JP2000124170A - サンドブラスト処理剤、それを用いて処理されたウェーハ及びその処理方法 - Google Patents
サンドブラスト処理剤、それを用いて処理されたウェーハ及びその処理方法Info
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Abstract
るサンドブラスト処理剤及びそれを用いたシリコンウェ
ーハのサンドブラスト処理方法を提供する。 【解決手段】 キレート剤を含有するサンドブラスト処
理剤を用いてシリコンウェーハのサンドブラスト処理を
行う。キレート剤としては、例えば下記(1)〜(4)
又はこれらの塩から選択される。 (1)ニトリロ三酢酸(NTA:nitrilotriacetic aci
d) (2)エチレンジアミン四酢酸(EDTA:ethylenedi
aminetetraacetic acid) (3)ジエチレンジアミン−N,N,N”,N”−五酢
酸(DTPA:diethylenediamine-N,N,N",N"-pentaace
tic acid) (4)シクロヘキサンジアミン四酢酸(CyDTA:cy
clohexanediaminetetraacetic acid)
Description
剤、それを用いたウェーハのサンドブラスト処理方法及
びその方法で処理されたウェーハに関する。
素子形成面上における汚染物質に起因する結晶欠陥の発
生を抑制する手段として、素子形成工程で重金属を主と
する汚染不純物を、素子形成領域外に形成した歪場に集
めてしまうゲッタリング方法がある。
ては、サンドブラスト法がある。この方法は、主として
ウェーハの素子形成面とは反対側の裏面に微粒子状のサ
ンドブラスト処理剤(研磨剤)を吹き付けて、機械的な
歪を付与する方法である。このサンドブラスト法として
は、天然石英粉や合成石英粉等をそのまま粉末状でウェ
ーハに吹き付ける方法(ドライ式)やこれらに純水を加
えてスラリーとしたものをウェーハに吹き付ける方法
(ウェット式)が用いられる。なお、合成石英粉では必
要とするOSF(Oxidation induced Stacking Fault)
密度が得られないことや、コストが高くなる等の理由
で、天然石英粉を用いる方が有利である。
英粉はコスト等で有利であるが、天然石英粉の中にはF
eイオン、Niイオン、Cuイオン、Znイオン、Al
イオン等の金属イオンが微量ではあるが含まれている。
このように金属イオンを含有する天然石英粉に純水を加
えてスラリーとした場合、特にCuイオンはイオン化傾
向が小さいので、Cuがウェーハ表面に析出し易い。ま
た、Cuは代表的な半導体材料であるSi中での拡散係
数が高いので、ウェーハ内部に侵入し易く、ウェーハに
対する金属汚染の寄与度が大きい。
においてウェーハが種々の熱処理を受けた際に結晶中の
上記金属不純物等によって様々の結晶欠陥が誘起され
る。これらの欠陥はウェーハの表面及び表面近傍にも発
生するため、得られたデバイスのリーク電流の増大を招
き、デバイス特性の劣化と歩留りの低下をもたらす。
たもので、金属イオンによる汚染を防止することができ
るサンドブラスト処理剤及びそれを用いたウェーハのサ
ンドブラスト処理方法を提供することを目的とする。
明は、キレート剤を含有することを特徴とするサンドブ
ラスト処理剤を提供する。
おいて、前記キレート剤が下記(1)〜(4)又はこれ
らの塩から選択されたものであるサンドブラスト処理剤
を提供する。 (1)ニトリロ三酢酸(NTA:nitrilotriacetic aci
d) (2)エチレンジアミン四酢酸(EDTA:ethylenedi
aminetetraacetic acid) (3)ジエチレンジアミン−N,N,N”,N”−五酢
酸(DTPA:diethylenediamine-N,N,N",N"-pentaace
tic acid) (4)シクロヘキサンジアミン四酢酸(CyDTA:cy
clohexanediaminetetraacetic acid)
は請求項2において、前記キレート剤のモル濃度が4.
28×10-4モル/リットル以上であるサンドブラスト
処理剤を提供する。
は請求項2において、前記キレート剤のモル濃度が2.
57×10-3モル/リットル以上であるサンドブラスト
処理剤を提供する。
いし請求項4のいずれか1項において、天然石英粉を主
成分とするサンドブラスト処理剤を提供する。
いし請求項4のいずれか1項において、天然石英粉を純
水に添加したスラリーであるサンドブラスト処理剤を提
供する。
いし請求項6のいずれか1項記載のサンドブラスト処理
剤で処理されたことを特徴とするウェーハを提供する。
いし請求項6のいずれか1項記載のサンドブラスト処理
剤を用いてウェーハをサンドブラスト処理することを特
徴とするウェーハのサンドブラスト処理方法を提供す
る。
は、キレート剤を含有することを特徴とする。キレート
剤は、金属イオンと錯体を形成するので、キレート剤を
含有するサンドブラスト処理剤を用いてサンドブラスト
処理を行うことにより、金属イオンがウェーハに析出し
てウェーハ内に拡散するのを防止することができる。
オンによる汚染防止効果が高いキレート剤としては、例
えば下記(1)〜(4)又はこれらの塩から選択された
ものが挙げられる。 (1)下記化学式
acid) (2)下記化学式
nediaminetetraacetic acid) (3)下記化学式
五酢酸(DTPA:diethylenediamine-N,N,N",N"-pent
aacetic acid) (4)下記化学式
A:cyclohexanediaminetetraacetic acid)
4.28×10-4モル/リットル以上であるのが好まし
く、より好ましくは2.57×10-3モル/リットルで
ある。キレート剤のモル濃度が4.28×10-4モル/
リットル未満では、金属不純物による汚染防止効果が十
分とは言えず、少なくともCuイオンがスラリー中に残
存しないようにするためには上記濃度以上であることが
望ましい。また、Feイオンを含むほぼ全ての金属イオ
ンがスラリー中に残存しないようにするためには、キレ
ート剤のモル濃度は2.57×10-3モル/リットル以
上であるのが望ましい。
天然石英粉を主成分とし、これに上記キレート剤を添加
したものであり、典型的には、天然石英粉を純水に添加
したスラリーに上記キレート剤を添加したものが挙げら
れる。天然石英粉は、そのほとんどがSiO2である
が、その他に極微量のAl2O3、Fe2O3、Na2O等
が含まれている。また、天然石英粉の粒径は1〜8μm
程度である。この天然石英粉を用いてスラリーとする場
合は、例えば天然石英粉1.0kgに純水を加えて1
0.0リットルとしたスラリーを用いることができる。
ハをサンドブラスト処理する方法では、例えばウェーハ
をその裏面を上方に向けてベルトコンベアに載置し、そ
の上方に上記サンドブラスト処理剤(スラリー)を下方
に噴射するノズル(複数でもよい。)を設け、コンベア
の速度を例えば1.0m/分程度に設定してシリコンウ
ェーハを移動させながら、ノズルの位置をコンベアの移
動方向に対して垂直且つ水平方向にウェーハの直径以上
の振り幅で70rpm程度のサイクルで往復運動させな
がら0.6〜0.9kg/cm2の噴射圧力でスラリー
をシリコンウェーハの裏面に向けて噴射する。
し、表2に示す粒径分布を有する天然石英粉に純水を加
え、10リットル当たり1.0kgの天然石英粉を含有
するスラリーを得た。このスラリー各80リットルに対
し、キレート剤としてエチレンジアミン四酢酸(以下E
DTAと略称する。)をそれぞれ0.01g、10g、
50g、60g及び120g添加し、濃度の異なるED
TA含有スラリーを得た。これらEDTAの濃度が異な
る各EDTA含有スラリー及びEDTAを添加していな
いスラリー中の各種残存金属イオンを調べた結果を表3
に示す。
0g(モル濃度:4.28×10-4モル/リットル)の
場合は、Feイオンは残存していたものの、それ以外の
金属イオンはCuイオンを含めその残存は認められなか
った。また、60g(モル濃度:2.57×10-3モル
/リットル)では、Feイオンも含む全ての金属イオン
の残存が認められなかった。
DTA添加前)80リットルにEDTAを120g添加
してEDTA含有スラリー(モル濃度:5.14×10
-3モル/リットル)を得た。上記EDTA含有スラリー
を用い、直径200mmのp型シリコンウェーハ(サン
プル数4)の裏面をサンドブラスト処理した後、加熱処
理650℃、20分を行った。
前のスラリーをそのまま用いて実施例と同じ処理を行っ
た(ウェーハサンプル数4)。
サンプルウェーハの表面のCuを分析した。図1は、そ
の結果を示す。EDTAを含有しないスラリーを用いて
サンドブラスト処理を行った場合はいずれもCuによる
汚染が確認されたが、EDTA含有スラリーを用いてサ
ンドブラスト処理を行った場合はCuの汚染量は検出下
限以下であり、実質的にCuによる汚染は確認されなか
った。また、ゲッタリング能力に影響するOSF密度も
十分であり、酸化膜耐圧等の電気特性も良好であった。
コンウェーハのサンドブラスト処理を行う際に金属イオ
ンによるウェーハの汚染を防止することができる。
ェーハのCu濃度を分析した結果を示すグラフである。
Claims (8)
- 【請求項1】 キレート剤を含有することを特徴とする
サンドブラスト処理剤。 - 【請求項2】 前記キレート剤は下記(1)〜(4)又
はこれらの塩から選択されたものである請求項1記載の
サンドブラスト処理剤。 (1)ニトリロ三酢酸(NTA:nitrilotriacetic aci
d) (2)エチレンジアミン四酢酸(EDTA:ethylenedi
aminetetraacetic acid) (3)ジエチレンジアミン−N,N,N”,N”−五酢
酸(DTPA:diethylenediamine-N,N,N",N"-pentaace
tic acid) (4)シクロヘキサンジアミン四酢酸(CyDTA:cy
clohexanediaminetetraacetic acid) - 【請求項3】 前記キレート剤のモル濃度が4.28×
10-4モル/リットル以上である請求項1又は請求項2
記載のサンドブラスト処理剤。 - 【請求項4】 前記キレート剤のモル濃度が2.57×
10-3モル/リットル以上である請求項1又は請求項2
記載のサンドブラスト処理剤。 - 【請求項5】 天然石英粉を主成分とする請求項1ない
し請求項4のいずれか1項記載のサンドブラスト処理
剤。 - 【請求項6】 天然石英粉を純水に添加したスラリーで
ある請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載のサン
ドブラスト処理剤。 - 【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれか1項
記載のサンドブラスト処理剤で処理されたことを特徴と
するウェーハ。 - 【請求項8】 請求項1ないし請求項6のいずれか1項
記載のサンドブラスト処理剤を用いてウェーハをサンド
ブラスト処理することを特徴とするウェーハのサンドブ
ラスト処理方法。
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