(57)【要約】【課題】接合ウエハのような誘電的分離ウエハ構造用の、ゲッタ構造を提供する。【解決手段】ゲッタ層は、溝により相互に分離された半導体領域を有するウエハ上に、堆積させる。層はエッチバックし、半導体領域の側壁に沿って、ポリシリコンの層を残す。ポリシリコンはドープしてもよい。ポリシリコンは酸化し、溝中の空孔を満すため、ポリシリコンを、堆積させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作層（たとえば１３）及び操作層（たとえば１１）を有し、動作層は溝（たとえば１５）により部分（たとえば１４）に分割され、各動作層部分は溝により形成された小表面（たとえば１６）を有するウエハ（たとえば１０）において、
少なくとも１つの小表面上にゲッタリング層（たとえば１７）が有り、
前記動作層部分内の電界は、ゲッタリング層部分及び動作層部分間の界面を空乏にさせるほど強くないことを特徴とするウエハ。
【請求項２】
ゲッタリング層はポリシリコンである請求項１記載のウエハ。
【請求項３】
ポリシリコンはドープされている請求項２記載のウエハ。
【請求項４】
ポリシリコンにはリンがドープされている請求項２記載のウエハ。
【請求項５】
ゲッタリング層は小表面の十分に全体を被覆する請求項２又は４記載のウエハ。
【請求項６】
ゲッタリング層は酸化物物層（たとえば１８）を、その上に有し、
溝はポリシリコン（たとえば１９）で満される請求項５記載のウエハ。
【請求項７】
動作層及び操作層は、二酸化シリコン（たとえば１２）の絶縁層により、分離される請求項６記載のウエハ。
【請求項８】
ウエハは接合ウエハである請求項７記載のウエハ。
【請求項９】
動作層（たとえば１３）及び操作層（たとえば１１）を有するウエハ（たとえば１０）の作製方法において、
小表面（たとえば１６）を有する部分（たとえば１４）を形成するため、動作層に溝（たとえば１５）を形成するとともに、
少なくとも１つの小表面上に、ゲッタリング層（たとえば１７）を形成し、
前記動作層部分内の電界は、ゲッタリング層部分及び動作層部分間の界面を空乏にさせるほど強くないことを特徴とする方法。
【請求項１０】
ゲッタリング層の形成工程は、
小表面を被覆するため、動作層上及び溝中に、ポリシリコンを堆積させる工程及び
小表面上にポリシリコンを保持するように、ポリシリコンをエッチバックする工程
を更に特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
少くともポリシリコン・ゲッタリング層上に、酸化物（たとえば１８）を形成する工程、及び
ポリシリコン（たとえば１９）で溝を満す工程
を更に特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
ポリシリコンで溝を満す工程は、
溝を確実に満すため、動作層上にポリシリコンを堆積させる工程及び
溝中にのみポリシリコンを残すよう、ポリシリコンをエッチバックする工程
を更に特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
酸化物は熱的に成長させる請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
ポリシリコン・ゲッタリング層はドープされている請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
ポリシリコン・ゲッタリング層はリンがドープされている請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
操作層及び動作層は、絶縁層（たとえば１２）により分離され、溝形成工程は動作層を貫き、絶縁層まで延びる溝を、再度満すことを更に特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
絶縁層は二酸化シリコンで、ウエハは接合ウエハである請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［本発明の背景］
ＩＣ特性に対する汚染の影響を減すため、注入したリンのようなゲッタリング層を、ＩＣウエハの裏面に加えてもよい。ゲッタリング材料はウエハ内を拡散するナトリウムや金属のような不純物を、捕獲する。ゲッタリング層を効果的にするため、ゲッタリングは空乏にしないことが、望ましい。すなわち、ゲッタリング層中のいずれの電界も、ゲッタリング層の少くとも一部での、電荷を本質的に空乏にするように不十分であるようにすることが、望ましい。更に、ゲッタリングを効果的にするためには、ゲッタリング層はたとえば絶縁層により、ＩＣウエハのどの半導体部分からも、分離してはならない。
【０００２】
接合ウエハ技術は、誘電体分離の型で、既存のゲッタリング技術に対する挑戦のように、みえる。典型的な接合ウエハにおいて、能動及び受動デバイスは、操作を容易にする層及び動作層の支持となる層として用いられる半導体層から、絶縁層により分離された動作半導体層中に、形成される。しかし、操作層上にゲッタリング層を置くことは、絶縁層のため、動作層中の不純物を捕獲するには、効果的でない。動作層上にゲッタリング層を置くことは、ゲッタリング層の一部が空乏する可能性が高いため、効果的でない。
【０００３】
従って、接合ウエハ又は他の誘電的に分離するウエハ技術に対し、効果的なゲッタリング技術を実現することが、望ましい。
【０００４】
更に、接合ウエハ又は他の誘電的に分離するウエハ技術に対し、効果的なゲッタリングを実現する単一プロセスを、実現することが望ましい。
【０００５】
［本発明の要約］
本発明のこれらの特徴及び他の特徴は、動作層及び操作層を有するウエハ中で、一般的に実現され、動作層は溝により各部に分割され、各動作層部分は溝により形成された小表面を有する。ゲッタリングは小表面の少くとも１つの上のゲッタリング層により、動作層部分に供給される。
【０００６】
更に、本発明の上述の特徴は、ウエハの作製法によっても一般的に得られ、ウエハは動作層と操作層を有する。溝は各部分を作るために、動作層中に切られ、各部は小表面を有する。次に、ゲッタリング層は対応する部分に対し、ゲッタリングの働きをする小表面の少くとも一つの上に、形成される。
【０００７】
［詳細な記述］
図４において、本発明の特徴の１つに従う完成したウエハ１０の例が、示されている。ここではシリコンである動作層１３は、溝１５により、部分１４に分割されている。二酸化シリコンのような絶縁層１２は、動作層部分１４を、操作層１１から分離している。操作層１１は、シリコン、ポリシリコン等でよい。溝１５は動作層１３を完全に貫き、絶縁層１２まで延びる。部分１４の小表面１６上のポリシリコン“細帯”１７は、各部分１４に対し、ゲッタリングの働きをする。酸化物１８はポリシリコン・ゲッタリング層１７上にあり、部分１４の充填ポリシリコン１９からの分離を保持する働きをする。
【０００８】
図１−図３は、図４に示された構造の例を作製する好ましい方法の例を、より詳細に示し、説明を助けるためのものである。
【０００９】
図１において、誘電的に分離されたウエハ１０の例は、操作層１１、絶縁層１２及び動作層１３を有するように、示されている。そのようなウエハ１０は、米国特許第４，８８３，２１５号に示されているプロセスの例を用いた接合ボンディングにより、作製してよい。あるいは、ウエハ１０は米国特許第４，８２０，６５３号で明らかにされ、本発明と同じ権利者に承認されたような他の誘電体分離（ＤＩ）技術により、作製してもよい。
【００１０】
図１に示されるように、動作層１３は溝１５により、各部分１４に分割されている。溝１５はフォトレジスト（図示されていない）により規定し、小表面１６を形成するために、等方性エッチにより、エッチングするのが望ましい。溝１５は絶縁層１２まで、完全に延びるのが、望ましい。従って、部分１４は他の部分１４から、電気的に分離される。
【００１１】
図２において、ウエハ１０にはその最上部表面全体を被覆するポリシリコン層１７を、堆積してある。ポリシリコン層１７は部分１４に対するゲッタリングの働きをさせるため、部分１４の小表面１６を被覆する。ゲッタリングが必要か望ましい所に、ポリシリコン層１７をたとえばフォトレジスト（図示されていない）でマスクすることにより、選択的に堆積させてもよいことが、理解される。更に、ポリシリコンのゲッタリング能力を増すために、ポリシリコンはたとえばリンを、ドープしてもよい。ポリシリコンの堆積は、任意の周知のプロセスにより、行ってよい。
【００１２】
ポリシリコン層１７のゲッタリング効果は、小表面１６において、与えられるべきである。なぜなら、部分１４内のいずれの電界も、ポリシリコン１７と部分１４中のシリコンの界面を空乏させるのに十分な強さまで達さないからである。ポリシリコン１７のドーピングにより、空乏に対するポリシリコン１７の抵抗を、更に増す。
【００１３】
ポリシリコン層１７は部分１４に沿った“細帯”を残すため、小表面１６上を除いて、ポリシリコンを除去する目的で、エッチバックされる。酸化物層１８は、ポリシリコン層１７を被覆するため、成長させる。堆積させた酸化物も使用できるが、酸化物１８は熱酸化物が望ましい。ポリシリコン１９は溝１５中のポリシリコン１９を残すよう、エッチバックされる。次に、部分１４の主表面を、トランジスタ、ダイオード、抵抗等の形成のため露出するよう、酸化物１８はエッチバックされる。得られた構造が、図４に示されている。酸化物層１８はまた、溝１５が満された時、部分１４を相互に分離する働きをする。
【００１４】
もし、図３中のポリシリコン細帯１７がドープされるなら、ウエハ１０は各部分１４中のゲッタリングのため、細帯１７から小表面１６中へドーパントを移動させる高温アニールに、露出できることが、予想される。次に、ポリシリコン細帯１７は、除去できる。しかし、酸化物層１８を生成させるための熱酸化は、上述のように、細帯１７から小表面１６中へ、ドーパントをある程度、移動させる可能性があるから、理解できる。もしドーパントのドライブ−インを用いるなら、細帯１７を除去する必要はない。
【００１５】
ポリシリコン細帯１７の厚さの例は、０．５ないし２ミクロンである。酸化物層１８の厚さは、０．０５ないし４ミクロンである。
【００１６】
上述のゲッタリング技術は、誘電的分離なし、すなわち絶縁層１２のないウエハ１０にも、適用できることが、理解できる。上述のゲッタリング技術は、接合分離層１３、１１（たとえば、ヘテロ接合又はホモ接合による）あるいは層１３及び１１の区別がない単一層ウエハ１０にも、適用すべきである。更に、他の材料も、ゲッタリング材料として、使用してよいことが、理解される。
【００１７】
これまで述べた本発明の好ましい実施例から、当業者には、他の実施例もその概念を組込んで、使用できることが、明らかであろう。従って、本発明はここで述べた実施例に限られず、添付した特許請求の範囲の精神及び視野によってのみ、限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ウエハ上の動作層の分離された部分の小表面上に、ゲッタリング層を有する本発明の実施例を形成するための一連の工程の例を、（実際の比率とは異なり）簡略化した断面で示す図の１である。
【図２】ウエハ上の動作層の分離された部分の小表面上に、ゲッタリング層を有する本発明の実施例を形成するための一連の工程の例を、（実際の比率とは異なり）簡略化した断面で示す図の２である。
【図３】ウエハ上の動作層の分離された部分の小表面上に、ゲッタリング層を有する本発明の実施例を形成するための一連の工程の例を、（実際の比率とは異なり）簡略化した断面で示す図の３である。
【図４】ウエハ上の動作層の分離された部分の小表面上に、ゲッタリング層を有する本発明の実施例を形成するための一連の工程の例を、（実際の比率とは異なり）簡略化した断面で示す図の４である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  ウエハ
１１  操作層、接合分離層、層
１２  絶縁層
１３  動作層、接合分離層、層
１４  部分
１５  溝
１６  小表面
１７  ゲッタリング層、ポリシリコン層、ポリシリコン細帯、細帯
１８  酸化物、酸化物層
１９  充填ポリシリコン、ポリシリコン
【図１】
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【図２】
2006324688.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006324688.tif 000006