JP2007227516A - シリコンウェーハ中のCu評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2枚の評価用のシリコンウェーハ13a,13bの内、一方のシリコンウェーハ13aの一面側を研磨する。その後、ホットプレート15などを用いて所定の温度まで加熱する。こうしたシリコンウェーハ13aの加熱工程は、例えば、ホットプレート15を用いて、シリコンウェーハ13aを200〜450℃の温度範囲で5〜60分間加熱することによって達成される。
【選択図】図1
Description
近年シリコン基板の洗浄を含むクリーン化技術が向上し、シリコン基板を汚染する金属の濃度は1011atoms/cm2 程度に低下してきている。
これらの方法には以下の問題がある。即ち測定に非常に手間がかかり、測定前の前処理中に更に汚染が生じることがあった。また、いずれの方法も基板を破壊して行うため、その基板を再利用することはできなかった。
このように、研磨工程でBulk中へ拡散したCuの定量評価する方法として、研磨後のシリコンウェーハにPoly−Siを付け熱処理してPoly−Si層へBulk中Cuを拡散させPoly−Si層中Cuを分析する方法と、研磨後のシリコンウェーハをホットプレート上で熱処理しCuを表面に外方拡散して表面のCuを分析するLTD法と、研磨後のシリコンウェーハの一部をフッ化水素酸と硝酸やフッ化水素酸と硝酸と硫酸によりガスエッチングを行いシリコンウェーハを溶かした分解残さを分析する全溶解法の3種類が一般に知られている。
ここで、p++タイプのウェーハとはボロン濃度が1019atoms/cm3程度で、抵抗値が1 〜10(mΩ・cm)程度の低抵抗のものをいい、p+タイプのウェーハとはボロン濃度が1018atoms/cm3程度で、抵抗値が10〜1000 (mΩ・cm)程度の低抵抗のものをいい、p−タイプのウェーハとはボロン濃度が1015atoms/cm3程度で、抵抗値が>1(Ω・cm)程度の高抵抗のものを意味している。
前記Cu成分の定量は、原子吸光分光光度法または誘導結合プラズマ質量分析装置により行なえばよい。
1.p−シリコンウェーハ:抵抗値10Ω・cm
2.p+シリコンウェーハ:抵抗値15mΩ・cm
3.p++シリコンウェーハ:抵抗値8mΩ・cm
これら1〜3のシリコンウェーハのそれぞれ2枚に、ポリシリコン層を厚み1.5μmで形成した。そして、ポリシリコン層を形成した1〜3のシリコンウェーハのそれぞれ2枚づつの内の1枚を研磨し、一方の面のポリシリコン層を除去した。そして、ホットプレートで、それぞれ250,300,350℃の加熱温度で5,15,30,60分間それぞれ加熱処理を行い、シリコンウェーハ中のCuをポリシリコン層に加熱拡散させた。
計算に使用したP型シリコンウェーハは以下の通りである。
1.p−シリコンウェーハ:抵抗値10Ω・cm ボロン濃度3.0E+15atoms/cm3
2.p+シリコンウェーハ:抵抗値0.014Ω・cm ボロン濃度5.0E+18atoms/cm3
3.p++シリコンウェーハ:抵抗値0.008Ω・cm ボロン濃度1.0E+19atoms/cm3
14a,14b ポリシリコン層
15 ホットプレート(加熱手段)
Claims (5)
- 被評価対象のシリコンウェーハと同じ特性を持つP型シリコンウェーハの面上にポリシリコン層を形成する工程と、前記P型シリコンウェーハを研磨した後に熱処理を行う工程と、熱処理後の前記P型シリコンウェーハの前記ポリシリコン層を、少なくともフッ化水素酸と硝酸とを含む混酸を用いて溶解し、前記ポリシリコン層を溶解後の前記混酸中に含まれるCu成分を定量する工程とを備えたことを特徴とするシリコンウェーハ中のCu評価方法。
- 前記シリコンウェーハの特性は、少なくとも電気抵抗値、結晶軸方向、および酸素濃度であることを特徴とする請求項1記載のシリコンウェーハ中のCu評価方法。
- 前記熱処理は、前記シリコンウェーハのドーパント濃度にしたがって、前記シリコンウェーハ中のCuが前記ポリシリコン層に移るのに必要な温度範囲・処理時間内で行なうことを特徴とする請求項1または2に記載のシリコンウェーハ中のCu評価方法。
- 前記混酸による溶解は、前記ポリシリコン層中のCuを検出可能な厚さ範囲で減じることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のシリコンウェーハ中のCu評価方法。
- 前記Cu成分の定量は、原子吸光分光光度法または誘導結合プラズマ質量分析装置により行なうことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のシリコンウェーハ中のCu評価方法。
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