JP2008306101A - 半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法、半導体ウェハの分析方法、及びバルク中に不純物Cuのない半導体ウェハの製造方法 - Google Patents
半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法、半導体ウェハの分析方法、及びバルク中に不純物Cuのない半導体ウェハの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008306101A JP2008306101A JP2007153822A JP2007153822A JP2008306101A JP 2008306101 A JP2008306101 A JP 2008306101A JP 2007153822 A JP2007153822 A JP 2007153822A JP 2007153822 A JP2007153822 A JP 2007153822A JP 2008306101 A JP2008306101 A JP 2008306101A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor wafer
- bulk
- depositing
- impurity
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
【課題】半導体ウェハのバルク中の不純物金属を効率的に半導体ウェハ表面に析出させることのできる半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法を提供すること。
【解決手段】紫外線照射ランプ2により半導体ウェハW3表面に紫外線を照射しながら、半導体ウェハW3をホットプレート1により裏面側から加熱し、半導体ウェハW3のバルク中の不純物金属Cuを析出させることを特徴とする半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法。
【選択図】図1
Description
しかしながら、半導体ウェハの加工に際しては、研磨剤、ワイヤ、工具等を使用しているため、研磨剤等を構成する金属が、半導体ウェハのバルク中に入り込み、半導体ウェハが汚染されることがある。
例えば、特許文献1では、600℃以下で半導体ウェハを加熱して、金属Cuを析出させる技術が開示されている。
また、特許文献2では、半導体ウェハを100℃の雰囲気で48時間保持したり、半導体ウェハを80℃の雰囲気で120時間保持することにより、金属Cuを析出させる技術が開示されている。
また、特許文献4では、半導体ウェハの片側の主面に機械的ダメージを与えて歪みを導入した後、この歪みを導入した側のウェハの表面層を酸化膜に変え、該熱酸化膜、または該熱酸化膜およびその直下のシリコン表面層を薬液により溶解して該溶解液を回収し、回収液を分析することにより、半導体ウェハ内部の不純物を分析する方法が提案されている。
また、機械的歪みを導入し、表面への凝集促進処理を行う場合であっても、サンドブラスト処理等を行わなければならず、同様に作業効率の点で不利であり、また、機械的ダメージを与える処理コストの点で不利である。
具体的には、本発明に係る半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法は、半導体ウェハ表面に紫外線を照射しながら、半導体ウェハを加熱することにより、半導体ウェハのバルク中の不純物金属を析出させることを特徴とする。
また、紫外線を放射するランプとしては、例えば、殺菌用UVランプや、ブラックライトを採用することができる。
さらに、半導体ウェハの加熱は、恒温槽を用いることもできるが、ホットプレート上に半導体ウェハを載置して、裏面から加熱するのが簡便で好ましい。
また、半導体ウェハの加熱温度は100℃を超え、150℃以下が好ましいが、より好ましくは120℃以上、130℃以下であり、12時間から22時間程度加熱するのが好ましい。
半導体ウェハ表面に紫外線を照射しながら、前記半導体ウェハを加熱し、前記半導体ウェハのバルク中の不純物金属を析出させた後、
前記半導体ウェハ表面に析出した不純物金属の分析を行うことを特徴とする。
ここで、半導体ウェハ表面に析出した不純物金属の測定は、種々の方法を採用することができ、例えば、全反射蛍光X線分析方法(TXRF)で分析したり、酸系溶液で表面金属を回収後、回収液を原子吸光分析や、誘導結合質量分析で分析する等公知の方法が採用できる。
この発明によれば、バルク中の不純物金属を半導体ウェハ表面に凝集させることができるため、上記各種分析方法により、高精度に不純物の定性・定量分析を行うことができる。
半導体ウェハ表面に紫外線を照射しながら、前記半導体ウェハを加熱し、前記半導体ウェハのバルク中の不純物Cuを析出させた後、
前記半導体ウェハ表面に析出した不純物Cuの洗浄を実施することを特徴とする。
ここで、不純物Cuの洗浄方法としては、
THE INFLUENCE OF NATIVE OXIDE ON SI WAFER CLEANING(1994 International Symposium on Semiconductor Manufacturing P198-201)
に挙げられた洗浄方法を好適に採用することができ、具体的には、硫酸加水洗浄(SPM:Sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture)、HCL/H2O2、HF/H2O2等による洗浄方法の他、公知の洗浄方法を採用することもできる。
この発明によれば、紫外線照射及び加熱を併用することでバルク中の不純物Cuを析出させた後、半導体ウェハ表面を洗浄液で洗浄することで、効率的に不純物Cuを除去することができるため、バルク中に不純物Cuを含まない清浄な半導体ウェハを製造することができる。
図1には、本発明の実施形態に係る半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法を実施するための装置構成が示され、ホットプレート1と、紫外線照射ランプ2とを備えている。
ホットプレート1上には、下敷ウェハW1、W2が載置され、その上に不純物金属イオンを析出させる半導体ウェハW3が載置されている。下敷ウェハW1、W2は、半導体ウェハW3が裏面から汚染されるのを防止するために設けられているが、ホットプレート1の加熱面が清浄であれば、なくてもよい。
これは、紫外線波長と半導体ウェハW3の表面からの紫外線の浸透度との関係を見ると、図2(出典:D.E.Aspens and A.A.Studne,Physical Review B27(1983)985-1009)に示されるように、紫外線の波長が200nm〜400nmの範囲では、浸透度が8nm〜100nmとなり、半導体ウェハW3の表面近傍のポテンシャル障壁の部分に届くからである。波長がこれ以上長くなると、浸透度が深くなり、ポテンシャル障壁を充分に下げられない。また、紫外線の波長が200nmよりも短く、例えば、10nm以下となった場合、軟X線に近くなり、半導体ウェハW3を透過してしまい、同様に表面近傍のポテンシャル障壁を下げることができない。
また、このように不純物金属を表面に析出させた後、SPM等で表面を洗浄することにより、効率的に不純物Cuを除去することができるため、バルク中に不純物Cuを含まない清浄な半導体ウェハを製造することができる。
図1に示される装置構成を用いて、紫外線ランプ2により半導体ウェハ(P++)の表面に紫外線を照射した状態で、ホットプレート1で半導体ウェハを裏面側を加熱したものと、加熱のみで紫外線照射を行わなかった半導体ウェハとの対比を行った。
ここで、半導体ウェハ(P++)は、100mΩ未満のボロンドープ品を指し、一般的に高濃度ボロンドープ品のP型半導体ウェハは、不純物Cuが固溶し易いことが知らている。言い換えれば、このような半導体ウェハは、不純物Cuによる汚染のリスクが高いと言える。
いずれの半導体ウェハも図3に示されるように、設定温度を120℃とし、ホットプレート1による半導体ウェハの加熱を3時間とし、3時間経過後、ホットプレート1のスイッチを切り、1時間自然冷却した。尚、紫外線照射は4時間連続で照射した。
紫外線照射終了後、TXRFにより両半導体ウェハ表面に析出したCuの濃度を測定したところ、図4に示されるように、紫外線照射を行った半導体ウェハの方が、表面に析出したCu濃度が高くなっていることが確認された。
次に、照射する紫外線の波長の影響について、殺菌用UVランプ(ピーク波長253.7nm)、ブラックライト(ピーク波長360nm)、蛍光灯(ピーク波長436nm)を用いてそれぞれのランプから光で半導体ウェハの表面を照射し、裏面からホットプレートにより加熱を行って確認した。
加熱及び紫外線又は光線の照射時間は実施例1と同様であり、表面に析出したCuの濃度測定も同様にTXRFで行っている。
一方、蛍光灯による可視光を照射した場合では、Cu濃度は7%しか増加しておらず、あまり効果がないことが確認された。
以上のことから、200nm以上、400nm未満の紫外線を照射することにより、Cuを半導体ウェハの表面に析出させることが促進できることが確認された。
次に、ホットプレート1による加熱温度と、表面に析出した不純物金属であるCuの濃度の関係を調べた。尚、本実施例では紫外線照射は行っておらず、析出した不純物金属Cuの濃度は、TXRFで測定している。
また、ホットプレート1の加熱温度は、加熱なし、100℃、125℃、150℃、250℃とし、それぞれの場合で2時間の加熱を行った。
以上のことからホットプレート1による加熱温度は、100℃を超え、150℃以下とするのが好ましく、とりわけ110℃以上、130℃以下とするのが特に好ましいことが確認された。
実施例1で表面にCuを析出させた半導体ウェハの表面をSPMで洗浄すると、図7に示されるように、半導体ウェハ表面の不純物Cuが大幅に減少する。尚、洗浄に用いたSPMは、体積比でH2SO4/H2O2=1/4とし、温度は90℃、洗浄時間は10分である。
このように紫外線照射及び加熱を併用してCuを半導体ウェハ表面に析出させ、これをSPMで洗浄することにより、バルク内の不純物Cuを効率的に洗浄することが可能となり、バルク中に不純物Cuのない半導体ウェハを製造できる。
Claims (5)
- 半導体ウェハ表面に紫外線を照射しながら、前記半導体ウェハを加熱し、前記半導体ウェハのバルク中の不純物金属を析出させることを特徴とする半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法。
- 請求項1に記載の半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法において、
前記紫外線の波長が、10nmを超え、400nm未満であることを特徴とする半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法において、
前記半導体ウェハの加熱温度は、100℃を超え、150℃以下であることを特徴とする半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法。 - 半導体ウェハ表面に紫外線を照射しながら、前記半導体ウェハを加熱し、前記半導体ウェハのバルク中の不純物金属を析出させた後、
前記半導体ウェハ表面に析出した不純物金属の分析を行うことを特徴とする半導体ウェハの分析方法。 - 半導体ウェハ表面に紫外線を照射しながら、前記半導体ウェハを加熱し、前記半導体ウェハのバルク中の不純物Cuを析出させた後、
前記半導体ウェハ表面に析出した不純物Cuの洗浄を実施することを特徴とする半導体ウェハの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007153822A JP5074831B2 (ja) | 2007-06-11 | 2007-06-11 | 半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法、半導体ウェハの分析方法、及びバルク中に不純物Cuのない半導体ウェハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007153822A JP5074831B2 (ja) | 2007-06-11 | 2007-06-11 | 半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法、半導体ウェハの分析方法、及びバルク中に不純物Cuのない半導体ウェハの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008306101A true JP2008306101A (ja) | 2008-12-18 |
JP5074831B2 JP5074831B2 (ja) | 2012-11-14 |
Family
ID=40234520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007153822A Active JP5074831B2 (ja) | 2007-06-11 | 2007-06-11 | 半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法、半導体ウェハの分析方法、及びバルク中に不純物Cuのない半導体ウェハの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5074831B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010064576A1 (ja) | 2008-12-01 | 2010-06-10 | オートリブ ディベロップメント エービー | スイッチ付バックル装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0964133A (ja) * | 1995-08-29 | 1997-03-07 | Mitsubishi Materials Shilicon Corp | 半導体基板内部のCu濃度の検出方法 |
JPH09260325A (ja) * | 1996-03-25 | 1997-10-03 | Mitsubishi Materials Shilicon Corp | ウェ−ハ内部のCu除去方法およびバルク中のCuの濃度測定方法ならびに低Cu濃度のシリコンウェ−ハ |
JPH11101755A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウエーハバルク中のCuの高感度検出方法 |
JPH11201880A (ja) * | 1998-01-12 | 1999-07-30 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウエーハバルク中の重金属の高感度検出方法および高感度検出装置 |
-
2007
- 2007-06-11 JP JP2007153822A patent/JP5074831B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0964133A (ja) * | 1995-08-29 | 1997-03-07 | Mitsubishi Materials Shilicon Corp | 半導体基板内部のCu濃度の検出方法 |
JPH09260325A (ja) * | 1996-03-25 | 1997-10-03 | Mitsubishi Materials Shilicon Corp | ウェ−ハ内部のCu除去方法およびバルク中のCuの濃度測定方法ならびに低Cu濃度のシリコンウェ−ハ |
JPH11101755A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウエーハバルク中のCuの高感度検出方法 |
JPH11201880A (ja) * | 1998-01-12 | 1999-07-30 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウエーハバルク中の重金属の高感度検出方法および高感度検出装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010064576A1 (ja) | 2008-12-01 | 2010-06-10 | オートリブ ディベロップメント エービー | スイッチ付バックル装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5074831B2 (ja) | 2012-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI332236B (ja) | ||
JP5276281B2 (ja) | GaAs半導体基板およびその製造方法 | |
WO2011021691A1 (ja) | エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法 | |
JP6933187B2 (ja) | 半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法 | |
JP5707682B2 (ja) | エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法 | |
JP2011042536A5 (ja) | ||
JP2009200360A (ja) | シリコン部材の表面処理方法 | |
TWI244130B (en) | Method of reclaiming silicon wafers | |
JP5074831B2 (ja) | 半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法、半導体ウェハの分析方法、及びバルク中に不純物Cuのない半導体ウェハの製造方法 | |
EP1956641A1 (en) | Method for grinding surface of semiconductor wafer and method for manufacturing semiconductor wafer | |
US8815107B2 (en) | Method of etching surface layer portion of silicon wafer and method of analyzing metal contamination of silicon wafer | |
JP4487753B2 (ja) | シリコンウェーハ用のアルカリエッチング液及び該エッチング液を用いたエッチング方法 | |
JP2004335954A (ja) | シリコン基板からの金属不純物の回収方法 | |
JP2007123486A (ja) | サファイア基板の表面処理方法 | |
JP6399141B1 (ja) | シリコンウェーハの金属汚染分析方法およびシリコンウェーハの製造方法 | |
JPH11238738A (ja) | 半導体ウエーハ中の重金属不純物を除去する方法およびこの工程を有する半導体ウエーハの製造方法 | |
JP6713493B2 (ja) | エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法及びエピタキシャルシリコンウェーハ | |
JP5042445B2 (ja) | シリコンウェーハのゲッタリング効率を評価する方法 | |
JP2001223191A (ja) | Iii−v族化合物半導体ウェハおよびその製造方法 | |
JP3867014B2 (ja) | 半導体ウェーハの金属汚染評価方法、半導体ウェーハの製造方法、これらの装置およびダミーウェーハ | |
JP4184994B2 (ja) | シリコンウエーハ内部の不純物除去方法 | |
JP2011044606A (ja) | エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法 | |
JPH03218628A (ja) | 半導体基板表面清浄化方法及び装置 | |
JP5423032B2 (ja) | シリコン基板中のCu及びNi含有量の評価方法 | |
JP2013093632A (ja) | GaAs半導体基板およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100512 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120515 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120709 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120731 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120824 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5074831 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150831 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |