吸除层的形成方法及硅晶圆技术

本发明专利技术是一种吸除层的形成方法，于单晶硅晶圆的内部形成吸除层，其中对该单晶硅晶圆进行激光的照射，将该激光的聚光点对准于该单晶硅晶圆的内部，由此将该单晶硅晶圆的内部的预定的区域予以多晶硅化，而形成作为该吸除层的多晶硅层。

【技术实现步骤摘要】
吸除层的形成方法及硅晶圆
本专利技术涉及具有吸除能力的硅晶圆。
技术介绍
作为对单晶硅晶圆赋予吸除能力的方法，一般会通过RTA等的热处理将氧析出物形成于晶圆内部，赋予所谓的内质吸除(IntrinsicGettering，IG)效果(例如专利文献1)。此外，对于如FZ晶圆、低氧CZ晶圆及磊晶晶圆等难以形成氧析出物的晶圆，为了赋予吸除能力，会将CVD氧化膜等形成于晶圆的背面，赋予外质吸除(ExtrinsicGettering，EG)效果(例如专利文献2)。此外，最近为了也对于Fe等的扩散速度较迟的杂质赋予吸除能力，亦会将离子注射于磊晶晶圆，将吸除层形成于靠近装置形成区域的区域(所谓的接近吸除)(例如专利文献3)。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本特开平10-326790号公报[专利文献2]日本特开平5-29323号公报[专利文献2]日本国际公开2015/034075号
技术实现思路
[专利技术所欲解决的问题]然而，通过上述离子注射的接近吸除的形成中，必须于进行离子注射前将氧化膜形成于晶圆表面，或是于离子注射后进行氧化膜除去、结晶性回复热处理步骤等。这样的步骤，会使吸除层形成所必要的步骤增加，使产出量降低的问题。此外，随着步骤数的增加，受到各种污染的机会也会增加。因此希望通过步骤数少的简便的方法来形成吸除层。于是，本专利技术的目的在于提供不必于形成吸除层前将氧化膜形成于晶圆表面或者于形成吸除层后进行结晶性回复热处理步骤的简便的方法并且将吸除层确实地形成于期望的区域的方法，以及于单晶硅晶圆的内部形成有吸除层的崭新的硅晶圆。[解决问题的技术手段]为达成上述目的，本专利技术提供一种吸除层的形成方法，于单晶硅晶圆的内部形成吸除层，其中对该单晶硅晶圆进行激光的照射，将该激光的聚光点对准于该单晶硅晶圆的内部，由此将该单晶硅晶圆的内部的预定的区域予以多晶硅化，而形成作为该吸除层的多晶硅层。若依照这样的吸除层的形成方法，未于单一的单晶硅晶圆的内部使用离子注射或贴合等的手法，而是能够以简便的手法形成吸除层。此外，不必于形成吸除层的处理之前将氧化膜等形成于晶圆表面，也不必于形成吸除层后进行结晶性回复热处理步骤。此时，该激光的中心波长能够为900～1100nm。由此，能够于单晶硅晶圆的深度方向的预定的范围，更有效地将单晶硅变换为多晶硅。此时，该激光的聚光点中的峰值功率密度能够为1×108～1×1012W/cm2。由此，能够更有效地将单晶硅变换为多晶硅。此时，能够以使该多晶硅层的厚度成为1nm以上10μm以下的方式，调整该激光的照射条件。由此，能够作为具有更有效的吸除能力的吸除层。此时，为了将形成该多晶硅层的深度予以调整，能够基于下列公式决定照射条件：Xd＝10-11exp(0.0287λ)但是Xd＝该多晶硅层的深度(μm)，λ＝该激光的中心波长(nm)。由此，能够简便地设定形成多晶硅层的深度。此时，能够使用FZ晶圆、氧浓度为7ppma(JEIDA)以下的CZ晶圆及磊晶晶圆中任一种作为该单晶硅晶圆。由此，即使对于难以形成氧析出物的晶圆，也能够赋予有效的吸除能力。此外，本专利技术提供一种硅晶圆，为形成有吸除层的硅晶圆，其中，该硅晶圆自该硅晶圆的表面起具有第一单晶硅层、与该第一单晶硅层相接的作为该吸除层的多晶硅层以及与作为该吸除层的该多晶硅层相接的第二单晶硅层，该第一单晶硅层的厚度为1μm以上500μm以下。若为这样的硅晶圆，成为于单一的单晶硅晶圆中具有通过多晶硅层的有效的吸除层的崭新的硅晶圆。[对照现有技术的功效]如上所述，若依照本专利技术的吸除层的形成方法，未于单一的单晶硅晶圆的内部使用离子注射或贴合等的手法，而是能够以简便的手法形成吸除层。此外，若为本专利技术的硅晶圆，成为于单一的单晶硅晶圆中具有由多晶硅层所成的有效的吸除层的崭新的硅晶圆。附图说明图1为本专利技术的吸除层的形成方法的示意图。图2为将包含通过本专利技术的吸除层的形成方法的加工流程的一范例与晶圆的示意图一同表示的图。图3表示激光的中心波长与形成有多晶硅层的深度的关系。图4为实施例中形成有多晶硅层的硅晶圆的截面SEM图像。图5为经验证本专利技术的硅晶圆的吸除能力的结果。具体实施方式以下详细地说明本专利技术，然而本专利技术不限于这些。如上所述，不必于形成吸除层前将氧化膜形成于晶圆表面或者于形成吸除层后进行结晶性回复热处理步骤的简便的方法并且将吸除层确实地形成于期望的区域的方法，以及于单晶硅晶圆的内部形成有吸除层的全新的硅晶圆为所求。本专利技术人等针对上述课题反复积极探讨的结果，找出一种吸除层的形成方法，于单晶硅晶圆的内部形成吸除层，其中对该单晶硅晶圆进行激光的照射，将该激光的聚光点对准于该单晶硅晶圆的内部，由此将该单晶硅晶圆的内部的预定的区域予以多晶硅化，而形成作为该吸除层的多晶硅层，由此未于单一的单晶硅晶圆的内部使用离子注射或贴合等的手法，而是能够以简便的手法形成由多晶硅层所成的吸除层，进而完成本专利技术。本专利技术人等针对上述课题反复积极探讨的结果，找出一种硅晶圆，为形成有吸除层的硅晶圆，其中该硅晶圆自该硅晶圆的表面起具有第一单晶硅层、与该第一单晶硅层相接的作为该吸除层的多晶硅层以及与作为该吸除层的该多晶硅层相接的第二单晶硅层，该第一单晶硅层的厚度为1μm以上500μm以下，由此成为于单一的单晶硅晶圆中具备有效的吸除层的崭新的硅晶圆，进而完成本专利技术。以下参考附图而说明。本专利技术人等，找出通过对硅晶圆照射激光，使照射区域的硅融化，经融化的硅再结晶之际形成多晶硅层，将此作为吸除层的功用。图1表示本专利技术的吸除层的形成方法的示意图。自单晶硅晶圆1的表面2侧照射激光3而聚光于单晶硅晶圆1的内部，在聚光部将单晶硅融化再结晶化而改质为多晶硅，形成多晶硅层4。图2表示关于本专利技术的于单晶硅晶圆1的内部的形成多晶硅层4的步骤流程。首先，准备单晶硅晶圆1。准备的晶圆能够使用FZ晶圆、氧浓度为7ppma(JEIDA)以下的CZ晶圆及磊晶晶圆等。对于这样的难以形成氧析出物的晶圆，能够应用本专利技术的吸除层的形成方法，由此赋予有效的吸除能力。其次，亦能够于单晶硅晶圆1形成用以表面保护的氧化膜5。本专利技术的作为吸除层的多晶硅层4的形成中，如后所述只有激光通过单晶硅晶圆1，由于原理上没有污染的顾虑，不必如离子注射般形成用以表面保护的氧化膜5。然而，并非排除用以表面保护的氧化膜5，为了使污染为更低等级，亦可形成用以表面保护的氧化膜5毋庸置疑。图2表示形成用以表面保护的氧化膜5的场合的步骤流程。其次，对单晶硅晶圆1进行激光照射，融化晶圆的内部的一部分的区域，再结晶化而多晶硅化，形成多晶硅层4。此时，能够使用例如激光中心波长为900～1100nm的近红外线区半导体激光。若为这样的激光的中心波长，在使光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸除层的形成方法，于单晶硅晶圆的内部形成吸除层，其中/n对该单晶硅晶圆进行激光的照射，将该激光的聚光点对准于该单晶硅晶圆的内部，由此将该单晶硅晶圆的内部的预定的区域予以多晶硅化，而形成作为该吸除层的多晶硅层。/n

【技术特征摘要】
20180608 JP 2018-1102721.一种吸除层的形成方法，于单晶硅晶圆的内部形成吸除层，其中
对该单晶硅晶圆进行激光的照射，将该激光的聚光点对准于该单晶硅晶圆的内部，由此将该单晶硅晶圆的内部的预定的区域予以多晶硅化，而形成作为该吸除层的多晶硅层。


2.如权利要求1所述的吸除层的形成方法，其中该激光的中心波长为900～1100nm。


3.如权利要求1所述的吸除层的形成方法，其中该激光的聚光点中的峰值功率密度为1×108～1×1012W/cm2。


4.如权利要求2所述的吸除层的形成方法，其中该激光的聚光点中的峰值功率密度为1×108～1×1012W/cm2。


5.如权利要求1所述的吸除层的形成方法，其中以使该多晶硅层的厚度成为1nm以上10μm以下的方式，调整该激光的照射条件。


6.如权利要求2所述的吸除层的形成方法，其中以使该多晶硅层的厚度成为1nm以上10μm以下的方式，调整该激光的照射条件。


7.如权利要求3所述的吸除层的形成方法，其中以使该多晶硅层的厚度成为...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲伟峰，砂川健，中杉直，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP