JPH04122023A - Method for manufacturing semiconductor wafers and methods for manufacturing semiconductor integrated circuit devices - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor wafers and methods for manufacturing semiconductor integrated circuit devicesInfo
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- JPH04122023A JPH04122023A JP2243474A JP24347490A JPH04122023A JP H04122023 A JPH04122023 A JP H04122023A JP 2243474 A JP2243474 A JP 2243474A JP 24347490 A JP24347490 A JP 24347490A JP H04122023 A JPH04122023 A JP H04122023A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体ウェハの製造技術および半導体集積回
路装置の製造技術に関し、特に、エピタキシャルウェハ
の製造技術およびエピタキシャル成長層(以下、エビ層
という)に半導体集積回路素子を形成する技術に関する
ものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a manufacturing technology of semiconductor wafers and a manufacturing technology of semiconductor integrated circuit devices, and in particular, to a manufacturing technology of epitaxial wafers and an epitaxial growth layer (hereinafter referred to as a shrimp layer). The present invention relates to technology for forming semiconductor integrated circuit elements.
エピタキシャルウェハは、鏡面仕上げを施したミラーウ
ェハの主面上にエピタキシャル成長法によりエビ層を形
成したウェハである。エピタキシャル成長法は、半導体
ウェハ上に結晶性の良好な単結晶シリコン(Sl)層を
形成することができる上、エビ層における不純物濃度を
非常に精度良く設定することができる特徴があり、半導
体集積回路素子形成技術への適用がを7視され、実用化
が進んでいる。MOS−LSIでは、特にDRAM (
pynamic RAM)の分野でエピタキシャル成長
技術の適用が有望視されている。この場合、エビ層の利
用は、低抵抗の半導体ウェハ上に高抵抗のエビ層を形成
することにより、半導体集積回路素子の寄生容量を減少
させたり、高抵抗のエビ層中の不良電荷を低抵抗の半導
体ウェハ側へ逃がしその不良電荷に起因するキャパシタ
からの電荷のリークを抑制させたり、さらにアルファ線
の影響を受は難くさせたりすることが可能であるとして
注目されている。これらにより、近年、半導体集積口g
1装蓋の製造においては、エピタキシャルウェハが採用
されつつある。An epitaxial wafer is a wafer in which a striped layer is formed by epitaxial growth on the main surface of a mirror-finished mirror wafer. The epitaxial growth method is capable of forming a single-crystal silicon (Sl) layer with good crystallinity on a semiconductor wafer, and also has the feature of being able to set the impurity concentration in the shrimp layer with very high precision, and is suitable for semiconductor integrated circuits. It is expected to be applied to device formation technology, and its practical application is progressing. In MOS-LSI, especially DRAM (
Application of epitaxial growth technology is seen as promising in the field of dynamic RAM. In this case, the use of a shrimp layer can reduce the parasitic capacitance of semiconductor integrated circuit elements by forming a high-resistance shrimp layer on a low-resistance semiconductor wafer, and reduce defective charges in the high-resistance shrimp layer. It is attracting attention because it is possible to suppress the leakage of charge from the capacitor due to defective charge by discharging it to the semiconductor wafer side of the resistor, and to make it difficult to be affected by alpha rays. As a result, in recent years, semiconductor integration ports
Epitaxial wafers are increasingly being adopted in the production of single-lids.
従来のエピタキシャルウェハの製造工程を第6図に示す
。まず、インゴット育成工程51においては、引き上げ
法等により単結晶S1インゴツトを形成する。続いて、
単結晶S1インゴツトをいくつかの81ブロツクに分割
した後、そのS1ブーロツクにオリエンテーンヨンフラ
ット面を形成する。FIG. 6 shows a conventional epitaxial wafer manufacturing process. First, in an ingot growth step 51, a single crystal S1 ingot is formed by a pulling method or the like. continue,
After the single crystal S1 ingot is divided into a number of 81 blocks, an orientation flat surface is formed on the S1 blocks.
次いで、スライス工程52においては、Slブロックを
ウェハ状にスライスして半導体ウェハを形成する。続い
て、S1ブロツクのスライスの際に半導体ウェハに生じ
た加工歪を除去するとともに、半導体ウェハの厚さを一
定にするため、半導体ウェハの主面あるいは両面を砥粒
等により研磨する。その後、半導体ウェハの外周部を研
削する。Next, in a slicing step 52, the Sl block is sliced into wafer shapes to form semiconductor wafers. Subsequently, the main surface or both surfaces of the semiconductor wafer are polished with abrasive grains or the like in order to remove processing distortion caused in the semiconductor wafer during slicing of the S1 block and to make the thickness of the semiconductor wafer constant. After that, the outer peripheral portion of the semiconductor wafer is ground.
この処理は、半導体ウェハの径を設定するとともに、半
導体ウェハの縁が欠けるのを防止し、さらに、後述する
エピタキシャル成長におけるクラウンの発生を低減させ
るための処理である。This process is a process for setting the diameter of the semiconductor wafer, preventing the edges of the semiconductor wafer from chipping, and further reducing the occurrence of crowns during epitaxial growth, which will be described later.
次いで、エツチング工程53にふいては、半導体ウェハ
の研磨の際に半導体ウェハに生じた加工歪を除去するた
め、半導体ウェハの表面全体を厚さ数十μm程度エツチ
ングする。続いて、所定のゲッタリング法により半導体
ウェハにゲッタリング層を形成する。Next, in an etching step 53, the entire surface of the semiconductor wafer is etched to a thickness of about several tens of micrometers in order to remove processing strain caused in the semiconductor wafer during polishing. Subsequently, a gettering layer is formed on the semiconductor wafer by a predetermined gettering method.
次いで、鏡面研磨工程54においては、半導体ウユハの
主面あるいは両面を化学的および機械的に鏡面研磨して
ミラーウェハを形成する。この処理により、半導体ウェ
ハの表面平坦度および清浄度を向上させることが可能と
なる。続いて、エピタキシャル成長工程55においては
、半導体ウェハの主面側に単結晶S1からなるエビ層を
形成してエピタキシャルウェハを形成する。その後、最
終洗浄、検査等の工程を経た後、ウェハプロセス工程5
6に移行する。ただし、各処理の後も半導体ウェハに対
して洗浄処理を施している。Next, in a mirror polishing step 54, the main surface or both surfaces of the semiconductor wafer are chemically and mechanically polished to form a mirror wafer. This treatment makes it possible to improve the surface flatness and cleanliness of the semiconductor wafer. Subsequently, in an epitaxial growth step 55, a shrimp layer made of single crystal S1 is formed on the main surface side of the semiconductor wafer to form an epitaxial wafer. After that, after going through steps such as final cleaning and inspection, wafer process step 5
Move to 6. However, the semiconductor wafer is also subjected to cleaning treatment after each treatment.
なお、エピタキシャル成長技術については、例えば株式
会社オーム社、昭和59年11月30日発行、rLSI
ハンドブックJ P343〜P358に記載されている
。Regarding epitaxial growth technology, for example, Ohmsha Co., Ltd., published November 30, 1980, rLSI
It is described in Handbook JP P343-P358.
ところで、近年、半導体ウェハ・路装蓋においては、素
子の高集積化、並びに素子や配線の微細化が進められて
いる。そして、それに伴いパターン転写精度を向上させ
る観点から半導体ウェハの表面平坦度にも一層厳しい精
度が要求されている。Incidentally, in recent years, in semiconductor wafers and road coverings, the integration of elements and the miniaturization of elements and wiring are progressing. Accordingly, from the viewpoint of improving pattern transfer precision, even stricter precision is required for the surface flatness of semiconductor wafers.
ところが、エピタキシャルウェハの場合、例えばエピタ
キシャル成長中のガスの流れ方やガス流の異常によって
、エビ層の成長厚さに片寄りが生じたり、半導体ウェハ
の外周部に盛り上がり(クラウン)が形成されたり、あ
るいはエピタキシャル成長前のHCfガスによる半導体
ウェハ主面の清浄化処理の際にHC1ガスにより半導体
ウェハの裏面側が部分的にエツチングされたり、エピタ
キシャル成長の際に半導体ウェハの裏面側にエビ層が成
長したりすることにより、その表面平坦性が劣化してし
まうので、微細なパターンを必要とする半導体集積回路
素子の形成には適用できない問題があった。However, in the case of epitaxial wafers, for example, due to the way the gas flows during epitaxial growth or abnormalities in the gas flow, the growth thickness of the shrimp layer may become uneven, or a bulge (crown) may be formed on the outer periphery of the semiconductor wafer. Alternatively, when cleaning the main surface of a semiconductor wafer with HCf gas before epitaxial growth, the back side of the semiconductor wafer may be partially etched by HC1 gas, or a shrimp layer may grow on the back side of the semiconductor wafer during epitaxial growth. As a result, the surface flatness deteriorates, so there is a problem that it cannot be applied to the formation of semiconductor integrated circuit elements that require fine patterns.
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、その
目的は、エピタキシャルウェハの表面平坦性を大幅に向
上させることのできる技術を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a technique that can significantly improve the surface flatness of epitaxial wafers.
本発明の他の目的は、エピタキシャルウェハに微細パタ
ーンを必要とする半導体集積回路素子を形成することの
できる技術を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a technique capable of forming a semiconductor integrated circuit element requiring a fine pattern on an epitaxial wafer.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、明
細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、請求項1記載の発明は、単結晶インゴットか
らスライスされた鏡面研磨処理の後の半導体ウェハにエ
ピタキシャル成長処理を施した後、その半導体ウェハの
少なくともエビ層が形成された面を鏡面研磨する半導体
ウェハの製造方法とするものである。That is, the invention according to claim 1 provides a semiconductor wafer which is sliced from a single crystal ingot and subjected to an epitaxial growth process, and then mirror-polished at least the surface of the semiconductor wafer on which a shrimp layer is formed. This is a wafer manufacturing method.
請求項4記載の発明は、単結晶インゴットからスライス
された鏡面研磨処理の前の半導体ウェハにエピタキシャ
ル成長処理を施した後、その半導体ウェハの少なくとも
エビ層が形成された面を鏡面研磨する半導体ウェハの製
造方法とするものである。The invention according to claim 4 provides a semiconductor wafer in which at least a surface of the semiconductor wafer on which a shrimp layer is formed is mirror-polished after performing an epitaxial growth treatment on a semiconductor wafer sliced from a single crystal ingot and not yet subjected to mirror-polishing treatment. This is a manufacturing method.
上記した請求項1記載の発明によれば、エピタキシャル
成長後にも鏡面研磨処理を施すことにより、半導体ウェ
ハ上に形成されたエビ層の厚さを均一にすることができ
るので、エピタキシャルウェハの表面平坦性を向上させ
ることが可能となる。According to the invention described in claim 1, the thickness of the shrimp layer formed on the semiconductor wafer can be made uniform by performing mirror polishing treatment even after epitaxial growth, thereby improving the surface flatness of the epitaxial wafer. It becomes possible to improve the
上記した請求項4記載の発明によれば、エピタキシャル
成長の前の鏡面研磨工程を削除したことにより、半導体
ウェハの製造工程数を増加させることなく、エピタキシ
ャルウェハの表面平坦性を向上させることが可能となる
。According to the invention described in claim 4 above, by eliminating the mirror polishing step before epitaxial growth, it is possible to improve the surface flatness of the epitaxial wafer without increasing the number of manufacturing steps of the semiconductor wafer. Become.
第1図は本発明の一実施例である半導体ウェハの製造工
程を示す工程図、第2図(a)〜(C)は半導体ウェハ
の製造工程中における半導体ウェハの断面図、第31!
lはエピタキシャル成長装置の断面図、第4図(a)〜
(6)は半導体集積回路製蓋の製造工程中における半導
体ウェハの要部断面図である。FIG. 1 is a process diagram showing the manufacturing process of a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2(a) to (C) are cross-sectional views of the semiconductor wafer during the manufacturing process of the semiconductor wafer, and FIG. 31!
l is a cross-sectional view of the epitaxial growth apparatus, FIG. 4(a) ~
(6) is a sectional view of the main part of the semiconductor wafer during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit lid.
本実施例の半導体ウェハ製造工程は、第1図に示すよう
に、インゴット育成工程1と、スライス工程2と、エツ
チング工程3と、鏡面研磨工程4と、エピタキシャル成
長工程5と、鏡面研磨工程6とを有している。以下、本
実施例の半導体ウェハの製造方法を第1図〜第3図によ
り説明する。As shown in FIG. 1, the semiconductor wafer manufacturing process of this embodiment includes an ingot growth process 1, a slicing process 2, an etching process 3, a mirror polishing process 4, an epitaxial growth process 5, and a mirror polishing process 6. have. The method for manufacturing a semiconductor wafer according to this embodiment will be explained below with reference to FIGS. 1 to 3.
まず、半導体ウェハの通常の製造方法に従ってインゴッ
ト育成工程1、スライス工程2、エツチング工程3、鏡
面研磨工程4を順に経て、第2図(a)に示す半導体ウ
ェハ7を形成する。半導体ウェハ7は、例えばp形単結
晶Siからなり、その厚さは、例えば500〜700μ
m程度である。また、半導体ウェハ7の比抵抗は、例え
ば0.020cm程度であり、低抵抗に設定されている
。First, an ingot growing process 1, a slicing process 2, an etching process 3, and a mirror polishing process 4 are performed in order according to a normal semiconductor wafer manufacturing method to form a semiconductor wafer 7 shown in FIG. 2(a). The semiconductor wafer 7 is made of, for example, p-type single crystal Si, and has a thickness of, for example, 500 to 700 μm.
It is about m. Further, the specific resistance of the semiconductor wafer 7 is set to be low, for example, about 0.020 cm.
次いで、エピタキシャル成長工程5においては、例えば
次のようにする。Next, in the epitaxial growth step 5, the following steps are performed, for example.
まず、第3図に示すエピタキシャル成長装置9のベルジ
ャlOを開けて充分に清浄にされた半導体ウェハ7を支
持台11上に載電する。続いて、ベルジャ10を元に戻
し、例えば窒素(N2)ガス等のような不活性ガスを数
分間、反応室12内に流す。その後、N2ガスとともに
水素(B2)ガス等を反応室12内に少量流す。次いで
、N2ガスの流量を減らし、B2 ガスの流量を増す。First, the bell jar 10 of the epitaxial growth apparatus 9 shown in FIG. Subsequently, the bell jar 10 is returned to its original position, and an inert gas such as nitrogen (N2) gas is allowed to flow into the reaction chamber 12 for several minutes. Thereafter, a small amount of hydrogen (B2) gas or the like is flowed into the reaction chamber 12 together with N2 gas. Next, the flow rate of N2 gas is reduced and the flow rate of B2 gas is increased.
続いて、N、ガスを止めて、H,ガスを酸化物のエツチ
ングに使う流量まで増す。その後、高周波ワークコイル
13に電力を入れ、半導体ウェハ7を、例えば1000
〜1200℃程度に加熱する。この状態で、例えば10
〜20分間程度H,ガス中で半導体ウェハ7の表面に形
成された酸化物をエツチングする。ここで、もし、HC
l等によるエツチングが望ましい場合には、所要量のH
CIガスを加え、例えば半導体ウェハ7の主面側を0.
5〜5μm程度エツチングした後、HCIガスを止める
。Subsequently, the N gas is turned off and the H gas is increased to the flow rate used for etching the oxide. Thereafter, power is applied to the high frequency work coil 13, and the semiconductor wafer 7 is
Heat to about ~1200°C. In this state, for example, 10
The oxide formed on the surface of the semiconductor wafer 7 is etched in H gas for about 20 minutes. Here, if HC
If etching with H etc. is desired, the required amount of H
CI gas is added to the main surface side of the semiconductor wafer 7, for example, to a temperature of 0.
After etching about 5 to 5 μm, the HCI gas is stopped.
次いで、例えば5分間程度H2ガスを流し、半導体ウェ
ハ7の温度等を設定する。続いて、四塩化シリコン(S
+CC)ガス等のようなSi結晶原料ガスふよびジボラ
ン(B2 H@ )等のような不純物添加用ガスを導入
し、半導体ウェハ7の主面上にp形単結晶Siを成長す
る。なお、Si結晶原料ガスは、5tCj!a に限定
されるものではなく種々変更可能であり、例えばトリク
ロロシラン(SIHCj!i)やジクロルシラン(S
i Hz C1、)あるいはモノシラン(SiHi)等
でも良い。その後、所望する厚さのp形単結晶Si層を
形成した後、Si結晶原料ガスおよび不純物添加用ガス
の供給を止める。ただし、反応室12内から81結晶原
料ガスを全部除くため、H,ガスは流したままにしてお
く。次いで、高周波ワークコイル13の電力を切り、半
導体ウェハ7の温度を室温まで戻す。続いて、ゆっくり
N2 ガスを加え、N3を減らしてい(。その後、N2
ガスを止め、N。Next, H2 gas is flowed for about 5 minutes, for example, to set the temperature of the semiconductor wafer 7, etc. Next, silicon tetrachloride (S
A Si crystal raw material gas such as +CC) gas and an impurity addition gas such as diborane (B2 H@) are introduced to grow p-type single crystal Si on the main surface of the semiconductor wafer 7. In addition, the Si crystal raw material gas is 5tCj! It is not limited to a and can be changed in various ways, such as trichlorosilane (SIHCj!i) and dichlorosilane (S
i Hz C1, ) or monosilane (SiHi). Thereafter, after forming a p-type single crystal Si layer with a desired thickness, the supply of the Si crystal raw material gas and the impurity addition gas is stopped. However, in order to remove all the 81 crystal raw material gas from inside the reaction chamber 12, the H gas is left flowing. Next, the power to the high-frequency work coil 13 is cut off, and the temperature of the semiconductor wafer 7 is returned to room temperature. Next, slowly add N2 gas and reduce N3 (. Then, N2
Turn off the gas, N.
ガスで5分間程度パージし、エピタキシャル成長工程5
を終了する。なお、エピタキシャル成長製電は第3図に
示した縦形の装置に限定されない。Purge with gas for about 5 minutes and proceed to epitaxial growth step 5.
end. Note that epitaxial growth electrical manufacturing is not limited to the vertical device shown in FIG.
以上のようにして、第2図ら)に示すように、半導体ウ
ェハ7上にp形単結晶Si等からなるエピ層8を形成す
る。エビ層8の比抵抗は、例えば数ΩCl11〜数十Ω
cm程度であり、半導体ウェハ7よりも高抵抗に設定さ
れている。In the above manner, an epitaxial layer 8 made of p-type single crystal Si or the like is formed on the semiconductor wafer 7, as shown in FIG. 2 et al. The specific resistance of the shrimp layer 8 is, for example, several ΩCl11 to several tens of Ω.
cm, and is set to have a higher resistance than the semiconductor wafer 7.
次いで、本実施例におていは、第1図に示すように、エ
ピタキシャル成長工程5の後に鏡面研磨工程6を設けた
。鏡面研磨工程6においては、例えば強アルカリ溶液中
にコロイダルシリカを分散させた研磨剤を用いて、すな
わち、アルカリ溶液による化学的研磨とシリカによる機
械的研磨とを組み合わせて所定の研磨布により半導体ウ
ェハ7の両面を鏡面研磨する。ただし、鏡面研磨処理を
施すのは、半導体ウェハ7のエビ層8側だけを研磨して
も良い。これにより、第2図(b)に示したエビ層8の
成長厚さの片寄りを無くし、かつクランラン8aや半導
体ウェハ7の裏面側に成長したエピ膜8bあるいはHC
l等のエツチングガスに起因する半導体ウェハ7の裏面
側の凹凸を除去し、第2図(C)に示すように、表面平
坦性の優れた半導体ウェハ7を製造する。その後、最終
洗浄工程、検査工程を経た後、ウェハプロセス14に移
行する。なお、各処理工程後にも半導体ウェハ7に対し
て洗浄処理を施す。Next, in this example, as shown in FIG. 1, a mirror polishing step 6 was provided after the epitaxial growth step 5. In the mirror polishing step 6, the semiconductor wafer is polished with a predetermined polishing cloth using, for example, a polishing agent in which colloidal silica is dispersed in a strong alkaline solution, that is, a combination of chemical polishing with an alkaline solution and mechanical polishing with silica. Mirror polish both sides of 7. However, only the shrimp layer 8 side of the semiconductor wafer 7 may be subjected to the mirror polishing process. This eliminates the deviation in the growth thickness of the shrimp layer 8 shown in FIG.
The unevenness on the back side of the semiconductor wafer 7 caused by the etching gas such as L is removed, and a semiconductor wafer 7 with excellent surface flatness is manufactured as shown in FIG. 2(C). Thereafter, after passing through a final cleaning process and an inspection process, the process moves to wafer process 14. Note that the semiconductor wafer 7 is also subjected to cleaning treatment after each processing step.
次に、本実施例においては、半導体ウェハ7のエビ層8
にDRAMメモリセルを形成する場合を例としてウェハ
プロセス14を第4図(a)〜(d)により説明する。Next, in this embodiment, the shrimp layer 8 of the semiconductor wafer 7 is
The wafer process 14 will be explained with reference to FIGS. 4(a) to 4(d), taking as an example the case where a DRAM memory cell is formed.
まず、例えばL OG OS <Local 0xid
ation ofSilicon)法により、第4図(
a)に示すように、エビ層8の素子分離領域にフィール
ド絶縁膜15を形成する。この際、フィールド絶縁膜1
5の下層にp゛形不純物が導入されてなるチャネルスト
ッパ領域16を形成する。First, for example, L OG OS < Local 0xid
Figure 4 (
As shown in a), a field insulating film 15 is formed in the element isolation region of the shrimp layer 8. At this time, field insulating film 1
A channel stopper region 16 in which p-type impurities are introduced is formed in the lower layer of the channel stopper region 5 .
続いて、第4図(ハ)に示すように、フィールド絶縁膜
15に囲まれた素子形成領域にゲート絶縁膜17、拡散
層18a、18bおよびゲート電極19からなる選択M
O3−FET20を形成する。Subsequently, as shown in FIG. 4(C), a selection M consisting of a gate insulating film 17, diffusion layers 18a and 18b, and a gate electrode 19 is formed in the element formation region surrounded by the field insulating film 15.
Form O3-FET20.
拡散層18a、18bは、例えばリン(P)等のような
n形不純物が導入されてなり、選択MOS・FET20
のソース、ドレイン領域を形成している。The diffusion layers 18a and 18b are doped with an n-type impurity such as phosphorus (P), and the selective MOS/FET 20
Forms the source and drain regions.
その後、第41!I(C)に示すように、拡散層18a
に接続された下層電極2Ia上に容量絶縁膜22を介し
て上層電極21bが積層されてなるスタックドキャパシ
タ23を形成する。すなわち、エビ層8に選択MO3−
FET20とスタックドキャパシタ23とからなるメモ
リセル24を形成する。After that, the 41st! As shown in I(C), the diffusion layer 18a
A stacked capacitor 23 is formed by stacking an upper layer electrode 21b on a lower layer electrode 2Ia connected to the lower layer electrode 2Ia with a capacitive insulating film 22 interposed therebetween. That is, the selected MO3-
A memory cell 24 including an FET 20 and a stacked capacitor 23 is formed.
次いで、第4Im(d)に示すように、半導体ウェハ7
の主面上にリンケイ酸ガラス(PSG)等からなる絶縁
膜25を堆積した後、絶縁膜25にエビ層8に達するコ
ンタクトホール26を穿孔する。Next, as shown in the fourth Im(d), the semiconductor wafer 7
After depositing an insulating film 25 made of phosphosilicate glass (PSG) or the like on the main surface of the insulating film 25, a contact hole 26 reaching the shrimp layer 8 is formed in the insulating film 25.
続いて、絶縁膜25上にAβ−3i−Cu合金からなる
合金層を堆積した後、その合金層をフォトリソグラフィ
技術によってパターンニングしてビット線27を形成し
、DRAMを形成する。Subsequently, an alloy layer made of an Aβ-3i-Cu alloy is deposited on the insulating film 25, and then the alloy layer is patterned by photolithography to form a bit line 27, thereby forming a DRAM.
このように本実施例によれば、エピタキシャル成長工程
5の後に半導体ウェハ7の両面を鏡面研磨することによ
り、半導体ウェハ7上に形成されたエビ層8の厚さを均
一にすることができ、かつエピタキシャル成長中に形成
された半導体ウニノ\7の裏面側の凹凸を除去できるの
で、エピタキシャル成長処理の後の半導体ウェハ7の表
面平坦性を大幅に向上させることが可能となる。この結
果、エピタキシャル成長処理後の半導体ウェハ7の表面
平坦性に起因する露光不良を防止することができるので
、歩留りの大幅な低下を招くことなく、微細パターンを
必要とするメモリセル24をエビ層8に形成することが
可能となる。As described above, according to this embodiment, by mirror polishing both sides of the semiconductor wafer 7 after the epitaxial growth step 5, the thickness of the shrimp layer 8 formed on the semiconductor wafer 7 can be made uniform, and Since the unevenness on the back side of the semiconductor wafer 7 formed during epitaxial growth can be removed, it is possible to significantly improve the surface flatness of the semiconductor wafer 7 after the epitaxial growth process. As a result, it is possible to prevent exposure defects caused by the surface flatness of the semiconductor wafer 7 after the epitaxial growth process, so that the memory cells 24 that require fine patterns can be removed from the shrimp layer 8 without causing a significant decrease in yield. It becomes possible to form
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples, but it should be noted that the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Not even.
例えば、前記実施例においては、スライス工程後の半導
体ウェハに対して鏡面研磨処理を施した後にエピタキシ
ャル成長を行う場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、例えば第5図に示すように、エピタ
キシャル成長前の鏡面研磨処理を削除しても良い。この
場合、エピタキシャル成長の前の鏡面研磨工程を削除し
、だので、半導体ウェハの製造工程数を増加させること
なく、エピタキシャルウェハの表面平坦性を向上させる
ことが可能となる。For example, in the above embodiment, a case has been described in which epitaxial growth is performed after performing a mirror polishing process on a semiconductor wafer after a slicing process, but the invention is not limited to this, and for example, as shown in FIG. , the mirror polishing process before epitaxial growth may be deleted. In this case, the mirror polishing step before epitaxial growth can be omitted, making it possible to improve the surface flatness of the epitaxial wafer without increasing the number of semiconductor wafer manufacturing steps.
また、前記実施例においては、選択MOS−FETとキ
ャパシタとからなるDRAMメモリセルをエビ層に形成
した場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく種々変更可能であり、例えば微細パターンを必要
とするバイポーラ集積回路素子や電荷結合素子(Cha
rge Coupled Devices=以下、CC
Dという)等をエビ層に形成しても良い。ただし、エビ
層にCCDを形成する場合は、エビ層と半導体ウェハの
抵抗値を同一に設定する。Further, in the above embodiment, a case was explained in which a DRAM memory cell consisting of a selection MOS-FET and a capacitor was formed on the shrimp layer, but this is not limited to this and various modifications are possible. For example, a fine pattern can be formed. The required bipolar integrated circuit elements and charge-coupled devices (Cha
rge Coupled Devices = CC
D) etc. may be formed in the shrimp layer. However, when forming a CCD on the shrimp layer, the resistance values of the shrimp layer and the semiconductor wafer are set to be the same.
また、前記実施例においては、DRAMのメモリセルを
スタックドキャパシタセルとした場合について説明した
が、これに限定されるものではなく種々変更可能であり
、例えばブレーナ形キャパシタセルやトレンチキャパシ
タセルでも良い。Further, in the above embodiments, the case where the DRAM memory cell is a stacked capacitor cell has been described, but the invention is not limited to this and various modifications can be made. For example, it may be a Brenna type capacitor cell or a trench capacitor cell. .
本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。Among the inventions disclosed in this application, the effects obtained by typical inventions are briefly described below.
(1〕、すなわち、請求項1記載の発明によれば、エピ
タキシャル成長後に鏡面研磨処理を施すことにより、半
導体ウェハ上に形成されたエビ層の厚さを均一にするこ
とができるので、エピタキシャルウェハの表面平坦性を
大幅に向上させることが可能となる。この結果、微細パ
ターンを必要とするMOS −FETやC、CD等のよ
うな半導体集積回路素子をエピタキシャルウェハ上に形
成することが可能となる。(1), that is, according to the invention set forth in claim 1, by performing mirror polishing treatment after epitaxial growth, the thickness of the shrimp layer formed on the semiconductor wafer can be made uniform; It becomes possible to significantly improve surface flatness. As a result, it becomes possible to form semiconductor integrated circuit elements such as MOS-FET, C, CD, etc., which require fine patterns, on epitaxial wafers. .
(2)、請求項4記載の発明によれば、エピタキシャル
成長の前の鏡面研磨処理を削除したことにより、半導体
ウェハの製造工程数を増加させることなく、エピタキシ
ャルウェハの表面平坦性を向上させることが可能となる
。(2) According to the invention set forth in claim 4, by eliminating the mirror polishing treatment before epitaxial growth, it is possible to improve the surface flatness of the epitaxial wafer without increasing the number of manufacturing steps of the semiconductor wafer. It becomes possible.
′M1図は本発明の一実施例である半導体ウェハの製造
工程を示す工程図、
第2図(a)〜(C)は半導体ウェハの製造工程中にお
ける半導体ウェハの断面図、
第3図はエピタキシャル成長装置の断面図、第4図(a
)〜(6)は半導体集積回路装置の製造工程中における
半導体ウェハの要部断面図、第5図は本発明の他の実施
例である半導体ウェハの製造工程を示す工程図、
第6図は従来の半導体ウェハの製造工程を示す工程図で
ある。
1・・・インゴット育成工程、2・・・スライス工程、
3・・・エツチング工程、4・・・鏡面研磨工程、5・
・・エピタキシャル成長工程、6・・・鏡面研磨工程、
7・・・半導体ウェハ、8・・・エビ層、8a・・・ク
ラウン、8b・・・エビ膜、9・・・エピタキシャル成
長装置、10・・・ベルジャ、11・・・支持台、12
・・・反応室、13・・・高周波ワークコイル、14・
・・ウェハプロセス、15・・・フィールド絶縁膜、1
6・・・チャネルストッパ領域、17・・・ゲート絶縁
膜、18a、18b・・・拡散層、19・・・ゲート電
極、20・・・選択MO3・FET、21a・・・下層
電極、21b・・・上層電極、22・・・容量絶縁膜、
23・・・スタックドキャパシタ、24・・・メモリセ
ル、25・・・絶縁膜、26・・・コンタクトホール、
27・・・ビット線、51・・・インゴット育成工程、
52・・・スライス工程、53・・・エツチング工程、
54・・・鏡面研磨工程、55・・・エピタキシャル成
長工程、56・・・ウェハフロセス。
代理人 弁理士 筒 井 大 和
第2
図
7:半導体ウェハ
a
8:エビ層
第
図
aコ
ト'M1 is a process diagram showing the manufacturing process of a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2(a) to (C) are cross-sectional views of the semiconductor wafer during the manufacturing process of the semiconductor wafer, and FIG. Cross-sectional view of the epitaxial growth apparatus, Fig. 4 (a
) to (6) are sectional views of main parts of a semiconductor wafer during the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device, FIG. 5 is a process diagram showing a manufacturing process of a semiconductor wafer according to another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a process diagram showing a conventional semiconductor wafer manufacturing process. 1... Ingot growing process, 2... Slicing process,
3... Etching process, 4... Mirror polishing process, 5...
...Epitaxial growth process, 6...Mirror polishing process,
7... Semiconductor wafer, 8... Shrimp layer, 8a... Crown, 8b... Shrimp film, 9... Epitaxial growth device, 10... Belljar, 11... Support stand, 12
...Reaction chamber, 13...High frequency work coil, 14.
...Wafer process, 15...Field insulating film, 1
6... Channel stopper region, 17... Gate insulating film, 18a, 18b... Diffusion layer, 19... Gate electrode, 20... Select MO3 FET, 21a... Lower layer electrode, 21b... ... Upper layer electrode, 22... Capacitive insulating film,
23... Stacked capacitor, 24... Memory cell, 25... Insulating film, 26... Contact hole,
27... Bit line, 51... Ingot growth process,
52... Slicing process, 53... Etching process,
54...Mirror polishing process, 55...Epitaxial growth process, 56...Wafer flossing. Agent Patent Attorney Daiwa Tsutsui 2nd Figure 7: Semiconductor wafer a 8: Shrimp layer diagram a
Claims (1)
の後の半導体ウェハにエピタキシャル成長処理を施した
後、その半導体ウェハの少なくともエピタキシャル成長
層が形成された面を鏡面研磨することを特徴とする半導
体ウェハの製造方法。 2、請求項1記載のエピタキシャル成長層にMOS・F
ETを形成することを特徴とする半導体集積回路装置の
製造方法。 3、請求項1記載のエピタキシャル成長層に電荷結合素
子を形成することを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。 4、単結晶インゴットからスライスされた鏡面研磨処理
の前の半導体ウェハにエピタキシャル成長処理を施した
後、その半導体ウェハの少なくともエピタキシャル成長
層が形成された面を鏡面研磨することを特徴とする半導
体ウェハの製造方法。[Claims] 1. A semiconductor wafer sliced from a single crystal ingot and subjected to mirror polishing is subjected to epitaxial growth treatment, and then at least the surface of the semiconductor wafer on which the epitaxial growth layer is formed is mirror polished. A method for manufacturing a semiconductor wafer. 2. MOS・F in the epitaxial growth layer according to claim 1
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising forming an ET. 3. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising forming a charge-coupled device in the epitaxial growth layer according to claim 1. 4. Manufacture of a semiconductor wafer characterized by subjecting a semiconductor wafer sliced from a single crystal ingot and undergoing mirror polishing to an epitaxial growth treatment, and then mirror polishing at least the surface of the semiconductor wafer on which an epitaxial growth layer is formed. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2243474A JPH04122023A (en) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | Method for manufacturing semiconductor wafers and methods for manufacturing semiconductor integrated circuit devices |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
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- 1990-09-13 JP JP2243474A patent/JPH04122023A/en active Pending
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