JPH1092889A - ウェ−ハ面取り部の不純物分析方法およびその装置 - Google Patents

ウェ−ハ面取り部の不純物分析方法およびその装置

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JPH1092889A
JPH1092889A JP8265389A JP26538996A JPH1092889A JP H1092889 A JPH1092889 A JP H1092889A JP 8265389 A JP8265389 A JP 8265389A JP 26538996 A JP26538996 A JP 26538996A JP H1092889 A JPH1092889 A JP H1092889A
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JP
Japan
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wafer
droplet
chamfer
liquid
analysis
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JP8265389A
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English (en)
Inventor
B Shiyabanii M
エム・ビ−・シャバニ−
Toshihiro Yoshimi
年弘 吉見
Shigeru Okuuchi
茂 奥内
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Mitsubishi Materials Silicon Corp
Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Silicon Corp
Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェーハの面取り部のみの汚染分析方
法を提供する。その分析装置を提供する。面取り部の汚
染を高感度で分析できる装置、方法を提供する。 【解決手段】 シリコンウェーハ12を真空パッド16
のフランジ状部分16Aに吸着させる。シリコンウェー
ハ12の中心を真空パッド16の回転軸に一致させてお
く。回収液の液滴14を清浄なテフロン製の液滴保持台
11の上面に1滴だけ落とす。液滴14は表面張力によ
りドーム状になる。この回収液14の中に面取り部12
Aが入るように、真空パッド16の高さ調整を行い、シ
リコンウェーハ12を回転する。この結果、面取り部1
2Aのみが液滴14に浸される。この後、この液滴14
を直接AASで分析する。または、TXRFで分析す
る。よって、ウェーハの面取り部のみの不純物分析が可
能である。また、その高感度分析が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はウェーハ面取り部
の不純物分析方法およびその装置、詳しくは面取り部表
面および基板中の金属不純物を分析するための方法およ
び分析するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体ウェーハの処理プロセス
(ラップ,エッチング,研磨,洗浄,熱処理などの各工
程)においては、その半導体ウェーハの表裏面は、通
常、他の部材など接触する機会は少なく、清浄度につい
て十分な管理がなされている。一方、この半導体ウェー
ハの面取り部は、同プロセスにおいては常にキャリアな
どに接触し、搬送時の擦れにより汚染される可能性を有
している。そして、この汚染は熱プロセスにより基板中
(バルク中)に拡散され、その長時間の処理においては
ウェーハ周辺部の特性を劣化させる。これは熱プロセス
で使用されるボートからの汚染についても同様である。
図3には、ウェーハ面取り部からの汚染による再結合ラ
イフタイムの低下の例を示す。この図に示すように、熱
処理時間の経過とともに周縁部からの汚染はウェーハの
中心方向に拡散していることがわかる。したがって、高
温処理または長時間処理により、この汚染による劣化領
域がさらに広がることは容易に予想することができる。
したがって、ウェーハ面取り部(周縁部)の汚染を検出
し、これをなくすことが重要となってくる。
【0003】ところが、この面取り部はウェーハ全体に
比べると微小領域であり、かつ、その形状も平坦でな
い。このため、従来の分析方法、分析装置では十分な評
価はできない。面取り部に関しては、例えばEPMA
(electron probemicro anal
ysis),SIMS(secondary ionm
ass spectroscopy)などによる点分析
が行われる程度で、面取り部全体の情報を得られないで
いた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようにシリコンウ
ェーハの面取り部は、搬送用のキャリア、熱処理用ボー
トなどに直接接触するため、汚染される可能性が大き
い。しかしながら、従来方法ではこの面取り部を評価す
ることはできなかった。
【0005】
【発明の目的】そこで、この発明は、半導体ウェーハの
面取り部のみの汚染を分析できる方法を提案すること
を、その目的としている。また、この発明の目的は、ウ
ェーハの面取り部の汚染を分析するための装置を提供す
ることである。さらに、この発明の目的は、ウェーハの
面取り部の汚染を高感度で分析する装置および方法を提
供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、回収液の液滴を形成する工程と、この液滴に半導体
ウェーハの面取り部を浸漬する工程と、この浸漬後の液
滴中の不純物を分析する工程と、を含むウェーハ面取り
部の不純物分析方法である。
【0007】請求項2に記載の発明は、上記半導体ウェ
ーハは液滴の上方に保持され、回転することにより、そ
の面取り部の全周を浸漬する請求項1に記載のウェーハ
面取り部の不純物分析方法である。
【0008】請求項3に記載の発明は、上記液滴中の不
純物の分析は原子吸光分析による請求項1または請求項
2に記載のウェーハ面取り部の不純物分析方法である。
【0009】請求項4に記載の発明は、回収液の液滴を
上面に保持する液滴保持台と、この液滴に半導体ウェー
ハの面取り部を浸漬する浸漬手段と、を備えたウェーハ
面取り部の不純物分析装置である。
【0010】請求項5に記載の発明は、上記浸漬手段
は、上記液滴保持台の上面に対して略垂直に立てた状態
で半導体ウェーハの面取り部を上記液滴に浸漬する請求
項4に記載のウェーハ面取り部の不純物分析装置であ
る。
【0011】請求項6に記載の発明は、上記浸漬手段
は、上記半導体ウェーハを上記上面と平行な軸線を中心
として回転自在に保持する請求項5に記載のウェーハ面
取り部の不純物分析装置である。
【0012】請求項7に記載の発明は、浸漬した液滴中
の不純物を分析する分析手段を備えた請求項4、請求項
5または請求項6のいずれか1項に記載のウェーハ面取
り部の不純物分析装置である。
【0013】
【作用】請求項1に記載の発明では、まず、回収液の液
滴を形成する。そして、この液滴に半導体ウェーハの面
取り部を浸漬する。例えば目的とする部分を液滴に浸す
ものである。さらに、この浸漬後の液滴中の不純物を分
析する。例えばAAS(atomic absorpt
ion spectrometry),TXRF(to
tal reflection x−ray fluo
rescence)などによる。この場合、微量の液滴
を用いて分析を行うため、高感度分析が可能である。液
滴について濃縮が不要であるからである。なお、回収液
の液滴としては、例えば、HF/H22(2%)溶液な
どを使用する。
【0014】請求項2に記載の発明では、上記半導体ウ
ェーハは液滴の上方位置で直立させ、この状態で回転さ
せながら、その面取り部を液滴に接触・浸漬させる。こ
の結果、半導体ウェーハの面取り部の全周を液滴に一時
に浸漬することができ、面取り部全体の不純物汚染を効
率よく分析することができる。
【0015】請求項3に記載の発明では、上記液滴中の
不純物を原子吸光分析によって分析する。この原子吸光
分析によれば、試料である液滴を乾燥することなく、分
析を行うことができる。
【0016】請求項4に記載の発明では、まず、液滴保
持台の上面に回収液の液滴を保持する。次に、この液滴
に半導体ウェーハの面取り部を浸漬する。この後、この
液滴を分析することにより、半導体ウェーハの面取り部
の不純物分析を行うことができる。
【0017】請求項5に記載の発明では、半導体ウェー
ハを液滴保持台の上面に対して略垂直に立てた状態とす
る。そして、この半導体ウェーハの面取り部を液滴に浸
漬する。薄い半導体ウェーハの面取り部を効率よく液滴
に浸すことができる。また、このように直立させること
により、任意の形状の面取り部を液滴に浸すことができ
る。
【0018】請求項6に記載の発明では、半導体ウェー
ハを上面と平行な軸線を中心として回転自在に保持す
る。よって、この半導体ウェーハを回転させることによ
り、液滴に半導体ウェーハの面取り部の全周を容易に浸
すことができる。効率よく、また、確実にウェーハ面取
り部の全体の分析を行うことができる。
【0019】請求項7に記載の発明では、分析手段によ
り、上述のようにして半導体ウェーハの面取り部を浸漬
した液滴中の不純物を分析する。例えば上記AAS,T
XRFによる。この結果、面取り部の不純物汚染につい
て正確に分析することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る半導体ウェ
ーハの面取り部の不純物分析装置および分析方法の一実
施例を図面を参照して説明する。図1はこの発明の一実
施例に係る分析装置を示す模式的な正面図である。
【0021】図1に示すように、この装置は、水平な床
面上に固設された液滴保持台11と、シリコンウェーハ
12を直立状態で回転自在に支持するスタンド13とを
有して構成されている。液滴保持台11の上面はフッソ
樹脂製(例えばテフロン)でしかも水平に形成され、こ
の水平な上面に回収液の液滴14が滴下されることがで
きる。スタンド13はこの液滴保持台11に近接して配
設され、鉛直方向に延びて立設された所定高さの支軸1
5を有している。支軸15には円筒状の真空パッド16
がその軸線回りに回転自在に取り付けられている。真空
パッド16はその軸線が略水平になるように支軸15の
所定高さ位置に固定されており、その先端側のフランジ
状部分16Aに上記シリコンウェーハ12が略鉛直状態
で吸着・保持されている。この場合、シリコンウェーハ
12の中心部をフランジ状部分16Aが吸着しており、
シリコンウェーハ12の中心軸は真空パッド16の軸線
と一致させている。なお、この真空パッド16はフッソ
樹脂(例えばテフロン)で形成されている。
【0022】真空パッド16はその水平な軸線を中心と
して矢印Xに示すように回転自在に設けられており、真
空パッド16の上記フランジ状部分16Aとは反対側の
端部にはこの真空パッド16を回転させるためのハンド
ル17が固設されている。さらに、この真空パッド16
は軸芯部に貫通孔16Bが形成されており、この貫通孔
16Bはハンドル17側の端部にてチューブ18の一端
に連通・接続されている。このチューブ18の他端は図
示していない真空ポンプに接続されている。また、上記
真空パッド16はスタンド13の支軸15において高さ
調整自在に取り付けられている。これは吸着するウェー
ハの口径に対応させるためでもある。
【0023】以上の構成に係る分析装置にあっては、不
純物の溶出液(回収液)を使い、ウェーハの目的の領域
のみの分析が行える。すなわち、まず、測定対象である
シリコンウェーハ12(この場合はオリフラ付きウェー
ハ)を真空パッド16のフランジ状部分16Aに吸着さ
せる。この場合、シリコンウェーハ12の中心を真空パ
ッド16の回転軸に一致させる。そして、回収液の液滴
14を清浄なテフロン製の液滴保持台11の上面に1滴
だけ落とす。この回収液としては、表面分析用としてH
F、または、HF,H22,HClの混酸を用いる。そ
の濃度は、例えば0.5〜10%、その液量は測定領域
により100〜1000μlを使用する。また、バルク
分析用として、同量のHF/HNO3の原液の混酸を用
いる。この比率は、エッチングするシリコン量により変
更するものとする。
【0024】そして、この滴下した液滴14は、液滴保
持台11の上面においてその表面張力によりドーム状
(半球状)になる。この回収液14の中に分析領域(ウ
ェーハ周縁の面取り部12A)が入るように、スタンド
13の支軸15で真空パッド16の高さ調整を行う。調
整終了後、ハンドル17により真空パッド16を回転さ
せる。この結果、シリコンウェーハ12が回転し、その
面取り部12Aのみが全周にわたり液滴14に浸される
こととなる。
【0025】この後、シリコンウェーハ12の面取り部
12Aが浸された液滴14は、直接AAS(原子吸光分
析方法)により分析される。または、他の清浄なウェー
ハ上にこの液滴14を滴下し、これを加熱して乾燥した
後、TXRF(全反射蛍光X線分析)を用いて分析す
る。
【0026】図2は、図1に示す装置を用いて不純物の
分析を行った結果を示している。すなわち、共に同一の
洗浄後、所定のウェーハキャリアに荷重をかけて押しつ
けさらに回転させたシリコンウェーハA(汚染あり)
と、このような操作を行っていないシリコンウェーハB
(汚染なし)と、の各面取り部表面の分析を行ったもの
である。不純物の回収液にはHF/H22(2%)、2
50μlを使用した。
【0027】図1に示す装置を使い、各ウェーハをその
面取り部が回収液に接触した状態で2回転させ、不純物
の回収を行った(オリフラ部は除く)。そして、不純物
を回収した液はそのままAASで分析した。その結果を
図2に示す。また、同図にてブランクとして、不純物回
収を行っていない回収液を分析した結果を示す。この結
果、ウェーハAがウェーハBに比べ汚染されていること
がはっきりとわかる。一方、ブランクとの比較で、ウェ
ーハBでも若干の汚染があることがわかる。なお、測定
対象であるシリコンウェーハとしてはノッチ付きのもの
も好適である。また、シリコンウェーハに限られず化合
物半導体ウェーハの面取り部の分析も可能であることは
言うまでもない。
【0028】
【発明の効果】この発明によれば、半導体ウェーハの面
取り部のみの分析が可能である。また、微量の液を使う
ため、濃縮が不要であり、その高感度分析が可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る分析装置を模式的に
示す正面図である。
【図2】この発明の一実施例に係る装置を用いた分析結
果を示すグラフである。
【図3】従来のウェーハ面取り部の汚染状況を示すグラ
フである。
【符号の説明】
11 液滴保持台、 12 シリコンウェーハ、 12A シリコンウェーハの面取り部、 13 スタンド(浸漬手段)、 14 液滴、 16 真空パッド(浸漬手段)、 16A フランジ状部分(浸漬手段)、 17 ハンドル(浸漬手段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥内 茂 東京都千代田区大手町1丁目5番1号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回収液の液滴を形成する工程と、 この液滴に半導体ウェーハの面取り部を浸漬する工程
    と、 この浸漬後の液滴中の不純物を分析する工程と、を含む
    ウェーハ面取り部の不純物分析方法。
  2. 【請求項2】 上記半導体ウェーハは液滴の上方に保持
    され、回転することにより、その面取り部の全周を浸漬
    する請求項1に記載のウェーハ面取り部の不純物分析方
    法。
  3. 【請求項3】 上記液滴中の不純物の分析は原子吸光分
    析による請求項1または請求項2に記載のウェーハ面取
    り部の不純物分析方法。
  4. 【請求項4】 回収液の液滴を上面に保持する液滴保持
    台と、 この液滴に半導体ウェーハの面取り部を浸漬する浸漬手
    段と、を備えたウェーハ面取り部の不純物分析装置。
  5. 【請求項5】 上記浸漬手段は、上記液滴保持台の上面
    に対して略垂直に立てた状態で半導体ウェーハの面取り
    部を上記液滴に浸漬する請求項4に記載のウェーハ面取
    り部の不純物分析装置。
  6. 【請求項6】 上記浸漬手段は、上記半導体ウェーハを
    上記上面と平行な軸線を中心として回転自在に保持する
    請求項5に記載のウェーハ面取り部の不純物分析装置。
  7. 【請求項7】 浸漬した液滴中の不純物を分析する分析
    手段を備えた請求項4、請求項5または請求項6のいず
    れか1項に記載のウェーハ面取り部の不純物分析装置。
JP8265389A 1996-09-12 1996-09-12 ウェ−ハ面取り部の不純物分析方法およびその装置 Withdrawn JPH1092889A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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