JP2000252287A - Semiconductor water having cavitation guttering site on the rear, manufacture thereof, and gettering method therewith - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new technique performing extrinsic gettering by using a collapse impulsive force of cavitation air bubbles. SOLUTION: This manufacturing method is that of a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the rear in which the gettering site 3 capable of gettering impurities in semiconductor by repeating high temperature heat treatment and cooling treatment is formed. By a means which jets a fluid jet flow in liquid and cavitation is generated around the jet flow, or a means for generating cavitation by using ultrasonic wave, cavitation air bubbles are generated. On the rear of a semiconductor wafer 1 whose surface is made an element forming region 2, the cavitation air bubbles are collapsed. By the collapse impulsive force of air bubbles, a working strain layer such as dislocation, working strain and residual stress modification and/or oxide stacking fault are imparted without generating damage and corrosion on the rear of the semiconductor wafer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】半導体製造プロセスにおいて、シ
リコンなどの半導体ウエーハ内に不可避的に混入する鉄
（Fe）、銅（Cu）、ニッケル（Ni）等の不純物を、半導
体の裏側に形成したゲッタリングサイトに捕獲すること
により半導体ウエーハの表面側素子形成領域から除去す
る手段に関する。その手段の一種として、意図的にウエ
ーハに歪層をつくり、不純物をゲッタリングする方法が
ある。これはエクストリンシックゲッタリング（extrin
sic gettering）と称されている。本発明は、このエク
ストリンシックゲッタリング（extrinsic gettering）
を、キャビテーション気泡の崩壊衝撃力を利用して行う
という新しい手法で実現しようとするものである。即
ち、本発明は、キャピテーションにより裏面にキャビテ
ーションゲッタリングサイトを付与した半導体ウエーハ
と、当該半導体ウエーハの製造方法と、当該半導体ウエ
ーハによるゲッタリング方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION In a semiconductor manufacturing process, getters formed on the back side of semiconductors by introducing impurities such as iron (Fe), copper (Cu) and nickel (Ni) which are inevitably mixed into a semiconductor wafer such as silicon. The present invention relates to a means for removing a semiconductor wafer from a surface-side element formation region by capturing the same at a ring site. As one of the means, there is a method of intentionally forming a strained layer on a wafer and gettering impurities. This is extrinsic gettering (extrin
sic gettering). The present invention provides this extrinsic gettering.
Is performed using a new method of utilizing the collapse impact force of cavitation bubbles. That is, the present invention relates to a semiconductor wafer provided with cavitation gettering sites on the back surface by capitation, a method for manufacturing the semiconductor wafer, and a gettering method using the semiconductor wafer.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体の製造工程の高温処理中にデバイ
スのつくられる表面側を重金属（例えば微量のＣｕやＮ
ｉ）により汚染された場合、これら不純物を裏面の歪み
に吸収させることにより除去し、デバイス特性の劣化を
防ぐための技術としてゲッタリングがある。このゲッタ
リング技術は、半導体ウエーハ内に侵入した重金属は高
温で結晶中を容易に移動するが、ウエーハの冷却時には
結晶歪等の加工歪層に捕獲されるという性質を利用した
ものである。2. Description of the Related Art During the high temperature processing in the semiconductor manufacturing process, the surface side on which a device is formed is made of a heavy metal (for example, a trace amount of Cu or N).
Gettering is a technique for preventing the deterioration of device characteristics by removing these impurities by being absorbed by the strain on the back surface when the contamination is caused by i). This gettering technique utilizes the property that a heavy metal that has entered a semiconductor wafer easily moves in a crystal at a high temperature, but is captured by a work strain layer such as crystal strain when the wafer is cooled.

【０００３】当該ゲッタリングの手法には、大別してイ
ントリンシックゲッタリング（intrinsic gettering）
とエクストリンシックゲッタリング（extrinsic gette
ring）とフォスファーラスシリケートグラスゲッタリン
グ（phosphorus silicateglass guttering）との３種
があり、実用化されている。[0003] The gettering method is roughly classified into intrinsic gettering.
And extrinsic gette
ring) and phosphorus silicate glass guttering, which are in practical use.

【０００４】第1のイントリンシックゲッタリングは、
ウエーハに所定の熱処理を施すことによって前記ウエー
ハの内部に酸化物を析出させ（酸化積層欠陥ができ
る）、これをデバイス工程でウエーハの内部に侵入する
重金属などの不純物の捕獲拠点として利用する方法であ
る。この手法は、熱処理のみでゲッタリングサイトを形
成できるが、素子活性領域にも酸化物が析出する恐れが
あり、利用には限界がある。[0004] The first intrinsic gettering is:
By subjecting the wafer to a predetermined heat treatment, an oxide is precipitated inside the wafer (oxidation stacking faults are formed), and this is used as a base for capturing impurities such as heavy metals that enter the inside of the wafer in the device process. is there. According to this method, a gettering site can be formed only by heat treatment, but there is a possibility that an oxide may be precipitated in an active region of the device, and there is a limit to its use.

【０００５】第２のエックストリンシックゲッタリング
は、ウエーハの片面に意図して歪層をつくり、これをデ
バイス工程でウエーハの内部に侵入する重金属などの不
純物を捕獲拠点として利用する方法である。ウエーハの
片面に意図的に歪層をつくる方法としては、ゲッタリン
グサイトのウエーハ裏面に結晶欠陥を導入する方法と、
裏面に多結晶のポリシリコン膜を付与する方法がある。
前者をバックサイドダメージ（backside damage）とい
い、その具体的な付与方法としては、イオン打ち込みや
レーザによる方法などがあるが、現在最も一般的に利用
されているのは数〜数十μｍのＳｉＯ2粒子をサンドブ
ラストする方法である。しかし当該サンドブラスト法で
は、ＳｉＯ2粒子をウェーハ裏面に噴射することによ
り、ＳｉＯ2粒子や粒子が割れたものが粉塵状に発生
し、コンタミネーションのもととなるため、バックサイ
ドダメージを与えた後にこれを除去しなければならな
い。また、ＳｉＯ2粒子によるウェーハヘの転位やひず
みの導入は、浅い領域に限られ、捕獲能力が小さい欠点
もある。[0005] The second extrinsic gettering is a method in which a strained layer is intentionally formed on one side of a wafer, and the strained layer is used as a trapping base for impurities such as heavy metals that enter the inside of the wafer in a device process. As a method of intentionally forming a strained layer on one side of the wafer, a method of introducing crystal defects on the back surface of the wafer at the gettering site,
There is a method of providing a polycrystalline polysilicon film on the back surface.
The former is referred to as backside damage, and specific methods for imparting the same include ion implantation and a laser method. The most commonly used method is SiO 2 of several to several tens μm at present. This is a method of sandblasting particles. However, in the sand blast method, since the SiO2 particles are sprayed on the back surface of the wafer, the SiO2 particles and the broken particles are generated in the form of dust and become a source of contamination. Must be removed. In addition, the introduction of dislocations and strains into the wafer by SiO2 particles is limited to a shallow region, and has a drawback of low capture capability.

【０００６】第３のフォスファーラスシリケートグラス
ゲッタリングは、リン拡散法ともいわれ、高温での加熱
によりウエーハの内部に高濃度のリンを拡散し、この拡
散したリンを不純物捕獲拠点として利用する方法であ
る。しかし、このリン拡散法は、高温で且つ長時間の熱
処理を行うため、ウエーハに反りが生じたり、又素子活
性領域にまで酸素の析出が発生する。そのためこのリン
拡散法は、適用できる範囲が限定される欠点がある。The third phosphor silicate glass gettering is also called a phosphorus diffusion method, in which a high concentration of phosphorus is diffused into a wafer by heating at a high temperature, and the diffused phosphorus is used as an impurity capturing base. It is. However, in the phosphorus diffusion method, since the heat treatment is performed at a high temperature for a long time, the wafer is warped or oxygen precipitates even in the element active region. Therefore, this phosphorus diffusion method has a drawback that the applicable range is limited.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたようにゲ
ッタリング方法には種々の方法があるが、それぞれゲッ
タリングする不純物の種類や能力や捕獲の仕方などのゲ
ッタリング効果が異なり一種の方法で満足できるものは
ない。そのため、実際には必要に応じて複数のゲッタリ
ング法を複合的に用いるのが現状であり、更に新しいゲ
ッタリング方法の開発が望まれている。As described above, there are various gettering methods. However, the gettering effects such as the kind and the ability of the impurities to be gettered and the method of capturing are different from each other. There is nothing that can be satisfied. Therefore, in practice, a plurality of gettering methods are used in combination as needed, and further development of a new gettering method is desired.

【０００８】本発明者は、長年にわたりキャビテーショ
ンについて研究するうち、その技術的特徴からキャビテ
ーションによって半導体ウエーハ表面を高純度化するた
めの新しいゲッタリング法を確立できる可能性があると
発想し、鋭意研究を進めた。The inventor of the present invention has studied cavitation for many years, and has conceived that there is a possibility that a new gettering method for purifying the surface of a semiconductor wafer by cavitation may be established due to its technical characteristics. Advanced.

【０００９】キャビテーションは、ご周知の通りキャビ
テーション気泡の崩壊時に数μmオーダの局所的な領域
に数GPaに及ぶ高衝撃圧を発生し、また気泡崩壊時に断
熱圧縮により数千℃に温度が上昇する。その結果キャビ
テーションは、流体機械に損傷、振動、性能低下などの
害悪をもたらす面があり、解決すべき技術課題とされて
いた。なかでも機械に致命的な損傷をもたらす激しいキ
ャビテーション壊食の予測法の確立が、事故防止のため
に工業界から切望されており、その試みも行れている。
そのためキャビテーションについて研究が近年急速に進
み、キャビテーション噴流の流体力学的パラメータを操
作因子としてキャビテーションの発生領域や衝撃力まで
高精度に制御できるようになった。その結果、キャビテ
ーション気泡の崩壊衝撃力を制御することにより単に壊
食を防止するだけではなく、金属や難削材を任意に切削
加工する手段として確立するとか、金属材料の残留応力
改善や加工硬化や疲労強度向上などの表面改質をする手
段とするなど、その強力なエネルギーを有効活用するこ
とが期待されはじめている。As is well known, cavitation generates a high impact pressure of several GPa in a local region on the order of several μm when cavitation bubbles collapse, and the temperature rises to several thousand degrees centigrade due to adiabatic compression when bubbles collapse. . As a result, cavitation has the surface of causing harm such as damage, vibration, and performance degradation to the fluid machine, and has been regarded as a technical problem to be solved. Among others, the establishment of a method for predicting severe cavitation erosion that causes catastrophic damage to machines has been desired and attempted by the industry for preventing accidents.
Therefore, research on cavitation has progressed rapidly in recent years, and it has become possible to control the cavitation generation area and impact force with high accuracy using the hydrodynamic parameters of the cavitation jet as an operating factor. As a result, it is not only possible to prevent erosion by controlling the collapse impact force of cavitation bubbles, but also to establish it as a means to arbitrarily cut metals and difficult-to-cut materials, improve residual stress of metal materials and improve work hardening It is beginning to be expected to make effective use of its powerful energy, for example, as a means of surface modification such as improvement of fatigue strength and fatigue strength.

【００１０】本発明者は、当該キャビテーションエネル
ギーの有効活用の一環として、半導体のゲッタリング用
加工歪層の付与を目指して研究した結果、キャビテーシ
ョンには、次のような技術的特徴があって十分活用が可
能であることが解った。第１に、キャビテーションに
は、制御することにより材料の表面に加工歪層を生成す
る作用領域のあることを見出したことである。これを活
用すればゲッタリングのためのバックサイドダメージを
形成できる。しかも、当該キャビテーションによる加工
歪層生成作用というのは、キャビテーションが起こす作
用として従来から知られている洗浄作用や壊食作用とは
流体力学的支配因子の領域も機構も明らかに異なる新し
い作用である。As a result of a study aimed at providing a processed strained layer for semiconductor gettering as a part of the effective use of the cavitation energy, the present inventors have found that cavitation has the following technical features and It turned out that it could be used. First, it has been found that cavitation has an action region that generates a work strain layer on the surface of the material by controlling. By utilizing this, backside damage for gettering can be formed. Moreover, the action of forming a strained layer due to cavitation is a new action in which the area and mechanism of the hydrodynamic governing factors are clearly different from the washing action and erosion action conventionally known as the action caused by cavitation. .

【００１１】第２に、キャビテーションにより形成され
る加工歪層は、サンドブラスト法やレーザ法等の従来の
手法により形成された加工歪層とは相違した独特の複合
的バックサイドダメージになっていることを見出した。
従って従来の手法により形成されたバックサイドダメー
ジによるゲッタリング法より本発明のキャビテーション
により形成されたバックサイドダメージによるゲッタリ
ング法の方が、高効率、高性能なゲッタリング法にな
る。Second, the processed strained layer formed by cavitation has a unique complex backside damage different from the processed strained layer formed by a conventional method such as a sand blast method or a laser method. Was found.
Therefore, the gettering method by backside damage formed by cavitation of the present invention is a gettering method with higher efficiency and higher performance than the gettering method by backside damage formed by a conventional method.

【００１２】第３に、キャビテーションについての機構
や流体力学的支配因子や操作調整法などの解明と研究が
進み、いまやその高精度な制御が可能になってきている
ことである。これは技術的作用効果の安定性を保持する
ことが可能であることを示しており、本発明の実用化が
容易である。Third, elucidation and research on the mechanism of cavitation, governing factors of hydrodynamics, operation adjustment methods, and the like have been advanced, and high-precision control thereof is now possible. This indicates that it is possible to maintain the stability of the technical effect, and it is easy to put the present invention into practical use.

【００１３】本発明は、これらキャビテーションの技術
的特徴を生かした高性能で実用性の高い新しいエクスト
リンシックゲッタリングに分類されるゲッタリング法を
開発し提供することが目的である。こうして開発された
本発明は、キャビテーションという流体力学的現象と加
工歪層の形成という材料学的現象を半導体工学に活用し
た点に特徴がある技術である。An object of the present invention is to develop and provide a gettering method which is classified as a new type of extrinsic gettering which has high performance and high practicality by utilizing the technical characteristics of cavitation. The present invention thus developed is a technique characterized by utilizing hydrodynamic phenomena called cavitation and material phenomena called formation of a strained layer for processing in semiconductor engineering.

【００１４】尚、従来から半導体製造工程においてキャ
ビテーションを活用することが知られているが、それは
主に半導体ウエーハを洗浄処理するためである（特開平
９−２８９１８５号）。しかしこの技術は、本発明とは
その技術的思想を異にするものである。つまり、前者の
洗浄処理に利用するキャビテーションは、弱いキャビテ
ーションのエネルギーを材料に付着している汚れに作用
させてこれを除去するものであるのに対し、本発明は、
エネルギー密度が数桁大きいキャビテーション崩壊エネ
ルギーを利用してウエーハの裏面に加工歪層を形成する
技術であり、後からの熱処理によりゲッタリングするた
めの前処理であるため両者は、その技術的思想を本質的
に異にするものである。It has been conventionally known to utilize cavitation in a semiconductor manufacturing process, mainly for cleaning semiconductor wafers (Japanese Patent Laid-Open No. 9-289185). However, this technique has a different technical idea from the present invention. In other words, while the former cavitation used for the cleaning treatment is to remove weak cavitation energy by acting on the dirt attached to the material, the present invention provides:
This technology uses a cavitation decay energy with an energy density several orders of magnitude higher to form a work strained layer on the back surface of the wafer.Because this is a pre-process for gettering by subsequent heat treatment, both parties have They are essentially different.

【００１５】また特開平８−２２２５３９号公報は、キ
ャビテーションを半導体ウエーハの洗浄処理にだけでは
なく、研磨処理、研削処理にも利用出来ると提案してい
る。しかしこの公報開示技術は学術的にみて疑問がある
うえ、本発明とはその技術的思想を本質的に異にするも
のである。つまり、当該公報には研磨処理と研削処理に
ついてキャピテーションの壊食作用を利用する旨記載さ
れているが、実施例に具体的に記載されている条件やデ
ータからみて学術的にはキャビテーション衝撃力を活用
しているとはいい難い。特開平８−２２２５３９号に記
載の技術は、その実施例に具体的に記載されている条件
やデータからみて液滴の衝突による壊食作用を利用した
領域のものであることが明らかである。このような壊食
機構は、空気中に高圧水を噴出するいわゆる「ウォータ
ージェット」と同様な壊食機構によるものである。これ
をもってキャビテーション衝撃力を活用したと認識した
のは、発明者の技術認識の誤りである。しかも、特開平
８−２２２５３９号には「内部ひずみを最小限に抑えて
洗浄,研磨、研削する」と記載されている。これに対
し、本発明は、キャビテーションが起こす加工歪層の生
成作用を利用して、ウエーハを壊さず、ゲッタリングの
ための加工歪層を形成する技術である。このように本発
明と特開平８−２２２５３９号に記載の技術とは、利用
する作用領域や機構が異なり加工の状態や目的も異なっ
ているので、両者は本質的に相違する技術である。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-222538 proposes that cavitation can be used not only for cleaning a semiconductor wafer but also for polishing and grinding. However, this gazette disclosure technology is notoriously scientifically questionable, and its technical concept is essentially different from that of the present invention. In other words, the gazette states that the erosion effect of cavitation is used for the polishing process and the grinding process. However, from the conditions and data specifically described in the examples, the cavitation impact force is scientifically determined. It is hard to say that you are using It is clear from the conditions and data specifically described in the examples that the technology described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-222538 is for a region utilizing erosion caused by collision of droplets. Such an erosion mechanism is based on an erosion mechanism similar to a so-called “water jet” that jets high-pressure water into the air. Recognizing that the cavitation impact force was utilized in this way is an error of the inventor's technical recognition. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-222538 describes that "cleaning, polishing, and grinding are performed while minimizing internal strain". On the other hand, the present invention is a technique for forming a work strain layer for gettering without damaging a wafer by utilizing the action of generating a work strain layer caused by cavitation. As described above, the present invention and the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-222538 are essentially different techniques because they use different working areas and mechanisms and have different working states and purposes.

【００１６】[0016]

【課題を解決するための手段】以下、本発明について、
前記技術的課題を解決するための手段について述べる。
特許を受けようとする第１発明は、表面側を素子形成領
域となす半導体ウエーハの裏面にキャビテーションによ
る加工歪層および／または酸化積層欠陥（Oxidation-in
duced stacking faults）からなるゲッタリングサイ
トを付与して、デバイスプロセス中に前記ゲッタリング
サイトに半導体内の不純物をゲッタリングし得るように
したことを特徴とする裏面にキャビテーションゲッタリ
ングサイトを有する半導体ウエーハである。Hereinafter, the present invention will be described.
Means for solving the technical problem will be described.
According to the first invention which is to be patented, a processing strain layer and / or an oxidized stacking fault (Oxidation-in defect) due to cavitation are formed on the back surface of a semiconductor wafer whose front side is an element forming region.
a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface, wherein a gettering site comprising duced stacking faults is provided so that impurities in the semiconductor can be gettered to the gettering site during device processing. It is.

【００１７】当該第１発明は、裏面にキャビテーション
ゲッタリングサイトを有する半導体ウエーハである。こ
こでキャビテーションゲッタリングサイトとは、半導体
ウエーハの素子形成領域と反対側（裏面）にキャビテー
ションにより形成された加工歪層のことであるが、これ
はサンドブラスト法やレーザ法等の従来の手法により形
成された加工歪層とは相違した独特の複合的バックサイ
ドダメージになっている。従って、従来の手法により形
成されたバックサイドダメージによるゲッタリングより
本発明のキャビテーションにより形成されたバックサイ
ドダメージによるゲッタリングの方が、高効率、高性能
なゲッタリング法になる。The first invention is a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on a back surface. Here, the cavitation gettering site is a strained layer formed by cavitation on the opposite side (rear surface) of the semiconductor wafer from the element formation region, which is formed by a conventional method such as a sandblast method or a laser method. It is a unique composite backside damage different from the processed strained layer. Therefore, gettering by backside damage formed by cavitation of the present invention is a higher efficiency and higher performance gettering method than gettering by backside damage formed by a conventional method.

【００１８】キャビテーションは、液中に高速液噴流を
噴射すると，噴流まわりのせん断層や渦コアに渦状のキ
ャビテーションを発生する場合と、磁歪振動子の振動を
ホーンで増幅した超音波によってキャビテーションが発
生する場合がある。当該キャビテーションは、流動する
液体の低圧部分に液相から気相が発生する局所的相変化
が発生する現象である。類似の現象に、沸騰があるが沸
騰は加熱に起因する現象であり、沸騰では壊食は生じな
い。しかし、キャビテーションは、気泡の崩壊時に、数
μmオーダの局所的な領域に数GPaの高衛撃圧を生じる事
が知られている。このキャビテーション気泡の崩壊衝撃
力を制御し、強力化して有効活用すると、いわゆるウォ
ータージェットの数倍以上の加工能力を持ち、ウォータ
ージェットよりも数倍広い面積を一度に加工できる。In cavitation, when a high-speed liquid jet is injected into a liquid, cavitation is generated in a shear layer or a vortex core around the jet, or cavitation is generated by ultrasonic waves obtained by amplifying the vibration of a magnetostrictive vibrator by a horn. May be. The cavitation is a phenomenon in which a local phase change occurs in which a gas phase is generated from a liquid phase in a low-pressure portion of a flowing liquid. A similar phenomenon is boiling, but boiling is a phenomenon caused by heating, and boiling does not cause erosion. However, it is known that cavitation generates a high shock pressure of several GPa in a local region on the order of several μm when the bubble collapses. If the collapse impact force of the cavitation bubbles is controlled and strengthened for effective use, it has a processing capability several times higher than that of a so-called water jet and can process an area several times wider than a water jet at a time.

【００１９】そこで発明者は、キャビテーション気泡の
崩壊時に発生する衝撃力を制御してみたところ、キャビ
テーションには、ウエーハを損傷や壊食を起こすことな
く転位や加工ひずみや残留応力改質などの加工歪層を形
成する加工歪層生成作用領域があることが解り、これを
利用することによりウエーハに容易にゲッタリングサイ
トを形成できる事を確認した。これは明らかに洗浄作用
や壊食作用とは区別される作用である。Therefore, the inventor tried to control the impact force generated when the cavitation bubbles collapsed. As a result, the cavitation did not cause damage or erosion of the wafer, and did not involve processing such as dislocation, processing strain, and residual stress modification. It was found that there was a working layer generating region for forming a strained layer, and it was confirmed that a gettering site could be easily formed on the wafer by using this. This is clearly an action that is distinct from cleaning and erosion.

【００２０】また、キャビテーションは、キャビテーシ
ョン気泡の崩壊衝撃時には気泡の断熱圧縮により局所的
に数千℃になることが解った。そこでキャビテーション
噴流の制御により、熱処理することなく ウエーハ内に
微小な酸化積層欠陥（OSF）を直接生成することができ
た。その結果、酸化熱処理時に微小な当該酸化積層欠陥
（OSF）が成長しながら不純物を吸収してゲッタリング
するゲッタリングサイトを形成できた。In addition, it was found that cavitation is locally raised to several thousand degrees centigrade due to adiabatic compression of the cavitation bubbles when the cavitation bubbles collapse. Therefore, by controlling the cavitation jet, it was possible to directly generate minute oxide stacking faults (OSF) in the wafer without heat treatment. As a result, it was possible to form a gettering site where the minute oxide stacking fault (OSF) grows during the oxidation heat treatment and absorbs impurities to getter.

【００２１】更に、キャビテーションは、キャビテーシ
ョン気泡の崩壊衝撃時に、発光現象（ルミネッセンス）
が確認され、微小な領域にプラズマを生じていることも
解った。従って噴流内にガスを入れれば、キャビテーシ
ョンによってイオン打ち込みと同様なゲッタリングサイ
トを形成できることとなった。このようにキャビテーシ
ョンによって出来るゲッタリングサイトは、転位や加工
ひずみや残留応力改質などの加工歪層および／または酸
化積層欠陥を付与したもので、従来の手法により形成さ
れた加工歪層とは相違した独特の複合的バックサイドダ
メージになっている。その結果、複合的な相乗作用によ
り高効率、高性能なゲッタリングができる。Further, cavitation is a phenomenon of light emission (luminescence) at the time of cavitation bubble collapse impact.
It was also confirmed that plasma was generated in a minute area. Therefore, if a gas is injected into the jet, a gettering site similar to ion implantation can be formed by cavitation. The gettering site formed by cavitation in this way has a work-strained layer such as dislocation, work-strain or residual stress modification and / or an oxide stacking fault, and is different from a work-strained layer formed by the conventional method. It is a unique composite backside damage that has been done. As a result, highly efficient and high-performance gettering can be performed by a composite synergistic action.

【００２２】特許を受けようとする第２発明は、液中に
液体噴流を噴出して同噴流まわりにキャビテーションを
発生せしめるか、或いは超音波を用いてキャビテーショ
ンを発生させるなどの手段によりキャビテーション気泡
を発生させ、表面側を素子形成領域となす半導体ウエー
ハの裏面にてキャビテーション気泡を崩壊させ、その気
泡の崩壊衝撃力により、同半導体ウエーハの裏面に損傷
や壊食を起こすことなく転位や加工ひずみや残留応力改
質などの加工歪層および／または酸化積層欠陥を付与
し、高温熱処理と冷却処理を経ることにより半導体内の
不純物をゲッタリングし得るゲツタリングサイトを形成
したことを特徴とする裏面にキャビテーションゲッタリ
ングサイトを有する半導体ウエーハの製造方法である。According to a second aspect of the present invention, a cavitation bubble is generated by jetting a liquid jet into a liquid and generating cavitation around the jet, or by generating cavitation using ultrasonic waves. Cavitation bubbles are collapsed on the back surface of the semiconductor wafer whose front side is the element formation region, and the collapse impact force of the bubbles causes dislocations and processing strains without causing damage or erosion on the back surface of the semiconductor wafer. A gettering site capable of gettering impurities in the semiconductor by applying a processing strain layer such as residual stress modification and / or an oxidative stacking fault and performing a high temperature heat treatment and a cooling treatment is formed on the back surface. This is a method for manufacturing a semiconductor wafer having a cavitation gettering site.

【００２３】当該第２発明は、裏面にキャビテーション
ゲッタリングサイトを有する半導体ウエーハの製造方法
である。本発明の特徴の第１は、キャビテーション気泡
を発生させる手段として、液中に液体噴流を噴出して同
噴流まわりにキャビテーションを発生せしめる方法と、
超音波を用いてキャビテーションを発生させる方法の２
種類があり、そのいずれの方法であってもよい点にあ
る。第２は、高温熱処理と冷却処理を経るだけで、複合
的な作用により効率的に半導体内の不純物をゲッタリン
グし得るゲツタリングサイトを形成した点にある。The second invention is a method for manufacturing a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface. A first feature of the present invention is a method for generating cavitation bubbles by ejecting a liquid jet into a liquid as means for generating cavitation bubbles,
Method 2 of generating cavitation using ultrasonic waves
There are different types, and any of these methods may be used. Secondly, a gettering site capable of efficiently gettering impurities in a semiconductor is formed by a combined action only through high-temperature heat treatment and cooling treatment.

【００２４】特許を受けようとする第３発明は、表面側
を素子形成領域となす半導体ウエーハの裏面に制御され
たキャビテーション噴流を衝当させることによりキャビ
テーション気泡を半導体ウエーハの裏面で崩壊させ、そ
の気泡の崩壊衝撃力により、同半導体ウエーハの裏面に
損傷や壊食を起こすことなく転位や加工ひずみや残留応
力改質などの加工歪層および／または酸化積層欠陥を生
成し、高温熱処理と冷却処理を経ることにより半導体内
の不純物をゲッタリングし得るゲッタリングサイトを形
成したことを特徴とする裏面にキャビテーションゲッタ
リングサイトを有する半導体ウエーハの製造方法であ
る。According to a third aspect of the invention, a cavitation bubble is collided with the back surface of the semiconductor wafer by impinging a controlled cavitation jet on the back surface of the semiconductor wafer having the front surface side as an element formation region. Due to the collapse impact force of the bubbles, dislocations, processing strain and / or oxidative stacking faults such as modification of residual stress are generated without causing damage or erosion on the back surface of the semiconductor wafer. Forming a gettering site capable of gettering impurities in the semiconductor by passing through the semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface.

【００２５】当該第３発明は、キャビテーション気泡を
発生させる手段として、制御されたキャビテーション噴
流を衝当させる方法に特定した点が特徴である。キャビ
テーション噴流を制御することにより気泡の崩壊衝撃力
を調整し、同半導体ウエーハの裏面に損傷や壊食を起こ
すことなく転位や加工ひずみや残留応力改質などの加工
歪層および／または酸化積層欠陥を生成するようにした
ものである。The third aspect of the present invention is characterized in that, as means for generating cavitation bubbles, a method for impinging a controlled cavitation jet is specified. By controlling the cavitation jet, the impact force of the bubble collapse is adjusted, so that the back surface of the semiconductor wafer is not damaged or eroded, and dislocations, processing strain, and / or oxidized stacking faults such as modification of residual stress are improved. Is generated.

【００２６】特許を受けようとする第４発明は、表面側
を素子形成領域となす半導体ウエーハの裏面に制御され
たキャビテーション噴流を衝当させることによりキャビ
テーション気泡を半導体ウエーハの裏面で崩壊させ、そ
の気泡の崩壊衝撃力により，同半導体ウエーハの裏面に
損傷や壊食を起こすことなく転位や加工ひずみや残留応
力改質などの加工歪層および／または酸化積層欠陥を付
与し、高温熱処理と冷却処理を経ることにより半導体内
の不純物をゲッタリングし得るゲッタリングサイトを形
成するに際して、前記制御されたキャビテーション噴流
は、その上流側圧力、下流側圧力、スタンドオフ距離、
キャビテーション係数、水中の気体含有度、ノズルの大
きさ、ノズルの形状、水質、水温を操作因子として、キ
ャビテーションの発生領域と衝撃力を制御するようにし
たものであることを特徴とする第３発明に記載の裏面に
キャビテーションゲッタリングサイトを有する半導体ウ
エーハの製造方法である。In the fourth invention to be patented, a cavitation bubble is collided with the back surface of the semiconductor wafer by impinging a controlled cavitation jet on the back surface of the semiconductor wafer having the front surface side as an element formation region. Due to the collapse impact force of bubbles, dislocations, processing strains and / or oxidative stacking faults such as modification of residual stress are imparted to the backside of the semiconductor wafer without damage or erosion, and high-temperature heat treatment and cooling treatment In forming a gettering site capable of gettering impurities in the semiconductor by passing through, the controlled cavitation jet has an upstream pressure, a downstream pressure, a standoff distance,
The third invention is characterized in that the cavitation generation area and the impact force are controlled using the cavitation coefficient, the gas content in water, the size of the nozzle, the shape of the nozzle, the water quality, and the water temperature as operating factors. 3. A method for manufacturing a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface as described in 1).

【００２７】当該第４発明は、キャビテーション噴流の
制御方法を明確にしたものである。即ちキャビテーショ
ン噴流は、キャビテーション噴流を衝当させてゲッタリ
ングサイトを形成するに際して、その上流側圧力、下流
側圧力、スタンドオフ距離、キャビテーション係数、水
中の気体含有度、ノズルの大きさ、ノズルの形状、水
質、水温などを操作因子として、キャビテーションの発
生領域と衝撃力を制御することができる。その結果、半
導体ウエーハの裏側にキャビテーション加工歪層および
／または酸化積層欠陥を容易に且つ確実に形成すること
ができるので、工業上の有用性が高い。また、キャビテ
ーション気泡の崩壊時に発生する衝撃力を活用してシリ
コンウェハーにゲッタリングサイトを形成する際に、前
記操作因子を変えるだけで連続的に効果的な洗浄作用を
行うことができるので、コンタミネーションなどの問題
を生じない利点がある。The fourth invention clarifies a method for controlling a cavitation jet. That is, when the cavitation jet impinges on the cavitation jet to form a gettering site, its upstream pressure, downstream pressure, standoff distance, cavitation coefficient, gas content in water, nozzle size, nozzle shape The cavitation generation area and the impact force can be controlled using water quality, water temperature, and the like as operating factors. As a result, a cavitation strain layer and / or an oxidized stacking fault can be easily and reliably formed on the back side of the semiconductor wafer, so that the present invention has high industrial utility. In addition, when a gettering site is formed on a silicon wafer by utilizing an impact force generated when cavitation bubbles collapse, an effective cleaning action can be continuously performed only by changing the operation factor. There is an advantage that problems such as nation do not occur.

【００２８】特許を受けようとする第５発明は、表面側
を素子形成領域となす半導体ウエーハの裏面に制御され
たキャビテーション噴流を衝当させゲッタリングサイト
を形成するに際して、当該キャビテーション噴流におけ
る気泡の崩壊衝撃力の圧力分布を変えることによりキャ
ビテーション加工歪層および／または酸化積層欠陥の深
さや密度を調整しゲッタリングする不純物の種類やゲッ
タリングする量やゲッタリング効果の持続力等のゲッタ
リング能力を制御するようにしたことを特徴とする第３
発明又は第４発明に記載の裏面にキャビテーションゲッ
タリングサイトを有する半導体ウエ−ハの製造方法であ
る。According to a fifth aspect of the present invention, a controlled cavitation jet is impinged on the back surface of a semiconductor wafer having a front surface side as an element formation region to form a gettering site. The depth and density of the cavitation strain layer and / or the oxidized stacking fault are adjusted by changing the pressure distribution of the collapse impact force, and the gettering ability such as the type of impurity to be gettered, the amount to be gettered, and the persistence of the gettering effect. The third aspect characterized by controlling
A method for manufacturing a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface according to the invention or the fourth invention.

【００２９】当該第５発明は、前記操作因子を操作する
ことにより、当該キャビテーション噴流における気泡の
崩壊衝撃力の圧力分布を変えることが可能である点に着
目した技術である。これによってキャビテーション加工
歪層および／または酸化積層欠陥の深さや密度を調整
し、ゲッタリングする不純物の種類やゲッタリングする
量やゲッタリング効果の持続力等のゲッタリング能力を
制御することができることになった。その結果本発明
は、適用範囲が広く安定性も確保できるので、工業上の
有用性が高いものになった。これに対し、従来の粒子を
吹き付ける方法によりできたシリコンウェハーヘの転位
や歪などの加工歪層はごく浅い領域に限られるので、ゲ
ッタリング効果の適用範囲が狭いものである。The fifth invention is a technique which focuses on the point that the pressure distribution of the collapse impact force of bubbles in the cavitation jet can be changed by manipulating the operating factors. This makes it possible to adjust the depth and density of the cavitation strain layer and / or the oxidized stacking fault, and to control the type of impurities to be gettered, the amount of gettering, and the gettering ability such as the persistence of the gettering effect. became. As a result, the present invention has high industrial utility because it has a wide range of application and stability can be ensured. On the other hand, since the strained layer formed by the conventional method of spraying particles, such as dislocations and strains on the silicon wafer, is limited to a very shallow region, the applicable range of the gettering effect is narrow.

【００３０】特許を受けようとする第６発明は、表面側
を素子形成領域となす半導体ウエーハの裏面に超音波を
用いて発生されたキャビテーションを制御しながら衝当
させることにより、キャビテーション気泡を半導体ウエ
ーハの裏面で崩壊させ、その気泡の崩壊衝撃力により、
同半導体ウエーハの裏面に損傷や壊食を起こすことなく
転位や加工ひずみや残留応力改質などの加工歪層および
／または酸化積層欠陥を付与し、高温熱処理と冷却処理
を経ることにより半導体内の不純物をゲッタリングし得
るゲッタリングサイトを形成するに際して、前記制御さ
れた超音波キャビテーションは、振動子の周波数、ホー
ン先端の振幅、ホーン先端と半導体ウエーハの距離、液
中の気体含有度、水質、水温を操作因子として、キャビ
テーションの発生領域と衝撃力を制御するようにしたも
のであることを特徴とする第２発明に記載の裏面にキャ
ビテーションゲッタリングサイトを有する半導体ウエー
ハの製造方法である。According to a sixth aspect of the present invention, a cavitation bubble is formed on a semiconductor wafer having a front surface side as an element formation region by controlling and hitting the back surface of the semiconductor wafer using ultrasonic waves while controlling cavitation. Collapse on the back side of the wafer and the collapse impact force of the bubbles
By applying a processing strain layer such as dislocation, processing strain and residual stress modification and / or oxidative stacking fault without causing damage or erosion on the back surface of the semiconductor wafer, and performing high-temperature heat treatment and cooling treatment, When forming a gettering site capable of gettering impurities, the controlled ultrasonic cavitation is performed by controlling the frequency of the vibrator, the amplitude of the horn tip, the distance between the horn tip and the semiconductor wafer, the gas content in the liquid, the water quality, A second aspect of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on a back surface, wherein a cavitation generation region and an impact force are controlled using water temperature as an operation factor.

【００３１】当該第６発明は、超音波キャビテーション
により、裏面にキャビテーションゲッタリングサイトを
有する半導体ウエーハの製造方法である。超音波キャビ
テーションは、磁歪振動子によりホーンを８〜３０ｋHz
程度で振動させ、ホーン形状により振幅を増大させて、
ホーン先端を５０μm前後振動させて発生させる。つま
り、超音波キャビテーションは、振動により圧力波（正
圧と負圧）が生じてキャピテーションが発生するのであ
る。この超音波キャビテーション気泡を崩壊させた時の
衝撃力により、半導体ウエーハの裏面に損傷や壊食を起
こすことなく転位や加工ひずみや残留応力改質などの加
工歪層および／または酸化積層欠陥を付与する際には、
振動子の周波数、ホーン先端の振幅、ホーン先端と半導
体ウエーハの距離、液中の気体含有度、水質、水温を操
作因子として、キャビテーションの発生領域と衝撃力を
制御するようにする。この制御された超音波キャビテー
ションにより、半導体ウエーハの裏面にキャビテーショ
ンゲッタリングサイトを形成して半導体ウエーハを製造
する。The sixth invention is a method for manufacturing a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface by ultrasonic cavitation. Ultrasonic cavitation, horn is 8-30kHz by magnetostrictive vibrator
Vibration in the degree, increase the amplitude by the horn shape,
The horn tip is generated by vibrating around 50 μm. That is, in the ultrasonic cavitation, pressure waves (positive pressure and negative pressure) are generated due to vibration, and caption is generated. By the impact force when the ultrasonic cavitation bubbles are collapsed, a processing strain layer such as dislocation, processing strain or residual stress modification and / or oxidative stacking fault is imparted to the back surface of the semiconductor wafer without causing damage or erosion. When you do
The cavitation generation area and impact force are controlled by using the frequency of the vibrator, the amplitude of the horn tip, the distance between the horn tip and the semiconductor wafer, the gas content in the liquid, the water quality, and the water temperature as operating factors. By this controlled ultrasonic cavitation, a cavitation gettering site is formed on the back surface of the semiconductor wafer to manufacture the semiconductor wafer.

【００３２】特許を受けようとする第７発明は、表面側
を素子形成領域となす半導体ウエーハの裏面にキャビテ
ーションによる加工歪層を付与して、デバイスプロセス
中に前記ゲッタリングサイトに半導体内の不純物をゲッ
タリングし得るゲッタリングサイトを形成したことを特
徴とする裏面にキャビテーションゲッタリングサイトを
有する半導体ウエーハを用意し、デバイスプロセス中に
不純物（微量のCuやNiやFe等の金属）により素子形成領
域が汚染された場合に、高温熱処理中は不純物（微量の
CuやNiやFe等の金属）が結晶中を自由に移動し冷却時に
ゲッタリングサイトの裏面キャビテーション加工歪層に
ゲッタリングするとともに、酸化熱処理によりゲッタリ
ングサイトの転位や加工ひずみなどを核として成長する
酸化積層欠陥（OSF）に不純物を吸収して裏面のゲッタ
リングサイトにゲッタリングし、両作用により半導体ウ
エーハ内の表面側素子形成領域から不純物を除去するよ
うにしたことを特徴とする裏面にキャビテーションゲッ
タリングサイトを有する半導体ウエーハによるゲッタリ
ング方法である。The seventh invention to be patented is to provide a work strain layer by cavitation on the back surface of a semiconductor wafer having a front surface side as an element formation region, and to provide an impurity in the semiconductor to the gettering site during a device process. A semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface characterized by forming a gettering site capable of gettering is prepared, and an element (a trace amount of metal such as Cu, Ni or Fe) is formed during device processing. If the area becomes contaminated, impurities (trace amounts)
Metals such as Cu, Ni and Fe) move freely in the crystal and getter on the backside cavitation strained layer of the gettering site during cooling, and grow by oxidizing heat treatment with dislocations and processing strain of the gettering site as nuclei. The impurity is absorbed into the oxide stacking fault (OSF) and gettered at the gettering site on the back surface, and the impurity is removed from the front-side element formation region in the semiconductor wafer by both actions. This is a gettering method using a semiconductor wafer having a cavitation gettering site.

【００３３】当該第７発明は、裏面にキャビテーション
ゲッタリングサイトを有する半導体ウエーハを用いるこ
とにより、高温熱処理によるキャビテーション加工歪層
への直接的なゲッタリングと、酸化熱処理によりゲッタ
リングサイトの転位や加工ひずみなどを核として成長す
る酸化積層欠陥（OSF）に不純物を吸収して裏面のゲッ
タリングサイトにゲッタリングとが相乗的に作用して、
ゲッタリングする不純物の種類やゲッタリングする量や
ゲッタリング効果の持続力等を強化させることができる
新しいゲッタリング方法である。The seventh invention uses a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface to directly getter the cavitation strained layer by a high-temperature heat treatment and to displace or process the gettering site by an oxidation heat treatment. Impurities are absorbed into oxide stacking faults (OSF) that grow around strains, and gettering acts synergistically with gettering sites on the back surface.
This is a new gettering method that can enhance the types of impurities to be gettered, the amount of gettering, the sustainability of the gettering effect, and the like.

【００３４】[0034]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき、詳細に説明
する。図１は、表面側を素子形成領域となす半導体ウエ
ーハ（シリコンウエーハ）の裏面にキャビテーション加
工歪層からなるゲッタリングサイトを有する半導体ウエ
ーハの構造を示す説明図であり、図２は、デバイスプロ
セス中に不純物（微量のCuやNiやFe等の重金属）により
素子形成領域が汚染されている場合に、高温熱処理中に
は不純物は結晶中を自由に移動するが冷却過程ではゲッ
タリングサイトの加工歪層にゲッタリングするという状
態を示した説明図である。又、図３は、半導体ウエーハ
の裏面にキャビテーション噴流を衝当させることにより
キャビテーション気泡を崩壊させその衝撃力により半導
体ウエーハのゲッタリングサイトを付与する装置の要部
構成を示す説明図であり、図４は、キャビテーション噴
流による半導体ウエーハのゲッタリングサイト付与装置
の構成説明図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on embodiments. FIG. 1 is an explanatory view showing the structure of a semiconductor wafer having a gettering site composed of a cavitation strained layer on the back surface of a semiconductor wafer (silicon wafer) having a front surface side as an element formation region, and FIG. If the element formation region is contaminated with impurities (a trace amount of heavy metal such as Cu, Ni or Fe), the impurities move freely in the crystal during the high-temperature heat treatment, but the processing strain of the gettering site during the cooling process FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which gettering is performed on a layer. FIG. 3 is an explanatory view showing a main part configuration of an apparatus for collapsing cavitation bubbles by impinging a cavitation jet on the back surface of the semiconductor wafer and providing a gettering site of the semiconductor wafer by the impact force thereof. FIG. 4 is a configuration explanatory view of a device for providing a gettering site for a semiconductor wafer by a cavitation jet.

【００３５】裏面にキャビテーション加工歪層からなる
ゲッタリングサイトを有する半導体ウエーハは、図１に
示すように半導体を形成するシリコンウエーハ1の表面
側を素子形成領域２となし、裏面にゲッタリングサイト
３を形成したものである。当該シリコンウエーハ1は、
結晶方位１００のウエーハを切断し、機械研磨、面取
り、化学研磨などをして表面を鏡面仕上げにした厚さ５
２５μmのものを実施例の試験片とした。この試験片に
図４に示したキャビテーション噴流による半導体ウエー
ハのゲッタリングサイト付与装置４にて、その半導体ウ
エーハの裏面に制御されたキャビテーション噴流を衝当
させることによりキャビテーション気泡を半導体ウエー
ハの裏面で崩壊させ、その気泡の崩壊衝撃力により，同
半導体ウエーハの裏面に損傷や壊食を起こすことなく転
位や加工ひずみや残留応力改質などの加工歪層および／
または酸化積層欠陥を生成してゲッタリングサイト３を
形成したものである。As shown in FIG. 1, a semiconductor wafer having a gettering site formed of a cavitation-processed strained layer on the back surface has an element forming region 2 on the front surface side of a silicon wafer 1 on which a semiconductor is formed and a gettering site 3 on the back surface. Is formed. The silicon wafer 1 is
A wafer with a crystal orientation of 100 is cut and mechanically polished, chamfered, chemically polished, etc., and the surface is mirror-finished.
The test piece of 25 μm was used as a test piece of the example. Cavitation bubbles are broken down on the back surface of the semiconductor wafer by causing a controlled cavitation jet to impinge on the back surface of the semiconductor wafer by the gettering site applying device 4 for the semiconductor wafer by the cavitation jet shown in FIG. Due to the collapse impact force of the bubbles, the back surface of the semiconductor wafer is not damaged or eroded, and a distorted layer, a processed strain layer such as a processing strain or a residual stress modification, and / or
Alternatively, gettering sites 3 are formed by generating oxidized stacking faults.

【００３６】図２に示すように、裏面にキャビテーショ
ンゲッタリングサイトを有する半導体ウエーハは、デバ
イスプロセスにて高温熱処理過程と冷却過程を繰り返す
ことにより、高温熱処理と冷却処理を経ることにより半
導体内の不純物をゲッタリングすることができる。As shown in FIG. 2, a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface repeats a high-temperature heat treatment process and a cooling process in a device process, and performs an impurity in the semiconductor through a high-temperature heat treatment and a cooling process. Can be gettered.

【００３７】この様に裏面にキャビテーションゲッタリ
ングサイトを形成できるキャビテーション噴流による半
導体ウエーハのゲッタリングサイト付与装置４は、図４
に示すように、シリコンウエーハ試験片５を試料水を貯
留した容器６内に設置し、ポンプＰにより加圧された高
圧水は管路７を通ってノズル８に導かれ、キャビテーシ
ョン噴流９となって試験片５の裏面に向かって噴射され
る。尚、当該ノズル８は容器６内に複数個設置すること
ができる。As described above, the apparatus 4 for applying a gettering site for a semiconductor wafer by a cavitation jet capable of forming a cavitation gettering site on the back surface is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a silicon wafer test piece 5 is placed in a container 6 storing sample water, and high-pressure water pressurized by a pump P is guided to a nozzle 8 through a pipe 7 to form a cavitation jet 9. And is sprayed toward the back surface of the test piece 5. Note that a plurality of the nozzles 8 can be provided in the container 6.

【００３８】弁１０およびポンプＰは図示せぬ電子制御
装置と接続され，ノズル８近傍もしくは管路７に設置さ
れた図示せぬ圧力センサ等からの信号をもとに最適値と
なるように制御される。又、容器６内の液体は，図示せ
ぬ温度センサーと液体温度制御装置により，液体の温度
が最適値となるように制御される。更に、ノズル８とシ
リコンウエーハの距離（スタンドオフ距離）は，図示せ
ぬ機構により最適値となるように調整される。尚、弁１
０は、高圧ポンプＰと、ノズル８を接続する管路７に直
接設けるよりも分岐した分岐管路７ａに設ける方が望ま
しい。The valve 10 and the pump P are connected to an electronic control unit (not shown), and are controlled so as to have optimum values based on signals from a pressure sensor (not shown) installed near the nozzle 8 or in the pipe 7. Is done. The liquid in the container 6 is controlled by a temperature sensor and a liquid temperature controller (not shown) so that the temperature of the liquid becomes an optimum value. Further, the distance (stand-off distance) between the nozzle 8 and the silicon wafer is adjusted to an optimum value by a mechanism not shown. In addition, valve 1
0 is preferably provided in a branched branch line 7a rather than directly in a line 7 connecting the high pressure pump P and the nozzle 8.

【００３９】図３に示すように、実施例のポンプＰは、
最大吐き出し圧力２０．６ＭＰａ、最大吐き出し容量
４．５リットル／minを用い、ノズルは、スロート部直
径が0.8ｍｍ、スロート部の長さが1.2ｍｍのシリンドリ
カルノズルを用いた。キャビテーション噴流の衝撃力
は、ノズル上流側圧力およびスタンドオフ距離により変
化させ、下流側圧力は、ほぼ大気圧とした。噴射時間は
６０ｓとした。また、試験片は、厚さ５２５μmのｐ型
（１００）シリコンウエーハを用い、シリコンウエーハ
をおさえる冶具は、その厚さ8ｍｍ、噴射領域規制穴の
径は２０mmとした。As shown in FIG. 3, the pump P of the embodiment is
The maximum discharge pressure was 20.6 MPa, the maximum discharge capacity was 4.5 liters / min, and the nozzle used was a cylindrical nozzle having a throat part diameter of 0.8 mm and a throat part length of 1.2 mm. The impact force of the cavitation jet was varied depending on the pressure on the upstream side of the nozzle and the stand-off distance, and the pressure on the downstream side was almost atmospheric pressure. The injection time was 60 s. The test piece was a p-type (100) silicon wafer having a thickness of 525 μm. The jig for holding the silicon wafer had a thickness of 8 mm, and the diameter of the injection region regulating hole was 20 mm.

【００４０】上記の噴流による半導体ウエーハのゲッタ
リングサイト付与装置４を用いてキャビテーションの発
生領域と衝撃力は、その上流側圧力、下流側圧力、スタ
ンドオフ距離、キャビテーション係数、水中の気体含有
度、ノズルの大きさ、ノズルの形状、水質、水温などを
操作因子として制御できる。以下、操作因子について説
明する。Using the above-described apparatus 4 for applying a gettering site to the semiconductor wafer by the jet flow, the cavitation generation area and the impact force are determined by the upstream pressure, downstream pressure, standoff distance, cavitation coefficient, gas content in water, Nozzle size, nozzle shape, water quality, water temperature, etc. can be controlled as operating factors. Hereinafter, the operation factors will be described.

【００４１】ノズル口径：ノズル口径を大にすると、そ
れに比例してスタンドオフ距離が大になるばかりでな
く、キャビテーション衝撃力が大きくなる。ノズル口径
を大にすることは、吐出し圧力を大にするのと同じ効果
を持つ。 ノズル下流側圧力：キャビテーション気泡が崩壊する領
域の圧力が高いほど、気泡と周囲の圧力差が大きいの
で,気泡は激しく崩壊し衝撃力も大となる。すなわちノ
ズル下流側圧力を上げることにより、キャビテーション
衝撃圧力が増大する。尚、衝撃力が最大となる最適な圧
力比（上流側圧力と下流側圧力）が存在する。 水温：温度が低い場合には液体中の気体の溶解度が大き
いので、キャビテーション気泡内にも多くの気体が含ま
れ、気泡の崩壊時に気泡中の気体がクッションの効果を
果たし、衝撃力が弱まる。一方、温度が上昇すると蒸気
圧が増すために蒸気によるクッション効果が現れる。従
って、蒸気圧がそれほど増加せず、又気体の溶解度も比
較的低い温度（水では５０℃前後）で衝撃力は最大値と
なる。 水中の気体（空気）含有度：一般に静置貯留された試料
水は過飽和水の状態になっており、試料水に含まれる空
気量とその試料水の飽和空気量との比で示される気体
（空気）含有度は１以上で、１．０５〜１．１０程度
（酸素濃度で８ppm）である。従ってキャビテーション
をもたらすキャビテーション核は十分に存在している。
気体（空気）含有度が１よりも小さい場合はキャビテー
ションを初生しにくいが、いったん発生すると衝撃力が
大きい。また気体（空気）含有度が大きいと気泡の崩壊
時には溶存空気がクッションの役割を果たすので衝撃力
が弱まる。従って、気体（空気）含有度によっても衝撃
力を制御できる。 水質：純水や水道水ばかりでなく、アルコールやオイル
など他の液体を用いることが出来る。その場合、衝撃力
が異なってくる。 ノズル：ノズルの大きさやその出口形状によってもキャ
ビテーションの発生領域と衝撃力を制御することができ
る。 キャビテーションによる衝撃力の圧力分布を変えられる
ので、酸化積層欠陥（OSF）が生じる深さや密度を制御
できる。その結果、ゲッタリングする不純物の種類やゲ
ッタリングする量やゲッタリング効果の持続力等のゲッ
タリング能力を制御することができる。Nozzle diameter: When the nozzle diameter is increased, not only the stand-off distance is increased in proportion thereto, but also the cavitation impact force is increased. Increasing the nozzle diameter has the same effect as increasing the discharge pressure. Nozzle downstream pressure: The higher the pressure in the region where the cavitation bubble collapses, the greater the pressure difference between the bubble and the surroundings, so the bubble collapses violently and the impact force increases. That is, by increasing the pressure downstream of the nozzle, the cavitation impact pressure increases. Note that there is an optimal pressure ratio (upstream pressure and downstream pressure) at which the impact force is maximized. Water temperature: When the temperature is low, the solubility of the gas in the liquid is large, so that a large amount of gas is also contained in the cavitation bubbles, and when the bubbles collapse, the gas in the bubbles acts as a cushion and the impact force is weakened. On the other hand, when the temperature rises, the vapor pressure increases, so that a cushion effect by the vapor appears. Therefore, the impact force reaches a maximum value at a temperature at which the vapor pressure does not increase so much and the solubility of the gas is relatively low (about 50 ° C. for water). Gas (air) content in water: Generally, sample water stored in a stationary state is in a supersaturated water state, and a gas represented by the ratio of the amount of air contained in the sample water to the saturated air amount of the sample water ( The (air) content is 1 or more and about 1.05 to 1.10 (8 ppm in oxygen concentration). Therefore, cavitation nuclei that bring about cavitation are sufficiently present.
If the gas (air) content is less than 1, cavitation is unlikely to begin, but once it occurs, the impact force is large. If the gas (air) content is high, the dissolved air plays a role of a cushion when the bubbles collapse, so that the impact force is weakened. Therefore, the impact force can be controlled also by the gas (air) content. Water quality: Not only pure water and tap water, but also other liquids such as alcohol and oil can be used. In that case, the impact force differs. Nozzle: The area where cavitation occurs and the impact force can also be controlled by the size of the nozzle and its outlet shape. Since the pressure distribution of the impact force due to cavitation can be changed, the depth and density at which oxidized stacking faults (OSF) occur can be controlled. As a result, it is possible to control the type of impurities to be gettered, the amount of gettering, and the gettering ability such as the persistence of the gettering effect.

【００４２】図５は、超音波キャピテーションによる半
導体ウエーハのゲッタリングサイト付与装置の構成を示
す説明図である。水やアルコールやオイル等の試料液を
収納した液槽１1の中の架台1２上にシリコンウエーハ１
を載置し、その上方に超音波発生装置１３を配設する。
当該超音波発生装置１３は、パワーアンプ１４とトラン
スジューサ１５と磁歪振動子１６と其の先端に設けたホ
ーン１７とからなる。当該パワーアンプ１４から供給さ
れる電流をトランスジューサ１５で変換し、磁歪振動子
１６を作動させてホーン１７を８〜３０ｋHz程度で振動
させ、ホーン１７形状により振幅を増大させ、ホーン先
端を５０μm±５％で振動させることにより超音波キャ
ピーテーション１８を発生させる。当該超音波キャビテ
ーションは、振動により圧力波（正圧と負圧）が生じて
キャピテーションが発生し、この超音波キャビテーショ
ン１８気泡を崩壊させた時の衝撃力により、半導体ウエ
ーハの裏面に損傷や壊食を起こすことなく転位や加工ひ
ずみや残留応力改質などの加工歪層および／または酸化
積層欠陥を付与することが出来る。尚、超音波キャビテ
ーション１８は、振動子の周波数、ホーン先端の振幅、
ホーン先端と半導体ウエーハの距離、液中の気体含有
度、水質、水温を操作因子として、キャビテーションの
発生領域と衝撃力を制御することが出来る。FIG. 5 is an explanatory view showing the structure of a device for providing a gettering site for a semiconductor wafer by ultrasonic caption. A silicon wafer 1 is placed on a pedestal 12 in a liquid tank 11 containing a sample liquid such as water, alcohol or oil.
Is placed, and the ultrasonic generator 13 is disposed above it.
The ultrasonic generator 13 includes a power amplifier 14, a transducer 15, a magnetostrictive vibrator 16, and a horn 17 provided at the tip thereof. The current supplied from the power amplifier 14 is converted by the transducer 15, the magnetostrictive vibrator 16 is operated to vibrate the horn 17 at about 8 to 30 kHz, the amplitude is increased by the shape of the horn 17, and the horn tip is set to 50 μm ± 5. The ultrasonic caption 18 is generated by vibrating at%. In the ultrasonic cavitation, pressure waves (positive pressure and negative pressure) are generated due to vibration, and caption is generated. The ultrasonic cavitation 18 damages or breaks the back surface of the semiconductor wafer due to the impact force when the bubbles are collapsed. It is possible to impart a work-strained layer such as dislocation, work-strain or residual stress modification and / or an oxidized stacking fault without causing corrosion. In addition, the ultrasonic cavitation 18 includes the frequency of the vibrator, the amplitude of the horn tip,
The cavitation generation area and impact force can be controlled using the distance between the tip of the horn and the semiconductor wafer, the gas content in the liquid, the water quality, and the water temperature as operating factors.

【００４３】[0043]

【効果】第１発明は、裏面にキャビテーションゲッタリ
ングサイトを有する半導体ウエーハである。このキャビ
テーションゲッタリングサイトは、ウエーハを損傷や壊
食を起こすことなく転位や加工ひずみや残留応力改質な
どの加工歪層を形成するとともに、ウエーハ内に微小な
酸化積層欠陥（OSF）を直接生成することができてい
る。しかも、当該加工歪層は、微小な領域にプラズマを
生じているので、噴流内にガスを入れれば、キャビテー
ションによってイオン打ち込みと同様なゲッタリングサ
イトを形成できる。従ってサンドブラスト法やレザー法
等の従来の手法により形成された加工歪層とは相違した
独特の複合的バックサイドダメージになっており、より
高効率、高性能なゲッタリング法になっている。The first invention is a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface. This cavitation gettering site forms a processing strain layer such as dislocation, processing strain and residual stress modification without damaging or eroding the wafer, and directly generates minute oxide stacking faults (OSF) in the wafer Can be. In addition, since the processing strain layer generates plasma in a very small area, a gettering site similar to ion implantation can be formed by cavitation if gas is injected into the jet. Therefore, the composite backside damage is unique and different from the processed strained layer formed by a conventional method such as a sand blast method or a leather method, and the gettering method has higher efficiency and higher performance.

【００４４】第２発明、第３発明、第４発明、第５発
明、第６発明は、裏面にキャビテーションゲッタリング
サイトを有する半導体ウエーハの製造方法である。キャ
ビテーションは、気泡の崩壊時に、数μmオーダの局所
的な領域に，数GPaの高衛撃圧を生じるエネルギーを有
しているので、加工歪層生成作用領域があることが解
る。従って、これを利用することによりウエーハに容易
にゲッタリングサイトを形成できる事を確認した。しか
もキャビテーションは、低吐出し圧力のポンプとノズル
を主構成要部とする装置で簡単にキャビテーションゲッ
タリングサイトを形成できるので、従来の製法より低コ
ストで製造できることとなった。The second invention, the third invention, the fourth invention, the fifth invention, and the sixth invention are methods for manufacturing a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface. Cavitation has energy to generate a high shock pressure of several GPa in a local region of several μm when the bubble collapses, so it can be understood that there is a working strain layer generating action region. Therefore, it was confirmed that a gettering site can be easily formed on a wafer by using this. In addition, the cavitation can be easily formed at a cavitation gettering site by a device mainly including a pump and a nozzle having a low discharge pressure as a main component, so that the cavitation can be manufactured at a lower cost than the conventional manufacturing method.

【００４５】また、第２発明、第３発明、第４発明、第
５発明は、キャビテーションの発生領域と衝撃力を操作
因子の操作、調整により高精度な制御が可能になったの
で、半導体ウエーハの裏側にキャビテーション加工歪層
および／または酸化積層欠陥を容易に且つ確実に形成す
ることができることとなり、より高効率、高性能なゲッ
タリンググサイトを安定的に製造でき、工業上の有用性
が高い製造法となった。特に第４発明、第５発明は、キ
ャビテーション噴流を制御するための操作因子を明らか
にしたものである。また、キャビテーション気泡の崩壊
時に発生する衝撃力を活用してシリコンウエーハにゲッ
タリングサイトを形成する際に、前記操作因子を変える
だけで連続的に効果的な洗浄作用を行うことができるの
で、コンタミネーションなどの問題を生じない。In the second, third, fourth, and fifth inventions, the cavitation generation area and the impact force can be controlled with high precision by manipulating and adjusting the operation factor. Cavitation-processed strain layer and / or oxidized stacking faults can be easily and reliably formed on the back side of, and more efficient and high-performance gettering gsite can be stably manufactured, and industrial utility is improved. It became a high manufacturing method. In particular, the fourth invention and the fifth invention clarify the operating factors for controlling the cavitation jet. In addition, when a gettering site is formed on a silicon wafer by utilizing an impact force generated when cavitation bubbles collapse, an effective cleaning action can be continuously performed only by changing the operation factor. Does not cause problems such as nation.

【００４６】第６発明は、超音波キャビテーションを制
御するための操作因子を明らかにしたものである。この
様に、超音波キャビテーションの場合も任意に操作調整
できることから、高効率、高性能なゲッタリンググサイ
トを簡単に且つ安定的に製造できることとなった。The sixth aspect of the invention clarifies an operation factor for controlling ultrasonic cavitation. As described above, since the operation can be arbitrarily adjusted also in the case of ultrasonic cavitation, it is possible to easily and stably produce a high-efficiency, high-performance gettering gsite.

【００４７】第７発明は、裏面にキャビテーションゲッ
タリングサイトを有する半導体ウエーハを用いると、キ
ャビテーション加工歪層への直接的なゲッタリングと、
成長する酸化積層欠陥（OSF）に不純物を吸収して裏面
のゲッタリングサイトにゲッタリングとが相乗的に作用
して、ゲッタリングする不純物の種類やゲッタリングす
る量やゲッタリング効果の持続力等を強化させることが
できるので、非常に高性能なゲッタリング法である。According to a seventh aspect of the invention, when a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface is used, direct gettering to the cavitation-processed strained layer is achieved.
Impurities are absorbed by growing oxide stacking faults (OSFs) and gettering acts synergistically on the gettering sites on the back surface, and the types of gettering impurities, the amount of gettering, the persistence of the gettering effect, etc. Is a very high-performance gettering method.

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

【図１】表面側を素子形成領域となす半導体ウエーハの
裏面にキャビテーションにより形成したゲッタリングサ
イトの加工歪層にゲッタリングする状態を示した説明図
である。FIG. 1 is an explanatory view showing a state in which gettering is performed on a processed strain layer of a gettering site formed by cavitation on the back surface of a semiconductor wafer whose front side is an element formation region.

【図２】デバイスプロセス中に不純物により素子形成領
域が汚染されている場合に、高温熱処理中には不純物は
結晶中を自由に移動するが冷却過程ではゲッタリングサ
イトの加工歪層にゲッタリングするという状態を示した
説明図である。FIG. 2 is a diagram showing a case where an element formation region is contaminated by impurities during a device process. During the high-temperature heat treatment, the impurities move freely in the crystal, but gettering occurs in the processing strain layer at the gettering site during the cooling process. FIG.

【図３】半導体ウエーハの裏面にキャビテーション噴流
を衝当させることによりキャビテーション気泡を崩壊さ
せその衝撃力により半導体ウエーハのゲッタリングサイ
トを付与する装置の要部構成を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a configuration of a main part of an apparatus for collapsing cavitation bubbles by impinging a cavitation jet against a back surface of a semiconductor wafer and providing a gettering site of the semiconductor wafer by an impact force.

【図４】キャビテーション噴流による半導体ウエーハの
ゲッタリングサイト付与装置の構成説明図である。FIG. 4 is a configuration explanatory view of a device for providing a gettering site of a semiconductor wafer by a cavitation jet.

【図５】超音波キャピテーションにより半導体ウエーハ
のゲッタリングサイト付与装置の構成を示す説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of a device for providing a gettering site for a semiconductor wafer by ultrasonic caption.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…シリコンウエーハ ２…素子形成領域 ３…ゲッタリングサイト ４…半導体ウエーハのゲッタリングサイト付与装置 ５…シリコンウエーハ試験片 ６…容器 ７…管路 ８…ノズル ９…キャピーテーション噴流 １０…弁 Ｐ…ポンプ １１…液槽 １２…架台 １３…超音波発生装置 １４…パワーアンプ １５…トランスジューサ １６…磁歪振動子 １７…ホーン １８…超音波キャピーテーション DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon wafer 2 ... Element formation area 3 ... Gettering site 4 ... Semiconductor wafer gettering site provision apparatus 5 ... Silicon wafer test piece 6 ... Container 7 ... Pipe line 8 ... Nozzle 9 ... Caption jet 10 ... Valve P ... Pump 11 Liquid tank 12 Stand 13 Ultrasonic generator 14 Power amplifier 15 Transducer 16 Magnetostrictive vibrator 17 Horn 18 Ultrasonic caption

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 表面側を素子形成領域となす半導体ウエ
ーハの裏面にキャビテーションによる加工歪層および／
または酸化積層欠陥（Oxidation-induced stacking f
aults）からなるゲッタリングサイトを付与して、デバ
イスプロセス中に前記ゲッタリングサイトに半導体内の
不純物をゲッタリングし得るようにしたことを特徴とす
る裏面にキャビテーションゲッタリングサイトを有する
半導体ウエーハ。1. A processing strain layer formed by cavitation and / or a semiconductor wafer having a front surface serving as an element forming region.
Or Oxidation-induced stacking f
A semiconductor wafer having a cavitation gettering site on a back surface, wherein a gettering site comprising cavities is provided so that impurities in a semiconductor can be gettered to the gettering site during a device process. 【請求項２】 液中に液体噴流を噴出して同噴流まわり
にキャビテーションを発生せしめるか、或いは超音波を
用いてキャビテーションを発生させるなどの手段により
キャビテーション気泡を発生させ、表面側を素子形成領
域となす半導体ウエーハの裏面にてキャビテーション気
泡を崩壊させ、その気泡の崩壊衝撃力により、同半導体
ウエーハの裏面に損傷や壊食を起こすことなく転位や加
工ひずみや残留応力改質などの加工歪層および／または
酸化積層欠陥を付与し、高温熱処理と冷却処理を経るこ
とにより半導体内の不純物をゲッタリングし得るゲツタ
リングサイトを形成したことを特徴とする裏面にキャビ
テーションゲッタリングサイトを有する半導体ウエーハ
の製造方法。2. A cavitation is generated by jetting a liquid jet into a liquid to generate cavitation around the jet, or cavitation is generated by using ultrasonic waves. Cavitation bubbles are collapsed on the back surface of the semiconductor wafer to be formed, and the collapse impact force of the bubbles causes the back surface of the semiconductor wafer to be damaged or eroded without causing dislocation, processing strain, or processing strain layer such as modification of residual stress. A gettering site capable of gettering impurities in the semiconductor by applying an oxide stacking fault and performing a high-temperature heat treatment and a cooling treatment to form a gettering site on the back surface of the semiconductor wafer having a cavitation gettering site. Production method. 【請求項３】 表面側を素子形成領域となす半導体ウエ
ーハの裏面に制御されたキャビテーション噴流を衝当さ
せることによりキャビテーション気泡を半導体ウエーハ
の裏面で崩壊させ、その気泡の崩壊衝撃力により、同半
導体ウエーハの裏面に損傷や壊食を起こすことなく転位
や加工ひずみや残留応力改質などの加工歪層および／ま
たは酸化積層欠陥を生成し、高温熱処理と冷却処理を経
ることにより半導体内の不純物をゲッタリングし得るゲ
ッタリングサイトを形成したことを特徴とする裏面にキ
ャビテーションゲッタリングサイトを有する半導体ウエ
ーハの製造方法。3. A cavitation bubble is collided with a back surface of a semiconductor wafer by impinging a controlled cavitation jet on a back surface of a semiconductor wafer having a front surface side as an element formation region. Generates strained layers and / or oxidized stacking faults such as dislocations, processing strains, and residual stress reforming without causing damage or erosion on the backside of the wafer, and removes impurities in the semiconductor through high-temperature heat treatment and cooling treatment. A method for manufacturing a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on a back surface, wherein a gettering site capable of gettering is formed. 【請求項４】 表面側を素子形成領域となす半導体ウエ
ーハの裏面に制御されたキャビテーション噴流を衝当さ
せることにより、キャビテーション気泡を半導体ウエー
ハの裏面で崩壊させ、その気泡の崩壊衝撃力により、同
半導体ウエーハの裏面に損傷や壊食を起こすことなく転
位や加工ひずみや残留応力改質などの加工歪層および／
または酸化積層欠陥を付与し、高温熱処理と冷却処理を
経ることにより半導体内の不純物をゲッタリングし得る
ゲッタリングサイトを形成するに際して、前記制御され
たキャビテーション噴流は、その上流側圧力、下流側圧
力、スタンドオフ距離、キャビテーション係数、液中の
気体含有度、ノズルの大きさ、ノズルの形状、水質、水
温を操作因子として、キャビテーションの発生領域と衝
撃力を制御するようにしたものであることを特徴とする
請求項３に記載の裏面にキャビテーションゲッタリング
サイトを有する半導体ウエーハの製造方法。4. A cavitation bubble is collided with the back surface of the semiconductor wafer by causing a controlled cavitation jet to impinge on the back surface of the semiconductor wafer having a front surface side as an element formation region. Processed layers such as dislocations, process strains, and residual stress modification without causing damage or erosion on the back surface of the semiconductor wafer and / or
Or, when forming a gettering site capable of gettering impurities in the semiconductor by giving an oxidized stacking fault and undergoing a high-temperature heat treatment and a cooling treatment, the controlled cavitation jet has an upstream pressure and a downstream pressure. The standoff distance, cavitation coefficient, gas content in liquid, nozzle size, nozzle shape, water quality, water temperature are used as operating factors to control the cavitation generation area and impact force. The method for producing a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface according to claim 3. 【請求項５】 表面側を素子形成領域となす半導体ウエ
ーハの裏面に制御されたキャビテーション噴流を衝当さ
せゲッタリングサイトを形成するに際して、当該キャビ
テーション噴流における気泡の崩壊衝撃力の圧力分布を
変えることによりキャビテーション加工歪層および／ま
たは酸化積層欠陥の深さや密度を調整しゲッタリングす
る不純物の種類やゲッタリングする量やゲッタリング効
果の持続力等のゲッタリング能力を制御するようにした
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の裏面に
キャビテーションゲッタリングサイトを有する半導体ウ
エ−ハの製造方法。5. A pressure distribution of collapse impact force of bubbles in the cavitation jet when a controlled cavitation jet is made to impinge on a back surface of a semiconductor wafer having a front surface side as an element formation region to form a gettering site. By adjusting the depth and density of the cavitation strain layer and / or oxidized stacking fault, the gettering ability such as the type of impurity to be gettered, the amount of gettering, and the persistence of the gettering effect is controlled. 5. The method of manufacturing a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface according to claim 3 or 4. 【請求項６】 表面側を素子形成領域となす半導体ウエ
ーハの裏面に超音波を用いて発生されたキャビテーショ
ンを制御しながら衝当させることにより、キャビテーシ
ョン気泡を半導体ウエーハの裏面で崩壊させ、その気泡
の崩壊衝撃力により、同半導体ウエーハの裏面に損傷や
壊食を起こすことなく転位や加工ひずみや残留応力改質
などの加工歪層および／または酸化積層欠陥を付与し、
高温熱処理と冷却処理を経ることにより半導体内の不純
物をゲッタリングし得るゲッタリングサイトを形成する
に際して、前記制御されたキャビテーションは、振動子
の周波数、ホーン先端の振幅、ホーン先端と半導体ウエ
ーハの距離、液中の気体含有度、水質、水温を操作因子
として、キャビテーションの発生領域と衝撃力を制御す
るようにしたものであることを特徴とする請求項２に記
載の裏面にキャビテーションゲッタリングサイトを有す
る半導体ウエーハの製造方法。6. A cavitation bubble is collapsed on the back surface of the semiconductor wafer by controlling and hitting the back surface of the semiconductor wafer having an upper surface side as an element formation region while controlling cavitation generated by using ultrasonic waves. By the collapse impact force of the semiconductor wafer, the back surface of the semiconductor wafer is provided with a processing strain layer such as dislocation, processing strain and residual stress modification and / or an oxidative stacking fault without causing damage or erosion,
In forming a gettering site capable of gettering impurities in the semiconductor through high-temperature heat treatment and cooling treatment, the controlled cavitation is performed by controlling the frequency of the oscillator, the amplitude of the horn tip, and the distance between the horn tip and the semiconductor wafer. The cavitation gettering site on the back surface according to claim 2, characterized in that the cavitation generation area and the impact force are controlled using the gas content in the liquid, water quality, and water temperature as operating factors. Of manufacturing a semiconductor wafer having the same. 【請求項７】 表面側を素子形成領域となす半導体ウエ
ーハの裏面にキャビテーションによる加工歪層を付与し
て、デバイスプロセス中に前記ゲッタリングサイトに半
導体内の不純物をゲッタリングし得るゲッタリングサイ
トを形成したことを特徴とする裏面にキャビテーション
ゲッタリングサイトを有する半導体ウエーハを用意し、
デバイスプロセス中に不純物（微量のCuやNiやFe等の金
属）により素子形成領域が汚染された場合に、高温熱処
理中は不純物（微量のCuやNiやFe等の金属）が結晶中を
自由に移動し冷却時にゲッタリングサイトの裏面キャビ
テーション加工歪層にゲッタリングするとともに、酸化
熱処理によりゲッタリングサイトの転位や加工ひずみな
どを核として成長する酸化積層欠陥（OSF）に不純物を
吸収して裏面のゲッタリングサイトにゲッタリングし、
両作用により半導体ウエーハ内の表面側素子形成領域か
ら不純物を除去するようにしたことを特徴とする裏面に
キャビテーションゲッタリングサイトを有する半導体ウ
エーハによるゲッタリング方法。7. A gettering site capable of gettering impurities in a semiconductor to the gettering site during a device process by applying a processing strain layer by cavitation to a back surface of a semiconductor wafer having a front surface side as an element formation region. Prepare a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on the back surface characterized by being formed,
If the element formation region is contaminated by impurities (trace amounts of metals such as Cu, Ni, and Fe) during the device process, the impurities (trace amounts of metals such as Cu, Ni, and Fe) can freely move through the crystal during high-temperature heat treatment. And gettering on the backside cavitation strained layer of the gettering site during cooling, and also absorb impurities in the oxide stacking faults (OSF) that grow by dislocations and processing strains of the gettering site as nuclei by oxidative heat treatment and backside. Gettering to the gettering site of
A gettering method using a semiconductor wafer having a cavitation gettering site on a back surface, wherein impurities are removed from a front-side element formation region in the semiconductor wafer by both actions.