JPH07245284A - 半導体ウェハの洗浄評価方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体ウェハの洗浄評価方法及び半導体装置の製造方法Info
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- JPH07245284A JPH07245284A JP3434494A JP3434494A JPH07245284A JP H07245284 A JPH07245284 A JP H07245284A JP 3434494 A JP3434494 A JP 3434494A JP 3434494 A JP3434494 A JP 3434494A JP H07245284 A JPH07245284 A JP H07245284A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェハ上の硫化物残渣を製造ライン上で短時
間で容易に、しかも検出精度良く測定することができ、
製品の歩留り及び信頼性の低下を抑えることができる。 【構成】 硫酸を含む溶液で処理した後、水洗処理した
半導体ウェハ２表面又は裏面の自然酸化膜を弗酸蒸気で
ドライエッチングして除去した後、該半導体ウェハ２表
面及び裏面の少なくともどちらか一方に残留した硫化物
をフーリエ変換赤外分光法により評価する。
間で容易に、しかも検出精度良く測定することができ、
製品の歩留り及び信頼性の低下を抑えることができる。 【構成】 硫酸を含む溶液で処理した後、水洗処理した
半導体ウェハ２表面又は裏面の自然酸化膜を弗酸蒸気で
ドライエッチングして除去した後、該半導体ウェハ２表
面及び裏面の少なくともどちらか一方に残留した硫化物
をフーリエ変換赤外分光法により評価する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハの洗浄評
価方法及び半導体装置の製造方法に係り、詳しくは、ウ
ェハ上の硫化物残渣を評価をする工程を含む半導体製造
技術に適用することができ、特に、ウェハ上の硫化物残
渣を製造ライン上で短時間で容易に、しかも検出精度良
く測定することができ、製品の歩留り及び信頼性の低下
を抑えることができる半導体ウェハの洗浄評価方法及び
半導体装置の製造方法に関する。
価方法及び半導体装置の製造方法に係り、詳しくは、ウ
ェハ上の硫化物残渣を評価をする工程を含む半導体製造
技術に適用することができ、特に、ウェハ上の硫化物残
渣を製造ライン上で短時間で容易に、しかも検出精度良
く測定することができ、製品の歩留り及び信頼性の低下
を抑えることができる半導体ウェハの洗浄評価方法及び
半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】近年、半導体装置の製造技術においては、
クリーンな処理が要求されている。そのため、ウェット
処理においても、薬品残渣のないクリーンな処理が必要
とされている。
クリーンな処理が要求されている。そのため、ウェット
処理においても、薬品残渣のないクリーンな処理が必要
とされている。
【０００３】
【従来の技術】従来のウェット前処理においては、ウェ
ハを硫酸を含む溶液で処理した後、一定時間水洗処理し
ており、そのまま次の処理に送られている。そして、実
際に、その水洗時間で薬品が除去されているか否かの評
価は、硫酸溶液処理後のウェハを洗浄している水の比抵
抗を測定することで判断している。この時、硫酸溶液処
理後のウェハを洗浄している水の比抵抗が洗浄前の基準
用水の比抵抗と同レベルになった時、ウェハ上の薬品が
除去されていると評価される。このため、水洗時間は予
めこの水の比抵抗測定方法を行うことで決定することが
できる。
ハを硫酸を含む溶液で処理した後、一定時間水洗処理し
ており、そのまま次の処理に送られている。そして、実
際に、その水洗時間で薬品が除去されているか否かの評
価は、硫酸溶液処理後のウェハを洗浄している水の比抵
抗を測定することで判断している。この時、硫酸溶液処
理後のウェハを洗浄している水の比抵抗が洗浄前の基準
用水の比抵抗と同レベルになった時、ウェハ上の薬品が
除去されていると評価される。このため、水洗時間は予
めこの水の比抵抗測定方法を行うことで決定することが
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の水の比抵抗測定方法では、硫酸溶液処理後のウェハ
を洗浄している水の比抵抗が洗浄前の基準用水の比抵抗
と同レベルになってウェハ上の薬品が除去されていると
評価したのにも拘らず、イオンクロマトグラフィー測定
法や２次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ法）で測定する
と、硫酸溶液処理後のウェハを水洗処理しただけではウ
ェハ上に硫化物が残ってしまうということが判ってい
る。このため、現状では、半導体装置製造工程上、水の
比抵抗測定方法結果から硫化物残渣が問題のない量であ
ると評価しても、今後、薄膜化及び微細化が進んで行く
うえで、酸化膜とシリコンの界面に硫化物が残留してい
ると、耐圧劣化を引き起こすことがあるため、製品の歩
留り及び信頼性を低下させるという問題を生じる。
来の水の比抵抗測定方法では、硫酸溶液処理後のウェハ
を洗浄している水の比抵抗が洗浄前の基準用水の比抵抗
と同レベルになってウェハ上の薬品が除去されていると
評価したのにも拘らず、イオンクロマトグラフィー測定
法や２次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ法）で測定する
と、硫酸溶液処理後のウェハを水洗処理しただけではウ
ェハ上に硫化物が残ってしまうということが判ってい
る。このため、現状では、半導体装置製造工程上、水の
比抵抗測定方法結果から硫化物残渣が問題のない量であ
ると評価しても、今後、薄膜化及び微細化が進んで行く
うえで、酸化膜とシリコンの界面に硫化物が残留してい
ると、耐圧劣化を引き起こすことがあるため、製品の歩
留り及び信頼性を低下させるという問題を生じる。
【０００５】そこで、上記したイオンクロマトグラフィ
ー法やＳＩＭＳ法によれば、水の比測定方法で検出でき
ないウェハ上の硫化物残渣を測定することができるた
め、その測定結果から洗浄液や洗浄時間等の洗浄条件を
調整すれば、上記した水の比抵抗測定方法によるような
問題を解消することができるが、測定が面倒で測定時間
に長時間を要する等、製造ライン上で行うのが困難であ
るという問題があった。
ー法やＳＩＭＳ法によれば、水の比測定方法で検出でき
ないウェハ上の硫化物残渣を測定することができるた
め、その測定結果から洗浄液や洗浄時間等の洗浄条件を
調整すれば、上記した水の比抵抗測定方法によるような
問題を解消することができるが、測定が面倒で測定時間
に長時間を要する等、製造ライン上で行うのが困難であ
るという問題があった。
【０００６】そこで、本発明は、ウェハ上の硫化物残渣
を製造ライン上で短時間で容易に、しかも検出精度良く
測定することができ、製品の歩留り及び信頼性の低下を
抑えることができる半導体ウェハの洗浄評価方法及び半
導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
を製造ライン上で短時間で容易に、しかも検出精度良く
測定することができ、製品の歩留り及び信頼性の低下を
抑えることができる半導体ウェハの洗浄評価方法及び半
導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
硫酸を含む溶液で処理した後、水洗処理した半導体ウェ
ハ表面又は裏面の自然酸化膜を弗酸蒸気でドライエッチ
ングして除去した後、該半導体ウェハ表面及び裏面の少
なくともどちらか一方に残留した硫化物をフーリエ変換
赤外分光法により評価することを特徴とするものであ
る。
硫酸を含む溶液で処理した後、水洗処理した半導体ウェ
ハ表面又は裏面の自然酸化膜を弗酸蒸気でドライエッチ
ングして除去した後、該半導体ウェハ表面及び裏面の少
なくともどちらか一方に残留した硫化物をフーリエ変換
赤外分光法により評価することを特徴とするものであ
る。
【０００８】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、前記半導体ウェハは、前記フーリエ変
換赤外分光法を行う際にウェハ表面及び裏面のデータが
検出できる抵抗値を有することを特徴とするものであ
る。請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明に
おいて、前記半導体ウェハは、前記フーリエ変換赤外分
光法を行う際にウェハ表面のみのデータが検出できる抵
抗値を有することを特徴とするものである。
の発明において、前記半導体ウェハは、前記フーリエ変
換赤外分光法を行う際にウェハ表面及び裏面のデータが
検出できる抵抗値を有することを特徴とするものであ
る。請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明に
おいて、前記半導体ウェハは、前記フーリエ変換赤外分
光法を行う際にウェハ表面のみのデータが検出できる抵
抗値を有することを特徴とするものである。
【０００９】請求項４記載の発明は、前記請求項１乃至
３の前記半導体ウェハの洗浄評価工程を含むことを特徴
とするものである。
３の前記半導体ウェハの洗浄評価工程を含むことを特徴
とするものである。
【００１０】
【作用】本発明者は、イオンクロマトグラフィー測定法
やＳＩＭＳ法よりも測定を短時間で容易に行うことがで
きるフーリエ変換赤外分光法に着目し、硫酸を含む溶液
で処理した後、水洗処理した半導体ウェハに残留した硫
化物を、そのままフーリエ変換赤外分光法により評価し
たところ、ＳｉＯ2 のピークを検出することができた
が、ＳＯ2 等の硫化物ピークを検出することができなか
った。
やＳＩＭＳ法よりも測定を短時間で容易に行うことがで
きるフーリエ変換赤外分光法に着目し、硫酸を含む溶液
で処理した後、水洗処理した半導体ウェハに残留した硫
化物を、そのままフーリエ変換赤外分光法により評価し
たところ、ＳｉＯ2 のピークを検出することができた
が、ＳＯ2 等の硫化物ピークを検出することができなか
った。
【００１１】そこで、本発明者は、鋭意検討した結果、
ＳＯ2 等の硫化物スペクトルがＳｉＯ2 スペクトルに隠
れてしまっているのではないかと推定し、硫酸溶液及び
水洗処理後の半導体ウェハ（抵抗値１０Ω・ｃｍ程度）
裏面のＳｉＯ2 等の自然酸化膜をＳＯ2 等の硫化物を除
去しないように弗酸蒸気でドライエッチングした後、フ
ーリエ変換赤外分光法により評価したところ、半導体ウ
ェハ裏面に残留した硫化物スペクトルを短時間で容易
に、しかも精度良く検出することができた。
ＳＯ2 等の硫化物スペクトルがＳｉＯ2 スペクトルに隠
れてしまっているのではないかと推定し、硫酸溶液及び
水洗処理後の半導体ウェハ（抵抗値１０Ω・ｃｍ程度）
裏面のＳｉＯ2 等の自然酸化膜をＳＯ2 等の硫化物を除
去しないように弗酸蒸気でドライエッチングした後、フ
ーリエ変換赤外分光法により評価したところ、半導体ウ
ェハ裏面に残留した硫化物スペクトルを短時間で容易
に、しかも精度良く検出することができた。
【００１２】なお、ここで、抵抗値が１０Ω・ｃｍ程度
の半導体ウェハ表面及び裏面の両方の自然酸化膜を除去
した場合は、表面及び裏面の硫化物データが打ち消し合
ってしまい、硫化物スペクトルを検出することができな
い。また、ここで、半導体ウェハ表面の自然酸化膜を除
去した場合は、表面の硫化物スペクトルを検出すること
ができる。また、ここで、自然酸化膜を除去する方法と
しては、弗酸溶液等のウェットエッチングで除去する方
法も考えられるが、ウェットエッチングで行うと、自然
酸化膜だけでなく硫化物もエッチングしてしまい実用上
好ましくない。
の半導体ウェハ表面及び裏面の両方の自然酸化膜を除去
した場合は、表面及び裏面の硫化物データが打ち消し合
ってしまい、硫化物スペクトルを検出することができな
い。また、ここで、半導体ウェハ表面の自然酸化膜を除
去した場合は、表面の硫化物スペクトルを検出すること
ができる。また、ここで、自然酸化膜を除去する方法と
しては、弗酸溶液等のウェットエッチングで除去する方
法も考えられるが、ウェットエッチングで行うと、自然
酸化膜だけでなく硫化物もエッチングしてしまい実用上
好ましくない。
【００１３】また、本発明者は、鋭意検討した結果、抵
抗値が０．０２Ω・ｃｍ程度の低抵抗半導体ウェハで
は、フーリエ変換赤外分光法を行うと、ウェハ内に入っ
た光は内部で吸収されてしまうため、ウェハ表面のみの
情報を得ることができることに着目し、硫酸溶液及び水
洗処理後の半導体ウェハ表面のＳｉＯ2 等の自然酸化膜
をＳＯ2 等の硫化物を除去しないように弗酸蒸気でドラ
イエッチングした後、フーリエ変換赤外分光法により評
価したところ、半導体ウェハ表面に残留した硫化物スペ
クトルを短時間で容易に、しかも精度良く検出すること
ができた。
抗値が０．０２Ω・ｃｍ程度の低抵抗半導体ウェハで
は、フーリエ変換赤外分光法を行うと、ウェハ内に入っ
た光は内部で吸収されてしまうため、ウェハ表面のみの
情報を得ることができることに着目し、硫酸溶液及び水
洗処理後の半導体ウェハ表面のＳｉＯ2 等の自然酸化膜
をＳＯ2 等の硫化物を除去しないように弗酸蒸気でドラ
イエッチングした後、フーリエ変換赤外分光法により評
価したところ、半導体ウェハ表面に残留した硫化物スペ
クトルを短時間で容易に、しかも精度良く検出すること
ができた。
【００１４】本発明においては、上記した本発明に係る
半導体ウェハの洗浄評価工程を半導体装置の製造方法に
好適に用いることができる。即ち、その硫化物の評価結
果により、更に半導体ウェハに残留した硫化物を低減し
たい場合は、評価後更に水洗処理や熱水処理したり、工
程中の水洗時間を長くしたりして、硫化物残渣を低減す
るように適宜対応することができるので、硫化物残渣に
伴う耐圧劣化等を生じ難くして、製品の歩留り及び信頼
性を向上させることができる。
半導体ウェハの洗浄評価工程を半導体装置の製造方法に
好適に用いることができる。即ち、その硫化物の評価結
果により、更に半導体ウェハに残留した硫化物を低減し
たい場合は、評価後更に水洗処理や熱水処理したり、工
程中の水洗時間を長くしたりして、硫化物残渣を低減す
るように適宜対応することができるので、硫化物残渣に
伴う耐圧劣化等を生じ難くして、製品の歩留り及び信頼
性を向上させることができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 （実施例１）本実施例では、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換
赤外分光法）のＲＡＳ（Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ａｂｓ
ｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）法を測定
するために、下準備として次の処理を行っておく。測定
に使用するサンプルは、酸化・アニールを行った１００
０オングストロームＳｉＯ2 ／Ｓｉのウェハを使用す
る。なお、ウェハの抵抗は、１０Ω・ｃｍ程度である。
酸化・アニールをしたウェハの酸化膜を弗酸水溶液でウ
ェットエッチング除去する。この時、エッチングオーバ
ーをできるだけしないようにエッチング条件を調整す
る。ウェハにオーバーエッチングが入ると、Ｓｉ面がエ
ッチングされてラフネスが大きくなり、ＦＴ−ＩＲ測定
時にそのラフネスを検出して検出精度が低下してしまう
からである。次いで、その酸化膜除去後のウェハを水洗
せずに窒素ブロー中で乾燥する。そして、ＦＴ−ＩＲの
ＲＡＳ法測定のバックグラウンドとして、この弗酸エッ
チングしたウェハを測定（測定イ）する。
する。 （実施例１）本実施例では、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換
赤外分光法）のＲＡＳ（Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ａｂｓ
ｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）法を測定
するために、下準備として次の処理を行っておく。測定
に使用するサンプルは、酸化・アニールを行った１００
０オングストロームＳｉＯ2 ／Ｓｉのウェハを使用す
る。なお、ウェハの抵抗は、１０Ω・ｃｍ程度である。
酸化・アニールをしたウェハの酸化膜を弗酸水溶液でウ
ェットエッチング除去する。この時、エッチングオーバ
ーをできるだけしないようにエッチング条件を調整す
る。ウェハにオーバーエッチングが入ると、Ｓｉ面がエ
ッチングされてラフネスが大きくなり、ＦＴ−ＩＲ測定
時にそのラフネスを検出して検出精度が低下してしまう
からである。次いで、その酸化膜除去後のウェハを水洗
せずに窒素ブロー中で乾燥する。そして、ＦＴ−ＩＲの
ＲＡＳ法測定のバックグラウンドとして、この弗酸エッ
チングしたウェハを測定（測定イ）する。
【００１６】次に、硫酸処理を行う。先程測定したウェ
ハ（測定イ）を硫酸処理するウェハとともにキャリアに
セットし、処理を施す。次いで、水洗処理した後、測定
サンプル用ウェハを抜き取り、裏面の自然酸化膜を弗酸
ベーパーで除去する。具体的には、図１に示す如く、希
釈したＨＦ水溶液１をウェハ２より一回り小さい円筒の
テフロン容器３に入れ、その上にウェハ２の裏面を下に
して、容器３の上に被せる。ＨＦベーパーがウェハ表面
に回り込まないように、ウェハ表面に窒素を吹き付けな
がらウェハ裏面の自然酸化膜が除去されるまでエッチン
グする。この裏面の自然酸化膜が除去されたウェハをＦ
Ｔ−ＩＲ・ＲＡＳ法で測定（測定ロ）する。
ハ（測定イ）を硫酸処理するウェハとともにキャリアに
セットし、処理を施す。次いで、水洗処理した後、測定
サンプル用ウェハを抜き取り、裏面の自然酸化膜を弗酸
ベーパーで除去する。具体的には、図１に示す如く、希
釈したＨＦ水溶液１をウェハ２より一回り小さい円筒の
テフロン容器３に入れ、その上にウェハ２の裏面を下に
して、容器３の上に被せる。ＨＦベーパーがウェハ表面
に回り込まないように、ウェハ表面に窒素を吹き付けな
がらウェハ裏面の自然酸化膜が除去されるまでエッチン
グする。この裏面の自然酸化膜が除去されたウェハをＦ
Ｔ−ＩＲ・ＲＡＳ法で測定（測定ロ）する。
【００１７】この測定結果ロを、バックグラウンドとし
て測定した測定結果イと比較して、測定ロ／測定イを計
算したところ、図２のＡに示すように、硫酸処理し水洗
処理を１０分行ったウェハ裏面に硫化物の残渣が有る
と、酸化膜のＬＯフォノンとＴＯフォノンのピークの間
の１１３０〜１１６０ｃｍ-1にＳＯ2 等の硫化物ピーク
が表れる。なお、ＳＯ2 ピークが酸化膜のＬＯフォノン
とＴＯフォノンのピークの間の１１３０〜１１６０ｃｍ
-1の間に表れることについては、図３のＡに示す如く、
例えば「赤外法による材料分析」錦田晃一・岩本令吉
著、講談社サイエンティフィクで記載されている。
て測定した測定結果イと比較して、測定ロ／測定イを計
算したところ、図２のＡに示すように、硫酸処理し水洗
処理を１０分行ったウェハ裏面に硫化物の残渣が有る
と、酸化膜のＬＯフォノンとＴＯフォノンのピークの間
の１１３０〜１１６０ｃｍ-1にＳＯ2 等の硫化物ピーク
が表れる。なお、ＳＯ2 ピークが酸化膜のＬＯフォノン
とＴＯフォノンのピークの間の１１３０〜１１６０ｃｍ
-1の間に表れることについては、図３のＡに示す如く、
例えば「赤外法による材料分析」錦田晃一・岩本令吉
著、講談社サイエンティフィクで記載されている。
【００１８】この硫化物ピークは、図２及び図４〜６の
Ａに示す如く、水洗時間を長くする程減少しており、硫
化物ピークの大きさは硫化物残渣の量を表しているた
め、この結果からウェハ裏面の硫化物残渣は、水洗時間
を長くする程低減するのが判る。なお、図２のＡは、水
洗処理を１０分行った硫化物スペクトルを示しており、
図４のＡは、水洗処理を２２分行った硫化物スペクトル
を示しており、図５のＡは、水洗処理を３３分行った硫
化物スペクトルを示しており、図６のＡは、水洗処理を
１０分、２２分、３３分行った硫化物スペクトルを重ね
合せた結果を示している。この測定結果を基に、水洗不
足で硫化物残渣が在る場合は、更に水洗、熱水処理を行
い、硫化物を除去するようにする。
Ａに示す如く、水洗時間を長くする程減少しており、硫
化物ピークの大きさは硫化物残渣の量を表しているた
め、この結果からウェハ裏面の硫化物残渣は、水洗時間
を長くする程低減するのが判る。なお、図２のＡは、水
洗処理を１０分行った硫化物スペクトルを示しており、
図４のＡは、水洗処理を２２分行った硫化物スペクトル
を示しており、図５のＡは、水洗処理を３３分行った硫
化物スペクトルを示しており、図６のＡは、水洗処理を
１０分、２２分、３３分行った硫化物スペクトルを重ね
合せた結果を示している。この測定結果を基に、水洗不
足で硫化物残渣が在る場合は、更に水洗、熱水処理を行
い、硫化物を除去するようにする。
【００１９】また、水洗処理時間を長くすると硫化物残
渣が低減することについては、イオンクロマト測定方法
により確認した結果、図７の常温水処理を１０分、２０
分、３０分と温水処理３０分を行った場合のイオンクロ
マトによるウェハ上の硫化物残渣評価結果から判るよう
に、洗浄時間を１０分、２０分、３０分と長くすると、
硫化物残渣が低減しているのが判る。また、図７から、
常温水処理の場合よりも温水処理の場合の方が、より洗
浄効果が優れているのが判る。ここで、この図７におけ
るイオンクロマトの測定条件は、イニシャル処理をＮＨ
4 ＯＨ／Ｈ2 Ｏ 2 ／Ｈ2 Ｏ＋水洗＋ＨＮＯ3 ＋水洗＋ヒ
ーター乾燥＋ＨＦとし、Ｈ2 ＳＯ4 処理をＨ2 ＳＯ4 ／
Ｈ2 Ｏ2 ＋水洗（条件振り）とする。測定は、熱水洗浄
を施した袋に、ウェハ及び純水を加え密封し、ウォータ
ーバスにて加熱し（１００℃、３０分）で室温冷却した
後、イオンクロマトにて測定する。
渣が低減することについては、イオンクロマト測定方法
により確認した結果、図７の常温水処理を１０分、２０
分、３０分と温水処理３０分を行った場合のイオンクロ
マトによるウェハ上の硫化物残渣評価結果から判るよう
に、洗浄時間を１０分、２０分、３０分と長くすると、
硫化物残渣が低減しているのが判る。また、図７から、
常温水処理の場合よりも温水処理の場合の方が、より洗
浄効果が優れているのが判る。ここで、この図７におけ
るイオンクロマトの測定条件は、イニシャル処理をＮＨ
4 ＯＨ／Ｈ2 Ｏ 2 ／Ｈ2 Ｏ＋水洗＋ＨＮＯ3 ＋水洗＋ヒ
ーター乾燥＋ＨＦとし、Ｈ2 ＳＯ4 処理をＨ2 ＳＯ4 ／
Ｈ2 Ｏ2 ＋水洗（条件振り）とする。測定は、熱水洗浄
を施した袋に、ウェハ及び純水を加え密封し、ウォータ
ーバスにて加熱し（１００℃、３０分）で室温冷却した
後、イオンクロマトにて測定する。
【００２０】このように、本実施例では、硫酸溶液及び
水洗処理後の半導体ウェハ裏面のＳｉＯ2 等の自然酸化
膜をＳＯ2 等の硫化物を除去しないように弗酸蒸気でド
ライエッチングした後、ＦＴ−ＩＲ法により評価したと
ころ、半導体ウェハ裏面に残留した硫化物スペクトルを
短時間で容易に、しかも精度良く検出することができ
る。
水洗処理後の半導体ウェハ裏面のＳｉＯ2 等の自然酸化
膜をＳＯ2 等の硫化物を除去しないように弗酸蒸気でド
ライエッチングした後、ＦＴ−ＩＲ法により評価したと
ころ、半導体ウェハ裏面に残留した硫化物スペクトルを
短時間で容易に、しかも精度良く検出することができ
る。
【００２１】本実施例の評価方法は、半導体装置の製造
方法に好適に用いることができる。即ち、その硫化物の
評価結果により、更に半導体ウェハに残留した硫化物を
低減したい場合は、評価後更に水洗処理や熱水処理した
り、工程中の水洗時間を長くしたりして、硫化物残渣を
低減するように適宜対応することができるので、硫化物
残渣に伴う耐圧劣化等を生じ難くして製品の歩留り及び
信頼性を向上させることができる。
方法に好適に用いることができる。即ち、その硫化物の
評価結果により、更に半導体ウェハに残留した硫化物を
低減したい場合は、評価後更に水洗処理や熱水処理した
り、工程中の水洗時間を長くしたりして、硫化物残渣を
低減するように適宜対応することができるので、硫化物
残渣に伴う耐圧劣化等を生じ難くして製品の歩留り及び
信頼性を向上させることができる。
【００２２】なお、上記実施例１では、抵抗が１０Ω・
ｃｍ程度の半導体ウェハを用い、硫酸溶液及び水洗処理
後のウェハ裏面に残留した硫化物残渣を評価することに
ついて説明したが、本発明はこれのみに限定されるもの
ではなく、抵抗が１０Ω・ｃｍ程度の半導体ウェハを用
い、半導体ウェハ表面のＳｉＯ2 等の自然酸化膜をＳＯ
2 等の硫化物を除去しないように弗酸蒸気でドライエッ
チングした後、ＦＴ−ＩＲにより評価するように構成し
てもよく、この場合、半導体ウェハ表面及び裏面に残留
した硫化物スペクトルを短時間で容易に、しかも精度良
く検出することができる。なお、抵抗が１０Ω・ｃｍ程
度の半導体ウェハを用い、ウェハ表面及び裏面の両方の
自然酸化膜を除去した場合は、表面及び裏面の硫化物デ
ータが打ち消し合ってしまい、硫化物スペクトルを検出
することができず実用上好ましくない。
ｃｍ程度の半導体ウェハを用い、硫酸溶液及び水洗処理
後のウェハ裏面に残留した硫化物残渣を評価することに
ついて説明したが、本発明はこれのみに限定されるもの
ではなく、抵抗が１０Ω・ｃｍ程度の半導体ウェハを用
い、半導体ウェハ表面のＳｉＯ2 等の自然酸化膜をＳＯ
2 等の硫化物を除去しないように弗酸蒸気でドライエッ
チングした後、ＦＴ−ＩＲにより評価するように構成し
てもよく、この場合、半導体ウェハ表面及び裏面に残留
した硫化物スペクトルを短時間で容易に、しかも精度良
く検出することができる。なお、抵抗が１０Ω・ｃｍ程
度の半導体ウェハを用い、ウェハ表面及び裏面の両方の
自然酸化膜を除去した場合は、表面及び裏面の硫化物デ
ータが打ち消し合ってしまい、硫化物スペクトルを検出
することができず実用上好ましくない。
【００２３】（実施例２）本実施例では、抵抗が０．０
２Ω・ｃｍ程度の低抵抗（赤外線を吸収してウェハ裏面
の情報をデータとして拾わない程度即ち、ウェハの厚さ
６００μｍ程度の時に０．１Ω・ｃｍ以下）のウェハを
使用する。この低抵抗ウェハを使用する場合は、ＦＴ−
ＩＲ測定を行うと、ウェハ内部に入った赤外線は内部で
吸収されて裏面の情報を検出することができず、表面の
みの情報しか得られないので、ＨＦベーパーにより表面
をエッチングするように処理する。まず、実施例１と同
様に下準備を行い、リファレンスのスペクトルを測定し
ておく。低抵抗ウェハを実施例１と同様に硫酸処理す
る。この硫酸処理した低抵抗ウェハをＦＴ−ＩＲ測定す
ると、図８に示す如く、低抵抗ウェハ表面のＳｉＯ
2 （自然酸化膜）ピークが検出されるが、ＳＯ2 ピーク
は検出されない。次に、硫酸処理後の低抵抗ウェハを１
０分水洗処理した後、ＨＦ蒸気で低抵抗ウェハ表面の自
然酸化膜を除去する。そして、この低抵抗ウェハ表面の
自然酸化膜を除去した低抵抗ウェハをＦＴ−ＩＲ測定す
ると、得られるスペクトルは図９に示す如く、自然酸化
膜のピークがなく硫化物のスペクトルピークのみが現れ
る。
２Ω・ｃｍ程度の低抵抗（赤外線を吸収してウェハ裏面
の情報をデータとして拾わない程度即ち、ウェハの厚さ
６００μｍ程度の時に０．１Ω・ｃｍ以下）のウェハを
使用する。この低抵抗ウェハを使用する場合は、ＦＴ−
ＩＲ測定を行うと、ウェハ内部に入った赤外線は内部で
吸収されて裏面の情報を検出することができず、表面の
みの情報しか得られないので、ＨＦベーパーにより表面
をエッチングするように処理する。まず、実施例１と同
様に下準備を行い、リファレンスのスペクトルを測定し
ておく。低抵抗ウェハを実施例１と同様に硫酸処理す
る。この硫酸処理した低抵抗ウェハをＦＴ−ＩＲ測定す
ると、図８に示す如く、低抵抗ウェハ表面のＳｉＯ
2 （自然酸化膜）ピークが検出されるが、ＳＯ2 ピーク
は検出されない。次に、硫酸処理後の低抵抗ウェハを１
０分水洗処理した後、ＨＦ蒸気で低抵抗ウェハ表面の自
然酸化膜を除去する。そして、この低抵抗ウェハ表面の
自然酸化膜を除去した低抵抗ウェハをＦＴ−ＩＲ測定す
ると、得られるスペクトルは図９に示す如く、自然酸化
膜のピークがなく硫化物のスペクトルピークのみが現れ
る。
【００２４】このように、本実施例では、硫酸溶液及び
水洗処理後の低抵抗半導体ウェハ表面のＳｉＯ2 等の自
然酸化膜をＳＯ2 等の硫化物を除去しないように弗酸蒸
気でドライエッチングした後、ＦＴ−ＩＲ法により評価
するように構成したため、低抵抗半導体ウェハ表面に残
留した硫化物スペクトルを短時間で容易に、しかも精度
良く検出することができる。
水洗処理後の低抵抗半導体ウェハ表面のＳｉＯ2 等の自
然酸化膜をＳＯ2 等の硫化物を除去しないように弗酸蒸
気でドライエッチングした後、ＦＴ−ＩＲ法により評価
するように構成したため、低抵抗半導体ウェハ表面に残
留した硫化物スペクトルを短時間で容易に、しかも精度
良く検出することができる。
【００２５】本実施例の評価方法は、半導体装置の製造
方法に好適に用いることができる。即ち、その硫化物の
評価結果により、更に半導体ウェハに残留した硫化物を
低減したい場合は、評価後更に水洗処理や熱水処理した
り、工程中の水洗時間を長くしたりして、硫化物残渣を
低減するように適宜対応することができるので、硫化物
残渣に伴う耐圧劣化等を生じ難くして、製品の歩留り及
び信頼性を向上させることができる。なお、低抵抗ウェ
ハを純水ボイル（１００℃、３０分）で洗浄処理する
と、図１０のＦＴ−ＩＲ結果に示す如く、硫化物ピーク
がなくなり、硫化物残渣をほとんど生じないようにする
ことができる。
方法に好適に用いることができる。即ち、その硫化物の
評価結果により、更に半導体ウェハに残留した硫化物を
低減したい場合は、評価後更に水洗処理や熱水処理した
り、工程中の水洗時間を長くしたりして、硫化物残渣を
低減するように適宜対応することができるので、硫化物
残渣に伴う耐圧劣化等を生じ難くして、製品の歩留り及
び信頼性を向上させることができる。なお、低抵抗ウェ
ハを純水ボイル（１００℃、３０分）で洗浄処理する
と、図１０のＦＴ−ＩＲ結果に示す如く、硫化物ピーク
がなくなり、硫化物残渣をほとんど生じないようにする
ことができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、ウェハ上の硫化物残渣
を製造ライン上で短時間で容易に、しかも検出精度良く
測定することができ、製品の歩留り及び信頼性の低下を
抑えることができるという効果がある。
を製造ライン上で短時間で容易に、しかも検出精度良く
測定することができ、製品の歩留り及び信頼性の低下を
抑えることができるという効果がある。
【図１】ウェハ裏面の自然酸化膜を弗酸水溶液の蒸気で
除去する様子を示す図である。
除去する様子を示す図である。
【図２】水洗処理を１０分行ったウェハ裏面のＦＴ−Ｉ
Ｒによる硫化物スペクトルを示す図である。
Ｒによる硫化物スペクトルを示す図である。
【図３】ＳＯ2 ピークが１１３０〜１１６０ｃｍ-1の間
に表れるのを説明する図である。
に表れるのを説明する図である。
【図４】水洗処理を２２分行ったウェハ裏面のＦＴ−Ｉ
Ｒによる硫化物スペクトルを示す図である。
Ｒによる硫化物スペクトルを示す図である。
【図５】水洗処理を３３分行ったウェハ裏面のＦＴ−Ｉ
Ｒによる硫化物スペクトルを示す図である。
Ｒによる硫化物スペクトルを示す図である。
【図６】水洗処理を１０分、２２分、３３分行ったウェ
ハ裏面のＦＴ−ＩＲによる硫化物スペクトルを示す図で
ある。
ハ裏面のＦＴ−ＩＲによる硫化物スペクトルを示す図で
ある。
【図７】常温水処理を１０分、２０分、３０分と温水処
理３０分を行った場合のイオンクロマトによるウェハ上
の硫化物残渣評価結果を示す図である。
理３０分を行った場合のイオンクロマトによるウェハ上
の硫化物残渣評価結果を示す図である。
【図８】硫酸処理を行った低抵抗ウェハ表面のＦＴ−Ｉ
ＲによるＳｉＯ2 スペクトルを示す図である。
ＲによるＳｉＯ2 スペクトルを示す図である。
【図９】表面の自然酸化膜を除去した低抵抗ウェハ表面
のＦＴ−ＩＲによる硫化物スペクトルを示す図である。
のＦＴ−ＩＲによる硫化物スペクトルを示す図である。
【図１０】純水ボイルで洗浄処理した低抵抗ウェハのＦ
Ｔ−ＩＲスペクトルを示す図である。
Ｔ−ＩＲスペクトルを示す図である。
１ ＨＦ水溶液 ２ ウェハ ３ 容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3065 21/66 Ｃ 7630−4Ｍ // Ｇ０１Ｎ 1/28
Claims (4)
- 【請求項１】硫酸を含む溶液で処理した後、水洗処理し
た半導体ウェハ（２）表面又は裏面の自然酸化膜を弗酸
蒸気でドライエッチングして除去した後、該半導体ウェ
ハ（２）表面及び裏面の少なくともどちらか一方に残留
した硫化物をフーリエ変換赤外分光法により評価するこ
とを特徴とする半導体ウェハの洗浄評価方法。 - 【請求項２】前記半導体ウェハ（２）は、前記フーリエ
変換赤外分光法を行う際にウェハ（２）表面及び裏面の
データが検出できる抵抗値を有することを特徴とする請
求項１記載の半導体ウェハの洗浄評価方法。 - 【請求項３】前記半導体ウェハ（２）は、前記フーリエ
変換赤外分光法を行う際にウェハ（２）表面のみのデー
タが検出できる抵抗値を有することを特徴とする請求項
１記載の半導体ウェハの洗浄評価方法。 - 【請求項４】前記請求項１乃至３の前記半導体ウェハ
（２）の洗浄評価工程を含むことを特徴とする半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3434494A JPH07245284A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 半導体ウェハの洗浄評価方法及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3434494A JPH07245284A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 半導体ウェハの洗浄評価方法及び半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07245284A true JPH07245284A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12411525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3434494A Withdrawn JPH07245284A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 半導体ウェハの洗浄評価方法及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07245284A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001073819A3 (en) * | 2000-03-28 | 2002-03-21 | Advanced Micro Devices Inc | Infrared inspection for determining residual films on semiconductor devices |
| WO2013002290A1 (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | 大塚製薬株式会社 | 薬剤検出装置及び薬剤検出方法 |
| JP2016519441A (ja) * | 2013-05-08 | 2016-06-30 | ティーイーエル エフエスアイ，インコーポレイティド | ヘイズ除去および残渣除去用の水蒸気を含むプロセス |
-
1994
- 1994-03-04 JP JP3434494A patent/JPH07245284A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001073819A3 (en) * | 2000-03-28 | 2002-03-21 | Advanced Micro Devices Inc | Infrared inspection for determining residual films on semiconductor devices |
| US6452180B1 (en) | 2000-03-28 | 2002-09-17 | Advanced Micro Devices, Inc. | Infrared inspection for determining residual films on semiconductor devices |
| WO2013002290A1 (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | 大塚製薬株式会社 | 薬剤検出装置及び薬剤検出方法 |
| US8963089B2 (en) | 2011-06-28 | 2015-02-24 | Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. | Drug detection device and drug detection method |
| JP2016519441A (ja) * | 2013-05-08 | 2016-06-30 | ティーイーエル エフエスアイ，インコーポレイティド | ヘイズ除去および残渣除去用の水蒸気を含むプロセス |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |