JPS6386438A - ゲツタリング層の形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、半導体ウェハの裏面にゲッタリング層を形
成する方法に関するものである。

［従来の技術］ 半導体素子は゛意図しない不純物”の混入を極度に嫌う
ので、ゲッタリング（半導体素子の電気的活性領域から
Ｃｕ　、　ｌ”ｅ　、　Ａｕなどの重金属を除去するこ
と：物理学辞典１株式会社培ＪＩｌ館昭和５９年発行、
５８８頁参照）による素子特性改善技術が重要である。

このゲッタリングの一例として、半導体ウェハの裏面に
格子欠陥が導入されたゲッタリング層を与える、パック
サイドダメージ方法がある。

第２図は、従来のこのパックサイドダメージ方法を示す
図である。

半導体ウェハ１の裏面に石英ブラシ２でブラッシングを
行なうこと、あるいは噴射装置！２によって半導体ウェ
ハ１の裏面に８１０２粒子（粒子径１０μ−程度）を叩
きつけることによって、その裏面にバックサイドダメー
ジを与える。

そして、このバックサイドダメージにより、半導体基板
の裏面に格子欠陥が導入されたゲッタリング層３を得る
。

この格子欠陥のところに、　Ｃｕ　、　Ｆｅ　、　Ａｕ
などの重金属の“意図しない不純物パが集められ、その
結果、半導体ウェハの電気的活性領域からこれらの“意
図しない不純物″が除去される〈ゲッタリング効果）。

なお、本明細−では「不純物」という藷が“意図しない
不純物″と°゛意図る不純物”の２つの意味で用いられ
ている。“意図しない”という限定旬のない「不純物」
は“意図する不純物″を意味するものとする。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来のゲッタリングの１つであるバック
サイドダメージ方法は、ＳｉＯ□粒子あるいは石英ブラ
シの摩耗物がゲッタリング層に残存する。したがって、
これらが後の半導体製造プロセスにおいてウェハの汚染
源となり、深刻な問題を招いていた。

この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、ウェハの汚染源を全く残存させないゲッタリング
層の形成方法を提供することを目的とする、とともに、
ゲッタリング効果をさらに高めることをも目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、半導体ウェハの裏面にゲッタリング層を形
成する方法にかかるものである。

そして、該ゲッタリング層の形成を、不純物を含んだ氷
の粒子を該半導体ウェハの裏面に噴射することによって
行なうことを特徴とする。

〔作用］ 半導体ウェハの裏面へ氷の粒子を噴射することにより、
半導体ウェハの裏面に、格子欠陥が導入されたゲッタリ
ング層を与える。

また、氷の粒子に不純物を含めているので、上記格子欠
陥の一部に該不純物が半導体不純物として意図的に導入
される。

さらに、氷であるので、乾燥すると該裏面に何ら残存物
を残さない。

〔実施例］ 以下、この発明の実施例を示すが、本発明ｔよこれに限
定されるものでない。

第１図は、この発明の一実施例である半導体ウェハのＳ
面にゲッタリング層を形成する方法を示す図である。

まず、不純物を含んだ超純水の氷の粒子を作るｌＡＷ！
！の配置関係について説明する。

製氷容器４は断面が４００ｘ４００ｍｍ’　、高さ１２
００１ｍの容器である。製氷容器４には、その上部にノ
ズル５が設けられている。超純水製造装置６は、１！Ｉ
Ｊされた超純水と不純物源７よりの不純物を混合し、得
られた混合純水をノズル５に送る。なお、ここで不純物
とは、半導体不純物になるもので周期律表第■族、第■
族、第Ｖ族、第■族の元素およびそれを含む化合物の中
から選ばれたものである。

ノズル５は、超純水製造袋＠６から送られてきた混合純
水と液体窒素源８から熱交換器９を通ってきた窒素ガス
との混合物を、製氷容器４内に噴出させるためのもので
ある。

製氷容器４内には液体窒素源８から導かれた液体窒素１
ｏが高さ５００ＩＩＩｍまで満されている。また製氷容
器４内には、製氷容器４内の液体窒素１０の表面を波立
たせるために、液体窒素源８から熱交換器９を通ってき
た窒素ガスを噴出す散気管１１が設けられている。

液体窒素１０によって冷却されて生じた氷の粒子１２は
、スクリューフィーダ１３を経由してホッパ１４に輸送
される。

ホッパ１４に輸送された氷の粒子は、ブラスト装置１ｔ
１５に供給される。ブラスト装Ｗ１１５には、液体窒素
源８から熱交換器９を経由してきた窒素ガスが導入され
ている。

次に動作について説明する。

散気管１１により窒素ガスを３００ｆＪ、／ｍ２・１０
の割合で噴出し、液体窒素１０の表面に数ＩＩＩＩＳの
波を生じさせる。。このように表面を波立たせることに
より、表面に薄氷が張っても、その薄氷はすぐに粉砕さ
れ氷の粒子に変えられる。

次いで、超純水製造装置６は、精製された超純水と不純
物源７よりの不純物から得られた混合純水（不純物含量
数％）を圧力２．Ｏｋａ／ａｍ２　・Ｇ、流ｊｉｏ、　
１　ｌＬ／ｓｉｎでノズル５に供給する。それとともに
、ノズル５に窒素ガスを圧力２．０ｋＱ／ｌ２・Ｇ、流
ｊ１８ＮＱ／ｍｌｎで供給する。すると混合純水が、ノ
ズル５から霧状に製氷容器４内に噴射される。液体窒素
１０内に噴射された混合純水の霧は、瞬時に微細な氷の
粒子１２となる。こうして製造された氷の粒子は、スク
リューフィーダ１３によってホッパ１４内に輸送される
。ホッパ１４内の氷の粒子は、次にブラスト１ｆｉ１５
に供給される。

このブラスト装置は高圧エジェクタ方式になっており、
５向／Ｃ１・Ｇの高圧で、流量１Ｎｍ／１ｎの窒素ガス
によって、氷の粒子を０．３ｆＬ／ｓｉｎの割合で噴射
する。

この噴射された氷の粒子を半導体ウェハ１６の裏面に衝
突させると、半導体ウェハ１６の裏面に格子欠陥および
不純物が導入されたゲッタリング１１１１７が形成され
る。

し発明の効果〕 以上のように、この発明によれば不純物を含んだ氷の粒
子を半導体ウェハの裏面に噴射することによって、半導
体ウェハの裏面に格子欠陥ならびに不純物が導入された
ゲッタリング層を与える。

従来のゲッタリング効果は格子欠陥によるものだけであ
った。しかし、この発明では、さらに、この格子欠陥の
一部に半導体不純物になる不純物が意図的に導入される
ので、その導入された不純物と“意図しない不純物″と
の間で電気的引力が働く。その結果、ゲッタリング効果
は従来のものに比べて加勢的に高まる。

また、従来はゲッタリング層を得るために、石英ブラシ
や８１０２粒子を用いていたので、石英ブラシの摩耗物
あるいは８１０□粒子の残存物がウェハの汚染源となり
問題であった。しかし、本発明は氷の粒子を用いている
ので、乾燥すれば残存物が何も残らない。その結果、ウ
ェハの汚染という深刻な問題が解決される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるゲッタリング層の形
成方法を概略的に図示したものであり、第２図は従来の
ゲッタリング層を形成する方法である。 図において、７は不純物源、１２は氷の粒子、１６は半
導体ウェハ、１７はゲッタリング層である。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 第１図 ７：不艮物看、１２：水力粒チ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体ウェハの裏面にゲッタリング層を形成する
   方法において、 前記ゲツタリング層の形成を、不純物を含んだ氷の粒子
   を前記半導体ウェハの裏面に噴射することによつて行な
   うことを特徴とするゲツタリング層の形成方法。
2. （２）前記不純物が周期律表第III族、第IV族、第Ｖ族
   、第VII族の元素およびそれを含む化合物の中から選ば
   れたものである特許請求の範囲第１項記載のゲツタリン
   グ層の形成方法。