JPH09326427A - Semiconductor substrate and manufacturing method of semiconductor integrated circuit device using the substrate - Google Patents

Semiconductor substrate and manufacturing method of semiconductor integrated circuit device using the substrate

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JPH09326427A
JPH09326427A JP14523896A JP14523896A JPH09326427A JP H09326427 A JPH09326427 A JP H09326427A JP 14523896 A JP14523896 A JP 14523896A JP 14523896 A JP14523896 A JP 14523896A JP H09326427 A JPH09326427 A JP H09326427A
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JP
Japan
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semiconductor substrate
semiconductor
integrated circuit
circuit device
manufacturing
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JP14523896A
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Japanese (ja)
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Daisuke Okada
大介 岡田
Katsuyuki Asaka
勝征 朝香
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an N-type semiconductor substrate and a manufacturing method of a semiconductor integrated circuit device using the substrate capable of assessment of heavy metal contamination by the SPV method (surface light electromotive force). SOLUTION: A semiconductor substrate 1 is used as a N-type semiconductor substrate and contains lower concentration of boron used for an assessment of iron contamination than the concentration of the above-mentioned N-type impurity and is capable of assessment of iron contamination by the SPV method. A method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device has a process of formation of a plurality of semiconductor elements in the semiconductor region of the above-mentioned semiconductor substrate 1 capable of assessment of iron contamination by an SPV method.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板および
それを用いた半導体集積回路装置の製造方法に関し、特
に、重金属汚染評価をSPV法によって行うことができ
るN型半導体基板およびそれを用いた半導体集積回路装
置の製造方法に適用して有効な技術に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor substrate and a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device using the same, and more particularly, an N-type semiconductor substrate capable of performing heavy metal contamination evaluation by the SPV method and a semiconductor using the same. The present invention relates to a technique effectively applied to a manufacturing method of an integrated circuit device.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明者は、半導体集積回路装置の製造
方法について検討した。以下は、本発明者によって検討
された技術であり、その概要は次のとおりである。
The present inventor has studied a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device. The following is the technique examined by the present inventor, and the outline thereof is as follows.

【0003】半導体集積回路装置の製造方法において、
ホウ素(B)が含まれているP型半導体基板を用いてM
OSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect
Transistor)などの半導体素子をウエハ処理によって形
成している。
In a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device,
M using a P-type semiconductor substrate containing boron (B)
OSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect)
Semiconductor devices such as transistors are formed by wafer processing.

【0004】この場合、半導体集積回路装置の製造工程
である酸化シリコン膜をCVD(Chemical Vapor Depos
ition)法により形成するなどのウエハ処理において、重
金属の汚染が発生し、特に鉄(Fe)がP型半導体基板
に侵入していることにより、その鉄汚染により半導体集
積回路装置における半導体素子の電気的特性の低下の原
因となっている。
In this case, a silicon oxide film, which is a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device, is formed by CVD (chemical vapor deposition).
of the semiconductor element in the semiconductor integrated circuit device due to the iron contamination due to the contamination of heavy metals in the wafer processing such as the formation by the ition) method. It is a cause of deterioration of the physical characteristics.

【0005】したがって、重金属汚染評価を種々の物性
検査法を使用して行っている。その際、蛍光X線分光分
析法またはDLTS(Deep Level Transient Spectrosc
opy)などを使用した場合は半導体基板にpn接合形成
が必要であり、しかも半導体基板を損傷させたり破壊さ
せたりする場合があるという問題点が発生している。そ
のため、半導体基板にpn接合形成が不要であり、しか
も半導体基板を損傷させたり破壊させたりしない表面光
起電力(Surface Photovoltaic、以下、SPVと称す
る)法をもって重金属汚染評価を行うことが注目されて
いる。
Therefore, evaluation of heavy metal contamination is carried out by using various physical property inspection methods. At that time, X-ray fluorescence spectroscopy or DLTS (Deep Level Transient Spectroscopy)
However, there is a problem in that it is necessary to form a pn junction on the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate may be damaged or destroyed. Therefore, it has been noted that heavy metal contamination evaluation is performed by a surface photovoltaic (hereinafter referred to as SPV) method that does not require formation of a pn junction on a semiconductor substrate and that does not damage or destroy the semiconductor substrate. .

【0006】SPV法は、半導体基板などに光プローブ
を走査したときに発生する光起電力を二次元像として記
録する方法であり、P型半導体基板を利用した場合Fe
−Bペアがつくる浅いドナー準位を利用してP型半導体
基板における鉄汚染評価が可能である。半導体製造装置
の分野では、ステンレス鋼の使用が広く行き渡ってお
り、重金属汚染評価として、ステンレス鋼の主成分であ
る鉄を評価することは最も意味があると考えられる。
The SPV method is a method of recording a photoelectromotive force generated when an optical probe is scanned on a semiconductor substrate or the like as a two-dimensional image. When a P-type semiconductor substrate is used, Fe is used.
It is possible to evaluate iron contamination in a P-type semiconductor substrate by using the shallow donor level formed by the −B pair. In the field of semiconductor manufacturing equipment, the use of stainless steel is widespread, and it is considered to be most meaningful to evaluate iron, which is the main component of stainless steel, as an evaluation of heavy metal contamination.

【0007】なお、MOSFETを備えている半導体集
積回路装置の製造工程に関する文献としては、例えば1
990年12月15日、啓学出版株式会社発行のW・マ
リ著「図説超LSI工学」p117〜p135に記載さ
れているものがある。
[0007] Documents relating to the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device provided with a MOSFET include, for example, 1
On December 15, 990, there is one described in "Illustrated Super LSI Engineering" p117 to p135 by W. Mali, published by Keigaku Shuppan Co., Ltd.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した半
導体集積回路装置の製造方法においては、ホウ素が含ま
れているP型半導体基板を使用したものであり、鉄汚染
評価をSPV法によって行うことができるが、リン
(P)が含まれているN型半導体基板を用いた半導体集
積回路装置の製造方法においては、SPV法によって鉄
汚染評価を行うことができないという問題点を本発明者
は見い出した。
However, in the above-described method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device, the P-type semiconductor substrate containing boron is used, and the iron contamination evaluation can be performed by the SPV method. However, the present inventor has found a problem that the iron contamination evaluation cannot be performed by the SPV method in the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device using the N-type semiconductor substrate containing phosphorus (P). .

【0009】すなわち、リン(P)が含まれているN型
半導体基板を用いた半導体集積回路装置の製造方法にお
いては、ホウ素が含まれていないことにより、N型半導
体基板にFe−Bペアがつくる浅いドナー準位が形成さ
れないので、SPV法によってN型半導体基板における
鉄汚染評価を行うことができない。
That is, in the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device using the N-type semiconductor substrate containing phosphorus (P), since Fe is not contained in the N-type semiconductor substrate, the Fe-B pair is contained in the N-type semiconductor substrate. Since a shallow shallow donor level is not formed, it is not possible to evaluate iron contamination in the N-type semiconductor substrate by the SPV method.

【0010】したがって、N型半導体基板における鉄汚
染評価をSPV法によって行うことができないので、鉄
汚染評価による品質管理(Qualty Control、以下、QC
と称する)や鉄汚染評価による早期不良対策ができず、
半導体集積回路装置の製造歩留りを向上させることがで
きないという問題が発生している。
Therefore, since it is not possible to evaluate the iron contamination in the N-type semiconductor substrate by the SPV method, the quality control by the iron contamination evaluation (hereinafter referred to as QC).
It is not possible to take early countermeasures against defects by evaluating
There is a problem that the manufacturing yield of semiconductor integrated circuit devices cannot be improved.

【0011】本発明の目的は、重金属汚染評価をSPV
法によって行うことができるN型半導体基板およびそれ
を用いた半導体集積回路装置の製造方法を提供すること
にある。
The object of the present invention is to evaluate heavy metal pollution by SPV.
An object of the present invention is to provide an N-type semiconductor substrate and a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device using the same, which can be performed by a method.

【0012】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0014】すなわち、本発明の半導体基板は、リンな
どのN型不純物が含まれているN型半導体基板であっ
て、鉄汚染評価を行うためのホウ素が前記N型不純物よ
りも低濃度に含まれており、SPV法によって鉄汚染評
価を行うことができるものである。
That is, the semiconductor substrate of the present invention is an N-type semiconductor substrate containing N-type impurities such as phosphorus, and boron for evaluating iron contamination is contained in a lower concentration than the N-type impurities. Therefore, iron contamination can be evaluated by the SPV method.

【0015】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、前述した半導体基板の半導体領域に複数の半導
体素子を形成する工程を有し、半導体基板をSPV法に
よって鉄汚染評価を行うことができるものである。
Further, the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention includes the step of forming a plurality of semiconductor elements in the semiconductor region of the semiconductor substrate described above, and the semiconductor substrate can be evaluated for iron contamination by the SPV method. It is possible.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、重複説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0017】(実施の形態1)図1は、本発明の一実施
の形態である半導体基板を示す断面図である。図2は、
図1における半導体基板における不純物濃度分布を示す
グラフ図である。図1および図2を用いて、本実施の形
態の半導体基板について説明する。
(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a graph showing an impurity concentration distribution in the semiconductor substrate in FIG. 1. FIG. The semiconductor substrate of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

【0018】本実施の形態の半導体基板1は、十分な機
械的強度をもたせるために、数百μmの厚さを有するウ
エハ状のものであり、シリコン単結晶を材料としている
ものである。
The semiconductor substrate 1 of the present embodiment is in the form of a wafer having a thickness of several hundreds of μm in order to have sufficient mechanical strength, and is made of a silicon single crystal as a material.

【0019】また、本実施の形態の半導体基板1は、N
型不純物としてリン(P)が含まれており、そのリン濃
度2は1×1016個/cm3 である。さらに、本実施の
形態の半導体基板1は、鉄汚染評価を行うためのホウ素
(B)が含まれており、そのホウ素濃度3は1×1014
個/cm3 である。
Further, the semiconductor substrate 1 of this embodiment is N
Phosphorus (P) is contained as a type impurity, and the phosphorus concentration 2 is 1 × 10 16 pieces / cm 3 . Furthermore, the semiconductor substrate 1 of the present embodiment contains boron (B) for performing iron contamination evaluation, and the boron concentration 3 is 1 × 10 14.
The number of pieces / cm 3 .

【0020】本実施の形態の半導体基板1の製造方法
は、チョクラルスキー法またはフローティングゾーン法
などを使用した単結晶製造装置および切断装置などを用
いて、N型不純物としてのリンおよび鉄汚染評価を行う
ためのホウ素が含まれているシリコン単結晶を材料とし
ているN型半導体基板を形成する態様またはN型半導体
基板にイオン注入法を使用してホウ素をイオン打ち込ん
で鉄汚染評価を行うためのホウ素が含まれているN型半
導体基板を形成する態様などを採用できる。
The method for manufacturing the semiconductor substrate 1 according to the present embodiment uses a single crystal manufacturing apparatus and a cutting apparatus using the Czochralski method or the floating zone method to evaluate the contamination of phosphorus and iron as N-type impurities. For performing iron implantation by implanting boron into the N-type semiconductor substrate using an ion implantation method, or an aspect of forming an N-type semiconductor substrate using a silicon single crystal containing boron for performing A mode of forming an N-type semiconductor substrate containing boron can be adopted.

【0021】なお、本実施の形態の半導体基板1は、N
型不純物としてリンが使用されているが、例えばヒ素
(As)などのN型不純物を使用した態様とすることが
できる。
The semiconductor substrate 1 of the present embodiment is N
Although phosphorus is used as the type impurity, it is possible to adopt a mode in which N type impurities such as arsenic (As) are used.

【0022】また、本実施の形態の半導体基板1は、N
型不純物としてのリン濃度2は1×1016個/cm3
あり、ホウ素濃度3は1×1014個/cm3 であり、リ
ン濃度2よりもホウ素濃度3は2桁少ない濃度である
が、本発明者の実験結果によれば、ホウ素の濃度は、半
導体基板1のN型不純物の濃度より1〜2桁少ない濃度
であればよいことが判明している。
Further, the semiconductor substrate 1 of the present embodiment is N
The phosphorus concentration 2 as a type impurity is 1 × 10 16 pieces / cm 3 , the boron concentration 3 is 1 × 10 14 pieces / cm 3 , and the boron concentration 3 is two orders of magnitude lower than the phosphorus concentration 2. According to the experimental results of the present inventor, it has been found that the concentration of boron may be one to two orders of magnitude lower than the concentration of N-type impurities in the semiconductor substrate 1.

【0023】本実施の形態の半導体基板1によれば、N
型不純物が含まれていると共に、鉄汚染評価を行うため
のホウ素が上記N型不純物よりも低濃度に含まれてお
り、SPV法によって鉄汚染評価を行うことができるも
のである。
According to the semiconductor substrate 1 of this embodiment, N
In addition to containing the type impurities, boron for performing the iron contamination evaluation is contained at a lower concentration than the N-type impurities, and the iron contamination evaluation can be performed by the SPV method.

【0024】すなわち、半導体基板1そのものまたは半
導体基板1を用いて例えば半導体集積回路装置を製造す
るウエハ処理工程において、大気中の鉄などの重金属ま
たは酸化シリコン膜をCVD法により形成するなどのウ
エハ処理中に、重金属の汚染が発生し、特に鉄が半導体
基板1に侵入する場合があり、その鉄汚染により半導体
集積回路装置における半導体素子の電気的特性の低下の
原因となる。しかしながら、本実施の形態の半導体基板
1は鉄汚染評価ができるホウ素が含まれていることによ
って、半導体基板1に含まれているFe−Bペアがつく
る浅いドナー準位を利用して鉄汚染評価を行うことがで
きる。
That is, in the wafer processing step of manufacturing the semiconductor substrate 1 itself or a semiconductor integrated circuit device using the semiconductor substrate 1, a wafer processing such as forming a heavy metal such as iron in the atmosphere or a silicon oxide film by the CVD method. In some cases, heavy metal may be contaminated therein, and iron may particularly infiltrate into the semiconductor substrate 1. The iron contamination may cause deterioration in electrical characteristics of semiconductor elements in the semiconductor integrated circuit device. However, since the semiconductor substrate 1 of the present embodiment contains boron that can be used for iron contamination evaluation, the shallow donor level created by the Fe—B pair contained in the semiconductor substrate 1 is used to evaluate iron contamination. It can be performed.

【0025】その結果、本実施の形態の半導体基板1に
よれば、SPV法によって鉄汚染評価を行うことができ
るので、鉄汚染評価のためのpn接合形成が不要である
と共に半導体基板1の破壊などの悪影響が防止できる。
また、鉄汚染評価によるQCや鉄汚染評価による早期不
良対策ができ、半導体集積回路装置などの製品の製造歩
留りを向上させることができる。
As a result, according to the semiconductor substrate 1 of the present embodiment, since the iron contamination evaluation can be performed by the SPV method, it is not necessary to form a pn junction for the iron contamination evaluation and the semiconductor substrate 1 is destroyed. The adverse effects such as can be prevented.
In addition, QC based on the iron contamination evaluation and early failure countermeasures based on the iron contamination evaluation can be taken, and the manufacturing yield of products such as semiconductor integrated circuit devices can be improved.

【0026】(実施の形態2)図3は、本発明の他の実
施の形態である半導体基板を有するSOI(Siliconon
Insulator)基体を示す断面図である。図3を用いて、
本実施の形態の半導体基板を有するSOI基体について
説明する。
(Embodiment 2) FIG. 3 shows an SOI (Siliconon) having a semiconductor substrate according to another embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows an (Insulator) base | substrate. Using FIG.
An SOI substrate having the semiconductor substrate of this embodiment will be described.

【0027】本実施の形態のSOI基体4は、ベース用
の半導体基板5の上に絶縁膜6を介在させて1μm程度
の素子形成用の半導体基板7が形成されているものであ
り、十分な機械的強度をもたせるために、ベース用の半
導体基板5を使用して数百μmの厚さを有するウエハ状
のものとしており、ベース用の半導体基板5および素子
形成用の半導体基板7はシリコン単結晶を材料としてい
るものである。
The SOI substrate 4 of the present embodiment has a semiconductor substrate 7 for forming an element of about 1 μm formed on the base semiconductor substrate 5 with the insulating film 6 interposed therebetween, which is sufficient. In order to have mechanical strength, the base semiconductor substrate 5 is used to form a wafer having a thickness of several hundred μm, and the base semiconductor substrate 5 and the element forming semiconductor substrate 7 are made of silicon. It is made from crystals.

【0028】また、本実施の形態の半導体基板5および
半導体基板7は、N型不純物としてリンが含まれてお
り、そのリン濃度2は1×1016個/cm3 である。さ
らに、本実施の形態の半導体基板5および半導体基板7
は、鉄汚染評価を行うためのホウ素が含まれており、そ
のホウ素濃度は1×1014個/cm3 である。
Further, the semiconductor substrate 5 and the semiconductor substrate 7 of the present embodiment contain phosphorus as an N-type impurity, and the phosphorus concentration 2 is 1 × 10 16 pieces / cm 3 . Furthermore, the semiconductor substrate 5 and the semiconductor substrate 7 of the present embodiment
Contains boron for the evaluation of iron pollution, and the boron concentration is 1 × 10 14 / cm 3 .

【0029】なお、本実施の形態の半導体基板5および
半導体基板7は、N型不純物としてリンが使用されてい
るが、例えばヒ素などのN型不純物を使用した態様とす
ることができる。
Although phosphorus is used as the N-type impurity in the semiconductor substrate 5 and the semiconductor substrate 7 of the present embodiment, an N-type impurity such as arsenic may be used.

【0030】また、本実施の形態の半導体基板5および
半導体基板7は、N型不純物としてのリン濃度は1×1
16個/cm3 であり、ホウ素濃度は1×1014個/c
3であり、リン濃度よりもホウ素濃度は2桁少ない濃
度であるが、本発明者の実験結果によれば、ホウ素の濃
度は、半導体基板5および半導体基板7のN型不純物の
濃度より1〜2桁少ない濃度であればよいことが判明し
ている。
Further, the semiconductor substrate 5 and the semiconductor substrate 7 of the present embodiment have a phosphorus concentration of 1 × 1 as an N-type impurity.
0 16 pieces / cm 3 and the boron concentration is 1 × 10 14 pieces / c
m 3 and the boron concentration is two orders of magnitude lower than the phosphorus concentration, but according to the experimental results of the present inventor, the boron concentration is 1 concentration lower than the N-type impurity concentration of the semiconductor substrate 5 and the semiconductor substrate 7. It has been found that a concentration of ~ 2 orders of magnitude lower is sufficient.

【0031】本実施の形態の半導体基板を有するSOI
基体4によれば、半導体基板5および半導体基板7はN
型不純物が含まれており、鉄汚染評価を行うためのホウ
素が上記N型不純物よりも低濃度にそれらの半導体基板
5,7に含まれているので、SPV法によって鉄汚染評
価を行うことができる。
SOI having the semiconductor substrate of this embodiment
According to the base 4, the semiconductor substrate 5 and the semiconductor substrate 7 are N
Type impurities are contained, and boron for performing iron contamination evaluation is contained in these semiconductor substrates 5 and 7 in a concentration lower than that of the N type impurities. Therefore, iron contamination evaluation can be performed by the SPV method. it can.

【0032】また、本実施の形態の半導体基板を有する
SOI基体4によれば、ベース用の半導体基板5には鉄
汚染評価のためのホウ素が含まれていることによって、
SOI基体4のベース用の半導体基板5における鉄汚染
の定量化が実製品レベルで評価できるので、QCを向上
させることができる。
Further, according to the SOI substrate 4 having the semiconductor substrate of the present embodiment, since the base semiconductor substrate 5 contains boron for iron contamination evaluation,
Since the quantification of iron contamination in the semiconductor substrate 5 for the base of the SOI substrate 4 can be evaluated at the actual product level, the QC can be improved.

【0033】その結果、本実施の形態の半導体基板を有
するSOI基体4によれば、SPV法によって鉄汚染評
価を行うことができるので、ベース用の半導体基板5お
よび素子形成用の半導体基板7に鉄汚染評価のためのp
n接合形成が不要であると共に、それらの半導体基板
5,7の破壊などの悪影響が防止できる。また、鉄汚染
評価によるQCや鉄汚染評価による早期不良対策がで
き、半導体集積回路装置などの製品の製造歩留りを向上
させることができる。
As a result, according to the SOI substrate 4 having the semiconductor substrate of the present embodiment, the iron contamination evaluation can be performed by the SPV method, so that the semiconductor substrate 5 for base and the semiconductor substrate 7 for element formation can be used. P for evaluating iron pollution
It is not necessary to form an n-junction and it is possible to prevent adverse effects such as destruction of the semiconductor substrates 5 and 7. In addition, QC based on the iron contamination evaluation and early failure countermeasures based on the iron contamination evaluation can be taken, and the manufacturing yield of products such as semiconductor integrated circuit devices can be improved.

【0034】なお、本実施の形態の半導体基板を有する
SOI基体4は、ベース用の半導体基板5および素子形
成用の半導体基板7の両方に鉄汚染評価のためのホウ素
が含まれているものであるが、ベース用の半導体基板5
または素子形成用の半導体基板7のいずれか一方にのみ
鉄汚染評価のためのホウ素が含まれている態様とするこ
とができる。
In the SOI substrate 4 having the semiconductor substrate of this embodiment, both the base semiconductor substrate 5 and the element forming semiconductor substrate 7 contain boron for iron contamination evaluation. There is a semiconductor substrate 5 for the base
Alternatively, it is possible to adopt a mode in which only one of the semiconductor substrates 7 for element formation contains boron for iron contamination evaluation.

【0035】(実施の形態3)図4〜図9は、本発明の
他の実施の形態である半導体基板を用いた半導体集積回
路装置の製造工程を示す概略断面図である。同図を用い
て、本実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法につ
いて説明する。
(Third Embodiment) FIGS. 4 to 9 are schematic cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device using a semiconductor substrate according to another embodiment of the present invention. The method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0036】まず、前述した実施の形態1の半導体基板
1を用意し、SPV法によって鉄汚染評価を行い、鉄汚
染が評価基準よりも少ない半導体基板1を選定する。そ
の後、選定された半導体基板1の表面の選択的な領域で
ある素子分離領域に熱酸化処理を用いて酸化シリコン膜
からなるフィールド絶縁膜8を形成する。なお、図示を
省略しているがフィールド絶縁膜8の下に反転防止用の
チャネルストッパー膜を形成している(図4)。
First, the semiconductor substrate 1 of the first embodiment described above is prepared, iron contamination is evaluated by the SPV method, and the semiconductor substrate 1 having less iron contamination than the evaluation standard is selected. Then, a field insulating film 8 made of a silicon oxide film is formed in the element isolation region, which is a selective region on the surface of the selected semiconductor substrate 1, by using a thermal oxidation process. Although not shown, a channel stopper film for preventing inversion is formed under the field insulating film 8 (FIG. 4).

【0037】次に、前述した製造工程において、SPV
法によって半導体基板1の鉄汚染評価を行い、鉄汚染が
評価基準よりも大きい場合には、製造工程を見直して鉄
汚染を低減する作業などを行い、鉄汚染によって製造歩
留りが低下するのを防止している。また、後述する種々
の製造工程において、SPV法によって半導体基板1の
鉄汚染評価を必要に応じて行い、鉄汚染が評価基準より
も大きい場合には、製造工程を見直して鉄汚染を低減す
る作業などを行い、その後に後工程を行い、鉄汚染によ
って製造歩留りが低下するのを防止している。
Next, in the manufacturing process described above, SPV is used.
The iron contamination of the semiconductor substrate 1 is evaluated by the method, and if the iron contamination is larger than the evaluation standard, the manufacturing process is reviewed to reduce the iron contamination, and the production yield is prevented from decreasing due to the iron contamination. are doing. Further, in various manufacturing processes described later, the iron contamination evaluation of the semiconductor substrate 1 is performed by the SPV method as needed, and when the iron contamination is larger than the evaluation standard, the manufacturing process is reviewed to reduce the iron contamination. After that, the post-process is performed to prevent the production yield from being lowered due to iron contamination.

【0038】次に、フィールド絶縁膜8によって囲まれ
た活性領域に酸化シリコンからなるゲート絶縁膜9を形
成し、このゲート絶縁膜9の上に多結晶シリコンからな
るゲート電極10をCVD装置を使用して形成する。ゲ
ート電極10は、半導体基板1の上に多結晶シリコン膜
および酸化シリコン膜からなる絶縁膜11を順次堆積
し、これらを順次エッチングして形成する。その後、ゲ
ート電極10の側壁に酸化シリコン膜からなるサイドウ
ォール絶縁膜12を形成する。次に、半導体基板1にホ
ウ素などのP型不純物をイオン注入してソースおよびド
レインとなるP型の半導体領域13を形成する(図
5)。
Next, a gate insulating film 9 made of silicon oxide is formed in the active region surrounded by the field insulating film 8, and a gate electrode 10 made of polycrystalline silicon is formed on the gate insulating film 9 by using a CVD apparatus. To form. The gate electrode 10 is formed by sequentially depositing an insulating film 11 made of a polycrystalline silicon film and a silicon oxide film on the semiconductor substrate 1 and sequentially etching these. After that, the sidewall insulating film 12 made of a silicon oxide film is formed on the sidewall of the gate electrode 10. Next, P-type impurities such as boron are ion-implanted into the semiconductor substrate 1 to form P-type semiconductor regions 13 serving as a source and a drain (FIG. 5).

【0039】その後、半導体基板1の上に酸化シリコン
膜などからなる絶縁膜14を形成した後、その選択的な
領域にコンタクトホールを形成し、その領域にコンタク
ト電極15を形成する(図6)。
After that, an insulating film 14 made of a silicon oxide film or the like is formed on the semiconductor substrate 1, a contact hole is formed in the selective region, and a contact electrode 15 is formed in that region (FIG. 6). .

【0040】次に、半導体基板1の上に酸化シリコン膜
などからなる絶縁膜16を形成した後、その選択的な領
域にスルーホールを形成する(図7)。
Next, after the insulating film 16 made of a silicon oxide film or the like is formed on the semiconductor substrate 1, through holes are formed in the selective regions (FIG. 7).

【0041】前述した半導体集積回路装置の製造工程
は、半導体基板1にpチャネルMOSFETを形成した
形態であるが、半導体基板1にpチャネルMOSFET
以外のnチャネルMOSFET、バイポーラトランジス
タ、容量素子などの種々の半導体素子を形成した態様を
採用することができる。
In the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device described above, the p-channel MOSFET is formed on the semiconductor substrate 1, but the p-channel MOSFET is formed on the semiconductor substrate 1.
It is possible to adopt a mode in which various semiconductor elements such as n-channel MOSFETs, bipolar transistors, and capacitive elements other than the above are formed.

【0042】次に、半導体基板1の上にチタンからなる
バリアメタル膜17をスパッタリング法を使用して形成
した後、バリアメタル膜17の表面にアルミニウムから
なる金属膜18をスパッタリング法を使用して形成す
る。その後、金属膜18の上にチタンからなるバリアメ
タル膜19をスパッタリング法を使用して形成する。こ
の場合、バリアメタル膜17およびバリアメタル膜19
は、チタン、タングステン、モリブデンまたはTiWな
どの合金を使用した高融点金属膜の態様とすることがで
きる。また、金属膜18は、銅または金などを使用した
金属膜の態様とすることができる(図8)。
Next, after the barrier metal film 17 made of titanium is formed on the semiconductor substrate 1 by the sputtering method, the metal film 18 made of aluminum is formed on the surface of the barrier metal film 17 by the sputtering method. Form. After that, a barrier metal film 19 made of titanium is formed on the metal film 18 by using a sputtering method. In this case, the barrier metal film 17 and the barrier metal film 19
May be in the form of a refractory metal film using an alloy such as titanium, tungsten, molybdenum or TiW. Further, the metal film 18 may be in the form of a metal film using copper or gold (FIG. 8).

【0043】その後、フォトリソグラフィ技術および選
択エッチング技術を使用して配線層としてのバリアメタ
ル膜17/金属膜18/バリアメタル膜19の不要な個
所を取り除いて配線パターンを形成する(図9)。次
に、必要に応じて多層配線層を形成した後、パッシベー
ション膜(図示を省略)を形成することにより、半導体
集積回路装置の製造工程を終了する。
After that, an unnecessary portion of the barrier metal film 17 / metal film 18 / barrier metal film 19 as a wiring layer is removed by using a photolithography technique and a selective etching technique to form a wiring pattern (FIG. 9). Next, after a multilayer wiring layer is formed as necessary, a passivation film (not shown) is formed, thereby completing the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device.

【0044】本実施の形態の半導体集積回路装置の製造
方法によれば、前述した実施の形態1の半導体基板1を
使用していることにより、種々の製造工程においてSP
V法によって鉄汚染評価を必要に応じて行うことができ
るので、鉄汚染が評価基準よりも大きい場合には、製造
工程を見直して鉄汚染を低減する作業などを行い、鉄汚
染によって製造歩留りが低下するのを防止することがで
きる。
According to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, since the semiconductor substrate 1 of the first embodiment described above is used, SP can be used in various manufacturing steps.
Since the iron pollution evaluation can be performed by the V method as needed, when the iron pollution is larger than the evaluation standard, the manufacturing process is reviewed to reduce the iron pollution, and the manufacturing yield is increased by the iron pollution. It is possible to prevent the deterioration.

【0045】本実施の形態の半導体集積回路装置の製造
方法によれば、前述した実施の形態1の半導体基板1を
使用していることにより、SPV法によって鉄汚染評価
を行うことができるので、半導体基板1に鉄汚染評価の
ためのpn接合形成が不要であると共に半導体基板1の
破壊などの悪影響が防止できる。また、鉄汚染評価によ
るQCや鉄汚染評価による早期不良対策ができ、半導体
集積回路装置の製造歩留りを向上させることができる。
According to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, since the semiconductor substrate 1 of the first embodiment described above is used, the iron contamination evaluation can be performed by the SPV method. It is not necessary to form a pn junction for evaluating iron contamination on the semiconductor substrate 1, and it is possible to prevent adverse effects such as breakage of the semiconductor substrate 1. Further, QC based on the iron contamination evaluation and early failure countermeasures based on the iron contamination evaluation can be taken, and the manufacturing yield of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【0046】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0047】例えば、前述した実施の形態3の半導体集
積回路装置の製造方法は、実施の形態1の半導体基板1
を使用したものであるが、実施の形態2のSOI基体4
を使用した半導体集積回路装置などの半導体装置の製造
方法に適用できる。
For example, the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment described above is similar to the semiconductor substrate 1 according to the first embodiment.
The SOI substrate 4 according to the second embodiment
It can be applied to a method of manufacturing a semiconductor device such as a semiconductor integrated circuit device using the.

【0048】[0048]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0049】(1).本発明の半導体基板によれば、N
型不純物が含まれていると共に、鉄汚染評価を行うため
のホウ素が上記N型不純物よりも低濃度に含まれてお
り、SPV法によって鉄汚染評価を行うことができる。
(1). According to the semiconductor substrate of the present invention, N
Type impurities are contained, and boron for iron contamination evaluation is contained in a lower concentration than the N type impurities, and iron contamination evaluation can be performed by the SPV method.

【0050】(2).本発明の半導体基板を有するSO
I基体によれば、ベース用の半導体基板および素子形成
用の半導体基板はN型不純物が含まれていると共に、鉄
汚染評価を行うためのホウ素が上記N型不純物よりも低
濃度に含まれており、SPV法によって鉄汚染評価を行
うことができる。
(2). SO having semiconductor substrate of the present invention
According to the I substrate, the semiconductor substrate for base and the semiconductor substrate for element formation contain N-type impurities, and boron for iron contamination evaluation is contained at a lower concentration than the N-type impurities. Therefore, iron contamination can be evaluated by the SPV method.

【0051】また、本発明の半導体基板を有するSOI
基体によれば、ベース用の半導体基板には鉄汚染評価の
ためのホウ素が含まれていることによって、SOI基体
のベース用の半導体基板における鉄汚染の定量化が実製
品レベルで評価できるので、QCを向上させることがで
きる。
An SOI having the semiconductor substrate of the present invention
According to the substrate, since the semiconductor substrate for base contains boron for iron contamination evaluation, the quantification of iron contamination in the semiconductor substrate for base of the SOI substrate can be evaluated at the actual product level. QC can be improved.

【0052】その結果、本実施の形態の半導体基板を有
するSOI基体によれば、SPV法によって鉄汚染評価
を行うことができるので、ベース用の半導体基板および
素子形成用の半導体基板に鉄汚染評価のためのpn接合
形成が不要であると共にそれらの半導体基板の破壊など
の悪影響が防止できる。また、鉄汚染評価によるQCや
鉄汚染評価による早期不良対策ができ、半導体集積回路
装置などの製品の製造歩留りを向上させることができ
る。
As a result, according to the SOI substrate having the semiconductor substrate of the present embodiment, the iron contamination evaluation can be performed by the SPV method. Therefore, the iron contamination evaluation is performed on the base semiconductor substrate and the element forming semiconductor substrate. It is not necessary to form a pn junction for the purpose of protecting the semiconductor substrate from being adversely affected. In addition, QC based on the iron contamination evaluation and early failure countermeasures based on the iron contamination evaluation can be taken, and the manufacturing yield of products such as semiconductor integrated circuit devices can be improved.

【0053】(3).本発明の半導体基板を用いた半導
体集積回路装置の製造方法によれば、種々の製造工程に
おいてSPV法によって鉄汚染評価を必要に応じて行う
ことができるので、鉄汚染が評価基準よりも大きい場合
には、製造工程を見直して鉄汚染を低減する作業などを
行い、鉄汚染によって製造歩留りが低下するのを防止す
ることができる。
(3). According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device using the semiconductor substrate of the present invention, the iron contamination evaluation can be performed by the SPV method in various manufacturing steps as needed, so that the iron contamination is larger than the evaluation standard. First, it is possible to prevent the production yield from decreasing due to iron pollution by reviewing the manufacturing process and reducing iron pollution.

【0054】(4).本発明の半導体基板を用いた半導
体集積回路装置の製造方法によれば、種々の製造工程に
おいてSPV法によって鉄汚染評価を行うことができる
ので、半導体基板に鉄汚染評価のためのpn接合形成が
不要であると共に、半導体基板の破壊などの悪影響が防
止できる。また、鉄汚染評価によるQCや鉄汚染評価に
よる早期不良対策ができ、半導体集積回路装置の製造歩
留りを向上させることができる。
(4). According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device using a semiconductor substrate of the present invention, it is possible to evaluate iron contamination by the SPV method in various manufacturing steps. Therefore, it is possible to form a pn junction for evaluating iron contamination on a semiconductor substrate. In addition to being unnecessary, it is possible to prevent adverse effects such as breakage of the semiconductor substrate. Further, QC based on the iron contamination evaluation and early failure countermeasures based on the iron contamination evaluation can be taken, and the manufacturing yield of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

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

【図1】本発明の一実施の形態である半導体基板を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1における半導体基板における不純物濃度分
布を示すグラフ図である。
FIG. 2 is a graph showing an impurity concentration distribution in the semiconductor substrate in FIG.

【図3】本発明の他の実施の形態である半導体基板を有
するSOI基体を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an SOI base having a semiconductor substrate according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施の形態である半導体基板を用
いた半導体集積回路装置の製造工程を示す概略断面図で
ある。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device using a semiconductor substrate according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施の形態である半導体基板を用
いた半導体集積回路装置の製造工程を示す概略断面図で
ある。
FIG. 5 is a schematic cross sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device using a semiconductor substrate according to another embodiment of the invention.

【図6】本発明の他の実施の形態である半導体基板を用
いた半導体集積回路装置の製造工程を示す概略断面図で
ある。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device using a semiconductor substrate according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施の形態である半導体基板を用
いた半導体集積回路装置の製造工程を示す概略断面図で
ある。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device using a semiconductor substrate according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施の形態である半導体基板を用
いた半導体集積回路装置の製造工程を示す概略断面図で
ある。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device using a semiconductor substrate according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施の形態である半導体基板を用
いた半導体集積回路装置の製造工程を示す概略断面図で
ある。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device using a semiconductor substrate according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 リン濃度 3 ホウ素濃度 4 SOI基体 5 半導体基板 6 絶縁膜 7 半導体基板 8 フィールド絶縁膜 9 ゲート絶縁膜 10 ゲート電極 11 絶縁膜 12 サイドウォール絶縁膜 13 半導体領域 14 絶縁膜 15 コンタクト電極 16 絶縁膜 17 バリアメタル膜 18 金属膜 19 バリアメタル膜 1 semiconductor substrate 2 phosphorus concentration 3 boron concentration 4 SOI substrate 5 semiconductor substrate 6 insulating film 7 semiconductor substrate 8 field insulating film 9 gate insulating film 10 gate electrode 11 insulating film 12 sidewall insulating film 13 semiconductor region 14 insulating film 15 contact electrode 16 Insulating film 17 Barrier metal film 18 Metal film 19 Barrier metal film

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 N型不純物が含まれている半導体基板で
あって、重金属汚染評価を行うためのホウ素が前記N型
不純物よりも低濃度に含まれていることを特徴とする半
導体基板。
1. A semiconductor substrate containing N-type impurities, wherein boron for evaluating heavy metal contamination is contained in a concentration lower than that of the N-type impurities.
【請求項2】 請求項1記載の半導体基板において、前
記半導体基板は、半導体集積回路装置を構成している複
数の半導体素子を形成するための半導体基板であること
を特徴とする半導体基板。
2. The semiconductor substrate according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is a semiconductor substrate for forming a plurality of semiconductor elements forming a semiconductor integrated circuit device.
【請求項3】 請求項1記載の半導体基板において、前
記半導体基板は、SOI基体における半導体素子形成用
の半導体基板であることを特徴とする半導体基板。
3. The semiconductor substrate according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is a semiconductor substrate for forming a semiconductor element on an SOI substrate.
【請求項4】 請求項1または3記載の半導体基板にお
いて、前記半導体基板は、SOI基体におけるベース用
の半導体基板であることを特徴とする半導体基板。
4. The semiconductor substrate according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is a base semiconductor substrate in an SOI substrate.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の半
導体基板において、前記ホウ素の濃度は、前記N型不純
物の濃度より1〜2桁少ないことを特徴とする半導体基
板。
5. The semiconductor substrate according to claim 1, wherein the concentration of boron is less than the concentration of the N-type impurity by 1 to 2 digits.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の半
導体基板の半導体領域に複数の半導体素子を形成する工
程を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
6. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising the step of forming a plurality of semiconductor elements in a semiconductor region of the semiconductor substrate according to claim 1.
【請求項7】 請求項6記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、SPV法によって前記半導体基板の重
金属汚染評価を行う工程を含むことを特徴とする半導体
集積回路装置の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 6, comprising a step of evaluating heavy metal contamination of the semiconductor substrate by an SPV method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006521701A (en) * 2003-03-28 2006-09-21 キューシー ソリューションズ, インコーポレイテッド Real-time and in-line testing of semiconductor wafers
JP2011149735A (en) * 2010-01-19 2011-08-04 Toyota Central R&D Labs Inc Material quality determination device, and method for manufacturing semiconductor integrated circuit

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