JPH07114207B2 - Semiconductor substrate and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor substrate and manufacturing method thereof

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JPH07114207B2
JPH07114207B2 JP3203328A JP20332891A JPH07114207B2 JP H07114207 B2 JPH07114207 B2 JP H07114207B2 JP 3203328 A JP3203328 A JP 3203328A JP 20332891 A JP20332891 A JP 20332891A JP H07114207 B2 JPH07114207 B2 JP H07114207B2
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茂義 袮津
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  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板及びその製
造方法に関し、特にSi単結晶ウェーハの裏面の機械的
損傷(Fracture) が少なく、かつ半導体装置(以下デバ
イスという。)製造時に、エクストリンシックゲッタリ
ング(EG)効果が持続的である半導体基板及びその製
造方法に関する。
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 particularly to a semiconductor substrate (hereinafter referred to as a device) which has little mechanical damage on the back surface of a Si single crystal wafer and is extrinsic. The present invention relates to a semiconductor substrate having a lasting gettering (EG) effect and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】デバイスの製造工程において、Si単結
晶ウェーハ(以下ウェーハという。)は種々の熱処理を
受け、その際結晶中の酸素や炭素、重金属不純物等によ
って様々の結晶欠陥が誘起される。これらの欠陥はウェ
ーハの表面及び表面付近にも発生するため、リーク電流
の増大をまねき、デバイス特性の劣化と歩留りの低下を
もたらす。
2. Description of the Related Art In a device manufacturing process, a Si single crystal wafer (hereinafter referred to as a wafer) is subjected to various heat treatments, in which various crystal defects are induced by oxygen, carbon, heavy metal impurities and the like in the crystal. These defects also occur on the surface of the wafer and in the vicinity of the surface, leading to an increase in leak current, which leads to deterioration of device characteristics and a decrease in yield.

【0003】しかしながら、ウェーハの鏡面と反対側の
裏面またはウェーハ内部に作った微小結晶欠陥や歪み
は、デバイス特性に有害な影響を与える不純物を捕獲、
固着したり、または欠陥発生に関与している点欠陥など
を除去する作用がある。この作用はゲッタリングと呼ば
れ、前者はエクストリンシックゲッタリング(以下EG
という。)、後者はイントリンシックゲッタリング(I
G)と呼ばれている。
However, fine crystal defects and strains formed on the back surface of the wafer opposite to the mirror surface or inside the wafer trap impurities that adversely affect the device characteristics,
It has a function of removing the point defects or the like that are fixed or are involved in the generation of defects. This action is called gettering, and the former is extrinsic gettering (hereinafter EG
Say. ), The latter is intrinsic gettering (I
G).

【0004】このEGを付与する一つの手段として、ウ
ェーハの裏面に微粒子を吹きつけて歪層を導入し、デバ
イスの熱処理プロセスでこの裏面歪層に起因する転位や
積層欠陥を発生せしめ、これらをゲッタリング源として
利用する手法がサンドブラスト法として知られている
(特開昭53−128272号公報、特開昭54−14
8474号公報等)。
As one means for imparting this EG, fine particles are blown onto the back surface of the wafer to introduce a strained layer, and dislocations and stacking faults caused by this back strained layer are generated in the heat treatment process of the device. A method used as a gettering source is known as a sandblast method (Japanese Patent Laid-Open Nos. 53-128272 and 54-14).
No. 8474, etc.).

【0005】しかし、このサンドブラスト法の場合、ウ
ェーハ裏面に形成された歪層はデバイス製造時の高温熱
処理に際して消滅しやすく、デバイス製造工程の中途で
EG効果を失いやすい欠点がある。その改善策としてサ
ンドブラスト圧を高め、より深い歪層を形成させる方法
もあるが、この場合には前記導入が望ましい歪層とは異
なる新たな機械的損傷を発生し、この損傷はデバイス製
造プロセスにおいて発塵や、スリップ転位発生の原因と
なって、デバイスの特性やその製造歩留りを悪化させる
原因となる。
However, in the case of this sandblasting method, the strained layer formed on the back surface of the wafer tends to disappear during high temperature heat treatment during device manufacturing, and the EG effect tends to be lost in the middle of the device manufacturing process. There is also a method to improve the sandblast pressure to form a deeper strained layer, but in this case, the introduction causes new mechanical damage different from the desired strained layer, and this damage occurs in the device manufacturing process. This causes dust generation and slip dislocation generation, which causes deterioration of device characteristics and manufacturing yield.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、乾式又は湿
式のサンドブラスト処理によってウェーハの裏面に歪層
を導入するにあたり、ウェーハの裏面における機械的損
傷が少なく、かつデバイス製造工程における高温熱処理
において、EG効果の持続性ある裏面歪層を導入した半
導体基板及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
The present invention, when introducing a strained layer on the back surface of a wafer by dry or wet sandblasting, has little mechanical damage on the back surface of the wafer, and in high temperature heat treatment in the device manufacturing process, An object of the present invention is to provide a semiconductor substrate into which a back strain layer having a persistent EG effect is introduced and a method for manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の半導体基板及びその製造方法においては、
ウェーハの裏面にSi酸化膜あるいはSi窒化膜からな
る単層の保護膜を設け、次いでサンドブラスト法により
該ウェーハの裏面に歪層を導入するようにしたものであ
る。
In order to solve the above-mentioned problems, in the semiconductor substrate and the manufacturing method thereof according to the present invention,
Do not use Si oxide film or Si nitride film on the backside of the wafer.
A single-layer protective film is provided, and then a strained layer is introduced into the back surface of the wafer by a sandblast method.

【0008】上記保護膜は、ウェーハを直接熱酸化また
は熱窒化反応により形成されるSi酸化物膜またはSi
窒化物膜、あるいはCVD法により形成されるSi単体
かその酸化物や窒化物の膜、その外Siとは異なる金属
元素をベースとする酸化物膜等が利用される。
The protective film is a Si oxide film or Si formed by a direct thermal oxidation or thermal nitriding reaction of the wafer.
A nitride film, a film of Si alone or an oxide or nitride thereof formed by the CVD method, and an oxide film based on a metal element different from that of Si are used.

【0009】とりわけ上記保護膜としてSi酸化物膜を
用いる場合、サンドブラストの前工程にウェーハのアニ
ール熱処理を置き、この熱処理時の不活性ガス雰囲気
を、酸素を含む酸化性雰囲気にすれば、これにより形成
されるSiの熱酸化膜を直接利用できる利点が得られ
る。
Especially when a Si oxide film is used as the protective film, annealing heat treatment of the wafer is performed in the preceding step of sandblasting, and the inert gas atmosphere at the time of this heat treatment is set to an oxidizing atmosphere containing oxygen. The advantage that the formed thermal oxide film of Si can be directly utilized is obtained.

【0010】また上記保護膜がサンドブラスト処理後に
おいて不要の時は、機械的研磨若しくはSiベースの膜
の場合は、フッ酸を主体とする通常のエッチング液によ
り容易に除去することができる。
When the protective film is unnecessary after sandblasting, it can be easily removed by mechanical polishing or, in the case of a Si-based film, a normal etching solution mainly containing hydrofluoric acid.

【0011】[0011]

【作用】本発明方法は、ウェーハ裏面にSi酸化膜ある
いはSi窒化膜からなる単層の保護膜を介在させてサン
ドブラスト処理を行うことによって、従来のウェーハ裏
面に微粒子(サンド)を直接吹きつけるサンドブラスト
処理を行う場合に問題とされていたウェーハの機械的損
傷を効果的に防止するものである。
According to the method of the present invention, the Si oxide film is formed on the back surface of the wafer.
In addition, by performing a sandblasting process with a single protective film of Si nitride film interposed, the conventional machine of the wafer has a problem when performing the sandblasting process of directly spraying fine particles (sand) on the back surface of the wafer. It effectively prevents physical damage.

【0012】特に乾式サンドブラスト法の場合、使用す
る微粒子が粉砕された硬質材料である場合、その微粒子
の突端が高速度でウェーハ表面に衝突し、微粒子の運動
エネルギーはウェーハ表面に対する破壊力となって、し
ばしばウェーハ面に局所的な破砕、または表面上に微細
なクラックを伴うことが多かった。この現象を緩和する
ため湿式サンドブラスト法も提案されているが、満足で
きる結果は得られていない。
Particularly in the dry sandblast method, when the fine particles to be used are crushed hard materials, the tips of the fine particles collide with the wafer surface at a high speed, and the kinetic energy of the fine particles becomes a destructive force to the wafer surface. Often, there were local fractures on the wafer surface or fine cracks on the surface. Wet sandblasting has been proposed to alleviate this phenomenon, but satisfactory results have not been obtained.

【0013】すなわち本発明の保護膜の存在は、その適
宜な膜厚によって前記破壊力を膜内に吸収し、ウェーハ
には及ぼさない利点がある。そのために保護膜に要求さ
れる条件は、ある程度の硬度と膜自身のウェーハに対す
る密着性、破壊力に対する耐久性の他、膜質によっては
膜厚の調整も必要である。そしてこれらの要件を総合す
ればSiの熱酸化膜またはCVDによるSi酸化膜は、
本発明において好適な材料であるといえる。
That is, the presence of the protective film of the present invention has an advantage that the destructive force is absorbed in the film by the appropriate film thickness and does not reach the wafer. Therefore, the conditions required for the protective film include a certain degree of hardness, adhesion of the film itself to the wafer, durability against destructive force, and adjustment of the film thickness depending on the film quality. If these requirements are combined, the Si thermal oxide film or the Si oxide film by CVD is
It can be said that it is a suitable material in the present invention.

【0014】更に、本発明は、上記した主たる作用効果
の他に次のような作用効果を達成する。
Furthermore, the present invention achieves the following operational effects in addition to the main operational effects described above.

【0015】(a)デバイス製造時において、持続性の
あるEG効果を有する半導体基板を得ることができる。
(A) A semiconductor substrate having a persistent EG effect can be obtained during device manufacturing.

【0016】その理由は前述のように、従来のサンドブ
ラスト処理においては、微粒子によるウェーハ裏面の機
械的損傷の問題を避けるため、所望の歪層を形成させる
に至らないケースが多かったが、ウェーハ裏面に保護膜
を設けることにより、その裏面にサンドブラストによる
強力な機械的エネルギーの付与が可能となり、結果とし
てEG効果が従来法のレベル以上に発揮されるようにな
ったことであり、この効果はサンドブラスト後、保護膜
を除去しても減るものではない。
As described above, in the conventional sandblasting process, there are many cases in which the desired strained layer cannot be formed in order to avoid the problem of mechanical damage on the back surface of the wafer due to fine particles. By providing a protective film on the back surface, it is possible to apply strong mechanical energy to the back surface by sandblasting, and as a result, the EG effect can be exerted above the level of the conventional method. After that, the removal of the protective film does not decrease.

【0017】また、サンドブラスト終了後において、ウ
ェーハ裏面に保護膜を残したままの半導体基板を使用し
てデバイスの製造を行う場合、種々の熱処理工程が存在
するにもかかわらず、保護膜とウェーハの界面近傍に形
成された歪層は、保護膜の影響を受けて修復困難な状態
にあり、従って、保護膜とウェーハ間の結合力が強い
程、EG効果の持続性は保たれるものと推定される。
After the sandblasting, when a device is manufactured using a semiconductor substrate in which the protective film is left on the back surface of the wafer, despite the various heat treatment steps, the protective film and the wafer are not separated. The strained layer formed near the interface is in a state of being difficult to repair due to the influence of the protective film. Therefore, it is estimated that the stronger the bond strength between the protective film and the wafer, the longer the EG effect is maintained. To be done.

【0018】(b)保護膜をSi酸化膜で形成する場合
には、従来の半導体ウェーハのアニール熱処理工程での
不活性ガスを酸化性雰囲気として、たとえば酸素含有雰
囲気で行うようにするだけでよく、新たな工程の追加は
不要となり、従来と同様の工程での製造が可能である。
(B) When the protective film is formed of a Si oxide film, it is only necessary to perform it in an oxidizing atmosphere, for example, an oxygen-containing atmosphere, in an inert gas used in the conventional annealing treatment of a semiconductor wafer. It is not necessary to add a new process, and the manufacturing can be performed in the same process as the conventional one.

【0019】(c)熱酸化法や熱窒化法以外の方法によ
り保護膜を形成する、たとえばCVD法を採用する場合
は、保護膜を形成する工程が付加するのみでそれ以上の
工程数の増加はない。
(C) When the protective film is formed by a method other than the thermal oxidation method or the thermal nitriding method, for example, when the CVD method is adopted, the number of steps is increased only by adding the step of forming the protective film. There is no.

【0020】(d)必要に応じて保護膜は除去される
が、この場合でも保護膜除去工程が増えるだけで、大き
な工程の変更は必要ない。
(D) The protective film is removed if necessary, but even in this case, the number of steps for removing the protective film is increased, and no major changes in the steps are required.

【0021】(e)保護膜は必ずしも除去する必要はな
く、除去しない場合には前述の効果の外に次のような利
点がある。
(E) The protective film does not necessarily have to be removed. If not removed, there are the following advantages in addition to the above effects.

【0022】半導体基板を、たとえばノーワックス法
で鏡面研磨仕上げする場合に、保護膜の存在により基板
と研磨装置の保持面との固定は容易となる。
When the semiconductor substrate is mirror-polished by, for example, a waxless method, the presence of the protective film facilitates the fixing of the substrate and the holding surface of the polishing apparatus.

【0023】半導体基板の処理を行う場合に工程間ま
たは貯蔵時におけるカセット等に起因する基板表面の汚
染が防止される。
When a semiconductor substrate is processed, contamination of the substrate surface due to a cassette or the like between steps or during storage can be prevented.

【0024】半導体基板に起因するパーテイクルの発
生が防止される。
Generation of particles due to the semiconductor substrate is prevented.

【0025】[0025]

【実施例】以下に本発明の実施例を挙げて説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0026】実施例1及び2及び比較例1 (a)試験に使用のウェーハ CZ法による引上軸方向<100>、p型で抵抗率10
〜20Ω・cm、直径125mmのSi単結晶棒を円板
状に切断(スライス)した後、面取り、ラッピング、エ
ッチング等の工程により製造したSi単結晶のウェーハ
を15枚用意した。
Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 (a) Wafer used for test CZ method pulling axial direction <100>, p-type resistivity 10
Fifteen Si single crystal wafers prepared by cutting (slicing) a Si single crystal rod having a diameter of ˜20 Ω · cm and a diameter of 125 mm into a disk shape, and then chamfering, lapping, and etching were prepared.

【0027】(b)工程の説明 ウェーハの処理条件はアニール時の雰囲気のみを変え、
次の2工程での比較を行った。このアニール熱処理は酸
素ドナー消去を目的として、通常行われている方法であ
る。ウェーハ5枚については従来法(比較例1)、10
枚については本発明法(実施例1及び2)による処理を
行い、その内の5枚はサンドブラスト処理後に、酸化膜
を希フッ酸でエッチングにより除去した(実施例2)。
(B) Description of Process As for wafer processing conditions, only the atmosphere during annealing is changed,
The following two steps were compared. This annealing heat treatment is a commonly used method for the purpose of erasing oxygen donors. For 5 wafers, the conventional method (Comparative Example 1), 10
The sheets were treated by the method of the present invention (Examples 1 and 2), and five of them were subjected to sandblasting and then the oxide film was removed by etching with dilute hydrofluoric acid (Example 2).

【0028】比較例1(従来法)の工程:ウェーハ→ア
ニール熱処理(650℃、30分、窒素ガス雰囲気)→
湿式サンドブラスト(サンド噴射圧0.9kg/ c
2 )→検査
Process of Comparative Example 1 (conventional method): wafer → anneal heat treatment (650 ° C., 30 minutes, nitrogen gas atmosphere) →
Wet sand blast (sand injection pressure 0.9kg / c
m 2 ) → Inspection

【0029】実施例1及び2(本発明法)の工程:ウェ
ーハ→アニール熱処理(650℃、30分、酸素ガス雰
囲気)→湿式サンドブラスト(サンド噴射圧0.9kg
/ cm2 )→検査
Process of Examples 1 and 2 (invention method): wafer → annealing heat treatment (650 ° C., 30 minutes, oxygen gas atmosphere) → wet sandblasting (sand injection pressure 0.9 kg)
/ cm 2 ) → Inspection

【0030】上記実施例1及び2の工程によるアニール
熱処理の後、ウェーハ表面に形成された酸化膜厚さをエ
リプソメーターで測定したところ、35〜80Åの範囲
にあった。
After the annealing heat treatment in the steps of Examples 1 and 2, the thickness of the oxide film formed on the wafer surface was measured by an ellipsometer and found to be in the range of 35 to 80 Å.

【0031】サンドは平均粒子径が約5μmである石英
微粉末を使用し、噴射圧以外の諸条件は統一して試験を
行った。
Quartz fine powder having an average particle diameter of about 5 μm was used as the sand, and various conditions other than the injection pressure were unified and tested.

【0032】(c)検査方法 上記工程によりサンドブラスト終了後の各ウェーハにつ
いて次の検査を行った。
(C) Inspection Method The following inspection was performed on each wafer after the sandblasting was completed by the above steps.

【0033】 ウェーハ裏面のOSF(酸化誘起積層欠陥)測定 ウェーハを酸素雰囲気中約1100℃/60分で熱酸化
後に、酸化膜をセコエッチング液で除去し、ウェーハ裏
面に析出したOSFの数を光学顕微鏡で計測した。
Measurement of OSF (oxidation-induced stacking fault) on the back surface of the wafer After thermal oxidation of the wafer at about 1100 ° C./60 minutes in an oxygen atmosphere, the oxide film is removed with a Secco etching solution, and the number of OSFs deposited on the back surface of the wafer is optically measured. Measured with a microscope.

【0034】機械的損傷の数 走査形電子顕微鏡による1500倍倍率で、ウェーハ表
面を一方向長さ100mmの十字型で走査することによ
り観察される傷の数を計測した。
Number of Mechanical Damages The number of scratches observed was measured by scanning the surface of the wafer with a cruciform having a length of 100 mm in one direction at a magnification of 1500 times using a scanning electron microscope.

【0035】機械的損傷の深さ 損傷部分について、アングルポリッシュ法によりその深
さを測定した。
Depth of mechanical damage The depth of the damaged portion was measured by the angle polish method.

【0036】(d)試験結果 表1にその結果を示す。(D) Test results Table 1 shows the results.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】表1の結果から、OSF密度は従来法(比
較例1)と本発明法(実施例1及び2)において実質的
な差は無いが、機械的損傷の数とその深さについては著
しく改善されていることが分かる。
From the results shown in Table 1, there is no substantial difference in OSF density between the conventional method (Comparative Example 1) and the method of the present invention (Examples 1 and 2), but the number of mechanical damages and the depth thereof are small. It can be seen that it has been significantly improved.

【0039】また実施例1及び2の比較で、サンドブラ
スト後の酸化膜の有無による、OSF測定値の差は無
く、従ってOSF測定時における酸化膜有無の影響は認
められない。
Further, in the comparison between Examples 1 and 2, there is no difference in the OSF measurement value depending on the presence or absence of the oxide film after sandblasting, and therefore the influence of the presence or absence of the oxide film during the OSF measurement is not recognized.

【0040】また従来法(比較例1)においては、OS
F密度で100万個/cm2 以上を出そうとすると、機
械的損傷が激しく、この傷部分がデバイス製造時におけ
る発塵源となる恐れがあり、半導体基板としての製品規
格上では不合格の扱いをうけているものである。
In the conventional method (Comparative Example 1), the OS
If an F density of 1 million pieces / cm 2 or more is attempted, mechanical damage will be severe, and the scratched portion may become a dust source during device manufacturing. It is treated.

【0041】この損傷を無くすには、サンドに付与され
る運動エネルギーを低下させるため、サンド噴射圧を
0.2〜0.3kg/cm2 位のレベルまで落とさなけ
ればならないが、そうするとOSF密度は30〜70万
個/cm2 のレベルまで低下し、その分だけ半導体基板
のEG効果は減少する。
In order to eliminate this damage, the kinetic energy applied to the sand must be lowered, so that the sand jet pressure must be lowered to a level of 0.2 to 0.3 kg / cm 2 or so. The EG effect of the semiconductor substrate is reduced to the extent of 300,000 to 700,000 / cm 2 .

【0042】実施例3及び4及び比較例2 (a)工程の説明 実施例1で使用したものと同じウェーハ15枚のうち5
枚を従来法の試験(比較例2)用、10枚を本発明法の
試験(実施例3及び4)用としてCVD法によるSi窒
化物の保護膜を形成させた。この10枚のウェーハの内
の5枚はサンドブラスト処理後に、窒化膜を希フッ酸で
エッチングにより除去した(実施例4)。
Examples 3 and 4 and Comparative Example 2 (a) Description of Process 5 out of 15 wafers same as those used in Example 1
A Si nitride protective film was formed by the CVD method, using 10 sheets for the conventional method test (Comparative Example 2) and 10 sheets for the present invention method test (Examples 3 and 4). Five of the ten wafers were sandblasted and then the nitride film was removed by etching with dilute hydrofluoric acid (Example 4).

【0043】CVD法によるウェーハ裏面上へのSi窒
化膜形成は、原料ガスとしてSiH 4 とNH3 を使用
し、生成温度を800℃とする常圧法で行い、膜厚が8
0〜120Åの保護膜を形成させた。
Si nitride on the back surface of the wafer by the CVD method
The formation of the oxide film uses SiH as the source gas. FourAnd NH3use
And the atmospheric pressure method with a generation temperature of 800 ° C.
A protective film of 0 to 120Å was formed.

【0044】比較例2(従来法)の工程:ウェーハ→ア
ニール熱処理(650℃、30分、窒素ガス雰囲気)→
乾式サンドブラスト(サンド噴射圧0.8kg/ c
2 )→検査
Process of Comparative Example 2 (conventional method): Wafer → annealing heat treatment (650 ° C., 30 minutes, nitrogen gas atmosphere) →
Dry sand blast (sand injection pressure 0.8kg / c
m 2 ) → Inspection

【0045】実施例3及び4(本発明法)の工程:ウェ
ーハ→アニール熱処理(650℃、30分、窒素ガス雰
囲気)→CVD膜形成→乾式サンドブラスト(サンド噴
射圧0.8kg/ cm2 )→検査
Process of Examples 3 and 4 (invention method): wafer → annealing heat treatment (650 ° C., 30 minutes, nitrogen gas atmosphere) → CVD film formation → dry sandblasting (sand injection pressure 0.8 kg / cm 2 ) → Inspection

【0046】(b)試験結果 表2にその結果を示す。(B) Test Results Table 2 shows the results.

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】なお本実施例の試験条件はサンドブラスト
処理によるウェーハ裏面のOSF密度は100万個/c
2 近傍となるように予め条件設定をしておいたもの
で、実施例1及び2と同様の傾向を示す結果が得られて
いる。すなわち本実施例のCVD法によるSi窒化物の
膜厚は、実施例1及び2の熱酸化法によるSi酸化膜の
場合に比べて厚くすることによって同様の効果が得られ
ている。
The test conditions of this example were that the OSF density on the back surface of the wafer by sandblasting was 1 million pieces / c.
The condition was set in advance so that it was in the vicinity of m 2, and results showing the same tendency as in Examples 1 and 2 were obtained. That is, the same effect is obtained by increasing the thickness of the Si nitride film formed by the CVD method of this embodiment as compared with the case of the Si oxide film formed by the thermal oxidation method of Embodiments 1 and 2.

【0049】その理由として、Si酸化物やSi窒化物
に固有の物性値が異なることの外、膜を形成する方法の
違いからくる膜厚構造の差や、膜とウェーハとの界面状
態の相違が関与しているものと推定されるが、そのいず
れが主であるかは不明である。
The reason is that, in addition to the difference in the physical property values specific to Si oxide and Si nitride, the difference in the film thickness structure due to the difference in the method of forming the film, and the difference in the interface state between the film and the wafer. Is presumed to be involved, but it is unclear which of them is the main one.

【0050】また保護膜としてSi窒化膜を形成させた
い場合に、熱窒化法を採用することは、従来法の工程に
おける、アニール熱処理の窒素雰囲気をそのまま使用で
きる便利がある。しかしSiの窒化反応を行うには、少
なくとも1000℃以上の高温を要する問題があって、
この場合は比較的低温で膜形成が可能なCVD法の方が
有利な方法であるといえる。
When a Si nitride film is desired to be formed as the protective film, the thermal nitriding method is convenient because the nitrogen atmosphere of the annealing heat treatment in the conventional method can be used as it is. However, there is a problem that a high temperature of at least 1000 ° C. is required to perform the nitriding reaction of Si,
In this case, it can be said that the CVD method, which can form a film at a relatively low temperature, is more advantageous.

【0051】実験例1 実施例1及び2及び比較例1において、裏面のOSF密
度が測定された各ウェーハについて、酸素析出試験に採
用されている熱処理を施した後、再びウェーハ裏面のO
SFを測定した。
Experimental Example 1 In each of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, each wafer whose back surface OSF density was measured was subjected to the heat treatment adopted in the oxygen precipitation test, and then the wafer back surface O
SF was measured.

【0052】熱処理の条件は、800℃/N2 /4時間
+1100℃/O2 /12時間である。結果は表3に示
した。
The heat treatment conditions are 800 ℃ / N 2/4 hours + 1100 ℃ / O 2/12 hours. The results are shown in Table 3.

【0053】[0053]

【表3】 [Table 3]

【0054】EG効果の安定性は、OSF減少率の低い
もの程良いことで判断すれば、特に実施例1の酸化膜を
残したものは、従来法に比べて明らかな効果が見られ
る。
Judging from the fact that the stability of the EG effect is better as the OSF reduction rate is lower, the effect of the oxide film of Example 1 remaining is clearer than that of the conventional method.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、乾
式又は湿式のサンドブラスト処理によってウェーハの裏
面に歪層を導入するにあたり、ウェーハの裏面における
機械的損傷が少なく、かつデバイス製造工程における高
温熱処理において、EG効果の持続性ある裏面歪層を導
入した半導体基板を製造することができる。
As described above, according to the present invention, when a strained layer is introduced into the back surface of a wafer by dry or wet sandblasting, mechanical damage on the back surface of the wafer is small, and high temperature in the device manufacturing process is used. It is possible to manufacture a semiconductor substrate into which a back strain layer having a persistent EG effect is introduced by heat treatment.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】Si単結晶ウェーハの裏面にSi酸化膜あ
るいはSi窒化膜からなる単層の保護膜を設けて後、サ
ンドブラスト法により該ウェーハの裏面に歪層を導入し
たことを特徴とする半導体基板。
1. A semiconductor characterized in that after a single-layer protective film made of a Si oxide film or a Si nitride film is provided on the back surface of a Si single crystal wafer, a strained layer is introduced on the back surface of the wafer by a sandblast method. substrate.
【請求項2】Si単結晶ウェーハの裏面に歪層を導入し
た後、上記保護膜を除去することを特徴とする請求項1
に記載の半導体基板。
2. The protective film is removed after introducing a strained layer into the back surface of the Si single crystal wafer.
The semiconductor substrate according to.
【請求項3】Si単結晶ウェーハの裏面にSi酸化膜あ
るいはSi窒化膜からなる単層の保護膜を設け、次いで
サンドブラスト法により該ウェーハの裏面に歪層を導入
することを特徴とする半導体基板の製造方法。
3. A semiconductor substrate characterized in that a single-layer protective film made of a Si oxide film or a Si nitride film is provided on the back surface of a Si single crystal wafer, and then a strained layer is introduced on the back surface of the wafer by a sandblast method. Manufacturing method.
【請求項4】Si単結晶ウェーハをアニール処理し、次
いでサンドブラスト法により該ウェーハの裏面に歪層を
導入する工程を含む半導体基板の製造方法において、前
記アニール処理を酸素ガス単体雰囲気において行い該ウ
ェーハの裏面に単層のSi酸化膜を形成し、次いでサン
ドブラスト法により該ウェーハの裏面に歪層を導入する
ことを特徴とする半導体基板の製造方法。
4. A method of manufacturing a semiconductor substrate, comprising the steps of annealing a Si single crystal wafer and then introducing a strained layer on the back surface of the wafer by sandblasting, wherein the annealing is performed in an oxygen gas simple substance atmosphere. A method for manufacturing a semiconductor substrate, comprising forming a single-layer Si oxide film on the back surface of, and then introducing a strained layer on the back surface of the wafer by a sandblast method.
【請求項5】上記保護膜がCVD法により形成されるこ
とを特徴とする請求項3記載の半導体基板の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 3, wherein the protective film is formed by a CVD method.
【請求項6】Si単結晶ウェーハの裏面に歪層を導入し
た後、上記保護膜を除去することを特徴とする請求項3
〜5のいずれか1項に記載の半導体基板の製造方法。
6. The protective film is removed after introducing a strained layer into the back surface of the Si single crystal wafer.
6. The method for manufacturing a semiconductor substrate according to any one of items 5 to 5.
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