JPS63164440A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS63164440A JPS63164440A JP31497686A JP31497686A JPS63164440A JP S63164440 A JPS63164440 A JP S63164440A JP 31497686 A JP31497686 A JP 31497686A JP 31497686 A JP31497686 A JP 31497686A JP S63164440 A JPS63164440 A JP S63164440A
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- wafer
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- carbon
- leakage current
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- Pending
Links
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明のイントリンシック・ゲッタリング現象を利用す
る半導体装置の製造方法は、シリコンウェハの裏面に炭
素（Ｃ）をイオン注入した後。
る半導体装置の製造方法は、シリコンウェハの裏面に炭
素（Ｃ）をイオン注入した後。
熱処理を施すことを特徴とする。これによりシリコン中
に含まれる酸素が該炭素を核としてウェハの裏面側に析
出するとともに、一方、ウェハの表面領域には無欠陥層
を形成することが可渣となるが１本発明によればその無
欠陥層の幅を充分広くすることかでさる。このためウェ
ハの表面に形成されるトランジスタやダイオードのリー
クｉｔ流を大幅に低減することが可能となる。
に含まれる酸素が該炭素を核としてウェハの裏面側に析
出するとともに、一方、ウェハの表面領域には無欠陥層
を形成することが可渣となるが１本発明によればその無
欠陥層の幅を充分広くすることかでさる。このためウェ
ハの表面に形成されるトランジスタやダイオードのリー
クｉｔ流を大幅に低減することが可能となる。
本発明は半導体装置の製造方法に関するものであり、更
に詳しく言えばイントリンシック・ゲッタリング現象を
利用してウェハの表面に無欠陥層を形成する方法に関す
るものである。
に詳しく言えばイントリンシック・ゲッタリング現象を
利用してウェハの表面に無欠陥層を形成する方法に関す
るものである。
シリコン単結晶ウェハは完全無欠ではなく１通常、結晶
格子間に酸素原子が一定の濃度で固溶している。この酸
素原子は室温状態では析出しないが、ウェハプロセス中
の高温処理中に析出して微小欠陥（酸素析出物、転移、
積層欠陥など）を形成し、リーク電流増大の原因となる
。
格子間に酸素原子が一定の濃度で固溶している。この酸
素原子は室温状態では析出しないが、ウェハプロセス中
の高温処理中に析出して微小欠陥（酸素析出物、転移、
積層欠陥など）を形成し、リーク電流増大の原因となる
。
従ってかかる酸素原子は本来存在しない方がよいとも考
えられる。しかし上記酸素析出物等の微小欠陥は、ウェ
ハプロセス中にシリコンウェハ内に侵入してリーク電流
の原因となる重金属（Ｆｅ 、Ｃｕ 、Ｎｉなど）を捕
獲する性質をもっており、必ずしもそのように言いきれ
ない。
えられる。しかし上記酸素析出物等の微小欠陥は、ウェ
ハプロセス中にシリコンウェハ内に侵入してリーク電流
の原因となる重金属（Ｆｅ 、Ｃｕ 、Ｎｉなど）を捕
獲する性質をもっており、必ずしもそのように言いきれ
ない。
すなわち重金属が全く侵入しないクリーンなウェハプロ
セスにおいては、シリコンウェハ内ニ酸素原子が存在し
ないことが望ましいが、重金属が侵入するおそれのある
ウェハプロセスにおいては、シリコンウェハ内にある程
度の酸素原子を含んであることが望ましい。
セスにおいては、シリコンウェハ内ニ酸素原子が存在し
ないことが望ましいが、重金属が侵入するおそれのある
ウェハプロセスにおいては、シリコンウェハ内にある程
度の酸素原子を含んであることが望ましい。
第３図は従来例のイントリンシック・ゲッタリング法（
以下ＩＧ法という）を説明する図である。同図（ａ）に
示すように、Ｓｉ基板ｌのＳｉ結晶格子間には酸素不純
物が固溶している。
以下ＩＧ法という）を説明する図である。同図（ａ）に
示すように、Ｓｉ基板ｌのＳｉ結晶格子間には酸素不純
物が固溶している。
次に該Ｓｉ基板ｌに対して熱処理を施すと、いくつかの
酸素原子が集ることによって酸素析出物４が形成される
。一方、ウェハの表面側および裏面側では酸素析出物４
を含まない無欠陥層（以下ＤＺ層という）が形成される
。これが従来のＩＧ法である。
酸素原子が集ることによって酸素析出物４が形成される
。一方、ウェハの表面側および裏面側では酸素析出物４
を含まない無欠陥層（以下ＤＺ層という）が形成される
。これが従来のＩＧ法である。
このように従来のＩＧ法によれば、トランジスタやダイ
オード等の活性半導体素子を形成するウェハの表面にＤ
Ｚ層を形成することができるので、該半導体素子のリー
ク電流の減少を図ることができるとともに、ウェハ内部
領域では酸素析出物４を形成することにより、ウェハ内
に侵入してくる重金属を捕獲することができるので、重
金属を原因とする半導体素子のリーク電流の増加を防止
することができる。
オード等の活性半導体素子を形成するウェハの表面にＤ
Ｚ層を形成することができるので、該半導体素子のリー
ク電流の減少を図ることができるとともに、ウェハ内部
領域では酸素析出物４を形成することにより、ウェハ内
に侵入してくる重金属を捕獲することができるので、重
金属を原因とする半導体素子のリーク電流の増加を防止
することができる。
しかし従来の方法によれば、０２層３の幅がｌθ〜３０
μｍと浅いため、内部の欠陥層と０２層３の界面近傍で
熱的に発生したキャリアが表面の半導体素子領域に容易
に達してリーク電流の原因となる。Ｔ≧５０℃では、リ
ーク電流はＤＺ層の深さに反比例することが知られてお
り。
μｍと浅いため、内部の欠陥層と０２層３の界面近傍で
熱的に発生したキャリアが表面の半導体素子領域に容易
に達してリーク電流の原因となる。Ｔ≧５０℃では、リ
ーク電流はＤＺ層の深さに反比例することが知られてお
り。
従ってリーク電流を低減化するためにはＤＺ層を深くす
ることができればよい。
ることができればよい。
本発明はかかる点に着目して創作されたものであり、Ｄ
Ｚ層の幅を広く形成できる半導体装置の製造方法の提供
を目的とする。
Ｚ層の幅を広く形成できる半導体装置の製造方法の提供
を目的とする。
本発明の半導体装置の製造方法は、ウェハ裏面に炭素を
イオン注入した後、熟熱こを施すことにより、ウニ凸表
面領域に無欠陥層を形成することを特徴とする。
イオン注入した後、熟熱こを施すことにより、ウニ凸表
面領域に無欠陥層を形成することを特徴とする。
熱処理により、ウェハ内部に含まれている酸素は、ウェ
ハ裏面に注入された炭素の近傍に析出する。このためウ
ェハ表面側に幅広いＤＺ層を形成することができる。
ハ裏面に注入された炭素の近傍に析出する。このためウ
ェハ表面側に幅広いＤＺ層を形成することができる。
次に図を参照しながら本発明の実施例について説明する
。第１図は本発明の実施例に係るＩＧ法を説明する図で
ある。同図（ａ）に示すように、酸Ｊ濃度２４〜２７ｐ
μｍｃ７）Ｓｉ基板ｌの裏面６側に炭素不純物７を注入
する。このときの注入条件は１例えば注入密度Ｉ Ｘ
１０ ” Ｃｍ −２＋加速電圧２００ ＫｅＶであり
、注入の深さは裏面からｌＯＩＬｍ以内−ｔ’Ｒｐ ＝
０．４１μｍである。
。第１図は本発明の実施例に係るＩＧ法を説明する図で
ある。同図（ａ）に示すように、酸Ｊ濃度２４〜２７ｐ
μｍｃ７）Ｓｉ基板ｌの裏面６側に炭素不純物７を注入
する。このときの注入条件は１例えば注入密度Ｉ Ｘ
１０ ” Ｃｍ −２＋加速電圧２００ ＫｅＶであり
、注入の深さは裏面からｌＯＩＬｍ以内−ｔ’Ｒｐ ＝
０．４１μｍである。
次に熱処理を施す、このときの熱処理は１例えばＮ２雰
囲気下で（１１００℃、９０分） ＋ （８５０℃、３
時間） ＋ （１１００℃、３０分）とする。
囲気下で（１１００℃、９０分） ＋ （８５０℃、３
時間） ＋ （１１００℃、３０分）とする。
これにより同図（ｂ）に示すように、ウェハの裏面側に
炭素を核として発生する酸素析出物９が形成される。一
方１表面５側には幅の広い０２層８が形成される。
炭素を核として発生する酸素析出物９が形成される。一
方１表面５側には幅の広い０２層８が形成される。
第２図は本発明の実施例のＩＧ法によって形成されたウ
ェハ（厚さｅｏｏＩＬｍ）内の欠陥密度分布を説明する
図である０図において横軸はウェハの表面からの距離、
縦軸は欠陥密度（相対（１ｉ）を示している。
ェハ（厚さｅｏｏＩＬｍ）内の欠陥密度分布を説明する
図である０図において横軸はウェハの表面からの距離、
縦軸は欠陥密度（相対（１ｉ）を示している。
なお、比較のために従来のＩＧ法によって形成される欠
陥密度分布も示している。
陥密度分布も示している。
図のように１本発明の実施例によれば表面側に幅の広い
（２００ＪＬｍ以上）ＤＺ層を形成することができるの
で、ダイオードやトランジスタ等の活性半導体素子のリ
ーク電流の低減化を図ることが可を后となる。
（２００ＪＬｍ以上）ＤＺ層を形成することができるの
で、ダイオードやトランジスタ等の活性半導体素子のリ
ーク電流の低減化を図ることが可を后となる。
またＳｉ基板ｌ内に、重金属を捕獲する着よ析出物９も
形成されるので、ウェハプロセス中に侵入する重金属を
該酸素析出物９によって捕獲することができる。これに
より重金属を媒介とするリーク電流を低減化することも
可能となる。
形成されるので、ウェハプロセス中に侵入する重金属を
該酸素析出物９によって捕獲することができる。これに
より重金属を媒介とするリーク電流を低減化することも
可能となる。
なおり２層８の幅は、炭素の注入の深さや注入密度によ
って制御することが可ｆｌである。
って制御することが可ｆｌである。
以上説明したように、本発明によればウェハ表面側に幅
広いＤＺ層を形成することができるので、ダイオードや
トランジスタ等のリーク電流を低減化して半導体素子の
高性衡化を図ることが可ず七となる。
広いＤＺ層を形成することができるので、ダイオードや
トランジスタ等のリーク電流を低減化して半導体素子の
高性衡化を図ることが可ず七となる。
また重金属の捕獲中心となる炭素を核とする酸素析出物
も生成することができるので、該重金属を媒介とするリ
ーク電流の低減化を図ることも可能となる。
も生成することができるので、該重金属を媒介とするリ
ーク電流の低減化を図ることも可能となる。
第１図は本発明の実施例に係るＩＧ法を説明する図、
第２図は本発明の実施例のＩＧ法によって形成されたＤ
Ｚ層の状態を説明する図、 第３図は従来例に係るＩＧ法を説明する図である。 （符号の説明） ｌ・・・５１基板、 ２・・・酸素不純物、 ３．８・・・ＤＺ層。 ４・・・酸素析出物。 ５・・・表面、 ６・・・裏面、 ７・・・炭素不純物、 ９・・・炭素を核として発生する酸素析出物。 、“
Ｚ層の状態を説明する図、 第３図は従来例に係るＩＧ法を説明する図である。 （符号の説明） ｌ・・・５１基板、 ２・・・酸素不純物、 ３．８・・・ＤＺ層。 ４・・・酸素析出物。 ５・・・表面、 ６・・・裏面、 ７・・・炭素不純物、 ９・・・炭素を核として発生する酸素析出物。 、“
Claims (3)
- （１）ウェハ裏面に炭素をイオン注入した後、熱処置を
施すことにより、ウェハ表面領域に無欠陥層を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）前記ウェハはシリコンウェハであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の半導体装置の製造方
法。 - （３）前記炭素のイオン注入はウェハの裏面から１０μ
ｍ以内の領域に１×１０＾１＾１ｃｍ＾−＾２以上の密
度で行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
第２項に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31497686A JPS63164440A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31497686A JPS63164440A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63164440A true JPS63164440A (ja) | 1988-07-07 |
Family
ID=18059929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31497686A Pending JPS63164440A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63164440A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0502471A2 (en) * | 1991-03-05 | 1992-09-09 | Fujitsu Limited | Intrinsic gettering of a silicon substrate |
| JPH1050715A (ja) * | 1996-07-29 | 1998-02-20 | Sumitomo Sitix Corp | シリコンウェーハとその製造方法 |
| JP2006313922A (ja) * | 1993-03-30 | 2006-11-16 | Sony Corp | 固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、Ｓｉ基板及び半導体基板の製造方法 |
| JP2009524227A (ja) * | 2006-01-20 | 2009-06-25 | インフィネオン テクノロジーズ オーストリア アクチエンゲゼルシャフト | 酸素含有半導体ウェハの処理方法、および半導体素子 |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP31497686A patent/JPS63164440A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0502471A2 (en) * | 1991-03-05 | 1992-09-09 | Fujitsu Limited | Intrinsic gettering of a silicon substrate |
| EP0502471A3 (en) * | 1991-03-05 | 1995-10-11 | Fujitsu Ltd | Intrinsic gettering of a silicon substrate |
| JP2006313922A (ja) * | 1993-03-30 | 2006-11-16 | Sony Corp | 固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、Ｓｉ基板及び半導体基板の製造方法 |
| JP4613886B2 (ja) * | 1993-03-30 | 2011-01-19 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子の製造方法、及び半導体基板の製造方法 |
| JPH1050715A (ja) * | 1996-07-29 | 1998-02-20 | Sumitomo Sitix Corp | シリコンウェーハとその製造方法 |
| JP2009524227A (ja) * | 2006-01-20 | 2009-06-25 | インフィネオン テクノロジーズ オーストリア アクチエンゲゼルシャフト | 酸素含有半導体ウェハの処理方法、および半導体素子 |
| US20110042791A1 (en) * | 2006-01-20 | 2011-02-24 | Infineon Technologies Austria Ag | Method for treating an oxygen-containing semiconductor wafer, and semiconductor component |
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