JP2005327798A - Silicon support for heat treatment and its production process - Google Patents

Silicon support for heat treatment and its production process Download PDF

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幸雄 永畑
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隆 渡辺
Toshimi Sasaki
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光太 下村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silicon support for heat treatment in which outward diffusion of metallic impurities and adhesion during heat treatment can be prevented. <P>SOLUTION: A silicon block is cut into a supporting plate and then the supporting plate is flattened by lapping (#1200). It is then immersed into NaOH solution of 48% concentration at 80°C for 1 min and subjected to alkali etching. Subsequently, it is cleaned with pure water and immersed into mixture liquid of hydrofluoric acid and nitric acid (hydrofluoric acid: nitric acid: pure ware=1:6:9) for 1 min and subjected to acid etching. Thereafter, it is cleaned with pure water and subjected to SC-1 cleaning. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、シリコンウェーハの熱処理時に用いられる支持部材及びその製造方法に関し、特に、シリコンウェーハを枚葉で支持するシリコン製熱処理用支持部材及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a support member used at the time of heat treatment of a silicon wafer and a method for manufacturing the same, and more particularly to a support member for silicon heat treatment that supports a silicon wafer with a single wafer and a method for manufacturing the same.

シリコンウェーハ(以下、ウェーハと称する)には、半導体素子形成における様々な用途に応じて、拡散、酸化、ドナーキラー等の熱処理が施されている。   A silicon wafer (hereinafter referred to as a wafer) is subjected to heat treatment such as diffusion, oxidation, and donor killer according to various uses in forming a semiconductor element.

ウェーハを熱処理する際に使用される支持部材としては、垂直平行に配置させた支柱にウェーハを支持する溝が形成された縦型ボートが用いられている。近年、ウェーハの径大化に伴い、ウェーハを全面で支持するプレート状あるいは外周部全周で支持するリング状の支持部材も使用されている。それら支持部材の材質としては、炭化珪素、石英又はシリコン等が用いられている。これらの材質のうち、炭化珪素は耐熱性が良好な材質であるが、支持部材への加工が難しく、高コストとなる。また、石英部材は耐熱性がさほど良くなく、約1100℃以上では変形しやすいので、高温下での熱処理には適していない。   As a support member used when heat-treating a wafer, a vertical boat is used in which a groove for supporting a wafer is formed on a support column arranged in parallel. In recent years, as the diameter of a wafer increases, a plate-shaped support member that supports the wafer over the entire surface or a ring-shaped support member that supports the entire outer periphery is also used. Silicon carbide, quartz, silicon, or the like is used as the material for these support members. Of these materials, silicon carbide is a material having good heat resistance, but it is difficult to process the support member, resulting in high costs. In addition, the quartz member is not very good in heat resistance and is easily deformed at about 1100 ° C. or higher, so that it is not suitable for heat treatment at a high temperature.

そこで、最近では、耐熱性が比較的高く、加工が容易なシリコン製の支持部材が好適に用いられている。   Therefore, recently, a silicon support member that is relatively high in heat resistance and easy to process is preferably used.

しかしながら、シリコン製の支持部材は、熱処理時にシリコン内の不純物を逆に外方拡散させてしまう性質がある。また、熱処理を行うウェーハと材質が同じであるため、ウェーハと支持部材が接着し、スリップが発生しやすい。さらに、支持部材が熱変形し、ウェーハの自重応力が変形部に集中し、結果、その部位にスリップが発生してしまうという問題点も有している。   However, the support member made of silicon has a property of conversely diffusing impurities in the silicon outward during heat treatment. Moreover, since the material is the same as that of the wafer to be heat-treated, the wafer and the support member are bonded to each other, and slip is likely to occur. Further, the support member is thermally deformed, and the wafer's own weight stress is concentrated on the deformed portion. As a result, there is a problem in that slip occurs at that portion.

そこで、例えばウェーハ支持体の表面の粗さをRaで0.05μm以上、Rmaxで50μm以下とすることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このような支持板の表面を表面形状測定器で評価すると、図4のようになっている。すなわち、図4(a)で示される支持板の表面形状は、図4(b)の模式的な説明図で示されるように、なだらかなうねりが形成されている。   Thus, for example, it has been proposed that the surface roughness of the wafer support be 0.05 μm or more in Ra and 50 μm or less in Rmax (see, for example, Patent Document 1). When the surface of such a support plate is evaluated by a surface shape measuring instrument, it is as shown in FIG. That is, the surface shape of the support plate shown in FIG. 4 (a) is formed with gentle undulations as shown in the schematic explanatory view of FIG. 4 (b).

また、機械加工による汚染を除去するために所定量の酸性エッチングを施した後、アルカリエッチングにより0.3μm〜100μm(RMS)の表面粗さとすることで、酸性エッチング時に滑らかになりすぎた面を粗くしてウェーハとの接着を防止できることも提案されている(例えば、特許文献2参照。)。更に、所定の窒素濃度及び酸素濃度で、チョクラルスキー法により育成されたシリコン単結晶を素材とした支持部材を、例えば600〜1000℃で10分〜24時間熱処理することにより、ウェーハへの不純物金属汚染の転写を抑制することが提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
特開平10−321543号公報 特開2004−63617号公報 特開2003−86525号公報
In addition, after performing a predetermined amount of acidic etching to remove contamination due to machining, the surface roughness of 0.3 μm to 100 μm (RMS) is obtained by alkaline etching, so that the surface that has become too smooth during acidic etching can be obtained. It has also been proposed that the adhesion to the wafer can be prevented by roughening (for example, see Patent Document 2). Furthermore, a support member made of a silicon single crystal grown by the Czochralski method at a predetermined nitrogen concentration and oxygen concentration is heat-treated at, for example, 600 to 1000 ° C. for 10 minutes to 24 hours, thereby causing impurities to the wafer. It has been proposed to suppress the transfer of metal contamination (see, for example, Patent Document 3).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-321543 JP 2004-63617 A JP 2003-86525 A

しかしながら、特許文献1記載の発明は、スリップ低減に関する効果があるものの、支持体からの汚染低減防止に関する記載はなく、示唆もされていない。また、特許文献2に記載の発明もウェーハと接触する部分の表面がアルカリエッチング後の処理面であるためスリップ発生を完全には抑制することができず、また、酸エッチング処理により、機械加工にて生じた破砕層も除去されてしまうため、不純物のゲッタリング効果が少なく、熱処理治具からウェーハへの外方拡散を抑制することができない。さらに、特許文献3に記載されている熱処理用治具においても、ゲッタリング効果を有する内部欠陥(Bulk Micro-Defect、以下BMDという。) が形成された熱処理用治具が提供できるが、このようなBMDは非常にミクロなレベルでのIG(Intrinsic Gettering)効果を持っているだけに過ぎず、破砕層の有するゲッタリング力には到底及ばない。さらに熱処理時における熱処理用治具表面とウェーハとの接着面に関する記載はなく、示唆もされていない。   However, although the invention described in Patent Document 1 is effective in reducing slip, there is no description or suggestion regarding prevention of reduction of contamination from the support. In addition, the invention described in Patent Document 2 cannot completely suppress the occurrence of slip because the surface of the portion in contact with the wafer is a processed surface after alkaline etching, and it can be machined by acid etching. Since the crushed layer generated in this way is also removed, the impurity gettering effect is small, and the outward diffusion from the heat treatment jig to the wafer cannot be suppressed. Further, the heat treatment jig described in Patent Document 3 can provide a heat treatment jig in which an internal defect (Bulk Micro-Defect, hereinafter referred to as BMD) having a gettering effect is formed. BMD only has an IG (Intrinsic Gettering) effect at a very micro level, and does not reach the gettering force of the fractured layer. Further, there is no description or suggestion regarding the bonding surface between the heat treatment jig surface and the wafer during heat treatment.

そこで、本発明は、熱処理の際に、ウェーハへの金属汚染も低減することができ、かつ、スリップを抑制することができるシリコン製熱処理用支持部材及びその製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a silicon heat-treating support member and a method for producing the same that can reduce metal contamination of the wafer during heat treatment and can suppress slippage. .

本発明の一態様によれば、シリコンウェーハを載置して熱処理を行うためのシリコン製熱処理用支持部材であって、シリコンウェーハを載置する表面に頂部が略球面状を呈した凸部が複数形成されており、かつ、その表層部には破砕層が形成されていることを特徴とするシリコン製熱処理用支持部材が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided a support member for heat treatment made of silicon for placing a silicon wafer and performing a heat treatment, wherein the convex portion having a substantially spherical top portion on the surface on which the silicon wafer is placed. A support member for heat treatment made of silicon is provided in which a plurality of layers are formed and a crushed layer is formed on the surface layer portion thereof.

また、本発明の別の一態様によれば、所望の大きさのシリコンブロックを、シリコンウェーハを載置するために所望の支持部材の形状に加工する工程と、前記支持部材をアルカリエッチングする工程と、前記アルカリエッチングされた支持部材を酸エッチングする工程と、を備えていることを特徴とするシリコン製熱処理用支持部材の製造方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, a step of processing a silicon block having a desired size into a shape of a desired support member for mounting a silicon wafer, and a step of alkali etching the support member And a step of acid etching the alkali-etched support member. A method for producing a silicon heat-treating support member is provided.

本発明によれば、支持部材からの金属不純物の外方拡散を防止し、かつ、熱処理時における接着を防止することができるシリコン製熱処理用支持部材及びその製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the support member for silicon heat processing which can prevent the outward diffusion of the metal impurity from a support member, and can prevent the adhesion | attachment at the time of heat processing, and its manufacturing method are provided.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1の実施の形態)まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。本実施の形態は、本発明を適用した熱処理用支持部材である。   (First Embodiment) First, the first embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a heat treatment support member to which the present invention is applied.

図1(a)に示すものは、熱処理用支持部材のうち、ウェーハを枚葉で支持するプレート状の支持板1である。また、図1(b)は、支持体1の表面形状を模式的に示す説明図である。支持板1の表面は、周知の表面形状測定器にて測定することができる。   What is shown in FIG. 1A is a plate-like support plate 1 that supports a wafer in a single wafer among the heat treatment support members. FIG. 1B is an explanatory diagram schematically showing the surface shape of the support 1. The surface of the support plate 1 can be measured with a known surface shape measuring instrument.

図1(b)に示すように、支持板1の表面には、頂部が略球面状を呈した複数の凸部2が形成されている。凸部2と凸部2の間は、凹部3となっている。支持板1の表面粗さは、例えば、表面形状測定器(測定範囲:5mm、測定速度0.1mm/sec)にて評価したとき、Rmsで0.25μm〜0.45μmであるのが望ましい。   As shown in FIG. 1 (b), a plurality of convex portions 2 whose top portions are substantially spherical are formed on the surface of the support plate 1. A concave portion 3 is formed between the convex portion 2 and the convex portion 2. For example, the surface roughness of the support plate 1 is preferably 0.25 μm to 0.45 μm in Rms when evaluated by a surface shape measuring instrument (measurement range: 5 mm, measurement speed 0.1 mm / sec).

更に、支持板1の表面の表層部には、破砕層4が形成されている。破砕層4は、支持板1自身からの金属不純物の外方拡散を抑制するとともに、熱処理炉内の浮遊する金属不純物をゲッタリングする効果も奏させるものである。また、破砕層4は、熱処理時において支持板1に発生する熱応力による変形をも抑制することができるため、支持板1の変形によるウェーハ自重応力の集中を防止することが可能となる。   Furthermore, a crushing layer 4 is formed on the surface layer portion of the surface of the support plate 1. The crushing layer 4 suppresses outward diffusion of metal impurities from the support plate 1 itself, and also has an effect of gettering metal impurities floating in the heat treatment furnace. Further, since the crushing layer 4 can also suppress deformation due to thermal stress generated in the support plate 1 during heat treatment, it is possible to prevent concentration of the wafer's own weight stress due to deformation of the support plate 1.

破砕層4の深さは、例えば0.2〜2.0μmの範囲内であることが望ましい。破砕層4の深さが0.2μm未満の場合は、十分な金属不純物のゲッタリング能力を得ることが難しい。また、破砕層4の深さが2.0μmを超えると、支持板1の耐久性が低下すると共に、破砕層4がパーティクル等の発塵源となるため好ましくない。   The depth of the crushed layer 4 is preferably in the range of 0.2 to 2.0 μm, for example. When the depth of the crushed layer 4 is less than 0.2 μm, it is difficult to obtain sufficient metal impurity gettering ability. Moreover, when the depth of the crushing layer 4 exceeds 2.0 micrometers, while the durability of the support plate 1 falls, the crushing layer 4 becomes a dust generation source, such as a particle, and is not preferable.

このような構成の支持板1にウェーハを載置して熱処理を行うと、ウェーハは頂部が略球面状を呈した複数の凸部2で支持板1と接触することになる。したがって、その接触面積は小さいので、支持板1表面からウェーハへの金属不純物の拡散を抑制することができる。   When the wafer is placed on the support plate 1 having such a structure and heat treatment is performed, the wafer comes into contact with the support plate 1 at a plurality of convex portions 2 having a substantially spherical top portion. Therefore, since the contact area is small, diffusion of metal impurities from the surface of the support plate 1 to the wafer can be suppressed.

さらに、ウェーハを支持する際に、ウェーハ自重応力を緩和することができるため、熱処理時におけるスリップを抑制することができる。   Furthermore, since the wafer self-weight stress can be relaxed when supporting the wafer, slip during heat treatment can be suppressed.

尚、表面の凹凸部の凹部3も角が湾曲状であることが好ましい。凸部2のみならず、凹部3も湾曲させることで、前記凸部2の突出部の強度を上げて、熱処理時の癒着による凸部2の剥離を防止することができる。   In addition, it is preferable that the recessed part 3 of the uneven | corrugated | grooved part of a surface is also a corner | angular shape. By curving not only the convex portion 2 but also the concave portion 3, it is possible to increase the strength of the protruding portion of the convex portion 2 and prevent the convex portion 2 from peeling off due to adhesion during heat treatment.

なお、本発明の実施の形態に係る熱処理用支持部材は、図1に示した支持板だけに限定されるものではない。例えば、リング状の支持板、ウェーハボートの各種熱処理部品、成膜用のサセプタ、チャック、ホルダ等の熱処理用支持部材にも適用が可能である。   The heat treatment support member according to the embodiment of the present invention is not limited to the support plate shown in FIG. For example, the present invention can also be applied to a heat treatment support member such as a ring-shaped support plate, various heat treatment components of a wafer boat, a susceptor for film formation, a chuck, and a holder.

(第2の実施の形態)次に、本発明の第2の実施の形態として、熱処理用支持部材の製造方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図2は、図1に示す支持板1の製造方法を工程別に示す説明図である。   (Second Embodiment) Next, as a second embodiment of the present invention, an embodiment of a method for manufacturing a heat treatment support member will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is an explanatory view showing a method of manufacturing the support plate 1 shown in FIG.

図2(a)に示すように、例えばチョクラルスキー法等により育成されたシリコンブロック5を用意し、図2(b)に示すように、機械加工により、支持板形状に加工する。この支持板1への加工は、シリコンブロック5を薄板状に切断し、両面をラッピング加工する。このラッピング加工により、その表面に破砕層が発生する。   As shown in FIG. 2A, for example, a silicon block 5 grown by the Czochralski method or the like is prepared, and is processed into a support plate shape by machining as shown in FIG. In processing the support plate 1, the silicon block 5 is cut into a thin plate shape and both surfaces are lapped. By this lapping process, a crushed layer is generated on the surface.

次いで、薄板状に加工された支持板1に、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム溶液にてアルカリエッチングを施す(図2(c)参照)。なお、これらのアルカリ溶液の濃度が5%以上であることが好ましい。アルカリ溶液の濃度が5%未満であると、アルカリエッチング特有の異方性エッチングによる四角いエッジピットが広くしかも大きく形成される。そのため、ウェーハとの接触面積を小さくすることが出来ず、支持板1からの金属汚染を受け易くなるからである。   Next, the support plate 1 processed into a thin plate shape is subjected to alkali etching with a sodium hydroxide or potassium hydroxide solution (see FIG. 2C). The concentration of these alkaline solutions is preferably 5% or more. When the concentration of the alkaline solution is less than 5%, square edge pits due to anisotropic etching peculiar to alkaline etching are formed wide and large. Therefore, the contact area with the wafer cannot be reduced, and metal contamination from the support plate 1 is likely to occur.

なお、現在市販されているアルカリの最高濃度は48%であるため、実用化できるアルカリの濃度は、5%〜48%である。   In addition, since the maximum density | concentration of the alkali marketed now is 48%, the density | concentration of the alkali which can be utilized is 5%-48%.

なお、アルカリエッチングは、ラッピング加工時に発生する破砕層を選択的に深くエッチングしてしまうため、アルカリエッチングによりラッピング加工時の破砕層を除去するためには、破砕層深さを超えるエッチング取代を必要とする。以上の性質を利用することで、アルカリエッチングによって支持板の表層に破砕層4を残存させることができ、高ゲッタリング能力を有する支持板を製造することができる。   Alkali etching selectively etches the crushed layer that occurs during lapping, so to remove the crushed layer during lapping by alkali etching, an etching allowance that exceeds the crush layer depth is required. And By utilizing the above properties, the crushed layer 4 can be left on the surface layer of the support plate by alkali etching, and a support plate having high gettering ability can be manufactured.

5%以上の高濃度のアルカリエッチングを施した表面は、図2(d)に示すように、凸部の先端が尖った形状となっている。   As shown in FIG. 2D, the surface subjected to high concentration alkali etching of 5% or more has a shape in which the tip of the convex portion is pointed.

そのため、この状態でウェーハを支持すると、尖った凸部先端にウェーハ自重応力が集中してしまいスリップが発生してしまう、そのため、このままの表面では、支持板として好適に使用することが難しく、次工程である酸エッチングを必要とする。   Therefore, if the wafer is supported in this state, the wafer's own weight stress concentrates on the tip of the sharp convex part and slip occurs. Therefore, it is difficult to use it as a support plate on the surface as it is. The process requires acid etching.

次に、図2(e)に示すように、アルカリエッチングされた支持板に対して、フッ酸、硝酸の混合溶液にて、酸エッチングを行う。この酸エッチングはアルカリエッチングにより形成された部分を球面化するためのものである(図2(f)参照)。   Next, as shown in FIG. 2E, acid etching is performed with a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid on the alkali-etched support plate. This acid etching is for making a portion formed by alkali etching into a spherical surface (see FIG. 2F).

尚、酸エッチング量としては、0.5〜2μm程度であることが好ましい。0.5μm未満であるとアルカリエッチングにより形成された表面を十分に球面化することが難しく、酸エッチング取代の制御が難しい。また、2μmを超えると、アルカリエッチングにより形成された凹凸部が修正されてしまい、図4に示すような従来の支持板の表面形状に近づくため、ウェーハとの接触面積が増加する。また、酸エッチングはアルカリエッチングと異なり破砕層を深くすること無しに表面をエッチングするため、2.0μmを超えると破砕層が完全に除去されてしまい好ましくない。   The acid etching amount is preferably about 0.5 to 2 μm. If the thickness is less than 0.5 μm, it is difficult to sufficiently spheroidize the surface formed by alkali etching, and it is difficult to control acid etching allowance. On the other hand, when the thickness exceeds 2 μm, the concavo-convex portion formed by alkali etching is corrected and approaches the surface shape of the conventional support plate as shown in FIG. 4, so that the contact area with the wafer increases. In addition, unlike the alkali etching, the acid etching etches the surface without deepening the crushed layer. Therefore, if the thickness exceeds 2.0 μm, the crushed layer is completely removed, which is not preferable.

酸エッチングはシリコン表面上に球面状のピットを形成させる性質を持つ。すなわち、アルカリエッチングで尖った部分を滑らかに球面とすることができる。この性質を利用することで、アルカリエッチングで尖った凸部分を球面状とすることができ、かつ、凹部も湾曲化することができる。   Acid etching has the property of forming spherical pits on the silicon surface. That is, the pointed part by the alkali etching can be smoothly made spherical. By utilizing this property, the convex part sharpened by alkali etching can be made spherical, and the concave part can also be curved.

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限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited by the following Example.

(実施例)
チョクラルスキー法により育成したシリコンブロックを支持板状に切断し、切り出した支持板にラッピング処理(#1200)を施し、支持板を平坦化させた。次に、温度80℃、濃度48%のNaOH溶液に10分間浸してアルカリエッチングを行い、純水洗浄後、フッ酸、硝酸混合液(フッ酸:硝酸:純水=1:6:9)に、1分間浸して酸エッチングを行った。純水洗浄後、SC−1洗浄を行い、支持板を作成した。
(Example)
A silicon block grown by the Czochralski method was cut into a support plate, and the cut support plate was lapped (# 1200) to flatten the support plate. Next, the substrate is immersed in a NaOH solution at a temperature of 80 ° C. and a concentration of 48% for 10 minutes to perform alkali etching, washed with pure water, and then mixed with hydrofluoric acid and nitric acid (hydrofluoric acid: nitric acid: pure water = 1: 6: 9). Acid etching was performed by immersion for 1 minute. After pure water cleaning, SC-1 cleaning was performed to prepare a support plate.

得られた支持板上に評価ウェーハを載置して、アルゴン雰囲気中、1200℃で1時間熱処理を行った。得られた評価ウェーハのバルクFe濃度をSPV(Surface Photovoltaic )法にて、スリップ発生の有無をX線透過法にて、それぞれ評価した(N数:6枚)。支持板の破砕層深さの評価は、支持板を短冊状に破壊し、斜め研磨(角度5°44”)して断面を露出させ、酸エッチング(硝酸:フッ酸:酢酸=1:3:12)を行うことにより破砕層を顕在化させ、ウェーハ表面からの距離を光学顕微鏡で観察して測定した値である。サンプル数6枚の破砕層深さは平均して0.5μmであった。   The evaluation wafer was mounted on the obtained support plate, and heat treatment was performed at 1200 ° C. for 1 hour in an argon atmosphere. The bulk Fe concentration of the obtained evaluation wafer was evaluated by the SPV (Surface Photovoltaic) method, and the presence or absence of slip was evaluated by the X-ray transmission method (N number: 6 sheets). The depth of the crushed layer of the support plate was evaluated by breaking the support plate into a strip shape, obliquely polishing (angle 5 ° 44 ″) to expose the cross section, and acid etching (nitric acid: hydrofluoric acid: acetic acid = 1: 3: This is the value obtained by observing the distance from the wafer surface with an optical microscope and measuring the depth of the crushed layer of 6 samples on average at 0.5 μm. .

(比較例1)
チョクラルスキー法により育成したシリコンブロックを支持板状に切断し、切り出した支持板にラッピング処理(#1200)を施し、支持板を平坦化させた。次に、アルカリエッチングを行わず、フッ酸、硝酸混合液(フッ酸:硝酸:純水=1:6:9)にて、酸エッチングを行い、ラッピング処理によって発生した破砕層を完全に取り除き、純水洗浄後、SC−1洗浄を行い、支持板を作成した。得られた支持板を用いて実施例と同様な方法により、熱処理を行った後に、評価ウェーハのバルクFe濃度と、スリップの有無と、支持板の破砕層深さの評価を実施例と同様な方法で評価した(N数:6枚)。サンプル数6枚とも支持板の破砕層は確認されなかった。
(Comparative Example 1)
A silicon block grown by the Czochralski method was cut into a support plate, and the cut support plate was lapped (# 1200) to flatten the support plate. Next, without performing alkali etching, acid etching is performed with a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid (hydrofluoric acid: nitric acid: pure water = 1: 6: 9), and the crushed layer generated by the lapping process is completely removed. After pure water cleaning, SC-1 cleaning was performed to prepare a support plate. After the heat treatment was carried out by the same method as in the example using the obtained support plate, the evaluation of the bulk Fe concentration of the evaluation wafer, the presence or absence of slip, and the crushing layer depth of the support plate were the same as in the example. Evaluation was made by the method (N number: 6 sheets). The crushed layer of the support plate was not confirmed for all six samples.

(比較例2)
チョクラルスキー法により育成したシリコンブロックを支持板状に切断し、切り出した支持板にラッピング処理(#1200)を施し、支持板を平坦化させた。次に、フッ酸、硝酸混合液(フッ酸:硝酸:純水=1:6:9)にて、酸エッチングを行い、ラッピング処理によって発生した破砕層を完全に取り除いた。次に、温度80℃、濃度48%のNaOH溶液に10分間浸してアルカリエッチングを行い、純水洗浄後、SC−1洗浄を行い、支持板を作成した。得られたウェーハ支持板を用いて実施例と同様な方法により、熱処理を行った後に、評価ウェーハのバルクFe濃度と、スリップ発生の有無と、支持板の破砕層深さの評価を実施例と同様な方法で評価した(N数:6枚)。サンプル数6枚とも支持板の破砕層は確認されなかった。
(Comparative Example 2)
A silicon block grown by the Czochralski method was cut into a support plate, and the cut support plate was lapped (# 1200) to flatten the support plate. Next, acid etching was performed with a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid (hydrofluoric acid: nitric acid: pure water = 1: 6: 9), and the crushed layer generated by the lapping treatment was completely removed. Next, the substrate was immersed in a NaOH solution having a temperature of 80 ° C. and a concentration of 48% for 10 minutes to perform alkali etching. After cleaning with pure water, cleaning with SC-1 was performed to prepare a support plate. After the heat treatment was performed by the same method as in the example using the obtained wafer support plate, the evaluation of the bulk Fe concentration of the evaluation wafer, the occurrence of slip, and the crushing layer depth of the support plate were performed in the example. Evaluation was performed in the same manner (N number: 6 sheets). The crushed layer of the support plate was not confirmed for all six samples.

以上の実施例と比較例1、2の各6サンプルについて、スリップ発生の有無について観察を行った。この結果を表1に示す。また、バルクFe濃度も測定した。この結果を図3に示す。

Figure 2005327798
The presence or absence of occurrence of slip was observed for each of the above 6 samples of Examples and Comparative Examples 1 and 2. The results are shown in Table 1. Bulk Fe concentration was also measured. The result is shown in FIG.
Figure 2005327798

表1に示すように、比較例1は実施例と比べて、スリップが発生してしまう。これは、用いた支持板が熱処理時において、変形してしまい、支持板変形凸部にウェーハの自重応力が集中し、結果、その部分にスリップが発生してしまうものと考えられる。また、比較例2においては、支持板表面がアルカリエッチング後の表面形状となっているため、評価ウェーハがアルカリエッチング後の尖った凸先端部が形成された状態で、載置されていたため、全数においてスリップが発生したものと考えられる。   As shown in Table 1, slip occurs in Comparative Example 1 as compared to the Example. This is presumably because the used support plate is deformed during the heat treatment, and the self-weight stress of the wafer concentrates on the support plate deformation convex portion, and as a result, slip occurs in that portion. Further, in Comparative Example 2, since the support plate surface has a surface shape after alkali etching, the evaluation wafer was placed in a state where a sharp convex tip portion after alkali etching was formed. It is considered that slip occurred in

次に、Fe汚染という観点から考察する。図3に示すように、比較例1では、酸エッチングにより破砕層が完全に除去されており、かつ、ウェーハとの接触面積が大きいため、支持板からの外方拡散による不純物汚染を抑制することが出来なかったと考えられる。比較例2では、比較例1よりも若干ながらバルクFe濃度は良化している。これは、アルカリエッチングによりウェーハと接触する表面の粗さが大きくなった結果、接触面積が小さくなったため治具表面からの汚染を低減できたこと、酸エッチング後、アルカリエッチングを施したため、酸エッチングにより取りきれなかった微小な評価できない破砕層がアルカリエッチングによる選択エッチングによって若干残存していたことなどにより比較例1よりも若干バルクFe濃度が低下したものと考えられる。しかしながら、実施例と比較すると明らかにバルクFe濃度は高い。   Next, it considers from a viewpoint of Fe contamination. As shown in FIG. 3, in Comparative Example 1, the crushed layer is completely removed by acid etching, and the contact area with the wafer is large, so that impurity contamination due to outward diffusion from the support plate is suppressed. It is thought that was not possible. In Comparative Example 2, the bulk Fe concentration is improved slightly compared to Comparative Example 1. This is because the roughness of the surface in contact with the wafer was increased by alkali etching, resulting in a reduction in contamination from the jig surface because the contact area was reduced, and the acid etching was performed after the acid etching. It is considered that the bulk Fe concentration was slightly lower than that of Comparative Example 1 due to the fact that a small crushed layer that could not be evaluated due to the etching remained slightly after selective etching by alkali etching. However, the bulk Fe concentration is clearly higher than in the examples.

本発明は、例えば熱処理用支持部材のウェーハ載置用の支持板に好適であるが、それらに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   The present invention is suitable for, for example, a support plate for mounting a wafer on a support member for heat treatment, but is not limited thereto, and various changes can be made without departing from the scope of the invention. .

本発明の第1の実施の形態に係る熱処理用支持部材とその表面形状を示した説明図。Explanatory drawing which showed the supporting member for heat processing which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and its surface shape. 本発明の第2の実施の形態に係る熱処理用支持部材の製造方法の工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of the manufacturing method of the supporting member for heat processing which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の実施例、比較例におけるバルクFe濃度の測定結果を示す図。The figure which shows the measurement result of the bulk Fe density | concentration in the Example and comparative example of this invention. 従来技術による熱処理用支持部材とその表面形状を示した説明図。Explanatory drawing which showed the supporting member for heat processing by the prior art, and its surface shape.

符号の説明Explanation of symbols

1: 支持板
2: 凸部
3: 凹部
4: 破砕層
5: シリコンブロック
1: Support plate 2: Convex part 3: Concave part 4: Shatter layer 5: Silicon block

Claims (4)

シリコンウェーハを載置して熱処理を行うためのシリコン製熱処理用支持部材であって、シリコンウェーハを載置する表面に頂部が略球面状を呈した凸部が複数形成されており、かつ、その表層部には破砕層が形成されていることを特徴とするシリコン製熱処理用支持部材。   A support member for heat treatment made of silicon for placing a silicon wafer to perform heat treatment, wherein a plurality of convex portions having a substantially spherical shape at the top are formed on the surface on which the silicon wafer is placed, and A support member for heat treatment made of silicon, wherein a crush layer is formed on a surface layer portion. 前記表層部に形成されている前記破砕層の深さが0.2μm〜2μmであることを特徴とする請求項1記載のシリコン製熱処理用支持部材。   The silicon heat treatment support member according to claim 1, wherein a depth of the crush layer formed in the surface layer portion is 0.2 μm to 2 μm. 所望の大きさのシリコンブロックを、シリコンウェーハを載置するために所望の支持部材の形状に加工する工程と、前記支持部材をアルカリエッチングする工程と、前記アルカリエッチングされた支持部材を酸エッチングする工程と、を備えていることを特徴とするシリコン製熱処理用支持部材の製造方法。   A step of processing a silicon block of a desired size into a shape of a desired support member for mounting a silicon wafer, a step of alkali-etching the support member, and an acid-etching of the alkali-etched support member A process for producing a silicon heat-treating support member. 前記アルカリエッチングする工程は濃度が5%以上の水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム溶液で行われ、前記酸エッチングする工程はフッ酸と硝酸を含む混合溶液にて行われること、を特徴とする請求項3記載のシリコン製熱処理用支持部材の製造方法。   The alkali etching step is performed with a sodium hydroxide or potassium hydroxide solution having a concentration of 5% or more, and the acid etching step is performed with a mixed solution containing hydrofluoric acid and nitric acid. 3. A method for producing a silicon heat-treating support member according to 3.
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