JP2003037142A - ウェーハ表面に吸着したボロン濃度の測定方法及び環境雰囲気中のボロンレベルの評価方法 - Google Patents
ウェーハ表面に吸着したボロン濃度の測定方法及び環境雰囲気中のボロンレベルの評価方法Info
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- JP2003037142A JP2003037142A JP2001220575A JP2001220575A JP2003037142A JP 2003037142 A JP2003037142 A JP 2003037142A JP 2001220575 A JP2001220575 A JP 2001220575A JP 2001220575 A JP2001220575 A JP 2001220575A JP 2003037142 A JP2003037142 A JP 2003037142A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ウェーハ表面に吸着した環境雰囲気中のボロン
を短時間で簡便に分析できるようにしたボロン濃度の測
定方法、及び環境雰囲気中のボロンレベルを容易に評価
できるようにした環境雰囲気中のボロンレベルの評価方
法を提供する。 【解決手段】半導体シリコンウェーハが直接曝露される
環境雰囲気から当該シリコンウェーハ表面に吸着したボ
ロン濃度を測定する方法であって、当該シリコンウェー
ハ表面の酸化膜を一旦除去した後にウェットプロセスで
当該シリコンウェーハ表面に酸化膜を形成し、当該シリ
コンウェーハを評価対象の環境雰囲気に所定の時間曝露
し、当該シリコンウェーハ表面の酸化膜をエッチング
し、エッチング液中のボロンを測定するようにした。
を短時間で簡便に分析できるようにしたボロン濃度の測
定方法、及び環境雰囲気中のボロンレベルを容易に評価
できるようにした環境雰囲気中のボロンレベルの評価方
法を提供する。 【解決手段】半導体シリコンウェーハが直接曝露される
環境雰囲気から当該シリコンウェーハ表面に吸着したボ
ロン濃度を測定する方法であって、当該シリコンウェー
ハ表面の酸化膜を一旦除去した後にウェットプロセスで
当該シリコンウェーハ表面に酸化膜を形成し、当該シリ
コンウェーハを評価対象の環境雰囲気に所定の時間曝露
し、当該シリコンウェーハ表面の酸化膜をエッチング
し、エッチング液中のボロンを測定するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体シリコンウ
ェーハ（以下、シリコンウェーハ又はウェーハというこ
とがある。）の表面酸化膜に吸着した環境雰囲気からの
ボロンを定量分析する方法、及びそれにより環境雰囲気
中のボロン濃度を評価する方法に関する。
ェーハ（以下、シリコンウェーハ又はウェーハというこ
とがある。）の表面酸化膜に吸着した環境雰囲気からの
ボロンを定量分析する方法、及びそれにより環境雰囲気
中のボロン濃度を評価する方法に関する。
【０００２】
【関連技術】ボロンは、半導体素子特性を左右する重要
な元素であり、半導体産業において、デバイス製造にお
ける導電型や抵抗率を決めるドーパント元素の一つであ
る。デバイス工程では、重金属不純物の低減もさること
ながら、これらのドーパント不純物管理も重要な項目の
一つである。また、半導体基板や素子の製造工程は、ク
リーンルーム中で行われており、クリーンルームの空調
機フィルターに起因するボロンの汚染が知られている。
従来、その環境雰囲気からシリコンウェーハ上に吸着し
たボロン濃度を分析する方法としては、対象環境中に放
置したシリコンウェーハにＣＶＤ（Chemical Vapor Dep
osition）法により多結晶シリコンを堆積させ、シリコ
ンウェーハ上のボロンを多結晶シリコン膜との間に閉じ
こめる。これを２次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Seco
ndary Ion Mass Spectroscopy）で分析する方法（特開
平７−５８３０４号公報）等がとられている。
な元素であり、半導体産業において、デバイス製造にお
ける導電型や抵抗率を決めるドーパント元素の一つであ
る。デバイス工程では、重金属不純物の低減もさること
ながら、これらのドーパント不純物管理も重要な項目の
一つである。また、半導体基板や素子の製造工程は、ク
リーンルーム中で行われており、クリーンルームの空調
機フィルターに起因するボロンの汚染が知られている。
従来、その環境雰囲気からシリコンウェーハ上に吸着し
たボロン濃度を分析する方法としては、対象環境中に放
置したシリコンウェーハにＣＶＤ（Chemical Vapor Dep
osition）法により多結晶シリコンを堆積させ、シリコ
ンウェーハ上のボロンを多結晶シリコン膜との間に閉じ
こめる。これを２次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Seco
ndary Ion Mass Spectroscopy）で分析する方法（特開
平７−５８３０４号公報）等がとられている。
【０００３】一方、環境雰囲気中に浮遊しているボロン
自体を評価する方法として、インピンジャー法がある。
インピンジャー法とは、作業環境測定等の公定法で用い
られているインピンジャーを利用し、ボリュームエアサ
ンプラーで吸い込んだ空気を細いノズルから捕集液（純
水）中に噴出し、捕集液中に目的成分を捕獲する方法で
あり、環境中のボロン濃度測定には一般的に用いられて
いる方法である。また、捕集液中のボロンは誘導結合プ
ラズマ質量分析装置を用いて測定を行っている。
自体を評価する方法として、インピンジャー法がある。
インピンジャー法とは、作業環境測定等の公定法で用い
られているインピンジャーを利用し、ボリュームエアサ
ンプラーで吸い込んだ空気を細いノズルから捕集液（純
水）中に噴出し、捕集液中に目的成分を捕獲する方法で
あり、環境中のボロン濃度測定には一般的に用いられて
いる方法である。また、捕集液中のボロンは誘導結合プ
ラズマ質量分析装置を用いて測定を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のような方法で
は、ＣＶＤ工程を要するため簡便性に欠ける他、ＣＶＤ
工程時の汚染があった場合、この影響を排除することが
できない点があげられる。また、ＳＩＭＳではシリコン
ウェーハ面の非常に狭い領域しか分析することができな
いため、ウェーハ全面のボロン濃度を把握するために
は、ウェーハ面内数箇所の分析により面内平均を求める
必要があり、分析に要する時間が増大する要因となって
いた。さらにインピンジャー法では捕集に数時間から１
日もの時間を要するため、短時間に評価することができ
なかった。
は、ＣＶＤ工程を要するため簡便性に欠ける他、ＣＶＤ
工程時の汚染があった場合、この影響を排除することが
できない点があげられる。また、ＳＩＭＳではシリコン
ウェーハ面の非常に狭い領域しか分析することができな
いため、ウェーハ全面のボロン濃度を把握するために
は、ウェーハ面内数箇所の分析により面内平均を求める
必要があり、分析に要する時間が増大する要因となって
いた。さらにインピンジャー法では捕集に数時間から１
日もの時間を要するため、短時間に評価することができ
なかった。
【０００５】本発明は、上記した問題点に鑑みなされた
もので、ウェーハ表面に吸着した環境雰囲気中のボロン
を短時間で簡便に分析できるようにしたボロン濃度の測
定方法、及び環境雰囲気中のボロンレベルを容易に評価
できるようにした環境雰囲気中のボロンレベルの評価方
法を提供することを目的とする。
もので、ウェーハ表面に吸着した環境雰囲気中のボロン
を短時間で簡便に分析できるようにしたボロン濃度の測
定方法、及び環境雰囲気中のボロンレベルを容易に評価
できるようにした環境雰囲気中のボロンレベルの評価方
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のウェーハ表面に吸着したボロン濃度の測定
方法は、半導体シリコンウェーハが直接曝露される環境
雰囲気から当該シリコンウェーハ表面に吸着したボロン
濃度を測定する方法であって、当該シリコンウェーハ表
面の酸化膜を一旦除去した後にウェットプロセスで当該
シリコンウェーハ表面に酸化膜を形成し、当該シリコン
ウェーハを評価対象の環境雰囲気に所望の時間曝露し、
当該シリコンウェーハ表面の酸化膜をエッチングし、エ
ッチング液中のボロンを測定することによって当該シリ
コンウェーハ表面に吸着したボロン濃度を測定するもの
である。
め、本発明のウェーハ表面に吸着したボロン濃度の測定
方法は、半導体シリコンウェーハが直接曝露される環境
雰囲気から当該シリコンウェーハ表面に吸着したボロン
濃度を測定する方法であって、当該シリコンウェーハ表
面の酸化膜を一旦除去した後にウェットプロセスで当該
シリコンウェーハ表面に酸化膜を形成し、当該シリコン
ウェーハを評価対象の環境雰囲気に所望の時間曝露し、
当該シリコンウェーハ表面の酸化膜をエッチングし、エ
ッチング液中のボロンを測定することによって当該シリ
コンウェーハ表面に吸着したボロン濃度を測定するもの
である。
【０００７】本発明の環境雰囲気中のボロンレベルの評
価方法は、半導体シリコンウェーハが直接曝露される雰
囲気中のボロンレベルを評価する方法であって、当該シ
リコンウェーハ表面の酸化膜を一旦除去した後にウェッ
トプロセスで当該シリコンウェーハ表面に酸化膜を形成
し、当該シリコンウェーハを評価対象の環境雰囲気に所
望の時間曝露し、当該シリコンウェーハ表面の酸化膜を
エッチングし、エッチング液中のボロンを測定すること
によって当該環境雰囲気中のボロンレベルの評価を行う
ものである。
価方法は、半導体シリコンウェーハが直接曝露される雰
囲気中のボロンレベルを評価する方法であって、当該シ
リコンウェーハ表面の酸化膜を一旦除去した後にウェッ
トプロセスで当該シリコンウェーハ表面に酸化膜を形成
し、当該シリコンウェーハを評価対象の環境雰囲気に所
望の時間曝露し、当該シリコンウェーハ表面の酸化膜を
エッチングし、エッチング液中のボロンを測定すること
によって当該環境雰囲気中のボロンレベルの評価を行う
ものである。
【０００８】上記シリコンウェーハ表面の酸化膜のエッ
チング方法としては、合成樹脂製の袋に上記シリコンウ
ェーハと薬液を封入し、当該シリコンウェーハ表面の酸
化膜をエッチングするのが好適である。
チング方法としては、合成樹脂製の袋に上記シリコンウ
ェーハと薬液を封入し、当該シリコンウェーハ表面の酸
化膜をエッチングするのが好適である。
【０００９】さらに詳述すれば、本発明のウェーハ表面
に吸着したボロン濃度の測定方法は、シリコンウェーハ
表面の酸化膜を一旦除去しその後に当該ウェーハをウェ
ットプロセスで処理し、その表面に酸化膜を形成し、当
該ウェーハを評価対象環境雰囲気中に所望の時間曝露又
は放置しウェーハ表面に環境中のボロンを吸着させる。
そのウェーハとフッ酸を合成樹脂製バッグに封入後しば
らく放置した後、ウェーハ表面の酸化膜ごと溶解し、そ
の溶液を誘導結合プラズマ質量分析装置を用いてボロン
を分析することにより、ウェーハ単位面積当たりのボロ
ン濃度を定量分析する分析方法である。
に吸着したボロン濃度の測定方法は、シリコンウェーハ
表面の酸化膜を一旦除去しその後に当該ウェーハをウェ
ットプロセスで処理し、その表面に酸化膜を形成し、当
該ウェーハを評価対象環境雰囲気中に所望の時間曝露又
は放置しウェーハ表面に環境中のボロンを吸着させる。
そのウェーハとフッ酸を合成樹脂製バッグに封入後しば
らく放置した後、ウェーハ表面の酸化膜ごと溶解し、そ
の溶液を誘導結合プラズマ質量分析装置を用いてボロン
を分析することにより、ウェーハ単位面積当たりのボロ
ン濃度を定量分析する分析方法である。
【００１０】ボロンの定量分析を正確に行うため、分析
に使用するウェーハとしては、Ｎ型シリコンウェーハま
たは１０００Ωｃｍ以上のＰ型であることが好ましい。
また、環境雰囲気中のボロンはウェットプロセスで形成
された酸化膜へ効率よく吸着するので、これを利用し
て、異なる環境雰囲気中のボロンレベルを相対的に精度
よく評価する方法を提供することができる。
に使用するウェーハとしては、Ｎ型シリコンウェーハま
たは１０００Ωｃｍ以上のＰ型であることが好ましい。
また、環境雰囲気中のボロンはウェットプロセスで形成
された酸化膜へ効率よく吸着するので、これを利用し
て、異なる環境雰囲気中のボロンレベルを相対的に精度
よく評価する方法を提供することができる。
【００１１】
【作用】ウェーハ表面の酸化膜を一旦除去することで、
あらかじめウェーハ表面に付着していたボロンも同時に
除去される。ボロンはウェーハ表面状態がフッ酸洗浄後
のような水素終端よりも酸化膜で覆われていた方が吸着
されやすいため、再び表面に酸化膜を形成する。酸化膜
形成は、熱酸化プロセスではウェットプロセスに対して
温度が非常に高く、熱酸化プロセス中の汚染が懸念され
る。これに対し、ウェットプロセスは温度が低く、ボロ
ン汚染もコントロールしやすいという利点があげられ
る。以上のことから、本発明ではウェットプロセスによ
る酸化膜形成を行っている。
あらかじめウェーハ表面に付着していたボロンも同時に
除去される。ボロンはウェーハ表面状態がフッ酸洗浄後
のような水素終端よりも酸化膜で覆われていた方が吸着
されやすいため、再び表面に酸化膜を形成する。酸化膜
形成は、熱酸化プロセスではウェットプロセスに対して
温度が非常に高く、熱酸化プロセス中の汚染が懸念され
る。これに対し、ウェットプロセスは温度が低く、ボロ
ン汚染もコントロールしやすいという利点があげられ
る。以上のことから、本発明ではウェットプロセスによ
る酸化膜形成を行っている。
【００１２】尚、本発明のように、合成樹脂製の袋にウ
ェーハと薬液を封入し、シリコンウェーハ表面の酸化膜
をエッチングすれば、シリコンウェーハとフッ酸は接触
しており、かつフッ酸は粘性も低く毛細管現象によりフ
ッ酸はウェーハ両面に行き渡る。このことにより、ウェ
ーハ表面および裏面の酸化膜中に取り込まれたボロン
も、酸化膜ごと溶解させることで、薬液中に取り込むこ
とができる。
ェーハと薬液を封入し、シリコンウェーハ表面の酸化膜
をエッチングすれば、シリコンウェーハとフッ酸は接触
しており、かつフッ酸は粘性も低く毛細管現象によりフ
ッ酸はウェーハ両面に行き渡る。このことにより、ウェ
ーハ表面および裏面の酸化膜中に取り込まれたボロン
も、酸化膜ごと溶解させることで、薬液中に取り込むこ
とができる。
【００１３】また、環境雰囲気中のボロンはウェットプ
ロセスで形成された酸化膜表面に吸着されやすいことを
利用すれば、異なる雰囲気間の環境ボロン濃度を短時間
で正確に比較することができる。すなわち、評価対象と
なる複数の雰囲気のそれぞれに、酸化膜の形成されたウ
ェーハを一定時間曝露し、その表面に吸着したボロン濃
度を比較すれば、どの雰囲気が最もボロンレベルが高い
か容易に評価することができる。また、インピンジャー
法による環境ボロン濃度との相関を求めておけば、定量
分析も可能である。
ロセスで形成された酸化膜表面に吸着されやすいことを
利用すれば、異なる雰囲気間の環境ボロン濃度を短時間
で正確に比較することができる。すなわち、評価対象と
なる複数の雰囲気のそれぞれに、酸化膜の形成されたウ
ェーハを一定時間曝露し、その表面に吸着したボロン濃
度を比較すれば、どの雰囲気が最もボロンレベルが高い
か容易に評価することができる。また、インピンジャー
法による環境ボロン濃度との相関を求めておけば、定量
分析も可能である。
【００１４】もちろん、表面に酸化膜のないウェーハで
も測定は可能であるが、ボロンの吸着速度が遅いため、
短時間の曝露では雰囲気間の差異が明確に現れないた
め、長時間曝露する必要が生ずるという欠点がある。
も測定は可能であるが、ボロンの吸着速度が遅いため、
短時間の曝露では雰囲気間の差異が明確に現れないた
め、長時間曝露する必要が生ずるという欠点がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示される
もので本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形
が可能なことはいうまでもない。
図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示される
もので本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形
が可能なことはいうまでもない。
【００１６】図１は本発明のウェーハ表面に吸着したボ
ロン濃度の測定方法の工程順の一例を示すフローチャー
トである。まず、ボロン濃度測定に使用するシリコンウ
ェーハを準備する（ステップ１００）。このシリコンウ
ェーハとしては、Ｎ型シリコンウェーハ又は１０００Ω
ｃｍ以上のＰ型シリコンウェーハが好適に用いられる。
次に、このシリコンウェーハ表面の酸化膜を一旦除去す
るため、４９ｗｔ％のフッ酸原液を純水で希釈し、フッ
酸原液を５ｖｏｌ％程度含有する希釈フッ酸に５分間浸
す（ステップ１０２）。
ロン濃度の測定方法の工程順の一例を示すフローチャー
トである。まず、ボロン濃度測定に使用するシリコンウ
ェーハを準備する（ステップ１００）。このシリコンウ
ェーハとしては、Ｎ型シリコンウェーハ又は１０００Ω
ｃｍ以上のＰ型シリコンウェーハが好適に用いられる。
次に、このシリコンウェーハ表面の酸化膜を一旦除去す
るため、４９ｗｔ％のフッ酸原液を純水で希釈し、フッ
酸原液を５ｖｏｌ％程度含有する希釈フッ酸に５分間浸
す（ステップ１０２）。
【００１７】その後、酸化膜を除去したシリコンウェー
ハをウェットプロセスで処理し、その表面に酸化膜を形
成する（ステップ１０４）。ウェットプロセスとして
は、例えばＳＣ１+ＳＣ２処理（ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ
2Ｏ溶液による洗浄とＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ溶液による
洗浄とを組み合わせた処理）やオゾン水処理などが好適
に用いられる。ウェットプロセスによる酸化膜形成は温
度が低く、ボロン汚染もコントロールし易いという利点
がある。
ハをウェットプロセスで処理し、その表面に酸化膜を形
成する（ステップ１０４）。ウェットプロセスとして
は、例えばＳＣ１+ＳＣ２処理（ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ
2Ｏ溶液による洗浄とＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ溶液による
洗浄とを組み合わせた処理）やオゾン水処理などが好適
に用いられる。ウェットプロセスによる酸化膜形成は温
度が低く、ボロン汚染もコントロールし易いという利点
がある。
【００１８】次いで、評価対象環境雰囲気中に所定の時
間曝露しウェーハ表面に環境雰囲気中のボロンを吸着さ
せる（ステップ１０６）。続いて、図３に示したよう
に、ボロンを表面に吸着したシリコンウェーハＷを、エ
ッチング液、例えばフッ酸１２とともに合成樹脂製袋
（バッグ）１０に封入して、シリコンウェーハ１２の表
面の酸化膜とともにボロンをエッチング液１２中に溶解
させる（ステップ１０８）。なお、図３において、Ｈは
熱シール部である。
間曝露しウェーハ表面に環境雰囲気中のボロンを吸着さ
せる（ステップ１０６）。続いて、図３に示したよう
に、ボロンを表面に吸着したシリコンウェーハＷを、エ
ッチング液、例えばフッ酸１２とともに合成樹脂製袋
（バッグ）１０に封入して、シリコンウェーハ１２の表
面の酸化膜とともにボロンをエッチング液１２中に溶解
させる（ステップ１０８）。なお、図３において、Ｈは
熱シール部である。
【００１９】このエッチング液中のボロンを、例えば誘
導結合プラズマ質量分析装置によって分析測定する（ス
テップ１１０）。これにより、シリコンウェーハ単位面
積当りのボロン濃度を定量分析することができる（ステ
ップ１１２）。
導結合プラズマ質量分析装置によって分析測定する（ス
テップ１１０）。これにより、シリコンウェーハ単位面
積当りのボロン濃度を定量分析することができる（ステ
ップ１１２）。
【００２０】図２は本発明の環境雰囲気中のボロンレベ
ルの評価方法の工程順の一例を示すフローチャートであ
る。図２において、ウェーハ準備（ステップ１００）〜
エッチング液中のボロンの測定（ステップ１１０）まで
は図１と同様であるので再度の説明は省略する。
ルの評価方法の工程順の一例を示すフローチャートであ
る。図２において、ウェーハ準備（ステップ１００）〜
エッチング液中のボロンの測定（ステップ１１０）まで
は図１と同様であるので再度の説明は省略する。
【００２１】環境雰囲気中のボロンはウェットプロセス
でシリコンウェーハ表面に形成された酸化膜表面に吸着
され易いので、上記したエッチング液中のボロン濃度を
測定することにより、環境雰囲気中のボロンレベルの評
価を行うことができる（ステップ１１３）。
でシリコンウェーハ表面に形成された酸化膜表面に吸着
され易いので、上記したエッチング液中のボロン濃度を
測定することにより、環境雰囲気中のボロンレベルの評
価を行うことができる（ステップ１１３）。
【００２２】すなわち、評価対象となる複数の雰囲気の
それぞれに、酸化膜の形成されたシリコンウェーハを一
定時間曝露し、その表面に吸着したボロン濃度を比較す
れば、どの雰囲気が最もボロンレベルが高いか容易に評
価することができる。また、インビンジャー法による環
境ボロン濃度との相関を求めておけば定量分析も可能で
ある。
それぞれに、酸化膜の形成されたシリコンウェーハを一
定時間曝露し、その表面に吸着したボロン濃度を比較す
れば、どの雰囲気が最もボロンレベルが高いか容易に評
価することができる。また、インビンジャー法による環
境ボロン濃度との相関を求めておけば定量分析も可能で
ある。
【００２３】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもの
で限定的に解釈すべきでないことはいうまでもない。
に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもの
で限定的に解釈すべきでないことはいうまでもない。
【００２４】（実施例１、２及び比較例１）まず、ボロ
ン評価用ウェーハとして、直径６インチ、ｎ型８〜１２
Ωｃｍのシリコンウェーハを準備し、４９ｗｔ％フッ酸
原液を５ｖｏｌ％含有する希釈フッ酸に５分間浸し、シ
リコンウェーハ表面に予め付着している不純物を、ウェ
ーハ表面の自然酸化膜ごと除去する。続いて酸化膜形成
ウェットプロセスとしてＳＣ１+ＳＣ２処理（実施例
１）、及びオゾン水処理（実施例２）を行った。それぞ
れの処理条件を表１に示す。ウェーハ表面に付着したボ
ロンの抽出はポリプロピレン製の袋を使用する。
ン評価用ウェーハとして、直径６インチ、ｎ型８〜１２
Ωｃｍのシリコンウェーハを準備し、４９ｗｔ％フッ酸
原液を５ｖｏｌ％含有する希釈フッ酸に５分間浸し、シ
リコンウェーハ表面に予め付着している不純物を、ウェ
ーハ表面の自然酸化膜ごと除去する。続いて酸化膜形成
ウェットプロセスとしてＳＣ１+ＳＣ２処理（実施例
１）、及びオゾン水処理（実施例２）を行った。それぞ
れの処理条件を表１に示す。ウェーハ表面に付着したボ
ロンの抽出はポリプロピレン製の袋を使用する。
【００２５】
【表１】
【００２６】シリコンウェーハの大きさに応じてポリプ
ロピレン製の袋を製作し、袋の内面を超純水で充分洗浄
した後、フッ酸（３８wt％）、硝酸（６８wt％）、超純
水を体積比率１：１：５０の割合で１００ｍＬ作成し、
袋に入れ、袋の中の空気を抜くようにしてヒートシーラ
ーで封入する。この状態で２０分間放置の後、袋を開封
し、薬液を廃棄する。袋はもう一度超純水で充分洗浄す
る。
ロピレン製の袋を製作し、袋の内面を超純水で充分洗浄
した後、フッ酸（３８wt％）、硝酸（６８wt％）、超純
水を体積比率１：１：５０の割合で１００ｍＬ作成し、
袋に入れ、袋の中の空気を抜くようにしてヒートシーラ
ーで封入する。この状態で２０分間放置の後、袋を開封
し、薬液を廃棄する。袋はもう一度超純水で充分洗浄す
る。
【００２７】洗浄が終了した袋に評価用ウェーハとフッ
酸１０ｍＬを入れ、洗浄時と同様ウェーハ全面にフッ酸
が行き渡るように空気を抜いた後ヒートシーラーで封入
する（図３の状態）。この状態でシリコンウェーハの入
った袋を寝かせ、室温で３０分間放置し、シリコンウェ
ーハ上の酸化膜を溶解させる。そして袋を開封してフッ
酸を取り出し、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）製のボトル
に回収した。これらの操作はボロン汚染のないクリーン
ルーム内で行った。また、ボロンの分析は誘導結合プラ
ズマ質量分析装置(Micromass社製 Plasma Trace 2)を用
い、質量数１１のボロンについて分析を行った。
酸１０ｍＬを入れ、洗浄時と同様ウェーハ全面にフッ酸
が行き渡るように空気を抜いた後ヒートシーラーで封入
する（図３の状態）。この状態でシリコンウェーハの入
った袋を寝かせ、室温で３０分間放置し、シリコンウェ
ーハ上の酸化膜を溶解させる。そして袋を開封してフッ
酸を取り出し、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）製のボトル
に回収した。これらの操作はボロン汚染のないクリーン
ルーム内で行った。また、ボロンの分析は誘導結合プラ
ズマ質量分析装置(Micromass社製 Plasma Trace 2)を用
い、質量数１１のボロンについて分析を行った。
【００２８】酸化膜形成ウェットプロセスとの比較のた
め、希釈フッ酸仕上げウェーハ（比較例１）も共に評価
用クリーンルーム中に曝露したとき、曝露時間とウェー
ハ表面に吸着するボロン濃度の関係を図４（実施例
１）、図５（実施例２）及び図６（比較例１）に示す。
なお、評価用クリーンルーム中のボロン濃度はインピン
ジャー法による測定では約４０ｎｇ／ｍ3である。
め、希釈フッ酸仕上げウェーハ（比較例１）も共に評価
用クリーンルーム中に曝露したとき、曝露時間とウェー
ハ表面に吸着するボロン濃度の関係を図４（実施例
１）、図５（実施例２）及び図６（比較例１）に示す。
なお、評価用クリーンルーム中のボロン濃度はインピン
ジャー法による測定では約４０ｎｇ／ｍ3である。
【００２９】図４〜図６の結果から、ウェットプロセス
による酸化膜形成を行ったもの（実施例１及び２）はフ
ッ酸仕上げのもの（比較例１）よりウェーハ表面に吸着
するボロン濃度が短時間で増加していることがわかる。
また、今回の結果では約８時間でウェーハ表面濃度で約
１０12ａｔｏｍｓ／ｃｍ2となり、以後ボロンの増加は
ほとんど見られなくなった。尚、フッ酸仕上げのもの
（比較例１）は１００時間経過後でもウェーハ表面ボロ
ン濃度は増加過程にあることが伺え、同じ環境に曝露し
てもボロン吸着速度には大きな差があることがわかる。
による酸化膜形成を行ったもの（実施例１及び２）はフ
ッ酸仕上げのもの（比較例１）よりウェーハ表面に吸着
するボロン濃度が短時間で増加していることがわかる。
また、今回の結果では約８時間でウェーハ表面濃度で約
１０12ａｔｏｍｓ／ｃｍ2となり、以後ボロンの増加は
ほとんど見られなくなった。尚、フッ酸仕上げのもの
（比較例１）は１００時間経過後でもウェーハ表面ボロ
ン濃度は増加過程にあることが伺え、同じ環境に曝露し
てもボロン吸着速度には大きな差があることがわかる。
【００３０】以上のことから、環境ボロン濃度をクリー
ンルーム間やクリーンベンチ間で比較するためには、ウ
ェットプロセスによる酸化膜形成を行ったウェーハを使
用することにより、短時間の曝露で雰囲気間のボロン濃
度の差異を明確に評価することが可能となり、より効率
的な評価が可能となる。
ンルーム間やクリーンベンチ間で比較するためには、ウ
ェットプロセスによる酸化膜形成を行ったウェーハを使
用することにより、短時間の曝露で雰囲気間のボロン濃
度の差異を明確に評価することが可能となり、より効率
的な評価が可能となる。
【００３１】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明のウェーハ表
面に吸着したボロン濃度の測定方法によれば、ウェーハ
表面に吸着した環境雰囲気中のボロンを短時間で簡便に
分析することができ、また本発明の環境雰囲気中のボロ
ンレベルの評価方法によれば、環境雰囲気中のボロンレ
ベルを容易に評価することができる。
面に吸着したボロン濃度の測定方法によれば、ウェーハ
表面に吸着した環境雰囲気中のボロンを短時間で簡便に
分析することができ、また本発明の環境雰囲気中のボロ
ンレベルの評価方法によれば、環境雰囲気中のボロンレ
ベルを容易に評価することができる。
【図１】 本発明のウェーハ表面に吸着したボロン濃度
の測定方法の工程順の一例を示すフローチャートであ
る。
の測定方法の工程順の一例を示すフローチャートであ
る。
【図２】 本発明の環境雰囲気中のボロンレベルの評価
方法の工程順の一例を示すフローチャートである。
方法の工程順の一例を示すフローチャートである。
【図３】 本発明のエッチング工程中で用いられる合成
樹脂製袋の一例を示す平面説明図である。
樹脂製袋の一例を示す平面説明図である。
【図４】 実施例１におけるウェーハの曝露時間とウェ
ーハ表面ボロン濃度との関係を示すグラフである。
ーハ表面ボロン濃度との関係を示すグラフである。
【図５】 実施例２におけるウェーハの曝露時間とウェ
ーハ表面ボロン濃度との関係を示すグラフである。
ーハ表面ボロン濃度との関係を示すグラフである。
【図６】 比較例１におけるウェーハの曝露時間とウェ
ーハ表面ボロン濃度との関係を示すグラフである。
ーハ表面ボロン濃度との関係を示すグラフである。
１０：合成樹脂製の袋、１２：フッ酸、Ｈ：熱シール
部、Ｗ：シリコンウェーハ。
部、Ｗ：シリコンウェーハ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G052 AA03 AC13 AC28 AC30 AD04
AD35 AD46 DA05 DA14 EB11
EC12 EC14 FC06 FC11 FD06
FD09 GA28 HB07 JA07 JA09
JA11 JA13 JA16 JA27
4M106 AA01 BA12 CA29 DH11 DH55
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体シリコンウェーハが直接曝露され
る環境雰囲気から当該シリコンウェーハ表面に吸着した
ボロン濃度を測定する方法であって、当該シリコンウェ
ーハ表面の酸化膜を一旦除去した後にウェットプロセス
で当該シリコンウェーハ表面に酸化膜を形成し、当該シ
リコンウェーハを評価対象の環境雰囲気に所定の時間曝
露し、当該シリコンウェーハ表面の酸化膜をエッチング
し、エッチング液中のボロンを測定することを特徴とす
るウェーハ表面に吸着したボロン濃度の測定方法。 - 【請求項２】 合成樹脂製の袋に前記シリコンウェーハ
と薬液を封入し、当該シリコンウェーハ表面の酸化膜を
エッチングすることを特徴とする請求項１記載のウェー
ハ表面に吸着したボロン濃度の測定方法。 - 【請求項３】 半導体シリコンウェーハが直接曝露され
る環境雰囲気中のボロンレベルを評価する方法であっ
て、当該シリコンウェーハ表面の酸化膜を一旦除去した
後にウェットプロセスで当該シリコンウェーハ表面に酸
化膜を形成し、当該シリコンウェーハを評価対象の環境
雰囲気に所定の時間曝露し、当該シリコンウェーハ表面
の酸化膜をエッチングし、エッチング液中のボロンを測
定することを特徴とする環境雰囲気中のボロンレベルの
評価方法。 - 【請求項４】 合成樹脂製の袋に前記ウェーハと薬液を
封入し、当該シリコンウェーハ表面の酸化膜をエッチン
グすることを特徴とする請求項３記載の環境雰囲気中の
ボロンレベルの評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001220575A JP4761179B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | ウェーハ表面に吸着したボロン濃度の測定方法及び環境雰囲気中のボロンレベルの評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001220575A JP4761179B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | ウェーハ表面に吸着したボロン濃度の測定方法及び環境雰囲気中のボロンレベルの評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003037142A true JP2003037142A (ja) | 2003-02-07 |
| JP4761179B2 JP4761179B2 (ja) | 2011-08-31 |
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| JP2001220575A Expired - Fee Related JP4761179B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | ウェーハ表面に吸着したボロン濃度の測定方法及び環境雰囲気中のボロンレベルの評価方法 |
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| JP (1) | JP4761179B2 (ja) |
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-
2001
- 2001-07-19 JP JP2001220575A patent/JP4761179B2/ja not_active Expired - Fee Related
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