JPH10321533A - ウェーハの製造方法、及び半導体装置 - Google Patents
ウェーハの製造方法、及び半導体装置Info
- Publication number
- JPH10321533A JPH10321533A JP15024097A JP15024097A JPH10321533A JP H10321533 A JPH10321533 A JP H10321533A JP 15024097 A JP15024097 A JP 15024097A JP 15024097 A JP15024097 A JP 15024097A JP H10321533 A JPH10321533 A JP H10321533A
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- wafer
- crystal
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マウンドと残留歪がなく、表面が鏡面状態の
ウェハを得ること。 【解決手段】 結晶成長層２の上に生じた結晶の異常成
長によるマウンドを除去した後、気相成長炉中でのガス
エッチングにより、欠陥除去中に発生した残留歪６を除
去し、ウェーハを得、それを用いて半導体装置を得る。
ウェハを得ること。 【解決手段】 結晶成長層２の上に生じた結晶の異常成
長によるマウンドを除去した後、気相成長炉中でのガス
エッチングにより、欠陥除去中に発生した残留歪６を除
去し、ウェーハを得、それを用いて半導体装置を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関
し、特に半導体装置の基板に用いて好適なウェーハに関
するものである。
し、特に半導体装置の基板に用いて好適なウェーハに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、厚膜の結晶成長においては、特に
結晶の異常成長である、いわゆるマウンド等、悪性欠陥
の発生する確率が高く、そのマウンドを除去する方法と
して、機械的に圧力を加え破壊する方法、局部的に研磨
する方法等がある。研磨後は、一般的には腐食液である
硫酸過酸化水素水、塩酸過酸化水素水、アンモニア過酸
化水素水、希弗酸等の薬液による洗浄後、純水で最終洗
浄を行うのが、従来の方法である。
結晶の異常成長である、いわゆるマウンド等、悪性欠陥
の発生する確率が高く、そのマウンドを除去する方法と
して、機械的に圧力を加え破壊する方法、局部的に研磨
する方法等がある。研磨後は、一般的には腐食液である
硫酸過酸化水素水、塩酸過酸化水素水、アンモニア過酸
化水素水、希弗酸等の薬液による洗浄後、純水で最終洗
浄を行うのが、従来の方法である。
【０００３】特に、厚膜のシリコン結晶成長において、
２０μｍ以上成長させると、マウンド等、悪性欠陥の発
生する確率が高くなる。
２０μｍ以上成長させると、マウンド等、悪性欠陥の発
生する確率が高くなる。
【０００４】図３は、マウンドが発生したウェーハを示
す図である。ウェーハ１０上に成長させた結晶成長層２
の上にマウンド３が発生している。マウンドの直径は、
膜厚の２倍程度であるが、時には、膜厚の２倍以上に及
ぶこともある。マウンド発生の原因として、例えば、 Ｈ2ガス、ＨＣｌガス、ＳｉＣｌ4ガス中の異分子、不
純物、微粒子等、ガスの問題、 反応室を形成している石英部品内面に付着した塵や堆
積物の問題、 ガス制御系や反応室内部のステンレス部品から出る錆
等の微粒子の問題、がある。
す図である。ウェーハ１０上に成長させた結晶成長層２
の上にマウンド３が発生している。マウンドの直径は、
膜厚の２倍程度であるが、時には、膜厚の２倍以上に及
ぶこともある。マウンド発生の原因として、例えば、 Ｈ2ガス、ＨＣｌガス、ＳｉＣｌ4ガス中の異分子、不
純物、微粒子等、ガスの問題、 反応室を形成している石英部品内面に付着した塵や堆
積物の問題、 ガス制御系や反応室内部のステンレス部品から出る錆
等の微粒子の問題、がある。
【０００５】それら原因物質が異物としてウェーハ上に
ガスの流れに伴って付着すると、それが核となり、異常
成長するのが、マウンドと称する欠陥である。このマウ
ンドは、直径が大きいため、回路焼付けに伴うコンタク
ト露光時、マスクにマウンドがあたり、傷が形成され、
結果としては、不良率の大幅な増加につながる。
ガスの流れに伴って付着すると、それが核となり、異常
成長するのが、マウンドと称する欠陥である。このマウ
ンドは、直径が大きいため、回路焼付けに伴うコンタク
ト露光時、マスクにマウンドがあたり、傷が形成され、
結果としては、不良率の大幅な増加につながる。
【０００６】そこで、マウンドを破壊する専用の機械等
でウェーハ面を平らにすることが必要になる。従来は、
前述したように、破壊又は研磨後に、薬液による洗浄処
理後、純水で最終洗浄を行うのが一般的であった。
でウェーハ面を平らにすることが必要になる。従来は、
前述したように、破壊又は研磨後に、薬液による洗浄処
理後、純水で最終洗浄を行うのが一般的であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方法では、マウンド破壊部分及びその周囲に（残留）歪
が残ったままになっており、そのため、マウンドを破壊
した部分とその周辺のデバイスは、リーク電流が多くな
ったり、ショート状態だったりすることがよくあり、後
工程でのデバイス形成時、不良発生の原因となる。
方法では、マウンド破壊部分及びその周囲に（残留）歪
が残ったままになっており、そのため、マウンドを破壊
した部分とその周辺のデバイスは、リーク電流が多くな
ったり、ショート状態だったりすることがよくあり、後
工程でのデバイス形成時、不良発生の原因となる。
【０００８】又、必要に応じて、マウンド破壊時の（残
留）歪除去、あるいはマウンド破壊時の微粒子除去のた
め、弗酸と硝酸の混合液による化学エッチングを行うこ
ともあった。この場合には、ウェーハの鏡面状態が失わ
れ、微粒子が付着しやすくなり、結果として、全体の良
品率は、改善されない。
留）歪除去、あるいはマウンド破壊時の微粒子除去のた
め、弗酸と硝酸の混合液による化学エッチングを行うこ
ともあった。この場合には、ウェーハの鏡面状態が失わ
れ、微粒子が付着しやすくなり、結果として、全体の良
品率は、改善されない。
【０００９】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、マウンドと（残留）歪がなく、表面が鏡面状態のウ
ェハを効率良く得ることができるウェーハの製造方法、
及び高品質な半導体装置を得ることである。
は、マウンドと（残留）歪がなく、表面が鏡面状態のウ
ェハを効率良く得ることができるウェーハの製造方法、
及び高品質な半導体装置を得ることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】発明者は、従来の通りマ
ウンドを物理的に除去後、上述の洗浄を経て再び気相成
長炉中で５〜１０μｍのガスエッチングを行うと、マウ
ンドを破壊した部分には変化は見られないが、少なくと
も、その周辺のデバイスには、リーク電流の増加は見ら
れず、他部分と同程度の良品率になっていることを見い
出した。
ウンドを物理的に除去後、上述の洗浄を経て再び気相成
長炉中で５〜１０μｍのガスエッチングを行うと、マウ
ンドを破壊した部分には変化は見られないが、少なくと
も、その周辺のデバイスには、リーク電流の増加は見ら
れず、他部分と同程度の良品率になっていることを見い
出した。
【００１１】この解釈として、マウンド破壊時に入る歪
を除去した効果として説明ができる。そうであるなら
ば、ガスエッチングの代わりに化学エッチングでも、歪
除去は可能だが、化学エッチングではウェーハの鏡面状
態が失われ、微粒子が付着しやすくなり、結果として、
全体の良品率は、改善されないことがわかった。
を除去した効果として説明ができる。そうであるなら
ば、ガスエッチングの代わりに化学エッチングでも、歪
除去は可能だが、化学エッチングではウェーハの鏡面状
態が失われ、微粒子が付着しやすくなり、結果として、
全体の良品率は、改善されないことがわかった。
【００１２】そこで、上記課題を解決するための、本発
明のウェーハの欠陥除去方法は、結晶成長で生じた結晶
の異常成長による欠陥を除去した後、気相成長炉中のガ
スエッチングにより、前記欠陥除去中に発生した（残
留）歪を除去するウェーハの製造方法である。
明のウェーハの欠陥除去方法は、結晶成長で生じた結晶
の異常成長による欠陥を除去した後、気相成長炉中のガ
スエッチングにより、前記欠陥除去中に発生した（残
留）歪を除去するウェーハの製造方法である。
【００１３】すなわち、ウェーハ上のマウンドを破壊し
た後の（残留）歪除去と表面清浄化を鏡面状態に保った
まま行うことである。
た後の（残留）歪除去と表面清浄化を鏡面状態に保った
まま行うことである。
【００１４】また、本発明は、前記結晶の異常成長は、
気相成長工程中に生じたものである上記のウェーハの製
造方法である。
気相成長工程中に生じたものである上記のウェーハの製
造方法である。
【００１５】また、本発明は、前記結晶の異常成長は、
液相成長工程中に生じたものである上記のウェーハの製
造方法である。
液相成長工程中に生じたものである上記のウェーハの製
造方法である。
【００１６】また、本発明は、前記欠陥の除去は物理的
方法によるものであることを特徴とする上記のウェーハ
の製造方法である。
方法によるものであることを特徴とする上記のウェーハ
の製造方法である。
【００１７】また、本発明は、上記の方法によって得ら
れたウェーハを用いた半導体装置である。
れたウェーハを用いた半導体装置である。
【００１８】
【実施例】本発明による、ウェーハの製造方法を図を参
照して説明する。
照して説明する。
【００１９】図３に示すように、厚さ０.４５ｍｍ、直
径１２５ｍｍのシリコン製のウェーハ１０上に、気相成
長によって、厚さ３０μｍの結晶成長層２を成長させた
ところ、結晶成長層２の上に、直径が約１００μｍのマ
ウンド３が発生した。そこで、部分研磨により、マウン
ド３を除去したが、マウンド除去によって、図２に示す
ように、窪み４と（残留）歪５が残った。
径１２５ｍｍのシリコン製のウェーハ１０上に、気相成
長によって、厚さ３０μｍの結晶成長層２を成長させた
ところ、結晶成長層２の上に、直径が約１００μｍのマ
ウンド３が発生した。そこで、部分研磨により、マウン
ド３を除去したが、マウンド除去によって、図２に示す
ように、窪み４と（残留）歪５が残った。
【００２０】この時の研磨代は約５μｍであり、窪み４
の深さも約５μｍであった。
の深さも約５μｍであった。
【００２１】次いで、マウンドを除去したウェーハを気
相成長炉中に格納し、該気相成長炉中に水素と塩化水素
の混合ガスを流し、約１１８０℃で７分間ガスエッチン
グした。この時の、水素と塩化水素の比率はＨ2ガス１
００ｌ／ｍｉｎ中に塩化水素２ｌ／ｍｉｎ程度である。
相成長炉中に格納し、該気相成長炉中に水素と塩化水素
の混合ガスを流し、約１１８０℃で７分間ガスエッチン
グした。この時の、水素と塩化水素の比率はＨ2ガス１
００ｌ／ｍｉｎ中に塩化水素２ｌ／ｍｉｎ程度である。
【００２２】上記のようにして、シリコンの単結晶成長
層表面を１７μｍ削った。同時に、マウンド除去時に形
成された（残留）歪６は除去された（図１）。この時、
ウェーハ表面は、鏡面状態を保ったままであり、気相反
応炉から出したウェーハ表面は、滑らかな歪のない鏡面
であった。
層表面を１７μｍ削った。同時に、マウンド除去時に形
成された（残留）歪６は除去された（図１）。この時、
ウェーハ表面は、鏡面状態を保ったままであり、気相反
応炉から出したウェーハ表面は、滑らかな歪のない鏡面
であった。
【００２３】結晶成長法により、厚い単結晶層を形成す
る場合、マウンドの発生は、一定の確率で避けられない
が、マウンドを物理的に除去した後、ウェーハをガスエ
ッチングによって表面処理し、歪のない鏡面を持ったウ
ェーハを得た。
る場合、マウンドの発生は、一定の確率で避けられない
が、マウンドを物理的に除去した後、ウェーハをガスエ
ッチングによって表面処理し、歪のない鏡面を持ったウ
ェーハを得た。
【００２４】上記のようにして得られたウェーハを用い
て、半導体装置を製造したところ、半導体装置の良品率
は大幅に向上した。
て、半導体装置を製造したところ、半導体装置の良品率
は大幅に向上した。
【００２５】本実施例では、シリコンウェーハを用いて
説明したが、他のウェーハであっても、その効果に変わ
りはない。
説明したが、他のウェーハであっても、その効果に変わ
りはない。
【００２６】また、結晶の異常成長は、液相工程中に発
生したものであっても、その効果に変わりはなかった。
生したものであっても、その効果に変わりはなかった。
【００２７】又、マウンド除去方法として、局部的に圧
力を加え、マウンドを破壊して、除去しても、その効果
に変わりはなかった。
力を加え、マウンドを破壊して、除去しても、その効果
に変わりはなかった。
【００２８】又、Ｎ型でもＰ型でも、どちらでも適用で
きることは、原理的に明らかである。
きることは、原理的に明らかである。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、マウンドと（残留）歪
がなく、表面が鏡面状態のウェハを得るとともに、良品
率のよい半導体装置を得ることが出来る。
がなく、表面が鏡面状態のウェハを得るとともに、良品
率のよい半導体装置を得ることが出来る。
【図１】本発明により（残留）歪を除去したウェーハを
示す説明図。
示す説明図。
【図２】異常成長欠陥であるマウンドを除去したウェー
ハを示す説明図。
ハを示す説明図。
【図３】マウンドが発生したウェーハを示す説明図。
１ 結晶成長層表面 ２ 結晶成長層 ３ マウンド ４ 窪み ５ （マウンド除去による残留）歪 ６ （ガスエッチングで除去した残留）歪 １０ ウェーハ
Claims (5)
- 【請求項１】 結晶成長で生じた結晶の異常成長による
欠陥を除去した後、気相成長炉中のガスエッチングによ
り、欠陥除去により生じた（残留）歪を除去することを
特徴とするウェーハの製造方法。 - 【請求項２】 上記結晶成長は、気相成長法によること
を特徴とする請求項１記載のウェーハの製造方法。 - 【請求項３】 上記結晶成長は、液相成長法によること
を特徴とする請求項１記載のウェーハの製造方法。 - 【請求項４】 前記欠陥は、物理的方法により除去する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
ウェーハの製造方法。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の方
法によって得られたウェーハを用いることを特徴とする
半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15024097A JPH10321533A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | ウェーハの製造方法、及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15024097A JPH10321533A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | ウェーハの製造方法、及び半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10321533A true JPH10321533A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15492635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15024097A Pending JPH10321533A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | ウェーハの製造方法、及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10321533A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002542622A (ja) * | 1999-04-21 | 2002-12-10 | シリコン ジェネシス コーポレイション | エピプロセスを用いたｓｏｉ基板の表面仕上げ |
| US7393700B2 (en) | 2004-08-23 | 2008-07-01 | Samsung Electronic Co., Ltd. | Low temperature methods of etching semiconductor substrates |
| JP2010093233A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Soi Tec Silicon On Insulator Technologies | 補剛材の適用によるひずみ材料層の緩和 |
| WO2017146879A1 (en) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | Applied Materials, Inc. | Method for inter-chamber process |
-
1997
- 1997-05-22 JP JP15024097A patent/JPH10321533A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002542622A (ja) * | 1999-04-21 | 2002-12-10 | シリコン ジェネシス コーポレイション | エピプロセスを用いたｓｏｉ基板の表面仕上げ |
| US7393700B2 (en) | 2004-08-23 | 2008-07-01 | Samsung Electronic Co., Ltd. | Low temperature methods of etching semiconductor substrates |
| JP2010093233A (ja) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Soi Tec Silicon On Insulator Technologies | 補剛材の適用によるひずみ材料層の緩和 |
| WO2017146879A1 (en) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | Applied Materials, Inc. | Method for inter-chamber process |
| US10043666B2 (en) | 2016-02-26 | 2018-08-07 | Applied Materials, Inc. | Method for inter-chamber process |
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