JPS63136531A - 半導体装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は固体撮像素子などに使用される半導体装置に係
り、特に結晶欠陥の原因となる金属不純物を除去するゲ
ッター領域が形成された半導体装置に関する。

（従来の技術） 半導体基板に含まれている重金属やアルカリ金属などの
金属不純物は結晶欠陥を発生させる原因となり、結晶欠
陥を活性化させる要因となっている。従って、半導体装
置の製造においては金属不純物を除去するため、各種の
ゲッタリング処理が行われている。第５図、第６図、第
７図はこのゲッタリング処理が行われる半導体装置の断
面図を示している。

第５図の半導体装置はリンゲッタリングを施したもので
あり、半導体基板５１上に形成された絶縁層５２内に活
性領域５３が形成され、この活性領域５３周辺の絶縁層
５２中にリン５４が拡散されている。拡散されたリン５
４は絶縁層５２内でリンガラスに変化して絶縁層５２内
に存在する重金属などの金属不純物を吸収して除去する
ものである。なお、半導体！！仮１内の金属不純物を除
去するには、基板１裏面から同様にリンを拡散させて吸
収、除去することが行われる。しかしながら、この半導
体装置では、リン拡散工程が半導体素子の形成過程に組
み込まれるため、活性領域５３内にもリンが拡散すると
共に、リン拡散によって絶縁層５２の耐圧が劣化すると
いう問題点があった。

第６図の半導体装置はイントリンシック・ゲッタリング
が施されたものであり、半導体基板５１の内部に結晶欠
陥層５６が形成され、この結晶欠陥層５６によって金属
不純物５５を吸収するようになっている。しかしながら
、この半導体装置では結晶欠陥５６が半導体基板５１の
内部に形成されるため、半導体基板５１の表面で横方向
に拡散する金属不純物に対するゲッター能力が小さく、
確実なゲッタリングができないという問題点があった。

又、熱応力に対する耐性も劣化している。

第７図の半導体装置は裏面ゲッタリングが施されたもの
である裏面ゲッタリングは半導体基板５１の裏面に機械
的歪を発生させるか、あるいは裏面にイオン注入してダ
メージ層５７を形成し、このダメージ層５７に金属不純
物５５を吸収させるものである。しかしながらこの半導
体装置においても、半導体基板５１の表面で横方向に拡
散する金属不純物に対してのゲッター能力が小さく、特
にダメージ層５７が裏面に形成されるため、第５図、第
６図のものに比べてゲッター能力が小さいという問題点
があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の半導体装置では、ゲッター領域の形成
が難しいと共に、特に基板表面に横方向に拡散する金属
不純物のゲッター能力が小さいという問題点があった。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、確実なゲ
ッタリングを行うことが可能な半導体装置を提供するこ
とを目的としている。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明による半導体装置は、ゲ
ッター領域を半導体基板の表面に形成したことを特徴と
する。

（作　用） 本発明は以上のように構成されているので、本発明によ
る半導体装置のゲッター領域は半導体基板内の金属不純
物を吸収する。特に基板表面で横方向に拡散する金属不
純物に対するゲッター能力が大きい。又、ゲッター領域
は半導体装置製造工程中に行われる数多くの加熱工程で
の熱応力を基板の表面部分で緩和する。

（実施例） 以下、本発明を図示する実施例を参照して具体的に説明
する。

第１図は本発明の一実施例による半導体装置の断面図で
ある。半導体ウェーハ等を構成する半導体基板１の表面
の所定箇所に活性領域３が形成されている。この活性領
域３は周知の半導体製造工程によって形成される。さら
に適宜箇所にはチャネルストップ領域（図示せず）が形
成されている。

本実施例ではこのような半導体基板１表面に金属不純物
を吸収するゲッター領域２が形成される。

ゲッター領域２は半導体基板１の表面の所定箇所に位置
するように形成され、これにより半導体基板１内に存在
する金属不純物を基板１表面で吸収するが、特に基板１
表面で横方向に拡散移動する金属不純物を確実に吸収す
るようになっている。

かかるゲッター領域２は半導体装置として機能する領域
、すなわち活性領域３やチャネルストップ領域、以外の
領域に形成されており、結晶欠陥を電気的に活性化する
金属不純物の除去を行うことができる。又、ゲッター領
域２は後述する方法によって形成されるが、この領域２
は結晶構造として欠陥を含む領域のため、結晶格子が変
化し易く半導体基板１に発生する熱応力がゲッター領域
２に選択的に集中する。しかも活性１１’ｉ域３が形成
される半導体基板１の表面にゲッター領域２が形成され
ているため、活性領域３等に負荷する熱応力がゲッター
領域２で緩和され、熱応力によって活性領域３が破壊さ
れることがなくなる。この場合、ゲッター領域２を半導
体チップ単位に形成することもでき、これにより半導体
基板１内の局所的な熱応力の緩和も可能となる。

次に、以上の半導体装置の製造方法を説明する。

第２図ないし第４図はそれぞれ製造方法を示す断面図で
ある。第２図の方法は、まず半導体基板１上に厚い酸化
膜層４（層の厚み約８０００人）を形成する（同図（ａ
））。次にフォトエツチングプロセスで半導体基板１を
エツチングして活性領域形成予定部位以外の半導体基板
１を露出させる（同図（ｂ））。これにより、活性領域
部分は酸化膜層４によってマスキングされており、この
状態でリンを拡散し、露出した半導体基板１の表面にリ
ン濃度の大きなゲッター領域４を選択的に形成すること
ができる。

第３図に示す方法は、この第２図の方法に類似したもの
であり、活性領域をマスキングする層として、１００Ｏ
Ａ程度の酸化膜層４の上面に、さらに層厚的４０００Ａ
のポリシリコン層を形成し、これらの層をパターニング
でエツチングし、さらにリン拡散を行い、ゲッター領域
２を形成するものである。

第４図に示す方法は、第３図の方法で得られるリン拡散
前の半導体基板１を利用するものである。

この方法はポリシリコン層５上にレジスト膜６を形成し
く同図（ａ））　、次にゲッター領域予定部位をバター
ニングしてフォトエツチングを行い、その後、化学エツ
チング、反応性イオンエツチング等によりポリシリコン
膜５および酸化膜層４をエツチングして半導体基板のゲ
ッター領域予定部位を露出させる（同図（ｂ））。この
露出後もさらにエツチングを続行して露出部分をエツチ
ングに曝し、必要に応じて露出部分にイオン注入を行う
。これにより露出部分の結晶状態が変化するがら、これ
に続く酸化工程では露出部分が選択的に歪んでＯＳ　Ｆ
　（Ｏｘｉｄｉｚａｔｌｏｎ　１ｎｄｕｃｅｄ　Ｓｔａ
ｃｋｉｎｇＦａｕｌｔ）が発生し、ダメージ領域７が形
成される。

このＯＳＦは酸化したときに余ったシリコンにより発生
する。このダメージ領域７は金属不純物を吸収すること
ができ、ゲッター領域として機能する。

〔発明の効果〕

以上のとおり本発明によれば、金属不純物を吸収するゲ
ッター領域を半導体基板の表面に形成したから、半導体
基板表面で横方向に拡散する金属不純物のゲッター能力
が大きくなり結晶欠陥を抑制することができる。又、半
導体装置製造工程で生じる熱応力も半導体基板の緩和さ
れ結晶欠陥の誘発も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による半導体装置の断面図、
第２図は同半導体装置の製造工程の断面図、第３図は同
半導体装置の別の製造工程の断面図、第４図は同半導体
装置のさらに別の製造工程の断面図、第５図、第６図お
よび第７図はそれぞれ従来の半導体装置の各側の断面図
である。 １・・・半導体基板、２・・・ゲッター領域、３・・・
活性領域。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第１図 （！Ｄ） （Ｃ） 第２図 第３図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板表面の所定領域に金属不純物をゲッタリ
   ングするゲッター領域が形成されていることを特徴とす
   る半導体装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記ゲ
   ッター領域がリンを拡散したものであることを特徴とす
   る半導体装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記ゲ
   ーター領域は欠陥を有するダメージ領域であることを特
   徴とする半導体装置。