JPH10308373A - シリコンウエ−ハおよびその洗浄方法 - Google Patents

シリコンウエ−ハおよびその洗浄方法

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JPH10308373A JP7315938A JP31593895A JPH10308373A JP H10308373 A JPH10308373 A JP H10308373A JP 7315938 A JP7315938 A JP 7315938A JP 31593895 A JP31593895 A JP 31593895A JP H10308373 A JPH10308373 A JP H10308373A
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oxide film
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natural oxide
boron
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悦郎 森田
Yukio Kawai
幸夫 川合
Mitsuhiro Endo
光弘 遠藤
Shunichiro Ishigami
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面のボロン濃度を低減した自然酸化膜付き
のシリコンウェーハを提供する。デバイス工程での悪影
響を排除する。ボロン濃度を低減した自然酸化膜付きの
シリコンウェーハを作製する。 【解決手段】 シリコンウェーハを希フッ酸溶液で洗浄
した後、オゾンを3〜10ppm含む純水中に浸漬させ
る。好ましくは8ppmのオゾン水(超純水を電気分解
したO2を原料とする)中に15秒間浸漬させる。この
結果、表面に5〜7Åの厚さの自然酸化膜を形成し、自
然酸化膜中のボロン濃度を1010個/cm2以下に管理
したシリコンウェーハを得る。ボロン濃度の低減によ
り、デバイス工程での悪影響が大幅に減少する。同時に
ウェーハ表面の金属汚染をも低減できる。Al,Fe,
Cu等の濃度を109個/cm2未満に低減できる。ま
た、張り合わせを良好に行える。VDMOSでのon抵
抗を下げることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はシリコンウェーハ
およびその洗浄方法、詳しくはオゾン水を用いたシリコ
ンウェーハの洗浄技術の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、洗浄後のシリコンウェーハは、そ
の表面に自然酸化膜が形成され、デバイス工程に供給さ
れていた。これは、活性なシリコン面を自然酸化膜で被
覆することで、ごみ等の吸着を防ぐためである。
【0003】このようなシリコンウェーハを得るための
洗浄方法は、例えばHF溶液での浸漬洗浄の後、SC2
(HCl/H22)洗浄によりその表面に自然酸化膜を
成長させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のシリコンウェーハにあっては、その自然酸化
膜中にボロンが高濃度に含まれているという課題があっ
た。例えば1012個/cm2以上であった。よって、こ
のボロンBがデバイス工程で悪影響を及ぼすことがあっ
た。
【0005】
【発明の目的】そこで、この発明は、表面のボロン濃度
を低減した自然酸化膜付きのシリコンウェーハを提供す
ることにより、デバイス工程での悪影響を排除したシリ
コンウェーハを提供することを、その目的としている。
また、この発明は、ボロン濃度を低減した自然酸化膜付
きのシリコンウェーハを作製するための洗浄方法を提供
することを、その目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、表面に5〜7Åの厚さの自然酸化膜を形成したシリ
コンウェーハであって、この自然酸化膜中のボロン濃度
を1010個/cm2以下に管理したシリコンウェーハで
ある。
【0007】請求項2に記載の発明は、シリコンウェー
ハを希フッ酸溶液で洗浄した後、このシリコンウェーハ
をオゾンを少なくとも3〜10ppm含む純水中に浸漬
させたシリコンウェーハの洗浄方法である。10ppm
を越えると浸漬時間が長くなり、3ppm未満では浸漬
時間のコントロールが困難である。好ましくはHF洗浄
後のシリコンウェーハを8ppmのオゾン水(超純水を
電気分解したO2を原料とする)中に15秒間浸漬させ
る。
【0008】
【作用】請求項1に記載の発明では、ボロン濃度を低減
したため、デバイス工程での悪影響が大幅に減少するこ
ととなる。例えばドーパント濃度の管理が容易となり所
望特性のデバイスの形成が容易となる。
【0009】請求項2に記載の発明では、自然酸化膜厚
を5〜7Å(0.5〜0.7nm)とし、かつ、ボロン
濃度を1010個/cm2以下に低減することができる。
同時にシリコンウェーハ表面の金属汚染をも低減するこ
とができる。例えばAl,Fe,Cu等の濃度を109
個/cm2未満に低減することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例を図面
を参照して説明する。図1〜図5はこの発明の一実施例
に係るシリコンウェーハの洗浄方法を説明するための図
である。図1は自然酸化膜厚とオゾン水への浸漬時間と
の関係を示している。図3は自然酸化膜厚とオゾン水へ
の浸漬時間との関係を示している。図4はボロン濃度と
オゾン水への浸漬時間との関係を示している。
【0011】図1に示すオゾン水洗浄装置は、洗浄水槽
11にオゾン水発生器12を連結したものである。HF
洗浄後のシリコンウェーハ13はラック14に保持され
てこの洗浄水槽11中に浸漬される。
【0012】図2にはオゾン水の濃度とオゾン水中への
シリコンウェーハの浸漬時間との関係を示している。こ
の浸漬時間はシリコンウェーハ表面の自然酸化膜が5〜
7Å(0.5〜0.7nm)に成長するに要する時間で
ある。自然酸化膜厚の測定は公知のXPS法による。ま
た、浸漬されるシリコンウェーハには前処理として希H
F酸溶液での洗浄処理が施されている。その条件は、H
F:H2O=1:100である。このグラフから解るよ
うに、3〜10ppmの範囲が自然酸化膜厚およびボロ
ン濃度が好適なものとなる。ボロン濃度の測定は公知の
SIMS法で行っている。
【0013】図3には、8ppmのオゾン水にHF処理
後のシリコンウェーハを浸漬した場合、その自然酸化膜
厚の成長速度を示している。自然酸化膜厚の測定はXP
S法で行った。この結果、15秒間の浸漬で所望の膜厚
(5Å以上)が得られることが確認できた。
【0014】図4には、同じオゾン水への浸漬でのボロ
ン濃度の関係を示す。ボロン濃度を好適な範囲に保持す
るには、15秒未満の時間でよいことがわかる。なお、
ボロン濃度の測定はSIMS法による。
【0015】また、下表はボロン濃度とPN反転特性と
の関係を示している。ボロン濃度によりPN反転の特性
は変化していることがわかる。なお、PN反転の測定は
公知のリーク電流の測定で行った。すなわち、P型・1
0Ωのシリコンウェーハと、N型・10Ωのシリコンウ
ェーハとを張り合わせた場合、その張り合わせ界面のP
N反転をリーク電流を測定するものである。次表はその
測定結果を示している。
【0016】
【表】
【0017】
【発明の効果】この発明に係るシリコンウェーハによれ
ば、デバイス工程での収率を高める等の効果を奏するこ
とができる。また、ボロン濃度の低減されたシリコンウ
ェーハを作製することができる。また、このシリコンウ
ェーハによれば張り合わせを良好に行うこともできると
いう効果もある。また、VDMOSでのon抵抗を下げ
ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る洗浄装置の概略を示
す断面図である。
【図2】この発明の一実施例に係るオゾン濃度と浸漬時
間との関係を示すグラフである。
【図3】この発明の一実施例に係るオゾン水への浸漬時
間と自然酸化膜厚との関係を示すグラフである。
【図4】この発明の一実施例に係るオゾン水への浸漬時
間とボロン濃度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
12 オゾン発生器、 13 シリコンウェーハ。
フロントページの続き (72)発明者 遠藤 光弘 東京都千代田区大手町1丁目5番1号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者 石神 俊一郎 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に5〜7Åの厚さの自然酸化膜を形
    成したシリコンウェーハであって、 この自然酸化膜中のボロン濃度を1010個/cm2以下
    に管理したシリコンウェーハ。
  2. 【請求項2】 シリコンウェーハを希フッ酸溶液で洗浄
    した後、オゾンを少なくとも3〜10ppm含む純水中
    にこのシリコンウェーハを浸漬させたシリコンウェーハ
    の洗浄方法。
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