JP2000208469A - 半導体ウェ―ハの品質評価方法 - Google Patents
半導体ウェ―ハの品質評価方法Info
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- JP2000208469A JP2000208469A JP11009404A JP940499A JP2000208469A JP 2000208469 A JP2000208469 A JP 2000208469A JP 11009404 A JP11009404 A JP 11009404A JP 940499 A JP940499 A JP 940499A JP 2000208469 A JP2000208469 A JP 2000208469A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化膜の耐圧特性等、半導体ウェ−ハの特性
を簡便に評価することができる半導体ウェ−ハの品質評
価方法を提供すること。 【解決手段】 半導体ウェ−ハの品質評価方法に、半導
体ウェ−ハ表面近傍に存在する欠陥や面あれに対するエ
ッチングの選択性の高い配合比のＮＨ4 ＯＨとＨ2 Ｏ2
とＨ2 Ｏとの混合液を用いて半導体ウェ−ハ表面の洗浄
を複数回行う工程、及びレーザー等の高輝度の光源を用
いた表面検査装置を用いてウェ−ハ表面におけるLight
Point Defect（ＬＰＤ）の分布を測定することで半導体
ウェ−ハ表面の品質を評価する工程、を含ませる。
を簡便に評価することができる半導体ウェ−ハの品質評
価方法を提供すること。 【解決手段】 半導体ウェ−ハの品質評価方法に、半導
体ウェ−ハ表面近傍に存在する欠陥や面あれに対するエ
ッチングの選択性の高い配合比のＮＨ4 ＯＨとＨ2 Ｏ2
とＨ2 Ｏとの混合液を用いて半導体ウェ−ハ表面の洗浄
を複数回行う工程、及びレーザー等の高輝度の光源を用
いた表面検査装置を用いてウェ−ハ表面におけるLight
Point Defect（ＬＰＤ）の分布を測定することで半導体
ウェ−ハ表面の品質を評価する工程、を含ませる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウェ−ハの品
質評価方法に関し、より詳細には半導体ウェ−ハの表面
近傍に存在する欠陥、エピタキシャル層形成時の微小凹
凸や重金属汚染に関連する品質を評価するための半導体
ウェ−ハの品質評価方法に関する。
質評価方法に関し、より詳細には半導体ウェ−ハの表面
近傍に存在する欠陥、エピタキシャル層形成時の微小凹
凸や重金属汚染に関連する品質を評価するための半導体
ウェ−ハの品質評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エピタキシャル層を形成する前の半導体
ウェ−ハの表面にすでに汚染物質（重金属、有機物な
ど）や、パーティクルが存在している場合、あるいはエ
ピタキシャル層の形成中に汚染が発生していると、作製
されたエピタキシャル半導体ウェ−ハの表面近傍には通
常欠陥や面あれが存在している。これら欠陥や面あれは
レーザー表面検査装置では観察されにくいため、エピタ
キシャル半導体ウェ−ハの表面近傍に、これら欠陥や面
あれが存在していても外観的には良品と判断されること
が多い。しかし、これらのエピタキシャル半導体ウェ−
ハについて酸化膜の耐圧評価を行うと、不良と判断され
る確率は高い。
ウェ−ハの表面にすでに汚染物質（重金属、有機物な
ど）や、パーティクルが存在している場合、あるいはエ
ピタキシャル層の形成中に汚染が発生していると、作製
されたエピタキシャル半導体ウェ−ハの表面近傍には通
常欠陥や面あれが存在している。これら欠陥や面あれは
レーザー表面検査装置では観察されにくいため、エピタ
キシャル半導体ウェ−ハの表面近傍に、これら欠陥や面
あれが存在していても外観的には良品と判断されること
が多い。しかし、これらのエピタキシャル半導体ウェ−
ハについて酸化膜の耐圧評価を行うと、不良と判断され
る確率は高い。
【０００３】通常、酸化膜の耐圧評価を行うためにはそ
れらエピタキシャル半導体ウェ−ハの表面に Metal-Oxi
de-Semiconductor（ＭＯＳ）構造を形成しなければなら
ないが、ＭＯＳ作製のためには多くの工程を必要とし、
多大な時間とコストを要する。
れらエピタキシャル半導体ウェ−ハの表面に Metal-Oxi
de-Semiconductor（ＭＯＳ）構造を形成しなければなら
ないが、ＭＯＳ作製のためには多くの工程を必要とし、
多大な時間とコストを要する。
【０００４】他方、半導体ウェ−ハの洗浄によく用いら
れている、いわゆるＳＣ−１洗浄液では、アンモニアと
過酸化水素と水との配合比は、一般的にアンモニア：過
酸化水素：水＝１：１：５の体積比に設定されている
（特開平８−２５０４６０号公報）。この配合比は、洗
浄プロセスにおいてウェ−ハ表面を荒らさないことに重
点をおいて決定されている。
れている、いわゆるＳＣ−１洗浄液では、アンモニアと
過酸化水素と水との配合比は、一般的にアンモニア：過
酸化水素：水＝１：１：５の体積比に設定されている
（特開平８−２５０４６０号公報）。この配合比は、洗
浄プロセスにおいてウェ−ハ表面を荒らさないことに重
点をおいて決定されている。
【０００５】また、特開平３−２５４１２５号公報、特
開平５−２７５４１６号公報では、ＳＣ−１洗浄の際の
洗浄液によるウェ−ハ表面の汚染を軽減するために、ア
ンモニアあるいは過酸化水素溶液中に不可避的に含まれ
る金属不純物の影響を軽減することを目的としてＳＣ−
１洗浄液における純水の割合を高める提案がなされてい
る。
開平５−２７５４１６号公報では、ＳＣ−１洗浄の際の
洗浄液によるウェ−ハ表面の汚染を軽減するために、ア
ンモニアあるいは過酸化水素溶液中に不可避的に含まれ
る金属不純物の影響を軽減することを目的としてＳＣ−
１洗浄液における純水の割合を高める提案がなされてい
る。
【０００６】また、ＳＣ−１洗浄液は半導体基板評価の
際のエッチング工程におけるエッチング液としても用い
られており（特開平４−２１２４３３号公報、特開平４
−２９９５５０号公報）、この場合にも、上記ＳＣ−１
洗浄液におけるアンモニアと過酸化水素と水との配合比
は、アンモニア：過酸化水素：水＝１：１：５の体積比
に設定されていた。
際のエッチング工程におけるエッチング液としても用い
られており（特開平４−２１２４３３号公報、特開平４
−２９９５５０号公報）、この場合にも、上記ＳＣ−１
洗浄液におけるアンモニアと過酸化水素と水との配合比
は、アンモニア：過酸化水素：水＝１：１：５の体積比
に設定されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、通
常、酸化膜の耐圧評価を行うためにはそれらエピタキシ
ャル半導体ウェ−ハの表面に Metal-Oxide-Semiconduct
or（ＭＯＳ）構造を形成しなければならず、ＭＯＳ作製
のために多大な時間とコストを要していた。
常、酸化膜の耐圧評価を行うためにはそれらエピタキシ
ャル半導体ウェ−ハの表面に Metal-Oxide-Semiconduct
or（ＭＯＳ）構造を形成しなければならず、ＭＯＳ作製
のために多大な時間とコストを要していた。
【０００８】また、上記した半導体ウェ−ハの洗浄、あ
るいは半導体基板評価の際のエッチング工程におけるエ
ッチング液として用いられているＳＣ−１洗浄液では、
アンモニアと過酸化水素と水との配合比は、上記したよ
うに、洗浄プロセスにおいてウェ−ハ表面を荒らさない
ことに主眼をおいて決定されており、アンモニア：過酸
化水素：水＝１：１：５の体積比に設定されていた。
るいは半導体基板評価の際のエッチング工程におけるエ
ッチング液として用いられているＳＣ−１洗浄液では、
アンモニアと過酸化水素と水との配合比は、上記したよ
うに、洗浄プロセスにおいてウェ−ハ表面を荒らさない
ことに主眼をおいて決定されており、アンモニア：過酸
化水素：水＝１：１：５の体積比に設定されていた。
【０００９】上記した配合比は、半導体ウェ−ハ表面の
欠陥や面あれに対する選択性を高めるような配合比では
なく、このため、上記ＳＣ−１洗浄液を用いた洗浄を行
ってもエピタキシャル半導体ウェ−ハ表面の凹凸は顕在
化されにくく、エピタキシャル半導体ウェ−ハ表面の品
質評価、例えば、ＭＯＳによる酸化膜耐圧評価の代用評
価のためのエッチング工程に前記ＳＣ−１洗浄液を使用
することはできなかった。
欠陥や面あれに対する選択性を高めるような配合比では
なく、このため、上記ＳＣ−１洗浄液を用いた洗浄を行
ってもエピタキシャル半導体ウェ−ハ表面の凹凸は顕在
化されにくく、エピタキシャル半導体ウェ−ハ表面の品
質評価、例えば、ＭＯＳによる酸化膜耐圧評価の代用評
価のためのエッチング工程に前記ＳＣ−１洗浄液を使用
することはできなかった。
【００１０】また、特開平３−２５４１２５号公報、特
開平５−２７５４１６号公報におけるＳＣ−１洗浄液に
おける純水の割合を高める提案は、ＳＣ−１洗浄の際の
洗浄液によるウェ−ハ表面の汚染を軽減するために、ア
ンモニアあるいは過酸化水素溶液中に不可避的に含まれ
る金属不純物の影響を軽減することを目的として行われ
ており、前記ＳＣ−１洗浄液を半導体ウェ−ハ表面の品
質評価、例えば、ＭＯＳによる酸化膜耐圧評価の代用評
価のために用いるといった思想は開示されていなかっ
た。
開平５−２７５４１６号公報におけるＳＣ−１洗浄液に
おける純水の割合を高める提案は、ＳＣ−１洗浄の際の
洗浄液によるウェ−ハ表面の汚染を軽減するために、ア
ンモニアあるいは過酸化水素溶液中に不可避的に含まれ
る金属不純物の影響を軽減することを目的として行われ
ており、前記ＳＣ−１洗浄液を半導体ウェ−ハ表面の品
質評価、例えば、ＭＯＳによる酸化膜耐圧評価の代用評
価のために用いるといった思想は開示されていなかっ
た。
【００１１】本発明は上記した課題に鑑みなされたもの
であって、エピタキシャル半導体ウェ−ハ表面近傍に存
在する欠陥や面あれ等を選択的にエッチングすることが
できる洗浄液を用い、エピタキシャル半導体ウェ−ハの
表面近傍に存在する欠陥や面あれ等を顕在化させ、後は
レーザー表面検査装置等を用いてＬＰＤを測定すること
により、エピタキシャル半導体ウェ−ハを簡便に評価す
ることができるエピタキシャル半導体ウェ−ハの品質評
価方法を提供することを目的としている。
であって、エピタキシャル半導体ウェ−ハ表面近傍に存
在する欠陥や面あれ等を選択的にエッチングすることが
できる洗浄液を用い、エピタキシャル半導体ウェ−ハの
表面近傍に存在する欠陥や面あれ等を顕在化させ、後は
レーザー表面検査装置等を用いてＬＰＤを測定すること
により、エピタキシャル半導体ウェ−ハを簡便に評価す
ることができるエピタキシャル半導体ウェ−ハの品質評
価方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係る半導体ウェ−ハの品質評価
方法（１）は、半導体ウェ−ハ表面近傍に存在する欠陥
や面あれに対するエッチングの選択性の高い配合比のＮ
Ｈ4 ＯＨとＨ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの混合液を用いて半導体
ウェ−ハ表面の洗浄を複数回行う工程、レーザー等の高
輝度の光源を用いた表面検査装置を用いてウェ−ハ表面
におけるLight Point Defect（ＬＰＤ）の分布を測定す
ることで半導体ウェ−ハ表面の品質を評価する工程、を
含んでいることを特徴としている。
達成するために本発明に係る半導体ウェ−ハの品質評価
方法（１）は、半導体ウェ−ハ表面近傍に存在する欠陥
や面あれに対するエッチングの選択性の高い配合比のＮ
Ｈ4 ＯＨとＨ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの混合液を用いて半導体
ウェ−ハ表面の洗浄を複数回行う工程、レーザー等の高
輝度の光源を用いた表面検査装置を用いてウェ−ハ表面
におけるLight Point Defect（ＬＰＤ）の分布を測定す
ることで半導体ウェ−ハ表面の品質を評価する工程、を
含んでいることを特徴としている。
【００１３】上記した半導体ウェ−ハの品質評価方法
（１）によれば、選択的エッチングにより欠陥や面あれ
が凹凸として顕在化された部分は、レーザー表面検査装
置により測定するとＬＰＤとして略確実に観察される。
該洗浄を行っていない同一条件で作製したエピタキシャ
ル半導体ウェ−ハを用い、ＭＯＳを形成して酸化膜の耐
圧評価を行った場合と比較すると、前記ＬＰＤが高密度
に検出された部分に対応する部分での酸化膜耐圧は明ら
かに低い値を示しており、本発明に係る半導体ウェ−ハ
の品質評価方法（１）を採用すれば、例えばエピタキシ
ャル半導体ウェ−ハにＭＯＳを形成することなく、簡便
に容易かつ迅速に酸化膜の耐圧評価を行うことができ
る。
（１）によれば、選択的エッチングにより欠陥や面あれ
が凹凸として顕在化された部分は、レーザー表面検査装
置により測定するとＬＰＤとして略確実に観察される。
該洗浄を行っていない同一条件で作製したエピタキシャ
ル半導体ウェ−ハを用い、ＭＯＳを形成して酸化膜の耐
圧評価を行った場合と比較すると、前記ＬＰＤが高密度
に検出された部分に対応する部分での酸化膜耐圧は明ら
かに低い値を示しており、本発明に係る半導体ウェ−ハ
の品質評価方法（１）を採用すれば、例えばエピタキシ
ャル半導体ウェ−ハにＭＯＳを形成することなく、簡便
に容易かつ迅速に酸化膜の耐圧評価を行うことができ
る。
【００１４】また、本発明に係る半導体ウェ−ハの品質
評価方法（２）は、上記半導体ウェ−ハの品質評価方法
（１）において、前記評価を酸化膜耐圧の評価とするこ
とを特徴としている。
評価方法（２）は、上記半導体ウェ−ハの品質評価方法
（１）において、前記評価を酸化膜耐圧の評価とするこ
とを特徴としている。
【００１５】上記した半導体ウェ−ハの品質評価方法
（２）によれば、ＭＯＳを形成して酸化膜の耐圧評価を
行った場合と比較しても、精度的にはほとんど見劣りす
ることなく正確に評価することができ、しかも簡便に容
易かつ迅速に評価を行うことができる。
（２）によれば、ＭＯＳを形成して酸化膜の耐圧評価を
行った場合と比較しても、精度的にはほとんど見劣りす
ることなく正確に評価することができ、しかも簡便に容
易かつ迅速に評価を行うことができる。
【００１６】また、本発明に係る半導体ウェ−ハの品質
評価方法（３）は、上記半導体ウェ−ハの品質評価方法
（１）又は（２）において、前記混合液におけるＮＨ4
ＯＨとＨ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの配合比をＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2
Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝Ｘ：Ｙ：Ｚと表わした場合、０＜Ｙ≦
Ｘ、かつ１００Ｘ≦Ｚ≦４００Ｘの関係を成立させるこ
とを特徴としている。
評価方法（３）は、上記半導体ウェ−ハの品質評価方法
（１）又は（２）において、前記混合液におけるＮＨ4
ＯＨとＨ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの配合比をＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2
Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝Ｘ：Ｙ：Ｚと表わした場合、０＜Ｙ≦
Ｘ、かつ１００Ｘ≦Ｚ≦４００Ｘの関係を成立させるこ
とを特徴としている。
【００１７】ＮＨ4 ＯＨとＨ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの混合液
による半導体ウェ−ハ表面のエッチングは、以下のメカ
ニズムにより進行していると考えられる。すなわち、ま
ずＨ2 Ｏ2 が半導体ウェ−ハの表面を酸化する。次いで
その酸化された表面部分をＮＨ4 ＯＨがエッチングして
ゆく。従って、上記した半導体ウェ−ハの品質評価方法
（３）の場合、ＮＨ4 ＯＨの配合比がＨ2 Ｏ2 よりも多
いことで、Ｈ2 Ｏ2 が半導体ウェ−ハの表面を酸化すれ
ば、すぐにその酸化された表面部分をＮＨ4 ＯＨがエッ
チングしていっている状況にあると考えられ、半導体ウ
ェ−ハの表面近傍に存在する欠陥や面あれを凹凸として
顕在化させるのに極めて都合のよいエッチングを実施で
きている状況にあると考えられる。
による半導体ウェ−ハ表面のエッチングは、以下のメカ
ニズムにより進行していると考えられる。すなわち、ま
ずＨ2 Ｏ2 が半導体ウェ−ハの表面を酸化する。次いで
その酸化された表面部分をＮＨ4 ＯＨがエッチングして
ゆく。従って、上記した半導体ウェ−ハの品質評価方法
（３）の場合、ＮＨ4 ＯＨの配合比がＨ2 Ｏ2 よりも多
いことで、Ｈ2 Ｏ2 が半導体ウェ−ハの表面を酸化すれ
ば、すぐにその酸化された表面部分をＮＨ4 ＯＨがエッ
チングしていっている状況にあると考えられ、半導体ウ
ェ−ハの表面近傍に存在する欠陥や面あれを凹凸として
顕在化させるのに極めて都合のよいエッチングを実施で
きている状況にあると考えられる。
【００１８】またＮＨ4 ＯＨに対してＨ2 Ｏの量を増や
してゆくと、１００Ｘ≦Ｚのあたりから急にＮＨ4 ＯＨ
によるエッチングがスム−ズになる。しかし、Ｈ2 Ｏの
量を増やし過ぎると、Ｈ2 Ｏ2 によるウェ−ハ表面の酸
化能力が低下し、前記欠陥や面あれを凹凸として顕在化
させる能力が低下してしまう。従って、Ｈ2 Ｏの量はＺ
≦４００Ｘの範囲内に抑えておくことが好ましい。
してゆくと、１００Ｘ≦Ｚのあたりから急にＮＨ4 ＯＨ
によるエッチングがスム−ズになる。しかし、Ｈ2 Ｏの
量を増やし過ぎると、Ｈ2 Ｏ2 によるウェ−ハ表面の酸
化能力が低下し、前記欠陥や面あれを凹凸として顕在化
させる能力が低下してしまう。従って、Ｈ2 Ｏの量はＺ
≦４００Ｘの範囲内に抑えておくことが好ましい。
【００１９】また、本発明に係る半導体ウェ−ハの品質
評価方法（４）は、上記半導体ウェ−ハの品質評価方法
（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記混合液を用い
た半導体ウェ−ハ表面の洗浄を５〜１０回の範囲内で繰
り返し行うことを特徴としている。
評価方法（４）は、上記半導体ウェ−ハの品質評価方法
（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記混合液を用い
た半導体ウェ−ハ表面の洗浄を５〜１０回の範囲内で繰
り返し行うことを特徴としている。
【００２０】前記混合液を用いた半導体ウェ−ハ表面の
洗浄を繰り返し行うことにより、顕在化される欠陥や面
あれの数、すなわちレーザー表面検査装置により観察さ
れるＬＰＤの数は増えてくる。そしてこの数は洗浄回数
５回まではかなりの増加率で増え続け、５回を超えると
増加率は落ち着きを見せ、洗浄回数が１０回を超えると
その数はほとんど増えなくなる。従って、前記混合液を
用いた半導体ウェ−ハ表面の洗浄を、５〜１０回の範囲
内で繰り返し行うことにより、半導体ウェ−ハの品質評
価を正確に行うことができることとなる。
洗浄を繰り返し行うことにより、顕在化される欠陥や面
あれの数、すなわちレーザー表面検査装置により観察さ
れるＬＰＤの数は増えてくる。そしてこの数は洗浄回数
５回まではかなりの増加率で増え続け、５回を超えると
増加率は落ち着きを見せ、洗浄回数が１０回を超えると
その数はほとんど増えなくなる。従って、前記混合液を
用いた半導体ウェ−ハ表面の洗浄を、５〜１０回の範囲
内で繰り返し行うことにより、半導体ウェ−ハの品質評
価を正確に行うことができることとなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体ウェ−
ハの品質評価方法の実施の形態を図面に基づいて説明す
る。
ハの品質評価方法の実施の形態を図面に基づいて説明す
る。
【００２２】実施の形態に係る半導体ウェ−ハの品質評
価方法では、ＮＨ4 ＯＨとＨ2 Ｏ2とＨ2 Ｏとの混合液
における半導体ウェ−ハ表面近傍に存在する欠陥や面あ
れに対するエッチングの選択性を高めておく。ＮＨ4 Ｏ
ＨとＨ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの混合液による半導体ウェ−ハ
表面のエッチングでは、まずＨ2 Ｏ2 が半導体ウェ−ハ
の表面を酸化し、次いでその酸化された表面部分をＮＨ
4 ＯＨがエッチングしてゆくと考えられる。従って、Ｎ
Ｈ4 ＯＨの配合比をＨ2 Ｏ2 よりも多くしておくこと
で、Ｈ2 Ｏ2 が半導体ウェ−ハの表面を酸化すれば、す
ぐにその酸化された表面部分をＮＨ4 ＯＨがエッチング
してゆく状況を作り出し、半導体ウェ−ハの表面近傍に
存在する欠陥や面あれを凹凸として顕在化させるのに極
めて都合のよいエッチングを実施できると考えられる。
価方法では、ＮＨ4 ＯＨとＨ2 Ｏ2とＨ2 Ｏとの混合液
における半導体ウェ−ハ表面近傍に存在する欠陥や面あ
れに対するエッチングの選択性を高めておく。ＮＨ4 Ｏ
ＨとＨ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの混合液による半導体ウェ−ハ
表面のエッチングでは、まずＨ2 Ｏ2 が半導体ウェ−ハ
の表面を酸化し、次いでその酸化された表面部分をＮＨ
4 ＯＨがエッチングしてゆくと考えられる。従って、Ｎ
Ｈ4 ＯＨの配合比をＨ2 Ｏ2 よりも多くしておくこと
で、Ｈ2 Ｏ2 が半導体ウェ−ハの表面を酸化すれば、す
ぐにその酸化された表面部分をＮＨ4 ＯＨがエッチング
してゆく状況を作り出し、半導体ウェ−ハの表面近傍に
存在する欠陥や面あれを凹凸として顕在化させるのに極
めて都合のよいエッチングを実施できると考えられる。
【００２３】このことを実証するために、ＮＨ4 ＯＨと
Ｈ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの配合比が種々異なる混合液を使用
して半導体ウェ−ハの表面を繰り返し洗浄し、その後レ
ーザー表面検査装置を用いてウェ−ハ表面におけるＬＰ
Ｄの発生状況を測定した。その結果を図１に示す。この
際のさらに詳しい条件は以下の通りである。
Ｈ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの配合比が種々異なる混合液を使用
して半導体ウェ−ハの表面を繰り返し洗浄し、その後レ
ーザー表面検査装置を用いてウェ−ハ表面におけるＬＰ
Ｄの発生状況を測定した。その結果を図１に示す。この
際のさらに詳しい条件は以下の通りである。
【００２４】 使用サンプル：６インチエピタキシャルウェ−ハ、Ｐ／Ｐ＋ ウェ−ハ結晶面 （１００） 酸素濃度 １２×１０17atoms/cc（ＡＳＴＭ Ｆ−121,1979） 抵抗率 １０Ωcm 洗浄条件： 温度 ８０℃ 時間 １０分 レーザー表面検査装置を用いたＬＰＤの測定：洗浄を１回行う毎に行う また、図１の結果から、混合液におけるＮＨ4 ＯＨとＨ
2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの配合比をＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ
2 Ｏ＝Ｘ：Ｙ：Ｚと表わした場合、ＮＨ4 ＯＨに対して
Ｈ2 Ｏの量を増やしてゆくと、１００Ｘ≦Ｚのあたりか
ら急にＮＨ4 ＯＨによるエッチングがスム−ズになるこ
とが判明した。しかし、Ｈ2 Ｏの量を増やし過ぎると、
Ｈ2 Ｏ2 によるウェ−ハ表面の酸化能力が低下し、前記
欠陥や面あれを凹凸として顕在化させる能力が低下して
しまう。このため、Ｈ2 Ｏの量はＺ≦４００Ｘの範囲内
に抑えておくことが好ましいことも判明した。
2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの配合比をＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ
2 Ｏ＝Ｘ：Ｙ：Ｚと表わした場合、ＮＨ4 ＯＨに対して
Ｈ2 Ｏの量を増やしてゆくと、１００Ｘ≦Ｚのあたりか
ら急にＮＨ4 ＯＨによるエッチングがスム−ズになるこ
とが判明した。しかし、Ｈ2 Ｏの量を増やし過ぎると、
Ｈ2 Ｏ2 によるウェ−ハ表面の酸化能力が低下し、前記
欠陥や面あれを凹凸として顕在化させる能力が低下して
しまう。このため、Ｈ2 Ｏの量はＺ≦４００Ｘの範囲内
に抑えておくことが好ましいことも判明した。
【００２５】また、ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏが、
１：１：１５０、１：１：４００、及び１：１：５００
の混合液を用いた場合、洗浄を繰り返すたびにレーザー
表面検査装置を用いて検出されるＬＰＤの数が増大し
た。
１：１：１５０、１：１：４００、及び１：１：５００
の混合液を用いた場合、洗浄を繰り返すたびにレーザー
表面検査装置を用いて検出されるＬＰＤの数が増大し
た。
【００２６】このため、洗浄回数の適正範囲を求めるた
め、ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏが、１：１：１５
０、及び１：１：４００である混合液を用いた洗浄を１
４回まで繰り返し行い、その度毎にレーザー表面検査装
置を用いたＬＰＤの検出を行った。その結果を図２に示
す。
め、ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏが、１：１：１５
０、及び１：１：４００である混合液を用いた洗浄を１
４回まで繰り返し行い、その度毎にレーザー表面検査装
置を用いたＬＰＤの検出を行った。その結果を図２に示
す。
【００２７】また、ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 が１：１以外
である混合液としてＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏが、
３：１：３００、及び５：１：５００である混合液を用
いた洗浄を１４回まで繰り返し行い、その度毎にレーザ
ー表面検査装置を用いたＬＰＤの検出を行った。その結
果を併せて図２に示した。
である混合液としてＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏが、
３：１：３００、及び５：１：５００である混合液を用
いた洗浄を１４回まで繰り返し行い、その度毎にレーザ
ー表面検査装置を用いたＬＰＤの検出を行った。その結
果を併せて図２に示した。
【００２８】この結果、以下のことが判明した。すなわ
ち、前記混合液を用いたエピタキシャル半導体ウェ−ハ
表面の洗浄を繰り返し行うことにより、顕在化される欠
陥や面あれの数、すなわちレーザー表面検査装置により
観察されるＬＰＤの数は増えてくる。そしてこの数は洗
浄回数５回まではかなりの増加率で増え続け、５回を超
えると増加率は落ち着きを見せ、洗浄回数が１０回を超
えるとその数はほとんど増えなくなる。従って、前記混
合液を用いたエピタキシャル半導体ウェ−ハ表面の洗浄
を、５〜１０回の範囲内で繰り返し行うことにより、エ
ピタキシャル半導体ウェ−ハの品質評価を正確に行うこ
とができることが判明した。
ち、前記混合液を用いたエピタキシャル半導体ウェ−ハ
表面の洗浄を繰り返し行うことにより、顕在化される欠
陥や面あれの数、すなわちレーザー表面検査装置により
観察されるＬＰＤの数は増えてくる。そしてこの数は洗
浄回数５回まではかなりの増加率で増え続け、５回を超
えると増加率は落ち着きを見せ、洗浄回数が１０回を超
えるとその数はほとんど増えなくなる。従って、前記混
合液を用いたエピタキシャル半導体ウェ−ハ表面の洗浄
を、５〜１０回の範囲内で繰り返し行うことにより、エ
ピタキシャル半導体ウェ−ハの品質評価を正確に行うこ
とができることが判明した。
【００２９】また、ＮＨ4 ＯＨの配合比をＨ2 Ｏ2 より
も多くすることで、Ｈ2 Ｏ2 が半導体ウェ−ハの表面を
酸化すれば、すぐにその酸化された表面部分をＮＨ4 Ｏ
Ｈがエッチングしていっている状況にあることが確認さ
れ、エピタキシャル半導体ウェ−ハの表面近傍に存在す
る欠陥や面あれを凹凸として顕在化させるためにはＮＨ
4 ＯＨの配合比をＨ2 Ｏ2 よりも多くすることが望まし
いことを確認することができた。
も多くすることで、Ｈ2 Ｏ2 が半導体ウェ−ハの表面を
酸化すれば、すぐにその酸化された表面部分をＮＨ4 Ｏ
Ｈがエッチングしていっている状況にあることが確認さ
れ、エピタキシャル半導体ウェ−ハの表面近傍に存在す
る欠陥や面あれを凹凸として顕在化させるためにはＮＨ
4 ＯＨの配合比をＨ2 Ｏ2 よりも多くすることが望まし
いことを確認することができた。
【００３０】次に、レーザー表面検査装置を用いて観察
されたＬＰＤの発生状況と、絶縁破壊電界強度との関係
を調査した。 この実験での酸化膜耐圧の評価条件は以
下の通りである。
されたＬＰＤの発生状況と、絶縁破壊電界強度との関係
を調査した。 この実験での酸化膜耐圧の評価条件は以
下の通りである。
【００３１】 酸化膜厚： ２５ｎｍ 電極： リンドープしたポリシリコン電極 面積 ８ｍｍ2 厚み ４００ｎｍ 測定： 階段状に１ボルトステップで電圧を印加 判定： ８ＭＶ／cmを保持できたか否かを良品か否かの基準とできる 酸化膜耐圧の評価に用いたサンプルと同一条件で作製し
たサンプルのＬＰＤの測定を上記した条件（ＮＨ4 Ｏ
Ｈ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏが１：１：１５０である混合液に
よる洗浄回数５回）で行い、対応関係を調査し、その結
果を図３に示した。
たサンプルのＬＰＤの測定を上記した条件（ＮＨ4 Ｏ
Ｈ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏが１：１：１５０である混合液に
よる洗浄回数５回）で行い、対応関係を調査し、その結
果を図３に示した。
【００３２】この結果、酸化膜耐圧の劣化する部分とＬ
ＰＤが高密度に発生する部分とは、よく対応しており、
実施の形態に係るエピタキシャル半導体ウェ−ハの品質
評価方法により酸化膜の耐圧評価を行うことができるこ
とが実証された。
ＰＤが高密度に発生する部分とは、よく対応しており、
実施の形態に係るエピタキシャル半導体ウェ−ハの品質
評価方法により酸化膜の耐圧評価を行うことができるこ
とが実証された。
【００３３】上記した実施の形態に係るエピタキシャル
半導体ウェ−ハの品質評価方法によれば、選択的エッチ
ングにより欠陥や面あれが凹凸として顕在化された部分
は、レーザー表面検査装置により測定するとＬＰＤとし
て略確実に観察することができる。また、同一条件で作
製したエピタキシャル半導体ウェ−ハを用い、ＭＯＳを
形成して酸化膜の耐圧評価を行った場合と比較すると、
前記ＬＰＤが高密度に検出された部分に対応する部分で
の酸化膜耐圧は明らかに低い値を示しており、実施の形
態に係るエピタキシャル半導体ウェ−ハの品質評価方法
を採用すれば、例えばエピタキシャル半導体ウェ−ハに
ＭＯＳを形成することなく、簡便に容易かつ迅速に酸化
膜の耐圧評価を行うことができ、精度的にはほとんど見
劣りすることなく正確に評価することができる。
半導体ウェ−ハの品質評価方法によれば、選択的エッチ
ングにより欠陥や面あれが凹凸として顕在化された部分
は、レーザー表面検査装置により測定するとＬＰＤとし
て略確実に観察することができる。また、同一条件で作
製したエピタキシャル半導体ウェ−ハを用い、ＭＯＳを
形成して酸化膜の耐圧評価を行った場合と比較すると、
前記ＬＰＤが高密度に検出された部分に対応する部分で
の酸化膜耐圧は明らかに低い値を示しており、実施の形
態に係るエピタキシャル半導体ウェ−ハの品質評価方法
を採用すれば、例えばエピタキシャル半導体ウェ−ハに
ＭＯＳを形成することなく、簡便に容易かつ迅速に酸化
膜の耐圧評価を行うことができ、精度的にはほとんど見
劣りすることなく正確に評価することができる。
【００３４】また、混合液におけるＮＨ4 ＯＨとＨ2 Ｏ
2 とＨ2 Ｏとの配合比をＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ
＝Ｘ：Ｙ：Ｚと表わした場合、０＜Ｙ≦Ｘ、かつ１００
Ｘ≦Ｚ≦４００Ｘの関係を成立させることにより、エピ
タキシャル半導体ウェ−ハの表面近傍に存在する欠陥や
面あれを凹凸として顕在化させるのに極めて都合のよい
エッチングを実施することができる。
2 とＨ2 Ｏとの配合比をＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ
＝Ｘ：Ｙ：Ｚと表わした場合、０＜Ｙ≦Ｘ、かつ１００
Ｘ≦Ｚ≦４００Ｘの関係を成立させることにより、エピ
タキシャル半導体ウェ−ハの表面近傍に存在する欠陥や
面あれを凹凸として顕在化させるのに極めて都合のよい
エッチングを実施することができる。
【００３５】また、前記混合液を用いたエピタキシャル
半導体ウェ−ハ表面の洗浄を繰り返し行うことにより、
顕在化される欠陥や面あれの数、すなわち、レーザー表
面検査装置により観察されるＬＰＤの数は増えてくる
が、洗浄回数が５回を超えると増加率は落ち着きを見
せ、洗浄回数が１０回を超えるとその数はほとんど増え
なくなる。従って、前記混合液を用いたエピタキシャル
半導体ウェ−ハ表面の洗浄を、５〜１０回の範囲内で繰
り返し行うことにより、エピタキシャル半導体ウェ−ハ
の品質評価を正確に行うことができる。
半導体ウェ−ハ表面の洗浄を繰り返し行うことにより、
顕在化される欠陥や面あれの数、すなわち、レーザー表
面検査装置により観察されるＬＰＤの数は増えてくる
が、洗浄回数が５回を超えると増加率は落ち着きを見
せ、洗浄回数が１０回を超えるとその数はほとんど増え
なくなる。従って、前記混合液を用いたエピタキシャル
半導体ウェ−ハ表面の洗浄を、５〜１０回の範囲内で繰
り返し行うことにより、エピタキシャル半導体ウェ−ハ
の品質評価を正確に行うことができる。
【００３６】なお、上記実施の形態では、鏡面研磨加工
を施していないエピタキシャル半導体ウェ−ハに本発明
に係る方法を適用した場合を例に挙げて説明したが、本
発明に係る方法を適用し得る半導体ウェ−ハは何ら鏡面
研磨加工を施していないエピタキシャル半導体ウェ−ハ
に限定されるものではなく、その他、鏡面研磨加工を施
した後、水素アニ−ル処理やアルゴンアニ−ル処理が施
された半導体ウェ−ハにも本発明に係る方法を同様に適
用し得るものである。
を施していないエピタキシャル半導体ウェ−ハに本発明
に係る方法を適用した場合を例に挙げて説明したが、本
発明に係る方法を適用し得る半導体ウェ−ハは何ら鏡面
研磨加工を施していないエピタキシャル半導体ウェ−ハ
に限定されるものではなく、その他、鏡面研磨加工を施
した後、水素アニ−ル処理やアルゴンアニ−ル処理が施
された半導体ウェ−ハにも本発明に係る方法を同様に適
用し得るものである。
【図１】ＮＨ4 ＯＨとＨ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの配合比が種
々異なる混合液を使用してエピタキシャル半導体ウェ−
ハの表面を繰り返し洗浄し、その後レーザー表面検査装
置を用いてウェ−ハ表面におけるLight Point Defect
（ＬＰＤ）の発生状況を測定した結果を示すグラフであ
る。
々異なる混合液を使用してエピタキシャル半導体ウェ−
ハの表面を繰り返し洗浄し、その後レーザー表面検査装
置を用いてウェ−ハ表面におけるLight Point Defect
（ＬＰＤ）の発生状況を測定した結果を示すグラフであ
る。
【図２】ＮＨ4 ＯＨとＨ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの配合比が実
施例の範囲内にある混合液を使用してエピタキシャル半
導体ウェ−ハの表面を繰り返し洗浄する回数をさらに増
やし、その後レーザー表面検査装置を用いてウェ−ハ表
面におけるLight PointDefect（ＬＰＤ）の発生状況を
測定した結果を示すグラフである。
施例の範囲内にある混合液を使用してエピタキシャル半
導体ウェ−ハの表面を繰り返し洗浄する回数をさらに増
やし、その後レーザー表面検査装置を用いてウェ−ハ表
面におけるLight PointDefect（ＬＰＤ）の発生状況を
測定した結果を示すグラフである。
【図３】レーザー表面検査装置を用いて観察した７．５
ｍｍ×８ｍｍの大きさに切断されたウェ−ハ表面におけ
るLight Point Defect（ＬＰＤ）の発生状況と、絶縁破
壊電界強度との関係を示すグラフである。
ｍｍ×８ｍｍの大きさに切断されたウェ−ハ表面におけ
るLight Point Defect（ＬＰＤ）の発生状況と、絶縁破
壊電界強度との関係を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体ウェ−ハ表面近傍に存在する欠陥
や面あれに対するエッチングの選択性の高い配合比のＮ
Ｈ4 ＯＨとＨ2 Ｏ2 とＨ2 Ｏとの混合液を用いて半導体
ウェ−ハ表面の洗浄を複数回行う工程、 レーザー等の高輝度の光源を用いた表面検査装置を用い
てウェ−ハ表面におけるLight Point Defect（ＬＰＤ）
の分布を測定することで半導体ウェ−ハ表面の品質を評
価する工程、 を含んでいることを特徴とする半導体ウェ−ハの品質評
価方法。 - 【請求項２】 前記評価を酸化膜耐圧の評価とすること
を特徴とする請求項１記載の半導体ウェ−ハの品質評価
方法。 - 【請求項３】 前記混合液におけるＮＨ4 ＯＨとＨ2 Ｏ
2 とＨ2 Ｏとの配合比をＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ
＝Ｘ：Ｙ：Ｚと表わした場合、０＜Ｙ≦Ｘ、かつ１００
Ｘ≦Ｚ≦４００Ｘの関係を成立させることを特徴とする
請求項１又は請求項２記載の半導体ウェ−ハの品質評価
方法。 - 【請求項４】 前記混合液を用いた半導体ウェ−ハ表面
の洗浄を５〜１０回の範囲内で行うことを特徴とする請
求項１〜３のいずれかの項に記載の半導体ウェ−ハの品
質評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11009404A JP2000208469A (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 半導体ウェ―ハの品質評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11009404A JP2000208469A (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 半導体ウェ―ハの品質評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000208469A true JP2000208469A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11719492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11009404A Pending JP2000208469A (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 半導体ウェ―ハの品質評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000208469A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10107150A1 (de) * | 2001-02-15 | 2002-09-26 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Freilegen von polykristallinen Bereichen auf beschädigten oder strukturell entarteten Oxidinseln in einem Halbleitersubstrat |
| US7479204B2 (en) * | 2005-11-30 | 2009-01-20 | Sumco Corporation | Method of manufacturing semiconductor substrate and method of evaluating quality of semiconductor substrate |
| CN115223884A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-10-21 | 深圳市威兆半导体股份有限公司 | 一种反馈式mosfet沟槽的清洗干燥方法、装置及介质 |
-
1999
- 1999-01-18 JP JP11009404A patent/JP2000208469A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10107150A1 (de) * | 2001-02-15 | 2002-09-26 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Freilegen von polykristallinen Bereichen auf beschädigten oder strukturell entarteten Oxidinseln in einem Halbleitersubstrat |
| DE10107150C2 (de) * | 2001-02-15 | 2003-02-06 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Freilegen von polykristallinen Bereichen auf beschädigten oder strukturell entarteten Oxidinseln in einem Halbleitersubstrat |
| US7479204B2 (en) * | 2005-11-30 | 2009-01-20 | Sumco Corporation | Method of manufacturing semiconductor substrate and method of evaluating quality of semiconductor substrate |
| CN115223884A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-10-21 | 深圳市威兆半导体股份有限公司 | 一种反馈式mosfet沟槽的清洗干燥方法、装置及介质 |
| CN115223884B (zh) * | 2022-09-20 | 2023-01-03 | 深圳市威兆半导体股份有限公司 | 一种反馈式mosfet沟槽的清洗干燥方法、装置及介质 |
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