JPH03185830A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
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- JPH03185830A JPH03185830A JP1325627A JP32562789A JPH03185830A JP H03185830 A JPH03185830 A JP H03185830A JP 1325627 A JP1325627 A JP 1325627A JP 32562789 A JP32562789 A JP 32562789A JP H03185830 A JPH03185830 A JP H03185830A
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、半導体基板に堆積したエピタキシャル(Ep
itaxial)層即ち気相成長層に能動素子、受動素
子更に抵抗などの回路素子から一種または複数種を形成
する半導体素子にE、 G、(ExtrinsicGe
tter)工程を施すのに好適する。
itaxial)層即ち気相成長層に能動素子、受動素
子更に抵抗などの回路素子から一種または複数種を形成
する半導体素子にE、 G、(ExtrinsicGe
tter)工程を施すのに好適する。
(従来の技術)
半導体素子の製造技術として1. (Intrinsi
c)G、工程及びE、 G、工程が利用されているのは
、良く知られているところである。しかし、80mΩ−
α以下の比抵抗を保持する高濃度シリコンウェーハ(W
afer)即ち半導体基板では、その単結晶引上げ工程
中に含有される酸素濃度が低いために酸素析出核の形成
が不充分となり、更に堆積した気相成長層に能動または
受動素子を形成する機種の半導体素子用の1. G、工
程だけでは、十分な効果をあげることができない。この
ために、製造プロセスで発生する重金属や不純物に起因
する結晶欠陥を防止し難い難点がある。
c)G、工程及びE、 G、工程が利用されているのは
、良く知られているところである。しかし、80mΩ−
α以下の比抵抗を保持する高濃度シリコンウェーハ(W
afer)即ち半導体基板では、その単結晶引上げ工程
中に含有される酸素濃度が低いために酸素析出核の形成
が不充分となり、更に堆積した気相成長層に能動または
受動素子を形成する機種の半導体素子用の1. G、工
程だけでは、十分な効果をあげることができない。この
ために、製造プロセスで発生する重金属や不純物に起因
する結晶欠陥を防止し難い難点がある。
これに対して従来から利用されているE、 G、工程は
、能動または受動素子を形成する高濃度シリコン半導体
基板の表面に対応する裏面に施されるのが一般的であり
、具体的には、酸化珪素例えば二酸化珪素やアルミナ(
AQzo3)などの微粉末を。
、能動または受動素子を形成する高濃度シリコン半導体
基板の表面に対応する裏面に施されるのが一般的であり
、具体的には、酸化珪素例えば二酸化珪素やアルミナ(
AQzo3)などの微粉末を。
ホーニング(Ilorning)法やサンドブラスト(
SandBffiast)法により吹付けて圧痕もしく
は歪層(Back5ide Damage以後BSDと
記載する)即ちBSD処理を施す手法であり、気相成長
層を必要とする基板に施す時期は、気相成長層堆積前で
ある。
SandBffiast)法により吹付けて圧痕もしく
は歪層(Back5ide Damage以後BSDと
記載する)即ちBSD処理を施す手法であり、気相成長
層を必要とする基板に施す時期は、気相成長層堆積前で
ある。
(発明が解決しようとする課題)
上記E、 G、工程としてのBSD処理は、その強さに
よりランク(Rank)別に分類されるが、その最上位
のものを使用するとBSD処理面に対応するシリコン半
導体基板の深いところまで酸化珪素例えば二酸化珪素や
アルミナなどの微粉末が食込む。更に、このBSD処理
を行ったシリコン半導体基板には、その後の半導体プロ
セスに不可避の酸化工程やエツチング工程を繰返して施
すことによりこの微粉末からダスト(Dust)が発生
して汚染の原因となるので、現在使用されているBSD
処理の強度レベルは、この現象により制限されているの
が一般的である。
よりランク(Rank)別に分類されるが、その最上位
のものを使用するとBSD処理面に対応するシリコン半
導体基板の深いところまで酸化珪素例えば二酸化珪素や
アルミナなどの微粉末が食込む。更に、このBSD処理
を行ったシリコン半導体基板には、その後の半導体プロ
セスに不可避の酸化工程やエツチング工程を繰返して施
すことによりこの微粉末からダスト(Dust)が発生
して汚染の原因となるので、現在使用されているBSD
処理の強度レベルは、この現象により制限されているの
が一般的である。
また、半導体素子では、構造上気相成長層を必要とする
汎用素子も市販・実用化されているのが現状であり、こ
の種の機種では、ダスト問題を無視した強烈なりSD処
理を施してから気相成長層の堆積工程が行われるのが通
例であるために熱負荷を受けることになる。更にまた、
一般に行われている気相成長法は、 1050℃以上の
高温でシランSin、と還元剤による化学反応によりシ
リコン半導体基板に気相成長層を堆積するものである。
汎用素子も市販・実用化されているのが現状であり、こ
の種の機種では、ダスト問題を無視した強烈なりSD処
理を施してから気相成長層の堆積工程が行われるのが通
例であるために熱負荷を受けることになる。更にまた、
一般に行われている気相成長法は、 1050℃以上の
高温でシランSin、と還元剤による化学反応によりシ
リコン半導体基板に気相成長層を堆積するものである。
しかし、稀塩酸によるライトエツチング(Light
Etc−hing)を行って被処理シリコン半導体基板
面を清浄にしている。しかし、BSD処理面もこのライ
トエッチング工程BSD破砕層の減滅や、高温長時間の
熱処理による破砕層のアニール効果などの影響を受け、
E、 G、としての効果が急激に減少すると考えられる
が、これまで実施されて使用された例がない。
Etc−hing)を行って被処理シリコン半導体基板
面を清浄にしている。しかし、BSD処理面もこのライ
トエッチング工程BSD破砕層の減滅や、高温長時間の
熱処理による破砕層のアニール効果などの影響を受け、
E、 G、としての効果が急激に減少すると考えられる
が、これまで実施されて使用された例がない。
本発明は、このような事情により威されたもので、特に
、高濃度半導体基板に厚く堆積した気相成長層に最適な
E、 G、工程を施す手法を提供することを目的とする
ものである。
、高濃度半導体基板に厚く堆積した気相成長層に最適な
E、 G、工程を施す手法を提供することを目的とする
ものである。
(課題を解決するための手段)
ある導電型を示す高濃度半導体基板表面に不純物濃度が
低い同一導電型の気相成長層を堆積後、酸化珪素、アル
ミナ、珪素、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化
ゲルマニウム、酸化ジルコニウム及び酸化チタニウムか
らなる群から選定する一種または複数種の微粉末により
露出した半導体基板裏面に圧痕もしくは歪層を形成する
工程を含むことに本発明に係わる半導体素子の製造方法
の特徴がある。
低い同一導電型の気相成長層を堆積後、酸化珪素、アル
ミナ、珪素、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化
ゲルマニウム、酸化ジルコニウム及び酸化チタニウムか
らなる群から選定する一種または複数種の微粉末により
露出した半導体基板裏面に圧痕もしくは歪層を形成する
工程を含むことに本発明に係わる半導体素子の製造方法
の特徴がある。
(作 用)
本発明方法を利用する半導体素子は、80mΩ−■以下
の比抵抗即ち高濃度を保持する半導体基板を利用しかつ
、堆積した気相成長層に能動素子または受動素子を設置
し、更に、E、 G、工程は、気相成長層を堆積後に実
施する。
の比抵抗即ち高濃度を保持する半導体基板を利用しかつ
、堆積した気相成長層に能動素子または受動素子を設置
し、更に、E、 G、工程は、気相成長層を堆積後に実
施する。
BSD処理を行う微粉末は、上記のように酸化珪素、ア
ルミナ、珪素、酸化ベリリウム、例えばベリリヤ(Be
d)、酸化マグネシウム例えばマグネシャ(MgO)、
酸化ゲルマニウム(Gem2)、酸化ジルコニウム例え
ばジルコニヤ(zrzoz)及び酸化チタニウム例えば
チタニャ(Tie Oi )の一種または複数種が適用
可能である。
ルミナ、珪素、酸化ベリリウム、例えばベリリヤ(Be
d)、酸化マグネシウム例えばマグネシャ(MgO)、
酸化ゲルマニウム(Gem2)、酸化ジルコニウム例え
ばジルコニヤ(zrzoz)及び酸化チタニウム例えば
チタニャ(Tie Oi )の一種または複数種が適用
可能である。
このようなE、 G、処理を終えた半導体素子では、結
晶欠陥密度が従来より1〜3桁減少してリーク不良を大
幅に低減することができた。しかも、この半導体基板に
気相成長層を堆積後形成されたMO8素子の歩留りを1
5%〜32%向上することができることからも極めて有
効な手段であることが明らかである。
晶欠陥密度が従来より1〜3桁減少してリーク不良を大
幅に低減することができた。しかも、この半導体基板に
気相成長層を堆積後形成されたMO8素子の歩留りを1
5%〜32%向上することができることからも極めて有
効な手段であることが明らかである。
(実施例)
本発明に係わる実施例を第1図乃至第4図を参照して説
明する。即ち、アンチモンをドープ(Dope) L/
て比抵抗80mΩ−国の5吋径、厚さ625pのN (
100)型シリコン半導体基板1には、第1図に示すよ
うに厚さ42±5.0−の比抵抗が0.1Ω−0〜10
0Ω−国としたN気相成長層2を堆積する。
明する。即ち、アンチモンをドープ(Dope) L/
て比抵抗80mΩ−国の5吋径、厚さ625pのN (
100)型シリコン半導体基板1には、第1図に示すよ
うに厚さ42±5.0−の比抵抗が0.1Ω−0〜10
0Ω−国としたN気相成長層2を堆積する。
この後、N気相成長層2の露出面即ち素子を形成する面
に汚染防止用レジスト層を被覆後高濃度のシリコン半導
体基板1裏面にBSD処理を施す。
に汚染防止用レジスト層を被覆後高濃度のシリコン半導
体基板1裏面にBSD処理を施す。
これには、酸化珪素、アルミナ、珪素、酸化ベリリウム
例えばベリリヤ(Bed)、酸化マグネシウム例えばマ
グネシャ(MgO)、酸化ゲルマニウム(Gem2)、
酸化ジルコニウム例えばジルコニヤ(zrzo3)及び
酸化チタニウム例えばチタニャ(T1203)からなる
群から選定した一種または複数種の微粉末通常はアルミ
ナまたは酸化珪素例えば二酸化珪素の微粉末をホーニン
グ法かサンドブラスト法により吹付けて圧痕か歪RI(
図示せず)を形成し、前記レジスト層を除去する。
例えばベリリヤ(Bed)、酸化マグネシウム例えばマ
グネシャ(MgO)、酸化ゲルマニウム(Gem2)、
酸化ジルコニウム例えばジルコニヤ(zrzo3)及び
酸化チタニウム例えばチタニャ(T1203)からなる
群から選定した一種または複数種の微粉末通常はアルミ
ナまたは酸化珪素例えば二酸化珪素の微粉末をホーニン
グ法かサンドブラスト法により吹付けて圧痕か歪RI(
図示せず)を形成し、前記レジスト層を除去する。
このようなりSD処理は、−殻内な強度で行い、上記の
ように高濃度のsbを含有したシリコン半導体基板1即
ち、第1図に示したように60V系パワ−MOSトラン
ジスタ用ウェーハにBSD処理を行う。即ち、N+シリ
コン半導体基板1にN′″気相成長層2を堆積したエピ
タキシャル層に1層3を所定の位置に設ける。 これに
は、予めN−気相成長層2表面にl’st (Firs
tのWS>酸化工程を施して酸化物層(図示せず)を形
成後、フォトリソグラフィ(Photo Lithog
raphy)技術を利用して開口を設け、表面濃度が5
XIO” 〜4 Xl01g/aJのB(Baron
)含有P十領域3を形成する。
ように高濃度のsbを含有したシリコン半導体基板1即
ち、第1図に示したように60V系パワ−MOSトラン
ジスタ用ウェーハにBSD処理を行う。即ち、N+シリ
コン半導体基板1にN′″気相成長層2を堆積したエピ
タキシャル層に1層3を所定の位置に設ける。 これに
は、予めN−気相成長層2表面にl’st (Firs
tのWS>酸化工程を施して酸化物層(図示せず)を形
成後、フォトリソグラフィ(Photo Lithog
raphy)技術を利用して開口を設け、表面濃度が5
XIO” 〜4 Xl01g/aJのB(Baron
)含有P十領域3を形成する。
次にゲート酸化膜形成工程としてゲート膜形成予定位置
をリソグラフィ技術により l’st酸化物層を除去後
、新たに500人程度の厚さに珪素酸化物層を被覆して
からゲート電極として機能する多結晶珪素層4を例えば
減圧CV D (Che+m1caQVapour D
eposition)法により厚さ3000〜7000
人被着してからパターニング(Patterning)
工程を行ってパワーMOSトランジスタのゲート電極5
の基を形成する。
をリソグラフィ技術により l’st酸化物層を除去後
、新たに500人程度の厚さに珪素酸化物層を被覆して
からゲート電極として機能する多結晶珪素層4を例えば
減圧CV D (Che+m1caQVapour D
eposition)法により厚さ3000〜7000
人被着してからパターニング(Patterning)
工程を行ってパワーMOSトランジスタのゲート電極5
の基を形成する。
次にベース6をBのイオン注入法により表面濃度7X1
017〜5X10”/*fに形成するが、第1図に示す
ようにP◆領域3.3に隣接するN−気相成長層の2部
分の所定の位置にレジスト層をマスクとするセルファラ
イン(SeQfaQien)により多結晶珪素層が作ら
れる。次にN2と02の混合雰囲気でレジスト層をマス
クとするイオン注入法によりBを導入後、1100℃の
熱処理を施してイオン注入したBを拡散してP中領域6
.6を完成する。N−気相成長層2表面付近にチャンネ
ル(Channeffi)層を形成するために、フォト
リソグラフィ技術を利用して形成する開口からレジスト
層をマスクとする多結晶珪素層のセルファライン法によ
りPかAsをイオン注入法により導入・拡散して表面濃
度が5×1010〜4 X 101g/ cyj程度の
ソース領域8を形成する。次にノンドープ(Non D
ope) CV D層やBPS G (Boron P
hosphor 5iQicate Gjlass)層
からなるCVD層7を形成する。
017〜5X10”/*fに形成するが、第1図に示す
ようにP◆領域3.3に隣接するN−気相成長層の2部
分の所定の位置にレジスト層をマスクとするセルファラ
イン(SeQfaQien)により多結晶珪素層が作ら
れる。次にN2と02の混合雰囲気でレジスト層をマス
クとするイオン注入法によりBを導入後、1100℃の
熱処理を施してイオン注入したBを拡散してP中領域6
.6を完成する。N−気相成長層2表面付近にチャンネ
ル(Channeffi)層を形成するために、フォト
リソグラフィ技術を利用して形成する開口からレジスト
層をマスクとする多結晶珪素層のセルファライン法によ
りPかAsをイオン注入法により導入・拡散して表面濃
度が5×1010〜4 X 101g/ cyj程度の
ソース領域8を形成する。次にノンドープ(Non D
ope) CV D層やBPS G (Boron P
hosphor 5iQicate Gjlass)層
からなるCVD層7を形成する。
なお1M05)−ランジスタに不可欠なドレイン電位は
、高濃度シリコン半導体基板1の裏面に被着する導電性
金属層9(ドレイン電極〉を介して取出す。更にまた、
外部機器との接続用端子としては、ソース領域用開口と
、ゲート電極5の基である多結晶珪素層4に対応するC
VD層7に形成した開口に導電性金属層やAQ合金(1
−3iまたはAQ−5L−Cuなど)をスパッタリング
(Spattering)法または真空蒸着法により堆
積してソース電極10とゲート電極5を設置する。
、高濃度シリコン半導体基板1の裏面に被着する導電性
金属層9(ドレイン電極〉を介して取出す。更にまた、
外部機器との接続用端子としては、ソース領域用開口と
、ゲート電極5の基である多結晶珪素層4に対応するC
VD層7に形成した開口に導電性金属層やAQ合金(1
−3iまたはAQ−5L−Cuなど)をスパッタリング
(Spattering)法または真空蒸着法により堆
積してソース電極10とゲート電極5を設置する。
この実施例と別に、BSD処理工程による気相成長層の
汚染防止対策として鏡面仕上げ工程を挙げることができ
る。これまで気相成長面をミラー化する手法は、tva
(厚さ)管理という面で問題があり、実用に供せられた
ことがないが、近年高精度鏡面仕上げ技術の進歩により
±14レベル(Leveoでの加工精度が確立されてい
る。この技術を用いて気相成長層の厚さを42±5.0
μsから40±6.5.とじてから前記パワーMOSト
ランジスタの形成工程に移行するが、プロセス(Pro
cess)は前記実施例と全く同様なので省略する。
汚染防止対策として鏡面仕上げ工程を挙げることができ
る。これまで気相成長面をミラー化する手法は、tva
(厚さ)管理という面で問題があり、実用に供せられた
ことがないが、近年高精度鏡面仕上げ技術の進歩により
±14レベル(Leveoでの加工精度が確立されてい
る。この技術を用いて気相成長層の厚さを42±5.0
μsから40±6.5.とじてから前記パワーMOSト
ランジスタの形成工程に移行するが、プロセス(Pro
cess)は前記実施例と全く同様なので省略する。
このように本発明に係わるE、 G、処理を施したMO
Sトランジスタにあっては、従来のE、 G。
Sトランジスタにあっては、従来のE、 G。
処理による場合と比較したところ、O8Fなどの結晶欠
陥密度は、従来のlXl0”〜3X103個/dに対し
て1本発明では、O〜10個/dとl〜3桁低くなり(
第3図参照)、その結果450V系パワ−MOSトラン
ジスタの歩留りは、第2図に明らかなように従来の80
%に対して本発明は、95%と大幅な効果が得られるこ
とが判明した。これに対して、第4図に示した60V系
パワ−MOSトランジスタのそれでは、更に大幅の32
%の歩留り改善が得られ、極めて有効なことが判明した
。
陥密度は、従来のlXl0”〜3X103個/dに対し
て1本発明では、O〜10個/dとl〜3桁低くなり(
第3図参照)、その結果450V系パワ−MOSトラン
ジスタの歩留りは、第2図に明らかなように従来の80
%に対して本発明は、95%と大幅な効果が得られるこ
とが判明した。これに対して、第4図に示した60V系
パワ−MOSトランジスタのそれでは、更に大幅の32
%の歩留り改善が得られ、極めて有効なことが判明した
。
更にまた、従来のE、 G、処理で発生するO8Fなど
の高密度結晶欠陥によりリーク(Leak)電流不良が
多発するのに比べて、格段の向上が達成できる。
の高密度結晶欠陥によりリーク(Leak)電流不良が
多発するのに比べて、格段の向上が達成できる。
このように、本発明は、量産上の効果絶大なものがある
。
。
第1図は、本発明方法を適用するパワーMOSトランジ
スタの要部を示す断面図、第2図乃至第4図は、本発明
方法の効果を明らかにする図である。 1・・・高濃度半導体基板、2・・・N気相成長層、3
・・・P領域、 4・・・多結晶珪素層。 5・・・ゲート電極、 6・・・P領域、7・・・
CVD層、 8・・・ソース領域、9・・・ドレ
イン電極、 lO・・・ソース電極。
スタの要部を示す断面図、第2図乃至第4図は、本発明
方法の効果を明らかにする図である。 1・・・高濃度半導体基板、2・・・N気相成長層、3
・・・P領域、 4・・・多結晶珪素層。 5・・・ゲート電極、 6・・・P領域、7・・・
CVD層、 8・・・ソース領域、9・・・ドレ
イン電極、 lO・・・ソース電極。
Claims (1)
- ある導電型を示す高濃度半導体基板表面に不純物濃度
が低い同一導電型の気相成長層を堆積後、酸化珪素、ア
ルミナ、珪素、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸
化ゲルマニウム、酸化ジルコニウム及び酸化チタニウム
からなる群から選定する一種または複数種の微粉末によ
り露出した半導体基板裏面に圧痕もしくは歪層を形成す
る工程を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1325627A JPH03185830A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 半導体素子の製造方法 |
KR1019900020567A KR940008377B1 (ko) | 1989-12-15 | 1990-12-14 | 반도체소자의 제조방법 |
EP90124191A EP0432789A1 (en) | 1989-12-15 | 1990-12-14 | Method of manufacturing a semiconductor element with the extrinsic gettering process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1325627A JPH03185830A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03185830A true JPH03185830A (ja) | 1991-08-13 |
Family
ID=18178970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1325627A Pending JPH03185830A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0432789A1 (ja) |
JP (1) | JPH03185830A (ja) |
KR (1) | KR940008377B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1154519A (ja) * | 1997-07-30 | 1999-02-26 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107973269A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-05-01 | 中国电子科技集团公司第四十六研究所 | 一种mems器件用多层结构硅片的制作方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS556293A (en) * | 1978-06-23 | 1980-01-17 | Sick Optik Elektronik Erwin | Detector for surface scratches on strip type element |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4525239A (en) * | 1984-04-23 | 1985-06-25 | Hewlett-Packard Company | Extrinsic gettering of GaAs wafers for MESFETS and integrated circuits |
EP0251280A3 (en) * | 1986-06-30 | 1989-11-23 | Nec Corporation | Method of gettering semiconductor wafers with a laser beam |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP1325627A patent/JPH03185830A/ja active Pending
-
1990
- 1990-12-14 KR KR1019900020567A patent/KR940008377B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-12-14 EP EP90124191A patent/EP0432789A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS556293A (en) * | 1978-06-23 | 1980-01-17 | Sick Optik Elektronik Erwin | Detector for surface scratches on strip type element |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1154519A (ja) * | 1997-07-30 | 1999-02-26 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR940008377B1 (ko) | 1994-09-12 |
EP0432789A1 (en) | 1991-06-19 |
KR910013436A (ko) | 1991-08-08 |
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