JP2001144083A - 白金族不純物回収液及びその回収方法 - Google Patents

白金族不純物回収液及びその回収方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体基板表面及び基板上膜中の白金族金属
汚染物を簡便で、安全であると共に高回収率及び高精度
で回収できる白金族回収液及びその回収方法を提供す
る。 【解決手段】 HCl:10乃至25重量%、H22
2乃至5重量%及びHF:0.01乃至2重量%を含有
する混合水溶液又はH2SO4:65乃至82重量%、H
22:4乃至16重量%及びHF:0.01乃至2重量
%を含有する混合水溶液を白金族不純物回収液として使
用し、この回収液をシリコン基板表面又は基板上膜に滴
下して基板表面全面をくまなく走査し、白金族不純物を
回収液に溶解し、回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン基板表面
又は基板上膜中の汚染物質のうち、白金族不純物の効果
的な回収を図った白金族不純物回収液及びその回収方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、電子工業分野ではデバイスの微細
化及び高密度化に伴い、材料及び製造プロセス起因の汚
染を低減することが重要な課題となっている。特に、重
金属汚染は半導体デバイスの性能を著しく劣化させるた
め、極力排除しなければならない。このように問題とな
る金属汚染を検出するためには、超高感度金属不純物分
析技術が必要である。
【0003】一般に、金属不純物分析技術としては、検
出感度が高いことから化学分析が多用されており、通常
は弗酸ガス等とシリコン基板上の酸化膜と反応させて分
解すると、基板表面上には反応分解液ができるため、こ
の基板表面に回収液を滴下し、この液滴を転がす等して
シリコン基板表面上の反応分解液を回収する気相分解
(Vapor Phase Decomposition(VPD))法により、
基板表面の不純物金属を回収し、ここで得られた不純物
金属を溶解した溶液を原子吸光分析装置(AtomicAbsorp
tion Spectrometry(AAS))又は誘導結合プラズマ
質量分析装置(Inductively Coupled Plasma-Mass Spec
trometry(ICP−MS))を使用して定量測定する方
法がとられている。
【0004】シリコン基板表面及び基板上薄膜中の金属
不純物分析方法では、これまで化学分析においてシリコ
ンよりもイオン化傾向の小さな貴金属元素、特にPt
は、その回収操作が困難であった。これは、貴金属元素
はフッ酸蒸気では十分に分解することができず、また、
分解できたとしてもシリコンよりイオン化傾向が小さい
ため、シリコン基板表面に再付着してしまうためであ
る。このPtの回収方法として、貴金属を溶解すること
のできる王水を回収液として回収操作を行う技術がある
(電子情報通信学会SDM91−159)。
【0005】しかしながら、VPD法における回収液量
には限度があるため、Ptを十分に溶解できるだけの王
水回収液量を使用できず、1回の回収走査では高回収率
を得ることができない。1回の回収操作で得られるPt
の回収率は、70%程度であり、90%以上の回収率を
得るためには回収操作を2回以上繰り返し行わなければ
ならない。また、貴金属元素の中でもPtの場合には熱
王水にしか溶解しないために、基板を加熱した状態で王
水回収操作を行うか又は熱王水を使用して回収操作を行
う必要がある。そのため、僅かに加熱し過ぎた状態の基
板上に王水を滴下すると、王水は基板上で激しく弾け飛
び散り、分析法として定量性及び安全性に乏しい。ま
た、加熱することにより、王水が少しでも蒸発するか又
は弾け飛び散ったりすると、回収液量の確保が難しく、
定量分析結果への影響も大きい。また、作業中に酸系の
雰囲気を吸引しないために局所排気設備を設け、通常よ
りもはるかに安全性を保ったクリーンドラフト内で作業
しなければならない。
【0006】そこで、これらの問題点を解決するため
に、特許第2701813号公報には、VPD法におけ
る回収液に塩素水、塩素水−オゾン水混合液及び塩酸を
支持塩とした電解イオン水のいずれか1種を使用したシ
リコン基板表面及び基板上薄膜の不純物分析方法が開示
されている(従来例1)。この技術は回収液及びシリコ
ン基板を加熱せずにVPD処理が可能であり、分析操作
の安全性において一応の効果を奏している。
【0007】一方、特開平7−193035号公報に
は、シリコンよりイオン化傾向の小さいCu等の不純物
を回収するための回収液として、弗酸、過酸化水素及び
水からなる溶解液、又は弗酸、過酸化水素、塩酸及び水
からなる溶解液を使用したシリコンウェハ表面の不純物
元素の回収方法が開示されている(従来例2)。この公
報によれば、ウェハ上をCu汚染したCu汚染ウェハを
作成し、汚染物を回収する溶液として、弗酸、過酸化水
素、塩酸及び超純水を混合し、濃度が夫々5重量%の溶
液となるように調整して、この回収液をCu汚染ウェハ
上に滴下してウェハ全面を5分間で2回走査した後、こ
の回収液を回収すると、Cuを回収率98%で回収する
ことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
1の技術は、回収液の反応性が極めて高く、不安定なた
め、回収液を長時間作り置きしておくと薬液中の反応生
成物が分解してしまうという問題点がある。また、オゾ
ン水及び電解イオン水は生成装置が必要なため回収液を
作成するのには時間がかかるという問題点がある。
【0009】また、従来例2の技術においては、回収液
中の過酸化水素はシリコン酸化膜を形成するため、弗酸
はシリコン基板表面をエッチングするために回収液に含
有されており、シリコン基板表面に対して、溶液中の過
酸化水素によるシリコン酸化膜の形成と、溶液中の弗酸
によるシリコン酸化膜のエッチングとを並行して進行さ
せ、表面に付着した不純物元素はシリコン酸化膜と共に
溶解する。このとき、塩酸を含有することによって、不
純物元素の溶解液への溶解性を高めることにより、シリ
コンウェハへの不純物の再付着を抑制する。しかし、こ
の方法では、シリコンよりもイオン化傾向が低い銅(C
u)の分析は行うことができても、白金族元素(白金
(Pt)、ルテニウム(Ru)、イリジウム(Ir)等)
はHCl濃度が希薄すぎて溶解することができないた
め、白金族不純物元素を効果的に溶解回収することがで
きない。
【0010】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、シリコン基板表面及び基板上膜中の白金族
金属汚染物を簡便で、安全であると共に高回収率及び高
精度で回収できる白金族回収液及びその回収方法を提供
することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係る白金族不純
物回収液は、シリコン基板表面又は基板上膜中の白金族
不純物を回収するための白金族不純物回収液において、
HCl:10乃至25重量%、H22:2乃至5重量%
及びHF:0.01乃至2重量%を含有する混合水溶液
であることを特徴とする。
【0012】本発明においては、白金族不純物元素の分
析回収液がHCl、H22及びHFを含有した混合水溶
液からなり、HCl及びH22を含有することにより次
亜塩素酸(ClO-)が生成し、かつ、このHClが回
収液中に10重量%以上含有されるためClO-が大量
に生成され、この大量に生成したClO-により、白金
族元素を溶解することができる。また、分析対象のシリ
コン基板表面上又は基板上の膜上に自然酸化膜又は熱酸
化膜等が形成されていた場合にも、回収液にはHFが含
有されているため、HFでシリコン酸化膜をエッチング
しながら、ClO -により白金族元素を溶解することに
より、シリコン基板表面へのPt等の汚染物の付着を抑
制することができる。なお、白金族元素とは、周期表8
族に属する元素のうち、ルテニウム(Ru)、ロジウム
(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミニウム(O
s)、イリジウム(Ir)及び白金(Pt)の6元素を
いう。
【0013】本発明に係る他の白金族不純物回収液は、
シリコン基板表面又は基板上膜中の白金族不純物を回収
するための白金族不純物回収液において、H2SO4:6
5乃至82重量%、H22:4乃至16重量%及びH
F:0.01乃至2重量%を含有する混合水溶液である
ことを特徴とする。
【0014】本発明においては、回収液に含まれるH2
SO4により白金族を溶解し、H22によりこの反応を
促進させ、更に、少量のHFを含有することにより、自
然酸化膜又は熱酸化等の酸化膜が形成されている場合に
もシリコン酸化膜をエッチングしながら、H2SO4及び
22により白金族不純物元素を溶解することができ、
シリコン基板表面へのPt等の汚染物が付着することを
抑制することができる。
【0015】本発明に係る白金族不純物の回収方法は、
請求項1又は2に記載の白金族不純物回収液の液滴をシ
リコン基板表面又は基板上膜に接触させながら前記シリ
コン基板上を走査し、前記白金族不純物を前記液滴に溶
解し、回収することを特徴とする。
【0016】本発明においては、回収液は白金族不純物
元素を溶解することができるため、この回収液をシリコ
ン基板表面又は基板上の膜に滴下して走査すれば、シリ
コン基板表面上に付着した白金不純物元素及び/又はシ
リコン基板表面に混入した白金族不純物元素並びにシリ
コン基板上の膜表面に付着した白金族不純物元素及び/
又は膜中に存在する白金族不純物元素を回収液に溶解す
ることができる。従って、市販の塩酸又は濃硫酸、過酸
化水素水及び弗酸を混合した水溶液を使用して、回収液
により基板表面又は膜上を走査することのみで回収液又
は基板を加熱する必要がないため、回収操作が簡便であ
ると共に、回収液が飛散したりすることがないため安全
に回収液中に白金不純物元素を溶解させ、効率よく白金
族不純物を回収することができる。
【0017】また、前記シリコン基板表面又は基板上膜
を弗酸蒸気により分解した後、前記白金族不純物回収液
を使用してもよい。これにより、基板表面の分解速度又
は基板上に形成された膜の分解速度を高めることができ
る。
【0018】本発明に係る他の白金族不純物回収方法
は、請求項1又は2に記載の白金族不純物回収液の液滴
をシリコン基板表面又は基板上膜に滴下し、所定時間放
置した後その回収液を回収する操作を1回以上繰り返す
ことを特徴とする。
【0019】本発明においては、回収液を滴下して所定
時間放置することにより、シリコン基板又は基板上の膜
が深さ方向に一定速度でエッチングされるため、この回
収液を回収する操作を1回以上繰り返えすことにより、
白金不純物元素の基板又は基板上膜の深さ方向における
不純物を回収し、その濃度分布を得ることができる。
【0020】また、前記シリコン基板上膜は熱酸化によ
り形成されたシリコン酸化膜、化学的気相法により堆積
されたシリコン酸化膜又は自然酸化膜であってもよい。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る白金族不純物
元素の回収液について詳しく説明する。本願発明者等は
上記の課題を解決するべく鋭意実験研究した結果、HC
l、H22及びHFを含有する混合水溶液は、HCl及
びH22を含有させることにより、混合水溶液中に生成
する次亜塩素酸が白金族元素を溶解し、更に微量に添加
されたHFがシリコン基板表面上に形成された酸化膜を
エッチンすることができ、この混合水溶液により効果的
に白金族不純物元素を回収できることを見い出した。ま
た、H2SO4、H22及びHFを含有する混合水溶液
は、H2SO4の含有量を高くすることによって白金族元
素を溶解し、H22により更にこの反応を促進し、更に
微量のHFを加えることにより、シリコン基板表面に形
成された酸化膜をエッチングすることができるため、こ
の混合水溶液についても同様に白金族不純物元素を回収
できることを見い出した。
【0022】更に、本願発明者等はこのような回収液に
よる白金族不純物元素の回収率が塩酸又は硫酸の濃度に
極めて大きく影響されることを見知した。そして、HC
l、H22及びHFを含有する混合水溶液を回収液とす
る場合、白金族元素を溶解するために必要な次亜塩素酸
の濃度を得るためには、回収液中のHClは10乃至2
5重量%及びH22は2乃至5重量%必要である。ま
た、H2SO4、H22及びHFを含有する混合水溶液を
回収液とする場合には、白金族元素を溶解するために
は、回収液中のH2SO4が65乃至82重量%必要であ
り、このH2SO4による白金族元素の溶解を促進させる
ためにはH22が4乃至16重量%必要であることを見
い出した。
【0023】また、分析対象のウェハ表面に熱酸化膜等
の厚い酸化膜が形成されていて、その膜中の白金族不純
物元素による汚染量を知りたい場合等のように、エッチ
ングレートを速くする必要があるときは、回収液中のH
Fが2重量%程度、また、分析対象のウェハ表面に自然
酸化膜等の薄い酸化膜が形成されている等のように、ベ
アシリコンの状態に近い場合は、回収液中のHFが0.
01重量%程度の薄い濃度で、シリコン基板又はその上
に形成されているシリコン酸化膜をエッチングしなが
ら、回収液に含まれるHCl及びH22又はH2SO4
びH22により白金族不純物元素を溶解することによ
り、一度溶解されたPt等の汚染物が再びシリコン基板
表面へ付着することを抑制し、白金族不純物元素を効果
的に回収できることを見い出した。
【0024】以下、本発明の実施例に係る白金族不純物
元素の回収方法について添付の図面を参照して具体的に
説明する。図1は、本発明の第1の実施例に係る白金不
純物元素の回収方法を示すフローチャート図である。図
1に示すように、シリコン基板表面の白金族不純物元素
による汚染を分析するために、基板表面に付着するか又
は基板表面に混入した白金族不純物元素を回収する。先
ず、S1に示すように、回収液として、HCl:10乃
至25重量%、H22:2乃至5重量%及びHF:0.
01乃至2重量%を含有する混合水溶液又はH2SO4
65乃至82重量%、H22:4乃至16重量%及びH
F:0.01乃至2重量%を含有する混合水溶液をシリ
コン基板(ウェハ)上に例えば1ml滴下する。
【0025】そして、S2に示すように、回収液を基板
上で転がして基板表面全面をくまなく走査する。この場
合、ウェハ自体の加熱等は行わないが、回収液の液温は
各液を混合すると混合熱により若干上昇する。そして、
回収液の走査後、S3に示すように、その回収液を回収
し、S4に示すように、AAS又はICP−MS等の分
析装置を使用して定量測定を行う。
【0026】第1の実施例においては、回収液に、10
乃至25重量%の高濃度のHCl及び2乃至5重量%の
22を含有させることにより白金族元素が反応しやす
い次亜塩素酸を生成すること及び0.01乃至2重量%
のHFを含むことにより基板表面上にできる自然酸化膜
をエッチングすることの両方の効果が得られる。また、
他の回収液として、65乃至82重量%の高濃度のH2
SO4及び4乃至16重量%のH22を含有させた混合
水溶液を使用しても、白金族不純物元素が溶解すること
及び0.01乃至2重量%のHFを含むことにより基板
表面上にできる自然酸化膜をエッチングする両方の効果
が得られる。これらの2種類の回収液は、白金族不純物
元素の溶解及び酸化膜のエッチングの2つの効果を同時
に進行させることにより、白金族不純物を効率よく回収
でき、高精度の白金族不純物元素の分析が可能となる。
【0027】また、回収液は市販の薬液を混合して調製
することができ、この回収液を使用することによりシリ
コン基板の表面に付着した白金族不純物元素及びシリコ
ン基板表面に混入した白金族不純物元素の回収を簡便且
つ高精度に行うことができる。
【0028】更に、基板等を加熱する必要がないため、
回収液が飛散する等の危険性は全くなく、Fe及びCu
等の通常の重金属分析と同様の分析が可能である。
【0029】本実施例の第1の変形例として、回収液を
基板上に滴下する前、弗酸蒸気により基板表面を分解処
理しても、基板表面上に付着した白金族不純物元素及び
基板表面に混入した白金族不純物元素を回収することが
できる。弗酸蒸気により基板表面を分解することによ
り、短時間で回収操作を行うことができる。また、第2
の変形例としてウェハ裏面側の不純物分析にも適用可能
である。
【0030】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。第1の実施例においては、シリコン基板表面のP
tを回収したが、本実施例はシリコン基板上に成膜した
薄膜中のPtを回収する方法である。図3は、本実施例
の基板上の薄膜中の白金不純物の回収方法を示すフロー
チャート図である。
【0031】図3に示すように、シリコン基板上薄膜中
の白金族不純物元素を回収して分析するために、先ず、
0に示すように、弗酸蒸気によりその基板上の薄膜を
全て分解する。次に、S1に示すように、回収液とし
て、HCl:10乃至25重量%、H22:2乃至5重
量%及びHF:0.01乃至2重量%を含有する混合水
溶液又はH2SO4:65乃至82重量%、H22:4乃
至16重量%及びHF:0.01乃至2重量%を含有す
る混合水溶液をシリコン基板(ウェハ)上に例えば1m
l滴下する。そして、S2に示すように、この回収液を
基板上で転がして基板全面をくまなく走査する。回収液
の温度は各薬液を混合するとその混合熱により若干上昇
しているが、基板上で走査するときは、基板等の加熱を
行わない。次に、S3に示すように、基板表面全面をく
まなく走査後、この回収液を回収し、S4に示すように
AAS又はICP−MS分析装置で定量測定を行う。
【0032】第2の実施例によれば、回収操作前に弗酸
蒸気によって薄膜を分解処理することにより、弗酸蒸気
で分解が可能な膜、例えばシリコン酸化膜、約50nm
以下の薄いシリコン窒化膜並びにPZT(Pb(Zr,Ti)
O3)及びBST((Ba,Sr)TiO3)等の強誘電体膜等の膜
表面及び膜中に存在する白金族不純物元素の定量分析を
することができる。
【0033】また、弗酸蒸気により薄膜の分解を極めて
迅速に行うことができるため、分析処理中に回収液が蒸
発したり、回収液が周囲の蒸気を吸収する等することが
なく、極めて正確に定量分析することができる。
【0034】次に、第3の実施例について説明する。本
実施例は、シリコン基板又は基板上の薄膜中の深さ方向
における白金族不純物の濃度分布を調べる方法である。
【0035】回収液として、HCl:10乃至25重量
%、H22:2乃至5重量%及びHF:0.01乃至2
重量%を含有する混合水溶液又はH2SO4:65乃至8
2重量%、H22:4乃至16重量%及びHF:0.0
1乃至2重量%を含有する混合水溶液をシリコン基板又
は基板上の薄膜に滴下する。そして、そのまま所定時間
放置した後、その回収液を回収し、回収液の分析を行
う。この操作により、シリコン基板又は基板上の薄膜が
回収液によりエッチングされ、その部分に含まれる白金
族不純物を回収液と共に回収することができる。従っ
て、放置する時間を一定にして繰り返しこの操作をする
ことにより、シリコン基板又は基板上の薄膜の深さ方向
における白金族不純物元素の濃度を測定することができ
る。
【0036】第3の実施例においては、本発明の回収液
を使用することにより、シリコンよりイオン化傾向が小
さくシリコン基板表面又は基板上の薄膜に付着してしま
う白金族不純物元素の汚染量について、その深さ方向の
濃度分布を把握することが可能となる。従って、半導体
製造工程で発生する白金族元素による汚染量の把握がで
きるので、製造ラインでの汚染低減対策を速やかに行う
ことができ、そのデバイスの特性を向上すると共に汚染
されたデバイスから他製品へ白金等の汚染物が侵入・混
入することを低減することができる。従って、白金族元
素が使われるデバイスと他デバイスとのライン混流によ
るコストダウン及び汚染低減による歩留まり向上という
相乗的な効果を奏する。
【0037】
【実施例】次に、本発明により実際に白金を回収してそ
の回収率を従来例と比較した結果について説明する。
【0038】第1実施例 第1の実施例の白金族不純物元素を回収する方法によ
り、シリコン基板表面のPtを回収した結果を示す。図
2は図1に示すフローチャート図に従って、シリコン基
板表面のPtを回収し分析を行ったときのPtの回収率
を示すグラフ図である。図2には、第1実施例の比較と
して従来の王水(HNO3:HCl=1:3)を回収液
として使用したときの回収率も示す。
【0039】本実施例の評価をするため、シリコン基板
表面を故意に1×1013atoms/cm2にPt汚染
したウェハを使用した。回収液としては、電子工業用の
市販の薬液である36重量%の塩酸、30重量%の過酸
化水素水及び50重量%の弗酸を使用して、HClを1
2重量%、H22を3重量%及びHFを0.01重量%
含有する混合水溶液を作成した。そして、この回収液1
mlをPt汚染した基板上に滴下し、回収液を基板上で
転がして基板表面全面をくまなく走査した。なお、回収
液の液温は各液を混合すると45℃程度まで上昇したた
め、実際の処理時の液温は室温乃至45℃の範囲であっ
た。このとき、ウェハ自体の加熱等は全く行っわなかっ
た。回収液を基板上で走査した後、その回収液を回収し
てICP−MSで定量測定を行った。その結果、図2に
示すように、1回の回収の操作によるPt回収率は、従
来の王水を使用したものが70%であるのに対して、本
実施例の回収液を使用したものでは90%以上であっ
た。
【0040】第2実施例 次に、実際に、第2の実施例の白金族不純物元素の回収
方法により、基板上の薄膜のPtを回収した結果を示
す。図4は、図3に示すフローチャート図に従って、白
金を回収して分析したときの白金の回収率を示すグラフ
図である。図4には、第2実施例の比較として、従来の
王水を使用してPtを回収したときの回収率も示す。
【0041】本実施例の評価をするため、シリコン基板
表面上に、膜厚が100nmの熱酸化膜中を故意に1×
1013atoms/cm2にPt汚染して形成した。こ
のシリコン基板を使用して、先ず、弗酸蒸気により、膜
厚が100nmの熱酸化膜を全て分解した。次に、回収
液としては、電子工業用の市販の薬液である98重量%
の硫酸、30重量%の過酸化水素水及び50重量%の弗
酸を使用して、H2SO4を82重量%、H22を16重
量%及びHFを0.01重量%含有する混合水溶液を作
成した。そして、この回収液1mlを基板上に滴下し、
回収液を基板上で転がして基板全面をくまなく走査し
た。回収液の液温は液を混合すると90℃まで上昇した
ため、実際の処理時の液温は室温乃至90℃の範囲であ
った。なお、ウェハ自体の加熱等は行っていない。回収
液の走査後、その回収液を回収してICP−MSで定量
測定を行った。その結果、図4に示すように、1回の回
収の操作によるPt回収率は、従来の王水を使用したも
のが70%であるのに対して、本実施例の回収液を使用
したものでは90%以上であった。
【0042】第3実施例 次に、第3の実施例の白金族不純物の回収方法により、
シリコン基板上に形成した薄膜のPtを回収した結果を
示す。図5は、シリコン基板上の薄膜の深さ方向におけ
るPt不純物濃度を測定した結果を示すグラフ図であ
る。
【0043】先ず、シリコン基板上にCVD(Chemical
Vapor Deposition)法により膜厚が400nmで、故
意に1×1013atoms/cm2にPt汚染したシリ
コン酸化膜を形成した。回収液としては、電子工業用の
市販の薬液を使用して、HClを12重量%、H22
3重量%及びHFを1重量%含有する混合水溶液を作成
した。そして、Pt汚染したシリコン酸化膜が形成され
ているウェハ上に、回収液8mlを滴下し、約1分放置
した。回収液の液温は各液を混合すると45℃まで上昇
したため、実際の処理時の液温は室温乃至45℃の範囲
であった。なお、ウェハ自体の加熱等は全く行っていな
い。放置後、この回収液を回収してICP−MSで定量
測定を行った。そして、この一連の操作を6回続けた。
なお、この操作を1回行うことでシリコン酸化膜が50
nm/分でエッチングされた。その結果、図5に示すよ
うに、シリコン酸化膜中のPt不純物の深さ方向におけ
るPt元素の濃度分布を得ることができた。
【0044】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明において
は、HCl及びH22から生成される次亜塩素酸又は高
濃度のH2SO4により白金族不純物元素を溶解すると共
に微量のHFを添加することにより基板上等に形成され
る酸化膜をエッチングするため、市販の薬液を使用して
簡便にシリコン基板表面又は基板上膜中の白金族不純物
元素を高回収率且つ安全に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る白金不純物元素の
回収方法を示すフローチャート図である。
【図2】シリコン基板表面のPtを回収し分析を行った
ときのPtの回収率を示すグラフ図である。
【図3】本発明の第2の実施例に係る白金不純物元素の
回収方法を示すフローチャート図である。
【図4】シリコン基板上の酸化膜中の白金を回収して分
析したときのPtの回収率を示すグラフ図である。
【図5】シリコン基板上の薄膜の深さ方向におけるPt
不純物濃度を測定した結果を示すグラフ図である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコン基板表面又は基板上膜中の白金
    族不純物を回収するための白金族不純物回収液におい
    て、HCl:10乃至25重量%、H22:2乃至5重
    量%及びHF:0.01乃至2重量%を含有する混合水
    溶液であることを特徴とする白金族不純物回収液。
  2. 【請求項2】 シリコン基板表面又は基板上膜中の白金
    族不純物を回収するための白金族不純物回収液におい
    て、H2SO4:65乃至82重量%、H22:4乃至1
    6重量%及びHF:0.01乃至2重量%を含有する混
    合水溶液であることを特徴とする白金族不純物回収液。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の白金族不純物回
    収液の液滴をシリコン基板表面又は基板上膜に接触させ
    ながら前記シリコン基板上を走査し、前記白金族不純物
    を前記液滴に溶解し、回収することを特徴とする白金族
    不純物の回収方法。
  4. 【請求項4】 前記シリコン基板表面又は基板上膜を弗
    酸蒸気により分解した後、前記白金族不純物回収液を使
    用することを特徴とする請求項3に記載の白金族不純物
    の回収方法。
  5. 【請求項5】 請求項1又は2に記載の白金族不純物回
    収液の液滴をシリコン基板表面又は基板上膜に滴下し、
    所定時間放置した後その回収液を回収する操作を1回以
    上繰り返すことを特徴とする白金族不純物の回収方法。
  6. 【請求項6】 前記シリコン基板上膜は熱酸化により形
    成されたシリコン酸化膜であることを特徴とする請求項
    3乃至5のいずれか1項に記載の白金族不純物の回収方
    法。
  7. 【請求項7】 前記シリコン基板上膜は化学的気相法に
    より堆積されたシリコン酸化膜であることを特徴とする
    請求項3乃至5のいずれか1項に記載の白金族不純物の
    回収方法。
  8. 【請求項8】 前記シリコン基板上膜は自然酸化膜であ
    ることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記
    載の白金族不純物の回収方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004533712A (ja) * 2001-03-05 2004-11-04 マイクロン テクノロジー インコーポレイテッド ケイ化ルテニウムのウェットエッチング
JP2006255696A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Semes Co Ltd 薬液混合供給方法
JP2008042014A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Tosoh Corp エッチング用組成物及びエッチング方法
JP2016100577A (ja) * 2014-11-26 2016-05-30 株式会社Sumco 気相成長装置の汚染管理方法、エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法
US9658203B2 (en) 2015-01-15 2017-05-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Metal collection solution and method of analyzing substrate contamination

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3494102B2 (ja) * 2000-01-26 2004-02-03 信越半導体株式会社 シリコンウエーハ中の金属不純物濃度評価方法
JP4010819B2 (ja) 2002-02-04 2007-11-21 Necエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
TW200624151A (en) 2004-11-12 2006-07-16 Monsanto Technology Llc Recovery of noble metals from aqueous process streams
WO2006130439A1 (en) * 2005-05-27 2006-12-07 Fsi International, Inc. Process for removal of metals and alloys from a substrate
RS20080355A (en) * 2008-08-13 2010-05-07 Milorad akademik prof.dr. GRUJIĆ Establishing/ contributions platinum metals from ore of copper
CN105845554B (zh) * 2016-04-02 2018-10-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 一种超薄光学薄膜衬底硅片的清洗方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03228327A (ja) * 1990-02-02 1991-10-09 Nec Corp 半導体ウェーハの洗浄方法
JPH08236494A (ja) * 1995-02-28 1996-09-13 Nec Corp ウェーハ洗浄装置及びウェーハの洗浄方法
JPH11154659A (ja) * 1997-11-20 1999-06-08 Nec Corp 基板表面金属汚染除去方法及び半導体基板
JP2000100765A (ja) * 1998-09-17 2000-04-07 Nec Corp 半導体基板の洗浄方法及び洗浄液
JP2000315670A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Nec Corp 半導体基板の洗浄方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1290752A (ja) * 1970-06-04 1972-09-27
US3761312A (en) * 1971-05-27 1973-09-25 Ici Ltd Stripping of coated titanium electrodes
US5141563A (en) * 1989-12-19 1992-08-25 Eltech Systems Corporation Molten salt stripping of electrode coatings
JP2857042B2 (ja) * 1993-10-19 1999-02-10 新日本製鐵株式会社 シリコン半導体およびシリコン酸化物の洗浄液
JPH07193035A (ja) 1993-12-27 1995-07-28 Sumitomo Chem Co Ltd シリコンウェハー表面の不純物元素の回収方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03228327A (ja) * 1990-02-02 1991-10-09 Nec Corp 半導体ウェーハの洗浄方法
JPH08236494A (ja) * 1995-02-28 1996-09-13 Nec Corp ウェーハ洗浄装置及びウェーハの洗浄方法
JPH11154659A (ja) * 1997-11-20 1999-06-08 Nec Corp 基板表面金属汚染除去方法及び半導体基板
JP2000100765A (ja) * 1998-09-17 2000-04-07 Nec Corp 半導体基板の洗浄方法及び洗浄液
JP2000315670A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Nec Corp 半導体基板の洗浄方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004533712A (ja) * 2001-03-05 2004-11-04 マイクロン テクノロジー インコーポレイテッド ケイ化ルテニウムのウェットエッチング
JP2006255696A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Semes Co Ltd 薬液混合供給方法
US7784998B2 (en) 2005-03-17 2010-08-31 Semes Co., Ltd. Method for liquid mixing supply
JP2008042014A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Tosoh Corp エッチング用組成物及びエッチング方法
JP2016100577A (ja) * 2014-11-26 2016-05-30 株式会社Sumco 気相成長装置の汚染管理方法、エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法
US9658203B2 (en) 2015-01-15 2017-05-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Metal collection solution and method of analyzing substrate contamination

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