is held by using, for example, liquid nitrogen or an electric heater. It has a built-in substrate temperature control device 16 to control the Si substrate 17
The temperature is controlled within a range of, for example, −100 ° C. to 1200 ° C., and at least the substrate surface is not contaminated or damaged, and has a material structure and structure.

【0037】さらに、前記処理対象のSi基板17に達
する活性粒子10に含まれるイオンのエネルギーを制御
するために、例えば、プラズマ生成室5と基板固定台1
5間に、イオンエネルギー制御用の電源19で、当該S
i基板17が負電位となるような電圧を印加させること
によって、こゝでは、照射される活性粒子10中のイオ
ンのエネルギーを、例えば、20eV〜10keV程度
の範囲内で容易に調整可能にする。
Furthermore, in order to control the energy of the ions contained in the active particles 10 reaching the Si substrate 17 to be processed, for example, the plasma generation chamber 5 and the substrate fixing table 1 are used.
During the period of time 5, the power source 19 for ion energy control is used to
By applying a voltage such that the i-substrate 17 becomes a negative potential, the energy of the ions in the active particles 10 to be irradiated can be easily adjusted within the range of, for example, 20 eV to 10 keV. .

【0038】なお、上記各構成において、ガスや活性粒
子10との接触対応部分などについては、例えば、S
i,SiC,それに、溶融石英などのように、当該活性
粒子10とは反応し難くて、しかも、汚染不純物を放出
し難い材料を用いて構成させるか、あるいは、被覆させ
るようにすることで、極めて高清浄な活性粒子10が処
理対象の半導体基板17に照射されるように考慮する。
In each of the above-mentioned configurations, the portion corresponding to the contact with the gas or the active particles 10 is, for example, S
By using a material such as i, SiC, and fused quartz, which does not easily react with the active particles 10 and which does not easily release contaminant impurities, or by coating, Consideration is made so that the extremely high-purity active particles 10 are irradiated onto the semiconductor substrate 17 to be processed.

【0039】すなわち、前記のように構成された一例に
よる製造装置の場合にあっては、所要温度に制御された
Si基板17の表面上に対して、原料ガス種に対応した
高清浄の活性粒子10を輸送させ、当該活性粒子10の
電気的遮蔽作用,およびスパッタ作用などの物理的衝
撃,さらには、化学的反応の活性さを利用することによ
り、外界からの新たな不純物による汚染を防止できるも
のであり、併せて、当該Si基板17,およびその近傍
部分での雰囲気を清浄に維持することが可能になる。な
お、こゝでのこのような活性粒子10の清浄効果に関し
ては、例えば、特開昭63−297574号公報,特開
昭63−312644号公報などによって既に開示され
ている。
That is, in the case of the manufacturing apparatus according to the example configured as described above, highly clean active particles corresponding to the source gas species are formed on the surface of the Si substrate 17 controlled to the required temperature. By transporting the active particles 10 and utilizing the physical impact of the active particles 10 such as the electrical shielding effect and the sputtering effect, and the activity of the chemical reaction, contamination by new impurities from the outside can be prevented. In addition, it is possible to keep the atmosphere of the Si substrate 17 and its vicinity clean. The cleaning effect of the active particles 10 in this case has already been disclosed in, for example, JP-A-63-297574 and JP-A-63-313644.

【0040】従って、上記の装置構成においては、イオ
ンエネルギなどを所要の最適な条件下に制御することに
より、活性粒子10の運動エネルギーに対応した衝撃力
によって、Si基板17上の所要領域に対し、当該Si
基板17内での汚染不純物をゲッタリングするための析
出物の析出領域となる残留歪み,損傷などを極めて制御
性よく実現できる。また引続き、このようにして得られ
るところの,一方の表面近傍に残留歪みや損傷のあるS
i基板17につき、これを清浄なN2,ArなどのSi基
板に対して反応し難いガス雰囲気中において、例えば、
約800℃程度以上の温度に昇温処理することで、これ
らを核として汚染不純物が良好にゲッタリングされ、こ
ゝでは、先に述べたように、高品質による無欠陥層を有
して清浄性に優れたSi基板17を容易に製造できるも
ので、さらに、当該Si基板17について、例えば、こ
れをO2 やNH3,N2 Oなどからなる酸素,もしくは、
窒素を含むガス雰囲気中において、例えば、約700℃
程度以上の温度に加熱処理することにより、当該Si基
板17での無欠陥層表面(場合によっては、絶縁膜でパ
ターニングされたSi層露出部)の近傍部分にあって、
熱拡散反応によるSi窒化酸化膜を形成させるのであ
り、この結果,所期通りの高品質なSi基板,つまり、
こゝでは、基板表面に酸素と窒素とを含む化合物薄膜を
配した高品質による半導体基板を信頼性,再現性,かつ
制御性良好に得られるのである。
Therefore, in the above device configuration, the ion energy and the like are controlled under the required optimum conditions, so that the impact force corresponding to the kinetic energy of the active particles 10 causes the required area on the Si substrate 17 to be affected. , The Si
Residual strain, damage, etc., which becomes a precipitation region of the precipitate for gettering the contaminant impurities in the substrate 17, can be realized with extremely high controllability. In addition, the S obtained with the residual strain and damage near one surface, which is obtained in this way, is also continued.
With respect to the i substrate 17, in an atmosphere of gas that is difficult to react with a clean Si substrate such as N 2 or Ar, for example,
By raising the temperature to about 800 ° C. or higher, the contaminant impurities are satisfactorily gettered with these as cores, and as described above, this has a defect-free layer of high quality and is clean. The Si substrate 17 having excellent properties can be easily manufactured. Further, with respect to the Si substrate 17, for example, oxygen composed of O 2 , NH 3 , N 2 O, or the like, or
In a gas atmosphere containing nitrogen, for example, about 700 ° C.
By performing the heat treatment at a temperature of about the above or above, the defect-free layer surface in the Si substrate 17 (in some cases, the exposed portion of the Si layer patterned by the insulating film) is
A silicon oxynitride film is formed by a thermal diffusion reaction, and as a result, a high-quality Si substrate as expected, that is,
Here, a high quality semiconductor substrate having a compound thin film containing oxygen and nitrogen on the substrate surface can be obtained with high reliability, reproducibility and controllability.

【0041】なお、前記Si窒化酸化膜の形成手順とし
ては、始めから所要の窒化酸化膜組成として形成させて
も、あるいは、酸化後窒化,窒化後酸化させてもよいこ
とは勿論である。
As a procedure for forming the Si oxynitride film, it is needless to say that the Si oxynitride film may be formed to have a desired oxynitride film composition from the beginning, or nitridation after oxidization and oxidization after nitridation may be performed.

【0042】次に、図4は、この発明に係る半導体基板
構造の製造方法を実施するための他の例による製造装置
の概要構成を模式的に示す断面図である。
Next, FIG. 4 is a sectional view schematically showing a schematic structure of a manufacturing apparatus according to another example for carrying out the method for manufacturing a semiconductor substrate structure according to the present invention.

【0043】この図4の製造装置においても、前記図3
の製造装置と同一符号は、同一または相当部分を表わし
ており、当該図4中,21は前記真空試料室6に連通し
て設けられた高速粒子照射装置、22は照射される高速
粒子を示し、また、23は当該真空試料室6に対して外
部から別に照射される照射光、24はその照射光窓であ
る。
Also in the manufacturing apparatus of FIG.
The same reference numerals as those used in the manufacturing apparatus of FIG. 4 represent the same or corresponding parts. In FIG. 4, reference numeral 21 denotes a high-speed particle irradiation device provided in communication with the vacuum sample chamber 6, and 22 denotes high-speed particles to be irradiated. Further, 23 is irradiation light separately irradiated to the vacuum sample chamber 6 from the outside, and 24 is an irradiation light window thereof.

【0044】この図4の製造装置においては、前記図3
の製造装置よりも大きな残留歪みや損傷をより一層,効
果的に与えるために、高速に加速したイオン,その他の
高速粒子22を照射させる高速粒子照射装置21とか、
強い強度の照射光23を与える手段を配したものであ
る。
In the manufacturing apparatus of FIG.
High-speed particle irradiation device 21 for irradiating ions accelerated at high speed and other high-speed particles 22 in order to more effectively give residual strain and damage larger than those of
A means for giving the irradiation light 23 of high intensity is arranged.

【0045】すなわち、この図4の製造装置において
も、図3の製造装置の場合と同様にして、活性粒子10
をSi基板17に対して輸送することにより、その基板
表面と近傍部分の雰囲気を清浄な状態に維持させなが
ら、例えば、Ar,B,C,N,O,F,Si,P,B
3 などのイオンを数10keV以上に加速した高速粒
子22とか、Si,ダイヤモンド,セラミックなどの粒
子をサンドブラスト機構の利用で加速した高速粒子22
を当該Si基板17に衝突させることで、この衝突力に
よって所要領域への残留歪みや損傷を与えるようにし、
そしてまた、溶融石英やサファイアなどからなる照射窓
24を通して、XeCl,KrF,ArF,F2 などを
用いたエキシマレーザー(Excimer Laser )とか、CO
2・Arレーザーなどによる高強度の照射光23を同様に
Si基板17に照射させて熱歪みを与えることにより、
より効果的なゲッタリング効果を実現させ、これらの各
手段によって、所期通りの高品質な窒化酸化膜を表面に
配したSi基板,こゝでも、結果的に、基板表面に酸素
と窒素とを含む化合物薄膜を配した高品質による半導体
基板を信頼性,再現性,かつ制御性良好に得られるので
ある。
That is, also in the manufacturing apparatus of FIG. 4, the active particles 10 are processed in the same manner as in the manufacturing apparatus of FIG.
Is transported to the Si substrate 17 to maintain the atmosphere on the substrate surface and the vicinity thereof in a clean state, for example, Ar, B, C, N, O, F, Si, P, B.
High-speed particles 22 in which ions such as F 3 are accelerated to several tens of keV or more, or particles such as Si, diamond, and ceramics are accelerated in the sandblasting mechanism 22
Is caused to collide with the Si substrate 17 to cause residual strain or damage to a required area by the collision force,
Further, through an irradiation window 24 made of fused quartz, sapphire, etc., an excimer laser (Excimer Laser) using XeCl, KrF, ArF, F 2 or the like, or a CO
2. By similarly irradiating the Si substrate 17 with high-intensity irradiation light 23 from an Ar laser or the like to give thermal strain,
A more effective gettering effect is realized, and by each of these means, even a Si substrate having a desired high quality oxynitride film on the surface, even if this results in oxygen and nitrogen on the substrate surface. It is possible to obtain a high-quality semiconductor substrate with a compound thin film containing a compound, which has high reliability, reproducibility, and controllability.

【0046】なお、以上の各実施例においては、Si基
板構造,ならびに当該基板表面に対しての熱拡散反応に
よる酸素と窒素とを含む化合物薄膜の形成を例にして説
明したが、そのほかにも、GaAs,SiCなどの化合
物半導体基板,または、エピタキシャル膜構造基板,も
しくは、貼り合せ構造基板,各種のSOI(Si onIns
ulator)構造基板など,および堆積法を用いた化合物薄
膜に対しても適用して同様な作用,効果を得ることがで
き、かつ各実施例では、活性粒子として、ECR励起プ
ラズマを利用する場合について述べたが、そのはかのプ
ラズマ生成機構を利用するか、あるいは、レーザーや水
銀ランプなどによる光励起機構を利用する場合において
も同様に適用可能なことは勿論である。
In each of the above embodiments, the structure of the Si substrate and the formation of the compound thin film containing oxygen and nitrogen by the thermal diffusion reaction on the surface of the substrate have been described as examples. , Compound semiconductor substrates such as GaAs, SiC, epitaxial film structure substrates, or bonded structure substrates, various SOI (Si on Ins)
The same action and effect can be obtained by applying it to a compound structure thin film using a deposition method or the like, and in each embodiment, a case where ECR excited plasma is used as active particles However, it is needless to say that the same is applicable to the case where the plasma generating mechanism is used or the photoexcitation mechanism using a laser or a mercury lamp is used.

【0047】また、上記各実施例による半導体基板構
造,およびその製造方法は、この発明の最も基本的な一
例を挙げたものに過ぎず、例えば、パターニング終了後
とか、その他のデバイス製造工程途上での基板に適用す
ることも可能であり、さらに、析出層形成のための熱処
理についても、当該デバイス製造工程中での他の熱処理
過程を利用してよく、このような工程の変更を加えるこ
とは、この発明の主旨を逸脱するものではない。
Further, the semiconductor substrate structure and the manufacturing method thereof according to each of the above embodiments are merely the most basic examples of the present invention. For example, after completion of patterning or during other device manufacturing processes. It is also possible to apply to other substrates, and for the heat treatment for forming the deposited layer, another heat treatment process in the device manufacturing process may be used, and such a process cannot be changed. It does not depart from the gist of the present invention.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上、各実施例によって詳述したよう
に、この発明によれば、一方の基板表面から隔てられた
領域に対し、酸素と窒素を含む化合物薄膜を形成してな
る汚染不純物を含む半導体基板において、化合物薄膜と
して、荷電粒子やラジカル粒子などの活性粒子の照射に
より生成される結晶欠陥に基づいた汚染不純物を含む析
出物を配して構成させるようにしたから、処理雰囲気か
らの新たな汚染を防止して所要の残留歪みや損傷を与え
得て、極めて高い清浄性とゲッタリング効果とを発揮で
きるもので、結果的に、基板表面に酸素と窒素とを含む
化合物薄膜を配した高品質による半導体基板を信頼性,
再現性,かつ制御性よく得られるという優れた特長があ
る。
As described above in detail with reference to each embodiment, according to the present invention, contaminant impurities formed by forming a compound thin film containing oxygen and nitrogen in a region separated from the surface of one substrate are eliminated. In the semiconductor substrate containing the compound thin film, since the compound thin film is arranged by arranging a precipitate containing contaminant impurities based on crystal defects generated by irradiation of active particles such as charged particles and radical particles, It can prevent new contamination and give required residual strain and damage, and can exert extremely high cleanliness and gettering effect.As a result, a compound thin film containing oxygen and nitrogen is arranged on the substrate surface. Reliable semiconductor substrate with high quality
It has the excellent feature that it can be obtained with good reproducibility and controllability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る半導体基板構造の第1実施例を
適用した概要構成を模式的に示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a schematic configuration to which a first embodiment of a semiconductor substrate structure according to the present invention is applied.

【図2】同上半導体基板構造の第2実施例を適用した概
要構成を模式的に示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view schematically showing a schematic configuration to which a second embodiment of the same semiconductor substrate structure is applied.

【図3】この発明に係る半導体基板構造の製造方法を実
施するための一例による製造装置の概要構成を模式的に
示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a manufacturing apparatus according to an example for carrying out the method for manufacturing a semiconductor substrate structure according to the present invention.

【図4】同上半導体基板構造の製造方法を実施するため
の他の例による製造装置の概要構成を模式的に示す断面
図である。
FIG. 4 is a cross sectional view schematically showing a schematic configuration of a manufacturing apparatus according to another example for carrying out the method for manufacturing a semiconductor substrate structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Si単結晶基板 1a 基板裏面 1b 基板表面 2 析出層 3 無欠陥層 3a 汚染不純物の少ない領域 4 Si窒化酸化膜 5 プラズマ生成室 6 真空試料室 7 ガス導入口 8 マイクロ波導入口 9 マイクロ波導入窓 10 活性粒子 11 磁気コイル 12 活性粒子引き出し口 13 絶縁体 14 ガス排気口 15 基板固定台 16 基板温度制御装置 17 処理対象の半導体基板 18 活性粒子輸送管 19 イオンエネルギ制御用の電源 20 活性粒子輸送用の電源 21 高速粒子照射装置 22 高速粒子 23 照射光 24 照射光窓 1 Si single crystal substrate 1a Substrate back surface 1b Substrate surface 2 Deposition layer 3 Defect-free layer 3a Region containing few contaminant impurities 4 Si oxynitride film 5 Plasma generation chamber 6 Vacuum sample chamber 7 Gas inlet port 8 Microwave inlet port 9 Microwave inlet window 10 Active Particles 11 Magnetic Coil 12 Active Particle Extraction Port 13 Insulator 14 Gas Exhaust Port 15 Substrate Fixing Stand 16 Substrate Temperature Control Device 17 Semiconductor Substrate to be Processed 18 Active Particle Transport Pipe 19 Power Source for Ion Energy Control 20 Active Particle Transport Power supply 21 High-speed particle irradiation device 22 High-speed particles 23 Irradiation light 24 Irradiation light window

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方の基板表面から隔てられた領域に対
し、酸素と窒素を含む化合物薄膜を形成してなる汚染不
純物を含む半導体基板であって、 前記化合物薄膜が、荷電粒子やラジカル粒子などの活性
粒子の照射によって生成される結晶欠陥に基づく前記汚
染不純物を含む析出物を配して構成されることを特徴と
する半導体基板。
1. A semiconductor substrate containing contaminant impurities, which is formed by forming a compound thin film containing oxygen and nitrogen in a region separated from the surface of one substrate, wherein the compound thin film is charged particles, radical particles, or the like. 2. A semiconductor substrate comprising: a deposit containing the contaminant impurities, which is based on a crystal defect generated by the irradiation of the active particles.
【請求項2】 半導体基板内に汚染不純物の析出領域と
なる結晶欠陥を形成する半導体基板の製造方法であっ
て、 前記結晶欠陥の形成に際し、前記半導体基板に対して、
水素,または、ハロゲン元素,もしくは、不活性ガス元
素を含む荷電粒子やラジカル粒子などの活性粒子を照射
することを特徴とする半導体基板の製造方法。
2. A method of manufacturing a semiconductor substrate, wherein a crystal defect that becomes a precipitation region of a contaminant impurity is formed in the semiconductor substrate, wherein the crystal defect is formed in the semiconductor substrate when the crystal defect is formed.
A method of manufacturing a semiconductor substrate, which comprises irradiating active particles such as charged particles and radical particles containing hydrogen, a halogen element, or an inert gas element.
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