JPH022624A - 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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- JPH022624A JPH022624A JP63148180A JP14818088A JPH022624A JP H022624 A JPH022624 A JP H022624A JP 63148180 A JP63148180 A JP 63148180A JP 14818088 A JP14818088 A JP 14818088A JP H022624 A JPH022624 A JP H022624A
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- Pending
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
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Landscapes
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- Semiconductor Memories (AREA)
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】
(発明の概要〕
半導体装置、特に電荷を保持、あるいは転送する機能を
有する半導体装置の製造方法に関し、バルクおよびエピ
タキシャル層の酸素濃度を規定して、酸素析出を有効に
作ることにより、基板電流を低減する方法を提供するこ
とを目的とし、高酸素バルク(1,3XIO”atm/
c+f1以上)に低酸素エピタキシャル(1,0X10
”atm/cJ以下)成長させたウェハを使用し、ウェ
ハプロセス中に400℃〜900”Cの範囲内のアニー
ルを行い、主にバルク層において酸素析出させることを
特徴とする半導体装置の製造方法を含み構成する。
有する半導体装置の製造方法に関し、バルクおよびエピ
タキシャル層の酸素濃度を規定して、酸素析出を有効に
作ることにより、基板電流を低減する方法を提供するこ
とを目的とし、高酸素バルク(1,3XIO”atm/
c+f1以上)に低酸素エピタキシャル(1,0X10
”atm/cJ以下)成長させたウェハを使用し、ウェ
ハプロセス中に400℃〜900”Cの範囲内のアニー
ルを行い、主にバルク層において酸素析出させることを
特徴とする半導体装置の製造方法を含み構成する。
本発明は、半導体装置、特に電荷を保持、あるいは転送
する機能を有する半導体装置の製造方法に関する。
する機能を有する半導体装置の製造方法に関する。
第3図に示される構造の固体撮像素子は知られたもので
あり、図中、11はn型半導体(シリコン)基板、12
はp型の高濃度ウェル、13aと13bはそれぞれCC
Dレジスタ31とフォトダイオード32のn゛層、14
は素子骨M領域、15は絶縁膜(SiO□膜)、16は
ストレージ(Storage)電極、17はバリア(b
arri−er)電極を示し、31で示す領域はCCD
(電荷結合デバイス)のレジスタ、32はフォトダイ
オードである。
あり、図中、11はn型半導体(シリコン)基板、12
はp型の高濃度ウェル、13aと13bはそれぞれCC
Dレジスタ31とフォトダイオード32のn゛層、14
は素子骨M領域、15は絶縁膜(SiO□膜)、16は
ストレージ(Storage)電極、17はバリア(b
arri−er)電極を示し、31で示す領域はCCD
(電荷結合デバイス)のレジスタ、32はフォトダイ
オードである。
CCDデバイスにおいては、例えば光によって発生せし
められた電荷は、電極の下の基板表面の電位の低いポテ
ンシャル井戸と呼ばれる部分に蓄えられ、次に隣接する
電極に負の電圧が与えられると、この電界によって電荷
は隣接電極の下に移る。
められた電荷は、電極の下の基板表面の電位の低いポテ
ンシャル井戸と呼ばれる部分に蓄えられ、次に隣接する
電極に負の電圧が与えられると、この電界によって電荷
は隣接電極の下に移る。
続いて電極の電圧が最初の状態に戻されると電荷は右隣
の電極の下に転送される。此のプロセスを繰り返して電
荷を第4図の素子の列に沿って転送することができ、固
体撮像デバイスにおいては、第4図に示される素子がマ
トリックス状に配置され、フォトダイオード32に入射
した光によって生じた電荷が前記した如くに転送される
ものである。
の電極の下に転送される。此のプロセスを繰り返して電
荷を第4図の素子の列に沿って転送することができ、固
体撮像デバイスにおいては、第4図に示される素子がマ
トリックス状に配置され、フォトダイオード32に入射
した光によって生じた電荷が前記した如くに転送される
ものである。
この構造において、基板バイアス(例えば5V)をかけ
てもCCDレジスタ31内の電荷はぬけてはいけないの
で、CCDレジスタ31の中心33(図に1点鎖線で示
す。)を軸に高濃度ウェル12が形成されている。
てもCCDレジスタ31内の電荷はぬけてはいけないの
で、CCDレジスタ31の中心33(図に1点鎖線で示
す。)を軸に高濃度ウェル12が形成されている。
前記したような電荷結合デバイス(CCD)において、
CCD レジスターの中を電荷が転送される際、基板電
流が多いと、その基板電流はCCDレジスター内に入り
込み、あたかも、最初からそれだけの電荷があったかの
様にふるまう。それゆえに、基板電流の低減が要求され
ている。こ−で基板電流とは、界面準位の場にトラップ
された電荷がトラップから逃れて出てくることにより発
生するもので、この基板電流はウェハの表面欠陥に関係
する。
CCD レジスターの中を電荷が転送される際、基板電
流が多いと、その基板電流はCCDレジスター内に入り
込み、あたかも、最初からそれだけの電荷があったかの
様にふるまう。それゆえに、基板電流の低減が要求され
ている。こ−で基板電流とは、界面準位の場にトラップ
された電荷がトラップから逃れて出てくることにより発
生するもので、この基板電流はウェハの表面欠陥に関係
する。
この為、酸素析出に効果のあるイントリンシック・ゲッ
タリング(IG)などが公知の手法として、既にあるが
、ウェハ製造方法によるウェハ内濃度バラツキによる問
題などからウェハバルク表面に、シリコンを5〜20μ
mの厚さにエピタキシャル成長させたいわゆるエビウェ
ハを使用する必要がある。
タリング(IG)などが公知の手法として、既にあるが
、ウェハ製造方法によるウェハ内濃度バラツキによる問
題などからウェハバルク表面に、シリコンを5〜20μ
mの厚さにエピタキシャル成長させたいわゆるエビウェ
ハを使用する必要がある。
従来の半導体装置においては、この基板電流を押、Aる
為にIGを行なっていたが、ウェハ表面上の酸素を性成
拡散させる為、1度高温(1000℃〜I250°C)
まで上げてから、低温(400℃〜900°C)のシー
ケンスを行なっていた。
為にIGを行なっていたが、ウェハ表面上の酸素を性成
拡散させる為、1度高温(1000℃〜I250°C)
まで上げてから、低温(400℃〜900°C)のシー
ケンスを行なっていた。
ところが、高酸素濃度バルクに低酸素濃度のエピタキシ
ャル層を成長させたエビウェハに、前記した1ooo”
c〜1250″Cの熱シーケンスをしてからIG処理を
行うと、本来性成拡散を促進させる高温熱シーケンスの
ためエビウェハ表面からは、酸素が性成拡散しているが
、それにも増して、バルク層からエビ層に酸素が拡散す
ることが判明した。
ャル層を成長させたエビウェハに、前記した1ooo”
c〜1250″Cの熱シーケンスをしてからIG処理を
行うと、本来性成拡散を促進させる高温熱シーケンスの
ためエビウェハ表面からは、酸素が性成拡散しているが
、それにも増して、バルク層からエビ層に酸素が拡散す
ることが判明した。
従って、従来の熱シーケンスでは、IGの効果が発揮で
きず、IGをやってもやらな(でも同じであるという欠
点を生じていた。
きず、IGをやってもやらな(でも同じであるという欠
点を生じていた。
そこで本発明は、バルクおよびエピタキシャル層の酸素
濃度を規定して、酸素析出を有効に作るごとにより基板
電流を低減する方法を提供することを目的とする。
濃度を規定して、酸素析出を有効に作るごとにより基板
電流を低減する方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段]
上記課題は、高酸素バルク(1,3XLO18atm/
c+I1以上)に低酸素エピタキシャル(1,0X1
0”atm/c111以下)成長させたウェハを使用し
、ウェハプロセス中に400℃〜900°Cの範囲内の
アニールを行い、主にバルク層において酸素析出させる
ことを特徴とする半導体装置の製造方法によって解決さ
れる。
c+I1以上)に低酸素エピタキシャル(1,0X1
0”atm/c111以下)成長させたウェハを使用し
、ウェハプロセス中に400℃〜900°Cの範囲内の
アニールを行い、主にバルク層において酸素析出させる
ことを特徴とする半導体装置の製造方法によって解決さ
れる。
第1図は、本発明の原理を示す熱シーケンスであり、符
号1を付した工程は低温アニール領域で、この低温アニ
ールによってバルク層内に酸素析出を行うものである。
号1を付した工程は低温アニール領域で、この低温アニ
ールによってバルク層内に酸素析出を行うものである。
すなわち、本発明では第1図のような熱シーケンスを行
うことにより、バルクからエピタキシャル層に酸素が拡
散する熱処理(図面に符号3で示す)を行う前に、低温
アニールによりバルク内で酸素析出するようにし、その
後に熱処理を行っても、酸素がバルクからエピタキシャ
ル層に拡散しないようにしたものである。
うことにより、バルクからエピタキシャル層に酸素が拡
散する熱処理(図面に符号3で示す)を行う前に、低温
アニールによりバルク内で酸素析出するようにし、その
後に熱処理を行っても、酸素がバルクからエピタキシャ
ル層に拡散しないようにしたものである。
従って、CCDやダイナミック・ランダム・アクセス・
メモリ(D−RAM)の場合にはエビウェハ内のゲッタ
リングサイトとなる酸素析出がエピタキシャル層内には
少なく、バルク層内には多く発生するために、基板電流
が減少し、S/N比が上がる結果となる。
メモリ(D−RAM)の場合にはエビウェハ内のゲッタ
リングサイトとなる酸素析出がエピタキシャル層内には
少なく、バルク層内には多く発生するために、基板電流
が減少し、S/N比が上がる結果となる。
以下、本発明を図示の実施例により具体的に説明する。
第2図は、本発明の1実施例の構成図であり、高酸素バ
ルク (1,3X10IllatIIl/cff1以上
)に低酸素(1,0X10”atm/c+Il以下)エ
ピタキシャル成長させたエビウェハを使用した場合の熱
シーケンスを示している。図中、2はウェハに、不純物
が拡散して侵入するのを防ぐために表面を酸化し、酸化
膜(SiO□膜)をつけるための900°Cの温度での
工程、1は低温(600°C)アニールにて酸素析出さ
せる工程、3は酸素析出を大きく成長させる1000°
Cの工程である。なお、低温アニール工程lは400℃
〜900℃の範囲内にあればよいことが実験で確かめら
れた。
ルク (1,3X10IllatIIl/cff1以上
)に低酸素(1,0X10”atm/c+Il以下)エ
ピタキシャル成長させたエビウェハを使用した場合の熱
シーケンスを示している。図中、2はウェハに、不純物
が拡散して侵入するのを防ぐために表面を酸化し、酸化
膜(SiO□膜)をつけるための900°Cの温度での
工程、1は低温(600°C)アニールにて酸素析出さ
せる工程、3は酸素析出を大きく成長させる1000°
Cの工程である。なお、低温アニール工程lは400℃
〜900℃の範囲内にあればよいことが実験で確かめら
れた。
上の実施例では、不純物のウェハへの侵入を防ぐため2
の工程にて、ウェハ表面に酸化膜を成長させたが、それ
に代え化学気相成長(CVD)法により酸化膜を成長さ
せて、この工程を省いてもよく、さらにはこの酸化膜を
成長する工程を全く省いても良い。さらに、3の工程は
酸素析出を大きく成長させる手法の熱処理であるので、
場合によってこの工程も省いてもよい。
の工程にて、ウェハ表面に酸化膜を成長させたが、それ
に代え化学気相成長(CVD)法により酸化膜を成長さ
せて、この工程を省いてもよく、さらにはこの酸化膜を
成長する工程を全く省いても良い。さらに、3の工程は
酸素析出を大きく成長させる手法の熱処理であるので、
場合によってこの工程も省いてもよい。
以上のように本発明によれば、IGの長所であるゲッタ
リングサイトは酸素析出により形成されるため、高酸素
濃度のバルク層で数多く発生し、エピタキシャル層の表
面付近では、発生しにくくなる。このため、ノイズとし
て素子特性に悪影響を与える基板電流は、バルク中のゲ
ッタリングサイトにより、大幅に低減される効果を奏し
、素子特性を充分に満足させることができ、半導体装置
の特性向上に寄与するところが大きい。
リングサイトは酸素析出により形成されるため、高酸素
濃度のバルク層で数多く発生し、エピタキシャル層の表
面付近では、発生しにくくなる。このため、ノイズとし
て素子特性に悪影響を与える基板電流は、バルク中のゲ
ッタリングサイトにより、大幅に低減される効果を奏し
、素子特性を充分に満足させることができ、半導体装置
の特性向上に寄与するところが大きい。
第1図は本発明の原理的熱シーケンスの図、第2図は本
発明−実施例熱シーケンスの図、第3図は従来の固体描
像素子の断面図である。 図中、 lは低温工程、 2は酸化膜成長工程、 3は高温工程 を示す。 特許出廓人 冨士通株式会社 代理人弁理士 久 木 元 彰 同 大管 義之
発明−実施例熱シーケンスの図、第3図は従来の固体描
像素子の断面図である。 図中、 lは低温工程、 2は酸化膜成長工程、 3は高温工程 を示す。 特許出廓人 冨士通株式会社 代理人弁理士 久 木 元 彰 同 大管 義之
Claims (1)
- 高酸素バルク(1.3×10^1^8atm/cm^
3以上)に低酸素エピタキシャル(1.0×10^1^
8atm/cm^3以下)成長させたウェハを使用し、
ウェハプロセス中に400℃〜900℃の範囲内のアニ
ールを行い、主にバルク層において酸素析出させること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63148180A JPH022624A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63148180A JPH022624A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH022624A true JPH022624A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15447038
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63148180A Pending JPH022624A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH022624A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6313897B1 (en) | 1996-10-23 | 2001-11-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Rubbing treatment apparatus having roller with specific implanting directions of the pile yarns and method of rubbing |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60198735A (ja) * | 1984-03-22 | 1985-10-08 | Matsushita Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS63104322A (ja) * | 1986-10-21 | 1988-05-09 | Toshiba Corp | エピタキシヤルウエ−ハ |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP63148180A patent/JPH022624A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60198735A (ja) * | 1984-03-22 | 1985-10-08 | Matsushita Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPS63104322A (ja) * | 1986-10-21 | 1988-05-09 | Toshiba Corp | エピタキシヤルウエ−ハ |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6313897B1 (en) | 1996-10-23 | 2001-11-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Rubbing treatment apparatus having roller with specific implanting directions of the pile yarns and method of rubbing |
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