(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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を加熱することにより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銅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。
【請求項２】
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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を加熱することにより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銅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。
【請求項３】
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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。
【請求項４】
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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。
【請求項５】
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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。
【請求項６】
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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。
製造方法。
【請求項７】
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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。
【請求項８】
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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。
【請求項９】
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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。
【請求項１０】
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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９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１０記載の半導体ウェーハの製造装置。
【請求項１３】
半導体ウェーハの表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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。
【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２０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９−２６０３２５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Ｃu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、Ｃu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銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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を加熱することにより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銅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銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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を加熱することにより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銅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銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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。
【００１８】
第５発明は、
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅の量を測定する工程と
を含むことを特徴とする。
【００１９】
第６発明は、
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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７発明は、
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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８発明は、半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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９発明は、
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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銅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１０発明は、
半導体ウェーハの表面に析出された銅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表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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段と、加熱後の半導体ウェーハの表面に析出された銅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１１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１２発明は、第９発明または第１０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１３発明は、
半導体ウェーハの表面を負に帯電させて当該半導体ウェーハの内部の銅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、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銅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８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７発明と同様の方法、装置が使用される。
【００３１】
第３発明、第９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の内部の銅の拡散が促進され表面に析出される。
【００３２】
第３発明、第９発明によれば、上述した第１発明、第７発明と同様の効果が得られる。
【００３３】
更に第３発明、第９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。
【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７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の表面に銅を析出させることができる。第４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３発明、第９発明と同様の方法、装置が使用される。
【００３７】
第１１発明、第１２発明、第１３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２０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５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、内部の銅の拡散を促進して表面に析出させる。
【００３９】
第５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。
【００４０】
第６発明では、半導体ウェーハを製造するに際して、第５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（ＳＰＭ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、Ｏ３  /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１０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/ｃｍ２）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Ｃu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１０Ａで測定されるＣu汚染量（ atoms/ｃｍ２）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/ｃｍ２）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/ｃｍ２）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/ｃｍ２）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/ｃｍ２）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
【図１】
0003867014.tif 000002
【図２】
0003867014.tif 000003
【図３】
0003867014.tif 000004