JPH04209532A - シリコン結晶選択エッチング液 - Google Patents

シリコン結晶選択エッチング液

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JPH04209532A
JPH04209532A JP40535590A JP40535590A JPH04209532A JP H04209532 A JPH04209532 A JP H04209532A JP 40535590 A JP40535590 A JP 40535590A JP 40535590 A JP40535590 A JP 40535590A JP H04209532 A JPH04209532 A JP H04209532A
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JP
Japan
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volume
crystal
etchant
defects
acid
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Withdrawn
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JP40535590A
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English (en)
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Toshio Iwasaki
俊夫 岩崎
Kazuto Kawakami
和人 川上
Hirotsugu Haga
芳賀 博世
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、シリコンウェハ表面
および結晶内の結晶欠陥検査に用いられるシリコン結晶
選択エツチング液に関するものである。 [0002]
【従来の技術】従来、シリコンウェハ表面および結晶内
の結晶欠陥評価に最も用いられるシリコン結晶選択エツ
チング液には、酸化剤として重クロム酸や重クロム酸カ
ノウム等の六価クロムが含まれており(例えば、Wri
ght液〔成分比/HF  60m1 +HNO:1 
30m1+H2060m1+Cr03(5M)30ml
+Cu(NO3)  ・3 H2O2g千木酢酸60m
1;Journal  of  Electrochm
ical  5ociety、124巻(1977)P
、757〕や、5irtl液〔成分比/HF : Cr
 03 (5M) =1 : 1 ;Zeitschr
ift  fur  Metallkunde、52巻
(1961)P、529]等がある。)、作業時の危険
性や環境汚染が問題視され、六価クロムが含まれていな
い選択エツチング液の開発が期待されていた。また、今
までにも酸化剤として六価クロムの代わりに硝酸を含ん
だ選択エツチング液の報告はあるが、報告された成分比
では(例えば、Dash液〔成分比/HF :HNO3
:CH:1cOOH=1 : 3 : 10 ; Jo
urnal  of  Applied  Physi
cs、27巻(1956)P、1193:lや、Sch
mmel液〔成分比/HF :HNCh=155 : 
1 ; Journal  of  Electroc
hemical  5ociety、123巻(197
6)P、734)等がある。)、上記の六価クロムを含
有するエツチング液に匹敵する性能は得られなかった。 [0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
解消するために、酸化剤として六価クロムの代わりに硝
酸を含有させ、かつ含有成分比を最適化することによっ
て六価クロムによる作業の危険性および環境汚染を絶廃
させつつ、従来の六価クロム含有のエツチング液と同等
あるいはより優れた性能を有するエツチング液を提供す
ることを目的とするものである。 [0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、シリコン結晶
を選択的にエツチングするエツチング液に関するもので
あり、酸化剤として硝酸36.5〜49.5体積%、酸
化物溶解剤として弗酸1.5〜5体積%、反応緩衝剤と
して酢酸12.5〜33.5体積%、及び残部が水およ
び不可避なる不純物からなることを特徴とする。また、
上記配合内で、所定の成分に調整すればエツチングする
結晶方位を選択することを可能にするものである。 [0005]
【作用】半導体結晶を基板として製造された集積演算素
子内に結晶欠陥が発生した場合、リーク電流や信号の遅
延などを生じ、演算機能が乱される。そこで、これらの
結晶欠陥の低減、発生制御をすることが極めて重要とな
る。そのためには、これらの欠陥の同定を行ない、評価
をすることが必要となる。欠陥評価法として最も広く使
われているのは、選択エツチング法である。これは、欠
陥を含む結晶を選択性を有する液でエツチングし、欠陥
部分をエッチビットとして現出させ、光学顕微鏡や走査
型電子顕微鏡で観察する方法である。選択エツチング法
は、破壊測定であることを除けば、手法が極めて簡便で
、欠陥の種類の同定や密度分布測定が可能である。特に
数個76m2オーダーの低密度な欠陥を検出したり、ウ
ェハ面全体の分布を測定する際には極めて有効な手段と
なる。 [00061本発明のエツチング液の成分範囲である、
硝酸36.5〜49.5体積%、弗酸1.5〜5体積%
、酢酸12.5〜33.5体積%、及び残部が水および
不可避なる不純物からなる液を用いて、欠陥を含む結晶
をエツチングすると、表面の結晶方位によらず欠陥形状
を反映した明瞭なエッチビットが現出し、表面荒れも少
ないため、欠陥の種類、大きさ、密度、位置、及び分布
等を正確に判断することができる。しかし、硝酸が36
.5体積%未満、あるいは弗酸が1.5体積%未満、あ
るいは酢酸が33.5体積%超の場合には、表面荒れが
増加しかつエッチピット形状が実際の欠陥形状と異なる
ため、選択エツチング液としては不適となる。また、硝
酸が49.5体積%超、あるいは弗酸が5体積%超、あ
るいは酢酸が12.5体積%未溝の場合には、エッチビ
ットが明瞭には現出しなくなり、選択エツチング液とし
ては不適となる。更に、上記成分範囲内で、各結晶方位
に対して特に優れた性能を有する液の成分範囲が存在す
る。硝酸38.5〜46体積%、弗酸1.5〜5体積%
、酢酸16.5〜29体積%、及び残部が水および不可
避なる不純物からなる選択エツチング液を用いて、表面
の結晶方位が(100)方向である結晶欠陥を含む結晶
をエツチングすると、エッチビット形状が実際の欠陥形
状に極めて近く、表面荒れが少ないため、欠陥の種類、
大きさ、及び形状を判断する際に、特に有利である。ま
た、硝酸41〜4945体積%、弗酸1.5〜5体積%
、酢酸12.5〜27体積%、及び残部が水および不可
避なる不純物からなる選択エツチング液を用いて、表面
の結晶方位が(111)方向である結晶欠陥を含む結晶
をエツチングすると、エッチビットが極めて明瞭で、表
面荒れが極めて少ないため、欠陥の種類、大きさ、及び
密度を判断する際に特に有利である。 [0007]従来用いられてきた選択エツチング液とし
ては、 (100)結晶に対してはWright液(成
分比/HF  60m l +HNO330m l +
H2060ml+cro3(5Ni)30ml+Cu 
(NO3)  ・3H202g十水氷酢酸601)が、
 (111)結晶に対してはWright液及び5ir
tl液(成分比/HF : Cro3(5M) =1 
: 1)が掲げられる。本発明の、硝酸3645〜49
.5体積%、弗酸1.5〜5体積%、酢酸12.5〜3
3.5体積%、及び残部が水および不可避なる不純物か
らなるエツチング液で結晶欠陥を含む結晶をエツチング
すると、欠陥形状を反映した明瞭なエッチビットが現出
することや表面荒れが少ないことの点で、表面の結晶方
位によらずWright液と同等かあるいは優れている
。また、硝酸38.5〜46体積%、弗酸145〜5体
積%、酢酸16.5〜29体積%、及び残部が水および
不可避なる不純物からなるエツチング液で、結晶欠陥を
含む表面の結晶方位が(100)方向の結晶をエツチン
グすると、エッチピットの形状が実際の欠陥形状に極め
て近いことや表面荒れが少ないことの点で、Wrigh
t液の場合より優れている。 さらに、硝酸41〜49.5体積%、弗酸1.5〜5体
積%、酢酸12.5〜27体積%、及び残部が水および
不可避なる不純物からなる液で、結晶欠陥を含む表面の
結晶方位が(111)方向の結晶をエツチングするとエ
ッチビットの形状が極めて明瞭でかつ表面荒れが極めて
少ないことの点で、Wright液及び5irtl液の
場合より優れている。               
 **[0008]
【実施例】表1に、本発明のエツチング液を用いた実施
例について示す。いずれも六価クロムを含んでいない。 図1,2は、本発明を各々(100)結晶及び(111
)結晶に適用し、結晶内に存在する酸化誘起積層欠陥を
現出させたときのエッチビットのスケッチ例である。 比較として六価クロムを含有するWright液(成分
比/HF  60m1+HNO330m1+H2O60
m1 +Cro3 (5M)30ml +Cu (NO
3)  ・38202g十水氷酢酸60m1)により現
出させた積層欠陥のエッチビットスケッチも合わせて示
す。試料は、(100)結晶、  (111)結晶とも
窒素雰囲気中で800℃16時間保持後、−度室温に降
温し、ひきつづいて酸素雰囲気中で1100℃4時間保
持することにより結晶内の(111)の結晶面上に積層
欠陥を誘起させた。エツチングは、まず10%弗酸に3
0分試料を浸し、酸化膜を除去した後、24〜27℃で
エツチングを行ない、微分干渉顕微鏡でエッチビット形
状を観察した。この結果より、木節クロムを含有しない
本発明のエツチング液は、硝酸36.5〜49.5体積
%かつ弗酸165〜5体積%かつ酢酸12.5〜33.
5体積%の範囲において、欠陥形状を反映した明瞭なエ
ッチピットが現出することや表面荒れが少ないことの点
で、比較例の六価クロム含有のWright液に匹敵す
る性能を有することが分かる。特に、 (100)結晶
に対しては、硝酸38.5〜46体積%かつ弗酸1.5
〜5体積%かつ酢酸16.5〜29体積%の範囲におい
て、エッチビット形状が実際の欠陥形状に極めて近いこ
とや表面荒れが少ないことの点で、Wright液より
性能が優れていることが分かる。また、 (111)結
晶に対しては、硝酸41〜49.5体積%かつ弗酸1.
5〜5体積%かつ酢酸12.5〜27体積%の範囲にお
いて、エッチビット形状が極めて明瞭でかつ表面荒れが
極めて少ないことの点で、Wright液より性能が優
れていることが分かる。 [0009]
【表1】 [00101 【発明の効果]本発明を半導体結晶欠陥評価に用いた場
合、従来の六価クロム系選択エツチング液に匹敵するあ
るいはそれより優れた性能を持つために、今まで原因不
明とされてきた高集積演算素子の演算エラーの原因とな
る結晶欠陥の解明が可能となり、しいてはデバイス製造
歩留まり向上・\結びつくなど、工業上の効果は犬であ
る。また、本発明は六価クロムを含有しないため、作業
上の危険性、あるいは環境汚染への問題が解決される上
、今まで付帯設備として必要であった六価クロム廃液保
管・処理設備が不必要となり、その方面での工業上の効
果も大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を(100)結晶に適用し、結晶内に存
在する酸化誘起積層欠陥を現出させたときのエッチピッ
1へのスケッチの例である。比較例として、穴部クロム
を含有するWright液により現出させた積層欠陥の
エッチピッ1〜のスケッチも合わせて示しである。
【図2】本発明を(111)結晶に適用し、結晶内に存
在する酸化誘起積層欠陥を現出させたときのエッチピッ
トのスケッチの例である。比較例として、六価クロムを
含有するWright液により現出させた積層欠陥のエ
ッチピッ1〜のスケッチも合わせて示しである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】硝酸36.5〜49.5体積%、弗酸1.
    5〜5体積%、酢酸12.5〜33.5体積%、及び残
    部が水および不可避なる不純物からなることを特徴とす
    るシリコン結晶選択エッチング液。
  2. 【請求項2】硝酸38.5〜46体積%、弗酸1.5〜
    5体積%、酢酸16.5〜29体積%、及び残部が水お
    よび不可避なる不純物からなり、かつ表面の結晶方位が
    (100)方向である結晶に対して適用されることを特
    徴とするシリコン結晶選択エッチング液。
  3. 【請求項3】硝酸41〜49.5体積%、弗酸1.5〜
    5体積%、酢酸12.5〜27体積%、及び残部が水お
    よび不可避なる不純物からなり、かつ表面の結晶方位が
    (111)方向である結晶に対して適用されることを特
    徴とするシリコン結晶選択エッチング液。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5943549A (en) * 1996-12-27 1999-08-24 Komatsu Electronics Metals Co., Ltd. Method of evaluating silicon wafers
WO2006080264A1 (ja) * 2005-01-27 2006-08-03 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. 選択エッチング方法及びシリコン単結晶基板
KR100646730B1 (ko) * 2004-12-29 2006-11-23 주식회사 실트론 실리콘 웨이퍼의 결정 결함 평가용 부식액 및 이를 이용한결정결함 평가방법
KR100706822B1 (ko) * 2005-10-17 2007-04-12 삼성전자주식회사 절연 물질 제거용 조성물, 이를 이용한 절연막의 제거 방법및 기판의 재생 방법
JP2008131052A (ja) * 2006-11-23 2008-06-05 Soitec Silicon On Insulator Technologies Si基板およびSiGe基板用のクロムを含まないエッチング液、そのエッチング液を使用して欠陥を明らかにする方法、およびそのエッチング液を使用してSi基板およびSiGe基板を処理するプロセス
US7642198B2 (en) 2004-03-29 2010-01-05 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method for evaluating crystal defects of silicon wafer
JP2011114080A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Shin Etsu Handotai Co Ltd シリコン基板のエッチング方法およびシリコン基板の不純物分析方法
JP2011209271A (ja) * 2011-01-19 2011-10-20 Lasertec Corp 検査装置及び欠陥分類方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5943549A (en) * 1996-12-27 1999-08-24 Komatsu Electronics Metals Co., Ltd. Method of evaluating silicon wafers
US7642198B2 (en) 2004-03-29 2010-01-05 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method for evaluating crystal defects of silicon wafer
KR100646730B1 (ko) * 2004-12-29 2006-11-23 주식회사 실트론 실리콘 웨이퍼의 결정 결함 평가용 부식액 및 이를 이용한결정결함 평가방법
WO2006080264A1 (ja) * 2005-01-27 2006-08-03 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. 選択エッチング方法及びシリコン単結晶基板
US7811464B2 (en) 2005-01-27 2010-10-12 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Preferential etching method and silicon single crystal substrate
KR100706822B1 (ko) * 2005-10-17 2007-04-12 삼성전자주식회사 절연 물질 제거용 조성물, 이를 이용한 절연막의 제거 방법및 기판의 재생 방법
JP2008131052A (ja) * 2006-11-23 2008-06-05 Soitec Silicon On Insulator Technologies Si基板およびSiGe基板用のクロムを含まないエッチング液、そのエッチング液を使用して欠陥を明らかにする方法、およびそのエッチング液を使用してSi基板およびSiGe基板を処理するプロセス
JP2011114080A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Shin Etsu Handotai Co Ltd シリコン基板のエッチング方法およびシリコン基板の不純物分析方法
JP2011209271A (ja) * 2011-01-19 2011-10-20 Lasertec Corp 検査装置及び欠陥分類方法

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