JP3198713B2 - Atmospheric boron content measurement method - Google Patents
Atmospheric boron content measurement methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばクリーンルーム
における大気中のボロン含有量を測定するための方法に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the boron content in the atmosphere, for example, in a clean room.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、ＩＣ等の半導体装置を製造する
場合、クリーンルームが利用されている。このクリーン
ルームにおいては、例えばＨＥＰＡ，ＵＬＰＡフィルタ
を使用することにより、大気中の不純物等が除去され得
るようになっている。2. Description of the Related Art Generally, when manufacturing semiconductor devices such as ICs, a clean room is used. In this clean room, impurities in the atmosphere and the like can be removed by using, for example, HEPA and ULPA filters.
【０００３】ところが、上記フィルタの経時変化や薬品
（主として、フッ酸）の蒸気による劣化によって、該フ
ィルタからＢ2Ｏ3，ＢＦ3という形態で、ボロンが大気
中に放出されることになる。このような大気中に放出さ
れたボロンは、半導体装置の製造において、半導体装置
に対して、悪影響を及ぼすことになり、該半導体装置の
歩留まりが低下してしまうことになる。このため、クリ
ーンルーム内の大気中のボロン含有量を、常に把握して
おく必要がある。However, due to aging of the filter and deterioration of the chemical (mainly hydrofluoric acid) due to vapor, boron is released from the filter into the atmosphere in the form of B 2 O 3 and BF 3 . Boron released into the atmosphere has an adverse effect on the semiconductor device in the manufacture of the semiconductor device, and the yield of the semiconductor device is reduced. Therefore, it is necessary to keep track of the boron content in the atmosphere in the clean room.
【０００４】このため、従来は、大気の成分を薬品中に
捕集して、捕集した大気成分を、例えばＩＣＰ−ＭＳ法
等によって、分析することにより、大気中のボロン含有
量を評価する方法が、採用されている。[0004] For this reason, conventionally, the content of atmospheric boron is collected in a chemical, and the collected atmospheric components are analyzed by, for example, an ICP-MS method, thereby evaluating the boron content in the air. The method has been adopted.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなボロン含有量の測定方法においては、大気中のボロ
ンを薬品中に捕集するために時間がかかると共に、この
捕集した大気の分析は、ＩＣＰ−ＭＳ法を実施するため
の装置が大型である等の理由から、外部の分析センター
等を利用することにより、行なっていたために、ボロン
含有量の測定結果が得られるまでに、かなり時間がかか
ってしまうという問題があった。また、実際に製造工程
における半導体装置等への影響を把握することが、困難
であるという問題もあった。However, in such a method for measuring the boron content, it takes time to collect boron in the atmosphere into a chemical, and the analysis of the collected air requires Due to the large size of the device for performing the ICP-MS method, the use of an external analysis center or the like has been carried out. Therefore, it takes a considerable time before the measurement result of the boron content is obtained. There was a problem that it would take. There is also a problem that it is difficult to actually grasp the influence on the semiconductor device and the like in the manufacturing process.
【０００６】本発明は、以上の点に鑑み、大気中のボロ
ン含有量が比較的短時間で測定され得ると共に、実際に
半導体装置の製造に与える影響が容易に把握され得るよ
うにした、大気中のボロン含有量測定方法を提供するこ
とを目的としている。The present invention has been made in view of the above points, and has been developed so that the boron content in the atmosphere can be measured in a relatively short time and the effect on the production of semiconductor devices can be easily grasped. It is an object of the present invention to provide a method for measuring the boron content in steel.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、Ｎ型シリコンウェハーの表面に、被測定大気中に
て、ノンドープＳｉＯ2のＳＯＧ膜を形成することによ
り、被測定大気中のボロンを該ＳＯＧ膜に捕獲した後、
該ボロンをシリコンウェハーに拡散させて、該シリコン
ウェハー内への拡散層の拡散状態を検出することによ
り、拡散されたボロンの量を測定して、大気中のボロン
含有量を評価することを特徴とする、大気中のボロン含
有量測定方法により、達成される。According to the present invention, an object of the present invention is to form a non-doped SiO 2 SOG film on the surface of an N-type silicon wafer in the atmosphere to be measured. After capturing boron in the SOG film,
By diffusing the boron into a silicon wafer and detecting the state of diffusion of the diffusion layer into the silicon wafer, the amount of the diffused boron is measured to evaluate the boron content in the atmosphere. This is achieved by the method for measuring the boron content in the atmosphere.
【０００８】[0008]
【作用】上記構成によれば、大気中のボロンが、Ｎ型シ
リコンウェハーの表面に形成されるＳＯＧ膜に捕獲され
た後、該Ｎ型シリコンウェハー内に拡散されて、拡散状
態の検出によって、大気中のボロン含有量が評価され得
るようになっているので、従来の大気中の成分を薬品中
に捕集することにより、該薬品の成分分析により大気中
のボロン含有量を測定する場合に比較して、大気中のボ
ロン含有量の測定が、より短時間で行なわれ得ると共
に、この測定作業は、半導体製造装置を利用することに
より、行なわれ得ることから、従来のように分析作業を
外部に委託して、分析結果を待つ場合に比較して、容易
に測定が可能となる。また、大気中のボロンがシリコン
ウェハー内に拡散される状態が、実際に確認することが
可能であるので、半導体装置の製造等の際の具体的な影
響が把握され得ることとなる。According to the above structure, after boron in the atmosphere is captured by the SOG film formed on the surface of the N-type silicon wafer, it is diffused into the N-type silicon wafer, and by detecting the diffusion state, Since the boron content in the atmosphere can be evaluated, by collecting the conventional components in the atmosphere in the drug, when measuring the boron content in the atmosphere by component analysis of the drug In comparison, the measurement of the boron content in the atmosphere can be performed in a shorter time, and this measurement operation can be performed by using a semiconductor manufacturing apparatus. Compared to the case of outsourcing and waiting for the analysis result, the measurement becomes easier. Further, since the state in which boron in the atmosphere is diffused into the silicon wafer can be actually confirmed, it is possible to grasp a specific influence upon the manufacture of a semiconductor device or the like.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて、本発
明を詳細に説明する。図１は、本発明の方法の一実施例
で使用されるシリコンウェハーを示している。図１にお
いて、シリコンウェハー１０は、Ｎ型に形成されている
と共に、その不純物濃度が、例えば１０15／ｃｍ3オー
ダー以下になっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows a silicon wafer used in one embodiment of the method of the present invention. In FIG. 1, a silicon wafer 10 is formed to be N-type and has an impurity concentration of, for example, 10 15 / cm 3 or less.
【００１０】このようなシリコンウェハー１０を使用し
て、大気中のボロン含有量測定を行なう場合、先づ被測
定大気中にて、スピンコーター等を使用することによ
り、該シリコンウェハー１０の表面に、図２に示すよう
に、ノンドープＳｉＯ2から成るＳＯＧ膜１１を形成す
る。（この場合、ＳＯＧ膜１１の形成のためのＳＯＧ膜
用塗布液は、例えば東京応化工業株式会社のＯＣＤが使
用される。）When measuring the boron content in the atmosphere using such a silicon wafer 10, the surface of the silicon wafer 10 is first measured by using a spin coater or the like in the atmosphere to be measured. As shown in FIG. 2, an SOG film 11 made of non-doped SiO 2 is formed. (In this case, for example, OCD manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. is used as the SOG film coating liquid for forming the SOG film 11.)
【００１１】このようにしてＳＯＧ膜１１が形成された
シリコンウェハー１０は、続いて、拡散炉内にて、例え
ば１０００乃至１３００度の温度で、窒素２０に酸素１
程度の混合比の混合ガスを流しながら、適宜の時間だけ
拡散処理される。The silicon wafer 10 on which the SOG film 11 has been formed in this manner is subsequently placed in a diffusion furnace at a temperature of, for example, 1000 to 1300 degrees Celsius, with nitrogen 20 and oxygen 1 added.
Diffusion treatment is performed for an appropriate time while flowing a mixed gas having a mixing ratio of the order.
【００１２】これにより、該シリコンウェハー１０の表
面に形成されたＳＯＧ膜１１に混入したボロンが、図２
にて矢印で示すように、シリコンウェハー１０の内部に
拡散して、拡散層１２を形成することになる。As a result, boron mixed into the SOG film 11 formed on the surface of the silicon wafer 10
As shown by an arrow, the diffusion layer 12 is formed by diffusing into the inside of the silicon wafer 10.
【００１３】このようにボロンの拡散層１２を備えたシ
リコンウェハー１０は、その後、小片に切り出されて、
角度研磨を行なって、拡がり抵抗測定器を使用すること
により、拡がり抵抗が測定される。そして、この拡がり
抵抗に基づいて、不純物（即ちボロン）の濃度，抵抗率
の深さ方向の変化状態等が検出され、これらに基づい
て、被測定大気中のボロン含有量が、評価され得る。The silicon wafer 10 provided with the boron diffusion layer 12 is then cut into small pieces,
Spreading resistance is measured by performing angle polishing and using a spreading resistance measuring device. Then, based on the spreading resistance, the concentration of impurities (that is, boron), the state of change in resistivity in the depth direction, and the like are detected, and based on these, the boron content in the measured air can be evaluated.
【００１４】この場合、不純物濃度は、ボロンが存在し
ない場合には、図３（Ａ）に示すように、深さ方向に関
して、一定のＮ型バルクの濃度で与えられるが、ボロン
が存在する場合には、図３（Ｂ）に示すように、ボロン
の拡散によって、Ｐ型に変化することになり、このＰ型
層が、所定の深さまで、入り込むことになる。In this case, when boron is not present, the impurity concentration is given as a constant N-type bulk concentration in the depth direction as shown in FIG. As shown in FIG. 3 (B), the P-type layer changes to a P-type due to boron diffusion, and the P-type layer penetrates to a predetermined depth.
【００１５】尚、上述した実施例においては、拡散層１
２の拡がり抵抗を測定することにより、ボロン含有量が
評価され得るようになっているが、これに限らず、例え
ばＳＩＭＳ法（二次イオン質量分析法）等の方法を利用
して、不純物濃度等を検出するようにしてもよく、また
ステインエッチングによってシリコンウェハー１０の表
面から所定深さまで形成されるＰ型層の深さを検出する
ことによって、さらにはシート抵抗の変化を測定するこ
とによって、さらにまたＰＮ判定法のみでも、ボロン含
有量が、概略評価され得ることになる。In the embodiment described above, the diffusion layer 1
2, the boron content can be evaluated by measuring the spreading resistance, but the present invention is not limited to this. For example, the impurity concentration can be determined by using a method such as SIMS (secondary ion mass spectrometry). And the like, and by detecting the depth of the P-type layer formed from the surface of the silicon wafer 10 to a predetermined depth by stain etching, and further measuring the change in sheet resistance, Furthermore, the boron content can be roughly evaluated by only the PN determination method.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、大
気中のボロン含有量が比較的短時間で測定され得ると共
に、実際に半導体装置の製造に与える影響が容易に把握
され得るようにした、極めて優れた大気中のボロン含有
量測定方法が提供され得ることになる。As described above, according to the present invention, the boron content in the atmosphere can be measured in a relatively short time, and the influence on the actual production of a semiconductor device can be easily grasped. Thus, an extremely excellent method for measuring the boron content in the atmosphere can be provided.
【図１】本発明による方法の一実施例で使用されるシリ
コンウェハーの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a silicon wafer used in an embodiment of the method according to the present invention.
【図２】図１のシリコンウェハーのＳＯＧ膜形成後の部
分拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the silicon wafer of FIG. 1 after an SOG film is formed.
【図３】図２のシリコンウェハーの表面からの深さと不
純物濃度との関係を示し、（Ａ）はボロンがない場合、
及び（Ｂ）はボロンがある場合をそれぞれ示すグラフで
ある。3A and 3B show the relationship between the depth from the surface of the silicon wafer of FIG. 2 and the impurity concentration, and FIG.
(B) and (B) are graphs respectively showing the case where boron is present.
１０ Ｎ型シリコンウェハー １１ ＳＯＧ膜 １２ 拡散層 10 N-type silicon wafer 11 SOG film 12 Diffusion layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−27650（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−247639（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−272942（ＪＰ，Ａ) Ｓｈｉｇｅｎｏｒｉ ＭＡＴＳＵＳＨ ＩＭＡ、Ｄａｉｓｕｋｅ ＩＫＥＤＡ、 Ｋｅｎｋｉｃｈｉｒｏ ＫＯＢＡＹＡＳ ＨＩ、Ｇｅｎｊｉ ＯＫＡＤＡ，“ＮＯ ▲下２▼ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｇａ− ｄｏｐｅｄ ＺｎＯ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌ ｍ”，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｌｅｔｔｅ ｒｓ，日本化学会，平成４年２月，Ｎ ｏ．２，ｐｐ．323−326 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/64 - 21/66 G01N 13/00 - 13/04 G01N 1/00 - 1/34 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-27650 (JP, A) JP-A-63-247639 (JP, A) JP-A-1-272942 (JP, A) Shigenori MATSUSH IMA, Daisuke IKEDA, Kenkihiro KOBYAAS HI, Genji OKADA, "NO 2 Lower Sensitive Ga-doped ZnO Thin Film", Chemistry Letters, The Chemical Society of Japan, February, 1994 2, pp. 323-326 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/64-21/66 G01N 13/00-13/04 G01N 1/00-1/34 JICST file (JOIS)
Claims (1)
大気中にて、ノンドープＳｉＯ2のＳＯＧ膜を形成する
ことにより、被測定大気中のボロンを該ＳＯＧ膜に捕獲
した後、該ボロンをシリコンウェハーに拡散させて、該
シリコンウェハー内への拡散層の拡散状態を検出するこ
とにより、拡散されたボロンの量を測定して、大気中の
ボロン含有量を評価することを特徴とする、大気中のボ
ロン含有量測定方法。An SOG film of non-doped SiO 2 is formed on the surface of an N-type silicon wafer in the atmosphere to be measured, so that boron in the atmosphere to be measured is captured by the SOG film, and then the boron is removed from the SOG film. By diffusing into a silicon wafer, detecting the diffusion state of the diffusion layer into the silicon wafer, measuring the amount of diffused boron, and evaluating the boron content in the atmosphere, A method for measuring boron content in the atmosphere.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP09706593A JP3198713B2 (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Atmospheric boron content measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06288891A JPH06288891A (en) | 1994-10-18 |
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ID=14182250
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3198713B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6656779B1 (en) * | 1998-10-06 | 2003-12-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor apparatus having semiconductor circuits made of semiconductor devices, and method of manufacture thereof |
| JP5682186B2 (en) * | 2010-09-09 | 2015-03-11 | 株式会社Sumco | Impurity contamination assessment method for environmental atmosphere |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP09706593A patent/JP3198713B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｓｈｉｇｅｎｏｒｉ ＭＡＴＳＵＳＨＩＭＡ、Ｄａｉｓｕｋｅ ＩＫＥＤＡ、Ｋｅｎｋｉｃｈｉｒｏ ＫＯＢＡＹＡＳＨＩ、Ｇｅｎｊｉ ＯＫＡＤＡ，"ＮＯ▲下２▼ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｇａ−ｄｏｐｅｄ ＺｎＯ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ"，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ，日本化学会，平成４年２月，Ｎｏ．２，ｐｐ．３２３−３２６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06288891A (en) | 1994-10-18 |
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