JP2003338530A - 半導体ウェーハの金属汚染評価方法、半導体ウェーハの製造方法、これらの装置およびダミーウェーハ - Google Patents

半導体ウェーハの金属汚染評価方法、半導体ウェーハの製造方法、これらの装置およびダミーウェーハ

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JP2003338530A
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裕夫 大久保
Kei Matsumoto
圭 松本
Masato Imai
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佳児 宮村
Akira Nishi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体ウェーハの内部の汚染金属を、低温かつ
短時間で表面に析出させて、エネルギーコストの低減と
作業効率の向上を図る。 【解決手段】半導体ウェーハの内部の金属汚染を評価す
るに際して、半導体ウェーハの表面を負に帯電させる脱
ガス成分を有するウェーハケース2を用意して、このウ
ェーハケース2内に半導体ウェーハを収容し、このウェ
ーハケース2からの脱ガスを促進する温度でウェーハケ
ースを加熱することにより、ウェーハケース2中の脱ガ
ス成分を半導体ウェーハの表面に付着させて表面を負に
帯電させ、内部の汚染金属の拡散を促進して表面に析出
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハの
金属汚染を評価する方法、半導体ウェーハを製造する方
法、これらの装置およびこれらに用いられるダミーウェ
ーハに関するものである。
【0002】
【従来の技術】シリコンウェーハなどの半導体ウェーハ
(以下シリコンウェーハで代表させる)は、金属によっ
て汚染されると品質が低下する。このためシリコンウェ
ーハの製造の各プロセスではシリコンウェーハの金属汚
染を避けるためクリーンな環境を確保している。
【0003】しかしシリコンウェーハを加工する際に研
磨剤、ワイヤ、工具などを使用しているため、これら研
磨剤等を構成する金属が、シリコンウェーハの内部つま
りバルクに入り込みシリコンウェーハが金属によって汚
染することがある。とりわけ銅(Cu)はシリコン内で
正に帯電しており、また拡散速度が速いため、容易にシ
リコンウェーハのバルクに入り込む。
【0004】このため、シリコンウェーハの製造現場で
はシリコンウェーハを抜き取り、シリコンウェーハ内部
の金属汚染量を測定して、いずれのプロセスで金属汚染
が発生しているのかを定量的に測定する抜き取り検査を
行う場合がある。
【0005】シリコンウェーハ内部(バルク)の金属汚
染量を測定する方法の一つに、ホットプレート法があ
る。
【0006】(従来技術1)ホットプレート法に関する
公知文献としては、たとえば特開平9−64133号公
報、特開平9−260325号公報などがある。
【0007】これら公報などに記載されたホットプレー
ト法の概要は以下のとおりである。すなわち、未知量の
Cuにより汚染されたシリコンウェーハ(以下、Cu汚染
ウェーハ)を、1枚ずつホットプレート上に載置し、加
熱装置としてのホットプレートを作動させて、測定対象
のCu汚染ウェーハを、クラス1000以上のクリーン
ルーム内で、300゜C〜600゜Cで2時間、熱処理
(アニール)する。熱処理が始まると、熱によってCu
汚染ウェーハのバルク中に存在している銅が動き出し拡
散して、Cu汚染ウェーハの表面に析出される。このた
め熱処理後にはバルク内の銅が表面に濃縮されることに
なる。そして熱処理直後のCu汚染ウェーハを、アルミ
ニウム(Al)プレート上に載置して、急冷する。たと
えば500゜Cまで加熱されたCu汚染ウェーハは約2
0秒で50゜Cにまで急冷される。そして表面分析法の
一方法である全反射蛍光X線分析法(TXRF)を用い
て、Cu汚染ウェーハの表面分析を行う。たとえば全反
射蛍光X線分析装置TXRFを用いてCu汚染ウェーハ
の表面に浅い角度でX線を入射させ表面上で全反射させ
ることにより、表面に集中している銅の量(銅の濃度)
を測定する。
【0008】(従来技術2)また特開平9−26032
5号公報には、P型シリコンウェーハの表面の酸化膜を
除去してから、ウェーハケース内に収容し、クリーンル
ーム内に100゜Cであれば48時間、80゜Cであれ
ば120時間、40゜Cであれば168時間、25゜C
であれば168時間、0゜Cであれば192時間保管
し、Cu汚染ウェーハ内部の銅を表面に析出させるとい
う発明が記載されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしホットプレート
法でCu汚染ウェーハ内部の銅を表面に析出させるとい
う上記従来技術1によれば、2時間という短時間でCu
汚染ウェーハ内部の銅を表面に析出させることができる
ものの、300゜C〜600゜Cという高温で加熱しな
ければならないためエネルギーコストが大きい。またC
u汚染ウェーハを1枚ずつホットプレート上に載置しな
ければならず一度に多数枚、大量のウェーハを処理する
ことができない。またクリーンルーム内とはいえウェー
ハ自体は外気に暴露されており雰囲気からの汚染の可能
性がある。
【0010】これに対して上記従来技術2によれば、C
u汚染ウェーハを多数枚ウェーハケースに収容した上で
比較的低温(100゜C以下)で加熱するか常温以下に
するかして保管しているため、従来技術1の上述した問
題は解決されてはいるものの、最短でも48時間もの長
期の保管が必要となり、作業効率がよくない。
【0011】本発明はこうした実状に鑑みてされたもの
であり、半導体ウェーハの内部の汚染金属を、低温かつ
短時間で表面に析出させて、エネルギーコストの低減と
作業効率の向上を図ることを解決課題とするものであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段及び作用効果】そこで、第
1発明は、半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属
の量を測定することにより、当該半導体ウェーハの内部
の金属汚染を評価する半導体ウェーハの金属汚染評価方
法において、前記半導体ウェーハの内部の汚染金属の拡
散を促進して表面に析出させる脱ガス成分を有するウェ
ーハケースを用意し、前記半導体ウェーハを、前記ウェ
ーハケース内に収容する工程と、前記ウェーハケースか
らの脱ガスを促進して、脱ガス成分を前記半導体ウェー
ハの表面に付着させる工程と、前記半導体ウェーハの表
面に析出された汚染金属の量を測定する工程とを含むこ
とを特徴とする。
【0013】第2発明は、半導体ウェーハの表面に析出
された汚染金属をエッチングにより除去することによ
り、半導体ウェーハを製造する半導体ウェーハの製造方
法において、前記半導体ウェーハの内部の汚染金属の拡
散を促進して表面に析出させる脱ガス成分を有するウェ
ーハケースを用意し、前記半導体ウェーハを、前記ウェ
ーハケース内に収容する工程と、前記ウェーハケースか
らの脱ガスを促進して、脱ガス成分を前記半導体ウェー
ハの表面に付着させる工程と、前記半導体ウェーハの表
面に析出された汚染金属をエッチングにより除去する工
程とを含むことを特徴とする。
【0014】第3発明は、半導体ウェーハの表面に析出
された汚染金属の量を測定することにより、当該半導体
ウェーハの内部の金属汚染を評価する半導体ウェーハの
金属汚染評価方法において、前記半導体ウェーハの内部
の汚染金属の拡散を促進して表面に析出させる脱ガス成
分を有する素材とともに、当該半導体ウェーハをウェー
ハケース内に収容する工程と、前記素材からの脱ガスを
促進して、脱ガス成分を前記半導体ウェーハの表面に付
着させる工程と、前記半導体ウェーハの表面に析出され
た汚染金属の量を測定する工程とを含むことを特徴とす
る。
【0015】第4発明は、半導体ウェーハの表面に析出
された汚染金属をエッチングにより除去することによ
り、半導体ウェーハを製造する半導体ウェーハの製造方
法において、前記半導体ウェーハの内部の汚染金属の拡
散を促進して表面に析出させる脱ガス成分を有する素材
とともに、当該半導体ウェーハをウェーハケース内に収
容する工程と、前記素材からの脱ガスを促進して、脱ガ
ス成分を前記半導体ウェーハの表面に付着させる工程
と、前記半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属を
エッチングにより除去する工程とを含むことを特徴とす
る。
【0016】第5発明は、第1発明または第2発明にお
いて、前記ウェーハケースを加熱することにより、前記
ウェーハケースからの脱ガスを促進することを特徴とす
る。
【0017】第6発明は、第3発明または第4発明にお
いて、前記ウェーハケースを加熱することにより、前記
素材からの脱ガスを促進することを特徴とする。
【0018】第7発明は、半導体ウェーハの表面に析出
された汚染金属の量を測定することにより、当該半導体
ウェーハの内部の金属汚染を評価する半導体ウェーハの
金属汚染評価方法において、前記半導体ウェーハの内部
の汚染金属を拡散して表面に析出させる物質を、当該表
面に塗布する工程と、前記半導体ウェーハの表面に析出
された汚染金属の量を測定する工程とを含むことを特徴
とする。
【0019】第8発明は、半導体ウェーハの表面に析出
された汚染金属をエッチングにより除去することによ
り、半導体ウェーハを製造する半導体ウェーハの製造方
法において、前記半導体ウェーハの内部の汚染金属を拡
散して表面に析出させる物質を、当該表面に塗布する工
程と、前記半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属
をエッチングにより除去する工程とを含むことを特徴と
する。
【0020】第9発明は、半導体ウェーハの表面に析出
された汚染金属の量を測定することにより、当該半導体
ウェーハの内部の金属汚染を評価する半導体ウェーハの
金属汚染評価装置において、前記半導体ウェーハの内部
の汚染金属を拡散して表面に析出させる脱ガス成分を有
し、前記半導体ウェーハを収容するウェーハケースと、
前記ウェーハケースからの脱ガスを促進する温度で当該
ウェーハケースを加熱する加熱手段と、加熱後の半導体
ウェーハの表面に析出された汚染金属の量を測定する測
定手段とを備えたことを特徴とする。
【0021】第10発明は、半導体ウェーハの表面に析
出された汚染金属をエッチングにより除去することによ
り、半導体ウェーハを製造する半導体ウェーハの製造装
置において、前記半導体ウェーハの内部の汚染金属を拡
散して表面に析出させる脱ガス成分を有し、前記半導体
ウェーハを収容するウェーハケースと、前記ウェーハケ
ースからの脱ガスを促進する温度で当該ウェーハケース
を加熱する加熱手段と、加熱後の半導体ウェーハの表面
に析出された汚染金属を除去するエッチング処理手段と
を備えたことを特徴とする。
【0022】第11発明は、半導体ウェーハの表面に析
出された汚染金属の量を測定することにより、当該半導
体ウェーハの内部の金属汚染を評価する半導体ウェーハ
の金属汚染評価装置において、前記半導体ウェーハの内
部の汚染金属を拡散して表面に析出させる脱ガス成分を
有する素材とともに、前記半導体ウェーハを収容するウ
ェーハケースと、前記素材からの脱ガスを促進する温度
で前記ウェーハケースを加熱する加熱手段と、加熱後の
半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属の量を測定
する測定手段とを備えたことを特徴とする。
【0023】第12発明は、半導体ウェーハの表面に析
出された汚染金属をエッチングにより除去することによ
り、半導体ウェーハを製造する半導体ウェーハの製造装
置において、前記半導体ウェーハの内部の汚染金属を拡
散して表面に析出させる脱ガス成分を有する素材ととも
に、前記半導体ウェーハを収容するウェーハケースと、
前記素材からの脱ガスを促進する温度で前記ウェーハケ
ースを加熱する加熱手段と、加熱後の半導体ウェーハの
表面に析出された汚染金属を除去するエッチング処理手
段とを備えたことを特徴とする。
【0024】第13発明は、第3発明または第4発明に
おいて、前記素材を、前記ウェーハケース内の半導体ウ
ェーハ収容用のポケットに収容する工程を含むことを特
徴とする。
【0025】第14発明は、第11発明または第12発
明において、前記素材は、前記半導体ウェーハと同一形
状であることを特徴とする。
【0026】第15発明は、半導体ウェーハの内部の汚
染金属を拡散して表面に析出させる脱ガス成分を有する
材料で構成され、前記半導体ウェーハと同一形状に形成
されているダミーウェーハであることを特徴とする。
【0027】第1発明、第9発明では、半導体ウェーハ
の内部の金属汚染を評価するに際して、脱ガス成分を有
するウェーハケースを用意して、このウェーハケース内
に半導体ウェーハを収容し、このウェーハケースからの
脱ガスを促進する温度でウェーハケースを加熱すること
により、ウェーハケース中の脱ガス成分を半導体ウェー
ハの表面に付着させる。これにより半導体ウェーハの内
部の汚染金属の拡散が促進して表面に析出される。
【0028】ウェーハケースからの脱ガスを促進する温
度は、ウェーハケースを変質させない温度以下、例えば
100゜C以下であって80゜Cが望ましい。この温度
で加熱することによりウェーハケースからの脱ガスが促
進され、ウェーハケース中の脱ガス成分が半導体ウェー
ハの表面に付着する。これにより半導体ウェーハの表面
が負に帯電し、半導体ウェーハ内部の汚染金属が表面に
引き寄せられ拡散が促進される。拡散が促進されるた
め、例えば24時間(加熱温度80゜C)という短時間
で表面に析出される。このように半導体ウェーハの内部
の汚染金属を、低温かつ短時間で表面に析出させること
ができるので、エネルギーコストの低減と作業効率の向
上が図られる。また第1発明、第9発明によれば、半導
体ウェーハをウェーハケースに収容しているので、一度
に多数枚、大量のウェーハを処理することができるとと
もに、ウェーハ自体が外気に暴露されることがなく雰囲
気からの汚染が防止される。
【0029】ここで上記従来技術2と比較すると、ウェ
ーハケース内に半導体ウェーハを収容している点は同じ
ではあるものの、従来技術2には「半導体ウェーハの表
面を負に帯電させる脱ガス成分を有するウェーハケース
を用意する」点の開示がない。同じ80゜Cで比較する
と、従来技術2ではウェーハ内部の銅を表面に析出させ
るのに48時間もの長時間を要しているのに対して、本
発明では24時間という半分の短時間で済むということ
は、従来技術2に用いられたウェーハケースは、「半導
体ウェーハの表面を負に帯電させる脱ガス成分を有する
もの」ではないことを示している。
【0030】第2発明、第10発明では、半導体ウェー
ハを製造するに際して、第1発明、第9発明と同様の方
法、装置が使用される。
【0031】第3発明、第11発明では、図3に示すよ
うに、半導体ウェーハ10の内部の金属汚染を評価する
に際して、脱ガス成分を有する素材(ダミーウェーハ)
20とともに、半導体ウェーハ10をウェーハケース3
内に収容し、素材20からの脱ガスを促進する温度でウ
ェーハケース3を加熱することにより、素材20中の脱
ガス成分を半導体ウェーハ10の表面に付着させる。こ
れにより半導体ウェーハ10の内部の汚染金属の拡散が
促進され表面に析出される。
【0032】第3発明、第11発明によれば、上述した
第1発明、第9発明と同様の効果が得られる。
【0033】更に第3発明、第11発明によれば、ウェ
ーハケースに収容する素材20に脱ガス成分が含まれて
いればよく、ウェーハケース自体は脱ガス成分の有無如
何を問わず任意のものを選択することができる。このた
めウェーハケースの選択の幅が広いという利点がある。
【0034】またウェーハケースとして、脱ガス成分を
有せずとも、耐熱温度の高いものを選択して使用するこ
とが可能になる。一般的に脱ガス成分が無いか殆ど有し
ないフッ素樹脂製のウェーハケース3は、脱ガス成分を
有するポリプロピレン製のウェーハケース1、2と比較
して耐熱温度が高い。一般的に、フッ素樹脂製のウェー
ハケース3の場合、耐熱温度は200゜Cであり実際上
は150゜C以下の高耐熱温度であるのに対して、ポリ
プロピレン製のウェーハケース1、2の耐熱温度は12
0゜Cと低く実際上は100゜C以下の耐熱温度である
といわれている。
【0035】一方、素材20は脱ガス成分を有する材料
(たとえば主成分がポリプロピレンでアミンが含まれて
いることが望ましい)で構成されていれさえすればよ
く、ウェーハケースと異なり強度を必要としない。この
ため高い温度で加熱処理することが可能である。
【0036】このため第1発明、第9発明の加熱温度よ
りも高い温度で加熱することが可能であり、より短時間
で半導体ウェーハ10の表面に汚染金属を析出させるこ
とができる。第4発明、第12発明では、半導体ウェー
ハを製造するに際して、第3発明、第11発明と同様の
方法、装置が使用される。
【0037】第13発明、第14発明、第15発明は、
図3に示すようにウェーハケース3に収容する素材とし
て、半導体ウェーハ10と同一形状のダミーウェーハ2
0を使用するものであり、半導体ウェーハ10と同じ態
様でウェーハケース3内のポケットに収容させることが
できる。
【0038】第7発明では、半導体ウェーハの内部の金
属汚染を評価するに際して、半導体ウェーハの表面に物
質を塗布することで、内部の汚染金属の拡散を促進して
表面に析出させる。
【0039】第7発明によれば、加熱は不要であり、物
質を塗布するという簡易な作業で、半導体ウェーハ内部
の汚染金属を短時間で表面に析出させることができる。
この結果エネルギーコストの大幅な低減と作業効率の向
上が図られる。
【0040】第8発明では、半導体ウェーハを製造する
に際して、第7発明と同様の方法が使用される。
【0041】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。なお本実施形態では半導体ウ
ェーハとしてシリコンウェーハを想定し、汚染金属とし
て銅を想定している。以下に述べる実施形態はシリコン
以外のガリウム砒素ウェーハなどに対しても適用するこ
とができ、銅(Cu)以外の汚染金属、たとえばニッケ
ル(Ni)、クロム(Cr)、鉄(Fe)などに対しても
適用することができる。
【0042】以下の実施例1、2は、シリコンウェーハ
を抜き取り、シリコンウェーハ内部の金属汚染量を測定
して、いずれのプロセスで金属汚染が発生しているのか
を定量的に測定する抜き取り検査が行われている。
【0043】(実施例1)銅によって内部(バルク)が
汚染されたシリコンウェーハ10の金属汚染量は、以下
のような手順を経て測定され、金属汚染が評価される。
【0044】(前処理工程)まず未知量のCuにより内
部(バルク)が故意に汚染されたシリコンウェーハ10
つまりCu汚染ウェーハ10が測定対象として用意され
る。実施例では直径200mmのP型(100)鏡面ウ
ェーハ10を用意した。
【0045】そして後述する脱ガス成分が、表面に付着
し易くするためにCu汚染ウェーハ10が洗浄される。
洗浄方法は、SC−1洗浄などの洗浄アンモニア−過酸
化水素混合溶液洗浄(APM洗浄)、希フッ酸溶液洗浄
(DHF洗浄)、硫酸−過酸化水素混合溶液洗浄(SP
M洗浄)、SC−2洗浄などの塩酸−過酸化水素混合溶
液洗浄(HPM洗浄)等、既存の任意の洗浄方法を用い
ることができる。
【0046】実施例ではCu汚染ウェーハ10にスクラ
ブ洗浄、O /HF洗浄を施し、ウェーハ表面のパー
ティクル、金属汚染物を除去し、清浄な化学酸化膜を形
成させた。
【0047】(加熱工程)つぎにCu汚染ウェーハ10
の表面を負に帯電させる脱ガス成分を有するウェーハケ
ース2が用意される。図1で後述するように各ウェーハ
ケース1、2、3の中から特にアミンを脱ガス成分とし
て含むウェーハケース2が選択された。
【0048】つぎにCu汚染ウェーハ10を上記ウェー
ハケース2内に多数枚収容し、このウェーハケース2を
オーブンによって、80゜Cで24時間、加熱した。な
おクラス1000以上のクリーンルーム内で熱処理を行
った。
【0049】ここで加熱温度80゜Cは、ウェーハケー
ス2からの脱ガスを促進する温度として設定されたもの
であり、脱ガスを促進できる温度であれば任意の温度で
もよい。ただしウェーハケース2自体の変質を防止する
ために100゜C以下で加熱することが望ましい。
【0050】ウェーハケース2が加熱されることにより
ウェーハケース2からの脱ガスが促進され、ウェーハケ
ース2中の脱ガス成分がCu汚染ウェーハ10の表面に
付着する。これによりCu汚染ウェーハ10の表面が負
に帯電する。この負に帯電した脱ガス成分がバルク内の
銅と反応して安定した状態となるべく、Cu汚染ウェー
ハ10内部の銅が表面に引き寄せられ拡散が促進され
る。拡散が促進されるため、24時間(加熱温度80゜
C)という短時間でCu汚染ウェーハ10の内部の銅が
表面に析出される。
【0051】このようにCu汚染ウェーハ10の内部の
銅を、低温(80゜C)かつ短時間(24時間)で表面
に析出させることができるので、エネルギーコストの低
減と作業効率の向上が図られる。またこの実施例によれ
ば、Cu汚染ウェーハ10をウェーハケース2に収容し
ているので、一度に多数枚、大量のウェーハを処理する
ことができるとともに、ウェーハ自体が外気に暴露され
ることがなく雰囲気からの汚染が防止される。
【0052】(測定工程)つぎに表面分析法の一方法で
ある全反射蛍光X線分析法(TXRF)を用いて、Cu
汚染ウェーハ10の表面分析を行った。すなわち全反射
蛍光X線分析装置TXRFを用いてCu汚染ウェーハ1
0の表面に浅い角度でX線を入射させ表面上で全反射さ
せることにより、表面に集中している銅の量(銅の濃
度)を測定した。
【0053】実施例の試料の測定結果を図2に示す。図
2はCu汚染ウェーハ10の表面のCu汚染量(銅の面積
密度; atoms/cm)の分布を示している。図2にお
いてウェーハ面内各部の○印の大きさは、面内各部のC
u汚染量を示している。図2においてウェーハ面内各部
の位置は、ウェーハ10の中心をXーY座標系の原点
(0,0)とするX、Y座標位置(X、Y)で特定され
る。
【0054】実施例では本発明の効果を検証するため
に、Cu汚染ウェーハ10の半面10Bをウェーハケー
ス2の脱ガス成分が付着しないように遮蔽し、Cu汚染
ウェーハ10の残りの半面10Aをウェーハケース2の
脱ガス成分が付着するように暴露した。同図2に示すよ
うにウェーハケース2の脱ガス成分が付着した半面10
Aで測定されるCu汚染量( atoms/cm)は、ウェー
ハケース2の脱ガス成分が付着しなかった半面10Bで
測定されるCu汚染量( atoms/cm)よりも一桁以上
高い値を示している。このことからウェーハケース2の
脱ガス成分の付着によって、バルク内の銅の表面への拡
散が促進されていることがわかる。
【0055】図1は、Cu汚染ウェーハ10の表面のCu
汚染量(atoms/cm)を、ウェーハケースの種類毎に
比較して示している。なお図1において、同じ種類のウ
ェーハケースについてプロットが複数あるのは、同じ種
類のウェーハケースを複数のサンプルについて測定した
ためである。
【0056】ウェーハケース1、ウェーハケース2はポ
リプロピレン(P.P)を主な組成とするウェーハケー
スであり、ウェーハケース2は前述したようにアミンを
脱ガス成分として含むウェーハケースであり、そうでな
いウェーハケース1と比較してCu汚染量( atoms/cm
)は高い値を示している。
【0057】ウェーハケース3はTFE、PTFE等の
フッ素樹脂(商標名:テフロン)を主な組成とするウェ
ーハケースであり、ウェーハケース1、ウェーハケース
2と比較して、Cu汚染量( atoms/cm)は一桁以上
低い値を示している。このことからウェーハケース3
は、脱ガス成分そのものがないか(脱ガスが発生しない
か)、Cu汚染ウェーハ10の表面を負に帯電させる脱
ガス成分が少ないものと考えられる。
【0058】図1からウェーハケースの種類によって、
バルク内の銅を表面へ拡散させる(拡散を促進させる)
効果が異なることがわかる。
【0059】(実施例2)つぎに上記実施例1の変形例
について図3を参照して説明する。なお実施例1の(前
処理工程)、(加熱工程)、(測定工程)の手順自体は
同じであるので以下異なる部分のみ説明する。
【0060】本実施例では、同図3に示すように、脱ガ
ス成分が無いか殆ど有しないフッ素樹脂製のウェーハケ
ース3を使用する。フッ素樹脂製のウェーハケース3
は、脱ガス成分を有するポリプロピレン製のウェーハケ
ース1、2と比較して耐熱温度が高い。一般的に、フッ
素樹脂製のウェーハケース3の場合、耐熱温度は200
゜Cであり実際上は150゜C以下の高耐熱温度である
のに対して、ポリプロピレン製のウェーハケース1、2
の耐熱温度は120゜Cと低く実際上は100゜C以下
の耐熱温度であるといわれている。
【0061】そして、Cu汚染ウェーハ10の表面を負
に帯電させる脱ガス成分を有するダミーウェーハ20が
用意され、Cu汚染ウェーハ10とともにダミーウェー
ハ20がウェーハケース3内に収容される。ダミーウェ
ーハ20はCu汚染ウェーハ10と同一形状に形成され
ており、Cu汚染ウェーハ10と同じ態様でウェーハケ
ース3内のポケットに収容させることができる。
【0062】ダミーウェーハ20は、脱ガス成分を有す
る材料(たとえば主成分がポリプロピレンでアミンが含
まれていることが望ましい)で構成されていれさえすれ
ばよく、ウェーハケースと異なり強度を必要としない。
このため高い温度で加熱処理することが可能である。
【0063】このようにCu汚染ウェーハ10とともに
ダミーウェーハ20がウェーハケース3内に収容される
と、ウェーハケース3にフタ3aが被せられ、その後オ
ーブンで加熱される。上述したようにウェーハケース3
の耐熱温度は高く、ダミーウェーハ20には強度を必要
としないので、実施例1の場合の加熱温度よりも高い温
度で加熱することが可能である。このため、実施例1の
場合よりも短時間でCu汚染ウェーハ10の表面に汚染
金属である銅を析出させることができる。
【0064】もちろんウェーハケース3の代わりにウェ
ーハケース1、2を使用してもよい。またウェーハケー
スに収容させる素材として、Cuウェーハ10と同一形
状のダミーウェーハ20を用いているが、他の形状の素
材を使用する実施も可能である。
【0065】このように本実施例によれば、ウェーハケ
ースに収容する素材20に、Cu汚染ウェーハ10の表
面を負に帯電させる脱ガス成分が含まれていればよく、
ウェーハケース自体は脱ガス成分の有無如何を問わず任
意のものを選択することができる。このためウェーハケ
ースの選択の幅が広いという利点がある。
【0066】(実施例3)この実施例3では、上記実施
例1、実施例2の(加熱工程)の代わりに下記の(塗布
工程)が実施される。
【0067】(塗布工程)Cu汚染ウェーハ10の表面
を負に帯電させる物質、たとえば上記ウェーハケース2
の脱ガス成分に相当する物質が、Cu汚染ウェーハ10
の表面に塗布される。これによりCu汚染ウェーハ10
の表面が負に帯電し、内部の銅の拡散が促進して表面に
析出される。
【0068】この実施例3によれば、加熱は不要であ
り、物質を塗布するという簡易な作業で、Cu汚染ウェ
ーハ10内部の銅を短時間で表面に析出させることがで
きる。この結果エネルギーコストの大幅な低減と作業効
率の向上が図られる。
【0069】なお上記実施例1、実施例2、実施例3に
おいて(前処理工程)を省略してもよい。
【0070】(実施例4)上述した実施例1、実施例
2、実施例3は、Cu汚染を評価する場合を想定して説
明したが、本発明としては、実施例1、実施例2、実施
例3を、シリコンウェーハの製造工程の1プロセスとし
て、実施してもよい。
【0071】この場合、上記実施例1、実施例2、実施
例3における(測定工程)の代わりに、(エッチング処
理工程)が実施される。すなわちCuウェーハ10の内
部の銅を表面に析出させた後に、表面の銅がエッチング
処理によって除去される。
【0072】この実施例4によれば、シリコンウェーハ
の製造の過程で内部に入り込んだ銅を確実に低減させる
ことができるので、シリコンウェーハに基づき製造され
る半導体デバイスの歩留まりを飛躍的に向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はウェーハケースの種類毎に、銅汚染量を
比較して示した図である。
【図2】図2はシリコンウェーハの銅汚染量の測定結果
を示す図である。
【図3】図3はウェーハケース内にシリコンウェーハと
ともにダミーウェーハを収容する様子を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
10 Cu汚染ウェーハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 正人 神奈川県平塚市四之宮三丁目25番1号 コ マツ電子金属株式会社内 (72)発明者 宮村 佳児 神奈川県平塚市四之宮三丁目25番1号 コ マツ電子金属株式会社内 (72)発明者 西 晃 神奈川県平塚市四之宮三丁目25番1号 コ マツ電子金属株式会社内 Fターム(参考) 4M106 AA01 BA20 CB21 CB30 DH60

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウェーハの表面に析出され
    た汚染金属の量を測定することにより、当該半導体ウェ
    ーハの内部の金属汚染を評価する半導体ウェーハの金属
    汚染評価方法において、 前記半導体ウェーハの内部の汚染金属の拡散を促進して
    表面に析出させる脱ガス成分を有するウェーハケースを
    用意し、前記半導体ウェーハを、前記ウェーハケース内
    に収容する工程と、 前記ウェーハケースからの脱ガスを促進して、脱ガス成
    分を前記半導体ウェーハの表面に付着させる工程と、 前記半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属の量を
    測定する工程とを含むことを特徴とする半導体ウェーハ
    の金属汚染評価方法。
  2. 【請求項2】 半導体ウェーハの表面に析出され
    た汚染金属をエッチングにより除去することにより、半
    導体ウェーハを製造する半導体ウェーハの製造方法にお
    いて、 前記半導体ウェーハの内部の汚染金属の拡散を促進して
    表面に析出させる脱ガス成分を有するウェーハケースを
    用意し、前記半導体ウェーハを、前記ウェーハケース内
    に収容する工程と、 前記ウェーハケースからの脱ガスを促進して、脱ガス成
    分を前記半導体ウェーハの表面に付着させる工程と、 前記半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属をエッ
    チングにより除去する工程とを含むことを特徴とする半
    導体ウェーハの製造方法。
  3. 【請求項3】 半導体ウェーハの表面に析出され
    た汚染金属の量を測定することにより、当該半導体ウェ
    ーハの内部の金属汚染を評価する半導体ウェーハの金属
    汚染評価方法において、 前記半導体ウェーハの内部の汚染金属の拡散を促進して
    表面に析出させる脱ガス成分を有する素材とともに、当
    該半導体ウェーハをウェーハケース内に収容する工程
    と、 前記素材からの脱ガスを促進して、脱ガス成分を前記半
    導体ウェーハの表面に付着させる工程と、 前記半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属の量を
    測定する工程とを含むことを特徴とする半導体ウェーハ
    の金属汚染評価方法。
  4. 【請求項4】 半導体ウェーハの表面に析出され
    た汚染金属をエッチングにより除去することにより、半
    導体ウェーハを製造する半導体ウェーハの製造方法にお
    いて、 前記半導体ウェーハの内部の汚染金属の拡散を促進して
    表面に析出させる脱ガス成分を有する素材とともに、当
    該半導体ウェーハをウェーハケース内に収容する工程
    と、 前記素材からの脱ガスを促進して、脱ガス成分を前記半
    導体ウェーハの表面に付着させる工程と、 前記半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属をエッ
    チングにより除去する工程とを含むことを特徴とする半
    導体ウェーハの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記ウェーハケースを加熱するこ
    とにより、前記ウェーハケースからの脱ガスを促進する
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体ウェーハの金属
    汚染評価方法または請求項2記載の半導体ウェーハの製
    造方法。
  6. 【請求項6】 前記ウェーハケースを加熱するこ
    とにより、前記素材からの脱ガスを促進することを特徴
    とする請求項3記載の半導体ウェーハの金属汚染評価方
    法または請求項4記載の半導体ウェーハの製造方法。
  7. 【請求項7】 半導体ウェーハの表面に析出され
    た汚染金属の量を測定することにより、当該半導体ウェ
    ーハの内部の金属汚染を評価する半導体ウェーハの金属
    汚染評価方法において、 前記半導体ウェーハの内部の汚染金属を拡散して表面に
    析出させる物質を、当該表面に塗布する工程と、 前記半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属の量を
    測定する工程とを含むことを特徴とする半導体ウェーハ
    の金属汚染評価方法。
  8. 【請求項8】 半導体ウェーハの表面に析出され
    た汚染金属をエッチングにより除去することにより、半
    導体ウェーハを製造する半導体ウェーハの製造方法にお
    いて、 前記半導体ウェーハの内部の汚染金属を拡散して表面に
    析出させる物質を、当該表面に塗布する工程と、 前記半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属をエッ
    チングにより除去する工程とを含むことを特徴とする半
    導体ウェーハの製造方法。
  9. 【請求項9】 半導体ウェーハの表面に析出され
    た汚染金属の量を測定することにより、当該半導体ウェ
    ーハの内部の金属汚染を評価する半導体ウェーハの金属
    汚染評価装置において、 前記半導体ウェーハの内部の汚染金属を拡散して表面に
    析出させる脱ガス成分を有し、前記半導体ウェーハを収
    容するウェーハケースと、 前記ウェーハケースからの脱ガスを促進する温度で当該
    ウェーハケースを加熱する加熱手段と、 加熱後の半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属の
    量を測定する測定手段とを備えたことを特徴とする半導
    体ウェーハの金属汚染評価装置。
  10. 【請求項10】 半導体ウェーハの表面に析出さ
    れた汚染金属をエッチングにより除去することにより、
    半導体ウェーハを製造する半導体ウェーハの製造装置に
    おいて、 前記半導体ウェーハの内部の汚染金属を拡散して表面に
    析出させる脱ガス成分を有し、前記半導体ウェーハを収
    容するウェーハケースと、 前記ウェーハケースからの脱ガスを促進する温度で当該
    ウェーハケースを加熱する加熱手段と、 加熱後の半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属を
    除去するエッチング処理手段とを備えたことを特徴とす
    る半導体ウェーハの製造装置。
  11. 【請求項11】 半導体ウェーハの表面に析出さ
    れた汚染金属の量を測定することにより、当該半導体ウ
    ェーハの内部の金属汚染を評価する半導体ウェーハの金
    属汚染評価装置において、 前記半導体ウェーハの内部の汚染金属を拡散して表面に
    析出させる脱ガス成分を有する素材とともに、前記半導
    体ウェーハを収容するウェーハケースと、 前記素材からの脱ガスを促進する温度で前記ウェーハケ
    ースを加熱する加熱手段と、 加熱後の半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属の
    量を測定する測定手段とを備えたことを特徴とする半導
    体ウェーハの金属汚染評価装置。
  12. 【請求項12】 半導体ウェーハの表面に析出さ
    れた汚染金属をエッチングにより除去することにより、
    半導体ウェーハを製造する半導体ウェーハの製造装置に
    おいて、 前記半導体ウェーハの内部の汚染金属を拡散して表面に
    析出させる脱ガス成分を有する素材とともに、前記半導
    体ウェーハを収容するウェーハケースと、 前記素材からの脱ガスを促進する温度で前記ウェーハケ
    ースを加熱する加熱手段と、 加熱後の半導体ウェーハの表面に析出された汚染金属を
    除去するエッチング処理手段とを備えたことを特徴とす
    る半導体ウェーハの製造装置。
  13. 【請求項13】 前記素材を、前記ウェーハケー
    ス内の半導体ウェーハ収容用のポケットに収容する工程
    を含むことを特徴とする請求項3記載の半導体ウェーハ
    の金属汚染評価方法または請求項4記載の半導体ウェー
    ハの製造方法。
  14. 【請求項14】 前記素材は、前記半導体ウェー
    ハと同一形状であることを特徴とする請求項11記載の
    半導体ウェーハの金属汚染評価装置または請求項12記
    載の半導体ウェーハの製造装置。
  15. 【請求項15】 半導体ウェーハの内部の汚染金
    属を拡散して表面に析出させる脱ガス成分を有する材料
    で構成され、前記半導体ウェーハと同一形状に形成され
    ているダミーウェーハ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010177238A (ja) * 2009-01-27 2010-08-12 Shin Etsu Handotai Co Ltd エピタキシャルウエーハの製造方法及び半導体装置の製造方法
JP2011100996A (ja) * 2009-10-09 2011-05-19 Sumco Corp 半導体基板内部の重金属の除去方法
JP2014110373A (ja) * 2012-12-04 2014-06-12 Shin Etsu Handotai Co Ltd 評価用ウェーハの熱処理方法

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