JPS6125214B2 - - Google Patents
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- JPS6125214B2 JPS6125214B2 JP8321079A JP8321079A JPS6125214B2 JP S6125214 B2 JPS6125214 B2 JP S6125214B2 JP 8321079 A JP8321079 A JP 8321079A JP 8321079 A JP8321079 A JP 8321079A JP S6125214 B2 JPS6125214 B2 JP S6125214B2
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体基体の処理方法、特に不純物等
のゲツタリングに好適な方法に関するものであ
る。
のゲツタリングに好適な方法に関するものであ
る。
半導体の特性向上のために行われるゲツタリン
グは、(1)、空格子点、侵入原子又は不純物原子等
による欠陥の除去(2)、この欠陥が集合して出来る
析出物等の集合体の発生防止(3)、上記(1)又は(2)の
欠陥が原因となつて出来る積層欠陥や転位の発生
防止を目的としている。
グは、(1)、空格子点、侵入原子又は不純物原子等
による欠陥の除去(2)、この欠陥が集合して出来る
析出物等の集合体の発生防止(3)、上記(1)又は(2)の
欠陥が原因となつて出来る積層欠陥や転位の発生
防止を目的としている。
従来のゲツタリング法では、半導体ウエハにダ
メージ（損傷領域）を導入した後、或いはダメー
ジを導入すると同時に、少なくとも１回ウエハ全
体を高温にするための熱処理が必要である。従つ
て、格子損傷の導入時にウエハが汚染される上
に、不必要な熱応力がウエハに加わるという欠点
がある。本出願人はこうした問題点を解決するた
めに、レーザービームによるゲツタリング法を特
願昭52−54059号において既に提案している。し
かしこの先願方法においても、レーザービームを
ウエハに照射した後に必ず１回の熱処理が必要で
ある。
メージ（損傷領域）を導入した後、或いはダメー
ジを導入すると同時に、少なくとも１回ウエハ全
体を高温にするための熱処理が必要である。従つ
て、格子損傷の導入時にウエハが汚染される上
に、不必要な熱応力がウエハに加わるという欠点
がある。本出願人はこうした問題点を解決するた
めに、レーザービームによるゲツタリング法を特
願昭52−54059号において既に提案している。し
かしこの先願方法においても、レーザービームを
ウエハに照射した後に必ず１回の熱処理が必要で
ある。
本発明は、上述のような欠陥を是正すべくなさ
れたものであつて、半導体基体の素子形成側の表
面から見た素子形成領域を除く非素子形成領域に
損傷領域を形成する工程と、熱エネルギーを与え
るビームを上記損傷領域及び上記素子形成領域に
局部的に照射する工程とをそれぞれ具備し、上記
損傷領域を用いて上記素子形成領域をゲツタリン
グするようにしたことを特徴とする半導体基体の
処理方法に係るものである。この方法によつて、
局部的に必要な領域のみに熱が加わるために汚染
や熱応力の問題をなくすことができる。
れたものであつて、半導体基体の素子形成側の表
面から見た素子形成領域を除く非素子形成領域に
損傷領域を形成する工程と、熱エネルギーを与え
るビームを上記損傷領域及び上記素子形成領域に
局部的に照射する工程とをそれぞれ具備し、上記
損傷領域を用いて上記素子形成領域をゲツタリン
グするようにしたことを特徴とする半導体基体の
処理方法に係るものである。この方法によつて、
局部的に必要な領域のみに熱が加わるために汚染
や熱応力の問題をなくすことができる。
以下、本発明の実施例を図面に付き述べる。
まず本実施例による方法を第１図及び第２図に
付き原理的に説明する。
付き原理的に説明する。
第１図に示すように、半導体ウエハ１の一表面
の小領域にダメージ領域２を間欠的に形成するた
めに、ビーム径の細いレーザービーム３を照射す
る。次いで第２図に示すように、ダメージ領域２
に不純物原子等を移動させるために、ダメージ領
域２を包含するより広い領域に亘つて、ビーム径
の広いレーザービーム４を照射する。この結果、
レーザービーム４の照射領域５は高温に加熱さ
れ、ゲツタリング作用を受けることになる。
の小領域にダメージ領域２を間欠的に形成するた
めに、ビーム径の細いレーザービーム３を照射す
る。次いで第２図に示すように、ダメージ領域２
に不純物原子等を移動させるために、ダメージ領
域２を包含するより広い領域に亘つて、ビーム径
の広いレーザービーム４を照射する。この結果、
レーザービーム４の照射領域５は高温に加熱さ
れ、ゲツタリング作用を受けることになる。
この方法を更に詳述すると、第１図において、
半導体ウエハ１又は半導体素子のうちでデバイス
の特性に特に影響を与えない不活性な表面小領
域、すなわち非素子形成領域に対してレーザービ
ーム３を照射し、格子損傷を与える。この損傷領
域は不純物、空格子、侵入原子等を集めるための
領域である。またこの損傷領域はレーザービーム
以外の方法、例えば電子ビーム、イオンビーム等
の局所的にダメージを与えるいかなる方法によつ
ても形成することができる。そして次に、第２図
において、ダメージ領域２より面積の大きいレー
ザービーム４によつてダメージ領域２及びその近
傍の素子形成領域を局部的に加熱する。このとき
加熱されたダメージ領域２はゲツタリング作用を
有し、その近傍の加熱領域５をゲツタリングによ
り清浄化する。なお領域５の加熱には上記レーザ
ービーム以外の熱源、例えば電子ビーム、イオン
ビーム等のように局所的に加熱して熱エネルギー
を与える他のビームを用いることができる。
半導体ウエハ１又は半導体素子のうちでデバイス
の特性に特に影響を与えない不活性な表面小領
域、すなわち非素子形成領域に対してレーザービ
ーム３を照射し、格子損傷を与える。この損傷領
域は不純物、空格子、侵入原子等を集めるための
領域である。またこの損傷領域はレーザービーム
以外の方法、例えば電子ビーム、イオンビーム等
の局所的にダメージを与えるいかなる方法によつ
ても形成することができる。そして次に、第２図
において、ダメージ領域２より面積の大きいレー
ザービーム４によつてダメージ領域２及びその近
傍の素子形成領域を局部的に加熱する。このとき
加熱されたダメージ領域２はゲツタリング作用を
有し、その近傍の加熱領域５をゲツタリングによ
り清浄化する。なお領域５の加熱には上記レーザ
ービーム以外の熱源、例えば電子ビーム、イオン
ビーム等のように局所的に加熱して熱エネルギー
を与える他のビームを用いることができる。
このように、ゲツタリングのためにレーザービ
ーム４を局部的に照射しているので、従来のよう
にウエハに対して不必要に熱応力が加わつたり、
汚染が生じることはない。即ち、レーザービーム
４により必要な領域のみに局部的に熱を加えるの
で、従来のような問題は生じないのである。従つ
て、ICにおける抵抗や容量のトリミングと同様
に、測定しながら素子の局部的なゲツタリング処
理を行うことができる。しかもウエハの処理プロ
セスのうち、どのプロセスにおいてもレーザービ
ーム４によるゲツタリング処理を行える。またレ
ーザービーム３，４の如き熱線ビームはその径を
任意に調節できるから、上記の処理は容易かつ作
業性良く行える。
ーム４を局部的に照射しているので、従来のよう
にウエハに対して不必要に熱応力が加わつたり、
汚染が生じることはない。即ち、レーザービーム
４により必要な領域のみに局部的に熱を加えるの
で、従来のような問題は生じないのである。従つ
て、ICにおける抵抗や容量のトリミングと同様
に、測定しながら素子の局部的なゲツタリング処
理を行うことができる。しかもウエハの処理プロ
セスのうち、どのプロセスにおいてもレーザービ
ーム４によるゲツタリング処理を行える。またレ
ーザービーム３，４の如き熱線ビームはその径を
任意に調節できるから、上記の処理は容易かつ作
業性良く行える。
なおウエハを上記のように処理する場合、ダメ
ージ領域２以外の加熱領域５の適当な位置に所望
の素子を形成できるが、この素子形成部分は欠陥
がなく、清浄化されているから、素子の特性は大
いに改善されることになる。
ージ領域２以外の加熱領域５の適当な位置に所望
の素子を形成できるが、この素子形成部分は欠陥
がなく、清浄化されているから、素子の特性は大
いに改善されることになる。
次に、本実施例による方法を具体的に実施した
例を第３図〜第５図に付き説明する。
例を第３図〜第５図に付き説明する。
まず第３図のように、ボロンをドープしたＰ型
の（001）CZシリコンウエハ（比抵抗３〜５Ω・
cm）を用いて、MOSキヤパシタを作成した。こ
のキヤパシタは、ウエハ１を1000℃、湿潤O2中
で30分間熱酸化し、表面に酸化膜６を1500Åの厚
さに成長させたものである。
の（001）CZシリコンウエハ（比抵抗３〜５Ω・
cm）を用いて、MOSキヤパシタを作成した。こ
のキヤパシタは、ウエハ１を1000℃、湿潤O2中
で30分間熱酸化し、表面に酸化膜６を1500Åの厚
さに成長させたものである。
次いで第４図のように、酸化膜６上からレーザ
ービーム３を線状に照射し、ウエハ１表面に線状
のダメージ領域２を形成した。この際に使用する
レーザービーム３の照射条件は次の通りであつ
た。
ービーム３を線状に照射し、ウエハ１表面に線状
のダメージ領域２を形成した。この際に使用する
レーザービーム３の照射条件は次の通りであつ
た。
レーザー：Nd：YAGレーザー
レーザービーム：出力エネルギー５watt/aveの
シングルモードビーム パルス繰返し周波数：12KHz パルス幅：1.6×10-7sec ビーム径：40μ 但、レーザービーム３は、ウエハ１の上方550
〜600μ離れた所で焦点を結ばせた。
シングルモードビーム パルス繰返し周波数：12KHz パルス幅：1.6×10-7sec ビーム径：40μ 但、レーザービーム３は、ウエハ１の上方550
〜600μ離れた所で焦点を結ばせた。
次いで第５図のように、ビーム径６mmのレーザ
ービーム４をダメージ領域２近傍の帯状領域に照
射し、この帯域領域を加熱し、ゲツタリングを受
ける加熱領域５を形成した。レーザービーム４の
照射条件は次の通りであつた。
ービーム４をダメージ領域２近傍の帯状領域に照
射し、この帯域領域を加熱し、ゲツタリングを受
ける加熱領域５を形成した。レーザービーム４の
照射条件は次の通りであつた。
レーザー：Nd：YAGレーザー
レーザービーム：出力エネルギー５watt/aveの
マルチモードビーム パルス繰返し周波数：12KHz パルス幅：1.6×10-7sec ビーム径：６mm なおこの条件ではレーザーのエネルギーが強す
ぎてシリコンが溶融するので、実際にはレーザー
ビームの減衰器でレーザーの出力エネルギーを小
さくし、ウエハ１の表面温度が1100℃となるよう
に調整した。
マルチモードビーム パルス繰返し周波数：12KHz パルス幅：1.6×10-7sec ビーム径：６mm なおこの条件ではレーザーのエネルギーが強す
ぎてシリコンが溶融するので、実際にはレーザー
ビームの減衰器でレーザーの出力エネルギーを小
さくし、ウエハ１の表面温度が1100℃となるよう
に調整した。
以上の処理を行つた後、第５図の領域５及びそ
れ以外の領域にAl蒸着によつて直径500μの電極
を形成し、MOSキヤパシタを完成した。そして
このMOSキヤパシタのｃ−ｔカーブの測定から
得た回復時間を用いてゲツタリング効果を調べ
た。この結果、２回目のレーザー照射を受けた領
域５では回復時間は10sec程度であつて比較的一
様であつたが、それ以外の領域では回復時間は１
〜0.1secで非常に短かく、しかもばらつきも大き
かつた。従つて本実施例による方法を実施した場
合には、ゲツタリング効果が顕著に出ることが分
つた。
れ以外の領域にAl蒸着によつて直径500μの電極
を形成し、MOSキヤパシタを完成した。そして
このMOSキヤパシタのｃ−ｔカーブの測定から
得た回復時間を用いてゲツタリング効果を調べ
た。この結果、２回目のレーザー照射を受けた領
域５では回復時間は10sec程度であつて比較的一
様であつたが、それ以外の領域では回復時間は１
〜0.1secで非常に短かく、しかもばらつきも大き
かつた。従つて本実施例による方法を実施した場
合には、ゲツタリング効果が顕著に出ることが分
つた。
以上、本発明を実施例に基いて説明したが、こ
の実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形
が可能である。例えばウエハの処理領域のパター
ンはデバイスに応じて変えることができ、また処
理すべき面はウエハの裏面でもよい。またダメー
ジ領域をウエハ面全体に亘つて形成し、２回目の
レーザー照射は上記のように局部的に行うように
してもよい。
の実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形
が可能である。例えばウエハの処理領域のパター
ンはデバイスに応じて変えることができ、また処
理すべき面はウエハの裏面でもよい。またダメー
ジ領域をウエハ面全体に亘つて形成し、２回目の
レーザー照射は上記のように局部的に行うように
してもよい。
本発明によれば、ビームにより必要な領域のみ
を加熱することができるので、半導体基体に不必
要な熱応力が加わることなくしかもビームによる
加熱のために汚染が生ずることなく素子形成領域
のゲツタリングを効果的に行うことができる。
を加熱することができるので、半導体基体に不必
要な熱応力が加わることなくしかもビームによる
加熱のために汚染が生ずることなく素子形成領域
のゲツタリングを効果的に行うことができる。
図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は１回目のレーザービーム照射によりウエハ
にダメージ領域を形成するときの断面図、第２図
は２回目のレーザービーム照射によりウエハの局
部加熱を行うときの断面図、第３図はMOSキヤ
パシタ用のウエハの平面図及び断面図、第４図は
第３図のウエハにレーザービーム照射によりダメ
ージ領域を形成した状態のウエハの平面図及び断
面図、第５図は第４図のウエハをレーザービーム
照射により局部加熱した状態のウエハの平面図及
び断面図である。 なお図面に用いられている符号において、２…
…ダメージ領域、３，４……レーザービーム、５
……加熱領域、６……酸化膜、である。
１図は１回目のレーザービーム照射によりウエハ
にダメージ領域を形成するときの断面図、第２図
は２回目のレーザービーム照射によりウエハの局
部加熱を行うときの断面図、第３図はMOSキヤ
パシタ用のウエハの平面図及び断面図、第４図は
第３図のウエハにレーザービーム照射によりダメ
ージ領域を形成した状態のウエハの平面図及び断
面図、第５図は第４図のウエハをレーザービーム
照射により局部加熱した状態のウエハの平面図及
び断面図である。 なお図面に用いられている符号において、２…
…ダメージ領域、３，４……レーザービーム、５
……加熱領域、６……酸化膜、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基体の素子形成側の表面から見た素子
形成領域を除く非素子形成領域に損傷領域を形成
する工程と、 熱エネルギーを与えるビームを上記損傷領域及
び上記素子形成領域に局部的に照射する工程とを
それぞれ具備し、 上記損傷領域を用いて上記素子形成領域をゲツ
タリングするようにしたことを特徴とする半導体
基体の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8321079A JPS567439A (en) | 1979-06-29 | 1979-06-29 | Treating method for semiconductor substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8321079A JPS567439A (en) | 1979-06-29 | 1979-06-29 | Treating method for semiconductor substrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS567439A JPS567439A (en) | 1981-01-26 |
| JPS6125214B2 true JPS6125214B2 (ja) | 1986-06-14 |
Family
ID=13795954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8321079A Granted JPS567439A (en) | 1979-06-29 | 1979-06-29 | Treating method for semiconductor substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS567439A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3246480A1 (de) * | 1982-12-15 | 1984-06-20 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen | Verfahren zur herstellung von halbleiterscheiben mit getternder scheibenrueckseite |
| US5531857A (en) * | 1988-07-08 | 1996-07-02 | Cauldron Limited Partnership | Removal of surface contaminants by irradiation from a high energy source |
| US5099557A (en) * | 1988-07-08 | 1992-03-31 | Engelsberg Audrey C | Removal of surface contaminants by irradiation from a high-energy source |
| US5024968A (en) * | 1988-07-08 | 1991-06-18 | Engelsberg Audrey C | Removal of surface contaminants by irradiation from a high-energy source |
| US5821175A (en) * | 1988-07-08 | 1998-10-13 | Cauldron Limited Partnership | Removal of surface contaminants by irradiation using various methods to achieve desired inert gas flow over treated surface |
-
1979
- 1979-06-29 JP JP8321079A patent/JPS567439A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS567439A (en) | 1981-01-26 |
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