JP4784287B2 - シリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法 - Google Patents
シリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4784287B2 JP4784287B2 JP2005347747A JP2005347747A JP4784287B2 JP 4784287 B2 JP4784287 B2 JP 4784287B2 JP 2005347747 A JP2005347747 A JP 2005347747A JP 2005347747 A JP2005347747 A JP 2005347747A JP 4784287 B2 JP4784287 B2 JP 4784287B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon single
- single crystal
- substrate
- crystal substrate
- defects
- 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.)
- Active
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims description 110
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 73
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 61
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 61
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 61
- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims description 60
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims description 23
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 47
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 12
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 37
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 23
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 15
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Weting (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
シリコンウェーハ中の結晶欠陥のうち、OSF(酸化誘起積層欠陥、Oxidation Induced Stacking Fault)とBMD(内部微小欠陥、Bulk Micro Defects)の結晶欠陥密度評価においては、JIS規格(非特許文献1)に基づく選択エッチングによる評価方法が一般的である。
しかし、この方法では、ウェーハ表面に面あれが発生するため、結晶欠陥の評価は精度が悪いものとなり、観察に時間もかかるという問題があった。
このように、前記アルカリ溶液としてKOHおよび/またはNaOH溶液を用い、また、前記アルカリ溶液のアルカリ濃度を、1.5質量%以上30質量%以下とすることによって、より効果的にステインを落としながら面あれを抑えることができる。アルカリ濃度1.5質量%以上であれば、ステインを十分に落とすことができ、30重量%以下であれば、面あれが発生することもない。
このように、前記選択エッチング液として、少なくともフッ酸および硝酸を含み、さらには、酢酸を含むものを用いることによって、より高い選択性で結晶欠陥を顕在化することができるので、より高精度で結晶欠陥を評価することができる。
このように、本発明によれば、前記基板の結晶欠陥の評価は、デバイス形成に悪影響を及ぼすOSF(酸化誘起積層欠陥)や、重金属汚染のゲッタリング能力を高めるBMD(内部微小欠陥)を評価する場合に、低コストで迅速かつ高精度にシリコン単結晶基板の品質を評価することができる。
このように、前記シリコン単結晶基板として、選択エッチングにおいてステインが特に問題となり、また、半導体回路の高集積化に伴い多用されるようになった抵抗率が0.1Ω・cm以下であるものを評価することができる。
図1は、本発明のシリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法の一例を示したフロー図である。図2は、本発明の方法または従来の方法で仕上げエッチングを行ったシリコン単結晶基板の観察図である。
まず、図1(a)のようにP型低抵抗のシリコン単結晶基板を選択エッチング液によって選択エッチングすることによって、P型低抵抗のシリコン単結晶基板の結晶欠陥を選択的に顕在化することができる。
アルカリ濃度1.5質量%以上であれば、ステインを十分に落とすことができ、30重量%以下であれば、面あれが発生することもない。
このようにアルカリ溶液によって仕上げエッチングをした場合、図2の左上、右上、右下の図のように、低コストで基板表面の面あれを小さくして高精度で迅速に結晶欠陥を評価することができる。
前記基板の結晶欠陥の評価は、OSF(酸化誘起積層欠陥、Oxidation Induced Stacking Fault)や、BMD(内部微小欠陥、Bulk Micro Defects)を顕微鏡観察して評価することが好ましい。これによって、低コストで迅速かつ高精度にシリコン単結晶基板の品質を評価することができる。
OSFは、このIまたはN領域において、結晶中の過剰なシリコン酸化物が原因となってリング状に発生する面欠陥であり、デバイス形成に悪影響を及ぼすため、これが少ないウェーハほど高品質のウェーハといえる。従って、OSFをより高精度に評価することによって、ウェーハ品質をより高精度に評価することができる。
(実施例1、比較例1)
P型低抵抗のシリコン単結晶基板として、ボロンをドープしたシリコンウェーハ(抵抗率0.01Ω・cm、面方位(100)、直径200mm)を用意し、ドライO2雰囲気下1000℃で16時間酸素析出熱処理を行った。
そして、このシリコン単結晶基板を、JIS規格(非特許文献1)のG液(容量比、フッ化水素酸(49〜50質量%):硝酸(69〜71質量%):水=1:12.7:6.7)の選択エッチング液に室温で5分間浸漬して選択エッチングを行った。
その結果、図2(a)のように、フッ硝酸の洗浄液で仕上げエッチングを行った比較例1では、面あれが大きくなり、OSFおよびBMDの評価の精度が悪く時間も要した一方で、アルカリ溶液で仕上げエッチングを行った実施例1では、面あれが小さく高精度で迅速にOSFおよびBMDの評価を行うことができた。
P型低抵抗のシリコン単結晶基板として、ボロンをドープしたシリコンウェーハ(抵抗率0.02Ω・cm、面方位(100)、直径150mm)を18枚用意し、このうち12枚を、ドライO2雰囲気下1000℃で16時間、酸素析出熱処理して、残り6枚を、ウェットO2雰囲気下1100℃で60分間熱処理した。
そして、これらのサンプルについて、上記G液を選択エッチング液として、選択エッチングした。
その結果、次の表1に示すように、NaOH濃度1.5%以上のNaOH溶液で仕上げエッチングを行った場合、ステインの残留がなく面状態が良好のものを得ることができ、NaOH濃度1.5%未満のNaOH溶液で仕上げエッチングを行ったものよりも、高精度で迅速にOSFおよびBMDの評価を行うことができた。
Claims (4)
- P型低抵抗のシリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法であって、シリコン単結晶基板を選択エッチング液によって選択エッチングして結晶欠陥を顕在化させた後、アルカリ濃度を1.5質量%以上30質量%以下としたKOHおよびNaOH溶液のうち少なくともいずれか1つによって仕上げエッチングし、その後、前記シリコン単結晶基板の結晶欠陥の評価を行うことを特徴とするシリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法。
- 前記選択エッチング液として、少なくともフッ酸および硝酸を含み、さらには、酢酸を含むものを用いることを特徴とする請求項1に記載のシリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法。
- 前記基板の結晶欠陥の評価は、OSFまたはBMDを評価することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法。
- 前記シリコン単結晶基板として、抵抗率が0.1Ω・cm以下であるものを評価することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のシリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005347747A JP4784287B2 (ja) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | シリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005347747A JP4784287B2 (ja) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | シリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007157818A JP2007157818A (ja) | 2007-06-21 |
JP4784287B2 true JP4784287B2 (ja) | 2011-10-05 |
Family
ID=38241835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005347747A Active JP4784287B2 (ja) | 2005-12-01 | 2005-12-01 | シリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4784287B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3690563B2 (ja) * | 1998-04-28 | 2005-08-31 | 富士通株式会社 | シリコン基板の評価方法及び半導体装置の製造方法 |
JPH11330043A (ja) * | 1998-05-18 | 1999-11-30 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウエーハの評価方法 |
JP4382438B2 (ja) * | 2002-11-14 | 2009-12-16 | 株式会社東芝 | 半導体ウェーハの検査方法、半導体装置の開発方法、半導体装置の製造方法、および半導体ウェーハ処理装置 |
JP4400281B2 (ja) * | 2004-03-29 | 2010-01-20 | 信越半導体株式会社 | シリコンウエーハの結晶欠陥評価方法 |
-
2005
- 2005-12-01 JP JP2005347747A patent/JP4784287B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007157818A (ja) | 2007-06-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI292586B (ja) | ||
JP6933187B2 (ja) | 半導体シリコンウェーハの金属不純物除去方法 | |
CN107039300B (zh) | 硅晶圆的品质评价方法、硅晶圆的制造方法及硅晶圆 | |
KR20060024800A (ko) | 실리콘 웨이퍼의 가공 방법 | |
EP1956641A1 (en) | Method for grinding surface of semiconductor wafer and method for manufacturing semiconductor wafer | |
TWI680512B (zh) | 矽晶圓之研磨方法、矽晶圓之製造方法及矽晶圓 | |
TWI497576B (zh) | 加工矽晶圓的方法 | |
JP4784287B2 (ja) | シリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法 | |
JP4857738B2 (ja) | 半導体ウエーハの洗浄方法および製造方法 | |
JP5040564B2 (ja) | シリコンウェーハの製造方法 | |
JP6604630B2 (ja) | 低抵抗のシリコン単結晶基板の結晶欠陥評価方法 | |
JP3274810B2 (ja) | サンドブラストを施した半導体ウエーハの洗浄方法およびこの方法で洗浄した半導体ウエーハ | |
JP6011930B2 (ja) | シリコンウェーハの評価方法及びそのエッチング液 | |
JP2012114138A (ja) | シリコンウェーハのエピタキシャル成長方法 | |
WO2022190830A1 (ja) | シリコンウェーハの洗浄方法、シリコンウェーハの製造方法及びシリコンウェーハ | |
JP7279753B2 (ja) | シリコンウェーハの洗浄方法および製造方法 | |
JP2022138089A (ja) | シリコンウェーハの洗浄方法、シリコンウェーハの製造方法及びシリコンウェーハ | |
JP2010027949A (ja) | シリコンウェーハ用エッチング液及びシリコンウェーハの製造方法 | |
JP2003007672A (ja) | シリコン半導体ウェーハのエッチング方法 | |
JP2001176862A (ja) | シリコンウェーハ及びそのエッチング液並びにそのエッチング方法 | |
CN116798853A (zh) | 一种硅外延片的生长方法 | |
JP5340169B2 (ja) | 合成石英ガラス治具の処理方法及び得られた合成石英ガラス治具並びにその使用方法 | |
JPH11297666A (ja) | 半導体ウエーハの加工方法 | |
JP2005183535A (ja) | ウェーハ支持具の製造方法及び該方法により得られたウェーハ支持具 | |
JP2006135009A (ja) | シリコンボートの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080305 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100809 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100817 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101005 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110412 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110518 |
|
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: 20110614 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110627 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4784287 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |