JP2014041030A - Impurity analysis method of semiconductor substrate - Google Patents

Impurity analysis method of semiconductor substrate Download PDF

Info

Publication number
JP2014041030A
JP2014041030A JP2012182752A JP2012182752A JP2014041030A JP 2014041030 A JP2014041030 A JP 2014041030A JP 2012182752 A JP2012182752 A JP 2012182752A JP 2012182752 A JP2012182752 A JP 2012182752A JP 2014041030 A JP2014041030 A JP 2014041030A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor substrate
decomposition
impurities
reaction
silicon substrate
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.)
Pending
Application number
JP2012182752A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Araki
健司 荒木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Handotai Co Ltd filed Critical Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority to JP2012182752A priority Critical patent/JP2014041030A/en
Publication of JP2014041030A publication Critical patent/JP2014041030A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an impurity analysis method of a semiconductor substrate, which is capable of analyzing impurities existing in a depth direction from a surface of a semiconductor substrate and of specifying in-plane positions of the impurities.SOLUTION: First, vapor of a mixture of hydrofluoric acid and nitric acid is generated (S11). A silicon substrate is placed in a reaction chamber, and the vapor of the mixture is introduced to the reaction chamber to etch (decompose) a surface layer part of the silicon substrate by the vapor of the mixture (S12). Supply of the vapor of the mixture to the reaction chamber is stopped, and only N2 gas is supplied to the reaction chamber. The surface (decomposed surface) of the silicon substrate after decomposition is blown with the N2 gas for a prescribed time to remove silicon reaction residues from reaction residues remaining on the decomposed surface (S13). Thereafter, impurities on the decomposed surface are measured by a total reflection fluorescent X-ray analysis method (S14). In addition, a distribution in a depth direction of impurities can be evaluated by repeating the steps S12 to S14.

Description

本発明は、シリコン基板等の半導体基板に存在する不純物を分析する方法に関する。   The present invention relates to a method for analyzing impurities present in a semiconductor substrate such as a silicon substrate.

シリコン基板のデバイスプロセスの高集積化に伴い、シリコン基板の金属汚染制御および管理が重要となってきている。シリコン基板等の半導体基板の表面或いは表層部の金属不純物の分析方法として、従来、気相分解法(VPD)を用いたICP−MS分析法(以下VPD−ICP−MS法と言う)や全反射蛍光X線分析法(TXRF:Total Reflection X−Ray Fluorescence)が行われている(例えば特許文献1、2参照)。   With the high integration of the silicon substrate device process, metal contamination control and management of the silicon substrate has become important. Conventionally, as a method for analyzing metal impurities on the surface or surface layer of a semiconductor substrate such as a silicon substrate, an ICP-MS analysis method using a vapor phase decomposition method (VPD) (hereinafter referred to as a VPD-ICP-MS method) or total reflection Fluorescence X-ray analysis (TXRF: Total Reflection X-Ray Fluorescence) is performed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2001−153768号公報JP 2001-153768 A 特開2001−242052号公報JP 2001-242052 A

VPD−ICP−MS法では、例えばフッ酸(HF)の蒸気で半導体基板表面の酸化膜を分解し、分解残渣を回収してその分解残渣をICP−MS(誘導結合プラズマ質量分析装置)で分析を行うが、分解残渣を回収してひとまとめにするため、半導体基板に対する不純物の面内位置を特定できないという問題点がある。   In the VPD-ICP-MS method, for example, an oxide film on the surface of a semiconductor substrate is decomposed with hydrofluoric acid (HF) vapor, the decomposition residue is recovered, and the decomposition residue is analyzed by ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometer). However, since the decomposition residue is collected and collected, there is a problem that the in-plane position of the impurity with respect to the semiconductor substrate cannot be specified.

この点、全反射蛍光X線分析法(TXRF)では、半導体基板に対する不純物の面内位置を特定できるものの、半導体基板表面の不純物分析しかできないという問題点がある。   In this respect, the total reflection X-ray fluorescence analysis (TXRF) has a problem that although the in-plane position of the impurity relative to the semiconductor substrate can be specified, only the impurity analysis on the surface of the semiconductor substrate can be performed.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、半導体基板の表面から深さ方向に存在する不純物を分析でき、なおかつその不純物の面内位置を特定できる半導体基板の不純物分析方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides an impurity analysis method for a semiconductor substrate which can analyze impurities existing in the depth direction from the surface of the semiconductor substrate and can identify the in-plane position of the impurities. This is the issue.

上記課題を解決するために、本発明は、半導体基板の表層に存在する不純物を分析する方法であって、
前記半導体基板の表面に分解用物質を反応させて前記半導体基板の表層を分解する分解工程と、
その分解工程で分解した前記表層の反応残渣を、前記分解工程後の前記半導体基板の表面である分解後表面に残したまま、前記分解後表面に対する不純物の測定を行う測定工程と、
を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is a method for analyzing impurities present in a surface layer of a semiconductor substrate,
A decomposition step of decomposing a surface layer of the semiconductor substrate by reacting a decomposition substance on the surface of the semiconductor substrate;
A measurement step of measuring impurities on the post-decomposition surface while leaving the reaction residue of the surface layer decomposed in the decomposition step on the post-decomposition surface that is the surface of the semiconductor substrate after the decomposition step;
It is characterized by including.

本発明によれば、先ず、分解工程によって、半導体基板の表面に分解用物質を反応させて半導体基板の表層を分解する。分解後の半導体基板の表面(分解後表面)には、分解された半導体基板の表層の反応残渣が残る。その反応残渣は、分解された表層の成分(半導体基板を構成する成分(半導体基板がシリコン基板の場合にはシリコン反応残渣)や表層中に含まれた不純物)が含まれる。次に、その反応残渣を分解後表面に残したまま、分解後表面に対する不純物の測定を行う(測定工程)。これによって、分解後表面に残っている反応残渣中の不純物、つまり、分解された表層(表面からある深さまでの層)中の不純物を分析できる。また、反応残渣を回収しないで、分解後表面に残したまま測定を行うので、測定した不純物の面内位置を特定できる。   According to the present invention, first, in the decomposition step, the surface of the semiconductor substrate is decomposed by causing a decomposition substance to react with the surface of the semiconductor substrate. On the surface of the semiconductor substrate after decomposition (surface after decomposition), a reaction residue on the surface layer of the decomposed semiconductor substrate remains. The reaction residue includes decomposed surface layer components (components constituting the semiconductor substrate (a silicon reaction residue when the semiconductor substrate is a silicon substrate) and impurities contained in the surface layer). Next, while the reaction residue is left on the surface after decomposition, the impurities on the surface after decomposition are measured (measurement step). Thus, impurities in the reaction residue remaining on the surface after decomposition, that is, impurities in the decomposed surface layer (layer from the surface to a certain depth) can be analyzed. Further, since the measurement is performed without recovering the reaction residue and remaining on the surface after decomposition, the in-plane position of the measured impurity can be specified.

また、本発明において、前記分解工程と前記測定工程の間に、前記反応残渣から不純物以外の前記半導体基板と前記分解用物質が反応して形成された残渣成分を除去する除去工程を含むのが好ましい。これによれば、反応残渣中の不純物を顕在化できるので、測定工程において不純物を良好に測定できる。   Further, in the present invention, the method includes a removal step of removing a residue component formed by a reaction between the semiconductor substrate other than impurities and the substance for decomposition from the reaction residue between the decomposition step and the measurement step. preferable. According to this, since impurities in the reaction residue can be revealed, impurities can be measured well in the measurement process.

また、本発明において、前記分解工程、前記除去工程及び前記測定工程を繰り返し行うとしても良い。これによって、半導体基板における不純物の深さ方向分布を評価できる。   In the present invention, the decomposition step, the removal step, and the measurement step may be repeated. Thereby, the depth direction distribution of impurities in the semiconductor substrate can be evaluated.

また、本発明において、前記半導体基板はシリコン基板であり、前記分解用物質はフッ酸と硝酸の混合蒸気とすることができる。このように、半導体基板がシリコン基板の場合に、分解用物質としてフッ酸と硝酸の混合蒸気を採用することで、シリコン基板の表層を分解することができる。また、溶液の分解用物質を採用したときに比べ、溶液(薬液)に含まれる不純物の反応相への持ち込み量を軽減できる。その結果、シリコン基板における不純物濃度のバックグラウンドが下がり、検出下限を向上できる。   In the present invention, the semiconductor substrate may be a silicon substrate, and the decomposition substance may be a mixed vapor of hydrofluoric acid and nitric acid. Thus, when the semiconductor substrate is a silicon substrate, the surface layer of the silicon substrate can be decomposed by employing a mixed vapor of hydrofluoric acid and nitric acid as a decomposition substance. Further, the amount of impurities contained in the solution (chemical solution) brought into the reaction phase can be reduced as compared with the case where a substance for decomposing the solution is employed. As a result, the background of the impurity concentration in the silicon substrate is lowered, and the lower detection limit can be improved.

この場合、分解工程では半導体基板の表面に混合蒸気を3〜60分間反応させるのが好ましい。本発明者は、半導体基板としてのシリコン基板の表面にフッ酸と硝酸の混合蒸気を3〜60分間反応させると、シリコン基板表層が約0.5μmか約5μmの間で分解するという知見を得ている。よって、混合蒸気との反応時間を3〜60分の間で調整することで、約0.5μmから約5μmの間の深さを有した表層中の不純物を分析できる。   In this case, it is preferable to react the mixed vapor on the surface of the semiconductor substrate for 3 to 60 minutes in the decomposition step. The present inventor has obtained the knowledge that when a mixed vapor of hydrofluoric acid and nitric acid is reacted on the surface of a silicon substrate as a semiconductor substrate for 3 to 60 minutes, the surface layer of the silicon substrate is decomposed between about 0.5 μm and about 5 μm. ing. Therefore, by adjusting the reaction time with the mixed vapor between 3 and 60 minutes, impurities in the surface layer having a depth of about 0.5 μm to about 5 μm can be analyzed.

また、本発明において、前記測定工程では、全反射蛍光X線分析法により不純物の測定を行うのが好ましい。これにより、分解後表面に残っている反応残渣中の不純物の種類や濃度を測定できる。   Moreover, in this invention, it is preferable to measure an impurity by the total reflection X-ray fluorescence analysis method in the said measurement process. Thereby, the kind and density | concentration of the impurity in the reaction residue which remain | survives on the surface after decomposition | disassembly can be measured.

分解用ガス発生部10と表層エッチング部20との模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a decomposition gas generation unit 10 and a surface layer etching unit 20. 測定装置7の模式図である。3 is a schematic diagram of a measuring device 7. FIG. シリコン基板の表層に存在する金属不純物の分析工程のフローチャートである。It is a flowchart of the analysis process of the metal impurity which exists in the surface layer of a silicon substrate. 図3の各工程におけるシリコン基板5の状態を示した図である。It is the figure which showed the state of the silicon substrate 5 in each process of FIG. 実施例における金属不純物の分析工程のフローチャートである。It is a flowchart of the analysis process of the metal impurity in an Example. 試料表面から2μmまでの深さの表層に存在する不純物濃度を示した図である。It is the figure which showed the impurity concentration which exists in the surface layer of the depth from a sample surface to 2 micrometers. Feの深さ方向分布を示した図である。It is the figure which showed the depth direction distribution of Fe. Crの深さ方向分布を示した図である。It is the figure which showed the depth direction distribution of Cr. Niの深さ方向分布を示した図である。It is the figure which showed the depth direction distribution of Ni. フッ酸と硝酸の混合蒸気との反応時間とエッチング深さの関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the reaction time with the mixed vapor | steam of a hydrofluoric acid and nitric acid, and etching depth. 従来法で不純物測定をしたときの結果であり、試料表面の故意汚染部位における不純物濃度を示した図である。It is a result when impurities are measured by a conventional method, and is a diagram showing impurity concentration at a site of intentional contamination on a sample surface.

以下、本発明に係る半導体基板の不純物分析方法の実施形態を図面を参照しながら説明する。図1、図2は、本実施形態の不純物分析方法で使用する各装置の模式図を示している。詳細には、図1は、半導体基板5の表層をエッチング(分解)するための分解用ガス(分解用物質)を発生させる分解用ガス発生部10と、分解用ガスで半導体基板5の表層のエッチング(分解)を行うための表層エッチング部20との模式図を示している。図2は、全反射蛍光X線分析法を用いて半導体基板の表面51に対する不純物の種類及び濃度の測定を行う測定装置7の模式図を示している。   Embodiments of a semiconductor substrate impurity analysis method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 are schematic views of each device used in the impurity analysis method of this embodiment. Specifically, FIG. 1 shows a decomposition gas generating unit 10 that generates a decomposition gas (decomposition substance) for etching (decomposing) the surface layer of the semiconductor substrate 5, and the surface layer of the semiconductor substrate 5 with the decomposition gas. The schematic diagram with the surface layer etching part 20 for performing etching (decomposition | disassembly) is shown. FIG. 2 is a schematic diagram of a measuring apparatus 7 that measures the type and concentration of impurities with respect to the surface 51 of the semiconductor substrate using total reflection X-ray fluorescence analysis.

図1の分解用ガス発生部10にはガス発生用チャンバー1が設けられている。そのガス発生用チャンバー1には、フッ酸と硝酸の混合溶液13を入れた容器12が置かれる。分解用ガス発生部10には、その容器12を加熱するためのヒータ15が設けられている。また、ガス発生用チャンバー1には、ガス発生用チャンバー1内にN2ガスを供給するためのN2ガス供給ポート11が接続されて容器12の中にN2ガスをバブリングするようになっている。また、ガス発生用チャンバー1には、混合溶液13から発生した分解用ガスとしてのフッ酸と硝酸の混合蒸気14を後述する反応チャンバー2に供給するための混合蒸気供給ポート3が接続されている。   A gas generation chamber 1 is provided in the decomposition gas generation section 10 of FIG. A container 12 containing a mixed solution 13 of hydrofluoric acid and nitric acid is placed in the gas generating chamber 1. The cracking gas generator 10 is provided with a heater 15 for heating the container 12. The gas generation chamber 1 is connected to an N2 gas supply port 11 for supplying N2 gas into the gas generation chamber 1 so that the N2 gas is bubbled into the container 12. The gas generation chamber 1 is connected to a mixed vapor supply port 3 for supplying a mixed vapor 14 of hydrofluoric acid and nitric acid as a decomposition gas generated from the mixed solution 13 to the reaction chamber 2 described later. .

表層エッチング部20には反応チャンバー2が設けられている。その反応チャンバー2には、半導体基板としてのシリコン基板5が載置される載置台21が設けられている。また、反応チャンバー2には、混合蒸気供給ポート3が接続されている。また、反応チャンバー2には、混合蒸気供給ポート3と同じ側に、反応チャンバー2内にN2ガスを供給するためのN2ガス供給ポート16が接続されている。また、反応チャンバー2には、混合蒸気供給ポート3とN2ガス供給ポート16が接続された側と反対側に、反応チャンバー2内のガスを排気するための排気ポート4が接続されている。表層エッチング部20には、反応チャンバー2及び混合蒸気供給ポート3の反応チャンバー2付近の部分32を加熱するヒータ6が設けられている。   A reaction chamber 2 is provided in the surface layer etching unit 20. The reaction chamber 2 is provided with a mounting table 21 on which a silicon substrate 5 as a semiconductor substrate is mounted. In addition, a mixed vapor supply port 3 is connected to the reaction chamber 2. Further, an N 2 gas supply port 16 for supplying N 2 gas into the reaction chamber 2 is connected to the reaction chamber 2 on the same side as the mixed vapor supply port 3. Further, an exhaust port 4 for exhausting the gas in the reaction chamber 2 is connected to the reaction chamber 2 on the side opposite to the side where the mixed vapor supply port 3 and the N2 gas supply port 16 are connected. The surface etching unit 20 is provided with a heater 6 that heats the reaction chamber 2 and a portion 32 of the mixed vapor supply port 3 near the reaction chamber 2.

図2の測定装置7は、X線発生器71と蛍光X線検出器72と分析器73とを備えている。X線発生器71は、X線を発生させるとともに、発生させたX線81(入射X線)を、シリコン基板5の表面51に入射させる。このとき、X線発生器71は、表面51に対する入射X線81の入射角度が、入射X線81が全反射する臨界角度となるように、入射X線81の入射角度を制御する。図2には反射X線82も図示している。また、X線発生器71は、表面51におけるX線81の入射位置も制御する。図2では、表面51の中心部51aにX線81が入射されている例を示している。   The measuring apparatus 7 of FIG. 2 includes an X-ray generator 71, a fluorescent X-ray detector 72, and an analyzer 73. The X-ray generator 71 generates X-rays and causes the generated X-rays 81 (incident X-rays) to enter the surface 51 of the silicon substrate 5. At this time, the X-ray generator 71 controls the incident angle of the incident X-ray 81 so that the incident angle of the incident X-ray 81 with respect to the surface 51 becomes a critical angle at which the incident X-ray 81 is totally reflected. FIG. 2 also shows reflected X-rays 82. The X-ray generator 71 also controls the incident position of the X-ray 81 on the surface 51. FIG. 2 shows an example in which the X-ray 81 is incident on the central portion 51 a of the surface 51.

蛍光X線検出部72は、X線発生器71からのX線81で励起された、表面51に存在する元素(金属不純物元素)から放出された蛍光X線83を検出する。分析器73は、蛍光X線検出器72が検出した蛍光X線83の波長やピーク強度を分析して、表面51に存在する金属不純物の種類及び濃度を特定する。図2では、表面51の中心部51aに存在する金属不純物の種類や濃度が測定されることになる。   The X-ray fluorescence detector 72 detects X-ray fluorescence 83 emitted from an element (metal impurity element) present on the surface 51 excited by the X-ray 81 from the X-ray generator 71. The analyzer 73 analyzes the wavelength and peak intensity of the fluorescent X-ray 83 detected by the fluorescent X-ray detector 72 and identifies the type and concentration of the metal impurity present on the surface 51. In FIG. 2, the type and concentration of the metal impurity present in the central portion 51a of the surface 51 are measured.

次に、図1、図2の各装置を用いて、シリコン基板の表層に存在する金属不純物を分析するときの工程を説明する。図3は、その工程を示したフローチャートである。図1、図2を参照しながら図3の各工程を説明すると、先ず、分解用ガス発生部10にて、フッ酸と硝酸の混合蒸気14を発生させる(S11)。具体的には、フッ酸と硝酸の混合溶液13を用意し、その混合溶液13が入った容器12をガス発生用チャンバー1内に入れる。次に、ヒータ15で容器12を所定温度に加熱しながら、N2ガス供給ポート11からN2ガスをガス発生用チャンバー1内の容器12に吹き込まれ、その吹き込みによって混合溶液13をバブリングさせる。これによって、フッ酸と硝酸の混合蒸気14が発生する。発生した混合蒸気14は、N2ガスをキャリアガスとして、混合蒸気供給ポート3を介して反応チャンバー2に供給される。   Next, a process for analyzing metal impurities present on the surface layer of the silicon substrate will be described using each apparatus shown in FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing the process. 3 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. First, the decomposition gas generation unit 10 generates a mixed vapor 14 of hydrofluoric acid and nitric acid (S11). Specifically, a mixed solution 13 of hydrofluoric acid and nitric acid is prepared, and the container 12 containing the mixed solution 13 is placed in the gas generation chamber 1. Next, while the container 12 is heated to a predetermined temperature by the heater 15, N2 gas is blown into the container 12 in the gas generation chamber 1 from the N2 gas supply port 11, and the mixed solution 13 is bubbled by the blowing. As a result, a mixed vapor 14 of hydrofluoric acid and nitric acid is generated. The generated mixed vapor 14 is supplied to the reaction chamber 2 through the mixed vapor supply port 3 using N2 gas as a carrier gas.

次に、シリコン基板5の表面51に混合蒸気14を所定時間反応させて、シリコン基板5の表層をエッチング(分解)する(S12)。具体的には、シリコン基板5を反応チャンバー2の載置台21に載置する。また、混合蒸気14と表面51との反応性を考慮して、排気ポート4から混合蒸気14を排気し、一定量の混合蒸気14が常に表面51に供給されるようにする。また、ヒータ6で、反応チャンバー2及び混合蒸気供給ポート3の反応チャンバー2付近の部分32を所定温度に加熱して、混合蒸気14の凝結を防止する。なお、S12の工程が本発明の「分解工程」に相当する。   Next, the mixed vapor 14 is reacted with the surface 51 of the silicon substrate 5 for a predetermined time to etch (decompose) the surface layer of the silicon substrate 5 (S12). Specifically, the silicon substrate 5 is mounted on the mounting table 21 of the reaction chamber 2. In consideration of the reactivity between the mixed steam 14 and the surface 51, the mixed steam 14 is exhausted from the exhaust port 4 so that a certain amount of the mixed steam 14 is always supplied to the surface 51. Further, the heater 6 heats the reaction chamber 2 and the portion 32 of the mixed vapor supply port 3 near the reaction chamber 2 to a predetermined temperature to prevent condensation of the mixed vapor 14. The step S12 corresponds to the “decomposition step” of the present invention.

これによって、図4(A)に示すように、シリコン基板5の表面510(初期の表面)と混合蒸気14が例えば次の式1〜式5のように反応して、その反応時間に応じた深さの表層部520がエッチング(分解)される。なお、式1〜式3が気相反応を示しており、式4、式5が液相反応を示している。
気相反応:
4Si+10HNO=4Si(NO+No +NH +3HO ・・・(式1)
Si(NO+6HF=HSiF+2NO+2HO ・・・(式2)
SiF+2NH =(NHSiF+2H ・・・(式3)
液相反応:
Si+4HNO=SiO+4NO+2HO ・・・(式4)
SiO+6HF=HSiF+2HO ・・・(式5)
As a result, as shown in FIG. 4A, the surface 510 (initial surface) of the silicon substrate 5 and the mixed vapor 14 react as shown in the following formulas 1 to 5, for example, in accordance with the reaction time. The depth surface layer 520 is etched (decomposed). In addition, Formula 1-Formula 3 have shown the gas phase reaction, Formula 4 and Formula 5 have shown the liquid phase reaction.
Gas phase reaction:
4Si + 10HNO 3 = 4Si (NO 3 ) 2 + No 3 + NH 4 + + 3H 2 O (Formula 1)
Si (NO 3 ) 2 + 6HF = H 2 SiF 6 + 2NO 2 + 2H 2 O (Formula 2)
H 2 SiF 6 + 2NH 4 + = (NH 4 ) 2 SiF 6 + 2H + (formula 3)
Liquid phase reaction:
Si + 4HNO 3 = SiO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O (Formula 4)
SiO 2 + 6HF = H 2 SiF 6 + 2H 2 O (Formula 5)

図4(B)は、S12を実施した後のシリコン基板5の模式図を示している。図4(B)に示すように、S12を実施した後のシリコン基板5の表面511(図4(A)の破線511に対応する面、分解後表面)には、表層部520と混合蒸気14との反応残渣530が残る。その反応残渣530は、上記式1〜式5の反応によって生成されたシリコン反応残渣(Si、HSiF、SiO、(NHSiFなど)や、表層部520に含まれた金属不純物などから構成されている。 FIG. 4B shows a schematic diagram of the silicon substrate 5 after performing S12. As shown in FIG. 4B, on the surface 511 (surface corresponding to the broken line 511 in FIG. 4A, the surface after decomposition) of the silicon substrate 5 after performing S12, the surface layer portion 520 and the mixed vapor 14 The reaction residue 530 remains. The reaction residue 530 was included in the silicon reaction residue (Si, H 2 SiF 6 , SiO 2 , (NH 4 ) 2 SiF 6, etc.) generated by the reactions of the above formulas 1 to 5 and the surface layer portion 520. It consists of metal impurities.

次に、図4(B)の反応残渣530中のシリコン反応残渣を除去する(S13)。具体的には、例えばN2ガス供給ポート11からガス発生用チャンバー1内の容器12へのN2ガス供給を止め、反応チャンバー2へ、N2ガス供給ポート16からのN2ガスのみの供給を行う。そして、そのN2ガスで表面511に対して所定時間ブローを行って、反応残渣530からシリコン反応残渣を昇華させる。これによって、反応残渣530からブロー時間に応じた分だけシリコン反応残渣を除去することができる。その結果、反応残渣530中の金属不純物を顕在化させることができ、図2の測定装置7で測定するときに、入射X線81の乱反射を防止できる。なお、S13の工程が本発明の「除去工程」に相当する。   Next, the silicon reaction residue in the reaction residue 530 of FIG. 4B is removed (S13). Specifically, for example, the N2 gas supply from the N2 gas supply port 11 to the container 12 in the gas generating chamber 1 is stopped, and only the N2 gas from the N2 gas supply port 16 is supplied to the reaction chamber 2. Then, the surface 511 is blown for a predetermined time with the N 2 gas, and the silicon reaction residue is sublimated from the reaction residue 530. As a result, the silicon reaction residue can be removed from the reaction residue 530 by the amount corresponding to the blow time. As a result, the metal impurities in the reaction residue 530 can be revealed, and the irregular reflection of the incident X-ray 81 can be prevented when the measurement is performed by the measuring device 7 of FIG. In addition, the process of S13 corresponds to the “removal process” of the present invention.

次に、S13を実施した後の図4(B)のシリコン基板5を図2の測定装置7にセットし、測定装置7で、表面511に対する不純物測定を行う(S14)。これによって、表面511に残っている反応残渣530、つまり図4(A)の表層部520に存在する金属不純物の種類や濃度を分析できる。また、X線81を例えば表面511の中心部511a(図4(B)参照)に入射したときには、その中心部511a(表層部520の中心部)での金属不純物を分析できる。また、X線81を例えば表面511の外周部511b(図4(B)参照)に入射したときには、その外周部511b(表層部520の外周部)での金属不純物を分析できる。つまり、分析した金属不純物の面内位置情報を取得できる。なお、S14の工程が本発明の「測定工程」に相当する。   Next, the silicon substrate 5 of FIG. 4B after performing S13 is set in the measurement apparatus 7 of FIG. 2, and the measurement apparatus 7 performs impurity measurement on the surface 511 (S14). Thus, the type and concentration of the reaction residue 530 remaining on the surface 511, that is, the metal impurity existing in the surface layer portion 520 in FIG. 4A can be analyzed. Further, when the X-ray 81 is incident on, for example, the central portion 511a (see FIG. 4B) of the surface 511, the metal impurities at the central portion 511a (the central portion of the surface layer portion 520) can be analyzed. Further, when the X-ray 81 is incident on, for example, the outer peripheral portion 511b (see FIG. 4B) of the surface 511, the metal impurities at the outer peripheral portion 511b (the outer peripheral portion of the surface layer portion 520) can be analyzed. That is, the in-plane position information of the analyzed metal impurity can be acquired. In addition, the process of S14 corresponds to the “measurement process” of the present invention.

上述したS12〜S14の工程は適宜繰り返し実施される。図4(B)のシリコン基板5に対して、再度、S12〜S14の工程を実施する場合は、そのシリコン基板5を再度反応チャンバー2内にセットする。図4(C)は、反応チャンバー2内にセットされたシリコン基板5の模式図を示している。そして、シリコン基板5の新たな表面511に混合蒸気14を反応させて、図4(C)の表層部521のエッチング(分解)を行う(S12)。   The above-described steps S12 to S14 are repeated as appropriate. When the steps S12 to S14 are performed again on the silicon substrate 5 of FIG. 4B, the silicon substrate 5 is set in the reaction chamber 2 again. FIG. 4C shows a schematic diagram of the silicon substrate 5 set in the reaction chamber 2. Then, the mixed vapor 14 is reacted with the new surface 511 of the silicon substrate 5 to etch (decompose) the surface layer portion 521 in FIG. 4C (S12).

図4(D)は、図4(C)のシリコン基板5に対してS12を実施した後のシリコン基板5の模式図を示している。図4(D)に示すように、シリコン基板5の表面512(図4(C)の破線512に対応)には、図4(C)の表層部521の反応残渣531が残る。次に、その反応残渣531からシリコン反応残渣を除去し(S13)、除去後のシリコン基板5に対して金属不純物の分析を行う(S14)。これによって、反応残渣531(図4(C)の表層部521)に存在する金属不純物の種類、濃度や面内位置情報を得ることができる。   FIG. 4D is a schematic diagram of the silicon substrate 5 after S12 is performed on the silicon substrate 5 of FIG. As shown in FIG. 4D, the reaction residue 531 of the surface layer portion 521 in FIG. 4C remains on the surface 512 of the silicon substrate 5 (corresponding to the broken line 512 in FIG. 4C). Next, the silicon reaction residue is removed from the reaction residue 531 (S13), and metal impurities are analyzed on the removed silicon substrate 5 (S14). Thereby, the type, concentration, and in-plane position information of the metal impurities present in the reaction residue 531 (the surface layer portion 521 in FIG. 4C) can be obtained.

このように、S12〜S14の工程を繰り返すことで、シリコン基板内に存在する金属不純物の深さ方向分布を評価できる。   Thus, the depth direction distribution of the metal impurity existing in the silicon substrate can be evaluated by repeating the steps S12 to S14.

(実施例1)
本発明の効果を確認するために、シリコン基板の試料を準備し、その試料に金属不純物としてのFe、Cr、Niの故意汚染をして、それらFe、Cr、Niを測定する実験を行った。準備した試料は、直径200mmφ、CZ−PW(CZ法で製造、鏡面研磨有)、導電型がP型、面方位が<100>、抵抗率8〜12Ωcmのシリコン基板である。図5は、この実験工程のフローチャートである。
Example 1
In order to confirm the effect of the present invention, a sample of a silicon substrate was prepared, and the sample was intentionally contaminated with Fe, Cr, and Ni as metal impurities, and an experiment was conducted to measure the Fe, Cr, and Ni. . The prepared sample is a silicon substrate having a diameter of 200 mmφ, CZ-PW (manufactured by the CZ method, with mirror polishing), a conductivity type of P type, a surface orientation of <100>, and a resistivity of 8 to 12 Ωcm. FIG. 5 is a flowchart of this experimental process.

先ず、故意汚染用の溶液として、Fe、Cr、Ni各原子吸光分析用標準液(1000ppm)を希釈、混合し、Fe、Cr、Niの各濃度が10ppbの5%硝酸ベース混合溶液を調製した(S21)。次に、S21で調整したFe、Cr、Ni混合溶液から500μlをマイクロピペットで分取して試料の一部(本例では試料中心部)に滴下した(S22)。次に、S22で滴下した溶液を乾燥させた(S23)。S23の乾燥後に、各不純物(Fe、Cr、Ni)を試料表面から拡散させるため、650℃、30min、N2雰囲気中で試料の熱処理を行った(S24)。S21〜S24によって、試料(本例では試料中心部)に、Fe、Cr、Niの故意汚染を行った。   First, as a solution for intentional contamination, a standard solution for atomic absorption analysis of Fe, Cr and Ni (1000 ppm) was diluted and mixed to prepare a 5% nitric acid base mixed solution having a concentration of 10 ppb for each of Fe, Cr and Ni. (S21). Next, 500 μl of the Fe, Cr, Ni mixed solution prepared in S21 was dispensed with a micropipette and dropped onto a part of the sample (in this example, the center of the sample) (S22). Next, the solution dropped in S22 was dried (S23). After the drying of S23, in order to diffuse each impurity (Fe, Cr, Ni) from the sample surface, the sample was heat-treated in an N2 atmosphere at 650 ° C. for 30 minutes (S24). By S21 to S24, the sample (in this example, the sample center) was intentionally contaminated with Fe, Cr, and Ni.

故意汚染をした試料中の表層部の不純物を評価するため、フッ酸(50%)と硝酸(61%)の1:1混合溶液(200ml)を入れたPFA製容器を85℃で加熱しながら毎分1リットル流量のN2ガスでバブリングさせ、フッ酸/硝酸の混合蒸気を発生させた(S25、図3のS11に対応)。   In order to evaluate impurities in the surface layer in a sample that was intentionally contaminated, a PFA container containing a 1: 1 mixed solution (200 ml) of hydrofluoric acid (50%) and nitric acid (61%) was heated at 85 ° C. Bubbling was performed with N2 gas at a flow rate of 1 liter per minute to generate a hydrofluoric acid / nitric acid mixed vapor (S25, corresponding to S11 in FIG. 3).

次に、試料をPTFE製の反応チャンバー内に載置し、フッ酸/硝酸の混合蒸気を反応チャンバーに導入した(S26)。また混合蒸気との反応性を考慮し、排気ポートから蒸気を抜き、一定量の蒸気が常に供給されるようにした(S26)。なお、反応チャンバーおよび混合蒸気の入り口側は、蒸気の凝結を防止するため、85℃で加温した(S26)。そして、反応チャンバー内で試料表面に混合蒸気を約20分間反応させた(S26)。このとき、試料表面が約2μmエッチングされた。なお、S26の工程は、図3のS12の工程に対応する。   Next, the sample was placed in a reaction chamber made of PTFE, and a mixed vapor of hydrofluoric acid / nitric acid was introduced into the reaction chamber (S26). In consideration of the reactivity with the mixed steam, the steam was extracted from the exhaust port so that a constant amount of steam was always supplied (S26). The reaction chamber and the inlet side of the mixed steam were heated at 85 ° C. to prevent condensation of the steam (S26). Then, the mixed vapor was reacted for about 20 minutes on the sample surface in the reaction chamber (S26). At this time, the sample surface was etched by about 2 μm. The step S26 corresponds to the step S12 in FIG.

この状態では、試料表面に反応残渣(特にシリコン反応残渣)が多く残っているため、反応チャンバーへの供給を混合蒸気からN2ガスのみに切り替え、30分間ブローを行い、シリコン反応残渣を昇華させた(S27、図3のS13に対応)。   In this state, since a large amount of reaction residue (particularly silicon reaction residue) remains on the sample surface, the supply to the reaction chamber is switched from the mixed vapor to only N2 gas and blown for 30 minutes to sublimate the silicon reaction residue. (S27, corresponding to S13 in FIG. 3).

次に、試料表面に対して全反射蛍光X線分析を行った(S28、図3のS14に対応)。この結果を図6に示す。図6は、試料表面から2μmまでの深さの表層に存在する不純物の濃度を示している。また、図6は、故意汚染用の溶液を滴下した部位(試料の中心部)に存在する不純物の濃度と、金属不純物の故意汚染の影響を受けていない部位(試料の外周縁から30mm内側)の不純物の濃度とを示している。図6では、試料の中心部の不純物の濃度を「故意汚染部位」として図示し、故意汚染の影響を受けていない部位の不純物の濃度を「非故意汚染部位」として図示している。図6に示すように、故意汚染部位、非故意汚染部位のどちらも金属不純物であるFe、Cr、Niを検知できており、試料表層に存在する金属不純物の面内分布を得られることが示された。また、故意汚染部位では、非故意汚染部位に比べて、Fe、Cr、Niをよく検知できていることが示された。   Next, total reflection X-ray fluorescence analysis was performed on the sample surface (S28, corresponding to S14 in FIG. 3). The result is shown in FIG. FIG. 6 shows the concentration of impurities present in the surface layer at a depth of 2 μm from the sample surface. FIG. 6 shows the concentration of impurities present at the site (center of the sample) where the solution for intentional contamination is dropped, and the region not affected by the intentional contamination of metal impurities (30 mm inside from the outer periphery of the sample). The concentration of the impurity is shown. In FIG. 6, the concentration of impurities at the center of the sample is illustrated as “intentional contamination site”, and the concentration of impurities in the region not affected by intentional contamination is illustrated as “unintentional contamination site”. As shown in FIG. 6, both intentional contamination sites and unintentional contamination sites can detect metallic impurities such as Fe, Cr, and Ni, and it is possible to obtain an in-plane distribution of metal impurities existing on the sample surface layer. It was done. In addition, it was shown that Fe, Cr, and Ni could be detected better in the intentionally contaminated site than in the unintentionally contaminated site.

また、この実験では、S26〜S28の工程を3回繰り返した。つまり、2μmごとに6μmまでの不純物の深さ方向分布を評価した。このときの結果を図7、図8、図9に示す。図7はFeの深さ方向分布を示しており、図8はCrの深さ方向分布を示しており、図9はNiの深さ方向を示している。図7〜図9に示すように、Fe、Cr、Niのいずれも、深さ0〜2μmでの不純物濃度、深さ2μm〜4μmでの不純物濃度、深さ4μm〜6μmでの不純物濃度をよく検知できていることが示された。具体的には、図7の故意汚染部位でのFe濃度は、深さ0〜2μmでは1.2×1013(atoms/cm)、深さ2〜4μmでは5.2×1012(atoms/cm)、深さ4〜6μmでは2.3×1011(atoms/cm)となった。図8の故意汚染部位でのCr濃度は、深さ0〜2μmでは1.1×1013(atoms/cm)、深さ2〜4μmでは4.3×1012(atoms/cm)、深さ4〜6μmでは4.3×1011(atoms/cm)となった。図9の故意汚染部位でのNi濃度は、深さ0〜2μmでは6.3×1011(atoms/cm)、深さ2〜4μmでは2.1×1011(atoms/cm)、深さ4〜6μmでは2.3×1011(atoms/cm)となった。なお、非故意汚染部位における不純物濃度は、いずれにおいても5.0×10(atoms/cm)となった。 Moreover, in this experiment, the process of S26-S28 was repeated 3 times. That is, the depth direction distribution of impurities up to 6 μm was evaluated every 2 μm. The results at this time are shown in FIG. 7, FIG. 8, and FIG. FIG. 7 shows the depth direction distribution of Fe, FIG. 8 shows the depth direction distribution of Cr, and FIG. 9 shows the depth direction of Ni. As shown in FIGS. 7 to 9, all of Fe, Cr and Ni have good impurity concentration at a depth of 0 to 2 μm, impurity concentration at a depth of 2 μm to 4 μm, and impurity concentration at a depth of 4 μm to 6 μm. It was shown that it was detected. Specifically, the Fe concentration at the site of intentional contamination in FIG. 7 is 1.2 × 10 13 (atoms / cm 2 ) at a depth of 0 to 2 μm, and 5.2 × 10 12 (atoms at a depth of 2 to 4 μm. / cm 2), it has become the depth 4~6μm 2.3 × 10 11 (atoms / cm 2). The Cr concentration at the site of intentional contamination in FIG. 8 is 1.1 × 10 13 (atoms / cm 2 ) at a depth of 0 to 2 μm, 4.3 × 10 12 (atoms / cm 2 ) at a depth of 2 to 4 μm, It became 4.3 * 10 < 11 > (atoms / cm < 2 >) in the depth of 4-6 micrometers. The Ni concentration at the site of intentional contamination in FIG. 9 is 6.3 × 10 11 (atoms / cm 2 ) at a depth of 0 to 2 μm, 2.1 × 10 11 (atoms / cm 2 ) at a depth of 2 to 4 μm, The depth was 2.3 × 10 11 (atoms / cm 2 ) at a depth of 4 to 6 μm. The impurity concentration at the unintentional contamination site was 5.0 × 10 9 (atoms / cm 2 ) in all cases.

(実施例2)
フッ酸と硝酸の混合蒸気との反応時間とシリコン基板のエッチング深さとの関係を調べた。このときの混合蒸気は、実施例1のS25で発生させた混合蒸気と同じである。またシリコン基板は、実施例1で準備した試料(200mmφ、CZ−PW、P型<100>、8〜12Ωcmの試料)と同じである。今回は、混合蒸気とシリコン基板表面との反応時間を、3分〜60分の間で変化させたときのエッチング深さを測定した。この結果を図10に示す。図10に示すように、反応時間が3分〜60分の間では、反応時間とエッチング深さはほぼ比例関係にある。反応時間が3分〜60分の間で変化すると、エッチング深さが約0.5μm〜約5μmの間で変化することが示された。よって、3分〜60分の間の反応時間で混合蒸気を反応させることにより、表面から約0.5μm〜約5μmの深さの間で不純物の分析を行うことができる。このとき、図10の関係を参照することで、目標のエッチング深さに対応する混合蒸気の反応時間を簡単に決定できる。なお、混合蒸気の反応時間は、3分〜60分以外であっても良く、例えば反応時間が3分以下であれば、表面から0.5μm以下の深さの不純物分析を行うことができる。また例えば、反応時間が60分以上であれば、表面から5μm以上の深さの不純物分析を行うことができる。
(Example 2)
The relationship between the reaction time of the hydrofluoric acid and nitric acid mixed vapor and the etching depth of the silicon substrate was investigated. The mixed steam at this time is the same as the mixed steam generated in S25 of Example 1. The silicon substrate is the same as the sample prepared in Example 1 (200 mmφ, CZ-PW, P-type <100>, 8-12 Ωcm sample). This time, the etching depth was measured when the reaction time between the mixed vapor and the silicon substrate surface was changed between 3 minutes and 60 minutes. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 10, when the reaction time is between 3 minutes and 60 minutes, the reaction time and the etching depth are substantially proportional. It has been shown that the etch depth varies between about 0.5 μm and about 5 μm as the reaction time varies between 3 minutes and 60 minutes. Therefore, by reacting the mixed vapor with a reaction time of 3 minutes to 60 minutes, impurities can be analyzed at a depth of about 0.5 μm to about 5 μm from the surface. At this time, the reaction time of the mixed vapor corresponding to the target etching depth can be easily determined by referring to the relationship of FIG. The reaction time of the mixed vapor may be other than 3 minutes to 60 minutes. For example, if the reaction time is 3 minutes or less, impurity analysis at a depth of 0.5 μm or less from the surface can be performed. Further, for example, if the reaction time is 60 minutes or more, impurity analysis at a depth of 5 μm or more from the surface can be performed.

(比較例)
比較例として実施例で準備した試料(試料中心部に故意汚染をした試料)を従来法(TXRF法による試料極表面の不純物評価)で評価した結果を図11に示す。つまり、図11は、図5のS21〜S24の工程で試料中心部に故意汚染をした試料に対して、S25、S26、S27の工程を省略して直接S28のTXRF測定をしたときの結果を示している。なお、図11では、図6と同様に非故意汚染部位(試料の外周縁から30mm内側)の不純物濃度も図示している。図11のFe濃度は1.4×1013(atoms/cm)であり、Cr濃度は1.3×1013(atoms/cm)であり、Ni濃度は8.7×1011(atoms/cm)である。図11に示すように従来法では、試料面内の不純物の位置情報および表面不純物濃度は評価可能であるが、表面からの深さ方向の不純物分布は全く不明である。
(Comparative example)
As a comparative example, FIG. 11 shows the results of evaluation of a sample prepared in the example (sample with intentional contamination at the center of the sample) by a conventional method (evaluation of impurities on the surface of the sample electrode by the TXRF method). In other words, FIG. 11 shows the results when the TXRF measurement of S28 is directly performed on the sample in which the sample center is intentionally contaminated in the steps S21 to S24 of FIG. 5 while omitting the steps S25, S26, and S27. Show. In addition, in FIG. 11, the impurity concentration of the unintentional contamination site | part (30 mm inside from the outer periphery of a sample) is also illustrated similarly to FIG. The Fe concentration in FIG. 11 is 1.4 × 10 13 (atoms / cm 2 ), the Cr concentration is 1.3 × 10 13 (atoms / cm 2 ), and the Ni concentration is 8.7 × 10 11 (atoms). / Cm 2 ). As shown in FIG. 11, in the conventional method, the positional information of impurities in the sample surface and the surface impurity concentration can be evaluated, but the impurity distribution in the depth direction from the surface is completely unknown.

以上説明したように、本実施形態では、シリコン基板の表層を分解し、分解後のシリコン基板の表面に対してTXRF測定を行っているので、分解した表層に存在する金属不純物を評価できる。つまり、表面から深さ方向に存在する金属不純物を評価できる。また、反応残渣を回収しないでTXRF測定を行うので、金属不純物の面内分布を評価できる。また、表層の分解、TXRF測定を繰り返し行うので、金属不純物の深さ方向分布も評価できる。   As described above, in this embodiment, since the surface layer of the silicon substrate is decomposed and TXRF measurement is performed on the surface of the silicon substrate after decomposition, the metal impurities existing in the decomposed surface layer can be evaluated. That is, metal impurities existing in the depth direction from the surface can be evaluated. Moreover, since TXRF measurement is performed without collecting the reaction residue, the in-plane distribution of metal impurities can be evaluated. Moreover, since the decomposition of the surface layer and the TXRF measurement are repeatedly performed, the depth direction distribution of metal impurities can also be evaluated.

なお、上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。例えば上記実施形態では、シリコン基板の表層を分解する分解用物質としてフッ酸と硝酸の混合蒸気を採用していたが、表層を分解できる酸化剤であって、副反応生成物(シリコン反応残渣以外の反応生成物)が出ないものであれば、どの物質を分解用物質として採用しても良い。例えば、オゾンを分解用物質に採用しても良い。また、上記実施形態では、実施例としてCZ法で製造されたシリコン基板に対する不純物分析の例を説明したが、シリコンエピタキシャルウェーハに対しても本発明を適用できる。また、シリコン基板以外の半導体基板(例えばGaAs基板、GaP基板)に対する不純物分析に本発明を適用しても良い。   The above-described embodiment is an exemplification, and the embodiment having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and having the same function and effect is any type. Are also included in the technical scope of the present invention. For example, in the above embodiment, a mixed vapor of hydrofluoric acid and nitric acid is used as a decomposition material for decomposing the surface layer of the silicon substrate. However, the oxidizing agent that can decompose the surface layer is a side reaction product (other than the silicon reaction residue). Any substance may be employed as a decomposition substance as long as it does not produce a reaction product. For example, ozone may be used as the decomposition material. Moreover, although the said embodiment demonstrated the example of the impurity analysis with respect to the silicon substrate manufactured by CZ method as an example, this invention is applicable also to a silicon epitaxial wafer. Further, the present invention may be applied to impurity analysis for semiconductor substrates other than silicon substrates (for example, GaAs substrates and GaP substrates).

5 シリコン基板
7 測定装置
10 分解用ガス発生部
14 フッ酸と硝酸の混合蒸気
20 表層エッチング部
510 シリコン基板の表面
511、512 シリコン基板の分解後表面
520、521 シリコン基板の表層部
530、531 反応残渣
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Silicon substrate 7 Measuring apparatus 10 Decomposition gas generation part 14 Mixed vapor | steam of hydrofluoric acid and nitric acid 20 Surface layer etching part 510 Surface of silicon substrate 511, 512 Surface after decomposition of silicon substrate 520, 521 Surface layer part of silicon substrate 530, 531 Reaction Residue

Claims (6)

半導体基板の表層に存在する不純物を分析する方法であって、
前記半導体基板の表面に分解用物質を反応させて前記半導体基板の表層を分解する分解工程と、
その分解工程で分解した前記表層の反応残渣を、前記分解工程後の前記半導体基板の表面である分解後表面に残したまま、前記分解後表面に対する不純物の測定を行う測定工程と、
を含むことを特徴とする半導体基板の不純物分析方法。
A method for analyzing impurities present in a surface layer of a semiconductor substrate,
A decomposition step of decomposing a surface layer of the semiconductor substrate by reacting a decomposition substance on the surface of the semiconductor substrate;
A measurement step of measuring impurities on the post-decomposition surface while leaving the reaction residue of the surface layer decomposed in the decomposition step on the post-decomposition surface that is the surface of the semiconductor substrate after the decomposition step;
And a method for analyzing impurities in a semiconductor substrate.
前記分解工程と前記測定工程の間に、前記反応残渣から不純物以外の前記半導体基板と前記分解用物質が反応して形成された残渣成分を除去する除去工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体基板の不純物分析方法。   2. A removal step of removing a residue component formed by a reaction between the semiconductor substrate other than impurities and the decomposition substance from the reaction residue between the decomposition step and the measurement step. The impurity analysis method of the semiconductor substrate as described in 2. 前記分解工程、前記除去工程及び前記測定工程を繰り返し行うことを特徴とする請求項2に記載の半導体基板の不純物分析方法。   3. The method for analyzing impurities in a semiconductor substrate according to claim 2, wherein the decomposition step, the removal step, and the measurement step are repeated. 前記半導体基板はシリコン基板であり、
前記分解用物質はフッ酸と硝酸の混合蒸気であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体基板の不純物分析方法。
The semiconductor substrate is a silicon substrate;
The impurity analysis method for a semiconductor substrate according to claim 1, wherein the decomposition substance is a mixed vapor of hydrofluoric acid and nitric acid.
前記分解工程では、前記半導体基板の表面に前記混合蒸気を3〜60分間反応させることを特徴とする請求項4に記載の半導体基板の不純物分析方法。   5. The impurity analysis method for a semiconductor substrate according to claim 4, wherein in the decomposition step, the mixed vapor is allowed to react for 3 to 60 minutes on the surface of the semiconductor substrate. 前記測定工程では、全反射蛍光X線分析法により不純物の測定を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体基板の不純物分析方法。
6. The impurity analysis method for a semiconductor substrate according to claim 1, wherein in the measurement step, impurities are measured by a total reflection fluorescent X-ray analysis method.
JP2012182752A 2012-08-21 2012-08-21 Impurity analysis method of semiconductor substrate Pending JP2014041030A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012182752A JP2014041030A (en) 2012-08-21 2012-08-21 Impurity analysis method of semiconductor substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012182752A JP2014041030A (en) 2012-08-21 2012-08-21 Impurity analysis method of semiconductor substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014041030A true JP2014041030A (en) 2014-03-06

Family

ID=50393404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012182752A Pending JP2014041030A (en) 2012-08-21 2012-08-21 Impurity analysis method of semiconductor substrate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014041030A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD744069S1 (en) 2013-09-05 2015-11-24 Stingray Group Llc Etching fixture cap
USD744068S1 (en) 2013-09-05 2015-11-24 Stingray Group Llc Etching fixture cap
USD744016S1 (en) 2013-10-16 2015-11-24 Stingray Group, Llc Etching tray with lid
US9334570B2 (en) 2010-02-19 2016-05-10 Stingray Group Llc Support fixture for acid etching PCD cutting inserts
CN107301960A (en) * 2016-04-15 2017-10-27 上海新昇半导体科技有限公司 The appraisal procedure of chip metal pollution
CN109580688A (en) * 2018-12-20 2019-04-05 北京科技大学 For trace impurity concentration in GaN and the high-precision detecting method of distribution
JP2020087991A (en) * 2018-11-16 2020-06-04 信越半導体株式会社 Etching method of silicon wafer, etching device and impurity analytical method
US10712328B2 (en) 2016-09-23 2020-07-14 Toshiba Memory Corporation Analysis device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9334570B2 (en) 2010-02-19 2016-05-10 Stingray Group Llc Support fixture for acid etching PCD cutting inserts
USD744069S1 (en) 2013-09-05 2015-11-24 Stingray Group Llc Etching fixture cap
USD744068S1 (en) 2013-09-05 2015-11-24 Stingray Group Llc Etching fixture cap
USD744016S1 (en) 2013-10-16 2015-11-24 Stingray Group, Llc Etching tray with lid
US9534298B2 (en) 2013-10-16 2017-01-03 Stingray Group, Llc Etching tray and lid for acid etching PCD cutting inserts
CN107301960A (en) * 2016-04-15 2017-10-27 上海新昇半导体科技有限公司 The appraisal procedure of chip metal pollution
US10712328B2 (en) 2016-09-23 2020-07-14 Toshiba Memory Corporation Analysis device
JP2020087991A (en) * 2018-11-16 2020-06-04 信越半導体株式会社 Etching method of silicon wafer, etching device and impurity analytical method
JP7004221B2 (en) 2018-11-16 2022-01-21 信越半導体株式会社 Silicon wafer etching method, etching equipment and impurity analysis method
CN109580688A (en) * 2018-12-20 2019-04-05 北京科技大学 For trace impurity concentration in GaN and the high-precision detecting method of distribution

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014041030A (en) Impurity analysis method of semiconductor substrate
JP6118031B2 (en) Impurity analysis apparatus and method
JP3473699B2 (en) Silicon wafer etching method and apparatus and impurity analysis method
WO2011083719A1 (en) Method and apparatus for etching of surface layer part of silicon wafer, and method for analysis of metal contamination in silicon wafer
JP6819883B2 (en) Metal impurity analysis method for silicon wafers
JP2008182201A (en) Silicon etching method
JP3933090B2 (en) Method for recovering metal impurities from silicon substrate
JP5413342B2 (en) Silicon wafer surface layer etching method and silicon wafer metal contamination analysis method
JP2010008048A (en) Method of etching silicon wafer surface oxide film, metal contamination analysis method of silicon wafer with oxide film, and method of manufacturing silicon wafer with oxide film
JP2001242052A (en) Method for analyzing impurity in semiconductor substrate or chemicals
JP3753805B2 (en) Semiconductor sample decomposition apparatus and sample decomposition method
TWI673492B (en) Metal contamination analysis method of silicon wafers and method for manufacturing silicon wafers
JP3804864B2 (en) Impurity analysis method
JP6922804B2 (en) Etching method, metal contamination evaluation method and manufacturing method for boron-doped p-type silicon wafer
Lu et al. Evaluation of cleaning efficiency with a radioactive tracer and development of a microwave digestion method for semiconductor processes
JP2009294091A (en) Analyzing method of contaminant in silicon wafer
JP2001108583A (en) Method for measuring concentration of impurity in silicon wafer
JP5369514B2 (en) Method for analyzing metal contamination of silicon wafer and method for manufacturing silicon wafer
JPH1137992A (en) Method for analyzing surface layer of silicon wafer
JPH05211223A (en) Analyzing method of impurity on semiconductor substrate surface
JP5434523B2 (en) Silicon substrate etching method and silicon substrate impurity analysis method
JPH05283381A (en) Recovery of contaminant metal element on silicon wafer surface
JP2015052476A (en) Vapor-phase decomposition etching apparatus, vapor- phase decomposition etching method, processing apparatus, and processing method
JP2021092485A (en) Method for evaluating metal impurities on silicon substrate surface
JP2009033212A (en) METHOD FOR DETECTING CONCENTRATION OF Cu ON SILICON SUBSTRATE