JPH1092888A - 半導体試料の分解装置および試料分解方法 - Google Patents
半導体試料の分解装置および試料分解方法Info
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- JPH1092888A JPH1092888A JP8247411A JP24741196A JPH1092888A JP H1092888 A JPH1092888 A JP H1092888A JP 8247411 A JP8247411 A JP 8247411A JP 24741196 A JP24741196 A JP 24741196A JP H1092888 A JPH1092888 A JP H1092888A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、能率的に試料の分解を行い、かつ
環境からの汚染が極めて少ない分析用試料溶液を調製す
るための試料分解方法およびその装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 本願発明の分解装置は、密閉される容器
内に収容される試料分解用の硝酸イオンおよびフッ化物
イオンを発生させる液体・固体・気体の少なくとも一つ
を加熱して生じる陰イオンを試料表面に接触させること
で、該試料を分解することを特徴とする試料分解方法お
よびその試料を分解する溶媒を供給する手段より構成さ
れる。
環境からの汚染が極めて少ない分析用試料溶液を調製す
るための試料分解方法およびその装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 本願発明の分解装置は、密閉される容器
内に収容される試料分解用の硝酸イオンおよびフッ化物
イオンを発生させる液体・固体・気体の少なくとも一つ
を加熱して生じる陰イオンを試料表面に接触させること
で、該試料を分解することを特徴とする試料分解方法お
よびその試料を分解する溶媒を供給する手段より構成さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種半導体用ウェハ
ーを分解するための装置およびその分解方法に関し、更
に詳しくは、半導体結晶中の極微量の不純物を分析する
ための試料溶液を調製する装置に関わる。
ーを分解するための装置およびその分解方法に関し、更
に詳しくは、半導体結晶中の極微量の不純物を分析する
ための試料溶液を調製する装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】シリコン結晶、ガリウムヒ素結晶は、半
導体素子基板として使用されているが、しかし、この結
晶の中にナトリウム、カリウム、鉄、銅などの不純物が
存在すると、例えその量が超微量であっても、素子の電
気的特性は大きな影響を受けることが知られている。し
たがって、超ＬＳＩの素子特性を高めるためには、これ
らの不純物の含有量をできるかぎり低く抑えることが要
請されている。
導体素子基板として使用されているが、しかし、この結
晶の中にナトリウム、カリウム、鉄、銅などの不純物が
存在すると、例えその量が超微量であっても、素子の電
気的特性は大きな影響を受けることが知られている。し
たがって、超ＬＳＩの素子特性を高めるためには、これ
らの不純物の含有量をできるかぎり低く抑えることが要
請されている。
【０００３】また、近年の微細化に伴い、シリコンウェ
ハー表面近傍の結晶性は、その特性を制御する極めて重
要なファクターであることが明らかになりつつある。す
なわち、表面近傍のいわゆる活性層（１０μｍ）では、
酸素析出物などの微少欠陥が、耐圧等の電気的特性に影
響を及ぼすことや、イオン注入などのプロセスで表面か
ら混入した金属不純物が、その後の熱処理時にまた表面
まで拡散し、析出欠陥などを作るなど深刻な問題となり
つつあり、表面近傍の特性を検討する上で、１ｐｐｔ〜
０．１ｐｐｔ迄計測可能な金属不純物の高感度検出方法
が切望されている。
ハー表面近傍の結晶性は、その特性を制御する極めて重
要なファクターであることが明らかになりつつある。す
なわち、表面近傍のいわゆる活性層（１０μｍ）では、
酸素析出物などの微少欠陥が、耐圧等の電気的特性に影
響を及ぼすことや、イオン注入などのプロセスで表面か
ら混入した金属不純物が、その後の熱処理時にまた表面
まで拡散し、析出欠陥などを作るなど深刻な問題となり
つつあり、表面近傍の特性を検討する上で、１ｐｐｔ〜
０．１ｐｐｔ迄計測可能な金属不純物の高感度検出方法
が切望されている。
【０００４】半導体結晶中の不純物量を測定するために
は、通常、フレームレス原子吸光分析装置が使用されて
いる。従来、フレームレス原子吸光分析装置に供する試
料溶液を調整するためには、以下のような方法が採用さ
れているが、これらの方法はいずれも問題がある。即
ち、半導体結晶をフッ化水素酸（フッ酸）と硝酸との混
合溶液で直接分解し、分解液を蒸発乾固して残渣を得た
後、この残渣に純水を加えて一定容量に希釈してフレー
ムレス原子吸光分析用の試料溶液とする方法。あるいは
半導体結晶をフッ化水素酸（フッ酸）と硝酸との混合溶
液を１００℃で加熱し、酸蒸気で分解し、そのままフレ
ームレス原子吸光分析用の試料溶液とする方法である。
は、通常、フレームレス原子吸光分析装置が使用されて
いる。従来、フレームレス原子吸光分析装置に供する試
料溶液を調整するためには、以下のような方法が採用さ
れているが、これらの方法はいずれも問題がある。即
ち、半導体結晶をフッ化水素酸（フッ酸）と硝酸との混
合溶液で直接分解し、分解液を蒸発乾固して残渣を得た
後、この残渣に純水を加えて一定容量に希釈してフレー
ムレス原子吸光分析用の試料溶液とする方法。あるいは
半導体結晶をフッ化水素酸（フッ酸）と硝酸との混合溶
液を１００℃で加熱し、酸蒸気で分解し、そのままフレ
ームレス原子吸光分析用の試料溶液とする方法である。
【０００５】しかし、これらの方法で半導体結晶を分析
するために使用される試薬は、高純度に精製することが
極めて困難であり、例えば非沸騰蒸留法やイオン交換法
で精製した試薬でも、すでに１０ｐｐｔ以上の不純物
（Ｎａ，Ｋ等）を含有している。
するために使用される試薬は、高純度に精製することが
極めて困難であり、例えば非沸騰蒸留法やイオン交換法
で精製した試薬でも、すでに１０ｐｐｔ以上の不純物
（Ｎａ，Ｋ等）を含有している。
【０００６】また、酸蒸気に用いるＨＮＯ3 は６８℃で
あり、この状態で蒸気を発生させると、蒸気が飽和する
までに１時間以上を要し、分解に時間がかかる問題があ
った。更に、ウェハーの大口径化に伴い、用いる薬液量
が多くなることは汚染量を増やすことになるなどの問題
が生じる。
あり、この状態で蒸気を発生させると、蒸気が飽和する
までに１時間以上を要し、分解に時間がかかる問題があ
った。更に、ウェハーの大口径化に伴い、用いる薬液量
が多くなることは汚染量を増やすことになるなどの問題
が生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は蒸気問題点を
解決するためになされたものであり、試薬や環境からの
汚染を引き起こすことなく、半導体用結晶試料を迅速分
解してフレームレス原子吸光分析や誘導結合プラズマ
（ＩＣＰ）質量分析用の試料となる半導体結晶の分解溶
液を調整することができる半導体結晶の分解装置を提供
することを目的とする。
解決するためになされたものであり、試薬や環境からの
汚染を引き起こすことなく、半導体用結晶試料を迅速分
解してフレームレス原子吸光分析や誘導結合プラズマ
（ＩＣＰ）質量分析用の試料となる半導体結晶の分解溶
液を調整することができる半導体結晶の分解装置を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に関わる半導体
結晶の分解方法は、鋭意研究を施す間に、筆者らは、分
解時に白色沈殿が生じ、この物質が（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ
6 であることを発見した。これは、図１に示すＸ線回析
図において、（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 の基準データのピー
クとある溶液のＸ線回析図のピークが一致したことによ
る。更に、溶媒が常にＨＮＯ3 リッチで進行すること
で、極めて分解が容易になることも見いだした。
結晶の分解方法は、鋭意研究を施す間に、筆者らは、分
解時に白色沈殿が生じ、この物質が（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ
6 であることを発見した。これは、図１に示すＸ線回析
図において、（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 の基準データのピー
クとある溶液のＸ線回析図のピークが一致したことによ
る。更に、溶媒が常にＨＮＯ3 リッチで進行すること
で、極めて分解が容易になることも見いだした。
【０００９】すなわち、密閉容器内での珪素材に関わる
反応は、以下の反応式に従うことが判明した。 Ｓｉ＋ＨＮＯ３→ＳｉＯ2 ＨＦ＋ＨＦ→Ｈ2 Ｆ+ ＋Ｆ- Ｈ2 Ｆ+ ＋ＳｉＯ2 ＋２Ｆ- →ＳｉＨ4 ＋２Ｈ2 ＮＯ3 →ＮＨ4 Ｆ・ＨＦ このように、ＨＮＯ３・ＨＦ系では、ＮＯ３イオンがプ
ロトンにより、還元され、アンモニウム塩が析出する。
このアンモニウムイオンは、以下の反応により、 ２ＮＨ4 ＯＨ＋Ｈ2 ＳｉＦ6 →（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 となり溶液内に、白色ケイフッ化アンモニウム塩を析出
させる。
反応は、以下の反応式に従うことが判明した。 Ｓｉ＋ＨＮＯ３→ＳｉＯ2 ＨＦ＋ＨＦ→Ｈ2 Ｆ+ ＋Ｆ- Ｈ2 Ｆ+ ＋ＳｉＯ2 ＋２Ｆ- →ＳｉＨ4 ＋２Ｈ2 ＮＯ3 →ＮＨ4 Ｆ・ＨＦ このように、ＨＮＯ３・ＨＦ系では、ＮＯ３イオンがプ
ロトンにより、還元され、アンモニウム塩が析出する。
このアンモニウムイオンは、以下の反応により、 ２ＮＨ4 ＯＨ＋Ｈ2 ＳｉＦ6 →（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 となり溶液内に、白色ケイフッ化アンモニウム塩を析出
させる。
【００１０】アンモニウム塩は、非常に強い錯形成能力
を有しており、Ｈ2 ＳｉＦ6 が揮発除去できるのに対
し、表面に付着する、しかし、このアンモニウム塩は、
酸蒸気のみで形成されるので、大変純度の高い物質であ
る。この物質中には極微量の不純物が含まれており、こ
れを所定の方法で分析する。
を有しており、Ｈ2 ＳｉＦ6 が揮発除去できるのに対
し、表面に付着する、しかし、このアンモニウム塩は、
酸蒸気のみで形成されるので、大変純度の高い物質であ
る。この物質中には極微量の不純物が含まれており、こ
れを所定の方法で分析する。
【００１１】更に、形成されたアンモニウム塩をブロム
水・塩素水・王水のような非常に酸化力を有する蒸気に
より、アンモニウムを酸化し、再びＨ２［ＳｉＦ４］・
２ＦおよびＮＨ４ＯＨとして揮発除去できることを見い
だした。
水・塩素水・王水のような非常に酸化力を有する蒸気に
より、アンモニウムを酸化し、再びＨ２［ＳｉＦ４］・
２ＦおよびＮＨ４ＯＨとして揮発除去できることを見い
だした。
【００１２】この発明の方法によれば、従来方法に比べ
て著しく短い時間でかつ外部汚染も少なく、結晶試料の
分解作業を行うことができる。また本発明の試料分解装
置は、本発明を実施するためのものであり、密閉容器・
密閉容器内に設けられた試料設置台・分解溶液を蒸発乾
固させる手段などの部材から構成されている。
て著しく短い時間でかつ外部汚染も少なく、結晶試料の
分解作業を行うことができる。また本発明の試料分解装
置は、本発明を実施するためのものであり、密閉容器・
密閉容器内に設けられた試料設置台・分解溶液を蒸発乾
固させる手段などの部材から構成されている。
【００１３】この様に本発明結晶を、硝酸による酸化作
用を用いて迅速に試料を分解することを特徴とする。酸
としては、９８％硝酸として発煙硝酸・あるいは、硝酸
・フッ化水素酸系において、金属元素を加えＮｏｘを生
じさせる反応がある。また、Ｎｏｘガスを外部から供給
してもよい。また、有機溶媒や硝酸を用いて、ＮＮＯ3
を脱水分解させることにより、Ｎｏｘを反応させる系で
あってもよい。この際に吸収される水溶液が、常にＨＮ
Ｏ3 ：ＨＦ＝２：１〜３：１になることで、分解は速や
かに行われる。
用を用いて迅速に試料を分解することを特徴とする。酸
としては、９８％硝酸として発煙硝酸・あるいは、硝酸
・フッ化水素酸系において、金属元素を加えＮｏｘを生
じさせる反応がある。また、Ｎｏｘガスを外部から供給
してもよい。また、有機溶媒や硝酸を用いて、ＮＮＯ3
を脱水分解させることにより、Ｎｏｘを反応させる系で
あってもよい。この際に吸収される水溶液が、常にＨＮ
Ｏ3 ：ＨＦ＝２：１〜３：１になることで、分解は速や
かに行われる。
【００１４】即ち、図２に９８％ＨＮＯ3 （発煙硝
酸）、６８％ＨＮＯ3 、５０％ＨＦの水に吸収される吸
収酸濃度を示す。横軸が時間、縦軸が水に吸収する吸収
酸濃度（％）である。５０％ＨＦに比べ６８％ＨＮＯ3
は吸収酸濃度が低くＨＦの吸収酸濃度が支配的となる。
従って硝酸の酸化速度が遅くなりＳｉとの反応が遅くな
り、この反応中に外部からの汚染物が混入しやすくな
る。これに対し、９８ＨＮＯ3 ５０％ＨＦに比べ吸収酸
濃度が高く、ＨＮＯ3 の吸収酸濃度が支配的となる。従
ってＳｉとの反応が迅速に進み外部からの影響が少な
い。よって結晶中に含まれる極微量の不純物も分析する
ことが可能となる。
酸）、６８％ＨＮＯ3 、５０％ＨＦの水に吸収される吸
収酸濃度を示す。横軸が時間、縦軸が水に吸収する吸収
酸濃度（％）である。５０％ＨＦに比べ６８％ＨＮＯ3
は吸収酸濃度が低くＨＦの吸収酸濃度が支配的となる。
従って硝酸の酸化速度が遅くなりＳｉとの反応が遅くな
り、この反応中に外部からの汚染物が混入しやすくな
る。これに対し、９８ＨＮＯ3 ５０％ＨＦに比べ吸収酸
濃度が高く、ＨＮＯ3 の吸収酸濃度が支配的となる。従
ってＳｉとの反応が迅速に進み外部からの影響が少な
い。よって結晶中に含まれる極微量の不純物も分析する
ことが可能となる。
【００１５】大部分の存在する珪素はアンモニア化合物
として表面に残存する。このＳｉから（ＮＨ4 ）2 Ｓｉ
Ｆ6 への反応により、従来の酸蒸気分解法に比較し、１
０分の１以上の時間が短縮され、また表面の平滑度も２
倍以上向上した。
として表面に残存する。このＳｉから（ＮＨ4 ）2 Ｓｉ
Ｆ6 への反応により、従来の酸蒸気分解法に比較し、１
０分の１以上の時間が短縮され、また表面の平滑度も２
倍以上向上した。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に関わる一実施例を
図面を参照して説明する。図３はこの発明に関わる半導
体結晶を分解する方法を実施する上で有用な分解装置の
構成を示したブロック図である。
図面を参照して説明する。図３はこの発明に関わる半導
体結晶を分解する方法を実施する上で有用な分解装置の
構成を示したブロック図である。
【００１７】密閉容器１は、蓋１ａを有し中央には半導
体基板を支持する容器２および、基板Ｗを設置するため
の設置部２ａが設けられ、該設置部２ａの周囲に取り付
けられた環状の弾性押さえ片２ｂに押さえつけるように
構成されている。容器３ａにはＨＦが、３ｂにはＨＮＯ
3 が満たされている。
体基板を支持する容器２および、基板Ｗを設置するため
の設置部２ａが設けられ、該設置部２ａの周囲に取り付
けられた環状の弾性押さえ片２ｂに押さえつけるように
構成されている。容器３ａにはＨＦが、３ｂにはＨＮＯ
3 が満たされている。
【００１８】また該密閉容器１は、加熱手段４を有す
る。試料載置後、この加熱手段を操作することにより、
容器３ａ、３ｂ内のＨＦ、ＨＮＯ3 が蒸発し容器２のＳ
ｉウェハーに吸収され、分解は速やかに行なわれる。こ
れら、加熱手段は汚染防止の観点から、容器１の外部に
配設されることが好ましい。また、必要に応じては、容
器２を加熱するために設けてもよい。
る。試料載置後、この加熱手段を操作することにより、
容器３ａ、３ｂ内のＨＦ、ＨＮＯ3 が蒸発し容器２のＳ
ｉウェハーに吸収され、分解は速やかに行なわれる。こ
れら、加熱手段は汚染防止の観点から、容器１の外部に
配設されることが好ましい。また、必要に応じては、容
器２を加熱するために設けてもよい。
【００１９】この装置においては、容器２内の酸液は、
常にＨＮＯ3 ：ＨＦ＝２：１〜３：１の比であることが
好ましい。蒸発に関して、不純物は蒸気圧の関係で蒸発
しないので得られた酸蒸気の純度は極めて高い。
常にＨＮＯ3 ：ＨＦ＝２：１〜３：１の比であることが
好ましい。蒸発に関して、不純物は蒸気圧の関係で蒸発
しないので得られた酸蒸気の純度は極めて高い。
【００２０】なお、以上の説明は試料が半導体結晶であ
る場合に主眼にして行ったが、この装置および方法はこ
れに限定されるものでなく、石英ガラスのような珪素材
であっても適用できることは、その原理からして明らか
である。
る場合に主眼にして行ったが、この装置および方法はこ
れに限定されるものでなく、石英ガラスのような珪素材
であっても適用できることは、その原理からして明らか
である。
【００２１】
実施例１ 比抵抗１．５オームｃｍ、厚み６２５μｍのリンドープ
シリコンウェハーを１０ｇ用意した。この試料表面を洗
浄後、容器２に収納した。分解溶液としてそれぞれ５０
％フッ化水素酸２００ｍｌと９８％発煙硝酸２００ｍｌ
を選び、それぞれ別々に容器３ａ，３ｂに収納した。密
閉容器１の空間体積は、約５０００ｃｍ3 であった。
シリコンウェハーを１０ｇ用意した。この試料表面を洗
浄後、容器２に収納した。分解溶液としてそれぞれ５０
％フッ化水素酸２００ｍｌと９８％発煙硝酸２００ｍｌ
を選び、それぞれ別々に容器３ａ，３ｂに収納した。密
閉容器１の空間体積は、約５０００ｃｍ3 であった。
【００２２】なお、いずれもテフロン製であった。加熱
手段（赤外ランプ）を作動するとともに、各酸液を１２
０℃で３０分間加熱した。ウェハーの溶解が確認され
た。即ち、（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 の存在が確認された。
手段（赤外ランプ）を作動するとともに、各酸液を１２
０℃で３０分間加熱した。ウェハーの溶解が確認され
た。即ち、（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 の存在が確認された。
【００２３】次に（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 を０．２ｍｌの
純水に溶解し得られた試料溶液をＮａ、Ｋは原子吸光装
置（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ：５１００ＺＬ）にかけ
て、またＦｅ、Ｃｒ、ＮｉはＩＣＰＭＳ（セイコー：Ｓ
ＰＱ６５００）で分析を行った。測定条件は以下の通り
である。
純水に溶解し得られた試料溶液をＮａ、Ｋは原子吸光装
置（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ：５１００ＺＬ）にかけ
て、またＦｅ、Ｃｒ、ＮｉはＩＣＰＭＳ（セイコー：Ｓ
ＰＱ６５００）で分析を行った。測定条件は以下の通り
である。
【００２４】（原子吸光法）乾燥：１２０℃、３０秒。
灰化：Ｎａは６００℃、Ｋは７００℃。原子化：Ｎａは
２５００℃、Ｋは２７００℃、それぞれ４秒間。キャリ
アガス：アルゴンで０．３ｍｌ／分、ただし原子化のと
きは流通しない。測定波長：Ｎａは５８９．０ｎｍ、Ｋ
は７６６．５ｎｍ。
灰化：Ｎａは６００℃、Ｋは７００℃。原子化：Ｎａは
２５００℃、Ｋは２７００℃、それぞれ４秒間。キャリ
アガス：アルゴンで０．３ｍｌ／分、ただし原子化のと
きは流通しない。測定波長：Ｎａは５８９．０ｎｍ、Ｋ
は７６６．５ｎｍ。
【００２５】（ＩＣＰＭＳ法）乾燥：１２０℃、４０
秒。灰化：４００℃、３０秒。６００℃、４０秒。原子
化：２５００℃、５秒間。キャリアガス：アルゴンで流
量は、１．２ｍｌ／分。測定質量：56Ｆｅ、63Ｃｕ、59
Ｎｉ、52Ｃｒ。
秒。灰化：４００℃、３０秒。６００℃、４０秒。原子
化：２５００℃、５秒間。キャリアガス：アルゴンで流
量は、１．２ｍｌ／分。測定質量：56Ｆｅ、63Ｃｕ、59
Ｎｉ、52Ｃｒ。
【００２６】以上の結果、Ｎａ：０．００５ｐｐｔ、
Ｋ：０．００３ｐｐｔ、Ｆｅ：０．００８ｐｐｔ、Ｃ
ｒ：０．００５ｐｐｔであった。 比較例１ 実施例１で用いたウェハーと同種類のウェハーを、図３
に示す試料分解装置に設置し５０％フッ化水素酸２００
ｃｍ3 、６０％硝酸を用意し、実施例１と同様のウェハ
ーの分解を行った。
Ｋ：０．００３ｐｐｔ、Ｆｅ：０．００８ｐｐｔ、Ｃ
ｒ：０．００５ｐｐｔであった。 比較例１ 実施例１で用いたウェハーと同種類のウェハーを、図３
に示す試料分解装置に設置し５０％フッ化水素酸２００
ｃｍ3 、６０％硝酸を用意し、実施例１と同様のウェハ
ーの分解を行った。
【００２７】２時間後、密閉容器を開放して試料の確認
を行った。フッ化水素蒸気は試料表面に点在した液滴と
なり、シリコン表面にはケイフッ化アンモニウムの白色
沈殿が形成されたが不均一な分解であり測定は困難であ
った。
を行った。フッ化水素蒸気は試料表面に点在した液滴と
なり、シリコン表面にはケイフッ化アンモニウムの白色
沈殿が形成されたが不均一な分解であり測定は困難であ
った。
【００２８】実施例２ 試料としてＣｚウェハー２種類（４．５Ωｃｍ・ボロン
ドープ、１Ωｃｍ・リンドープ）およびＨＡＩウェハー
（１Ωｃｍ・リンドープ）およびＥｐｉウェハー（４．
５Ωｃｍ・ボロンドープ）を用意した。表層１０μｍ活
性層の分析を行った。これを脱イオン水２０ｍｌを加
え、実施例１と同様の条件で、分解時間を２０分とし表
層１０μｍの分析を行った。その結果を表１に示す。
ドープ、１Ωｃｍ・リンドープ）およびＨＡＩウェハー
（１Ωｃｍ・リンドープ）およびＥｐｉウェハー（４．
５Ωｃｍ・ボロンドープ）を用意した。表層１０μｍ活
性層の分析を行った。これを脱イオン水２０ｍｌを加
え、実施例１と同様の条件で、分解時間を２０分とし表
層１０μｍの分析を行った。その結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】Ｃｚウェハーでは、検出されなかったが、
ＨＡＩ、Ｅｐｉウェハーでは、金属不純物で汚染されて
いることが明らかとなった。 比較例２ 実施例２と同様の試料を、高純度硝酸８ｍｌおよび高純
度フッ化水素酸４ｍｌで、直接分解を行った。その結果
を表２に示す。Ｃｚウェハーでは、試薬のブランクとほ
ぼ同様の値となり、薬液汚染が支配的となり測定は困難
であった。
ＨＡＩ、Ｅｐｉウェハーでは、金属不純物で汚染されて
いることが明らかとなった。 比較例２ 実施例２と同様の試料を、高純度硝酸８ｍｌおよび高純
度フッ化水素酸４ｍｌで、直接分解を行った。その結果
を表２に示す。Ｃｚウェハーでは、試薬のブランクとほ
ぼ同様の値となり、薬液汚染が支配的となり測定は困難
であった。
【００３１】
【表２】
【００３２】また、この実施例２および比較例２で用い
たＣｚウェハーでのエッチング後の表面粗さを表面粗さ
計（タリサリーフ）で測定した図を図４、５に示す。実
施例では、Ｒｍａｘ：１．１μｍに対し、比較例ではＲ
ｍａｘ：４μｍと四倍以上の表面粗さの向上が得られ
た。
たＣｚウェハーでのエッチング後の表面粗さを表面粗さ
計（タリサリーフ）で測定した図を図４、５に示す。実
施例では、Ｒｍａｘ：１．１μｍに対し、比較例ではＲ
ｍａｘ：４μｍと四倍以上の表面粗さの向上が得られ
た。
【００３３】実施例３ 試料として、Ｃｚウェハー（４．５Ωｃｍ・ボロンドー
プ）の表面のみならずバルクとしての分析を行うためＣ
ｚウェハーを１０ｇ用意した。ウェハーの分解材とし
て、Ｎｏｘガス＋フッ化水素酸（実施例３−１）、フッ
化ニトロシル＋フッ化水素酸（実施例３−２）発煙硝酸
＋塩酸（実施例３−３）、硝酸＋フッ化水素酸＋シリコ
ン（実施例３−４）および比較例として、６８％硝酸＋
フッ化水素酸を用意し、密閉容器内で各硝酸イオンおよ
びフッ化物イオンを吸収させ、ウェハーの分解を行っ
た。各結果を表３に示す。
プ）の表面のみならずバルクとしての分析を行うためＣ
ｚウェハーを１０ｇ用意した。ウェハーの分解材とし
て、Ｎｏｘガス＋フッ化水素酸（実施例３−１）、フッ
化ニトロシル＋フッ化水素酸（実施例３−２）発煙硝酸
＋塩酸（実施例３−３）、硝酸＋フッ化水素酸＋シリコ
ン（実施例３−４）および比較例として、６８％硝酸＋
フッ化水素酸を用意し、密閉容器内で各硝酸イオンおよ
びフッ化物イオンを吸収させ、ウェハーの分解を行っ
た。各結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】 実施例３−１〜３−４では、分解時間が比較例と比べ、
１／２〜１／１０の短縮が行われるようになった。
１／２〜１／１０の短縮が行われるようになった。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本願の発明によれ
ば、従来困難であった結晶の分解を迅速にし、しかも低
汚染の分解溶液を供給することが可能となった、従っ
て、本発明方法および装置によれば、従来方法および装
置に比較して高能率で結晶試料の分解を行うことが可能
となる。
ば、従来困難であった結晶の分解を迅速にし、しかも低
汚染の分解溶液を供給することが可能となった、従っ
て、本発明方法および装置によれば、従来方法および装
置に比較して高能率で結晶試料の分解を行うことが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 のＸ線回析図
【図２】 酸蒸気の吸収曲線図
【図３】 本願発明装置を示す図
【図４】 本発明法によるエッチング（１０μｍ深さ）
後の表面粗さを示す図
後の表面粗さを示す図
【図５】 従来法（直接分解法）によるエッチング（１
０μｍ深さ）後の表面粗さを示す図
０μｍ深さ）後の表面粗さを示す図
１：密閉容器、１ａ：蓋、２：半導体支持容器、２ａ：
試料設置部、３：分解溶媒配管、３ａ：発煙硝酸、Ｎｏ
ｘなどのＮｏ3 - 発生装置、３ｂ：フッ化水素酸（Ｆ-
発生装置）、４：ヒーター
試料設置部、３：分解溶媒配管、３ａ：発煙硝酸、Ｎｏ
ｘなどのＮｏ3 - 発生装置、３ｂ：フッ化水素酸（Ｆ-
発生装置）、４：ヒーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 秀樹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 岡田 章 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内
Claims (2)
- 【請求項１】 密閉容器内に、珪素質物質を載置した分
析試料容器及び試料分解用溶液を、それぞれ接触させる
ことなく隔離状態で収納した後、該密閉容器を加温し、
珪素質分析試料を（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 、ＮＨ4 Ｆの少
なくとも一つからなるアンモニウム塩化合物およびケイ
フッ化物該試料として形成させることを特徴とする半導
体試料の試料分解方法。 - 【請求項２】 密閉空間系を構成する密閉収納容器であ
って、少なくとも密閉可能な開放部を有し、内部に分析
試料容器および試料分解溶液を収容するとともに、該分
析試料容器および分解用溶液を収容するとともに、該分
析試料容器を載置可能な段差が配置され、かつ該段差が
下部あるいは横部に収容貯留される該試料分解溶液と所
定の間隔を有してなることを特徴とする半導体試料の分
解装置。
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|---|---|---|---|
| JP24741196A JP3753805B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 半導体試料の分解装置および試料分解方法 |
| US08/826,162 US6077451A (en) | 1996-03-28 | 1997-03-27 | Method and apparatus for etching of silicon materials |
| DE19713090A DE19713090B4 (de) | 1996-03-28 | 1997-03-27 | Verfahren und Apparatur zum Ätzen von Silicium-Materialien |
| KR1019970011155A KR100225832B1 (ko) | 1996-03-28 | 1997-03-28 | 규소재의 에칭방법 및 에칭장치 |
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|---|---|---|---|
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| JP2008537844A (ja) * | 2005-03-16 | 2008-09-25 | トゥビタク | 低誘電率の隠微結晶層とナノ構造物 |
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| US11837510B2 (en) | 2018-04-13 | 2023-12-05 | Kioxia Corporation | Method for analyzing silicon substrate |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP24741196A patent/JP3753805B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP3753805B2 (ja) | 2006-03-08 |
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