(57)【要約】【課題】様々なゲッタリング能力を有するシリコンウェーハを一様にかつ簡便に高感度で評価することができる。【解決手段】ゲッタリングサイトを有する第１ウェーハ及びゲッタリングサイトを有しない第２ウェーハの表面を所定濃度の金属不純物含有溶液によりそれぞれ強制汚染させる。第１及び第２ウェーハをそれぞれ高温熱処理して金属不純物をウェーハ内に拡散させる。第１及び第２ウェーハの表層をフッ化水素酸及び硝酸をそれぞれ含む混合溶液によりそれぞれウェーハ表面から少なくとも深さ５μｍのエッチング回収を行い、第１ウェーハから回収した第１回収液と第２ウェーハから回収した第２回収液とをそれぞれ得る。回収した第１及び第２回収液中に含まれる金属不純物濃度をそれぞれ分析する。分析結果から第１ウェーハにおけるゲッタリング効率を評価する。【選択図】図１
2005303094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲッタリングサイトを有する第１シリコンウェーハ(10)及びゲッタリングサイトを有しない第２シリコンウェーハ(11)の表面を所定濃度のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ又はＭｏを含む金属不純物含有溶液によりそれぞれ強制汚染させる工程と、
前記第１及び第２シリコンウェーハ(10,11)をそれぞれ高温熱処理して前記強制汚染させた金属不純物をウェーハ内に拡散させる工程と、
前記第１及び第２シリコンウェーハ(10,11)の表層をフッ化水素酸及び硝酸をそれぞれ含む混合溶液によりそれぞれウェーハ表面から少なくとも深さ５μｍのエッチング回収を行い、前記第１シリコンウェーハ(10)から回収した第１回収液と前記第２シリコンウェーハ(11)から回収した第２回収液とをそれぞれ得る工程と、
前記回収した第１及び第２回収液中に含まれる金属不純物濃度をそれぞれ分析する工程と、
前記分析結果から第１シリコンウェーハ(10)におけるゲッタリング効率を評価する工程と
を含むことを特徴とするシリコンウェーハのゲッタリング効率を評価する方法。
【請求項２】
ゲッタリング効率が次の式（１）で求められる請求項１記載の評価方法。
ＧE＝（１−ＣG1／ＣR1）×１００                           ……（１）
但し、ＧEはゲッタリング効率であり、ＣG1はウェーハ表面から深さ５μｍに至る第１シリコンウェーハに含まれる金属不純物の濃度であり、ＣR1はウェーハ表面から深さ５μｍに至る第２シリコンウェーハに含まれる金属不純物の濃度である。
【請求項３】
金属不純物分析が原子吸光分光光度計又は誘導結合プラズマ質量分析装置により行う請求項１記載の評価方法。
【請求項４】
ゲッタリングサイトを有する第１シリコンウェーハ(10)及びゲッタリングサイトを有しない第２シリコンウェーハ(11)の表面を所定濃度のＣｕ不純物含有溶液によりそれぞれ強制汚染させる工程と、
前記第１及び第２シリコンウェーハ(10,11)をそれぞれ高温熱処理して前記強制汚染させたＣｕ不純物をウェーハ内に拡散させる工程と、
前記第１及び第２シリコンウェーハ(10,11)の表面をフッ化水素酸及び過酸化水素をそれぞれ含む混合溶液によりそれぞれ酸化膜除去を行う工程と、
前記酸化膜除去を終えた第１及び第２シリコンウェーハ(10,11)を室温で１０日間以上放置する工程と、
前記放置した第１及び第２シリコンウェーハ(10,11)の表面をフッ化水素酸及び過酸化水素をそれぞれ含む混合溶液によりそれぞれ回収を行い、前記第１シリコンウェーハ(10)から回収した第１回収液と前記第２シリコンウェーハ(11)から回収した第２回収液とをそれぞれ得る工程と、
前記回収した第１及び第２回収液中に含まれるＣｕ不純物濃度をそれぞれ分析する工程と、
前記分析結果から第１シリコンウェーハ(10)におけるゲッタリング効率を評価する工程と
を含むことを特徴とするシリコンウェーハのゲッタリング効率を評価する方法。
【請求項５】
ゲッタリング効率が次の式（２）で求められる請求項４記載の評価方法。
ＧE＝（１−ＣG2／ＣR2）×１００                           ……（２）
但し、ＧEはゲッタリング効率であり、ＣG2はウェーハ表面の第１シリコンウェーハに含まれるＣｕ不純物の濃度であり、ＣR2はウェーハ表面の第２シリコンウェーハに含まれるＣｕ不純物の濃度である。
【請求項６】
Ｃｕ不純物分析が原子吸光分光光度計又は誘導結合プラズマ質量分析装置により行う請求項４記載の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲッタリングサイトを有するシリコンウェーハのゲッタリング効率を評価する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体デバイス素子の製造には、その基板としてチョクラルスキー法（以下、ＣＺ法という。）によって育成されたシリコン単結晶インゴットから所定の板厚で切出されたシリコンウェーハが用いられている。近年の半導体デバイス素子においては、デバイスの集積度の増大が著しく、これに伴い、より一層の高品質なシリコンウェーハが要求されている。このためデバイス製造プロセスにおいて製造工程のクリーン化が進められたり、デバイスの電気的な活性領域であるシリコンウェーハの表面近傍の完全性を高める努力、即ちウェーハ表面近傍を無欠陥にする努力が図られている。このシリコンウェーハの表面近傍を無欠陥にするには、シリコンウェーハの表面近傍の酸素析出物（Bulk Micro Defect、以下、ＢＭＤという。）の密度を極力低減させることが重要となる。このＢＭＤは熱処理によってシリコンウェーハ中に顕在化する。このＢＭＤがウェーハ表面近傍に存在すると、デバイスの信頼性や歩留まりに悪影響を及ぼす。
【０００３】
また、デバイス製造工程では、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属不純物が混入する製造工程がいくつかある。これらの金属不純物がウェーハ表面近傍に存在するとデバイス特性が劣化したり、製品の歩留まりを低下させたりする原因となるため、金属不純物が電気的な活性領域であるウェーハ表面に取り込まれないように防止する必要がある。
そのため、ＢＭＤ密度を制御し、かつ、金属不純物汚染をデバイス形成領域から取り除く技術（ゲッタリング技術）の重要性が高められている。通常、このゲッタリング技術としては内部ゲッタリング（Intrinsic Gettering、以下、ＩＧという。）法や、外部ゲッタリング（Extrinsic Gettering、以下、ＥＧという。）法などに分類される。
【０００４】
ＩＧ法は高温熱処理によりウェーハ表面近傍の酸素濃度を低下させてウェーハ表面近傍にＢＭＤのない層（Denuded Zone、以下、ＤＺ層という。）を作るとともに、このＤＺ層より深い位置に高密度のＢＭＤを生成し、このＢＭＤ欠陥を金属不純物の捕獲源とする方法である。また、ＩＧ法の１方法としてボロンゲッタリングがある。このボロンゲッタリング方法は高濃度でボロンドープしたシリコン基板に低濃度のボロンを含むエピタキシャル層を形成して、エピタキシャル層と基板とのボロン濃度の濃度差を利用することにより、基板内を金属不純物の捕獲源とするものである。ＥＧ法には、人工的にＳｉＯ2の砥粒をジェットノズルから空気圧によりウェーハ裏面に噴射させ、ウェーハ裏面側に機械的損傷を付けてやり、この機械的損傷から発生した結晶欠陥を金属不純物の捕獲源とする方法（Back Side Damage、以下、ＢＳＤ法という。）や、シリコンウェーハの裏面側に０．５〜１．５μｍ程度のポリシリコン層を成長させ、このポリシリコン層を金属不純物の捕獲源とする方法（PolySilicon Back Side、以下、ＰＢＳ法という。）などがある。
【０００５】
このようなＩＧやＥＧにおけるゲッタリング効率の評価をする方法として、ゲッターシンクを有するシリコンウェーハに検出媒体物質を付着させ、このウェーハに加熱処理を施して検出媒体物質をゲッターシンク内に吸収させた後、このゲッターシンク内における検出媒体物質の深さ方向の濃度分布を測定するシリコンウェーハのゲッター能力評価方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に示される方法では、シリコンウェーハに形成されたゲッターシンクの作用及び能力を、より詳細に直接調べることができる。
また、シリコンウェーハの表面にＥＧを有するｐ型シリコンウェーハのＥＧ能力の評価において、検出媒体としてＮｉを用い、Ｎｉをシリコンウェーハ表面に付着させる付着処理を施し、所定の温度に加熱して冷却する拡散熱処理を施し、続いて拡散熱処理の冷却過程でシリコンウェーハ表面に析出したＮｉ析出量を求め、このＮｉ付着量をＮｉ析出量で除した値によってシリコンウェーハのゲッタリング能力を評価する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２に示される方法では、シリコンウェーハに付加されるＥＧ能力のみを評価することができる。
更に、半導体ウェーハが有するＩＧの能力を評価する方法であって、少なくとも２種類以上の半導体ウェーハに対し、Ｎｉによる汚染処理、熱処理、選択エッチング処理を同一条件で順次行って半導体ウェーハの表面に浅いエッチピットを形成し、ウェーハ表面に形成された浅いエッチピットの密度を測定した後、それぞれの半導体ウェーハのエッチピット密度を比較することによってＩＧ能力を評価する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。この特許文献３に示される方法では、半導体ウェーハが実際に有するＩＧ能力を直接的に測定でき、複数の半導体ウェーハ間の微小なＩＧ能力差を正確に評価することができる。
【特許文献１】特開昭６３−４３３３１号公報（特許請求の範囲(1)）
【特許文献２】特開平５−２９１２６６号公報（請求項１、段落［００１７］）
【特許文献３】特開２００４−３１８４５号公報（請求項１、段落［００４３］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に示される方法では、深さ方向の濃度分布測定に二次イオン質量分析（以下、ＳＩＭＳという。）法を用いているが、このＳＩＭＳ法では、金属不純物の検出下限が１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ3前後と高感度検出ができない。またＳＩＭＳ法ではウェーハ上における分析範囲が数百μｍ2〜数ｍｍ2と狭い範囲しか分析できないため、ウェーハ表層における金属不純物の有無の判断がつきにくいという問題があり、金属ゲッタリング評価には不適当である。
また、上記特許文献２に示される方法では、Ｎｉ付着量が１０12ａｔｏｍｓ／ｃｍ2以下の濃度ではゲッタリング評価できないことから高感度検出ができない。またＮｉはウェーハ表面及び表層にシリサイドを形成することは良く知られているが、シリサイドを形成しないＮｉ以外の他元素のゲッタリング評価はできない。更にＮｉは表面及び表層にシリサイドを形成するが、表面の酸化膜中に含まれるＮｉしか評価していないことからウェーハ表層に存在するＮｉシリサイドは評価出来ていないので評価データの信頼性に問題が発生してくる。これらの問題より金属ゲッタリング評価には不適当である。
【０００７】
また、上記特許文献３に示される方法では、エッチピット密度でＩＧ能力評価を行っているが、エッチピット密度での定量評価はできない。またＮｉは表面及び表層にシリサイドを形成しエッチピットを作製するが、エッチピットを形成しないＮｉ以外の他元素のゲッタリング評価はできないことや、しかもＮｉを高濃度汚染させないとエッチピットを形成しない等の問題がありゲッタリング効率評価には不適当である。
更に、上記特許文献２及び３に示される方法では、ＩＧやＥＧ等ゲッタリングの種類が特定されたウェーハにのみ対応した方法であるため、様々なゲッタリング能力を有するシリコンウェーハを一様に評価することができなかった。
【０００８】
本発明の目的は、様々なゲッタリング能力を有するシリコンウェーハを一様にかつ簡便に高感度で評価することができる、シリコンウェーハのゲッタリング効率を評価する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、ゲッタリングサイトを有する第１シリコンウェーハ１０及びゲッタリングサイトを有しない第２シリコンウェーハ１１の表面を所定濃度のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ又はＭｏを含む金属不純物含有溶液によりそれぞれ強制汚染させる工程と、第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１をそれぞれ高温熱処理して強制汚染させた金属不純物をウェーハ内に拡散させる工程と、第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１の表層をフッ化水素酸（以下、ＨＦという。）及び硝酸（以下、ＨＮＯ3という。）をそれぞれ含む混合溶液によりそれぞれウェーハ表面から少なくとも深さ５μｍのエッチング回収を行い、第１シリコンウェーハ１０から回収した第１回収液と第２シリコンウェーハ１１から回収した第２回収液とをそれぞれ得る工程と、回収した第１及び第２回収液中に含まれる金属不純物濃度をそれぞれ分析する工程と、分析結果から第１シリコンウェーハ１０におけるゲッタリング効率を評価する工程とを含むことを特徴とするシリコンウェーハのゲッタリング効率を評価する方法である。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、ゲッタリング効率が次の式（１）で求められる評価方法である。
ＧE＝（１−ＣG1／ＣR1）×１００                           ……（１）
但し、ＧEはゲッタリング効率であり、ＣG1はウェーハ表面から深さ５μｍに至る第１シリコンウェーハに含まれる金属不純物の濃度であり、ＣR1はウェーハ表面から深さ５μｍに至る第２シリコンウェーハに含まれる金属不純物の濃度である。
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明であって、金属不純物分析が原子吸光分光光度計（以下、ＡＡＳという。）又は誘導結合プラズマ質量分析装置（以下、ＩＣＰ−ＭＳという。）により行う評価方法である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、図２に示すように、ゲッタリングサイトを有する第１シリコンウェーハ１０及びゲッタリングサイトを有しない第２シリコンウェーハ１１の表面を所定濃度のＣｕ不純物含有溶液によりそれぞれ強制汚染させる工程と、第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１をそれぞれ高温熱処理して強制汚染させたＣｕ不純物をウェーハ内に拡散させる工程と、第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１の表面をＨＦ及び過酸化水素（以下、Ｈ2Ｏ2という。）をそれぞれ含む混合溶液によりそれぞれ酸化膜除去を行う工程と、酸化膜除去を終えた第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１を室温で１０日間以上放置する工程と、放置した第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１の表面をＨＦ及びＨ2Ｏ2をそれぞれ含む混合溶液によりそれぞれ回収を行い、第１シリコンウェーハ１０から回収した第１回収液と第２シリコンウェーハ１１から回収した第２回収液とをそれぞれ得る工程と、回収した第１及び第２回収液中に含まれるＣｕ不純物濃度をそれぞれ分析する工程と、分析結果から第１シリコンウェーハ１０におけるゲッタリング効率を評価する工程とを含むことを特徴とするシリコンウェーハのゲッタリング効率を評価する方法である。
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明であって、ゲッタリング効率が次の式（２）で求められる評価方法である。
ＧE＝（１−ＣG2／ＣR2）×１００                           ……（２）
但し、ＧEはゲッタリング効率であり、ＣG2はウェーハ表面の第１シリコンウェーハに含まれるＣｕ不純物の濃度であり、ＣR2はウェーハ表面の第２シリコンウェーハに含まれるＣｕ不純物の濃度である。
請求項６に係る発明は、請求項４に係る発明であって、Ｃｕ不純物分析がＡＡＳ又はＩＣＰ−ＭＳにより行う評価方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のシリコンウェーハのゲッタリング効率を評価する方法は、ＩＧウェーハやＥＧウェーハ等、様々なゲッタリング能力を有するシリコンウェーハを一様にかつ簡便に高感度で評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明を実施するための第１の最良の形態を図面に基づいて説明する。
先ず、ゲッタリングサイトを有する第１シリコンウェーハ１０及びゲッタリングサイトを有しない第２シリコンウェーハ１１をそれぞれ用意する。ゲッタリングサイトを有するシリコンウェーハとしては、内部にＢＭＤが形成されたＩＧウェーハ、高濃度でボロンドープしたシリコン基板に低濃度のボロンを含むエピタキシャル層を形成したボロンゲッタリングウェーハ（ＩＧウェーハの１種類）、ＰＢＳウェーハ、サンドブラスティング、レーザ照射又はイオン注入により形成されたＥＧ層を有するＢＳＤウェーハ等のＥＧウェーハが挙げられる。この実施の形態では、第１シリコンウェーハ１０として内部にＢＭＤを形成させたＩＧウェーハを使用する。本発明の評価方法を行う前処理として第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１をＳＣ−１溶液及びＳＣ−２溶液によりそれぞれ洗浄を施して第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１表裏面の清浄度を高める。
次いで、図１に示すように、第１シリコンウェーハ１０及び第２シリコンウェーハ１１の表面を所定濃度のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ又はＭｏを含む金属不純物含有溶液によりそれぞれ強制汚染させる。金属不純物含有溶液に含まれる金属不純物濃度は１０10〜１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ2程度が好ましい。この金属不純物含有溶液をスピンコーティング等の手法により、第１及び第２ウェーハ１０，１１表面に強制汚染させる。金属不純物含有溶液は、市販されている原子吸光分析用の標準液をそのまま又は所定濃度に希釈して使用することが好ましい。続いて第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１をそれぞれ高温熱処理して強制汚染させた金属不純物をウェーハ内に拡散させる。高温熱処理条件は窒素雰囲気中、８００〜１１００℃で１〜５時間行うことが好ましい。この高温熱処理を施すことによりウェーハ表面に強制汚染させた金属不純物はウェーハ全体に均一に拡散する。また、ＰＢＳウェーハでＦｅ、Ｃｒ、Ｍｏ又はＴｉ含有溶液をスピンコーティング等の手法により、第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１表面に強制汚染させる場合のみゲッタリング効率が熱処理時の冷却速度の違いで変化するため冷却速度のコントロールが必要である。その原因として、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ又はＴｉはＮｉ及びＣｕと違いバルク中への冷却時の拡散速度が遅いことと、ＰＢＳウェーハはエピウェーハやＩＧウェーハと違い金属不純物の捕獲源が汚染部分より遠いことが考えられる。
【００１３】
次に、第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１の表層をＨＦ及びＨＮＯ3をそれぞれ含む混合溶液によりそれぞれウェーハ表面から少なくとも深さ５μｍのエッチング回収を行い、第１シリコンウェーハ１０から回収した第１回収液と第２シリコンウェーハ１１から回収した第２回収液とをそれぞれ得る。回収方法には、ＤＳＥ法(one Drop Sandwich Etching Method)を用いることが好ましい。図３に示すように、ＤＳＥ法は混合溶液２１を清浄なポリテトラフルオロエチレン（商品名：テフロン、以下、ＰＴＦＥという。）製等の耐食性のプレート２２上に滴下し、この滴下した混合溶液２１を挟むようにウェーハ１０表面を下にしてプレート２２に載せてウェーハ１０表面をエッチングする。即ち、混合溶液２１をプレート２２とウェーハ１０表面との間に挟むサンドイッチ状にして５分間程度保持し、その反応を促進させる。反応終了と考えられる５分後にウェーハ１０をプレート２２より除去し、プレート２２に残った混合溶液２１を回収液２３として回収する方法である。このエッチング回収では、ＤＳＥ法を複数回行ってエッチング回収液を回収してもよい。具体的には、ＤＳＥ法１回に付きウェーハ表層を１μｍエッチングし、この工程を５回繰り返してウェーハ表層５μｍのエッチング液を回収する。
【００１４】
次に、図１に戻って、回収した第１及び第２回収液中に含まれる金属不純物濃度をそれぞれ分析する。金属不純物分析はＡＡＳ又はＩＣＰ−ＭＳにより行うことが好適である。続いて、得られた分析結果から第１シリコンウェーハ１０におけるゲッタリング効率を評価する。ゲッタリング効率は次の式（１）で求められる。
ＧE＝（１−ＣG1／ＣR1）×１００                           ……（１）
但し、ＧEはゲッタリング効率であり、ＣG1はウェーハ表面から深さ５μｍに至る第１シリコンウェーハに含まれる金属不純物の濃度であり、ＣR1はウェーハ表面から深さ５μｍに至る第２シリコンウェーハに含まれる金属不純物の濃度である。上記式（１）に第１及び第２回収液中に含まれる金属不純物濃度を代入することにより、ゲッタリング効率ＧEを求めることができる。このように本発明の評価方法を行うことにより、様々なゲッタリング能力を有するシリコンウェーハを一様にかつ簡便に高感度で評価することができる。なお、本実施の形態では第１シリコンウェーハとしてＩＧウェーハを用いたが、ＥＧウェーハを用いても同様の評価を行うことができる。
【００１５】
次に本発明を実施するための第２の最良の形態を図面に基づいて説明する。
先ず、ゲッタリングサイトを有する第１シリコンウェーハ１０及びゲッタリングサイトを有しない第２シリコンウェーハ１１をそれぞれ用意する。ゲッタリングサイトを有するシリコンウェーハとしては、上記第１の実施の形態における第１シリコンウェーハと同様である。この実施の形態では、第１シリコンウェーハ１０として内部にＢＭＤを形成させたＩＧウェーハを使用する。また、上記第１の実施の形態と同様にしてＳＣ−１溶液及びＳＣ−２溶液により前処理を施す。
次いで、図２に示すように、第１シリコンウェーハ１０及び第２シリコンウェーハ１１の表面を所定濃度のＣｕ不純物含有溶液によりそれぞれ強制汚染させる。続いて第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１をそれぞれ高温熱処理して強制汚染させたＣｕ不純物をウェーハ内に拡散させる。高温熱処理条件は窒素雰囲気中、８００〜１１００℃で１〜５時間行うことが好ましい。この高温熱処理を施すことによりウェーハ表面に強制汚染させたＣｕ不純物はウェーハ全体に均一に拡散する。
【００１６】
次に、第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１の表面をＨＦ及びＨ2Ｏ2をそれぞれ含む混合溶液によりそれぞれ酸化膜除去を行う。この酸化膜除去により第１及び第２シリコンウェーハ表面に形成されていた酸化膜を除去する。酸化膜除去を終えた第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１を室温で１０日間以上放置する。この放置によりウェーハ内に拡散していたＣｕが表面に向かって外方拡散（out diffusion）する。放置時間を上記範囲に規定したのは、１０日未満であると十分な外方拡散が起こらないためである。好ましくは１０〜１５日間である。
次に、放置した第１及び第２シリコンウェーハ１０，１１の表面をＨＦ及びＨ2Ｏ2をそれぞれ含む混合溶液によりそれぞれ回収を行い、第１シリコンウェーハ１０から回収した第１回収液と第２シリコンウェーハ１１から回収した第２回収液とをそれぞれ得る。
【００１７】
次に、回収した第１及び第２回収液中に含まれるＣｕ不純物濃度をそれぞれ分析する。Ｃｕ不純物分析はＡＡＳ又はＩＣＰ−ＭＳにより行うことが好適である。続いて分析結果から第１シリコンウェーハ１０におけるゲッタリング効率を評価する。ゲッタリング効率は次の式（２）で求められる。
ＧE＝（１−ＣG2／ＣR2）×１００                           ……（２）
但し、ＧEはゲッタリング効率であり、ＣG2はウェーハ表面の第１シリコンウェーハに含まれるＣｕ不純物の濃度であり、ＣR2はウェーハ表面の第２シリコンウェーハに含まれるＣｕ不純物の濃度である。
上記式（２）に第１及び第２回収液中に含まれる金属不純物濃度を代入することにより、ゲッタリング効率ＧEを求めることができる。
【実施例】
【００１８】
次に本発明の実施例を詳しく説明する。
＜実施例１＞
先ず、第１シリコンウェーハとして内部にＢＭＤが形成されたＩＧウェーハを、第２シリコンウェーハとしてゲッタリングサイトを有しないシリコンウェーハをそれぞれ用意した。次いで、濃度が１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ2レベルのＦｅを各ウェーハ表面にスピンコーティングして強制汚染させた。次に、各ウェーハを窒素雰囲気中１０００℃で２時間保持する高温熱処理を施して強制汚染させたＦｅをウェーハ全体に均一に拡散させた。次に、ＨＦ及びＨＮＯ3をそれぞれ含む混合溶液を用いてウェーハ表面から深さ５μｍのエッチング回収をＤＳＥ法により行い、回収した第１及び第２回収液をＡＡＳによりＦｅ濃度を測定した。またバルク中はＢＤ法（Bulk Decomposition method）を用いてＡＡＳによりＦｅ濃度を測定した。得られた第１シリコンウェーハにおけるＦｅ濃度を図４に、第２シリコンウェーハにおけるＦｅ濃度を図５にそれぞれ示す。
図４及び図５より明らかなように、ゲッタリングサイトを有さない第２シリコンウェーハでは、Ｆｅが表層及びバルク中に１０14ａｔｏｍｓ／ｃｍ3レベル存在していた。一方、ゲッタリングサイトを有する第１シリコンウェーハでは、バルク中にはＦｅが１０14ａｔｏｍｓ／ｃｍ3レベル存在していたが、ＤＺ層（Denuded Zone）となる表層は１０13ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下であった。続いて得られた金属不純物濃度を上記式（１）に代入することによりゲッタリング効率ＧEを求めた。第１シリコンウェーハのゲッタリング効率ＧEは１００％と算出された。
【００１９】
＜実施例２＞
第１シリコンウェーハとしてシリコンウェーハ裏面に多結晶シリコンを積層したＰＢＳウェーハを用い、高温熱処理後の冷却速度を５℃／分と１℃／分の２種類で行った以外は実施例１と同様にしてゲッタリング効率の評価を行った。第１シリコンウェーハのゲッタリング効率ＧEは冷却速度が５℃／分の場合では約６０％と算出され、冷却速度が１℃／分の場合では９５％以上と算出された。
＜実施例３＞
第１シリコンウェーハとしてシリコンウェーハ裏面にサンドブラスト処理を施したＢＳＤウェーハを用い、金属不純物としてＮｉを用いた以外は実施例１と同様にしてゲッタリング効率の評価を行った。第１シリコンウェーハのゲッタリング効率ＧEは９０％以上と算出された。
＜実施例４＞
第１シリコンウェーハとしてボロンを５×１０18ａｔｏｍｓ／ｃｍ3ドープしたシリコンウェーハ表面にシリコン単結晶をエピタキシャル成長させたシリコンウェーハを用い、金属不純物としてＣｒを用いた以外は実施例１と同様にしてゲッタリング効率の評価を行った。第１シリコンウェーハのゲッタリング効率ＧEは９５％以上と算出された。
【００２０】
＜実施例５＞
先ず、第１シリコンウェーハとして内部にＢＭＤが形成されたＩＧウェーハを、第２シリコンウェーハとしてゲッタリングサイトを有しないシリコンウェーハをそれぞれ用意した。次いで、濃度が１０12ａｔｏｍｓ／ｃｍ2レベルのＣｕを各ウェーハ表面にスピンコーティングして強制汚染させた。次に、各ウェーハを窒素雰囲気中９００℃で２時間保持する高温熱処理を施して強制汚染させたＣｕをウェーハ全体に均一に拡散させた。次に、ウェーハ表面をＨＦ及びＨ2Ｏ2をそれぞれ含む混合溶液により酸化膜除去した。酸化膜除去を終えた第１及び第２シリコンウェーハを室温で１０日間放置した。放置した第２シリコンウェーハ表面のＣｕ外方拡散を測定した。放置時間とＣｕ外方拡散量の関係を示す図を図６に示す。
図６より明らかなように、表面に外方拡散してくるＣｕ量は日ごとに増加していき１０日間で約１００％拡散していることが判った。次に、第１シリコンウェーハ及び第２シリコンウェーハの表面をＨＦ及びＨ2Ｏ2をそれぞれ含む混合溶液を用いて回収を行い、回収した第１及び第２回収液をＡＡＳによりＣｕ濃度を測定した。続いて得られた金属不純物濃度を上記式（２）に代入することによりゲッタリング効率ＧEを求めた。第１シリコンウェーハのゲッタリング効率ＧEはほぼ１００％と算出された。
【００２１】
＜実施例６＞
第１シリコンウェーハとしてシリコンウェーハ裏面に多結晶シリコンを積層したＰＢＳウェーハを用いた以外は実施例５と同様にしてゲッタリング効率の評価を行った。なお、得られた金属不純物濃度を上記式（２）に代入することによりゲッタリング効率ＧEを求めた。第１シリコンウェーハのゲッタリング効率ＧEはほぼ１００％と算出された。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の評価方法を示す図。
【図２】本発明の第２の評価方法を示す図。
【図３】ＤＳＥ法を用いたシリコンウェーハ表面のエッチングを示す工程図。
【図４】実施例１における第１シリコンウェーハの金属不純物濃度を示す図。
【図５】実施例１における第２シリコンウェーハの金属不純物濃度を示す図。
【図６】実施例５における放置時間とＣｕ外方拡散量の関係を示す図。
【符号の説明】
【００２３】
１０  第１シリコンウェーハ
１１  第２シリコンウェーハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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