JPH0964133A - 半導体基板内部のCu濃度の検出方法 - Google Patents
半導体基板内部のCu濃度の検出方法Info
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- JPH0964133A JPH0964133A JP24547295A JP24547295A JPH0964133A JP H0964133 A JPH0964133 A JP H0964133A JP 24547295 A JP24547295 A JP 24547295A JP 24547295 A JP24547295 A JP 24547295A JP H0964133 A JPH0964133 A JP H0964133A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコンウェーハ内部に拡散したCuの非破
壊分析に関する手法を提供する。 【解決手段】 P型シリコンウェーハを500℃・15
分間大気中で加熱する。バルク中の80%以上のCuが
表面側に移動する。表面側のCuはそのままTXRFで
分析できる。ウェーハ表面にHF(2%)溶液を100
〜200μlだけ滴下し、Cuを回収すれば、TXR
F,AASで容易に分析が可能である。裏面側のCuも
併せて回収・分析すれば、バルク中のCuの総量を測定
できる。この結果、バルク中のCu汚染を確実に把握で
きる。検出は、1.6×1010atoms/cm3程度
の高感度で行うことができる。
壊分析に関する手法を提供する。 【解決手段】 P型シリコンウェーハを500℃・15
分間大気中で加熱する。バルク中の80%以上のCuが
表面側に移動する。表面側のCuはそのままTXRFで
分析できる。ウェーハ表面にHF(2%)溶液を100
〜200μlだけ滴下し、Cuを回収すれば、TXR
F,AASで容易に分析が可能である。裏面側のCuも
併せて回収・分析すれば、バルク中のCuの総量を測定
できる。この結果、バルク中のCu汚染を確実に把握で
きる。検出は、1.6×1010atoms/cm3程度
の高感度で行うことができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体基板内部の
Cu濃度の検出方法、例えばシリコンウェーハ内部のC
u濃度の検出方法に関する。
Cu濃度の検出方法、例えばシリコンウェーハ内部のC
u濃度の検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】シリコンウェーハの酸化、拡散プロセス
で生じる汚染金属のうち、Cuは非常に拡散速度が速く
容易にシリコンウェーハ内部に拡散する。この拡散した
Cuはデバイス特性(電気特性等)を劣化させる。この
ため、このCuを低減し、熱プロセスを管理することが
重要となる。
で生じる汚染金属のうち、Cuは非常に拡散速度が速く
容易にシリコンウェーハ内部に拡散する。この拡散した
Cuはデバイス特性(電気特性等)を劣化させる。この
ため、このCuを低減し、熱プロセスを管理することが
重要となる。
【0003】このウェーハ内部のCuの濃度測定には、
AAS(原子吸光分析)、SIMS(二次イオン質量分
析)を使った分析方法が主に用いられている。特に、A
AS法は高感度分析が可能である。しかし、このAAS
では、シリコンウェーハをHF/HNO3でいったんケ
ミカルエッチングして分析する必要がある。
AAS(原子吸光分析)、SIMS(二次イオン質量分
析)を使った分析方法が主に用いられている。特に、A
AS法は高感度分析が可能である。しかし、このAAS
では、シリコンウェーハをHF/HNO3でいったんケ
ミカルエッチングして分析する必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらの方法には以下
の問題があった。すなわち、測定に非常に手間がかか
り、測定前の前処理中にさらに汚染が生じることがあっ
た。また、いずれの方法もウェーハを破壊して行うた
め、そのウェーハを再利用することはできなかった。
の問題があった。すなわち、測定に非常に手間がかか
り、測定前の前処理中にさらに汚染が生じることがあっ
た。また、いずれの方法もウェーハを破壊して行うた
め、そのウェーハを再利用することはできなかった。
【0005】
【発明の目的】そこで、この発明は、シリコンウェーハ
内部に拡散したCuの非破壊分析に関する手法を提供す
ることを、その目的としている。
内部に拡散したCuの非破壊分析に関する手法を提供す
ることを、その目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、半導体基板を600℃以下の温度で加熱する工程
と、この半導体基板表面のCu濃度を測定する工程と、
を備えた半導体基板内部のCu濃度の検出方法である。
は、半導体基板を600℃以下の温度で加熱する工程
と、この半導体基板表面のCu濃度を測定する工程と、
を備えた半導体基板内部のCu濃度の検出方法である。
【0007】請求項2に記載の発明は、上記Cu濃度の
測定はAASで行う請求項1に記載の半導体基板内部の
Cu濃度の検出方法である。
測定はAASで行う請求項1に記載の半導体基板内部の
Cu濃度の検出方法である。
【0008】請求項3に記載の発明は、上記Cu濃度の
測定はTXRFで行う請求項1に記載の半導体基板内部
のCu濃度の検出方法である。
測定はTXRFで行う請求項1に記載の半導体基板内部
のCu濃度の検出方法である。
【0009】
【作用】この発明に係る半導体基板内部のCu濃度の測
定方法では、半導体基板を600℃以下の温度で例えば
15分間だけ加熱する。この結果、半導体基板内部のC
uが拡散して半導体基板表面に集められる。この半導体
基板表面のCuの濃度を、例えばAAS、TXRF(全
反射蛍光X線分析)等で測定することにより、基板内部
のCu汚染を確実に把握することができる。そして、こ
の場合の検出は、1.6×1010atoms/cm3程
度の高感度で行うことができる。
定方法では、半導体基板を600℃以下の温度で例えば
15分間だけ加熱する。この結果、半導体基板内部のC
uが拡散して半導体基板表面に集められる。この半導体
基板表面のCuの濃度を、例えばAAS、TXRF(全
反射蛍光X線分析)等で測定することにより、基板内部
のCu汚染を確実に把握することができる。そして、こ
の場合の検出は、1.6×1010atoms/cm3程
度の高感度で行うことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
参照して説明する。図1は、この発明の一実施例に係る
シリコンウェーハ内部のCu汚染の分析方法(Cu濃度
測定方法)を示す工程図である。図2は、この発明の一
実施例に係るCu濃度の測定結果を示すグラフである
(AASによる)。図3は、この方法によるシリコンウ
ェーハ表面でのCuの回収率を示すグラフである。
参照して説明する。図1は、この発明の一実施例に係る
シリコンウェーハ内部のCu汚染の分析方法(Cu濃度
測定方法)を示す工程図である。図2は、この発明の一
実施例に係るCu濃度の測定結果を示すグラフである
(AASによる)。図3は、この方法によるシリコンウ
ェーハ表面でのCuの回収率を示すグラフである。
【0011】図1に示すように、バルク中にCu汚染の
生じたシリコンウェーハで表面に酸化膜を有する場合、
まず、所定のHF溶液で洗浄してこの表面酸化膜(Si
O2)を除去する。具体的には、20〜50%HF溶液
中にシリコンウェーハを約10分間浸漬する。次に、こ
のシリコンウェーハを、その鏡面側を上にして、清浄な
シリコンウェーハ上に載せる。この清浄なシリコンウェ
ーハはホットプレート(表面はセラミックス製)上に載
置されている。
生じたシリコンウェーハで表面に酸化膜を有する場合、
まず、所定のHF溶液で洗浄してこの表面酸化膜(Si
O2)を除去する。具体的には、20〜50%HF溶液
中にシリコンウェーハを約10分間浸漬する。次に、こ
のシリコンウェーハを、その鏡面側を上にして、清浄な
シリコンウェーハ上に載せる。この清浄なシリコンウェ
ーハはホットプレート(表面はセラミックス製)上に載
置されている。
【0012】このシリコンウェーハがPタイプの場合、
大気中で500℃・15分間の加熱を行う。Nタイプの
場合、500℃で2時間の加熱を行う。この環境はウェ
ーハを汚染しないクリーンルームで行う。なお、ホット
プレートに代えて熱処理炉でシリコンウェーハを加熱し
てもよい。この場合、大気中、N2/O2、または、Ar
/O2雰囲気中で加熱するものとする。
大気中で500℃・15分間の加熱を行う。Nタイプの
場合、500℃で2時間の加熱を行う。この環境はウェ
ーハを汚染しないクリーンルームで行う。なお、ホット
プレートに代えて熱処理炉でシリコンウェーハを加熱し
てもよい。この場合、大気中、N2/O2、または、Ar
/O2雰囲気中で加熱するものとする。
【0013】この熱処理後、バルク中のほとんどのCu
は表裏面側へそれぞれ移動する。特に、80%以上のC
uが表面側に移動する。このCuは、表面側はそのまま
TXRFで分析することができる。また、このウェーハ
表面にHF(2%)またはHF(2%)/H2O2(2
%)混合溶液を100〜200μlだけ滴下し、この回
収液でCuを回収すれば、回収後TXRF,AASで容
易に分析が可能である。裏面側のCuも併せて回収して
分析すれば、シリコンウェーハ中のCuの総量を測定す
ることができる。
は表裏面側へそれぞれ移動する。特に、80%以上のC
uが表面側に移動する。このCuは、表面側はそのまま
TXRFで分析することができる。また、このウェーハ
表面にHF(2%)またはHF(2%)/H2O2(2
%)混合溶液を100〜200μlだけ滴下し、この回
収液でCuを回収すれば、回収後TXRF,AASで容
易に分析が可能である。裏面側のCuも併せて回収して
分析すれば、シリコンウェーハ中のCuの総量を測定す
ることができる。
【0014】図3に、この場合のシリコンウェーハ表面
からのCuの回収率を示す。この図に示すように、HF
溶液により、ウェーハ表面からのCuの回収率は飛躍的
に高められる。2%HF溶液でのウェーハ表面からの回
収の場合も、HF(2%)/H2O2(2%)溶液での回
収の場合も、いずれもCuの回収率は高められる。
からのCuの回収率を示す。この図に示すように、HF
溶液により、ウェーハ表面からのCuの回収率は飛躍的
に高められる。2%HF溶液でのウェーハ表面からの回
収の場合も、HF(2%)/H2O2(2%)溶液での回
収の場合も、いずれもCuの回収率は高められる。
【0015】図2には、従来法と本法(実施例に係る濃
度測定方法)とのバルク内部のCuの検出能力を比較結
果を示している。例1は、高温熱処理(1200℃)し
た6インチ径のシリコンウェーハの定量分析結果を示
す。例2は、ウェーハ表面に1011atoms/cm2
のCuを強制汚染した後、900℃,1時間,N2雰囲
気中でCuをバルク中に拡散したシリコンウェーハのそ
れである。また、併せて従来法と本法との検出下限を示
す。従来法とは、ウェーハ表面をHF/HNO3溶液で
1μmエッチングしてAASでこれを測定する方法であ
る。本法は上記図1に示すフローチャートにしたがい5
00℃,15分間の加熱を行い、希HF溶液でウェーハ
表面のCuの回収後、AASで測定する方法である。
度測定方法)とのバルク内部のCuの検出能力を比較結
果を示している。例1は、高温熱処理(1200℃)し
た6インチ径のシリコンウェーハの定量分析結果を示
す。例2は、ウェーハ表面に1011atoms/cm2
のCuを強制汚染した後、900℃,1時間,N2雰囲
気中でCuをバルク中に拡散したシリコンウェーハのそ
れである。また、併せて従来法と本法との検出下限を示
す。従来法とは、ウェーハ表面をHF/HNO3溶液で
1μmエッチングしてAASでこれを測定する方法であ
る。本法は上記図1に示すフローチャートにしたがい5
00℃,15分間の加熱を行い、希HF溶液でウェーハ
表面のCuの回収後、AASで測定する方法である。
【0016】この図に示すように、本法によれば従来法
に比べてCuの検出量を高めることができる。検出下限
を高めることもできる。
に比べてCuの検出量を高めることができる。検出下限
を高めることもできる。
【0017】
【発明の効果】この発明によれば、半導体基板内部のC
u濃度を簡単に測定することができる。また、測定に際
して半導体基板を汚染することがない。さらに、この測
定を非破壊で行うことができる。また、そのCu濃度の
検出限界を高めることができる。例えば1.6×1010
atoms/cm3程度までの測定を行うことができ
る。
u濃度を簡単に測定することができる。また、測定に際
して半導体基板を汚染することがない。さらに、この測
定を非破壊で行うことができる。また、そのCu濃度の
検出限界を高めることができる。例えば1.6×1010
atoms/cm3程度までの測定を行うことができ
る。
【図1】この発明の一実施例に係るシリコンウェーハ内
部のCu濃度測定方法を説明するための工程図である。
部のCu濃度測定方法を説明するための工程図である。
【図2】この発明の一実施例に係るCu濃度の測定結果
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図3】この発明の一実施例に係るウェーハ内部のCu
濃度測定方法によるシリコンウェーハ表面でのCuの回
収率を示すグラフである。
濃度測定方法によるシリコンウェーハ表面でのCuの回
収率を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体基板を600℃以下の温度で加熱
する工程と、この半導体基板表面のCu濃度を測定する
工程と、を備えた半導体基板内部のCu濃度の検出方
法。 - 【請求項2】 上記Cu濃度の測定はAASで行う請求
項1に記載の半導体基板内部のCu濃度の検出方法。 - 【請求項3】 上記Cu濃度の測定はTXRFで行う請
求項1に記載の半導体基板内部のCu濃度の検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24547295A JPH0964133A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 半導体基板内部のCu濃度の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24547295A JPH0964133A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 半導体基板内部のCu濃度の検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0964133A true JPH0964133A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=17134174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24547295A Pending JPH0964133A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 半導体基板内部のCu濃度の検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0964133A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6884634B2 (en) | 2002-09-27 | 2005-04-26 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Specifying method for Cu contamination processes and detecting method for Cu contamination during reclamation of silicon wafers, and reclamation method of silicon wafers |
JP2005303094A (ja) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Sumco Corp | シリコンウェーハのゲッタリング効率を評価する方法 |
JP2007227516A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Sumco Corp | シリコンウェーハ中のCu評価方法 |
JP2008306101A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Sumco Techxiv株式会社 | 半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法、半導体ウェハの分析方法、及びバルク中に不純物Cuのない半導体ウェハの製造方法 |
JP2009033212A (ja) * | 2008-11-12 | 2009-02-12 | Sumco Corp | シリコン基板のCu濃度検出方法 |
US7601541B2 (en) | 2003-05-12 | 2009-10-13 | Sumco Corporation | Method for detecting Cu concentration of silicon substrate |
US7699997B2 (en) | 2003-10-03 | 2010-04-20 | Kobe Steel, Ltd. | Method of reclaiming silicon wafers |
CN103063692A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-24 | 上海申和热磁电子有限公司 | 一种硅片体内重金属的焙烤方法及检测方法 |
US10910281B2 (en) | 2019-01-24 | 2021-02-02 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Integrated circuit metallic ion diffusion defect validation |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP24547295A patent/JPH0964133A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE102004023425B4 (de) * | 2003-05-12 | 2017-08-24 | Sumco Corp. | Verfahren zur Feststellung der Cu-Konzentration eines Siliciumsubstrats |
US7699997B2 (en) | 2003-10-03 | 2010-04-20 | Kobe Steel, Ltd. | Method of reclaiming silicon wafers |
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JP2007227516A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Sumco Corp | シリコンウェーハ中のCu評価方法 |
US7888265B2 (en) | 2006-02-22 | 2011-02-15 | Sumco Corporation | Method for assaying copper in silicon wafers |
JP2008306101A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Sumco Techxiv株式会社 | 半導体ウェハのバルク中の不純物金属の析出方法、半導体ウェハの分析方法、及びバルク中に不純物Cuのない半導体ウェハの製造方法 |
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CN103063692A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-24 | 上海申和热磁电子有限公司 | 一种硅片体内重金属的焙烤方法及检测方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040128 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20040329 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20040329 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050325 |