JP2002068885A - シリコン製部品およびその表面金属不純物量の測定方法 - Google Patents
シリコン製部品およびその表面金属不純物量の測定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 どのような元素についてどの程度のレベルま
で低減しなければならないのか、シリコン製部品表面に
付着している金属不純物量に着目して、半導体デバイス
の歩留り低下を招かない表面濃度の限界を探索し、表面
の金属不純物量を規定したシリコン製部品とその表面金
属不純物量の測定方法を提供する。 【解決手段】 多結晶または単結晶シリコン製の部品で
あって、その表面近傍の単位表面積当たりの金属不純物
量が、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉについて各々１０×１０ 13ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ2 以下であることを特徴とするシリコン製
部品およびその表面金属不純物量の測定方法。
で低減しなければならないのか、シリコン製部品表面に
付着している金属不純物量に着目して、半導体デバイス
の歩留り低下を招かない表面濃度の限界を探索し、表面
の金属不純物量を規定したシリコン製部品とその表面金
属不純物量の測定方法を提供する。 【解決手段】 多結晶または単結晶シリコン製の部品で
あって、その表面近傍の単位表面積当たりの金属不純物
量が、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉについて各々１０×１０ 13ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ2 以下であることを特徴とするシリコン製
部品およびその表面金属不純物量の測定方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイス製
造用のプラズマ装置等に用いられるシリコン製部品に関
するものである。
造用のプラズマ装置等に用いられるシリコン製部品に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイス製造装置として、プラズ
マドライエッチング装置に代表されるような、被処理物
であるシリコンウエーハと対向する位置に上部電極を設
けたり、ウエーハの廻りにリング等の部品を設けた装置
が知られている。この上部電極( 以下、電極板というこ
とがある) には、処理ガス整流用として微小径の孔が多
数開けられており、高周波電源と接続することにより、
この電極板とウエーハとの間にプラズマを発生させ、所
望の処理が施されるようになっている。また、ウエーハ
の周辺にリングを置いてプラズマをコントロールするこ
ともよく行われている。
マドライエッチング装置に代表されるような、被処理物
であるシリコンウエーハと対向する位置に上部電極を設
けたり、ウエーハの廻りにリング等の部品を設けた装置
が知られている。この上部電極( 以下、電極板というこ
とがある) には、処理ガス整流用として微小径の孔が多
数開けられており、高周波電源と接続することにより、
この電極板とウエーハとの間にプラズマを発生させ、所
望の処理が施されるようになっている。また、ウエーハ
の周辺にリングを置いてプラズマをコントロールするこ
ともよく行われている。
【０００３】これら電極板やリング等の部品の材質とし
ては、従来アモルファスカーボンやアルミニウムが使用
されてきた。しかし、近年の半導体デバイスの高集積
化、微細化に伴い、半導体デバイス製造装置に使用され
る前記部品類に要求される性能も一段と厳しくなり、こ
れら部品の素材がシリコンウエーハの不純物となってコ
ンタミネーション（汚染）の発生を低減するため、ウエ
ーハと同素材である単結晶シリコンを材料としたシリコ
ン製部品が注目を集め、採用されてきている。
ては、従来アモルファスカーボンやアルミニウムが使用
されてきた。しかし、近年の半導体デバイスの高集積
化、微細化に伴い、半導体デバイス製造装置に使用され
る前記部品類に要求される性能も一段と厳しくなり、こ
れら部品の素材がシリコンウエーハの不純物となってコ
ンタミネーション（汚染）の発生を低減するため、ウエ
ーハと同素材である単結晶シリコンを材料としたシリコ
ン製部品が注目を集め、採用されてきている。
【０００４】しかしながら、たとえ単結晶シリコンで電
極板を作製しても、処理ガス整流用の小径孔やシリコン
製部品を取り付けるための孔開け、表面の研磨等と加工
する部分が多く、洗浄を適切に行わないと不純物の汚染
によってデバイス特性の劣化を引き起こし、半導体デバ
イスの歩留り低下が発生する問題があった。
極板を作製しても、処理ガス整流用の小径孔やシリコン
製部品を取り付けるための孔開け、表面の研磨等と加工
する部分が多く、洗浄を適切に行わないと不純物の汚染
によってデバイス特性の劣化を引き起こし、半導体デバ
イスの歩留り低下が発生する問題があった。
【０００５】同様な問題に対処するため、従来、特開平
１０−１８２２２９号公報には、ガラス状炭素( アモル
ファスカーボン) 製の電極板の全表面に付着するＦｅ量
を２μｇ／ｃｍ2 以下に抑えることにより、デバイスの
歩留まり向上が可能となるということが開示されてい
る。
１０−１８２２２９号公報には、ガラス状炭素( アモル
ファスカーボン) 製の電極板の全表面に付着するＦｅ量
を２μｇ／ｃｍ2 以下に抑えることにより、デバイスの
歩留まり向上が可能となるということが開示されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した発明によれ
ば、従来のアモルファスカーボン電極板と比較して、Ｆ
ｅ不純物量は低減しており、半導体デバイスの歩留り向
上が期待できる。しかしながら、本発明者等の研究によ
ると、シリコン製部品においては、不純物量としてＦｅ
のみを低下させても半導体デバイスの歩留りが向上しな
いということが判明した。
ば、従来のアモルファスカーボン電極板と比較して、Ｆ
ｅ不純物量は低減しており、半導体デバイスの歩留り向
上が期待できる。しかしながら、本発明者等の研究によ
ると、シリコン製部品においては、不純物量としてＦｅ
のみを低下させても半導体デバイスの歩留りが向上しな
いということが判明した。
【０００７】そこで、その原因を究明するため、調査、
実験を行ったところ、Ｆｅの他にＣｕ、Ｎｉも低減させ
る必要があることが判明した。また、これらのＦｅおよ
びＣｕ、Ｎｉはシリコン製部品の作製時に表面に付着
し、あるいはシリコンの表面内部へ拡散してシリコン製
部品を汚染していることも判った。そして、これらの金
属不純物は適当な洗浄方法を施すことにより、または製
造装置の全てにおいて不純物管理を徹底的に行うことに
よりその汚染を減少できることも判明した。
実験を行ったところ、Ｆｅの他にＣｕ、Ｎｉも低減させ
る必要があることが判明した。また、これらのＦｅおよ
びＣｕ、Ｎｉはシリコン製部品の作製時に表面に付着
し、あるいはシリコンの表面内部へ拡散してシリコン製
部品を汚染していることも判った。そして、これらの金
属不純物は適当な洗浄方法を施すことにより、または製
造装置の全てにおいて不純物管理を徹底的に行うことに
よりその汚染を減少できることも判明した。
【０００８】しかしながら、あまり徹底的に洗浄し過ぎ
るとシリコン製部品作製時のコストアップの要因になる
し、まして製造装置の全てにおいて不純物管理を施すこ
とは難しい。もし行ったとしても非常なコストアップに
つながってしまう。
るとシリコン製部品作製時のコストアップの要因になる
し、まして製造装置の全てにおいて不純物管理を施すこ
とは難しい。もし行ったとしても非常なコストアップに
つながってしまう。
【０００９】そこで、本発明は、これらの問題点を解決
するためになされたもので、どのような元素についてど
の程度のレベルまで低減しなければならないのか、シリ
コン製部品表面に付着している金属不純物量に着目し
て、半導体デバイスの歩留り低下を招かない表面濃度の
限界を探索し、表面の金属不純物量を規定したシリコン
製部品とその金属不純物量の測定方法を提供することを
主たる目的とする。
するためになされたもので、どのような元素についてど
の程度のレベルまで低減しなければならないのか、シリ
コン製部品表面に付着している金属不純物量に着目し
て、半導体デバイスの歩留り低下を招かない表面濃度の
限界を探索し、表面の金属不純物量を規定したシリコン
製部品とその金属不純物量の測定方法を提供することを
主たる目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のシリコン製部品に係る発明は、多結晶また
は単結晶シリコン製の部品であって、その表面近傍の単
位表面積当たりの金属不純物量が、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉに
ついて各々１０×１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 以下である
ことを特徴としている（請求項１）。
め、本発明のシリコン製部品に係る発明は、多結晶また
は単結晶シリコン製の部品であって、その表面近傍の単
位表面積当たりの金属不純物量が、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉに
ついて各々１０×１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 以下である
ことを特徴としている（請求項１）。
【００１１】このように、半導体デバイス製造装置に使
用されるシリコン製部品について、その表面金属不純物
量（Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ）を規定しておくと、被処理シリ
コンウエーハ表面に金属不純物が付着して汚染を引き起
こすことは殆どなくなり、半導体デバイスの歩留りは著
しく向上し、コストダウンが可能になる。
用されるシリコン製部品について、その表面金属不純物
量（Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ）を規定しておくと、被処理シリ
コンウエーハ表面に金属不純物が付着して汚染を引き起
こすことは殆どなくなり、半導体デバイスの歩留りは著
しく向上し、コストダウンが可能になる。
【００１２】そしてこの場合、シリコン製部品が半導体
デバイス製造用のプラズマ処理装置の部品であることが
好ましい（請求項２）。このように、プラズマ処理装置
の、例えば電極板、リング等の部品を、その表面の特定
金属不純物量を規定値内に抑えたものとすれば、安定し
たプラズマ処理が可能になると共に、シリコンウエーハ
表面で金属不純物が汚染を起こすことは殆どなく、半導
体デバイスの歩留りは著しく向上し、コストダウンを図
ることができる。
デバイス製造用のプラズマ処理装置の部品であることが
好ましい（請求項２）。このように、プラズマ処理装置
の、例えば電極板、リング等の部品を、その表面の特定
金属不純物量を規定値内に抑えたものとすれば、安定し
たプラズマ処理が可能になると共に、シリコンウエーハ
表面で金属不純物が汚染を起こすことは殆どなく、半導
体デバイスの歩留りは著しく向上し、コストダウンを図
ることができる。
【００１３】本発明のシリコン製部品の表面金属不純物
量の測定方法に係る発明は、多結晶または単結晶シリコ
ン製の部品を、フッ硝酸水溶液中に浸漬し、その後前記
フッ硝酸水溶液中の金属不純物の濃度測定を行い、前記
シリコン製部品の全表面積から、その単位表面積当たり
の表面近傍の金属不純物量を算出することを特徴として
いる（請求項３）。
量の測定方法に係る発明は、多結晶または単結晶シリコ
ン製の部品を、フッ硝酸水溶液中に浸漬し、その後前記
フッ硝酸水溶液中の金属不純物の濃度測定を行い、前記
シリコン製部品の全表面積から、その単位表面積当たり
の表面近傍の金属不純物量を算出することを特徴として
いる（請求項３）。
【００１４】このようにして、シリコン製部品の表面に
付着している金属不純物量の測定を行えば、その単位表
面積当たりの表面近傍の金属不純物量を容易に算出する
ことができ、半導体デバイス作製上の有益なデータとな
る。
付着している金属不純物量の測定を行えば、その単位表
面積当たりの表面近傍の金属不純物量を容易に算出する
ことができ、半導体デバイス作製上の有益なデータとな
る。
【００１５】そしてこの場合、フッ硝酸水溶液の組成
（重量比）は、ＨＦ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2Ｏ＝１：１：１０
０であり、該水溶液中にシリコン製部品を浸漬する時間
が１時間であることが好ましい（請求項４）。このよう
に分析用フッ硝酸水溶液の組成と浸漬時間を設定すれ
ば、シリコン製部品表面に付着している金属不純物はシ
リコンとともに溶解し、その濃度から精度よく単位表面
積当たりの金属不純物量を算定することができる。
（重量比）は、ＨＦ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2Ｏ＝１：１：１０
０であり、該水溶液中にシリコン製部品を浸漬する時間
が１時間であることが好ましい（請求項４）。このよう
に分析用フッ硝酸水溶液の組成と浸漬時間を設定すれ
ば、シリコン製部品表面に付着している金属不純物はシ
リコンとともに溶解し、その濃度から精度よく単位表面
積当たりの金属不純物量を算定することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明者等は、シリコン製部品表
面の金属不純物と半導体デバイスの歩留りについて詳細
に調べたところ、プラズマ処理装置に使用されるシリコ
ン製部品において、この単結晶または多結晶シリコン製
の部品をＨＦ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフ
ッ硝酸水溶液中に1 時間の浸漬を行い、このシリコン製
部品が浸漬されたフッ硝酸水溶液の一部を採取し、この
採取された酸水溶液中のＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属不純
物の濃度測定を行い、この濃度より換算されるシリコン
製部品表面に付着している平均の単位表面積当たりのＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量が、各々１０×１０13ａｔｏｍｓ／
ｃｍ2 以下であれば、被処理シリコンウエーハを汚染す
ることは殆どなくなり、半導体デバイスの歩留りが向上
することが判った。
面の金属不純物と半導体デバイスの歩留りについて詳細
に調べたところ、プラズマ処理装置に使用されるシリコ
ン製部品において、この単結晶または多結晶シリコン製
の部品をＨＦ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフ
ッ硝酸水溶液中に1 時間の浸漬を行い、このシリコン製
部品が浸漬されたフッ硝酸水溶液の一部を採取し、この
採取された酸水溶液中のＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属不純
物の濃度測定を行い、この濃度より換算されるシリコン
製部品表面に付着している平均の単位表面積当たりのＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量が、各々１０×１０13ａｔｏｍｓ／
ｃｍ2 以下であれば、被処理シリコンウエーハを汚染す
ることは殆どなくなり、半導体デバイスの歩留りが向上
することが判った。
【００１７】金属不純物であるＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉの濃度
の測定は、例えば次のように行えばよいが、浸漬方法や
分析方法等は、これらに限ったものではない。まず、洗
浄後のポリエチレン製のバッグに半導体グレードのＨ
Ｆ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶
液をＤ（ｍｌ）入れた後にシリコン製部品を入れて1 時
間密封をする。この浸漬の際、シリコン製部品全体を浸
漬させるのが望ましい。その後、このバッグから採取し
たフッ硝酸水溶液をフレームレス原子吸光装置にて金属
元素のフッ硝酸水溶液中濃度Ｃ（ｍｇ／ｍｌ）を測定す
る。そして、（Ｃ・Ｄ・６．０２×１０23・Ｔ）／（Ａ
Ｗ・ＳＷ）［ここに、Ｔ（溶解した試料厚み：ｃｍ）、
ＡＷ（原子量：ｇ）、ＳＷ（試料重量：ｍｇ）］の換算
を行うことによりシリコン製部品表面に付着している単
位表面積当たりの被測定元素の量（ａｔｏｍｓ／ｃｍ
2 ）を求めることができる。
の測定は、例えば次のように行えばよいが、浸漬方法や
分析方法等は、これらに限ったものではない。まず、洗
浄後のポリエチレン製のバッグに半導体グレードのＨ
Ｆ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶
液をＤ（ｍｌ）入れた後にシリコン製部品を入れて1 時
間密封をする。この浸漬の際、シリコン製部品全体を浸
漬させるのが望ましい。その後、このバッグから採取し
たフッ硝酸水溶液をフレームレス原子吸光装置にて金属
元素のフッ硝酸水溶液中濃度Ｃ（ｍｇ／ｍｌ）を測定す
る。そして、（Ｃ・Ｄ・６．０２×１０23・Ｔ）／（Ａ
Ｗ・ＳＷ）［ここに、Ｔ（溶解した試料厚み：ｃｍ）、
ＡＷ（原子量：ｇ）、ＳＷ（試料重量：ｍｇ）］の換算
を行うことによりシリコン製部品表面に付着している単
位表面積当たりの被測定元素の量（ａｔｏｍｓ／ｃｍ
2 ）を求めることができる。
【００１８】ここで、シリコン製部品表面に付着してい
る平均の単位表面積当たりのＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量が、
各々１０×１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 以下であれば、被
処理シリコンウエーハを汚染することは殆どなくなり、
半導体デバイスの歩留りが向上する。逆にＦｅ、Ｃｕ、
Ｎｉの量が、いずれか１つの元素でも１０×１０13ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ2 を越えるようになると、汚染が拡大し半
導体デバイスの歩留りは急激に低下するようになる。
る平均の単位表面積当たりのＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量が、
各々１０×１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 以下であれば、被
処理シリコンウエーハを汚染することは殆どなくなり、
半導体デバイスの歩留りが向上する。逆にＦｅ、Ｃｕ、
Ｎｉの量が、いずれか１つの元素でも１０×１０13ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ2 を越えるようになると、汚染が拡大し半
導体デバイスの歩留りは急激に低下するようになる。
【００１９】従って、シリコン製部品の製造工程におい
ては、上記したようにＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量が、各々１
０×１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 以下になるようにする必
要があり、この表面濃度レベルを満足するように、洗浄
方法、洗浄液の組成、洗浄時間等を規定するようにすれ
ばよい。例えば、鏡面研磨したシリコン製部品をＨＣｌ
＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で１時間程度処理し、ＨＦ＋ＨＮＯ
3 混酸中で２時間以上の酸処理を行えばほぼ達成するこ
とができる。
ては、上記したようにＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量が、各々１
０×１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 以下になるようにする必
要があり、この表面濃度レベルを満足するように、洗浄
方法、洗浄液の組成、洗浄時間等を規定するようにすれ
ばよい。例えば、鏡面研磨したシリコン製部品をＨＣｌ
＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で１時間程度処理し、ＨＦ＋ＨＮＯ
3 混酸中で２時間以上の酸処理を行えばほぼ達成するこ
とができる。
【００２０】また、フレームレス原子吸光装置における
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ各元素の検出限界が１×１０10ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ2 であるから、これ以下の量まで洗浄するこ
とは過剰洗浄となり、コストアップを招くだけで、デバ
イスの歩留り向上にも繋がらない。
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ各元素の検出限界が１×１０10ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ2 であるから、これ以下の量まで洗浄するこ
とは過剰洗浄となり、コストアップを招くだけで、デバ
イスの歩留り向上にも繋がらない。
【００２１】本発明の測定方法により表面の金属不純物
量を測定し、その値を所定値以下に限定したシリコン製
部品は、半導体デバイス製造用のプラズマ処理装置の部
品として極めて有用で、例えばプラズマエッチング用の
電極板、プラズマ制御用のリング等として使用すれば、
被処理物を汚染することなく、デバイス製品の歩留りを
向上させることができる。
量を測定し、その値を所定値以下に限定したシリコン製
部品は、半導体デバイス製造用のプラズマ処理装置の部
品として極めて有用で、例えばプラズマエッチング用の
電極板、プラズマ制御用のリング等として使用すれば、
被処理物を汚染することなく、デバイス製品の歩留りを
向上させることができる。
【００２２】
【実施例】以下に実施例と比較例を挙げて本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。 （実施例１）直径３００ｍｍの単結晶シリコンインゴッ
トから直径２８０ｍｍ×厚さ５ｍｍの円板を２ケ作製し
た。これらの円板に直径０．５ｍｍの小径孔６３３個を
穿設した。また、外周にはこの円板を取付けるための取
付け孔１２個を設けて電極板を作製した。その後、表面
をミラー状態まで研磨し、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で
１時間処理し、ＨＦ＋ＨＮＯ3 混酸中で２時間の酸処理
を行った。
的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。 （実施例１）直径３００ｍｍの単結晶シリコンインゴッ
トから直径２８０ｍｍ×厚さ５ｍｍの円板を２ケ作製し
た。これらの円板に直径０．５ｍｍの小径孔６３３個を
穿設した。また、外周にはこの円板を取付けるための取
付け孔１２個を設けて電極板を作製した。その後、表面
をミラー状態まで研磨し、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で
１時間処理し、ＨＦ＋ＨＮＯ3 混酸中で２時間の酸処理
を行った。
【００２３】洗浄した２ケの内１ケの電極板をＨＦ：Ｈ
ＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶液中に
1 時間の浸漬を行い、このシリコン製部品が浸漬された
酸水溶液の採取を行う。この採取された酸水溶液中のＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量をフレームレス原子吸光装置にて分
析し、濃度から単位表面積当りの量に換算した。その結
果を表１に示した。
ＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶液中に
1 時間の浸漬を行い、このシリコン製部品が浸漬された
酸水溶液の採取を行う。この採取された酸水溶液中のＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量をフレームレス原子吸光装置にて分
析し、濃度から単位表面積当りの量に換算した。その結
果を表１に示した。
【００２４】次に、残りの１ケの電極板をプラズマエッ
チング処理装置に取り付け、反応ガス：トリフロロメタ
ン（ＣＨＦ3 ）、キャリアガス：アルゴン、反応室内ガ
ス圧：１Ｔｏｒｒ、電源周波数：１３．５ＭＨｚの条件
で直径６インチのシリコンウエーハの酸化膜エッチング
を行った。この時のシリコンウエーハから得られたデバ
イスの製品歩留りを表１に併記した。
チング処理装置に取り付け、反応ガス：トリフロロメタ
ン（ＣＨＦ3 ）、キャリアガス：アルゴン、反応室内ガ
ス圧：１Ｔｏｒｒ、電源周波数：１３．５ＭＨｚの条件
で直径６インチのシリコンウエーハの酸化膜エッチング
を行った。この時のシリコンウエーハから得られたデバ
イスの製品歩留りを表１に併記した。
【００２５】
【表１】
【００２６】（実施例２）直径３００ｍｍの単結晶シリ
コンインゴットから外周直径２６０ｍｍ、内周直径１９
５ｍｍ×厚さ３．４ｍｍのリングを２ケ作製した。また
内周にウエーハが載るような段差も設ける加工を行っ
た。この加工の後に表面をミラー状態まで研磨を行い、
ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で１時間処理し、ＨＦ＋ＨＮ
Ｏ3 混酸中で１２時間の酸処理を行った。
コンインゴットから外周直径２６０ｍｍ、内周直径１９
５ｍｍ×厚さ３．４ｍｍのリングを２ケ作製した。また
内周にウエーハが載るような段差も設ける加工を行っ
た。この加工の後に表面をミラー状態まで研磨を行い、
ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で１時間処理し、ＨＦ＋ＨＮ
Ｏ3 混酸中で１２時間の酸処理を行った。
【００２７】洗浄した２ケの内１ケのリングをＨＦ：Ｈ
ＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶液中に
1 時間の浸漬を行い、このシリコン製部品が浸漬された
酸水溶液の採取を行う。この採取された酸水溶液中のＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量をフレームレス原子吸光装置にて分
析し、換算を行った。その結果を表１に併記した。
ＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶液中に
1 時間の浸漬を行い、このシリコン製部品が浸漬された
酸水溶液の採取を行う。この採取された酸水溶液中のＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量をフレームレス原子吸光装置にて分
析し、換算を行った。その結果を表１に併記した。
【００２８】次に、残りの１ケのリングをプラズマエッ
チング処理装置に取り付け、直径６インチのシリコンウ
エーハを内周の段差にセットした。その他の条件は実施
例１と同様とし、シリコンウエーハの酸化膜エッチング
を行った。この時のシリコンウエーハから得られたデバ
イスの製品歩留りを表１に併記した。
チング処理装置に取り付け、直径６インチのシリコンウ
エーハを内周の段差にセットした。その他の条件は実施
例１と同様とし、シリコンウエーハの酸化膜エッチング
を行った。この時のシリコンウエーハから得られたデバ
イスの製品歩留りを表１に併記した。
【００２９】（実施例３）直径２６０ｍｍの単結晶シリ
コンインゴットから外周直径２４０ｍｍ、内周直径１９
５ｍｍ×厚さ３．４ｍｍのリングを２ケ作製した。また
内周にウエーハが載るような段差も設ける加工を行っ
た。この加工の後に表面をミラー状態まで研磨を行い、
ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で５時間処理し、ＨＦ＋ＨＮ
Ｏ3 混酸中で１２時間の酸処理を行った。
コンインゴットから外周直径２４０ｍｍ、内周直径１９
５ｍｍ×厚さ３．４ｍｍのリングを２ケ作製した。また
内周にウエーハが載るような段差も設ける加工を行っ
た。この加工の後に表面をミラー状態まで研磨を行い、
ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で５時間処理し、ＨＦ＋ＨＮ
Ｏ3 混酸中で１２時間の酸処理を行った。
【００３０】洗浄の終わった２ケの内１ケのリングをＨ
Ｆ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶
液中に1 時間の浸漬を行い、このシリコン製部品が浸漬
された酸水溶液の採取を行う。この採取された酸水溶液
中のＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量をフレームレス原子吸光装置
にて分析し、換算を行った。その結果を表１に併記し
た。
Ｆ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶
液中に1 時間の浸漬を行い、このシリコン製部品が浸漬
された酸水溶液の採取を行う。この採取された酸水溶液
中のＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量をフレームレス原子吸光装置
にて分析し、換算を行った。その結果を表１に併記し
た。
【００３１】次に、残りの１ケのリングをプラズマエッ
チング処理装置に取り付け、実施例２と同様にして、直
径６インチのシリコンウエーハの酸化膜エッチングを行
った。この時のシリコンウエーハから得られたデバイス
の製品歩留りを表１に併記した。
チング処理装置に取り付け、実施例２と同様にして、直
径６インチのシリコンウエーハの酸化膜エッチングを行
った。この時のシリコンウエーハから得られたデバイス
の製品歩留りを表１に併記した。
【００３２】（比較例１）上述した実施例１と同様に２
ケの電極板を作製し、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で３０
分間処理し、ＨＦ＋ＨＮＯ3 混酸中で２時間の酸処理を
行った。洗浄の終わった２ケの内１ケの電極板をＨＦ：
ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶液中
に1 時間の浸漬を行い、このシリコン製部品が浸漬され
た酸水溶液の採取を行う。この採取された酸水溶液中の
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量をフレームレス原子吸光装置にて
分析し、換算を行った。その結果を表１に併記した。
ケの電極板を作製し、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で３０
分間処理し、ＨＦ＋ＨＮＯ3 混酸中で２時間の酸処理を
行った。洗浄の終わった２ケの内１ケの電極板をＨＦ：
ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶液中
に1 時間の浸漬を行い、このシリコン製部品が浸漬され
た酸水溶液の採取を行う。この採取された酸水溶液中の
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量をフレームレス原子吸光装置にて
分析し、換算を行った。その結果を表１に併記した。
【００３３】次に、残った１ケの電極板をプラズマエッ
チング処理装置に取り付けた以外は、実施例１と同様の
条件で直径６インチのシリコンウエーハの酸化膜エッチ
ングを行った。この時のシリコンウエーハから得られた
デバイスの製品歩留りを表１に併記した。
チング処理装置に取り付けた以外は、実施例１と同様の
条件で直径６インチのシリコンウエーハの酸化膜エッチ
ングを行った。この時のシリコンウエーハから得られた
デバイスの製品歩留りを表１に併記した。
【００３４】（比較例２）上記した実施例２と同様にリ
ングを２ケ作製し、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で１時間
処理し、ＨＦ＋ＨＮＯ3 混酸中で３０分間の酸処理を行
った。洗浄の終わった２ケのリングの内１ケをＨＦ：Ｈ
ＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶液中に
1 時間の浸漬を行い、このシリコン製部品が浸漬された
酸水溶液の採取を行う。この採取された酸水溶液中のＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量をフレームレス原子吸光装置にて分
析し、換算を行った。その結果を表１に併記した。
ングを２ケ作製し、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で１時間
処理し、ＨＦ＋ＨＮＯ3 混酸中で３０分間の酸処理を行
った。洗浄の終わった２ケのリングの内１ケをＨＦ：Ｈ
ＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶液中に
1 時間の浸漬を行い、このシリコン製部品が浸漬された
酸水溶液の採取を行う。この採取された酸水溶液中のＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量をフレームレス原子吸光装置にて分
析し、換算を行った。その結果を表１に併記した。
【００３５】次に、残った１ケのリングをプラズマエッ
チング処理装置に取り付けた以外は、実施例２と同様の
条件下でシリコンウエーハの酸化膜エッチングを行っ
た。この時のシリコンウエーハから得られたデバイスの
製品歩留りを表１に併記した。
チング処理装置に取り付けた以外は、実施例２と同様の
条件下でシリコンウエーハの酸化膜エッチングを行っ
た。この時のシリコンウエーハから得られたデバイスの
製品歩留りを表１に併記した。
【００３６】（比較例３）上述した実施例３と同様にリ
ングを２ケ作製し、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で１時間
処理し、ＨＦ＋ＨＮＯ3 混酸中で３０分間の酸処理を行
った。洗浄の終わった２ケのリングの内１ケをＨＦ：Ｈ
ＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶液中に
1 時間の浸漬を行い、このシリコン製部品が浸漬された
酸水溶液の採取を行う。この採取された酸水溶液中のＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量をフレームレス原子吸光装置にて分
析し、換算を行った。その結果を表１に併記した。
ングを２ケ作製し、ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 洗浄液中で１時間
処理し、ＨＦ＋ＨＮＯ3 混酸中で３０分間の酸処理を行
った。洗浄の終わった２ケのリングの内１ケをＨＦ：Ｈ
ＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ＝１：１：１００のフッ硝酸水溶液中に
1 時間の浸漬を行い、このシリコン製部品が浸漬された
酸水溶液の採取を行う。この採取された酸水溶液中のＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｎｉの量をフレームレス原子吸光装置にて分
析し、換算を行った。その結果を表１に併記した。
【００３７】次に、上記のようにして作製したリングを
プラズマエッチング処理装置に取り付けた以外は、実施
例３と同様の条件下でシリコンウエーハの酸化膜エッチ
ングを行った。この時のシリコンウエーハから得られた
デバイスの製品歩留りを表１に併記した。
プラズマエッチング処理装置に取り付けた以外は、実施
例３と同様の条件下でシリコンウエーハの酸化膜エッチ
ングを行った。この時のシリコンウエーハから得られた
デバイスの製品歩留りを表１に併記した。
【００３８】上記の実施例と比較例の結果によると、シ
リコン製部品の単位表面積当たりの金属不純物量をＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｎｉについて各々１０×１０13ａｔｏｍｓ／
ｃｍ2以下にすると、不純物による汚染が回避され、デ
バイスの特性劣化は殆どなく、デバイスの歩留りが向上
した。比較例２、３のように、たとえＦｅの濃度が低く
ても、ＣｕやＮｉが高ければデバイス歩留りが低下する
ことが判る。特に３元素とも１０10代にまで低減すれ
ば、デバイス歩留りが著しく向上する。
リコン製部品の単位表面積当たりの金属不純物量をＦ
ｅ、Ｃｕ、Ｎｉについて各々１０×１０13ａｔｏｍｓ／
ｃｍ2以下にすると、不純物による汚染が回避され、デ
バイスの特性劣化は殆どなく、デバイスの歩留りが向上
した。比較例２、３のように、たとえＦｅの濃度が低く
ても、ＣｕやＮｉが高ければデバイス歩留りが低下する
ことが判る。特に３元素とも１０10代にまで低減すれ
ば、デバイス歩留りが著しく向上する。
【００３９】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、半導体デバイス製造装
置用部品として、被処理物を汚染することなく、デバイ
スの製品歩留りが向上し、コストアップすることがない
シリコン製部品を提供することが可能となる。
置用部品として、被処理物を汚染することなく、デバイ
スの製品歩留りが向上し、コストアップすることがない
シリコン製部品を提供することが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ０１Ｎ 21/31 ６１０ Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｃ (72)発明者 田村 和義 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB16 CC03 DD03 EE01 KK01 4G072 AA01 BB11 BB12 GG01 JJ11 JJ16 JJ18 TT19 UU01 4G077 AA02 AB01 BA04 GA01 HA20 5F004 AA15 BA06 FA08
Claims (4)
- 【請求項１】 多結晶または単結晶シリコン製の部品で
あって、その表面近傍の単位表面積当たりの金属不純物
量が、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉについて各々１０×１０13ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ2 以下であることを特徴とするシリコン製
部品。 - 【請求項２】 前記シリコン製部品が半導体デバイス製
造用のプラズマ処理装置の部品であることを特徴とする
請求項１に記載したシリコン製部品。 - 【請求項３】 多結晶または単結晶シリコン製の部品
を、フッ硝酸水溶液中に浸漬し、その後前記フッ硝酸水
溶液中の金属不純物の濃度測定を行い、前記シリコン製
部品の全表面積から、その単位表面積当たりの表面近傍
の金属不純物量を算出することを特徴とするシリコン製
部品の表面金属不純物量の測定方法。 - 【請求項４】 前記フッ硝酸水溶液の組成（重量比）
は、ＨＦ：ＨＮＯ3 ：Ｈ 2 Ｏ＝１：１：１００であり、
該水溶液中にシリコン製部品を浸漬する時間が１時間で
あることを特徴とする請求項３に記載したシリコン製部
品の表面金属不純物量の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000256887A JP2002068885A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | シリコン製部品およびその表面金属不純物量の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000256887A JP2002068885A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | シリコン製部品およびその表面金属不純物量の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002068885A true JP2002068885A (ja) | 2002-03-08 |
Family
ID=18745429
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000256887A Pending JP2002068885A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | シリコン製部品およびその表面金属不純物量の測定方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002068885A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005523584A (ja) * | 2002-04-17 | 2005-08-04 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマ反応チャンバ用シリコン部品 |
| JP2007137700A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Univ Nagoya | 蛍光性シリコン粒子の製造方法、蛍光性シリコン粒子およびそれを用いて生体物質を観察する方法 |
| US7517803B2 (en) | 2002-04-17 | 2009-04-14 | Lam Research Corporation | Silicon parts having reduced metallic impurity concentration for plasma reaction chambers |
| JP2012028482A (ja) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Mitsubishi Materials Corp | プラズマエッチング用シリコン電極板 |
| JP2012160571A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Mitsubishi Materials Corp | プラズマエッチング用シリコン電極板 |
| CN111868888A (zh) * | 2018-03-22 | 2020-10-30 | 胜高股份有限公司 | 掺硼p型硅晶片的蚀刻方法、金属污染评价方法及制造方法 |
| CN112713103A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-04-27 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 硅片中金属含量的测量方法 |
-
2000
- 2000-08-28 JP JP2000256887A patent/JP2002068885A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100954711B1 (ko) * | 2002-04-17 | 2010-04-23 | 램 리써치 코포레이션 | 플라즈마 반응 챔버용 실리콘 부품 |
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| JP2007137700A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Univ Nagoya | 蛍光性シリコン粒子の製造方法、蛍光性シリコン粒子およびそれを用いて生体物質を観察する方法 |
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| CN111868888A (zh) * | 2018-03-22 | 2020-10-30 | 胜高股份有限公司 | 掺硼p型硅晶片的蚀刻方法、金属污染评价方法及制造方法 |
| CN111868888B (zh) * | 2018-03-22 | 2023-09-22 | 胜高股份有限公司 | 掺硼p型硅晶片的蚀刻方法、金属污染评价方法及制造方法 |
| CN112713103A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-04-27 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 硅片中金属含量的测量方法 |
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