JPH09266212A - シリコンウエーハおよびその製造方法 - Google Patents
シリコンウエーハおよびその製造方法Info
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- JPH09266212A JPH09266212A JP8099370A JP9937096A JPH09266212A JP H09266212 A JPH09266212 A JP H09266212A JP 8099370 A JP8099370 A JP 8099370A JP 9937096 A JP9937096 A JP 9937096A JP H09266212 A JPH09266212 A JP H09266212A
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- H10P36/03—Gettering within semiconductor bodies within silicon bodies
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/977—Thinning or removal of substrate
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 高いゲッタリング能力を有すると共にゲッタ
リング能力の持続性が大きいゲッタリング層を持ってい
て、しかも、シリコンウエーハに働くストレスが小さ
く、そのため反りが小さいシリコンウエーハを、高い生
産性で提供する。 【解決手段】 一主面に非晶質シリコン層を有するシリ
コンウエーハにおいて、非晶質シリコン層が、プラズマ
化学気相成長法により形成されたものである、シリコン
ウエーハ、および、シリコンウエーハの一主面に非晶質
シリコン層を有するシリコンウエーハの製造方法におい
て、非晶質シリコン層をプラズマ化学気相成長法により
形成する、シリコンウエーハの製造方法。
リング能力の持続性が大きいゲッタリング層を持ってい
て、しかも、シリコンウエーハに働くストレスが小さ
く、そのため反りが小さいシリコンウエーハを、高い生
産性で提供する。 【解決手段】 一主面に非晶質シリコン層を有するシリ
コンウエーハにおいて、非晶質シリコン層が、プラズマ
化学気相成長法により形成されたものである、シリコン
ウエーハ、および、シリコンウエーハの一主面に非晶質
シリコン層を有するシリコンウエーハの製造方法におい
て、非晶質シリコン層をプラズマ化学気相成長法により
形成する、シリコンウエーハの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエーハ
およびその製造方法に係り、特に、素子を作製する一主
面（以下、表面と呼ぶ。）の反対側の一主面（以下、裏
面と呼ぶ。）にゲッタリング層として非晶質シリコン層
を有するシリコンウエーハおよびその製造方法に関す
る。
およびその製造方法に係り、特に、素子を作製する一主
面（以下、表面と呼ぶ。）の反対側の一主面（以下、裏
面と呼ぶ。）にゲッタリング層として非晶質シリコン層
を有するシリコンウエーハおよびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】シリコンウエーハから半導体素子を作製
する工程においては、様々な要因により、重金属等の不
純物が発生して、素子領域となるシリコンウエーハの表
面付近の汚染の原因となる。不純物によって素子領域と
なるシリコンウエーハの表面付近が汚染されると、素子
特性の劣化を引き起こし、素子の良品率を低下させるこ
ととなる。そこで、不純物を意図的に素子領域外の部分
に集める技術、すなわちゲッタリング技術が一般に用い
られている。このゲッタリング技術の代表的な手法の一
つとして、シリコンウエーハの裏面にゲッタリング層と
して多結晶シリコン層を形成する手法がある。この手法
において、従来、多結晶シリコン層の形成は、通常、減
圧化学気相成長法（ＬＰＣＶＤ法）によりシリコンウエ
ーハの裏面に多結晶シリコンを成長させて多結晶シリコ
ン層を形成することにより行っていた。
する工程においては、様々な要因により、重金属等の不
純物が発生して、素子領域となるシリコンウエーハの表
面付近の汚染の原因となる。不純物によって素子領域と
なるシリコンウエーハの表面付近が汚染されると、素子
特性の劣化を引き起こし、素子の良品率を低下させるこ
ととなる。そこで、不純物を意図的に素子領域外の部分
に集める技術、すなわちゲッタリング技術が一般に用い
られている。このゲッタリング技術の代表的な手法の一
つとして、シリコンウエーハの裏面にゲッタリング層と
して多結晶シリコン層を形成する手法がある。この手法
において、従来、多結晶シリコン層の形成は、通常、減
圧化学気相成長法（ＬＰＣＶＤ法）によりシリコンウエ
ーハの裏面に多結晶シリコンを成長させて多結晶シリコ
ン層を形成することにより行っていた。
【０００３】しかし、裏面に多結晶シリコン層を有する
シリコンウエーハにはストレスが働き、多結晶シリコン
層を持たないシリコンウエーハと比較して、ウエーハの
反りが大きくなってしまう。また、口径の異なるシリコ
ンウエーハの裏面に同一条件で多結晶シリコンを成長さ
せても、シリコンウエーハの口径が大きくなるに従っ
て、シリコンウエーハの反りが大きくなってしまう。近
年、半導体デバイスの高集積化、高精度化が進み、シリ
コンウエーハも大口径化の一途をたどっているので、で
きる限りシリコンウエーハの反りを小さくすることが所
望されている。
シリコンウエーハにはストレスが働き、多結晶シリコン
層を持たないシリコンウエーハと比較して、ウエーハの
反りが大きくなってしまう。また、口径の異なるシリコ
ンウエーハの裏面に同一条件で多結晶シリコンを成長さ
せても、シリコンウエーハの口径が大きくなるに従っ
て、シリコンウエーハの反りが大きくなってしまう。近
年、半導体デバイスの高集積化、高精度化が進み、シリ
コンウエーハも大口径化の一途をたどっているので、で
きる限りシリコンウエーハの反りを小さくすることが所
望されている。
【０００４】そこで、ウエーハの反りを小さくするため
に、シリコンウエーハに働くストレスが小さくなる条件
で、例えば、グレインサイズが大きくなるように高温
で、または、より薄く、シリコンウエーハに多結晶シリ
コン層を形成すると、図１に示すように、多結晶シリコ
ン層のゲッタリング能力が低下してしまう。さらに、多
結晶シリコン層は、シリコンウエーハから半導体素子を
作製する工程において熱処理を受けるに従って、単結晶
化が進み、ゲッタリング能力が低下するという欠点も有
している。
に、シリコンウエーハに働くストレスが小さくなる条件
で、例えば、グレインサイズが大きくなるように高温
で、または、より薄く、シリコンウエーハに多結晶シリ
コン層を形成すると、図１に示すように、多結晶シリコ
ン層のゲッタリング能力が低下してしまう。さらに、多
結晶シリコン層は、シリコンウエーハから半導体素子を
作製する工程において熱処理を受けるに従って、単結晶
化が進み、ゲッタリング能力が低下するという欠点も有
している。
【０００５】他方、多結晶シリコン層に代えて、非晶質
シリコン層を形成して、ゲッタリング能力を高めたシリ
コンウエーハが提案されている（特開平４−２１３３号
公報）。この非晶質シリコン層は、ゲッタリング能力が
大きいという利点に加えて、図５に示すように、半導体
素子を作製する工程において熱処理を受けても、多結晶
シリコン層よりも単結晶化し難く、ゲッタリング能力の
持続性が大きいという利点も有する。
シリコン層を形成して、ゲッタリング能力を高めたシリ
コンウエーハが提案されている（特開平４−２１３３号
公報）。この非晶質シリコン層は、ゲッタリング能力が
大きいという利点に加えて、図５に示すように、半導体
素子を作製する工程において熱処理を受けても、多結晶
シリコン層よりも単結晶化し難く、ゲッタリング能力の
持続性が大きいという利点も有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図２に示すよ
うに、非晶質シリコンを、多結晶シリコンの成長と同様
に減圧化学気相成長法によって、シリコンウエーハの裏
面に成長させて、非晶質シリコン層を形成する〔図２中
（ｂ）〕と、多結晶シリコン層を形成した時〔図２中
（ａ）〕よりも、シリコンウエーハに働くストレスが大
きくなり、シリコンウエーハの反りがますます大きくな
るという問題が生じた。すなわち、減圧化学気相成長法
により非晶質シリコン層を形成しても、多結晶シリコン
層を形成する場合と同様に、図１に示すように、非晶質
シリコン層のゲッタリング能力が高くなると、シリコン
ウエーハに働くストレスが大きくなってしまう。さら
に、非晶質シリコンをシリコンウエーハの裏面に成長さ
せるためには、成長温度を下げなければならず、図３に
示すように、非晶質シリコン〔図３中（ｂ）〕は、多結
晶シリコン〔図３中（ａ）〕に比べて、成長速度が極端
に小さくなり、シリコンウエーハの生産性が低下すると
いう問題もあった。
うに、非晶質シリコンを、多結晶シリコンの成長と同様
に減圧化学気相成長法によって、シリコンウエーハの裏
面に成長させて、非晶質シリコン層を形成する〔図２中
（ｂ）〕と、多結晶シリコン層を形成した時〔図２中
（ａ）〕よりも、シリコンウエーハに働くストレスが大
きくなり、シリコンウエーハの反りがますます大きくな
るという問題が生じた。すなわち、減圧化学気相成長法
により非晶質シリコン層を形成しても、多結晶シリコン
層を形成する場合と同様に、図１に示すように、非晶質
シリコン層のゲッタリング能力が高くなると、シリコン
ウエーハに働くストレスが大きくなってしまう。さら
に、非晶質シリコンをシリコンウエーハの裏面に成長さ
せるためには、成長温度を下げなければならず、図３に
示すように、非晶質シリコン〔図３中（ｂ）〕は、多結
晶シリコン〔図３中（ａ）〕に比べて、成長速度が極端
に小さくなり、シリコンウエーハの生産性が低下すると
いう問題もあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上記問題に鑑みて、種々研究を重ねた結果、非晶質シリ
コンを、減圧化学気相成長法に代えて、プラズマ化学気
相成長法によって、シリコンウエーハの裏面に成長させ
て、非晶質シリコン層を形成すると、 １）図３に示すように、プラズマ化学気相成長法による
非晶質シリコンの成長速度〔図３中（ｃ）〕は、減圧化
学気相成長法による非晶質シリコンの成長速度〔図３中
（ｂ）〕よりも、さらには、それよりも大きい多結晶シ
リコンの成長速度〔図３中（ａ）〕よりも、大きくなる
こと、 ２）図２に示すように、プラズマ化学気相成長法による
非晶質シリコン層を有するシリコンウエーハに働くスト
レス〔図２中（ｃ）〕は、減圧化学気相成長法による非
晶質シリコン層を有するウエーハに働くストレス〔図２
中（ｂ）〕、さらには、多結晶シリコン層を有するウエ
ーハに働くストレス〔図２中（ａ）〕よりも、小さくな
ること、そして、 ３）図４に示すように、プラズマ化学気相成長法による
非晶質シリコン層〔図４中（ｃ）〕のゲッタリング能力
は、減圧化学気相成長法による非晶質シリコン層〔図４
中（ｂ）〕とほぼ同様に高いこと、および ４）図５に示すように、プラズマ化学気相成長法による
非晶質シリコン層の、熱処理を受けた際のゲッタリング
能力の持続性も、減圧化学気相成長法による非晶質シリ
コン層と同様に大きいことを見いだした。
上記問題に鑑みて、種々研究を重ねた結果、非晶質シリ
コンを、減圧化学気相成長法に代えて、プラズマ化学気
相成長法によって、シリコンウエーハの裏面に成長させ
て、非晶質シリコン層を形成すると、 １）図３に示すように、プラズマ化学気相成長法による
非晶質シリコンの成長速度〔図３中（ｃ）〕は、減圧化
学気相成長法による非晶質シリコンの成長速度〔図３中
（ｂ）〕よりも、さらには、それよりも大きい多結晶シ
リコンの成長速度〔図３中（ａ）〕よりも、大きくなる
こと、 ２）図２に示すように、プラズマ化学気相成長法による
非晶質シリコン層を有するシリコンウエーハに働くスト
レス〔図２中（ｃ）〕は、減圧化学気相成長法による非
晶質シリコン層を有するウエーハに働くストレス〔図２
中（ｂ）〕、さらには、多結晶シリコン層を有するウエ
ーハに働くストレス〔図２中（ａ）〕よりも、小さくな
ること、そして、 ３）図４に示すように、プラズマ化学気相成長法による
非晶質シリコン層〔図４中（ｃ）〕のゲッタリング能力
は、減圧化学気相成長法による非晶質シリコン層〔図４
中（ｂ）〕とほぼ同様に高いこと、および ４）図５に示すように、プラズマ化学気相成長法による
非晶質シリコン層の、熱処理を受けた際のゲッタリング
能力の持続性も、減圧化学気相成長法による非晶質シリ
コン層と同様に大きいことを見いだした。
【０００８】プラズマ化学気相成長法により非晶質シリ
コン層を形成すると、シリコンウエーハに働くストレス
を小さくし、しかも、ゲッタリング能力を高めることが
できる。これは、減圧化学気相成長法により多結晶シリ
コン層または非晶質シリコン層を形成した場合には、図
１に示されるように、シリコンウエーハに働くストレス
を小さくするほど、ゲッタリング能力が低下することと
対照的であって、驚くべきことである。また、プラズマ
化学気相成長法による非晶質シリコン中には、水素原子
が多量に取り込まれており、これがゲッタリング能力の
持続力を向上させている要因であると考えられる。
コン層を形成すると、シリコンウエーハに働くストレス
を小さくし、しかも、ゲッタリング能力を高めることが
できる。これは、減圧化学気相成長法により多結晶シリ
コン層または非晶質シリコン層を形成した場合には、図
１に示されるように、シリコンウエーハに働くストレス
を小さくするほど、ゲッタリング能力が低下することと
対照的であって、驚くべきことである。また、プラズマ
化学気相成長法による非晶質シリコン中には、水素原子
が多量に取り込まれており、これがゲッタリング能力の
持続力を向上させている要因であると考えられる。
【０００９】従って、本発明は、高いゲッタリング能力
を有すると共にゲッタリング能力の持続性が大きいゲッ
タリング層を持っていて、しかも、シリコンウエーハに
働くストレスが小さく、そのため反りが小さいシリコン
ウエーハを、高い生産性で提供することを目的とし、 １）一主面に非晶質シリコン層を有するシリコンウエー
ハにおいて、非晶質シリコン層が、プラズマ化学気相成
長法により形成されたものであることを特徴とする、シ
リコンウエーハ（請求項１）、 ２）一主面に非晶質シリコン層を有するシリコンウエー
ハの製造方法において、シリコンウエーハの一主面に非
晶質シリコン層をプラズマ化学気相成長法により形成す
ることを特徴とする、シリコンウエーハの製造方法（請
求項２）、 ３）一主面に非晶質シリコン層を有し、他方の一主面が
鏡面であるシリコンウエーハの製造方法において、シリ
コンウエーハの一主面に非晶質シリコン層をプラズマ化
学気相成長法により形成し、他方の一主面を鏡面研磨す
ることを特徴とする、シリコンウエーハの製造方法（請
求項３）、および ４）一主面に非晶質シリコン層を有し、他方の一主面が
鏡面であるシリコンウエーハの製造方法において、少な
くとも一主面が鏡面研磨されたシリコンウエーハの鏡面
研磨された一主面を除く一主面に非晶質シリコン層をプ
ラズマ化学気相成長法により形成することを特徴とす
る、シリコンウエーハの製造方法（請求項４）を要旨と
するものである。
を有すると共にゲッタリング能力の持続性が大きいゲッ
タリング層を持っていて、しかも、シリコンウエーハに
働くストレスが小さく、そのため反りが小さいシリコン
ウエーハを、高い生産性で提供することを目的とし、 １）一主面に非晶質シリコン層を有するシリコンウエー
ハにおいて、非晶質シリコン層が、プラズマ化学気相成
長法により形成されたものであることを特徴とする、シ
リコンウエーハ（請求項１）、 ２）一主面に非晶質シリコン層を有するシリコンウエー
ハの製造方法において、シリコンウエーハの一主面に非
晶質シリコン層をプラズマ化学気相成長法により形成す
ることを特徴とする、シリコンウエーハの製造方法（請
求項２）、 ３）一主面に非晶質シリコン層を有し、他方の一主面が
鏡面であるシリコンウエーハの製造方法において、シリ
コンウエーハの一主面に非晶質シリコン層をプラズマ化
学気相成長法により形成し、他方の一主面を鏡面研磨す
ることを特徴とする、シリコンウエーハの製造方法（請
求項３）、および ４）一主面に非晶質シリコン層を有し、他方の一主面が
鏡面であるシリコンウエーハの製造方法において、少な
くとも一主面が鏡面研磨されたシリコンウエーハの鏡面
研磨された一主面を除く一主面に非晶質シリコン層をプ
ラズマ化学気相成長法により形成することを特徴とす
る、シリコンウエーハの製造方法（請求項４）を要旨と
するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
するシリコンウエーハの製造方法は、通常、図６に示す
ように、単結晶製造装置によって製造されたシリコン単
結晶棒をスライスして薄円盤状のシリコンウエーハを得
るスライス工程Ａと、該スライス工程Ａで得られたシリ
コンウエーハの割れや欠けを防ぐためにその外周エッジ
部を面取りする工程Ｂと、面取りされたシリコンウエー
ハをラッピングしてこれを平坦化するラッピング工程Ｃ
と、面取りおよびラッピングされたシリコンウエーハの
表面および裏面に残留する加工歪を除去するエッチング
工程Ｄと、エッチングされたシリコンウエーハの表面を
研磨する鏡面研磨工程Ｅと、表面が鏡面研磨されたシリ
コンウエーハを洗浄してこれに付着した研磨材や異物を
除去する洗浄工程Ｆとからなる。
するシリコンウエーハの製造方法は、通常、図６に示す
ように、単結晶製造装置によって製造されたシリコン単
結晶棒をスライスして薄円盤状のシリコンウエーハを得
るスライス工程Ａと、該スライス工程Ａで得られたシリ
コンウエーハの割れや欠けを防ぐためにその外周エッジ
部を面取りする工程Ｂと、面取りされたシリコンウエー
ハをラッピングしてこれを平坦化するラッピング工程Ｃ
と、面取りおよびラッピングされたシリコンウエーハの
表面および裏面に残留する加工歪を除去するエッチング
工程Ｄと、エッチングされたシリコンウエーハの表面を
研磨する鏡面研磨工程Ｅと、表面が鏡面研磨されたシリ
コンウエーハを洗浄してこれに付着した研磨材や異物を
除去する洗浄工程Ｆとからなる。
【００１１】本発明による、裏面に非晶質シリコン層を
有するシリコンウエーハは、通常、図７（ａ）に示すよ
うに、エッチング工程Ｄを行った後、シリコンウエーハ
の裏面にプラズマ化学気相成長法により非晶質シリコン
層を形成し、次いで鏡面研磨工程Ｅ以下を行うことによ
り製造される。シリコンウエーハの裏面を鏡面研磨した
後、シリコンウエーハの裏面にプラズマ化学気相成長法
により非晶質シリコン層を形成し、次いで鏡面研磨工程
Ｅ以下を行うことにより製造することもできる。シリコ
ンウエーハの裏面にプラズマ化学気相成長法により非晶
質シリコン層を形成する際、シリコンウエーハの表面に
も非晶質シリコン層が回り込んで形成されても、鏡面研
磨工程Ｅで除去される。シリコンウエーハの表面に形成
されたシリコン層の研磨による除去においては、シリコ
ンウエーハの平坦性を維持するために、研磨代が少ない
方が適している。そのため、表面に回り込んで形成され
たシリコン層は柔らかい（研磨速度が速い）ことが望ま
しい。プラズマ化学気相成長法で形成された非晶質シリ
コン層は柔らかく、研磨速度が速いので、この点におい
ても、非常に優れている。
有するシリコンウエーハは、通常、図７（ａ）に示すよ
うに、エッチング工程Ｄを行った後、シリコンウエーハ
の裏面にプラズマ化学気相成長法により非晶質シリコン
層を形成し、次いで鏡面研磨工程Ｅ以下を行うことによ
り製造される。シリコンウエーハの裏面を鏡面研磨した
後、シリコンウエーハの裏面にプラズマ化学気相成長法
により非晶質シリコン層を形成し、次いで鏡面研磨工程
Ｅ以下を行うことにより製造することもできる。シリコ
ンウエーハの裏面にプラズマ化学気相成長法により非晶
質シリコン層を形成する際、シリコンウエーハの表面に
も非晶質シリコン層が回り込んで形成されても、鏡面研
磨工程Ｅで除去される。シリコンウエーハの表面に形成
されたシリコン層の研磨による除去においては、シリコ
ンウエーハの平坦性を維持するために、研磨代が少ない
方が適している。そのため、表面に回り込んで形成され
たシリコン層は柔らかい（研磨速度が速い）ことが望ま
しい。プラズマ化学気相成長法で形成された非晶質シリ
コン層は柔らかく、研磨速度が速いので、この点におい
ても、非常に優れている。
【００１２】あるいは、シリコンウエーハの裏面へのプ
ラズマ化学気相成長法による非晶質シリコン層の形成
を、エッチングされたシリコンウエーハの表面または表
面および裏面を鏡面研磨した後に、行うこともできる。
この場合、シリコンウエーハの表面に非晶質シリコン層
が回り込んで形成されないように、すなわち、シリコン
ウエーハの裏面だけに非晶質シリコン層を形成するよう
にすることにより、図７（ｂ）に示すように、再度シリ
コンウエーハの表面を鏡面研磨することなく、洗浄工程
Ｆに進むことができる。
ラズマ化学気相成長法による非晶質シリコン層の形成
を、エッチングされたシリコンウエーハの表面または表
面および裏面を鏡面研磨した後に、行うこともできる。
この場合、シリコンウエーハの表面に非晶質シリコン層
が回り込んで形成されないように、すなわち、シリコン
ウエーハの裏面だけに非晶質シリコン層を形成するよう
にすることにより、図７（ｂ）に示すように、再度シリ
コンウエーハの表面を鏡面研磨することなく、洗浄工程
Ｆに進むことができる。
【００１３】シリコンウエーハの裏面へのプラズマ化学
気相成長法による非晶質シリコン層の形成は、通常、プ
ラズマ化学気相成長法を利用したプラズマ化学気相成長
装置を用いて行われる。なお、本発明のシリコンウエー
ハの非晶質シリコン層の上に、酸化膜を成長させて、低
抵抗エピタキシャル成長ウエーハのオートドープ対策に
利用することもできる。
気相成長法による非晶質シリコン層の形成は、通常、プ
ラズマ化学気相成長法を利用したプラズマ化学気相成長
装置を用いて行われる。なお、本発明のシリコンウエー
ハの非晶質シリコン層の上に、酸化膜を成長させて、低
抵抗エピタキシャル成長ウエーハのオートドープ対策に
利用することもできる。
【００１４】
【実施例】非晶質シリコンまたは多結晶シリコンの成長
速度、シリコンウエーハに働くストレスおよびゲッタリ
ング層のゲッタリング能力について、比較した。まず、
フローティングゾーン法により作製されたシリコン単結
晶棒からのシリコンウエーハに、上記面取り工程、ラッ
ピング工程およびエッチング工程を施したものを４枚用
意した。チョクラルスキー法により作製されたシリコン
単結晶棒からのシリコンウエーハはイントリンシックゲ
ッタリング効果を有し、ゲッタリング層のゲッタリング
能力を調べるのに不適当であるために、イントリンシッ
クゲッタリング効果を持たないフローティングゾーン法
により作製されたシリコン単結晶棒からのシリコンウエ
ーハを用いた。
速度、シリコンウエーハに働くストレスおよびゲッタリ
ング層のゲッタリング能力について、比較した。まず、
フローティングゾーン法により作製されたシリコン単結
晶棒からのシリコンウエーハに、上記面取り工程、ラッ
ピング工程およびエッチング工程を施したものを４枚用
意した。チョクラルスキー法により作製されたシリコン
単結晶棒からのシリコンウエーハはイントリンシックゲ
ッタリング効果を有し、ゲッタリング層のゲッタリング
能力を調べるのに不適当であるために、イントリンシッ
クゲッタリング効果を持たないフローティングゾーン法
により作製されたシリコン単結晶棒からのシリコンウエ
ーハを用いた。
【００１５】表１に示す成長条件で、プラズマ化学気相
成長装置（ノベラス社製）を用いて、シリコンウエーハ
の裏面に非晶質シリコンを成長させて、裏面にゲッタリ
ング層の非晶質シリコン層を有するシリコンウエーハ
（本発明例）を作製した。また、表１に示す成長条件
で、減圧化学気相成長装置（神鋼電機社製）を用いて、
シリコンウエーハの裏面に多結晶シリコンを成長させ
て、裏面にゲッタリング層の多結晶シリコン層を有する
シリコンウエーハ（比較例１）を、また、シリコンウエ
ーハの裏面に非晶質シリコンを成長させて、裏面にゲッ
タリング層の非晶質シリコン層を有するシリコンウエー
ハ（比較例２）を作製した。なお、残りの１枚のシリコ
ンウエーハは、ゲッタリング能力を測定する際に、ゲッ
タリング層を持たないシリコンウエーハとしてそのまま
用いた。
成長装置（ノベラス社製）を用いて、シリコンウエーハ
の裏面に非晶質シリコンを成長させて、裏面にゲッタリ
ング層の非晶質シリコン層を有するシリコンウエーハ
（本発明例）を作製した。また、表１に示す成長条件
で、減圧化学気相成長装置（神鋼電機社製）を用いて、
シリコンウエーハの裏面に多結晶シリコンを成長させ
て、裏面にゲッタリング層の多結晶シリコン層を有する
シリコンウエーハ（比較例１）を、また、シリコンウエ
ーハの裏面に非晶質シリコンを成長させて、裏面にゲッ
タリング層の非晶質シリコン層を有するシリコンウエー
ハ（比較例２）を作製した。なお、残りの１枚のシリコ
ンウエーハは、ゲッタリング能力を測定する際に、ゲッ
タリング層を持たないシリコンウエーハとしてそのまま
用いた。
【００１６】
【表１】 表１ 成長温度 堆積厚さ 炉内圧力 反応ガス ガス流量 （℃） （μｍ） （Ｐａ） （ＣＣ／ｍｉｎ） 本発明例 ４００ １．５ ２ ＳｉＨ4 １５０ 比較例１ ６５０ １．５ １０ ＳｉＨ4 １５０ 比較例２ ４００ １．５ ２ ＳｉＨ4 １５０
【００１７】そして、本発明例、比較例１および比較例
２のシリコンウエーハに働くストレスおよびそれらのゲ
ッタリング層のゲッタリング能力を以下の方法により測
定した。 １）ストレス 各シリコンウエーハのゲッタリング層の形成前後にシリ
コンウエーハの反りを測定し、その差から計算によりシ
リコンウエーハに働くストレスの大きさを求める。 ２）ゲッタリング能力 ゲッタリング層を有する各シリコンウエーハおよびゲッ
タリング層を持たないシリコンウエーハの表面に鉄イオ
ンを含む溶液を塗布し、強制的に汚染した後、これらの
シリコンウエーハを１０００℃で１時間熱処理し、鉄を
シリコンウエーハの内部に拡散させた。その後、さらに
６５０℃で１０時間熱処理した後、ゲッタリング層を除
く各シリコンウエーハ中の鉄の濃度を測定した。
２のシリコンウエーハに働くストレスおよびそれらのゲ
ッタリング層のゲッタリング能力を以下の方法により測
定した。 １）ストレス 各シリコンウエーハのゲッタリング層の形成前後にシリ
コンウエーハの反りを測定し、その差から計算によりシ
リコンウエーハに働くストレスの大きさを求める。 ２）ゲッタリング能力 ゲッタリング層を有する各シリコンウエーハおよびゲッ
タリング層を持たないシリコンウエーハの表面に鉄イオ
ンを含む溶液を塗布し、強制的に汚染した後、これらの
シリコンウエーハを１０００℃で１時間熱処理し、鉄を
シリコンウエーハの内部に拡散させた。その後、さらに
６５０℃で１０時間熱処理した後、ゲッタリング層を除
く各シリコンウエーハ中の鉄の濃度を測定した。
【００１８】そして、得られた鉄の濃度の測定値から、
ゲッタリング層を持たないシリコンウエーハ中の鉄の濃
度を基準に、各ゲッタリング層にゲッタリングされた鉄
の割合を算出し、ゲッタリング能力とした。非晶質シリ
コンまたは多結晶シリコンの成長速度、シリコンウエー
ハに働くストレスおよびゲッタリング層のゲッタリング
能力の結果を表２に示す。
ゲッタリング層を持たないシリコンウエーハ中の鉄の濃
度を基準に、各ゲッタリング層にゲッタリングされた鉄
の割合を算出し、ゲッタリング能力とした。非晶質シリ
コンまたは多結晶シリコンの成長速度、シリコンウエー
ハに働くストレスおよびゲッタリング層のゲッタリング
能力の結果を表２に示す。
【００１９】
【表２】 表２ 成長速度 ストレス ゲッタリング能力 （ｎｍ／ｍｍ） （Ｐａ） （％） 本発明例 １００ ２×１０8 ９９ 比較例１ ２０ ５×１０8 ９３ 比較例２ ３ ７×１０8 ９９
【００２０】表２から、プラズマ化学気相成長法によれ
ば、非常に大きい成長速度で、非晶質シリコンを成長さ
せることができると共に、プラズマ化学気相成長法によ
り形成された非晶質シリコン層を有するウエーハに働く
ストレスは、減圧化学気相成長法により形成された多結
晶シリコン層を有するシリコンウエーハに働くストレス
よりも小さく、しかし、プラズマ化学気相成長法により
形成された非晶質シリコン層のゲッタリング能力は、減
圧化学気相成長法により形成された非晶質シリコン層の
それと同様に高いことがわかる。
ば、非常に大きい成長速度で、非晶質シリコンを成長さ
せることができると共に、プラズマ化学気相成長法によ
り形成された非晶質シリコン層を有するウエーハに働く
ストレスは、減圧化学気相成長法により形成された多結
晶シリコン層を有するシリコンウエーハに働くストレス
よりも小さく、しかし、プラズマ化学気相成長法により
形成された非晶質シリコン層のゲッタリング能力は、減
圧化学気相成長法により形成された非晶質シリコン層の
それと同様に高いことがわかる。
【００２１】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではない。上記実施の形態は例示であり、本発
明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に
同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、い
かなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。
れるものではない。上記実施の形態は例示であり、本発
明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に
同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、い
かなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、高いゲッタリング能力
を有すると共にゲッタリング能力の持続性が大きいゲッ
タリング層を持っていて、しかも、シリコンウエーハに
働くストレスが小さく、そのため反りが小さいシリコン
ウエーハが、高い生産性で得られる。
を有すると共にゲッタリング能力の持続性が大きいゲッ
タリング層を持っていて、しかも、シリコンウエーハに
働くストレスが小さく、そのため反りが小さいシリコン
ウエーハが、高い生産性で得られる。
【図１】 ストレスとゲッタリング能力の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図２】 ゲッタリング層を有するシリコンウエーハに
働くストレスを示すグラフである。 （ａ）ゲッタリング層が減圧化学気相成長法により形成
された多結晶シリコン層である場合。 （ｂ）ゲッタリング層が減圧化学気相成長法により形成
された非晶質シリコン層である場合。 （ｃ）ゲッタリング層がプラズマ化学気相成長法により
形成された非晶質シリコン層である場合。
働くストレスを示すグラフである。 （ａ）ゲッタリング層が減圧化学気相成長法により形成
された多結晶シリコン層である場合。 （ｂ）ゲッタリング層が減圧化学気相成長法により形成
された非晶質シリコン層である場合。 （ｃ）ゲッタリング層がプラズマ化学気相成長法により
形成された非晶質シリコン層である場合。
【図３】 多結晶または非晶質シリコンの成長速度を示
すグラフである。 （ａ）減圧化学気相成長法により多結晶シリコンを成長
させた場合。 （ｂ）減圧化学気相成長法により非晶質シリコンを成長
させた場合。 （ｃ）プラズマ化学気相成長法により非晶質シリコンを
成長させた場合。
すグラフである。 （ａ）減圧化学気相成長法により多結晶シリコンを成長
させた場合。 （ｂ）減圧化学気相成長法により非晶質シリコンを成長
させた場合。 （ｃ）プラズマ化学気相成長法により非晶質シリコンを
成長させた場合。
【図４】 ゲッタリング層のゲッタリング能力を示すグ
ラフである。 （ａ）ゲッタリング層が減圧化学気相成長法により形成
された多結晶シリコン層である場合。 （ｂ）ゲッタリング層が減圧化学気相成長法により形成
された非晶質シリコン層である場合。 （ｃ）ゲッタリング層がプラズマ化学気相成長法により
形成された非晶質シリコン層である場合。
ラフである。 （ａ）ゲッタリング層が減圧化学気相成長法により形成
された多結晶シリコン層である場合。 （ｂ）ゲッタリング層が減圧化学気相成長法により形成
された非晶質シリコン層である場合。 （ｃ）ゲッタリング層がプラズマ化学気相成長法により
形成された非晶質シリコン層である場合。
【図５】 ゲッタリング能力と熱処理温度との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図６】 非晶質シリコン層を有しないシリコンウエー
ハの製造方法の工程の一例を示す図である。
ハの製造方法の工程の一例を示す図である。
【図７】 （ａ）および（ｂ）は、本発明によるシリコ
ンウエーハの製造方法の工程の例を示す図である。
ンウエーハの製造方法の工程の例を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 一主面に非晶質シリコン層を有するシリ
コンウエーハにおいて、非晶質シリコン層が、プラズマ
化学気相成長法により形成されたものであることを特徴
とする、シリコンウエーハ。 - 【請求項２】 一主面に非晶質シリコン層を有するシリ
コンウエーハの製造方法において、シリコンウエーハの
一主面に非晶質シリコン層をプラズマ化学気相成長法に
より形成することを特徴とする、シリコンウエーハの製
造方法。 - 【請求項３】 一主面に非晶質シリコン層を有し、他方
の一主面が鏡面であるシリコンウエーハの製造方法にお
いて、シリコンウエーハの一主面に非晶質シリコン層を
プラズマ化学気相成長法により形成し、他方の一主面を
鏡面研磨することを特徴とする、シリコンウエーハの製
造方法。 - 【請求項４】 一主面に非晶質シリコン層を有し、他方
の一主面が鏡面であるシリコンウエーハの製造方法にお
いて、少なくとも一主面が鏡面研磨されたシリコンウエ
ーハの鏡面研磨された一主面を除く一主面に非晶質シリ
コン層をプラズマ化学気相成長法により形成することを
特徴とする、シリコンウエーハの製造方法。 - 【請求項５】 非晶質シリコン層を形成させるシリコン
ウエーハの一主面がエッチング面または鏡面研磨面であ
る、請求項２ないし４記載の方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8099370A JPH09266212A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | シリコンウエーハおよびその製造方法 |
| US08/826,441 US5970365A (en) | 1996-03-28 | 1997-03-24 | Silicon wafer including amorphous silicon layer formed by PCVD and method of manufacturing wafer |
| TW086103680A TW430903B (en) | 1996-03-28 | 1997-03-24 | Silicon wafer, and method of manufacturing the same |
| EP97302062A EP0798771A3 (en) | 1996-03-28 | 1997-03-26 | Silicon wafer comprising an amorphous silicon layer and method of manufacturing the same by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8099370A JPH09266212A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | シリコンウエーハおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09266212A true JPH09266212A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=14245662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8099370A Pending JPH09266212A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | シリコンウエーハおよびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5970365A (ja) |
| EP (1) | EP0798771A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09266212A (ja) |
| TW (1) | TW430903B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7683803B1 (ja) * | 2024-12-20 | 2025-05-27 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6027569A (en) * | 1998-06-03 | 2000-02-22 | Seh America, Inc. | Gas injection systems for a LPCVD furnace |
| JP4278386B2 (ja) * | 2000-12-15 | 2009-06-10 | サイバーオプティクス コーポレーション | 改良された照明器を有するカメラ |
| US20020173876A1 (en) * | 2000-12-15 | 2002-11-21 | Fisher Lance K. | Board align image acquisition device with improved interface |
| US20020127766A1 (en) * | 2000-12-27 | 2002-09-12 | Memc Electronic Materials, Inc. | Semiconductor wafer manufacturing process |
| JP2002231665A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | エピタキシャル膜付き半導体ウエーハの製造方法 |
| US6582995B2 (en) * | 2001-07-11 | 2003-06-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for fabricating a shallow ion implanted microelectronic structure |
| US8846500B2 (en) | 2010-12-13 | 2014-09-30 | Semiconductor Components Industries, Llc | Method of forming a gettering structure having reduced warpage and gettering a semiconductor wafer therewith |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT380974B (de) * | 1982-04-06 | 1986-08-11 | Shell Austria | Verfahren zum gettern von halbleiterbauelementen |
| JPS60119733A (ja) * | 1983-12-01 | 1985-06-27 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | シリコン板の重金属ゲッタリング方法 |
| JPS6124240A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-01 | Toshiba Corp | 半導体基板 |
| JPH042133A (ja) * | 1990-04-18 | 1992-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | 結晶板 |
| JP2583803B2 (ja) * | 1990-06-08 | 1997-02-19 | 東芝セラミックス株式会社 | アモルファス構造を有するウェーハ |
| JP3063143B2 (ja) * | 1990-10-29 | 2000-07-12 | 日本電気株式会社 | Ｓｉ基板の製造方法 |
| JP2726583B2 (ja) * | 1991-11-18 | 1998-03-11 | 三菱マテリアルシリコン株式会社 | 半導体基板 |
| DE4304849C2 (de) * | 1992-02-21 | 2000-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | Halbleitervorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung |
| JP2839801B2 (ja) * | 1992-09-18 | 1998-12-16 | 三菱マテリアル株式会社 | ウェーハの製造方法 |
| JPH07221112A (ja) * | 1994-02-02 | 1995-08-18 | Hitachi Ltd | 半導体ウエーハの製造方法 |
| US5757063A (en) * | 1994-03-25 | 1998-05-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having an extrinsic gettering film |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP8099370A patent/JPH09266212A/ja active Pending
-
1997
- 1997-03-24 US US08/826,441 patent/US5970365A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-24 TW TW086103680A patent/TW430903B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-03-26 EP EP97302062A patent/EP0798771A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7683803B1 (ja) * | 2024-12-20 | 2025-05-27 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウェーハの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0798771A3 (en) | 1997-10-08 |
| US5970365A (en) | 1999-10-19 |
| EP0798771A2 (en) | 1997-10-01 |
| TW430903B (en) | 2001-04-21 |
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