[發明專利]摻硼p型硅晶片的蝕刻方法、金屬污染評價方法及制造方法

有效

• 申請號: 201880091625.X
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN111868888B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 加藤宏和;山下崇史
• 申請（專利權）人: 勝高股份有限公司
• 主分類號: H01L21/302
• 分類號: H01L21/302;G01N33/00;H01L21/66
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 童春媛;楊戩

一種摻硼p型硅晶片的蝕刻方法，包括：通過將含臭氧的氣體及氫氟酸霧引入腔室內進行混合，來調制蝕刻氣體；以及通過使電阻率為0.016Ωcm以下的摻硼p型硅晶片的表面與上述蝕刻氣體接觸，來將上述摻硼p型硅晶片的表層區域氣相分解；且還包括：以3000sccm以上的流量將上述含臭氧的氣體引入上述腔室內；以及通過霧化氟化氫濃度為41質量％以上的氫氟酸來調制上述氫氟酸霧。

關聯申請的相互參照

本申請主張于2018年3月22日申請的日本特愿2018-054306號的優先權，其全部記載通過引用特別公開于此。

技術領域

本發明涉及摻硼p型硅晶片的蝕刻方法、金屬污染評價方法及制造方法。

背景技術

關于半導體器件，已知半導體襯底表面的金屬雜質污染會影響器件特性，例如泄漏不良、氧化膜耐壓不良、壽命縮短等。此外，據報告，不僅半導體襯底表面的金屬雜質污染，而且形成淺溝槽或源極、漏極等器件結構的半導體襯底的表層區域內的金屬雜質污染也會影響器件特性。

作為廣泛用作半導體襯底的硅晶片的表面及表層區域內的金屬污染評價方法，可舉出如下方法：分解硅晶片表層區域，使回收液在分解后的硅晶片表面上掃掠以將分解殘渣回收到回收液中，并分析該回收液中的金屬成分。作為用于該分析的分解硅晶片表層區域的方法，已知使蝕刻氣體與硅晶片的表面接觸，氣相分解表層區域而蝕刻的方法（氣相蝕刻）（例如參照文獻1、2（它們的全部記載作為特別公開被引用于此））。

文獻1：WO2014/129246

文獻2：日本特開2015-52476號公報。

發明內容

硅晶片的導電型由摻雜劑決定，例如，通過將硼（B）作為摻雜劑，可以得到p型硅晶片。另外，摻硼p型硅晶片的電阻率由硼濃度控制。

近年來，有各種電阻率的摻硼p型硅晶片的需要，并且對低電阻摻硼硅晶片的需求也在增加。然而，本發明人研究的結果表明，關于摻硼p型硅晶片，當電阻率低時，即便在氣相蝕刻后使回收液在晶片表面上掃掠，然后將回收液回收，也有回收液的回收率降低的傾向。如果從晶片表面的回收液的回收率降低，則結果上氣相分解后從晶片表面的金屬成分的回收率會降低。在氣相蝕刻后的晶片表面，殘留著存在于分解后的表層區域（表層區域的表面及內部）的金屬成分。因而，如果回收這些金屬成分進行分析，就能對評價對象晶片的表層區域的金屬污染的有無或程度進行評價。然而，若從氣相蝕刻后的晶片表面的金屬成分的回收率低，則即便對回收液中的金屬成分進行分析，該分析結果也有可能不會與評價對象晶片的表面及表層區域內的金屬污染的有無或程度充分對應，并且評價的可靠性會降低。

本發明的一種實施方式提供一種低電阻摻硼p型硅晶片的氣相蝕刻方法，其能夠將在蝕刻后的晶片表面上掃掠過的回收液以高回收率回收。

本發明的一種實施方式涉及一種摻硼p型硅晶片的蝕刻方法，包括：

通過將含臭氧的氣體及氫氟酸霧引入腔室內進行混合，來調制蝕刻氣體；以及

通過使電阻率為0.016Ωcm以下的摻硼p型硅晶片的表面與上述蝕刻氣體接觸，來將上述摻硼p型硅晶片的表層區域氣相分解；

且還包括：

以3000sccm以上的流量將上述含臭氧的氣體引入上述腔室內；以及

通過霧化氟化氫濃度為41質量％以上的氫氟酸來調制上述氫氟酸霧。

在一種實施方式中，上述含臭氧的氣體的臭氧濃度可以在0.5～3.5質量％的范圍。

在一種實施方式中，上述蝕刻方法可包括：通過以700sccm以上1300sccm以下的流量的載氣霧化上述氫氟酸，來調制上述氫氟酸霧。