JP2796689B2 - ウエハの表面分析方法 - Google Patents
ウエハの表面分析方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハの表面に
存在する不純物を簡便に分析する方法に関するもので、
ウエハを浸漬した薬液の元素分析をすることにより、特
にその表面が比較的粗いウエハに対しても適用可能なウ
エハ表面分析技術に関わる。
存在する不純物を簡便に分析する方法に関するもので、
ウエハを浸漬した薬液の元素分析をすることにより、特
にその表面が比較的粗いウエハに対しても適用可能なウ
エハ表面分析技術に関わる。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハの表面に、アルミミニウム
（Ａｌ）、ナトリウム（Ｎａ）、鉄（Ｆｅ）等の不純物
が存在すると、たとえその量が微量であっても半導体素
子の電気特性に大きな影響を与えることは良く知られて
いる。
（Ａｌ）、ナトリウム（Ｎａ）、鉄（Ｆｅ）等の不純物
が存在すると、たとえその量が微量であっても半導体素
子の電気特性に大きな影響を与えることは良く知られて
いる。
【０００３】それゆえ、素子の電気的特性を悪化させな
いためには、半導体ウエハ表面の不純物量を正確に把握
し、その含有量を極力抑えることが必要である。
いためには、半導体ウエハ表面の不純物量を正確に把握
し、その含有量を極力抑えることが必要である。
【０００４】従来、半導体ウエハ表面の不純物を測定す
るには、二次イオン質量分析法、オージェ電子分光法、
全反射蛍光Ｘ線分析法等の機器分析法が用いられてい
る。ところが、これらの機器分析法は半導体ウエハの表
面全体を簡便にかつ高感度に分析するには問題があっ
た。
るには、二次イオン質量分析法、オージェ電子分光法、
全反射蛍光Ｘ線分析法等の機器分析法が用いられてい
る。ところが、これらの機器分析法は半導体ウエハの表
面全体を簡便にかつ高感度に分析するには問題があっ
た。
【０００５】また、これらに代わり半導体ウエハ表面の
全体を簡便に分析する方法として、表面に酸化膜を形成
した半導体ウエハ表面に弗酸系の溶液を適下し、その液
を回収して分析する方法（特開平2-272359号公報）、半
導体ウエハ表面の自然酸化膜を揮発性物質の蒸気により
分解し、その反応生成物を酸で溶解して回収し、回収液
を分析する方法（特開平2-271253）、水平に保持された
半導体ウエハに液滴を接触させて走査し、その液滴を回
収して分析する方法（特開平2-229428）等が知られてい
る。
全体を簡便に分析する方法として、表面に酸化膜を形成
した半導体ウエハ表面に弗酸系の溶液を適下し、その液
を回収して分析する方法（特開平2-272359号公報）、半
導体ウエハ表面の自然酸化膜を揮発性物質の蒸気により
分解し、その反応生成物を酸で溶解して回収し、回収液
を分析する方法（特開平2-271253）、水平に保持された
半導体ウエハに液滴を接触させて走査し、その液滴を回
収して分析する方法（特開平2-229428）等が知られてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】鏡面仕上げされたウエ
ハに対しては、上記各種の分析方法は有効であるが、表
面が鏡面仕上されていない粗い表面のウエハには、不純
物の回収が充分に行われないこともあって、効果が充分
に発揮されない。すなわち、ラップドウエハ、エッチド
ウエハ表面の微細な凹凸の存在が、ウエハ表面と蒸気や
薬液との接触を困難にし、反応を充分に行わせることが
できない。
ハに対しては、上記各種の分析方法は有効であるが、表
面が鏡面仕上されていない粗い表面のウエハには、不純
物の回収が充分に行われないこともあって、効果が充分
に発揮されない。すなわち、ラップドウエハ、エッチド
ウエハ表面の微細な凹凸の存在が、ウエハ表面と蒸気や
薬液との接触を困難にし、反応を充分に行わせることが
できない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題点を解決するためになされたもので、合成樹脂製の
袋に半導体ウエハと、この袋を吊るした状態でウエハ全
体を覆うに足る量の薬液を入れ、温水中に一定時間浸漬
して加温し反応させ、反応液を回収してその成分を分析
するものである。
問題点を解決するためになされたもので、合成樹脂製の
袋に半導体ウエハと、この袋を吊るした状態でウエハ全
体を覆うに足る量の薬液を入れ、温水中に一定時間浸漬
して加温し反応させ、反応液を回収してその成分を分析
するものである。
【０００８】
【作用】本発明の実施に当っては、ウエハと薬液とが接
触状態に保たれ、しかも加温処理され、かつ温水の水圧
がかかるため、温度上昇による粘性の低下も寄与して、
ウエハ表面に凹部があっても薬液の浸透が容易になるも
のと考えられる。
触状態に保たれ、しかも加温処理され、かつ温水の水圧
がかかるため、温度上昇による粘性の低下も寄与して、
ウエハ表面に凹部があっても薬液の浸透が容易になるも
のと考えられる。
【０００９】反応はウエハの全面にわたって起こり、し
たがって、ウエーハの表面のみならず側面と裏面の不純
物も分析の対象になる。
たがって、ウエーハの表面のみならず側面と裏面の不純
物も分析の対象になる。
【００１０】以下、本発明を実施例を掲げながらさらに
詳説する。
詳説する。
【００１１】
【実施例１】まず、分析しようとするシリコンウエハの
大きさに応じて製作されたポリプロピレン製の袋を超純
水で充分に洗浄した。
大きさに応じて製作されたポリプロピレン製の袋を超純
水で充分に洗浄した。
【００１２】次に、反応に用いるものと同一の薬液、本
実施例では弗酸・硝酸・塩酸液を封入し、ヒートシーラ
で開口側をシールし密閉した。この状態で80℃に維持さ
れたウォーターバスに入れ、超純水で除去しきれなかっ
た袋の中の不純物を薬液に完全に溶解させた。浸漬時間
は 360分とした。浸漬中は、袋が浮上しないよう錘を付
けた。ウォーターバスから袋を引上げ、室温まで徐冷し
袋を開封して薬液を排出して、再び超純水で充分洗浄し
た。
実施例では弗酸・硝酸・塩酸液を封入し、ヒートシーラ
で開口側をシールし密閉した。この状態で80℃に維持さ
れたウォーターバスに入れ、超純水で除去しきれなかっ
た袋の中の不純物を薬液に完全に溶解させた。浸漬時間
は 360分とした。浸漬中は、袋が浮上しないよう錘を付
けた。ウォーターバスから袋を引上げ、室温まで徐冷し
袋を開封して薬液を排出して、再び超純水で充分洗浄し
た。
【００１３】こうして清浄になった袋１に、φ４″シリ
コンラップドウエハ２と薬液３とを図１のように封入
し、前記同様密閉して80℃ウォーターバスに浸漬した。
袋の浮上防止のため気相部分はできる限り無くし、袋に
錘を付けておく。浸漬時間 180分になったところでウォ
ーターバス中より袋を引出し、室温まで徐冷して、中の
反応液をテフロン製のビーカに回収した。
コンラップドウエハ２と薬液３とを図１のように封入
し、前記同様密閉して80℃ウォーターバスに浸漬した。
袋の浮上防止のため気相部分はできる限り無くし、袋に
錘を付けておく。浸漬時間 180分になったところでウォ
ーターバス中より袋を引出し、室温まで徐冷して、中の
反応液をテフロン製のビーカに回収した。
【００１４】これら一連の操作は、本実施例ではクリー
ンルーム内で行なったが、クリーンルームに相当するダ
スト管理のなされたエリアで行なっても良い。
ンルーム内で行なったが、クリーンルームに相当するダ
スト管理のなされたエリアで行なっても良い。
【００１５】上記操作で回収した薬液より計測用試料を
調製し、原子吸光計により元素分析を行なった。
調製し、原子吸光計により元素分析を行なった。
【００１６】本発明方法を用いて採取した反応液試料
と、従来の気相分解法により採集した反応試料とを原子
吸収光度計で分析した結果を表１に示す。
と、従来の気相分解法により採集した反応試料とを原子
吸収光度計で分析した結果を表１に示す。
【表１】
【００１７】シリコンウエハ３枚ずつを、それぞれ３回
分析した値の平均値である。いずれの元素においても、
本発明の方法の方が高い値を示している。これは、従来
の分析方法では、薬液の蒸気付着によるか、薬液の液滴
の走査によるかのため、ウエハ表面の微小な凹凸の谷の
部分にまで、薬液の浸透が充分に行なわれず、付着不純
物の回収が完全ではなかったためと考えられる。
分析した値の平均値である。いずれの元素においても、
本発明の方法の方が高い値を示している。これは、従来
の分析方法では、薬液の蒸気付着によるか、薬液の液滴
の走査によるかのため、ウエハ表面の微小な凹凸の谷の
部分にまで、薬液の浸透が充分に行なわれず、付着不純
物の回収が完全ではなかったためと考えられる。
【００１８】本実施例で使用しているポリプロピレン製
の袋は、強度、耐薬品性、耐熱性の点で最適であるが、
ポリエチレンや、その他の材料で作られた合成樹脂製の
ものでも良い。
の袋は、強度、耐薬品性、耐熱性の点で最適であるが、
ポリエチレンや、その他の材料で作られた合成樹脂製の
ものでも良い。
【００１９】また、本実施例においては、反応温度を80
℃で行なったが、70℃乃至90℃の温度範囲を採用するこ
とができる。
℃で行なったが、70℃乃至90℃の温度範囲を採用するこ
とができる。
【００２０】さらに、反応を行なうための薬液は、分析
する元素に応じて、たとえば弗酸、硝酸、塩酸等から適
宜一以上を選択することができる。
する元素に応じて、たとえば弗酸、硝酸、塩酸等から適
宜一以上を選択することができる。
【００２１】
【発明の効果】鏡面仕上げされた半導体ウェ−ハに比較
して、表面が粗く、薬液との接触が行なわれにくい、た
とえばラップドウエハ、エッチドウエハ等に対しても、
本発明方法を用いれば、ウォーターバスにおける水圧の
作用も働いて、薬液との接触を良好に保つことができ、
より正確な汚染度分析が可能になる。かつ、側面も含め
ウエハ全表面の汚染状態を同時に分析できる。これは、
ウエハの表裏面ともに清浄度が要求される前記の個別半
導体素子用ラップドウエハ、エッチドウエハの表面分析
に用いて好適なものである。また、本発明方法によれ
ば、大がかりな装置の必要もなく、ごく一般的な治具、
装置で簡便にできる。
して、表面が粗く、薬液との接触が行なわれにくい、た
とえばラップドウエハ、エッチドウエハ等に対しても、
本発明方法を用いれば、ウォーターバスにおける水圧の
作用も働いて、薬液との接触を良好に保つことができ、
より正確な汚染度分析が可能になる。かつ、側面も含め
ウエハ全表面の汚染状態を同時に分析できる。これは、
ウエハの表裏面ともに清浄度が要求される前記の個別半
導体素子用ラップドウエハ、エッチドウエハの表面分析
に用いて好適なものである。また、本発明方法によれ
ば、大がかりな装置の必要もなく、ごく一般的な治具、
装置で簡便にできる。
【図１】本発明の実施状態を示す図。
１ 合成樹脂製袋 ２ 薬液 ３ 半導体ウエハ
Claims (2)
- 【請求項１】半導体ウエハと薬液とを合成樹脂製の袋に
封入して温水に浸漬し、半導体ウエハと薬液とを反応さ
せ、その反応液を元素分析することにより、ウエハ表面
の不純物を分析することを特徴とするウエハの表面分析
方法。 - 【請求項２】半導体ウエハと薬液の反応を、70℃乃至90
℃の温度範囲で行なうことを特徴とする請求項１記載の
ウエハの表面分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11422892A JP2796689B2 (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | ウエハの表面分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11422892A JP2796689B2 (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | ウエハの表面分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288743A JPH05288743A (ja) | 1993-11-02 |
| JP2796689B2 true JP2796689B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=14632452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11422892A Expired - Fee Related JP2796689B2 (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | ウエハの表面分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2796689B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08139145A (ja) * | 1994-11-04 | 1996-05-31 | Nec Corp | 元素分析用エッチング装置及びこのエッチング装置を用いた元素分析方法 |
| JP3116871B2 (ja) * | 1997-09-03 | 2000-12-11 | 日本電気株式会社 | 半導体基板表面分析の前処理方法及びその装置 |
| JP4877897B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2012-02-15 | シルトロニック・ジャパン株式会社 | シリコンウェハの不純物の除去方法及び分析方法 |
-
1992
- 1992-04-08 JP JP11422892A patent/JP2796689B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05288743A (ja) | 1993-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |