JPH0964052A - シリコンウェーハおよびその製造方法 - Google Patents
シリコンウェーハおよびその製造方法Info
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- JPH0964052A JPH0964052A JP24357595A JP24357595A JPH0964052A JP H0964052 A JPH0964052 A JP H0964052A JP 24357595 A JP24357595 A JP 24357595A JP 24357595 A JP24357595 A JP 24357595A JP H0964052 A JPH0964052 A JP H0964052A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面および／またはバルク中のＣｕ濃度を低
減したシリコンウェーハを得る。シリコンウェーハの電
気特性（酸化膜耐圧等）・結晶特性を高める。Ｃｕ汚染
されたウェーハからＣｕをゲッタリング可能な方法を提
供する。 【解決手段】 バルク中にＣｕ汚染の生じたシリコンウ
ェーハ表面をＨＦ溶液で洗浄し、表面酸化膜を除去す
る。このウェーハを、清浄なシリコンウェーハ上に載せ
てホットプレートで加熱する。Ｐタイプの場合、大気中
で５００℃・１５分間加熱する。この結果、バルク中の
Ｃｕの８０％以上がウェーハ表面側に移動する。ウェー
ハ表面にＨＦ／Ｈ2Ｏ2液を滴下してＣｕを回収し、ＴＸ
ＲＦ，ＡＡＳで分析する。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
ように表面およびバルク中のＣｕ濃度を低減できる。電
気特性・結晶特性を高めることができる。
減したシリコンウェーハを得る。シリコンウェーハの電
気特性（酸化膜耐圧等）・結晶特性を高める。Ｃｕ汚染
されたウェーハからＣｕをゲッタリング可能な方法を提
供する。 【解決手段】 バルク中にＣｕ汚染の生じたシリコンウ
ェーハ表面をＨＦ溶液で洗浄し、表面酸化膜を除去す
る。このウェーハを、清浄なシリコンウェーハ上に載せ
てホットプレートで加熱する。Ｐタイプの場合、大気中
で５００℃・１５分間加熱する。この結果、バルク中の
Ｃｕの８０％以上がウェーハ表面側に移動する。ウェー
ハ表面にＨＦ／Ｈ2Ｏ2液を滴下してＣｕを回収し、ＴＸ
ＲＦ，ＡＡＳで分析する。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
ように表面およびバルク中のＣｕ濃度を低減できる。電
気特性・結晶特性を高めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はシリコンウェーハ
およびその製造方法、詳しくはシリコンウェーハのバル
ク中および表面のＣｕ（銅）の濃度をコントロールした
シリコンウェーハおよびこのシリコンウェーハの製造方
法に関する。
およびその製造方法、詳しくはシリコンウェーハのバル
ク中および表面のＣｕ（銅）の濃度をコントロールした
シリコンウェーハおよびこのシリコンウェーハの製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコンウェーハにあって、汚染の機会
が多く、かつ、濃度が高い不純物としてＣｕがある。Ｃ
ｕは結晶中の濃度が極微量であっても、その結晶の電気
特性や結晶特性を左右する。このシリコンウェーハのＣ
ｕ汚染は、例えば研磨工程（ウェーハ内部への汚染）、
洗浄工程（ウェーハ表面の汚染）、あるいは熱処理炉工
程（ウェーハ全体への汚染）等で生じる。Ｃｕは他の重
金属に比較して拡散速度が速いからである。そして、バ
ルク中に拡散したＣｕは洗浄では除去することができ
ず、表面に付着したＣｕも除去しづらいのが現状であ
る。そこで、このＣｕをウェーハ表面およびバルク中か
ら除去することが重要であり、各種の方策（例えばＢＳ
Ｄによるゲッタリング）が講じられている。
が多く、かつ、濃度が高い不純物としてＣｕがある。Ｃ
ｕは結晶中の濃度が極微量であっても、その結晶の電気
特性や結晶特性を左右する。このシリコンウェーハのＣ
ｕ汚染は、例えば研磨工程（ウェーハ内部への汚染）、
洗浄工程（ウェーハ表面の汚染）、あるいは熱処理炉工
程（ウェーハ全体への汚染）等で生じる。Ｃｕは他の重
金属に比較して拡散速度が速いからである。そして、バ
ルク中に拡散したＣｕは洗浄では除去することができ
ず、表面に付着したＣｕも除去しづらいのが現状であ
る。そこで、このＣｕをウェーハ表面およびバルク中か
ら除去することが重要であり、各種の方策（例えばＢＳ
Ｄによるゲッタリング）が講じられている。
【０００３】ところで、このシリコンウェーハ表面のＣ
ｕ濃度の測定・分析としては、従来よりＡＡＳ分析また
はＳＩＭＳによることが知られていた。そして、これら
の方法によれば、ウェーハ表面のＣｕ濃度は１０16／ｃ
ｍ3程度であった。すなわち、これより低濃度のＣｕを
有するシリコンウェーハは知られていなかった。
ｕ濃度の測定・分析としては、従来よりＡＡＳ分析また
はＳＩＭＳによることが知られていた。そして、これら
の方法によれば、ウェーハ表面のＣｕ濃度は１０16／ｃ
ｍ3程度であった。すなわち、これより低濃度のＣｕを
有するシリコンウェーハは知られていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のシリコンウェーハにあっては、Ｃｕの汚染濃
度が高いため、その電気特性・結晶特性に悪影響を与え
ているという課題があった。
うな従来のシリコンウェーハにあっては、Ｃｕの汚染濃
度が高いため、その電気特性・結晶特性に悪影響を与え
ているという課題があった。
【０００５】そこで、発明者は、Ｃｕ汚染について鋭意
研究の結果、以下の知見を得た。すなわち、シリコン
ウェーハのバルク中のＣｕは６００℃以下（例えば室
温）であってもそのウェーハ表面に拡散し、ゲッタリン
グされる。そして、拡散により表面に析出してきたＣ
ｕはＨＦ溶液等の洗浄液により容易に除去することがで
きる。この２点の知見を得て、発明者は以下の発明をな
したものである。
研究の結果、以下の知見を得た。すなわち、シリコン
ウェーハのバルク中のＣｕは６００℃以下（例えば室
温）であってもそのウェーハ表面に拡散し、ゲッタリン
グされる。そして、拡散により表面に析出してきたＣ
ｕはＨＦ溶液等の洗浄液により容易に除去することがで
きる。この２点の知見を得て、発明者は以下の発明をな
したものである。
【０００６】
【発明の目的】そこで、この発明は、シリコンウェーハ
表面および／またはバルク中のＣｕ濃度を低減したシリ
コンウェーハを得ることを、その目的としている。ま
た、その電気特性（酸化膜耐圧等）・結晶特性の高めら
れたシリコンウェーハを得ることを、その目的としてい
る。また、Ｃｕ汚染されたシリコンウェーハからＣｕを
ゲッタリング可能なシリコンウェーハの製造方法を提供
することを、その目的としている。
表面および／またはバルク中のＣｕ濃度を低減したシリ
コンウェーハを得ることを、その目的としている。ま
た、その電気特性（酸化膜耐圧等）・結晶特性の高めら
れたシリコンウェーハを得ることを、その目的としてい
る。また、Ｃｕ汚染されたシリコンウェーハからＣｕを
ゲッタリング可能なシリコンウェーハの製造方法を提供
することを、その目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、シリコンウェーハを６００℃以下で熱処理した後、
その表面を洗浄したシリコンウェーハである。
は、シリコンウェーハを６００℃以下で熱処理した後、
その表面を洗浄したシリコンウェーハである。
【０００８】請求項２に記載の発明は、上記シリコンウ
ェーハ表面のＣｕ濃度は１×１０9個／ｃｍ2以下である
請求項１に記載のシリコンウェーハである。
ェーハ表面のＣｕ濃度は１×１０9個／ｃｍ2以下である
請求項１に記載のシリコンウェーハである。
【０００９】請求項３に記載した発明は、シリコンウェ
ーハを６００℃以下の温度で熱処理する工程と、この後
シリコンウェーハ表面を洗浄する工程と、を備えたシリ
コンウェーハの製造方法である。ウェーハ表面の洗浄
は、例えばＨＦ溶液・ＨＦ／Ｈ2Ｏ2溶液・ＨＣｌ溶液・
ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2溶液・ＨＣｌ／ＨＦ溶液・ＳＣ１溶液・
Ｈ2ＳＯ4／Ｈ2Ｏ2溶液等を用いることができる。
ーハを６００℃以下の温度で熱処理する工程と、この後
シリコンウェーハ表面を洗浄する工程と、を備えたシリ
コンウェーハの製造方法である。ウェーハ表面の洗浄
は、例えばＨＦ溶液・ＨＦ／Ｈ2Ｏ2溶液・ＨＣｌ溶液・
ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2溶液・ＨＣｌ／ＨＦ溶液・ＳＣ１溶液・
Ｈ2ＳＯ4／Ｈ2Ｏ2溶液等を用いることができる。
【００１０】
【作用】この発明に係るシリコンウェーハでは、表面お
よびバルク中のＣｕ濃度を低減することができる。ま
た、このようにＣｕ濃度を低減したシリコンウェーハに
あっては、その電気特性・結晶特性を高めることができ
る。また、熱処理およびフッ酸溶液等の洗浄液処理によ
り製造したシリコンウェーハでは、そのウェーハ表面の
Ｃｕだけでなくバルク中のＣｕをも除去することがで
き、上記電気特性・結晶特性をさらに高めることができ
る。
よびバルク中のＣｕ濃度を低減することができる。ま
た、このようにＣｕ濃度を低減したシリコンウェーハに
あっては、その電気特性・結晶特性を高めることができ
る。また、熱処理およびフッ酸溶液等の洗浄液処理によ
り製造したシリコンウェーハでは、そのウェーハ表面の
Ｃｕだけでなくバルク中のＣｕをも除去することがで
き、上記電気特性・結晶特性をさらに高めることができ
る。
【００１１】
【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
シリコンウェーハのＣｕ汚染の分析方法を示す工程図で
ある。図２は、この方法によるシリコンウェーハ表面で
のＣｕの回収率を示している。図３は、この発明の一実
施例に係るＣｕフリーのシリコンウェーハの製造方法を
示すフローチャートである。
参照して説明する。図１は、この発明の一実施例に係る
シリコンウェーハのＣｕ汚染の分析方法を示す工程図で
ある。図２は、この方法によるシリコンウェーハ表面で
のＣｕの回収率を示している。図３は、この発明の一実
施例に係るＣｕフリーのシリコンウェーハの製造方法を
示すフローチャートである。
【００１２】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（２０％〜５０％，１０分間の浸
漬）で洗浄してこの表面酸化膜（ＳｉＯ2）を除去す
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置する。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（２０％〜５０％，１０分間の浸
漬）で洗浄してこの表面酸化膜（ＳｉＯ2）を除去す
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置する。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。
【００１３】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。
【００１４】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がウェーハ表面側に移動する。このＣｕは、表面側は
そのままＴＸＲＦで分析可能である。また、ウェーハ表
面にＨＦ（２％）またはＨＦ（２％）／Ｈ2Ｏ2（２％）
混合溶液を滴下（１００〜２００μｌ）して全面に沿っ
て動かす。そして、このようにして回収液でＣｕをウェ
ーハ表面から回収すれば、回収後ＴＸＲＦ，ＡＡＳで容
易に分析が可能である。また、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。なお、ウェーハ表面の洗浄・回
収では、上記ＨＦ溶液・ＨＦ／Ｈ2Ｏ2溶液に代えて、Ｈ
Ｃｌ溶液・ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2溶液・ＨＣｌ／ＨＦ溶液・Ｓ
Ｃ１溶液・Ｈ2ＳＯ4／Ｈ2Ｏ2溶液等を用いることができ
る。
は表裏面側へそれぞれ移動する。特に、８０％以上のＣ
ｕがウェーハ表面側に移動する。このＣｕは、表面側は
そのままＴＸＲＦで分析可能である。また、ウェーハ表
面にＨＦ（２％）またはＨＦ（２％）／Ｈ2Ｏ2（２％）
混合溶液を滴下（１００〜２００μｌ）して全面に沿っ
て動かす。そして、このようにして回収液でＣｕをウェ
ーハ表面から回収すれば、回収後ＴＸＲＦ，ＡＡＳで容
易に分析が可能である。また、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。なお、ウェーハ表面の洗浄・回
収では、上記ＨＦ溶液・ＨＦ／Ｈ2Ｏ2溶液に代えて、Ｈ
Ｃｌ溶液・ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2溶液・ＨＣｌ／ＨＦ溶液・Ｓ
Ｃ１溶液・Ｈ2ＳＯ4／Ｈ2Ｏ2溶液等を用いることができ
る。
【００１５】図２に、ウェーハ表面に付着したＣｕの各
種回収液による回収率を示す。この図に示すように、上
記熱処理により、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、未処理の場合
に比較して大幅に高められる。
種回収液による回収率を示す。この図に示すように、上
記熱処理により、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、未処理の場合
に比較して大幅に高められる。
【００１６】図３には、Ｃｕ汚染を除去した清浄なシリ
コンウェーハの製造方法を示している。この図にも示す
ように、まず、酸化膜を除去し、低温（５００℃・１５
分）で加熱する。そして、例えばＳＣ１洗浄によりウェ
ーハ表面を洗浄する。
コンウェーハの製造方法を示している。この図にも示す
ように、まず、酸化膜を除去し、低温（５００℃・１５
分）で加熱する。そして、例えばＳＣ１洗浄によりウェ
ーハ表面を洗浄する。
【００１７】下表には、再結合ライフタイムを示してい
る。これは、この発明に係るシリコンウェーハについて
の電気特性の改善結果を示すためのものである。この表
に示すように、熱処理によりシリコンウェーハのライフ
タイム（τR）は改善されている。ライフタイム測定は
例えば反射マイクロ波法等の公知の方法で行っている。
る。これは、この発明に係るシリコンウェーハについて
の電気特性の改善結果を示すためのものである。この表
に示すように、熱処理によりシリコンウェーハのライフ
タイム（τR）は改善されている。ライフタイム測定は
例えば反射マイクロ波法等の公知の方法で行っている。
【００１８】
【００１９】
【発明の効果】この発明では、シリコンウェーハ表面お
よびバルク中のＣｕ濃度を低減することができる。ま
た、シリコンウェーハの電気特性（酸化膜耐圧等）・結
晶特性を高めることができる。また、Ｃｕ汚染されたシ
リコンウェーハからＣｕをゲッタリングすることができ
る。Ｃｕ汚染の少ないシリコンウェーハを製造すること
ができる。
よびバルク中のＣｕ濃度を低減することができる。ま
た、シリコンウェーハの電気特性（酸化膜耐圧等）・結
晶特性を高めることができる。また、Ｃｕ汚染されたシ
リコンウェーハからＣｕをゲッタリングすることができ
る。Ｃｕ汚染の少ないシリコンウェーハを製造すること
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の
Ｃｕ濃度の分析方法を示す工程図である。
Ｃｕ濃度の分析方法を示す工程図である。
【図２】この発明の一実施例に係るＣｕの回収率の向上
結果を示すグラフである。
結果を示すグラフである。
【図３】この発明の一実施例に係るシリコンウェーハの
製造方法を示すフローチャートである。
製造方法を示すフローチャートである。
【手続補正書】
【提出日】平成７年１０月３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】下表には、再結合ライフタイムを示してい
る。これは、この発明に係るシリコンウェーハについて
の電気特性の改善結果を示すためのものである。この表
に示すように、熱処理によりシリコンウェーハのライフ
タイム（τＲ）は改善されている。ライフタイム測定
は、例えば反射マイクロ波法等の公知の方法で行ってい
る。
る。これは、この発明に係るシリコンウェーハについて
の電気特性の改善結果を示すためのものである。この表
に示すように、熱処理によりシリコンウェーハのライフ
タイム（τＲ）は改善されている。ライフタイム測定
は、例えば反射マイクロ波法等の公知の方法で行ってい
る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】
【表】
Claims (3)
- 【請求項１】 シリコンウェーハを６００℃以下で熱処
理した後、その表面を洗浄したシリコンウェーハ。 - 【請求項２】 上記シリコンウェーハ表面のＣｕ濃度は
１×１０9個／ｃｍ2以下である請求項１に記載のシリコ
ンウェーハ。 - 【請求項３】 シリコンウェーハを６００℃以下の温度
で熱処理する工程と、この後シリコンウェーハ表面を洗
浄する工程と、を備えたシリコンウェーハの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24357595A JP3575644B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | シリコンウェーハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24357595A JP3575644B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | シリコンウェーハの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964052A true JPH0964052A (ja) | 1997-03-07 |
| JP3575644B2 JP3575644B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=17105876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24357595A Expired - Fee Related JP3575644B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | シリコンウェーハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3575644B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000349025A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-12-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| US6337235B1 (en) * | 1999-03-26 | 2002-01-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| EP1521296A3 (en) * | 2003-10-03 | 2006-01-18 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Method of reclaiming silicon wafers |
| US7601541B2 (en) * | 2003-05-12 | 2009-10-13 | Sumco Corporation | Method for detecting Cu concentration of silicon substrate |
| JP2010034444A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Sumco Corp | 再生シリコンウェーハの製造方法 |
| 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 |
| US20140103492A1 (en) * | 2011-06-20 | 2014-04-17 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Silicon wafer and method for producing the same |
| US20150187637A1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-02 | Samsung Display Co., Ltd. | Manufacturing method for display device |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP24357595A patent/JP3575644B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9337013B2 (en) | 2011-06-20 | 2016-05-10 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Silicon wafer and method for producing the same |
| 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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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3575644B2 (ja) | 2004-10-13 |
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