JP2003086648A - Soiウエハのエッチング量の評価方法 - Google Patents

Soiウエハのエッチング量の評価方法

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JP2003086648A JP2001273226A JP2001273226A JP2003086648A JP 2003086648 A JP2003086648 A JP 2003086648A JP 2001273226 A JP2001273226 A JP 2001273226A JP 2001273226 A JP2001273226 A JP 2001273226A JP 2003086648 A JP2003086648 A JP 2003086648A
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wafer
etching amount
soi wafer
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soi
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Shinobu Koname
忍 木滑
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Coorstek KK
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Toshiba Ceramics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 SOIウエハを製造する際、洗浄等によるシ
リコン単結晶層のエッチング量を正確かつ安価に評価す
ることができるSOIウエハのエッチング量の評価方法
を提供する。 【解決手段】 SOIウエハの絶縁層上に形成されたシ
リコン単結晶層のエッチング量が、SOIウエハの絶縁
層上に形成されたシリコン単結晶層のエッチング量が、
基板上にポリシリコン層を形成させたモニタウエハのエ
ッチング量との相関関係を用いて評価されることを特徴
とするSOIウエハのエッチング量の評価方法を用い
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、SOI(シリコン
・オン・インシュレーター)ウエハのエッチング量の評
価方法に関し、より詳細には、シリコン酸化物等の絶縁
層上にシリコン単結晶薄膜層を形成したSOIウエハの
製造の際のウェット洗浄等による前記シリコン単結晶層
のエッチング量の評価方法に関する。
【0002】
【従来の技術】シリコン系半導体デバイス、集積回路技
術において、SOI構造、すなわち、絶縁層上のシリコ
ン単結晶層を利用した半導体デバイスは、寄生容量の低
減を図ることができ、耐放射線性にも優れ、素子分離が
容易であること等、多くの優れた特性を有している。こ
のため、トランジスタの高速化、低電圧化、低消費電力
化、高集積化およびウェル工程の省略を始めとする工程
の簡略化を含めたトータルコストの削減をもたらす技術
として、近年注目を集めている。
【0003】上記SOI構造を有するウエハの製造方法
としては、シリコン基板に酸素イオンを注入し、熱処理
して、該シリコン基板内部にSiO2 等の絶縁層を形成
する、いわゆるSIMOX法や、酸化膜を介してシリコ
ン基板同士を貼り合わせる貼り合わせ法が一般的であ
る。また、比較的容易に面内厚さが均一なシリコン単結
晶薄膜層を形成することができる方法として、キャノン
株式会社により開発された“ELTRAN”と通称され
る、貼り合わせエッチバック法が知られている。
【0004】この貼り合わせエッチバック法は、まず、
一方のシリコン基板(シードウエハ)表面に、陽極化成
により多孔質シリコン層を形成し、その表面にシリコン
単結晶層をエピタキシャル成長させた後、その表面を熱
酸化処理して、絶縁層を形成する。そして、もう一方の
基板(ハンドルウエハ)と貼り合わせ熱処理する。そし
て、ウォータージェットにより、多孔質シリコン層でシ
ードウエハとSOI層を有するハンドルウエハとに分離
し、高選択性エッチングにより、SOI層上に残存する
多孔質シリコン層を除去し、さらに、水素アニール処理
により、SOI層を平坦化するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体デバ
イスの素子形成においては、素子性能の保持等の観点か
ら、前記シリコン単結晶層の膜厚をできるだけ面内で均
一に保つことが要求される。このため、上記貼り合わせ
エッチバック法の水素アニール処理前には、一般に、ウ
エハを洗浄するが、形成されたSOI層の膜厚の均一性
を保つためには、該洗浄による表面Si層のエッチング
量を正確に把握することが重要となる。従来は、上記エ
ッチング量を評価するためには、実際に製品とすべきS
OIウエハをモニタサンプルとして、エッチング量を確
認し、これに基づいて、洗浄条件の設定や調整を行って
いた。
【0006】しかしながら、SOIウエハは、通常のプ
ライムウエハと比較して高価であるため、例えば、ウェ
ット洗浄の場合には、洗浄液を交換する度に、または、
洗浄液成分の確認や調整等の度に、エッチング量を評価
するためのサンプルウエハとしてSOIウエハを消費す
ることは、SOIウエハの製造コストアップの一因とな
っていた。
【0007】したがって、製造するSOIウエハを無駄
に消費することなく、SOIウエハのエッチング量を正
確かつ安価に評価することができる代替方法が求められ
ていた。
【0008】本発明は、上記技術的課題を解決するため
になされたものであり、SOIウエハを製造する際、洗
浄等によるシリコン単結晶層のエッチング量を正確かつ
安価に評価することができるSOIウエハのエッチング
量の評価方法を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るSOIウエ
ハのエッチング量の評価方法は、SOIウエハの絶縁層
上に形成されたシリコン単結晶層のエッチング量が、基
板上にポリシリコン層を形成させたモニタウエハのエッ
チング量との相関関係を用いて評価されることを特徴と
する。本発明に係る方法によれば、ウェット洗浄等によ
るSOIシリコン表層のエッチング量をnm単位の精度
で正確に評価することができる。しかも、SOIウエハ
に代えて、基板上の単結晶シリコン層をポリシリコン層
に置き換えたウエハを用いることにより、SOIウエハ
を無駄に消費することなく、シリコン単結晶層のエッチ
ング量の評価を行うことができる。
【0010】前記エッチング量は、ウェット洗浄におい
て評価されることが好ましい。ウェット洗浄の場合に、
特に、SOIウエハの無駄な消費を低減させる効果が大
きく、SOIウエハの製造コストの低減を図ることがで
きる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、より詳細
に説明する。本発明に係るSOIウエハのエッチング量
の評価方法は、SOIウエハの絶縁層上に形成されたシ
リコン単結晶層のエッチング量を評価する際、基板上
に、シリコン単結晶層に代えて、ポリシリコン層を形成
させたモニタウエハを用いて、そのモニタウエハのエッ
チング量との相関関係を用いて評価することを特徴とす
るものである。本発明に係る方法によれば、ウェット洗
浄等によるSOIシリコン表層のエッチング量をnm単
位の精度で正確に評価することができる。しかも、従来
は、SOIウエハ自体がモニタウエハとして使用されて
いたが、それに代えて、SOIウエハではないモニタウ
エハを用いることにより、SOIウエハを無駄に消費す
ることなく、シリコン単結晶層のエッチング量の評価を
行うことができる。
【0012】SOIウエハの製造の際、ウエハへのパタ
ーン形成時における性能保持等の観点から、表層のシリ
コン単結晶の膜厚を面内において均一に保つ必要があ
り、該シリコン単結晶層の洗浄等によるエッチング量
は、nm単位で厳密に制御されることが必要である。本
発明に係る方法は、上記のような厳密なエッチング量の
制御が求められる場合のエッチング量の評価に好適であ
る。従来法と同様の精度でエッチング量を評価すること
ができ、しかも、従来よりも安価なモニタウエハを使用
することにより、SOIウエハの製造コストの低減を図
ることができる。なお、本発明に係る方法は、上述した
SIMOX法、貼り合わせ法、貼り合わせエッチバック
法等のいずれの方法により製造されたSOIウエハにも
適用することができる。
【0013】本発明において用いられるモニタウエハ
は、シリコン基板上に、例えば、気相薄膜成長法等によ
り、ポリシリコン膜を、少なくとも前記SOIウエハの
単結晶シリコン層の厚さ以上の厚さに形成させたもので
ある。前記SOIウエハの絶縁層は、基板の基部材質が
シリコンである場合は、通常、その酸化により形成され
たSiO2 等のシリコン酸化膜層であるが、堆積Si 3
4 膜やシリコン酸化物とSi34 の多層膜の場合も
ある。
【0014】前記モニタウエハにおいてシリコン基板上
に形成されるポリシリコン膜は、前記SOIウエハにお
けるシリコン単結晶膜と同程度の面内における均質性を
有していることが必要であることから、通常、CVD装
置等を用いて、気相薄膜成長法により堆積形成される
が、特に、減圧CVD装置(LPCVD装置)を用い
て、形成されることが好ましい。このようなポリシリコ
ン膜が表層に形成されたモニタウエハは、SOIウエハ
と比較して、容易かつ安価に製造することができる。
【0015】前記モニタウエハのポリシリコンのエッチ
ング量と、SOIウエハ表層のシリコン単結晶層のエッ
チング量との間には、一定の相関が認められる。例え
ば、ウェット洗浄におけるSC−1薬液等の洗浄液を用
いた場合のモニタウエハ表層のポリシリコンの単位時間
当たりのエッチング厚さが、SOIウエハ表層の単結晶
シリコン層の単位時間当たりのエッチング厚さとは一定
の相関関係にある。すなわち、モニタウエハのエッチン
グ量(厚さ)を評価することにより、同条件下における
SOIウエハのエッチング量(厚さ)を正確に求めるこ
とができる。したがって、まず、SOIウエハのウェッ
ト洗浄において使用する洗浄液と同一組成の薬液を用い
て、実際の洗浄工程と同様の条件下で、モニタウエハ表
層のポリシリコン層と、SOIウエハ表層の単結晶シリ
コン層とのエッチング量を同時に測定する。この測定
を、洗浄時間、温度等を変化させた各種条件下で行い、
両者のエッチング量の相関図を作成すること等によっ
て、予め、両者のエッチング速度比を求めておく。そし
て、このエッチング量の評価結果に基づいて、所定のエ
ッチング量が達成される洗浄条件を決定する。
【0016】本発明に係る方法は、種々のエッチング工
程において適用することができるが、洗浄液を用いるウ
ェット洗浄の場合のエッチング量の評価に、特に好適で
ある。ウェット洗浄においては、洗浄液交換、液組成の
確認、調整等の操作は、頻繁に行う必要があるが、従
来、SOIウエハを上記操作の度に、モニタウエハとし
て消費していた場合に比べて、上記モニタウエハを用い
てエッチング量の評価を行うことにより、SOIウエハ
の製造コストの低減を図ることができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的
に説明するが、本発明は下記の実施例により制限される
ものではない。絶縁層としてSiO2 層(厚さ100n
m)を備えたシリコン基板の該絶縁層上に、厚さ130
nmの単結晶シリコン層を形成した、貼り合わせエッチ
バック法により製造したSOIウエハ(ELTRAN
(キャノン株式会社製))と、シリコン基板上に厚さ4
00nmのポリシリコン膜をLPCVD装置により堆積
成長させたモニタウエハをそれぞれ用意した。そして、
図1に示す洗浄装置1のフッ素樹脂加工されたキャリア
2、3内の3箇所の所定位置(装置手前F、装置中央
M、装置奥B)に上記モニタウエハ4およびSOIウエ
ハ(ELTRAN)5を隣り合わせに各1枚ずつセット
し、SC−1薬液(NH4 OH:H22 :H2 O=
1:2:13(vol %))6を用いて、70℃で、薬液
混合直後、60分後、150分後のエッチング量の評価
を行った。なお、装置手前Fのキャリア2内には、表面
(研磨面)を装置手前Fに向けてウエハをセットし、一
方、装置奥Bのキャリア3内には、表面(研磨面)を装
置奥Bに向けてウエハをセットした。
【0018】これらのモニタウエハのエッチング量の評
価結果を、ウエハ表面の5点(中心部、上端部、下端
部、左端部、右端部)について、洗浄装置内のウエハセ
ット位置(手前、中央、奥)ごとに、図2(a)、
(b)、(c)に示す。図2に示したように、モニタウ
エハのポリシリコン膜は、同一バッチ処理でのウエハセ
ット位置によるエッチング量のばらつきは小さく、面内
における均一性が高いことが認められた。
【0019】また、図3(a)、(b)、(c)に、洗
浄装置内のウエハセット位置(手前、中央、奥)別に、
薬液混合後の経過時間に伴うモニタウエハのポリシリコ
ン膜およびシリコン単結晶層の各エッチング量を示す。
図3に示したように、モニタウエハのポリシリコン膜の
方がSOIウエハのシリコン単結晶層よりも、エッチン
グレートが高いものの、エッチング量は、両ウエハと
も、薬液混合後の経過時間に伴って徐々に減少し、同じ
傾向を示すことが認められた。
【0020】この結果に基づいて、図4に、両ウエハの
エッチング量の相関を線図として示す。図4に示したよ
うに、両ウエハのエッチング量には強い相関が認めら
れ、両者のエッチングレートは、測定範囲内(薬液混合
直後〜160分経過後)においてほぼ一定であることが
認められた。したがって、モニタウエハのポリシリコン
膜のエッチング量を評価することによって、SOIウエ
ハのシリコン単結晶層のエッチング量をnm単位の精度
で容易かつ正確に管理することができる。
【0021】
【発明の効果】以上のとおり、本発明に係るSOIウエ
ハのエッチング量の評価方法によれば、SOIウエハの
シリコン単結晶層のエッチング量をnm単位の高精度で
容易かつ正確に評価することができる。また、本発明
は、従来法のように、高価なSOIウエハをモニタウエ
ハとして消費する必要がないため、SOIウエハの製造
コストの低減を図ることに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例における洗浄装置の概略側面図である。
【図2】実施例におけるモニタウエハのエッチング量を
示す線図であり、(a)は薬液混合直後、(b)は60
分後、(c)は150分後のものについて示したもので
ある。
【図3】実施例におけるモニタウエハおよびSOIウエ
ハのエッチング量の経時変化を示す線図であり、(a)
はウエハセット位置が装置手前、(b)はウエハセット
位置が装置中央、(a)はウエハセット位置が装置奥の
ものについて示したものである。
【図4】実施例におけるモニタウエハのポリシリコン膜
とSOIウエハのシリコン単結晶層とのエッチング量の
相関を示した線図である。
【符号の説明】
1 洗浄装置 2、3 キャリア 4 モニタウエハ 5 SOIウエハ(ELTRAN) 6 SC−1薬液 F 装置手前 M 装置中央 B 装置奥

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 SOIウエハの絶縁層上に形成されたシ
    リコン単結晶層のエッチング量が、基板上にポリシリコ
    ン層を形成させたモニタウエハのエッチング量との相関
    関係を用いて評価されることを特徴とするSOIウエハ
    のエッチング量の評価方法。
  2. 【請求項2】 前記エッチング量は、ウェット洗浄にお
    いて評価されることを特徴とする請求項1記載のSOI
    ウエハのエッチング量の評価方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005027214A1 (ja) * 2003-09-10 2005-03-24 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. 積層基板の洗浄方法及び基板の貼り合わせ方法並びに貼り合せウェーハの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005027214A1 (ja) * 2003-09-10 2005-03-24 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. 積層基板の洗浄方法及び基板の貼り合わせ方法並びに貼り合せウェーハの製造方法
US7608548B2 (en) 2003-09-10 2009-10-27 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method for cleaning a multilayer substrate and method for bonding substrates and method for producing a bonded wafer
KR101142138B1 (ko) * 2003-09-10 2012-05-10 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 적층기판의 세척방법, 기판의 접합방법 및 접합 웨이퍼의제조방법

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