JPS5994828A - シリコン結晶評価用エツチング液 - Google Patents
シリコン結晶評価用エツチング液Info
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- JPS5994828A JPS5994828A JP20481082A JP20481082A JPS5994828A JP S5994828 A JPS5994828 A JP S5994828A JP 20481082 A JP20481082 A JP 20481082A JP 20481082 A JP20481082 A JP 20481082A JP S5994828 A JPS5994828 A JP S5994828A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明はシリコン（Ｓｌ）結晶評価に用いる選択エツチ
ング液の改良に関する。
ング液の改良に関する。
（２）技術の背景
半導体プロセス評価技術の一つとして、半辱体ノエッチ
ングレートが結晶状態の良否に対応して変化する現象を
利用して、板状体の半導体に対しエツチングを施したの
ち、倍率が１．０００倍程度の光学顕微鏡、または、倍
率が数百倍程度の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等を使用
して表面の凹凸を観察して半導体の結晶状態を評価する
技術があり、結晶欠陥等を直接目視しつる方法として広
く利用されている。
ングレートが結晶状態の良否に対応して変化する現象を
利用して、板状体の半導体に対しエツチングを施したの
ち、倍率が１．０００倍程度の光学顕微鏡、または、倍
率が数百倍程度の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等を使用
して表面の凹凸を観察して半導体の結晶状態を評価する
技術があり、結晶欠陥等を直接目視しつる方法として広
く利用されている。
（３）従来技術と問題点
かかる結晶欠陥観察の目的をもってなすエツチングに使
用するエツチング液としては、従来、セ、ｙ ：ｌ （
５ｅｃｃｏ）エツチング液、ジルトル（Ｓｉｒｔｌ）エ
ツチング液、ダッシュ（Ｄａｓｈ）エツチング液等が利
用されていた。ところが、半導体装置の表面には導電型
及び／又は不純物濃度を異にする領域があるため、上記
のセック（Ｓｅ ｃｃｏ）エラ−Ｆ−７ダ液、ジルトル
（Ｓｉｒｔｌ）エツチング液を使用して結晶状態の評価
をなす場合、ｎ型不純物を含む領域とｎ型不純物を含む
領域とのエツチングレートが太き（異なり、その結果、
ｎ型不純物を含む領域の観察に適するエツチングがなさ
れた状態においては、ｎ型不純物を含む領域のエツチン
グが未完で観察が困難であり、一方、逆にｎ型不純物を
含む領域の観察に適するエツチングがなされた状態にお
いてはｎ型不純物を含む領域の観察が不可能となる。換
言すれば、ｎ型不純物を含む領域の観察を完了したのち
、更にエツチングを続行してｎ型不純物を含む領域の観
察を行なう必要があり、操作が煩雑で現実的ではない。
用するエツチング液としては、従来、セ、ｙ ：ｌ （
５ｅｃｃｏ）エツチング液、ジルトル（Ｓｉｒｔｌ）エ
ツチング液、ダッシュ（Ｄａｓｈ）エツチング液等が利
用されていた。ところが、半導体装置の表面には導電型
及び／又は不純物濃度を異にする領域があるため、上記
のセック（Ｓｅ ｃｃｏ）エラ−Ｆ−７ダ液、ジルトル
（Ｓｉｒｔｌ）エツチング液を使用して結晶状態の評価
をなす場合、ｎ型不純物を含む領域とｎ型不純物を含む
領域とのエツチングレートが太き（異なり、その結果、
ｎ型不純物を含む領域の観察に適するエツチングがなさ
れた状態においては、ｎ型不純物を含む領域のエツチン
グが未完で観察が困難であり、一方、逆にｎ型不純物を
含む領域の観察に適するエツチングがなされた状態にお
いてはｎ型不純物を含む領域の観察が不可能となる。換
言すれば、ｎ型不純物を含む領域の観察を完了したのち
、更にエツチングを続行してｎ型不純物を含む領域の観
察を行なう必要があり、操作が煩雑で現実的ではない。
また、ダッシュ（Ｄａｓｈ）エツチング液は、全体とし
てのエツチングレートが、上記２つのエツチング液より
２桁小さく、エツチングに長時間を要し、しかも、ｐ生
型領域にスティン膜が容易に形成されてその部分のエツ
チングが進行しないという欠点がある。
てのエツチングレートが、上記２つのエツチング液より
２桁小さく、エツチングに長時間を要し、しかも、ｐ生
型領域にスティン膜が容易に形成されてその部分のエツ
チングが進行しないという欠点がある。
（４）発明の目的
本発明の目的は、上記の３種のエツチング液の有する欠
点をすべて解消することにあり、欠陥に対するエツチン
グ選択性を有し、しかも、そのエツチングレートが導電
型及び／又は不純物濃度に依存しない、シリコン（Ｓｉ
）結晶評価用エツチング液を提供することにある。
点をすべて解消することにあり、欠陥に対するエツチン
グ選択性を有し、しかも、そのエツチングレートが導電
型及び／又は不純物濃度に依存しない、シリコン（Ｓｉ
）結晶評価用エツチング液を提供することにある。
（５）発明の構成
本発明の構成は、０．０３〜０．１３ ［容］の弗酸（
ＨＦ）と、０，２６〜０．６１（容〕の硝酸（）ＩＮ（
Ｊ ３）と、酢酸（ＣＨ３ｅｏｏｉ−ｉ）とを含有し、
全体として１容となる混合液１容と０３〜０．７容の水
（Ｈ２Ｏ）とを混合してなることを特徴とする、シリコ
ン（Ｓｌ）結晶評価用エツチング液にある。
ＨＦ）と、０，２６〜０．６１（容〕の硝酸（）ＩＮ（
Ｊ ３）と、酢酸（ＣＨ３ｅｏｏｉ−ｉ）とを含有し、
全体として１容となる混合液１容と０３〜０．７容の水
（Ｈ２Ｏ）とを混合してなることを特徴とする、シリコ
ン（Ｓｌ）結晶評価用エツチング液にある。
本発明の発明者は、エツチングレートの不純物濃度依存
性や欠陥に対する選択性は、上記エツチング液の構成要
素のうち主として硝酸（ＨＮ（Ｊ、）と一部弗酸（ＨＦ
）の容量比によって決定されることを実験的に見出した
。すなわち、上記の構成において、硝酸（ＨＮ（Ｊ３）
の容量比を０．２６以下とすると、他の２つの構成要素
の容量比如何にかかわらず、エツチングレートが不純物
濃度に大きく依存し、一方、硝酸（ＨＮＯ３）の容量比
が０６１以上で、かつ、弗酸（ＨＦ ）の容量比０．１
３以上とすると、欠陥に対する選択性が失なわれる。し
たがって、以上の事実から１本発明の発明者は夫々の容
量比を上記構成に示した範囲から選択することとして本
発明を完成した。
性や欠陥に対する選択性は、上記エツチング液の構成要
素のうち主として硝酸（ＨＮ（Ｊ、）と一部弗酸（ＨＦ
）の容量比によって決定されることを実験的に見出した
。すなわち、上記の構成において、硝酸（ＨＮ（Ｊ３）
の容量比を０．２６以下とすると、他の２つの構成要素
の容量比如何にかかわらず、エツチングレートが不純物
濃度に大きく依存し、一方、硝酸（ＨＮＯ３）の容量比
が０６１以上で、かつ、弗酸（ＨＦ ）の容量比０．１
３以上とすると、欠陥に対する選択性が失なわれる。し
たがって、以上の事実から１本発明の発明者は夫々の容
量比を上記構成に示した範囲から選択することとして本
発明を完成した。
また、本発明に係るエツチング液の構成要素である弗酸
（１（Ｆ）、硝酸（）ＩＮＯ，）、氷酢酸（ＣＨ３ＣＯ
（ＪＨ）は、いずれも市販品を使用することが現実的で
あるが、夫々の含有率を考慮し、上記構成に示した容量
比となるよう調製して用いる必要があることは言うまで
もない。
（１（Ｆ）、硝酸（）ＩＮＯ，）、氷酢酸（ＣＨ３ＣＯ
（ＪＨ）は、いずれも市販品を使用することが現実的で
あるが、夫々の含有率を考慮し、上記構成に示した容量
比となるよう調製して用いる必要があることは言うまで
もない。
以上、本発明によれば、欠陥に対するエツチング選択性
は良好であり、かつ、セック（５ｅｃｃｏ）エツチング
液、ジルトル（５ｉｒｔｌ）エラ−ｆ−７りＭの欠点で
あるエツチングレートの不純物濃度依存性は改善され、
さらに、ダッシュ（Ｄａｓｈ）エツチング液の欠点であ
るエツチングレートが遅い点は、値にして２桁向上し、
また、上記構成に示された容量比の範囲ではスティン膜
の形成を伴なわないエツチング液を実現でき、結果とし
て結晶評価を望ましい状態で実行することができる。
は良好であり、かつ、セック（５ｅｃｃｏ）エツチング
液、ジルトル（５ｉｒｔｌ）エラ−ｆ−７りＭの欠点で
あるエツチングレートの不純物濃度依存性は改善され、
さらに、ダッシュ（Ｄａｓｈ）エツチング液の欠点であ
るエツチングレートが遅い点は、値にして２桁向上し、
また、上記構成に示された容量比の範囲ではスティン膜
の形成を伴なわないエツチング液を実現でき、結果とし
て結晶評価を望ましい状態で実行することができる。
（６）発明の実施例
次に本発明の実施例について説明する。
シリコン基板にトランジスタを作成し、その素子特性を
測定した後、シリコン基板から電極及び酸化膜を除去し
、シリコン結晶を露出させる。この時、ベース領域には
硼素が５×１０１８０Ｉｎ−３、またエミッタ及びコレ
クタ領域には燐が１Ｘ１０ｃ＋ｎ拡散されている。この
シリコン基板を弗酸、硝酸、酢酸の容量比１：５：５の
組成液で３０秒間エツチングしたところ、すべての領域
において欠陥が観察できるようになり、素子特性と結晶
欠陥との関連を観測出来た。
測定した後、シリコン基板から電極及び酸化膜を除去し
、シリコン結晶を露出させる。この時、ベース領域には
硼素が５×１０１８０Ｉｎ−３、またエミッタ及びコレ
クタ領域には燐が１Ｘ１０ｃ＋ｎ拡散されている。この
シリコン基板を弗酸、硝酸、酢酸の容量比１：５：５の
組成液で３０秒間エツチングしたところ、すべての領域
において欠陥が観察できるようになり、素子特性と結晶
欠陥との関連を観測出来た。
また、弗酸、硝酸、酢酸の容量比Ｊ：１０：５の組成液
でも同様の効果が得られた。更に弗酸、硝酸、酢酸の容
量比１：１０：１０の組成液では、１分間のエツチング
で同様の効果が得られた。
でも同様の効果が得られた。更に弗酸、硝酸、酢酸の容
量比１：１０：１０の組成液では、１分間のエツチング
で同様の効果が得られた。
表は本実施例の組成液を用いて１分間エツチングした時
のエミッタ、ベース、コレクタ各領域のエツチング量を
示す。
のエミッタ、ベース、コレクタ各領域のエツチング量を
示す。
なお、本発明の範囲外の組成液を用いてエツチングを行
った場合１．硝酸の容量比０．３５以下ではエツチング
速度が不純物濃度に大きく依存し、また、硝酸の容量比
０．７以上及び弗酸の容量比０．１５以上では欠陥に対
する選択性が失なわれるため好ましくない。
った場合１．硝酸の容量比０．３５以下ではエツチング
速度が不純物濃度に大きく依存し、また、硝酸の容量比
０．７以上及び弗酸の容量比０．１５以上では欠陥に対
する選択性が失なわれるため好ましくない。
なお、組成液を弗酸、硝酸、酢酸の濃度の異なる液から
調整した場合でも、それぞれ、弗化水素分、硝酸分、酢
酸分が本発明の範囲内であれば同様の効果がある。
調整した場合でも、それぞれ、弗化水素分、硝酸分、酢
酸分が本発明の範囲内であれば同様の効果がある。
本発明の組成液は、エツチング速度が不純物濃度にあま
り依存せず、かつ、結晶欠陥に対する選択性があるので
、不純物拡散等を行ない、トランジスタ等の素子を作成
した、シリコン基板に用いた場合、どの領域においても
結晶欠陥が観察できるようになるため、素子の電気的特
性と、結晶欠陥との対応を知ることができる。
り依存せず、かつ、結晶欠陥に対する選択性があるので
、不純物拡散等を行ない、トランジスタ等の素子を作成
した、シリコン基板に用いた場合、どの領域においても
結晶欠陥が観察できるようになるため、素子の電気的特
性と、結晶欠陥との対応を知ることができる。
また、エツチング時間が３０秒〜１分間と短かく、また
、エツチング量が１〜２ 〔μ＋ｎ）で欠陥を観察でき
るため、素子作成部分の評価が出来るという効果がある
。さらに、薄いエピタキシャル成長層の評価にも有効で
ある。
、エツチング量が１〜２ 〔μ＋ｎ）で欠陥を観察でき
るため、素子作成部分の評価が出来るという効果がある
。さらに、薄いエピタキシャル成長層の評価にも有効で
ある。
ＩＮＦ：ＨＮＯａ： エミッタ領域 ベース領
域 コレクタ領域ＣＨａＣＯＯＨ １：５：５ １゜７５〔μ＋ｎ〕１．５６［μ’ｎ
） １．５６ （μｒｎ）１ ： １０ ：
５ ２．００ １．７６ １．７１
１ ： １０ ： １０ ０．９３ ０．
２４ ０．７９（力発明の詳細 な説明せるとおり、本発明によれば、欠陥に対するエツ
チング選択性を有し、しかも、そのエツチングレートが
導電型及び／又は不純物濃度に依存しない、シリコン（
Ｓり結晶評価用エツチング液を提供することができる。
域 コレクタ領域ＣＨａＣＯＯＨ １：５：５ １゜７５〔μ＋ｎ〕１．５６［μ’ｎ
） １．５６ （μｒｎ）１ ： １０ ：
５ ２．００ １．７６ １．７１
１ ： １０ ： １０ ０．９３ ０．
２４ ０．７９（力発明の詳細 な説明せるとおり、本発明によれば、欠陥に対するエツ
チング選択性を有し、しかも、そのエツチングレートが
導電型及び／又は不純物濃度に依存しない、シリコン（
Ｓり結晶評価用エツチング液を提供することができる。
Claims (1)
- ０．０３容乃至０．１３容の弗酸と、０．２６容乃至０
．６１容の硝酸と、酢酸とを含有し、全体として１容と
なる混合液１容と０．３容乃至０．７容の水とを混合し
てなることを特徴とする、シリコン結晶評価用エツチン
グ液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20481082A JPS5994828A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | シリコン結晶評価用エツチング液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20481082A JPS5994828A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | シリコン結晶評価用エツチング液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994828A true JPS5994828A (ja) | 1984-05-31 |
Family
ID=16496739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20481082A Pending JPS5994828A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | シリコン結晶評価用エツチング液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994828A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02268468A (ja) * | 1989-04-10 | 1990-11-02 | Casio Comput Co Ltd | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
| DE4305297A1 (de) * | 1993-02-20 | 1994-08-25 | Telefunken Microelectron | Strukturbeize für Halbleiter und deren Anwendung |
| 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 |
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| CN111019659A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-17 | 湖北兴福电子材料有限公司 | 一种选择性硅蚀刻液 |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP20481082A patent/JPS5994828A/ja active Pending
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