(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦型ウエーハボートに金属不純物捕集用シリコンウエーハを積載すると共に、この金属不純物捕集用シリコンウエーハの中央部にそれより小さな半導体治具用材料のテストピースを載置し、かつ、このテストピースから適宜上方へ離隔して金属不純物捕集用シリコンウエーハを縦型ウエーハボートに積載し、上記縦型ウエーハボートを縦型熱処理炉の炉芯管内に配置して熱処理した後、テストピースが載置された金属不純物捕集用シリコンウエーハの上面及びテストピースと対向された金属不純物捕集用シリコンウエーハの下面の金属不純物転写量を分析することを特徴とする半導体治具用材料の評価方法。
【請求項２】
前記テストピースが方形板状又は円板状であることを特徴とする請求項１記載の半導体治具用材料の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体治具用材料の評価方法に関し、特に、ウエーハボートや炉芯管、フォーク等の半導体の熱処理に用いられる半導体治具の材料から発生する金属不純物による半導体への汚染を評価する半導体治具用材料の評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の半導体治具用材料の評価方法としては、特許番号２８４４９３９号の金属不純物の捕集検出方法や特許番号第２８４７２２８号の半導体治具材料の評価方法が知られている。
前者の方法は、熱処理材料ウエーハの片面を、該熱処理材料に比べて金属の拡散定数が小さい物質自体よりなる若しくは該物質で被覆したウエーハ状金属捕集物体の片面若しくは両面に接触させた状態で、前記熱処理材料ウエーハ及び前記金属捕集物体を熱処理炉の炉芯管内に配置して熱処理を行い、前記熱処理材料ウエーハから発生する金属不純物を前記物質内に捕集し、前記金属捕集物体を回収し、分析する方法であり、高温熱処理中に、炉芯管外部から侵入する金属不純物や、炉芯管及び熱処理治具等の器材から放出される金属不純物を、容易に且つ高感度で検出することができる、というものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、後者の方法は、プロセスチューブ内に設けた高純度石英又は高純度炭化水素からなるウエーハボート上に、モニター用ウエーハとウエーハ状に加工した半導体治具用材料の成形体とを併立させて熱処理を行い、モニター用ウエーハの特性を測定する方法であり、ウエーハ状の成形体と直接接触させることにより評価用のモニター用ウエーハを傷付けるということがなく、高温熱処理中に治具材料から放出される金属不純物を容易かつ高感度に検出することができると共に半導体特性への影響を明確化することが可能となる、というものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の半導体治具用材料の評価方法のいずれも、半導体治具用材料のテストピースを金属不純物捕集用ウエーハの直径に合わせたウエーハ状に加工する必要があり、テストピースの形状及び寸法に制約を生じる不具合がある。
又、熱処理時、テストピースと金属不純物捕集用ウエーハが、前者の方法では接触させられるため、金属不純物の転写量が多量である場合、評価不可能となり、又、後者の方法では非接触となるため、テストピースをウエーハボートにセット可能な形状に加工しなければならないものの、半導体治具用材料の材質によっては加工ができず、評価不可能となる不具合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、半導体治具用材料のテストピースが形状及び寸法の制約を受けることがないと共に、金属不純物の転写量の多寡、半導体治具用材料の材質のいかんにかかわらず評価可能な半導体治具用材料の評価方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の半導体治具用材料の評価方法は、縦型ウエーハボートに金属不純物捕集用シリコンウエーハを積載すると共に、この金属不純物捕集用シリコンウエーハの中央部にそれより小さな半導体治具用材料のテストピースを載置し、かつ、このテストピースから適宜上方へ離隔して金属不純物捕集用シリコンウエーハを縦型ウエーハボートに積載し、上記縦型ウエーハボートを縦型熱処理炉の炉芯管内に配置して熱処理した後、テストピースが載置された金属不純物捕集用シリコンウエーハの上面及びテストピースと対向された金属不純物捕集用シリコンウエーハの下面の金属不純物転写量を分析すること特徴とする。
【０００７】
前記テストピースは、方形板状又は円板状であることが好ましい。
【０００８】
【作用】
本発明の半導体治具用材料の評価方法においては、テストピースを金属不純物捕集用シリコンウエーハの形状及び寸法に合わせる必要がなくなり、かつ、金属不純物捕集用シリコンウエーハに対する金属不純物の接触転写と非接触（気相）転写とが同時に行われる
【０００９】
金属不純物捕集用シリコンウエーハとしては、ＦＺ（フローティングゾーン）タイプのシリコンウエーハが好ましい。
金属不純物転写量の分析には、キャリアライフタイムの測定、ＳＰＶ（表面光電圧）法によるウエーハ表面のＦｅ−Ｂ濃度の定量、酸抽出による金属不純物量の定量等が用いられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について具体的な実施例を参照して説明する。
先ず、図１、図２に示すように、溝間距離を４．７６ｍｍとした高純度石英ガラスからなる６インチ用縦型ウエーハボート１の所要位置に、直径１５０ｍｍ、厚さ０．６２５ｍｍのＦＺタイプの金属不純物捕集用シリコンウエーハ２を積載し、この金属不純物捕集用シリコンウエーハ２の中央部に、一辺２０ｍｍ，厚さ２ｍｍの正方形板状の石英ガラスを半導体治具用材料のテストピース３として載置した。
次に、テストピース３から上方へ２．１３５ｍｍ離隔して直径１５０ｍｍ、厚さ０．６２５ｍｍのＦＺタイプの金属不純物捕集用シリコンウエーハ４を縦型ウエーハボート１に積載した後、この縦型ウエーハボート１を縦型熱処理炉の炉芯管（共に図示せず）内に配置し、酸素ガス雰囲気において１２００℃の温度で１時間かけて熱処理した。
【００１１】
次いで、テストピース３と対向された金属不純物捕集用シリコンウエーハ４の下面の気相転写された金属不純物量を分析するため、そのキャリアライフタイムを測定したところ、横軸にシリコンウエーハ中心からの距離、縦軸にライフタイム値をとった図３（金属不純物の転写のないシリコンウエーハ、金属不純物汚染の程度の異なる材料からなる３つのテストピースから転写された３枚のシリコンウエーハを併記）に示すようになった。
図３から分かるように、金属不純物の汚染の程度が最も高い材料Ｃからなるテストピース３から気相転写されたシリコンウエーハ４は、キャリアライフタイムが著しく下がっている。
又、テストピース３が載置された金属不純物捕集用シリコンウエーハ２の上面の接触転写された金属不純物量を分析するため、そのキャリアライフタイムを測定したところ、テストピース３から気相転写されたシリコンウエーハ４と同様の傾向を示した。
【００１２】
なお、上述した実施の形態においては、テストピースを正方形板状とする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、テストピースを円板状としてもよく、同様の作用効果を奏する。
又、テストピースは、金属不純物捕集用シリコンウエーハとして６〜８インチのものを用いる場合、一辺の長さが１０〜３０ｍｍの正方形又は直径が１０〜３０ｍｍの円形で、それぞれ厚さが０．５〜１０ｍｍの正方形状若しくは立方体状又は円板状若しくは短円柱状であり、このテストピースとその上方の金属不純物捕集用シリコンウエーハとの間隔は、０．５〜５ｍｍであることが望ましい。
更に、金属不純物転写量の分析は、キャリアライフタイプの測定による場合に限らず、ＳＰＶ法によるウエーハ表面のＦｅ−Ｂ濃度の定量、酸抽出による金属不純物量の定量、その他の方法によってもよい。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体治具用材料の評価方法によれば、テストピースを金属不純物捕集用シリコンウエーハの形状及び寸法に合わせる必要がなくなり、かつ、金属不純物捕集用シリコンウエーハに対する金属不純物の接触転写と非接触（気相）転写とが同時に行われるので、半導体治具用材料のテストピースが形状及び寸法の制約を受けることがないと共に、金属不純物の転写量の多寡、半導体治具用材料の材質のいかんにかかわらず評価可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体治具用材料の評価方法の実施の形態の一例における一工程を示す概略斜視図である。
【図２】図１における要部の正面図である。
【図３】本発明に係る半導体治具用材料の評価方法の実施の形態の一例における最終工程の結果を示す説明図である。
【符号の説明】
１  縦型ウエーハボート
２  金属不純物捕集用シリコンウエーハ
３  テストピース
４  金属不純物捕集用シリコンウエーハ
【図１】
0003729345.tif 000002
【図２】
0003729345.tif 000003
【図３】
0003729345.tif 000004