JPH07111321A - 拡散結合ｓｏｉ基板の埋め込み拡散層のモニター 方法 - Google Patents
拡散結合ｓｏｉ基板の埋め込み拡散層のモニター 方法Info
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- JPH07111321A JPH07111321A JP25606693A JP25606693A JPH07111321A JP H07111321 A JPH07111321 A JP H07111321A JP 25606693 A JP25606693 A JP 25606693A JP 25606693 A JP25606693 A JP 25606693A JP H07111321 A JPH07111321 A JP H07111321A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 拡散結合ＳＯＩ基板の埋め込み拡散層をモニ
ターする方法において、従来のように拡散層モニターウ
ェーハをＳＯＩ構造にしなくても、ＳＯＩ基板の埋め込
み拡散層を高精度にモニターでき、表面のＣＶＤ膜を除
去するだけで拡散層の検査値の測定が行なえるようにす
る。 【構成】 ミラーウェーハに不純物ドープ層を形成した
後、この不純物ドープ層表面をＣＶＤ膜でキャップし、
次いでＳＯＩ基板の結合熱処理と同一の熱処理を行って
モニターウェーハを作製し、このモニターウェーハを用
いて、結合熱処理後のＳＯＩ基板の埋め込み拡散層のモ
ニターを行う。
ターする方法において、従来のように拡散層モニターウ
ェーハをＳＯＩ構造にしなくても、ＳＯＩ基板の埋め込
み拡散層を高精度にモニターでき、表面のＣＶＤ膜を除
去するだけで拡散層の検査値の測定が行なえるようにす
る。 【構成】 ミラーウェーハに不純物ドープ層を形成した
後、この不純物ドープ層表面をＣＶＤ膜でキャップし、
次いでＳＯＩ基板の結合熱処理と同一の熱処理を行って
モニターウェーハを作製し、このモニターウェーハを用
いて、結合熱処理後のＳＯＩ基板の埋め込み拡散層のモ
ニターを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、拡散結合ＳＯＩ基板
の埋め込み拡散層のモニター方法の改良に関するもので
ある。
の埋め込み拡散層のモニター方法の改良に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】埋め込み拡散層を有するＳＯＩ基板４７
は、図４に示すように、ミラーウェーハ４１（以後、ボ
ンドウェーハと称する）にｐ型のドーパント（例えば、
ボロン）或いはｎ型のドーパント（例えば、アンチモ
ン）を導入した不純物ドープ層４２を形成した後、熱酸
化等により酸化膜４５が形成されているミラーウェーハ
４３（以後、ベースウェーハと称する）と貼り合わせ、
酸化性雰囲気もしくは不活性ガス雰囲気にて結合熱処理
〔拡散（ドライブイン）も兼ねる〕を行い作製される。
この時、ボンドウェーハとベースウェーハの間に挟まれ
ている不純物ドープ層４２は、該層４２中の導入ドーパ
ントの拡散により、埋め込み拡散層４４となる。
は、図４に示すように、ミラーウェーハ４１（以後、ボ
ンドウェーハと称する）にｐ型のドーパント（例えば、
ボロン）或いはｎ型のドーパント（例えば、アンチモ
ン）を導入した不純物ドープ層４２を形成した後、熱酸
化等により酸化膜４５が形成されているミラーウェーハ
４３（以後、ベースウェーハと称する）と貼り合わせ、
酸化性雰囲気もしくは不活性ガス雰囲気にて結合熱処理
〔拡散（ドライブイン）も兼ねる〕を行い作製される。
この時、ボンドウェーハとベースウェーハの間に挟まれ
ている不純物ドープ層４２は、該層４２中の導入ドーパ
ントの拡散により、埋め込み拡散層４４となる。
【０００３】この埋め込み拡散層４４をモニターする為
に、ミラーウェーハ４１’（ミラーウェーハ４１と同じ
もの）に前記不純物ドープ層４２と同一の不純物ドープ
層４２’を形成した後、ＳＯＩ基板の結合熱処理と同一
の熱処理を行なうと、その熱処理後の拡散層４４’は埋
め込み拡散層４４と比べ、結合熱処理時のガス雰囲気に
応じて以下の様になり、ＳＯＩ基板の埋め込み拡散層の
モニターとして適さない。
に、ミラーウェーハ４１’（ミラーウェーハ４１と同じ
もの）に前記不純物ドープ層４２と同一の不純物ドープ
層４２’を形成した後、ＳＯＩ基板の結合熱処理と同一
の熱処理を行なうと、その熱処理後の拡散層４４’は埋
め込み拡散層４４と比べ、結合熱処理時のガス雰囲気に
応じて以下の様になり、ＳＯＩ基板の埋め込み拡散層の
モニターとして適さない。
【０００４】結合熱処理雰囲気が酸化性雰囲気の場
合、酸素の影響でシート抵抗（ρｓ）は高く、拡散深さ
（Ｘｊ）は深くなる（図５及び図６）。 結合熱処理雰囲気が不活性ガス雰囲気の場合、外方拡
散の為、表面ドーパント濃度が低くなる（図７）。
合、酸素の影響でシート抵抗（ρｓ）は高く、拡散深さ
（Ｘｊ）は深くなる（図５及び図６）。 結合熱処理雰囲気が不活性ガス雰囲気の場合、外方拡
散の為、表面ドーパント濃度が低くなる（図７）。
【０００５】その為、拡散層モニターウェーハは、ＳＯ
Ｉ基板と同様に貼り合わせを行なわなければならず、拡
散層の検査値（シート抵抗、拡散深さ等）を測定するに
は、片側の貼り合わせた酸化膜が形成されているミラー
ウェーハ（前記ベースウェーハ４３に相当する）を除去
する必要がある。
Ｉ基板と同様に貼り合わせを行なわなければならず、拡
散層の検査値（シート抵抗、拡散深さ等）を測定するに
は、片側の貼り合わせた酸化膜が形成されているミラー
ウェーハ（前記ベースウェーハ４３に相当する）を除去
する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術によ
れば、拡散層検査値を測定する為に、片側の貼り合わせ
たウェーハを研削、研磨、エッチング等により除去する
必要があり、作業効率が極めて悪い。
れば、拡散層検査値を測定する為に、片側の貼り合わせ
たウェーハを研削、研磨、エッチング等により除去する
必要があり、作業効率が極めて悪い。
【０００７】本発明は、上記した従来技術の問題点、即
ち拡散層検査値を測定する為に片側の貼り合わせた酸化
膜の形成されているミラーウェーハを研削、研磨、エッ
チング等により除去する必要があり、作業効率が極めて
悪いという問題点を解決するものであり、ＳＯＩ基板の
埋め込み拡散層の高精度のモニターを容易に効率よく行
なう方法を提供することを目的とする。
ち拡散層検査値を測定する為に片側の貼り合わせた酸化
膜の形成されているミラーウェーハを研削、研磨、エッ
チング等により除去する必要があり、作業効率が極めて
悪いという問題点を解決するものであり、ＳＯＩ基板の
埋め込み拡散層の高精度のモニターを容易に効率よく行
なう方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の拡散結合ＳＯＩ基板の埋め込み拡散層の
モニター方法においては、ミラーウェーハに不純物ドー
プ層を形成した後、この不純物ドープ層表面をＣＶＤ膜
でキャップし、次いでＳＯＩ基板の結合熱処理と同一の
熱処理を行なってモニターウェーハを作製し、このモニ
ターウェーハを用いて、結合熱処理後のＳＯＩ基板の埋
め込み拡散層のモニターを行なうようにした。
に、この発明の拡散結合ＳＯＩ基板の埋め込み拡散層の
モニター方法においては、ミラーウェーハに不純物ドー
プ層を形成した後、この不純物ドープ層表面をＣＶＤ膜
でキャップし、次いでＳＯＩ基板の結合熱処理と同一の
熱処理を行なってモニターウェーハを作製し、このモニ
ターウェーハを用いて、結合熱処理後のＳＯＩ基板の埋
め込み拡散層のモニターを行なうようにした。
【０００９】上記結合熱処理を酸化性雰囲気で行う場合
には、キャップＣＶＤ膜として、ＣＶＤ窒化膜を５０ｎ
ｍ以上形成するのがよく、又、ＣＶＤ酸化膜を形成した
後、ＣＶＤ窒化膜を５０ｎｍ以上形成してもよく、或い
はＣＶＤ酸化膜を１０００ｎｍ以上形成してもよい。
には、キャップＣＶＤ膜として、ＣＶＤ窒化膜を５０ｎ
ｍ以上形成するのがよく、又、ＣＶＤ酸化膜を形成した
後、ＣＶＤ窒化膜を５０ｎｍ以上形成してもよく、或い
はＣＶＤ酸化膜を１０００ｎｍ以上形成してもよい。
【００１０】上記結合熱処理を不活性ガス雰囲気で行う
場合には、キャップＣＶＤ膜として、ＣＶＤ窒化膜又は
ＣＶＤ酸化膜を１０ｎｍ以上形成するのがよく、又、Ｃ
ＶＤ酸化膜及びＣＶＤ窒化膜を形成し、全体のＣＶＤ膜
厚を１０ｎｍ以上としてもよい。
場合には、キャップＣＶＤ膜として、ＣＶＤ窒化膜又は
ＣＶＤ酸化膜を１０ｎｍ以上形成するのがよく、又、Ｃ
ＶＤ酸化膜及びＣＶＤ窒化膜を形成し、全体のＣＶＤ膜
厚を１０ｎｍ以上としてもよい。
【００１１】
【実施例】以下にこの発明の実施例を添付図面中、図１
〜図３に基づいて説明する。まず、ミラーウェーハ１１
（ＣＺ−Ｎ型）にボロンドープ層１２を形成する。次
に、ボロンドープ層１２の表面を厚さ５０ｎｍのＣＶＤ
窒化膜１３でキャップし、拡散層モニターウェーハ１４
を作製する。
〜図３に基づいて説明する。まず、ミラーウェーハ１１
（ＣＺ−Ｎ型）にボロンドープ層１２を形成する。次
に、ボロンドープ層１２の表面を厚さ５０ｎｍのＣＶＤ
窒化膜１３でキャップし、拡散層モニターウェーハ１４
を作製する。
【００１２】一方、ボンドウェーハ１１’（ミラーウェ
ーハ１１と同じもの）にボロンドープ層１２’（ボロン
ドープ層１２と同一バッチで形成）を形成し、ベースウ
ェーハ１５（熱酸化により１μｍの酸化膜１６が形成さ
れている）を貼り合わせ、ＳＯＩ基板１７を作製する。
ーハ１１と同じもの）にボロンドープ層１２’（ボロン
ドープ層１２と同一バッチで形成）を形成し、ベースウ
ェーハ１５（熱酸化により１μｍの酸化膜１６が形成さ
れている）を貼り合わせ、ＳＯＩ基板１７を作製する。
【００１３】上記の手順で作製された拡散層モニターウ
ェーハ１４とＳＯＩ基板１７について、同一バッチでｗ
ｅｔＯ2 ，１１００℃，１２０分の結合熱処理を行な
う。
ェーハ１４とＳＯＩ基板１７について、同一バッチでｗ
ｅｔＯ2 ，１１００℃，１２０分の結合熱処理を行な
う。
【００１４】結合熱処理後の拡散層モニターウェーハ１
４の拡散層１８と、ＳＯＩ基板の拡散層（埋め込み熱処
理層）１８’のシート抵抗（ρｓ）、拡散深さ（Ｘｊ）
を測定し、比較結果を図２及び図３に示す。
４の拡散層１８と、ＳＯＩ基板の拡散層（埋め込み熱処
理層）１８’のシート抵抗（ρｓ）、拡散深さ（Ｘｊ）
を測定し、比較結果を図２及び図３に示す。
【００１５】図２及び図３の結果から明らかなように、
この発明方法によって作製された拡散層モニターウェー
ハの拡散層のシート抵抗（ρｓ）、拡散深さ（Ｘｊ）
と、ＳＯＩ基板の埋め込み拡散層のシート抵抗（ρ
ｓ）、拡散深さ（Ｘｊ）は良い相関を示す。
この発明方法によって作製された拡散層モニターウェー
ハの拡散層のシート抵抗（ρｓ）、拡散深さ（Ｘｊ）
と、ＳＯＩ基板の埋め込み拡散層のシート抵抗（ρ
ｓ）、拡散深さ（Ｘｊ）は良い相関を示す。
【００１６】上記した実施例の手順において、厚さ５０
ｎｍのＣＶＤ窒化膜１３を形成する代わりに、ＣＶＤ酸
化膜を形成し次いで厚さ５０ｎｍのＣＶＤ窒化膜を形成
した以外は同様の手順で、実験を行ったところ、上記実
施例と同様の結果を得た。
ｎｍのＣＶＤ窒化膜１３を形成する代わりに、ＣＶＤ酸
化膜を形成し次いで厚さ５０ｎｍのＣＶＤ窒化膜を形成
した以外は同様の手順で、実験を行ったところ、上記実
施例と同様の結果を得た。
【００１７】上記した実施例の手順において、厚さ５０
ｎｍのＣＶＤ窒化膜１３を形成する代わりに、ＣＶＤ酸
化膜を１０００ｎｍ形成した以外は、同様の手順で、実
験を行ったところ、上記実施例と同様の結果を得た。
ｎｍのＣＶＤ窒化膜１３を形成する代わりに、ＣＶＤ酸
化膜を１０００ｎｍ形成した以外は、同様の手順で、実
験を行ったところ、上記実施例と同様の結果を得た。
【００１８】上記した実施例の手順において、厚さ５０
ｎｍのＣＶＤ窒化膜１３を形成する代わりに、ＣＶＤ窒
化膜を１０ｎｍ形成し、かつ結合熱処理をＡｒ雰囲気で
行った以外は、同様の手順で、実験を行ったところ、上
記実施例と同様の結果を得た。
ｎｍのＣＶＤ窒化膜１３を形成する代わりに、ＣＶＤ窒
化膜を１０ｎｍ形成し、かつ結合熱処理をＡｒ雰囲気で
行った以外は、同様の手順で、実験を行ったところ、上
記実施例と同様の結果を得た。
【００１９】上記した実施例の手順において、厚さ５０
ｎｍのＣＶＤ窒化膜１３を形成する代わりに、ＣＶＤ酸
化膜を１０ｎｍ形成し、かつ結合熱処理をＡｒ雰囲気で
行った以外は、同様の手順で、実験を行ったところ、上
記実施例と同様の結果を得た。
ｎｍのＣＶＤ窒化膜１３を形成する代わりに、ＣＶＤ酸
化膜を１０ｎｍ形成し、かつ結合熱処理をＡｒ雰囲気で
行った以外は、同様の手順で、実験を行ったところ、上
記実施例と同様の結果を得た。
【００２０】上記した実施例の手順において、厚さ５０
ｎｍのＣＶＤ窒化膜１３を形成する代わりに、ＣＶＤ酸
化膜及びＣＶＤ窒化膜をそれぞれ５ｎｍずつ形成し、か
つ結合熱処理をＡｒ雰囲気で行った以外は、同様の手順
で、実験を行ったところ、上記実施例と同様の結果を得
た。
ｎｍのＣＶＤ窒化膜１３を形成する代わりに、ＣＶＤ酸
化膜及びＣＶＤ窒化膜をそれぞれ５ｎｍずつ形成し、か
つ結合熱処理をＡｒ雰囲気で行った以外は、同様の手順
で、実験を行ったところ、上記実施例と同様の結果を得
た。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明の方法で作製
された拡散層モニターウェーハの拡散層は、ＳＯＩ基板
の埋め込み拡散層と同等であり、従来のように拡散層モ
ニターウェーハをＳＯＩ構造にしなくても、ＳＯＩ基板
の埋め込み拡散層を高精度にモニターすることができ、
表面のＣＶＤ膜を除去するだけで拡散層の検査値（シー
ト抵抗、拡散深さ等）の測定が行なえるので、以下のメ
リットがある。
された拡散層モニターウェーハの拡散層は、ＳＯＩ基板
の埋め込み拡散層と同等であり、従来のように拡散層モ
ニターウェーハをＳＯＩ構造にしなくても、ＳＯＩ基板
の埋め込み拡散層を高精度にモニターすることができ、
表面のＣＶＤ膜を除去するだけで拡散層の検査値（シー
ト抵抗、拡散深さ等）の測定が行なえるので、以下のメ
リットがある。
【００２２】（１）ＳＯＩ基板の結合熱処理と同一バッ
チで処理できるので、結合熱処理後のＳＯＩ基板の埋め
込み拡散層の管理、保証が容易にできる。
チで処理できるので、結合熱処理後のＳＯＩ基板の埋め
込み拡散層の管理、保証が容易にできる。
【００２３】（２）従来のように、拡散層モニターウェ
ーハをＳＯＩ構造にしなくてもＳＯＩ基板の埋め込み拡
散層をモニターできるので、拡散の条件だしの作業が効
率よく行なえる。
ーハをＳＯＩ構造にしなくてもＳＯＩ基板の埋め込み拡
散層をモニターできるので、拡散の条件だしの作業が効
率よく行なえる。
【図１】本発明方法の実施例の手順を示す説明図であ
る。
る。
【図２】本発明方法によって作製されたモニターウェー
ハの拡散層とＳＯＩ基板の埋め込み拡散層のシート抵抗
（ρｓ）の相関を示すグラフである。
ハの拡散層とＳＯＩ基板の埋め込み拡散層のシート抵抗
（ρｓ）の相関を示すグラフである。
【図３】本発明方法によって作製されたモニターウェー
ハの拡散層とＳＯＩ基板の埋め込み拡散層の拡散深さ
（Ｘｊ）の相関を示すグラフである。
ハの拡散層とＳＯＩ基板の埋め込み拡散層の拡散深さ
（Ｘｊ）の相関を示すグラフである。
【図４】埋め込み拡散層を有するＳＯＩ基板の一般的作
製手順を示す説明図である。
製手順を示す説明図である。
【図５】酸化性雰囲気で熱処理を行なった時のＳＯＩ基
板の埋め込み拡散層とミラーウェーハの拡散層のシート
抵抗（ρｓ）の違いを示すグラフである。
板の埋め込み拡散層とミラーウェーハの拡散層のシート
抵抗（ρｓ）の違いを示すグラフである。
【図６】酸化性雰囲気で熱処理を行なった時のＳＯＩ基
板の埋め込み拡散層とミラーウェーハの拡散層の拡散深
さ（Ｘｊ）の違いを示すグラフである。
板の埋め込み拡散層とミラーウェーハの拡散層の拡散深
さ（Ｘｊ）の違いを示すグラフである。
【図７】不活性ガス雰囲気で熱処理を行なった時のＳＯ
Ｉ基板の埋め込み拡散層とミラーウェーハの拡散層の表
面濃度の違いを示すグラフである。
Ｉ基板の埋め込み拡散層とミラーウェーハの拡散層の表
面濃度の違いを示すグラフである。
４１，１１’ ミラーウェーハ（ボンドウェーハ） ４２，１２’ 不純物ドープ層 ４３，１５ ミラーウェーハ（ベースウェーハ） ４４ １８’ 埋め込み拡散層 ４５，１６ 酸化膜 ４７，１７ ＳＯＩ基板 １１ ミラーウェーハ １２ ボロンドープ層 １３ ＣＶＤ窒化膜 １４ 拡散層モニターウェーハ １８ 拡散層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 正健 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越半 導体株式会社半導体磯部研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 拡散結合ＳＯＩ基板の埋め込み拡散層を
モニターする方法において、ミラーウェーハに不純物ド
ープ層を形成した後、この不純物ドープ層表面をＣＶＤ
膜でキャップし、次いでＳＯＩ基板の結合熱処理と同一
の熱処理を行なってモニターウェーハを作製し、このモ
ニターウェーハを用いて、結合熱処理後のＳＯＩ基板の
埋め込み拡散層のモニターを行なうことを特徴とする方
法。 - 【請求項２】 上記結合熱処理を酸化性の雰囲気で行な
う場合に、キャップＣＶＤ膜として、ＣＶＤ窒化膜を５
０ｎｍ以上形成することを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 上記結合熱処理を酸化性の雰囲気で行な
う場合に、キャップＣＶＤ膜として、ＣＶＤ酸化膜を形
成した後、ＣＶＤ窒化膜を５０ｎｍ以上形成することを
特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 上記結合熱処理を酸化性の雰囲気で行な
う場合に、キャップＣＶＤ膜として、ＣＶＤ酸化膜を１
０００ｎｍ以上形成することを特徴とする請求項１記載
の方法。 - 【請求項５】 上記結合熱処理を不活性ガス雰囲気で行
なう場合に、キャップＣＶＤ膜として、ＣＶＤ窒化膜又
はＣＶＤ酸化膜を１０ｎｍ以上形成することを特徴とす
る請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 上記結合熱処理を不活性ガス雰囲気で行
なう場合に、キャップＣＶＤ膜として、ＣＶＤ酸化膜及
びＣＶＤ窒化膜を形成し、全体のＣＶＤ膜厚を１０ｎｍ
以上とすることを特徴とする請求項１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25606693A JP2812382B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 拡散結合ｓｏｉ基板の埋め込み拡散層のモニター方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25606693A JP2812382B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 拡散結合ｓｏｉ基板の埋め込み拡散層のモニター方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07111321A true JPH07111321A (ja) | 1995-04-25 |
| JP2812382B2 JP2812382B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=17287430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25606693A Expired - Lifetime JP2812382B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 拡散結合ｓｏｉ基板の埋め込み拡散層のモニター方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812382B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007138828A1 (ja) | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Ｓｏｉウエーハの評価方法 |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP25606693A patent/JP2812382B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007138828A1 (ja) | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Ｓｏｉウエーハの評価方法 |
| JP2007324194A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Ｓｏｉウエーハの評価方法 |
| EP2023394A1 (en) * | 2006-05-30 | 2009-02-11 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd | Method for evaluating soi wafer |
| US8089274B2 (en) | 2006-05-30 | 2012-01-03 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for evaluating SOI wafer |
| EP2023394A4 (en) * | 2006-05-30 | 2012-02-22 | Shinetsu Handotai Kk | METHOD OF EVALUATING A SOI PLATEBOARD |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2812382B2 (ja) | 1998-10-22 |
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