JP3051787B2 - シリコンウェハの表面処理法 - Google Patents
シリコンウェハの表面処理法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体産業におけるシリ
コンウェハの清浄化に関連する表面処理法、及びそれに
関連する表面分析法、洗浄法に関する。
コンウェハの清浄化に関連する表面処理法、及びそれに
関連する表面分析法、洗浄法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体を用いてのシリコンウェハ表面の不
純物の捕集は、ウェハ上の酸化膜の不純物を分析するた
めに気相のフッ酸でこの膜を分解した後、生成物を回収
する手段として使われている。この液としては稀フッ酸
や水が使われている。
純物の捕集は、ウェハ上の酸化膜の不純物を分析するた
めに気相のフッ酸でこの膜を分解した後、生成物を回収
する手段として使われている。この液としては稀フッ酸
や水が使われている。
【０００３】また半導体用のシリコンウェハ表面の重金
属汚染を除くには、重金属に対して溶解力のある（塩酸
＋過酸化水素）とか王水等の薬液にウェハを浸漬するこ
とが行われている。
属汚染を除くには、重金属に対して溶解力のある（塩酸
＋過酸化水素）とか王水等の薬液にウェハを浸漬するこ
とが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】半導体デバイスが
高性能化するにつれてウェハ表面に対する清浄度の要求
が増し、１ＭＤＲＡＭの時代では重金属の表面付着レベ
ルは１０10atoms/cm2 以下であればよかったのが、６４
ＭＤＲＡＭでは１０8 atoms/cm2 程度が要求されてい
る。ところがＣｕやＡｕのような元素は極めて微量であ
るがシリコン表面下のごく浅い領域に拡散侵入するの
で、フッ酸液で表面を走査しただけではこれを集めるこ
とは難しい。またこれらの元素はイオン化傾向が小さい
ので表面に存在するものは通常金属状態となりフッ酸液
に捕集されにくい。従って、フッ酸液の走査はこれらの
元素を分析するための濃縮法として適当でない。またＣ
ｕやＡｕのような元素で汚染したシリコン表面を清浄化
する場合（塩酸＋過酸化水素）や王水による浸漬洗浄で
はこの処理と同時に生ずる自然酸化膜にこれら重金属が
捕捉されて十分な除去が出来ない上、この重金属はさら
に表面下へ拡散侵入してしまう。このような低温での侵
入は表面下数Åから十数Å程度まで達する。
高性能化するにつれてウェハ表面に対する清浄度の要求
が増し、１ＭＤＲＡＭの時代では重金属の表面付着レベ
ルは１０10atoms/cm2 以下であればよかったのが、６４
ＭＤＲＡＭでは１０8 atoms/cm2 程度が要求されてい
る。ところがＣｕやＡｕのような元素は極めて微量であ
るがシリコン表面下のごく浅い領域に拡散侵入するの
で、フッ酸液で表面を走査しただけではこれを集めるこ
とは難しい。またこれらの元素はイオン化傾向が小さい
ので表面に存在するものは通常金属状態となりフッ酸液
に捕集されにくい。従って、フッ酸液の走査はこれらの
元素を分析するための濃縮法として適当でない。またＣ
ｕやＡｕのような元素で汚染したシリコン表面を清浄化
する場合（塩酸＋過酸化水素）や王水による浸漬洗浄で
はこの処理と同時に生ずる自然酸化膜にこれら重金属が
捕捉されて十分な除去が出来ない上、この重金属はさら
に表面下へ拡散侵入してしまう。このような低温での侵
入は表面下数Åから十数Å程度まで達する。
【０００５】本発明の目的は、シリコンウェハの表面の
みならず表面から数Å乃至十数Å程度までの深さの領域
にある不純物を小容積の薬液中に有効に捕集し得る表面
処理方法を提供すること、該不純物が捕集された薬液を
用いての表面分析法を提供すること、及び該表面処理に
後続してのリンスによりウェハの表面の重金属濃度を１
０8 atoms/cm2 程度まで低減することが可能な洗浄法を
提供することにある。
みならず表面から数Å乃至十数Å程度までの深さの領域
にある不純物を小容積の薬液中に有効に捕集し得る表面
処理方法を提供すること、該不純物が捕集された薬液を
用いての表面分析法を提供すること、及び該表面処理に
後続してのリンスによりウェハの表面の重金属濃度を１
０8 atoms/cm2 程度まで低減することが可能な洗浄法を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、あらか
じめＨＦで処理して疎水性化したシリコンウェハ表面
を、１重量％以下のＨＦと６０〜３５重量％のＨＮＯ3
を含む薬液で走査することにより３Å〜５０Åの深さま
でエッチングし、該表面並びにエッチング領域内の不純
物を薬液内に集めるシリコンウェハの表面処理法が提供
される。
じめＨＦで処理して疎水性化したシリコンウェハ表面
を、１重量％以下のＨＦと６０〜３５重量％のＨＮＯ3
を含む薬液で走査することにより３Å〜５０Åの深さま
でエッチングし、該表面並びにエッチング領域内の不純
物を薬液内に集めるシリコンウェハの表面処理法が提供
される。
【０００７】また本発明によれば、前記表面処理により
不純物が捕集された薬液を分析試料として分析を行なう
シリコンウェハの表面分析法が提供される。
不純物が捕集された薬液を分析試料として分析を行なう
シリコンウェハの表面分析法が提供される。
【０００８】本発明によれば更に、前記表面処理に後続
して水でリンスを行なうシリコンウェーハの洗浄方法が
提供される。
して水でリンスを行なうシリコンウェーハの洗浄方法が
提供される。
【０００９】本発明において、前記表面処理に使用され
る薬液の組成は、室温でシリコン表面に対するエッチン
グ速度が１００〜３００Å／分程度となるように選定さ
れるものであり、ＨＦを１重量％以下、特に0.０５重量
％以上とし、ＨＮＯ3 の含有量を６０〜３５重量％の範
囲とする。この薬液が僅かなフッ酸を含む硝酸の場合に
は、ＨＮＯ3 の濃度は高い程重金属に対する洗浄力を増
すが、揮発する微量のガスでウェハの表面の疎水性が低
下し薬液が拡がるおそれがある。通常、エッチング速度
を３００Å／分にするには、ＨＮＯ3 ５５重量％の場合
でＨＦは0.２重量％程度でよく、ＨＮＯ3 濃度を下げた
ら、それに伴ってＨＦの量を増さねばならない。しかし
ＨＮＯ3 が３５重量％よりも低くなるとＣｕ等に対して
洗浄力が急に低下する。
る薬液の組成は、室温でシリコン表面に対するエッチン
グ速度が１００〜３００Å／分程度となるように選定さ
れるものであり、ＨＦを１重量％以下、特に0.０５重量
％以上とし、ＨＮＯ3 の含有量を６０〜３５重量％の範
囲とする。この薬液が僅かなフッ酸を含む硝酸の場合に
は、ＨＮＯ3 の濃度は高い程重金属に対する洗浄力を増
すが、揮発する微量のガスでウェハの表面の疎水性が低
下し薬液が拡がるおそれがある。通常、エッチング速度
を３００Å／分にするには、ＨＮＯ3 ５５重量％の場合
でＨＦは0.２重量％程度でよく、ＨＮＯ3 濃度を下げた
ら、それに伴ってＨＦの量を増さねばならない。しかし
ＨＮＯ3 が３５重量％よりも低くなるとＣｕ等に対して
洗浄力が急に低下する。
【００１０】本発明によれば、前記薬液で、表面処理す
べきウェハ表面上を走査することにより、該ウェハ表面
のエッチングが行なわれ、一般にそのエッチング量は３
Å〜５０Åである。一般に微量のＨＦを含む硝酸のシリ
コンに対するエッチング量は、数百Åまではエッチング
時間にほぼ比例する。薬液での走査速度を１mm／秒とす
ると、直径１０mmの薬液の場合では液とシリコンとの接
触時間は１０秒となる。この場合、ＨＮＯ3 ：５５重量
％、ＨＦ：0.２重量％、残：水の組成の薬液を用いれ
ば、エッチング量は約２５Åとなる。従って、シリコン
表面及び表面下の１０11atoms/cm2 程度のＣｕ汚染に対
して、そのほぼ９８％が薬液に入る。Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ｚｎ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｎａ等はすべてＣｕより容易に
液に捕集出来る。
べきウェハ表面上を走査することにより、該ウェハ表面
のエッチングが行なわれ、一般にそのエッチング量は３
Å〜５０Åである。一般に微量のＨＦを含む硝酸のシリ
コンに対するエッチング量は、数百Åまではエッチング
時間にほぼ比例する。薬液での走査速度を１mm／秒とす
ると、直径１０mmの薬液の場合では液とシリコンとの接
触時間は１０秒となる。この場合、ＨＮＯ3 ：５５重量
％、ＨＦ：0.２重量％、残：水の組成の薬液を用いれ
ば、エッチング量は約２５Åとなる。従って、シリコン
表面及び表面下の１０11atoms/cm2 程度のＣｕ汚染に対
して、そのほぼ９８％が薬液に入る。Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ｚｎ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｎａ等はすべてＣｕより容易に
液に捕集出来る。
【００１１】薬液での走査は、管の軸に直交する下端部
をもつ疎水性プラスチック（ＰＦＡ，ＰＴＦＥのような
フッ素樹脂がよい）の管の下端を、水平に保持したウェ
ハ表面に沿って移動させ、薬液をこの管の下端で保持し
て行う。管は閉じた構造とし、この中に細管を通して薬
液の供給を行い、また別に通した細管により僅かに管内
を減圧にすると、ウェハ表面が疎水性である限り、薬液
は管の下端から外へ溢れ出すことなく移動する。ウェハ
表面全面の不純物を集める目的には、ウェハを回転し同
時に管をウェハ中心から周辺方向へ移動させることによ
り、薬液を渦巻状に動かして全面を走査する。ウェハ表
面の一部の不純物を集める目的には管をＸ−Ｙテーブル
やロボットで動かして所要の面積を薬液で走査する。
をもつ疎水性プラスチック（ＰＦＡ，ＰＴＦＥのような
フッ素樹脂がよい）の管の下端を、水平に保持したウェ
ハ表面に沿って移動させ、薬液をこの管の下端で保持し
て行う。管は閉じた構造とし、この中に細管を通して薬
液の供給を行い、また別に通した細管により僅かに管内
を減圧にすると、ウェハ表面が疎水性である限り、薬液
は管の下端から外へ溢れ出すことなく移動する。ウェハ
表面全面の不純物を集める目的には、ウェハを回転し同
時に管をウェハ中心から周辺方向へ移動させることによ
り、薬液を渦巻状に動かして全面を走査する。ウェハ表
面の一部の不純物を集める目的には管をＸ−Ｙテーブル
やロボットで動かして所要の面積を薬液で走査する。
【００１２】尚、本発明においては、前記薬液を用いて
の表面処理に先立って、シリコンウェハ表面をあらかじ
めＨＦで処理して該表面を疎水性化しておく。この疎水
性化はウェハ表面をフッ酸蒸気に短時間さらすことによ
り、またこのウェハを洗浄する場合は稀フッ酸に浸漬す
ることでも達成出来る。
の表面処理に先立って、シリコンウェハ表面をあらかじ
めＨＦで処理して該表面を疎水性化しておく。この疎水
性化はウェハ表面をフッ酸蒸気に短時間さらすことによ
り、またこのウェハを洗浄する場合は稀フッ酸に浸漬す
ることでも達成出来る。
【００１３】表面不純物としてＡｕがある場合は前述し
た薬液は無力であり、その捕集を有効に行なうことが困
難であるが、この薬液にさらにＨＣｌを添加すると著効
がある。この場合、薬液中のＨＦ含量は0.５重量％以
下、特に0.０３重量％以上、及びＨＣｌ含量を0.５重量
％以下、特に0.０３重量％以上とすることが好ましい。
例えばＨＮＯ3 ：５５重量％、ＨＦ：0.２重量％、ＨＣ
ｌ：0.２重量％、残：水の薬液を使うとエッチング速度
は１５０〜２００Å／分程度となる。上記の様な薬液走
査を行うとエッチング量は２０Åを越し、シリコン表面
及び表面下のＡｕ汚染１０9 〜１０10atoms/cm2 に対し
て、その９０％以上が薬液に入る。Ｃｕその他の金属汚
染に対してもＨＦ添加ＨＮＯ3 の薬液を使用する場合よ
りすべて容易に液に捕集出来る。
た薬液は無力であり、その捕集を有効に行なうことが困
難であるが、この薬液にさらにＨＣｌを添加すると著効
がある。この場合、薬液中のＨＦ含量は0.５重量％以
下、特に0.０３重量％以上、及びＨＣｌ含量を0.５重量
％以下、特に0.０３重量％以上とすることが好ましい。
例えばＨＮＯ3 ：５５重量％、ＨＦ：0.２重量％、ＨＣ
ｌ：0.２重量％、残：水の薬液を使うとエッチング速度
は１５０〜２００Å／分程度となる。上記の様な薬液走
査を行うとエッチング量は２０Åを越し、シリコン表面
及び表面下のＡｕ汚染１０9 〜１０10atoms/cm2 に対し
て、その９０％以上が薬液に入る。Ｃｕその他の金属汚
染に対してもＨＦ添加ＨＮＯ3 の薬液を使用する場合よ
りすべて容易に液に捕集出来る。
【００１４】以上から従来のウェハ洗浄で１０8 〜１０
10atoms/cm2 程度の重金属が残存した場合、この方法で
集めた薬液を例えばＩＣＰ−ＭＳ等で分析してこの重金
属の量を定量することが出来る他、薬液の重金属捕集力
の強いことを利用してウェハ表面の洗浄を行うことが出
来る。
10atoms/cm2 程度の重金属が残存した場合、この方法で
集めた薬液を例えばＩＣＰ−ＭＳ等で分析してこの重金
属の量を定量することが出来る他、薬液の重金属捕集力
の強いことを利用してウェハ表面の洗浄を行うことが出
来る。
【００１５】洗浄の場合は、例えば内面をフッ素樹脂コ
ートしたスピン乾燥機にウェハをのせ、大型のかつ適当
な形状の管を使って弱い回転と必要あれば管の移動によ
り、本発明の薬液により大きな接触面積でウェハ全面を
１分程度の時間で走査し、走査後、液を回収し、ウェハ
を回転しつつ直ちに超純水でリンスし、スピン乾燥す
る。薬液のシリコン表面並びに表面下に対する洗浄効
果、特にＨＮＯ3 （ＨＦ，ＨＣｌ）の強力な金属元素溶
解効果と、リンス所要時間が短時間ですむため、浸漬洗
浄にでの超純水中やウェハキャリア・洗浄槽起因の超微
量不純物がウェハへ吸着汚染する問題も無視出来る。従
って、ウェハ表面の金属不純物レベルを容易に１０8 at
oms/cm2 程度へもたらす洗浄が可能となる。
ートしたスピン乾燥機にウェハをのせ、大型のかつ適当
な形状の管を使って弱い回転と必要あれば管の移動によ
り、本発明の薬液により大きな接触面積でウェハ全面を
１分程度の時間で走査し、走査後、液を回収し、ウェハ
を回転しつつ直ちに超純水でリンスし、スピン乾燥す
る。薬液のシリコン表面並びに表面下に対する洗浄効
果、特にＨＮＯ3 （ＨＦ，ＨＣｌ）の強力な金属元素溶
解効果と、リンス所要時間が短時間ですむため、浸漬洗
浄にでの超純水中やウェハキャリア・洗浄槽起因の超微
量不純物がウェハへ吸着汚染する問題も無視出来る。従
って、ウェハ表面の金属不純物レベルを容易に１０8 at
oms/cm2 程度へもたらす洗浄が可能となる。
【００１６】
【実施例】以下に実施例で説明するが、本発明はこれら
の実施例により何等限定されるものではない。
の実施例により何等限定されるものではない。
【００１７】本発明は半導体ウェハ上の超微量の不純物
の挙動に関するものであるため、これを分析的に取り扱
うのはいかに高感度の機器を用いても無理がある。従っ
て対象不純物元素を放射性同位元素（ＲＩ）で標識して
特に高感度の放射線測定機器を用いて、ＲＩトレーサー
技術で超微量不純物挙動を明らかにした。以下の例にお
いて、例えば64Ｃｕの記載は64Ｃｕで標識したＣｕを意
味する。
の挙動に関するものであるため、これを分析的に取り扱
うのはいかに高感度の機器を用いても無理がある。従っ
て対象不純物元素を放射性同位元素（ＲＩ）で標識して
特に高感度の放射線測定機器を用いて、ＲＩトレーサー
技術で超微量不純物挙動を明らかにした。以下の例にお
いて、例えば64Ｃｕの記載は64Ｃｕで標識したＣｕを意
味する。
【００１８】実施例１ シリコンウェハ表面並びに表面下を汚染しているＣｕを
分析するため、これを薬液内に捕集する例を示す。試料
ウェハは、その片面（鏡面）だけを微量の64Ｃｕを溶か
したフッ化アンモン・フッ酸に接触させ、64Ｃｕを全面
平均として４×１０11atoms/cm2 汚染させた。これに対
し窒素雰囲気中で１００℃、１０分の加熱を行い、表面
下への拡散を加速して実験試料とした。
分析するため、これを薬液内に捕集する例を示す。試料
ウェハは、その片面（鏡面）だけを微量の64Ｃｕを溶か
したフッ化アンモン・フッ酸に接触させ、64Ｃｕを全面
平均として４×１０11atoms/cm2 汚染させた。これに対
し窒素雰囲気中で１００℃、１０分の加熱を行い、表面
下への拡散を加速して実験試料とした。
【００１９】このウェハに対する薬液での走査は図１の
ような機構で行われた。薬液を移動させる管１は、フッ
素樹脂ＰＦＡの円柱体２の下部１５mmを肉厚0.３mmまで
くりぬいたものであり、この場合内径１０mmである。管
１の軸に直交する下端部３をもち、水平に保持されて回
転できるウェハ４の表面に沿ってウェハ中心から周辺方
向へ移動出来る。円柱体２には２本の細管５，６が通っ
ていて細管５内は減圧出来、これにより細管６から薬液
を吸い込んでウェハ上に薬液７を供給する。ウェハ表面
が疎水性である限り管１の下端で、ウェハ表面と接触す
る薬液の形が保持される。この例ではウェハは疎水性
で、ＨＮＯ3 ：５５重量％、ＨＦ：0.２重量％、残：水
の0.１５mlの薬液で高さが約２mmとなった。ウェハ回転
機器と管の移動機構を駆動させると薬液は渦巻状に動い
て全面を走査する。これらの速度制御により薬液は一定
速度で動く。ここでは移動速度を１mm／秒とした。移動
にあたり細管５で僅かに管内を減圧にすると、薬液は管
の下端から外へ溢れ出すことなく移動する。
ような機構で行われた。薬液を移動させる管１は、フッ
素樹脂ＰＦＡの円柱体２の下部１５mmを肉厚0.３mmまで
くりぬいたものであり、この場合内径１０mmである。管
１の軸に直交する下端部３をもち、水平に保持されて回
転できるウェハ４の表面に沿ってウェハ中心から周辺方
向へ移動出来る。円柱体２には２本の細管５，６が通っ
ていて細管５内は減圧出来、これにより細管６から薬液
を吸い込んでウェハ上に薬液７を供給する。ウェハ表面
が疎水性である限り管１の下端で、ウェハ表面と接触す
る薬液の形が保持される。この例ではウェハは疎水性
で、ＨＮＯ3 ：５５重量％、ＨＦ：0.２重量％、残：水
の0.１５mlの薬液で高さが約２mmとなった。ウェハ回転
機器と管の移動機構を駆動させると薬液は渦巻状に動い
て全面を走査する。これらの速度制御により薬液は一定
速度で動く。ここでは移動速度を１mm／秒とした。移動
にあたり細管５で僅かに管内を減圧にすると、薬液は管
の下端から外へ溢れ出すことなく移動する。
【００２０】定量性を持ったオートラジオグラフィとい
えるイメージングプレートによるラジオルミノグラフィ
により薬液走査前と薬液走査後のウェハ上の64Ｃｕ濃度
分布を図２に示す。黒化度が64Ｃｕ濃度に対応する。左
図が走査前、右図が走査後である。薬液が移動した所は
平均で６×１０9 atoms/cm2 となり、薬液の不純物捕集
率は９8.５％に達する。同様のウェハ試料に対し、稀フ
ッ酸（５重量％）の薬液で同じ条件で走査した所薬液の
Ｃｕ捕集率は３２％であった。
えるイメージングプレートによるラジオルミノグラフィ
により薬液走査前と薬液走査後のウェハ上の64Ｃｕ濃度
分布を図２に示す。黒化度が64Ｃｕ濃度に対応する。左
図が走査前、右図が走査後である。薬液が移動した所は
平均で６×１０9 atoms/cm2 となり、薬液の不純物捕集
率は９8.５％に達する。同様のウェハ試料に対し、稀フ
ッ酸（５重量％）の薬液で同じ条件で走査した所薬液の
Ｃｕ捕集率は３２％であった。
【００２１】実施例２ 薬液の組成を変えた３種の液にシリコンウェハを１０分
間浸漬し、重量減によりエッチング速度を求めた。次に
これらの薬液で実施例１と同様のウェハ試料に対し同じ
条件で走査した薬液のＣｕ捕集率と液とシリコンとの接
触時間（１０秒間）の換算エッチング量を比較した。結
果を表１に示す。これから分かるように本発明には少な
くとも５Å以上のエッチング量が必要である。
間浸漬し、重量減によりエッチング速度を求めた。次に
これらの薬液で実施例１と同様のウェハ試料に対し同じ
条件で走査した薬液のＣｕ捕集率と液とシリコンとの接
触時間（１０秒間）の換算エッチング量を比較した。結
果を表１に示す。これから分かるように本発明には少な
くとも５Å以上のエッチング量が必要である。
【００２２】
【表１】
【００２３】実施例３ シリコンウェハ表面及び表面下を汚染しているＡｕを分
析するためこれを薬液内に捕らえる例を示す。試料ウェ
ハは微量の 198Ａｕを溶かした稀フッ酸に浸漬して 198
Ａｕを汚染させた後〔塩酸：過酸化水素：水＝１容：１
容：５容〕の重金属洗浄剤で洗浄し、洗浄後も 198Ａｕ
が（１〜２）×１０10atoms/cm2 残存しているものを試
料とした。この場合は自然酸化膜があるので、まずウェ
ハをフッ酸の蒸気に約３０秒さらし表面を疎水性化し
た。上記の薬液ではＡｕに対し無力なのでここではＨＮ
Ｏ3 ：５５重量％、ＨＦ：0.２重量％、ＨＣｌ：0.２重
量％、残：水の薬液を用い、実施例１と同様の条件で走
査した。薬液のＡｕ捕集率は９５％であった。極めて微
量の塩酸の添加で著効があることが分かる。
析するためこれを薬液内に捕らえる例を示す。試料ウェ
ハは微量の 198Ａｕを溶かした稀フッ酸に浸漬して 198
Ａｕを汚染させた後〔塩酸：過酸化水素：水＝１容：１
容：５容〕の重金属洗浄剤で洗浄し、洗浄後も 198Ａｕ
が（１〜２）×１０10atoms/cm2 残存しているものを試
料とした。この場合は自然酸化膜があるので、まずウェ
ハをフッ酸の蒸気に約３０秒さらし表面を疎水性化し
た。上記の薬液ではＡｕに対し無力なのでここではＨＮ
Ｏ3 ：５５重量％、ＨＦ：0.２重量％、ＨＣｌ：0.２重
量％、残：水の薬液を用い、実施例１と同様の条件で走
査した。薬液のＡｕ捕集率は９５％であった。極めて微
量の塩酸の添加で著効があることが分かる。
【００２４】実施例４ 〔アンモニア：過酸化水素：水＝１容：１容：５容〕の
洗浄液に対し、必要量の59Ｆｅを溶かしてシリコンウェ
ハに約１０10atoms/cm2 の汚染を起こさせ、実施例１と
同様に薬液で走査を行った。薬液のＦｅ捕集率は殆ど１
００％であった。また22Ｎａ， 51Ｃｒ， 57Ｎｉのいず
れについても同様の捕集率が得られた。
洗浄液に対し、必要量の59Ｆｅを溶かしてシリコンウェ
ハに約１０10atoms/cm2 の汚染を起こさせ、実施例１と
同様に薬液で走査を行った。薬液のＦｅ捕集率は殆ど１
００％であった。また22Ｎａ， 51Ｃｒ， 57Ｎｉのいず
れについても同様の捕集率が得られた。
【００２５】実施例５ スピン乾燥機を利用して薬液走査で高性能の重金属汚染
洗浄ができることが分かった。実施例１と同様にウェハ
に片面だけ64Ｃｕを約１０10atoms/cm2 汚染させた試料
を準備し、内面をフッ素樹脂コートしたスピン乾燥機に
装填する。走査管の構造は実施例１に記載のものと同様
であるが、管の断面形状を図３に断面８で示すように扇
形の特別の形とし、この扇形が一周すれば薬液７がウェ
ハ４の全面を走査するようにする。薬液は、ＨＮＯ3 ：
５５重量％、ＨＦ：0.２重量％、ＨＣｌ：０．５重量
％、残：水を用いた。扇形の角度を３０度とすると８”
ウェハでも薬液の量は約５ccでよい。走査は管を固定し
ウェハを１分で一周させて行い、走査後液を回収して直
ちに超純水でウェハを回転しつつリンスし、スピン乾燥
する。洗浄後の64Ｃｕ残存は（１〜３）×１０8 atoms/
cm2 で極めて良好な洗浄効果がえられた。
洗浄ができることが分かった。実施例１と同様にウェハ
に片面だけ64Ｃｕを約１０10atoms/cm2 汚染させた試料
を準備し、内面をフッ素樹脂コートしたスピン乾燥機に
装填する。走査管の構造は実施例１に記載のものと同様
であるが、管の断面形状を図３に断面８で示すように扇
形の特別の形とし、この扇形が一周すれば薬液７がウェ
ハ４の全面を走査するようにする。薬液は、ＨＮＯ3 ：
５５重量％、ＨＦ：0.２重量％、ＨＣｌ：０．５重量
％、残：水を用いた。扇形の角度を３０度とすると８”
ウェハでも薬液の量は約５ccでよい。走査は管を固定し
ウェハを１分で一周させて行い、走査後液を回収して直
ちに超純水でウェハを回転しつつリンスし、スピン乾燥
する。洗浄後の64Ｃｕ残存は（１〜３）×１０8 atoms/
cm2 で極めて良好な洗浄効果がえられた。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、シリコンウェハの表面
のみならず表面から数Å乃至十数Å程度までの深さに拡
散侵入している不純物を小容積の薬液中に集めることが
できるようになった。従ってこの薬液を分析試料とし
て、分析感度の向上を計ることができる。またこの薬液
をリンスで除いてウェハの表面の重金属濃度を１０8 at
oms/cm2程度まで低減する洗浄法とすることもできる。
薬液のシリコン表面並びに表面下に対する強力な金属元
素溶解効果と、リンス所要時間が短時間ですむため、浸
漬洗浄における超純水中やウェハキャリア・洗浄槽起因
の超微量不純物がウェハへ吸着汚染する問題も無視出来
ることからこのような高度の洗浄が可能となる。
のみならず表面から数Å乃至十数Å程度までの深さに拡
散侵入している不純物を小容積の薬液中に集めることが
できるようになった。従ってこの薬液を分析試料とし
て、分析感度の向上を計ることができる。またこの薬液
をリンスで除いてウェハの表面の重金属濃度を１０8 at
oms/cm2程度まで低減する洗浄法とすることもできる。
薬液のシリコン表面並びに表面下に対する強力な金属元
素溶解効果と、リンス所要時間が短時間ですむため、浸
漬洗浄における超純水中やウェハキャリア・洗浄槽起因
の超微量不純物がウェハへ吸着汚染する問題も無視出来
ることからこのような高度の洗浄が可能となる。
【図１】本発明方法における不純物捕集用薬液の移動を
行なうために使用される器具の一例を示す図。
行なうために使用される器具の一例を示す図。
【図２】実施例１において、イメージングプレートによ
るラジオルミノグラフィにより薬液走査前と薬液走査後
のウェハ上の64Ｃｕ濃度分布を示す図。
るラジオルミノグラフィにより薬液走査前と薬液走査後
のウェハ上の64Ｃｕ濃度分布を示す図。
【図３】実施例５で用いた図１の器具における管の断面
形状を示す図。
形状を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23G 1/08 G01N 1/28
Claims (6)
- 【請求項１】 あらかじめＨＦで処理して疎水性化した
シリコンウェハ表面を、１重量％以下のＨＦと６０〜３
５重量％のＨＮＯ3 を含む薬液で走査することにより３
Å〜５０Åの深さまでエッチングし、該表面並びにエッ
チング領域内の不純物を薬液内に集めるシリコンウェハ
の表面処理法。 - 【請求項２】 前記薬液は、0.５重量％以下のＨＦと0.
５重量％以下のＨＣｌと６０〜３５重量％のＨＮＯ3 を
含むものである請求項１に記載の表面処理法。 - 【請求項３】 前記薬液による走査を、下端が開口した
管内に薬液を入れ、該下端をウェハ表面に沿って移動さ
せることにより行なう請求項１に記載の表面処理法。 - 【請求項４】 あらかじめＨＦで処理して疎水性化した
シリコンウェハ表面を、請求項１又は請求項２に記載の
組成の薬液で走査することにより３Å〜５０Åの深さま
でエッチングし、該表面並びにエッチング領域内の不純
物を薬液内に集め、該薬液を分析試料として分析を行な
うシリコンウェハの表面分析法。 - 【請求項５】 前記薬液による走査を、下端が開口した
管内に薬液を入れ、該下端をウェハ表面に沿って移動さ
せることにより行なう請求項４に記載の表面分析法 。 - 【請求項６】 請求項１、請求項２又は請求項３に記載
の表面処理に後続して水でリンスを行なうシリコンウェ
ーハの洗浄方法 。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34988292A JP3051787B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | シリコンウェハの表面処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34988292A JP3051787B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | シリコンウェハの表面処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06192861A JPH06192861A (ja) | 1994-07-12 |
| JP3051787B2 true JP3051787B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=18406756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34988292A Expired - Fee Related JP3051787B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | シリコンウェハの表面処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3051787B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5914052A (en) * | 1997-08-21 | 1999-06-22 | Micron Technology, Inc. | Wet etch method and apparatus |
| US6173720B1 (en) * | 1998-12-02 | 2001-01-16 | International Business Machines Corporation | Process for treating a semiconductor substrate |
| JP2016133507A (ja) * | 2015-01-15 | 2016-07-25 | 株式会社東芝 | 金属回収液及び基板汚染分析方法 |
| CN113820198B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-12-26 | 中环领先(徐州)半导体材料有限公司 | 半导体硅片表面金属回收率及设备的检测方法 |
-
1992
- 1992-12-01 JP JP34988292A patent/JP3051787B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06192861A (ja) | 1994-07-12 |
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