JP2019195020A - 半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法 - Google Patents
半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019195020A JP2019195020A JP2018088460A JP2018088460A JP2019195020A JP 2019195020 A JP2019195020 A JP 2019195020A JP 2018088460 A JP2018088460 A JP 2018088460A JP 2018088460 A JP2018088460 A JP 2018088460A JP 2019195020 A JP2019195020 A JP 2019195020A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat treatment
- silicon wafer
- wafer
- metal impurities
- polishing
- 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
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
ここで、上記熱処理は、結晶引き上げ時に発生する酸素ドナーの除去、または、ゲッタリングサイトである酸素析出物の形成を目的として行われるものである。
酸素ドナーの除去を目的とする場合(ドナーキラー熱処理)、熱処理温度600〜700℃、熱処理時間30分程度の熱処理条件で熱処理を行い、熱処理後の冷却は、熱処理炉の外に取り出して成り行きで急冷する。特許文献1には、この熱処理条件を用いて、酸素ドナーを除去しつつ、ウェーハ中の金属不純物を除去する目的のもと、図9に示すようなフローでウェーハを製造することが記載されている。
図2に示す変形例では、酸エッチングの後に金属不純物除去工程を行う例を示したが、DSP及びその洗浄後に金属不純物除去工程を実施してもよい。これにより、ウェーハを製造するにあたり工程を無駄なく行うことができる。
なお、アルカリエッチングでは、酸エッチング等に比較して、エッチング後にウェーハ表面に残存する金属不純物の量が若干高い傾向があるので、図3に示す変形例を採用することが好ましい。
本変形例の場合、アルカリエッチング後のウェーハのように、エッチング後にウェーハ表面に残存する金属不純物の量が若干高いウェーハの場合にも、シリコン結晶内部の金属不純物を著しく低減することが可能となる。なお、本変形例において、金属不純物除去工程を行う前の処理は、アルカリエッチングだけでなく、酸エッチング、DSP、CMPであってもよいことはいうまでもない。
本変形例の場合にも、シリコン結晶内部の金属不純物を著しく低減することが可能である。本変形例の場合、金属不純物除去工程を行う前のウェーハ表面に残存する金属不純物の量が比較的低いウェーハの場合に好適である。
熱処理時間は3分以上60分以下とすることが好ましい。本発明の金属不純物除去工程における熱処理は、酸素ドナーの除去を主目的とするものではないため、ウェーハ全体が所定温度まで昇温され、金属が表面に拡散できれば十分であり、必ずしも長時間は必要なく、余りに時間が長くなると酸素析出物が成長してしまう可能性がある。
熱処理の雰囲気は、ヘリウム、アルゴンなどの希ガスを使用しても良いし窒素や酸素や水素でも良い。また、これらの混合雰囲気とすることも可能である。ウェーハには通常自然酸化膜が形成されており、この状態で熱処理を行うため、反応性の低いガスであれば使用することができる。
熱処理後に熱処理温度から室温まで冷却する冷却速度は、10℃/min以下とすることが好ましい。効率よくウェーハ表面に金属不純物を集めるためである。
まず、シリコンインゴットをスライスして薄円板状のシリコンウェーハを得て、通常のウェーハ製造工程に基づいてDSPまで行った。DSP後の洗浄により、ウェーハ表面には自然酸化膜が形成されている。このようにして得たウェーハを用いて、金属不純物除去処理として、熱処理→片面研磨→洗浄の一連の処理を2回繰り返した。
研磨は、片面研磨により、取り代500nmの研磨を行った。その後、RCA洗浄を行った。
熱処理→片面研磨→洗浄の一連の処理を3回繰り返した以外は、実施例1と同様の条件で金属不純物除去を行った。
熱処理→片面研磨→洗浄の一連の処理を行わなかった。DSP後に本発明の金属不純物除去を行うことなく、片面研磨、洗浄を行ってウェーハを得た。
熱処理→片面研磨→洗浄の一連の処理を、1回のみ(繰り返しなし)とした以外は、実施例1と同様な条件で金属不純物除去を行った。
図5に、実施例1、2、比較例1、2の工程フローをまとめた。
シリコン結晶内部の残留金属不純物を評価する手法として、特開平9−64133号公報に記載される評価を行った。具体的には、周知の酸素ドナーキラー熱処理条件(650℃、25分、窒素雰囲気)で熱処理を行い、シリコン結晶内部の金属不純物を表面に集め、その後、気相分解法誘導結合プラズマ質量分析(VPD−ICP−MS)を行いウェーハ表面に集まった金属不純物濃度を測定した。
ウェーハの表面欠陥数は、KLA−Tencor製SP5を用いて、粒径19nmUPとして測定を行った。
金属不純物濃度について、表1、図6,7から明らかなように、熱処理→片面研磨→洗浄回数を2回以上とした実施例では、Ni、Cuともに検出限界以下であった。これは、シリコン単結晶の内部に含まれる金属不純物が極めて少ないため、残留金属不純物評価の熱処理で、ウェーハ表面に金属が集まらなかったことを意味する。
一方、熱処理→片面研磨→洗浄回数を0または1回とした比較例では、シリコン結晶内部に金属不純物が残存しているために、残留金属不純物評価の熱処理により表面に金属が集まり金属不純物が検出された。
また、表1、図8に示すように、金属不純物の低減に伴い、実施例1、実施例2では表面欠陥数が減少し、LLSが大きく改善した。
Claims (6)
- 半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法であって、
ウェーハに対し、熱処理工程と研磨工程と洗浄工程を、この順に2回以上行うことを含み、
前記熱処理工程における熱処理温度を400℃以上700℃以下とし、
前記研磨工程における取り代を30nm以上とすることを特徴とする半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法。 - 前記金属不純物除去方法に供するウェーハを、酸エッチング、アルカリエッチング、両面研磨、または、片面研磨したものとすることを特徴とする請求項1に記載の半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法。
- 前記熱処理工程における熱処理時間を、3分以上60分以下とすることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法。
- 前記熱処理工程における熱処理雰囲気を、希ガス、窒素、酸素、水素またはこれらの混合雰囲気とすることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法。
- 前記熱処理工程後の、熱処理温度から室温まで冷却する冷却速度を、10℃/min以下とすることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法。
- 2回以上行う前記研磨工程のそれぞれにおいて、両面研磨または片面研磨を行うとともに、取り代を30nm以上7μm以下とすることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018088460A JP6933187B2 (ja) | 2018-05-01 | 2018-05-01 | 半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018088460A JP6933187B2 (ja) | 2018-05-01 | 2018-05-01 | 半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019195020A true JP2019195020A (ja) | 2019-11-07 |
JP6933187B2 JP6933187B2 (ja) | 2021-09-08 |
Family
ID=68469382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018088460A Active JP6933187B2 (ja) | 2018-05-01 | 2018-05-01 | 半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6933187B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112683988A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-20 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 一种晶圆中金属杂质的检测方法 |
WO2021149791A1 (ja) * | 2020-01-22 | 2021-07-29 | 日本酢ビ・ポバール株式会社 | 研磨用組成物 |
CN115087620A (zh) * | 2020-01-31 | 2022-09-20 | 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 | 用于从碳化硅中分离杂质的方法以及经温度处理和净化处理的碳化硅粉末 |
KR20230036050A (ko) | 2021-09-06 | 2023-03-14 | 후지필름 가부시키가이샤 | 약액의 검사 방법, 약액의 제조 방법, 약액의 관리 방법, 반도체 디바이스의 제조 방법, 레지스트 조성물의 검사 방법, 레지스트 조성물의 제조 방법, 레지스트 조성물의 관리 방법, 및 반도체 제조 장치의 오염 상태 확인 방법 |
KR20230124060A (ko) | 2021-01-26 | 2023-08-24 | 후지필름 가부시키가이샤 | 분석 장치, 및 분석 방법 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09266186A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 気相エッチング工程を含む半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法およびこの方法で製造される半導体単結晶鏡面ウエーハ |
JP2000290100A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-10-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | シリコンウェーハの製造方法 |
JP2001015459A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | 両面研磨ウェーハの製造方法 |
JP2005175106A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | シリコンウェーハの加工方法 |
JP2013004825A (ja) * | 2011-06-20 | 2013-01-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウェーハ及びその製造方法 |
-
2018
- 2018-05-01 JP JP2018088460A patent/JP6933187B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09266186A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 気相エッチング工程を含む半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法およびこの方法で製造される半導体単結晶鏡面ウエーハ |
JP2000290100A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-10-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | シリコンウェーハの製造方法 |
JP2001015459A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | 両面研磨ウェーハの製造方法 |
JP2005175106A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp | シリコンウェーハの加工方法 |
JP2013004825A (ja) * | 2011-06-20 | 2013-01-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウェーハ及びその製造方法 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021149791A1 (ja) * | 2020-01-22 | 2021-07-29 | 日本酢ビ・ポバール株式会社 | 研磨用組成物 |
JP2021116401A (ja) * | 2020-01-22 | 2021-08-10 | 日本酢ビ・ポバール株式会社 | 研磨用組成物 |
CN115210337A (zh) * | 2020-01-22 | 2022-10-18 | 日本瓦姆&珀巴尔株式会社 | 研磨用组合物 |
CN115087620A (zh) * | 2020-01-31 | 2022-09-20 | 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 | 用于从碳化硅中分离杂质的方法以及经温度处理和净化处理的碳化硅粉末 |
CN115087620B (zh) * | 2020-01-31 | 2024-05-07 | 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 | 用于从碳化硅中分离杂质的方法以及经温度处理和净化处理的碳化硅粉末 |
CN112683988A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-20 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 一种晶圆中金属杂质的检测方法 |
CN112683988B (zh) * | 2020-12-28 | 2023-06-02 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 一种晶圆中金属杂质的检测方法 |
KR20230124060A (ko) | 2021-01-26 | 2023-08-24 | 후지필름 가부시키가이샤 | 분석 장치, 및 분석 방법 |
KR20230036050A (ko) | 2021-09-06 | 2023-03-14 | 후지필름 가부시키가이샤 | 약액의 검사 방법, 약액의 제조 방법, 약액의 관리 방법, 반도체 디바이스의 제조 방법, 레지스트 조성물의 검사 방법, 레지스트 조성물의 제조 방법, 레지스트 조성물의 관리 방법, 및 반도체 제조 장치의 오염 상태 확인 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6933187B2 (ja) | 2021-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6933187B2 (ja) | 半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法 | |
TWI393168B (zh) | 降低矽晶圓中金屬污染之方法 | |
JP5682471B2 (ja) | シリコンウェーハの製造方法 | |
CN107039300B (zh) | 硅晶圆的品质评价方法、硅晶圆的制造方法及硅晶圆 | |
JP6448805B2 (ja) | エピタキシャルにコーティングされた半導体ウェハとエピタキシャルにコーティングされた半導体ウェハの製造方法 | |
JP2006004983A (ja) | シリコンウエーハの製造方法及びシリコンウエーハ | |
TWI553172B (zh) | 由矽構成的半導體晶圓和其製造方法 | |
JP2015032810A (ja) | シリコンウェーハ及びその製造方法 | |
WO2007063677A1 (ja) | 半導体ウエーハの平面研削方法および製造方法 | |
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 | |
JP2018064046A (ja) | シリコンウェーハの研磨方法、シリコンウェーハの製造方法およびシリコンウェーハ | |
JPS60247935A (ja) | 半導体ウエハの製造方法 | |
WO2019082450A1 (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP4617751B2 (ja) | シリコンウェーハおよびその製造方法 | |
JP5211550B2 (ja) | シリコン単結晶ウェーハの製造方法 | |
JP4259881B2 (ja) | シリコンウエハの清浄化方法 | |
JP6520777B2 (ja) | シリコン単結晶ウエハの評価方法 | |
JP2008227060A (ja) | アニールウエハの製造方法 | |
JP5433927B2 (ja) | 貼り合わせウェーハの製造方法 | |
JP2005223293A (ja) | シリコンウェーハの熱処理方法およびシリコンウェーハ | |
JPS5885534A (ja) | 半導体シリコン基板の製造法 | |
JP6863251B2 (ja) | シリコンウェーハの加工方法 | |
JP2006245301A (ja) | シリコンウェーハの製造方法 | |
JP2009272443A (ja) | シリコンウェーハおよびその製造方法 | |
JP3238957B2 (ja) | シリコンウェーハ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200416 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210308 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210316 |
|
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: 20210720 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210802 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6933187 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |