JPH04287328A - ゲッタリング処理方法 - Google Patents
ゲッタリング処理方法Info
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- JPH04287328A JPH04287328A JP5230491A JP5230491A JPH04287328A JP H04287328 A JPH04287328 A JP H04287328A JP 5230491 A JP5230491 A JP 5230491A JP 5230491 A JP5230491 A JP 5230491A JP H04287328 A JPH04287328 A JP H04287328A
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- deposition
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- Pending
Links
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Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体基板の表面の欠陥
を減少させるゲッタリング処理方法に関するものである
。
を減少させるゲッタリング処理方法に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板の表面に発生する微小欠陥は
基板中に微小量含まれる酸素等の不純物（以下単に不純
物という）や格子欠陥により発生する。この微小欠陥は
デバイスの電気的特性を悪化させることがよく知られて
おり、この微小欠陥を最小限に抑制することが素子の歩
留り向上につながっている。その抑制方法のひとつとし
ては、半導体基板の内部欠陥を利用したイントリンシッ
クゲッタリング効果が提案されている。
基板中に微小量含まれる酸素等の不純物（以下単に不純
物という）や格子欠陥により発生する。この微小欠陥は
デバイスの電気的特性を悪化させることがよく知られて
おり、この微小欠陥を最小限に抑制することが素子の歩
留り向上につながっている。その抑制方法のひとつとし
ては、半導体基板の内部欠陥を利用したイントリンシッ
クゲッタリング効果が提案されている。
【０００３】例えば、特開昭５７−２１８２５号には、
シリコン単結晶基板を１２００℃以上の酸素と窒素の混
合ガス雰囲気中で熱処理したのち、乾燥酸素雰囲気中で
低温から順次高温へ多段階熱処理を施し、上記基板の内
部に不純物を凝集させて高密度の不純物析出を発生させ
、基板表面に無欠陥層を形成する方法が記載されている
。
シリコン単結晶基板を１２００℃以上の酸素と窒素の混
合ガス雰囲気中で熱処理したのち、乾燥酸素雰囲気中で
低温から順次高温へ多段階熱処理を施し、上記基板の内
部に不純物を凝集させて高密度の不純物析出を発生させ
、基板表面に無欠陥層を形成する方法が記載されている
。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記方法のように、シ
リコン単結晶基板を酸素雰囲気中で熱処理すると、基板
表面の微小欠陥はかなり減少するが、上述のような温度
で長時間熱処理すると基板表面に厚い酸化膜が形成され
てしまい、基板内部の酸素の外方拡散の割合が減少する
。従って、表面の無欠陥層が出来にくくなり、十分なゲ
ッタリング効果を得にくい。その分熱処理を長くすると
、基板がもろくなってしまう。
リコン単結晶基板を酸素雰囲気中で熱処理すると、基板
表面の微小欠陥はかなり減少するが、上述のような温度
で長時間熱処理すると基板表面に厚い酸化膜が形成され
てしまい、基板内部の酸素の外方拡散の割合が減少する
。従って、表面の無欠陥層が出来にくくなり、十分なゲ
ッタリング効果を得にくい。その分熱処理を長くすると
、基板がもろくなってしまう。
【０００５】ところが、基板表面に厚い酸化膜を形成し
ないように、窒素ガス雰囲気中で熱処理をすると、基板
表面に微小欠陥が発生してしまうという問題があり、ゲ
ッタリング処理は、酸素雰囲気中で行なわれることが多
いため、上述のような問題があった。本発明は、このよ
うな問題を解決し、より強いゲッタリング効果をもたら
す処理方法を提供することを課題とする。
ないように、窒素ガス雰囲気中で熱処理をすると、基板
表面に微小欠陥が発生してしまうという問題があり、ゲ
ッタリング処理は、酸素雰囲気中で行なわれることが多
いため、上述のような問題があった。本発明は、このよ
うな問題を解決し、より強いゲッタリング効果をもたら
す処理方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】本発明は、半導体基板の表
面に乾燥酸素雰囲気中で酸化膜を形成した後、窒素雰囲
気中で、該半導体基板を１１００℃以上で熱処理し、次
いで低温から高温へ多段階熱処理し前記半導体基板の内
部に析出核を形成して、上記半導体基板の表面の欠陥を
減少させるゲッタリング処理方法である。
面に乾燥酸素雰囲気中で酸化膜を形成した後、窒素雰囲
気中で、該半導体基板を１１００℃以上で熱処理し、次
いで低温から高温へ多段階熱処理し前記半導体基板の内
部に析出核を形成して、上記半導体基板の表面の欠陥を
減少させるゲッタリング処理方法である。
【０００７】
【作用】本発明によれば、ゲッタリング処理をする前に
、最適な厚さの酸化膜を形成することができるので、ゲ
ッタリング処理の際に外方拡散を十分に行うことができ
、強いゲッタリング効果をもたらすことが出来る。しか
も、表面に欠陥を発生させることがない。さらに窒素雰
囲気中でゲッタリング処理を行うので、厚い酸化膜が形
成されず、ゲッタリング処理に最適の時間で熱処理でき
る。
、最適な厚さの酸化膜を形成することができるので、ゲ
ッタリング処理の際に外方拡散を十分に行うことができ
、強いゲッタリング効果をもたらすことが出来る。しか
も、表面に欠陥を発生させることがない。さらに窒素雰
囲気中でゲッタリング処理を行うので、厚い酸化膜が形
成されず、ゲッタリング処理に最適の時間で熱処理でき
る。
【０００８】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。図１は本発明のゲッタリング処理方法の実施例を示
す温度チャート図であり、図２は本発明のゲッタリング
処理による半導体基板とその内部の欠陥を示す模式図で
ある。半導体基板としては、単結晶シリコン基板（以下
、シリコンウエハという）が適用される。
る。図１は本発明のゲッタリング処理方法の実施例を示
す温度チャート図であり、図２は本発明のゲッタリング
処理による半導体基板とその内部の欠陥を示す模式図で
ある。半導体基板としては、単結晶シリコン基板（以下
、シリコンウエハという）が適用される。
【０００９】先ず、炉に酸素を５〔リットル／ｍｉｎ
〕フローしながら８００℃に加熱して、炉を安定させる
。次いで、シリコンウエハ１を炉に設置し、約１２〔ｍ
ｉｎ 〕でシリコンウエハ１の表面に２００〔Å〕の酸
化膜２を形成する（図１Ａ）。この酸化工程で形成され
る酸化膜の厚さは薄いほうが次の高温熱処理工程でウエ
ハ内部の酸素原子は外方拡散されやすい。
〕フローしながら８００℃に加熱して、炉を安定させる
。次いで、シリコンウエハ１を炉に設置し、約１２〔ｍ
ｉｎ 〕でシリコンウエハ１の表面に２００〔Å〕の酸
化膜２を形成する（図１Ａ）。この酸化工程で形成され
る酸化膜の厚さは薄いほうが次の高温熱処理工程でウエ
ハ内部の酸素原子は外方拡散されやすい。
【００１０】次に、酸素をフローするのをやめ、窒素の
ような不活性ガスを５〔リットル／ｍｉｎ 〕フローし
ながら、炉内温度を１１００℃以上、例えば１１５０℃
に上昇させ、５〔ｈｒ〕高温熱処理する。この高温熱処
理工程でシリコンウエハ表面近傍の酸素を酸化膜を通し
て外方拡散し、酸素等の析出核を消滅させ、シリコンウ
エハ表面に無欠陥層３を形成する（図２Ｂ）。
ような不活性ガスを５〔リットル／ｍｉｎ 〕フローし
ながら、炉内温度を１１００℃以上、例えば１１５０℃
に上昇させ、５〔ｈｒ〕高温熱処理する。この高温熱処
理工程でシリコンウエハ表面近傍の酸素を酸化膜を通し
て外方拡散し、酸素等の析出核を消滅させ、シリコンウ
エハ表面に無欠陥層３を形成する（図２Ｂ）。
【００１１】次に、不活性ガスをフローしたまま、炉内
温度を７００℃に低下させ、１６〔ｈｒ〕低温熱処理を
する。この低温熱処理工程でシリコンウエハ内部に不純
物の析出核４を形成する（図２Ｃ）。なお、低温熱処理
とは例えば６００〜８００℃で熱処理してシリコンウエ
ハ内部に不純物の析出核４が形成されるように熱処理す
ることをいう。
温度を７００℃に低下させ、１６〔ｈｒ〕低温熱処理を
する。この低温熱処理工程でシリコンウエハ内部に不純
物の析出核４を形成する（図２Ｃ）。なお、低温熱処理
とは例えば６００〜８００℃で熱処理してシリコンウエ
ハ内部に不純物の析出核４が形成されるように熱処理す
ることをいう。
【００１２】さらに、炉内温度を１０００℃に上昇させ
、１６〔ｈｒ〕中温熱処理をする。この中温熱処理工程
でシリコンウエハ内部の析出核４に不純物を集中させ、
析出を拡大させる（図２Ｄ）。ここで、中温熱処理工程
とは低温熱処理工程の温度よりは高温、例えば９００〜
１１００℃で熱処理することをいい、シリコンウエハ内
部の析出核４に不純物を集中させ、析出を拡大させるよ
うに熱処理することをいう。
、１６〔ｈｒ〕中温熱処理をする。この中温熱処理工程
でシリコンウエハ内部の析出核４に不純物を集中させ、
析出を拡大させる（図２Ｄ）。ここで、中温熱処理工程
とは低温熱処理工程の温度よりは高温、例えば９００〜
１１００℃で熱処理することをいい、シリコンウエハ内
部の析出核４に不純物を集中させ、析出を拡大させるよ
うに熱処理することをいう。
【００１３】次いで、酸化工程で形成された酸化膜を希
フッ酸でエッチングし、無欠陥層を露出させて、無欠陥
シリコンウエハ５を形成することができる（図２Ｅ）。 以上のようにして処理されたウエハ表面の欠陥密度は２
〔個／ｃｍ２ 〕程度であり、十分にゲッタリング効果
が顕れた。
フッ酸でエッチングし、無欠陥層を露出させて、無欠陥
シリコンウエハ５を形成することができる（図２Ｅ）。 以上のようにして処理されたウエハ表面の欠陥密度は２
〔個／ｃｍ２ 〕程度であり、十分にゲッタリング効果
が顕れた。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、ゲッタリング処理中は
、常に表面の酸化膜は薄い厚さで一定であり、酸素の外
方拡散を妨げることがないので、ゲッタリング効果を妨
げることがない。しかも、シリコンウエハ表面は直接不
活性ガスにさらされていないので、表面が荒れることも
ない。
、常に表面の酸化膜は薄い厚さで一定であり、酸素の外
方拡散を妨げることがないので、ゲッタリング効果を妨
げることがない。しかも、シリコンウエハ表面は直接不
活性ガスにさらされていないので、表面が荒れることも
ない。
【００１５】また、本発明では、最適な厚さの酸化膜を
形成することができると共に、ゲッタリング処理も最適
な時間、温度を設定することができ、各々を別個に制御
できる。
形成することができると共に、ゲッタリング処理も最適
な時間、温度を設定することができ、各々を別個に制御
できる。
【図１】本発明のゲッタリング処理方法の実施例を示す
温度チャート図である。
温度チャート図である。
【図２】本発明のゲッタリング処理による半導体基板と
その内部の欠陥を示す模式図である。
その内部の欠陥を示す模式図である。
１ シリコンウエハ
２ 酸化膜
３ 無欠陥層
４ 析出核
５ 無欠陥シリコンウエハ
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板の表面に乾燥酸素雰囲気中で酸
化膜を形成した後、窒素雰囲気中で、該半導体基板を１
１００℃以上で熱処理し、次いで低温から高温へ多段階
熱処理し前記半導体基板の内部に析出核を形成して、上
記半導体基板の表面の欠陥を減少させるゲッタリング処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5230491A JPH04287328A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | ゲッタリング処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5230491A JPH04287328A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | ゲッタリング処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04287328A true JPH04287328A (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=12911051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5230491A Pending JPH04287328A (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | ゲッタリング処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04287328A (ja) |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP5230491A patent/JPH04287328A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000919 |