JPH1174324A - ダミーウェーハの清浄度評価方法及び洗浄方法 - Google Patents
ダミーウェーハの清浄度評価方法及び洗浄方法Info
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- JPH1174324A JPH1174324A JP9232378A JP23237897A JPH1174324A JP H1174324 A JPH1174324 A JP H1174324A JP 9232378 A JP9232378 A JP 9232378A JP 23237897 A JP23237897 A JP 23237897A JP H1174324 A JPH1174324 A JP H1174324A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＳｉＣを含むダミーウェーハについて、熱処
理した場合に汚染を生じない程度の十分な清浄度を有す
るか否かを評価する。 【解決手段】 ＣＶＤ−ＳｉＣよりなるダミーウェーハ
１２とＳｉよりなるライフタイム測定用ウェーハ１３と
を、ボート１１の上下方向からダミーウェーハ１２がラ
イフタイム測定用ウェーハ１３をはさむような位置関係
で、該ボート１１へ配置する。各ウェーハを配置したボ
ート１１をチューブ１０へ挿入し、チューブ１０へ酸素
を供給し、酸素雰囲気中で９００℃以上の温度によって
ダミーウェーハ１２とライフタイム測定用ウェーハ１３
とを熱処理する。該熱処理によって膜厚２０ｎｍ以上の
シリコン酸化膜が形成されたライフタイム測定用ウェー
ハ１３の少数キャリアライフタイムを、光導電減衰法に
よって評価する。
理した場合に汚染を生じない程度の十分な清浄度を有す
るか否かを評価する。 【解決手段】 ＣＶＤ−ＳｉＣよりなるダミーウェーハ
１２とＳｉよりなるライフタイム測定用ウェーハ１３と
を、ボート１１の上下方向からダミーウェーハ１２がラ
イフタイム測定用ウェーハ１３をはさむような位置関係
で、該ボート１１へ配置する。各ウェーハを配置したボ
ート１１をチューブ１０へ挿入し、チューブ１０へ酸素
を供給し、酸素雰囲気中で９００℃以上の温度によって
ダミーウェーハ１２とライフタイム測定用ウェーハ１３
とを熱処理する。該熱処理によって膜厚２０ｎｍ以上の
シリコン酸化膜が形成されたライフタイム測定用ウェー
ハ１３の少数キャリアライフタイムを、光導電減衰法に
よって評価する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイス製
造ラインの熱処理装置において使用するためのダミーウ
ェーハの清浄度評価方法及び洗浄方法に関するものであ
る。
造ラインの熱処理装置において使用するためのダミーウ
ェーハの清浄度評価方法及び洗浄方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイス製造ラインにおいて使用
される、バッチ式の拡散炉又はＬＰ−ＣＶＤ（Ｌｏｗ
Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置においては、気流調整と熱容
量調整とを目的として、ウェーハを収容するためのボー
トにダミーウェーハを載せる必要がある。該ダミーウェ
ーハとしては、ボートの上部と底部とに載せるための固
定ダミーと、小ロット処理時における補充ダミーとがあ
り、入手が容易で清浄度が保証されているので、デバイ
スの作成対象と同じＳｉウェーハを使用している。ダミ
ーウェーハを有効に利用する目的で、使用後のＳｉウェ
ーハを研磨処理によって再生するが、該Ｓｉウェーハ自
体もエッチングされるので使用回数に限界がある。ま
た、熱処理の繰り返しによるストレスが原因でＳｉウェ
ーハの変形が生じ、この点からも使用回数が制限され
る。特に、ｐｏｌｙ−Ｓｉ ＬＰ−ＣＶＤにおいては、
ダミーウェーハの再生処理は不可能なので、定期的にダ
ミーウェーハを交換している。
される、バッチ式の拡散炉又はＬＰ−ＣＶＤ（Ｌｏｗ
Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置においては、気流調整と熱容
量調整とを目的として、ウェーハを収容するためのボー
トにダミーウェーハを載せる必要がある。該ダミーウェ
ーハとしては、ボートの上部と底部とに載せるための固
定ダミーと、小ロット処理時における補充ダミーとがあ
り、入手が容易で清浄度が保証されているので、デバイ
スの作成対象と同じＳｉウェーハを使用している。ダミ
ーウェーハを有効に利用する目的で、使用後のＳｉウェ
ーハを研磨処理によって再生するが、該Ｓｉウェーハ自
体もエッチングされるので使用回数に限界がある。ま
た、熱処理の繰り返しによるストレスが原因でＳｉウェ
ーハの変形が生じ、この点からも使用回数が制限され
る。特に、ｐｏｌｙ−Ｓｉ ＬＰ−ＣＶＤにおいては、
ダミーウェーハの再生処理は不可能なので、定期的にダ
ミーウェーハを交換している。
【０００３】Ｓｉウェーハよりなるダミーウェーハに代
わるものとして、ＣＶＤ−ＳｉＣウェーハがある。該Ｃ
ＶＤ−ＳｉＣウェーハは、ベースとなるグラファイトの
上にＣＶＤによってＳｉＣを成長させ、その後にグラフ
ァイトを除去して作成される。このことにより、バイン
ダーを含まず、高純度のウェーハを得ることができる。
また、ＣＶＤ−ＳｉＣウェーハは、耐薬品性に優れ、か
つ熱ストレスにも強いので、ダミーウェーハの長寿命化
を図ることができる。例えば、Ｓｉウェーハの場合には
週１回程度の交換が必要であったが、ＣＶＤ−ＳｉＣウ
ェーハの場合には１年以上の寿命が期待できるので、コ
スト削減及び省資源化が可能である。
わるものとして、ＣＶＤ−ＳｉＣウェーハがある。該Ｃ
ＶＤ−ＳｉＣウェーハは、ベースとなるグラファイトの
上にＣＶＤによってＳｉＣを成長させ、その後にグラフ
ァイトを除去して作成される。このことにより、バイン
ダーを含まず、高純度のウェーハを得ることができる。
また、ＣＶＤ−ＳｉＣウェーハは、耐薬品性に優れ、か
つ熱ストレスにも強いので、ダミーウェーハの長寿命化
を図ることができる。例えば、Ｓｉウェーハの場合には
週１回程度の交換が必要であったが、ＣＶＤ−ＳｉＣウ
ェーハの場合には１年以上の寿命が期待できるので、コ
スト削減及び省資源化が可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダミー
ウェーハとしてＳｉＣウェーハを使用する場合には、Ｓ
ｉＣウェーハの清浄度がＳｉウェーハに比較して劣るの
で、ダミーウェーハを処理する際に拡散炉、ＬＰ−ＣＶ
Ｄ装置等の熱処理装置を汚染するという問題を有してい
た。
ウェーハとしてＳｉＣウェーハを使用する場合には、Ｓ
ｉＣウェーハの清浄度がＳｉウェーハに比較して劣るの
で、ダミーウェーハを処理する際に拡散炉、ＬＰ−ＣＶ
Ｄ装置等の熱処理装置を汚染するという問題を有してい
た。
【０００５】本発明は、上記従来の問題に鑑み、ＳｉＣ
を含むダミーウェーハの清浄度評価方法と、該ダミーウ
ェーハの清浄度をＳｉウェーハのレベルにまで高める洗
浄方法とを提供することを目的とする。
を含むダミーウェーハの清浄度評価方法と、該ダミーウ
ェーハの清浄度をＳｉウェーハのレベルにまで高める洗
浄方法とを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、ダミーウェーハの清浄度評価方法を、
酸素雰囲気中において９００℃以上の温度により、Ｓｉ
Ｃを含むダミーウェーハとＳｉウェーハとを該Ｓｉウェ
ーハ上へ厚さ２０ｎｍ以上のシリコン酸化膜を形成する
ように同時に熱処理する工程と、該Ｓｉウェーハの少数
キャリアライフタイムを測定する工程とを備えた構成と
したものである上記の構成により、ダミーウェーハと同
時に熱処理することによって、Ｓｉウェーハの表面へ、
該ダミーウェーハからの汚染物を付着させ、かつシリコ
ン酸化膜を形成し、該Ｓｉウェーハの少数キャリアライ
フタイムを測定して該ダミーウェーハの清浄度を評価す
る。
めに、本発明は、ダミーウェーハの清浄度評価方法を、
酸素雰囲気中において９００℃以上の温度により、Ｓｉ
Ｃを含むダミーウェーハとＳｉウェーハとを該Ｓｉウェ
ーハ上へ厚さ２０ｎｍ以上のシリコン酸化膜を形成する
ように同時に熱処理する工程と、該Ｓｉウェーハの少数
キャリアライフタイムを測定する工程とを備えた構成と
したものである上記の構成により、ダミーウェーハと同
時に熱処理することによって、Ｓｉウェーハの表面へ、
該ダミーウェーハからの汚染物を付着させ、かつシリコ
ン酸化膜を形成し、該Ｓｉウェーハの少数キャリアライ
フタイムを測定して該ダミーウェーハの清浄度を評価す
る。
【０００７】また、本発明は、ダミーウェーハの洗浄方
法を、ＨＦ／ＨＮＯ3 を含む第１の洗浄液とＮＨ4ＯＨ
／Ｈ2Ｏ2 を含む第２の洗浄液とによってＳｉＣを含む
ダミーウェーハを順次洗浄する工程と、酸素雰囲気中に
おいてＳｉウェーハ表面へ２００ｎｍ以上のシリコン酸
化膜が形成される条件でダミーウェーハを熱処理する工
程とを備えた構成としたものである。
法を、ＨＦ／ＨＮＯ3 を含む第１の洗浄液とＮＨ4ＯＨ
／Ｈ2Ｏ2 を含む第２の洗浄液とによってＳｉＣを含む
ダミーウェーハを順次洗浄する工程と、酸素雰囲気中に
おいてＳｉウェーハ表面へ２００ｎｍ以上のシリコン酸
化膜が形成される条件でダミーウェーハを熱処理する工
程とを備えた構成としたものである。
【０００８】上記の構成により、洗浄されたダミーウェ
ーハを、Ｓｉウェーハ表面へ２００ｎｍ以上のシリコン
酸化膜が形成される条件で熱処理する。
ーハを、Ｓｉウェーハ表面へ２００ｎｍ以上のシリコン
酸化膜が形成される条件で熱処理する。
【０００９】
（第１の実施形態）本発明に係るダミーウェーハの清浄
度評価方法を説明する。本発明に係るダミーウェーハの
清浄度評価方法は、２つの工程から構成される。第１の
工程は熱処理工程であって、該熱処理には窒素と酸素と
を流すことができるホットウォール型拡散炉を用いる。
ダミーウェーハの清浄度評価方法における熱処理工程
を、図１を参照して説明する。図１は、本発明に係るダ
ミーウェーハの清浄度評価方法の熱処理工程における、
ウェーハ配置を示す説明図である。図１において、チュ
ーブ１０は、その内部へウェーハを収容し、かつ高温の
気体を流すための炉心管である。ボート１１は、ウェー
ハを収容し、かつチューブ１０内へ挿入して熱処理を行
うための、石英又はＳｉＣよりなる治具である。ダミー
ウェーハ１２は、ＣＶＤ−ＳｉＣよりなるダミーウェー
ハであって、清浄度評価の評価対象である。ライフタイ
ム測定用ウェーハ１３は、ダミーウェーハ１２の清浄度
評価を目的として、代用特性である少数キャリアライフ
タイムを測定するための、Ｓｉウェーハよりなる測定対
象である。
度評価方法を説明する。本発明に係るダミーウェーハの
清浄度評価方法は、２つの工程から構成される。第１の
工程は熱処理工程であって、該熱処理には窒素と酸素と
を流すことができるホットウォール型拡散炉を用いる。
ダミーウェーハの清浄度評価方法における熱処理工程
を、図１を参照して説明する。図１は、本発明に係るダ
ミーウェーハの清浄度評価方法の熱処理工程における、
ウェーハ配置を示す説明図である。図１において、チュ
ーブ１０は、その内部へウェーハを収容し、かつ高温の
気体を流すための炉心管である。ボート１１は、ウェー
ハを収容し、かつチューブ１０内へ挿入して熱処理を行
うための、石英又はＳｉＣよりなる治具である。ダミー
ウェーハ１２は、ＣＶＤ−ＳｉＣよりなるダミーウェー
ハであって、清浄度評価の評価対象である。ライフタイ
ム測定用ウェーハ１３は、ダミーウェーハ１２の清浄度
評価を目的として、代用特性である少数キャリアライフ
タイムを測定するための、Ｓｉウェーハよりなる測定対
象である。
【００１０】ボート１１の上下方向から、ダミーウェー
ハ１２がライフタイム測定用ウェーハ１３をはさむよう
な位置関係で、各ウェーハを配置する。この位置関係の
もとでチューブ１０へ酸素を供給し、酸素雰囲気中で、
９００℃以上の温度によって熱処理を行う。このことに
より、ダミーウェーハ１２の清浄度が不十分な場合に
は、ライフタイム測定用ウェーハ１３の両面へダミーウ
ェーハ１２からの汚染物が付着し、かつ、熱処理によっ
て該汚染物がライフタイム測定用ウェーハ１３の内部へ
拡散する。このことにより、ライフタイム測定用ウェー
ハ１３において、少数キャリアライフタイムを低下させ
る要因となる深い準位又は欠陥が発生する。したがっ
て、ダミーウェーハ１２の清浄度が不十分な場合には、
ライフタイム測定用ウェーハ１３の少数キャリアライフ
タイムが低下する。また、熱処理工程においては、ライ
フタイム測定用ウェーハ１３の表面へシリコン酸化膜を
形成する。該形成されたシリコン酸化膜は、ライフタイ
ム測定用ウェーハ１３の表面における、表面準位による
キャリアの再結合を抑制するためのものである。該シリ
コン酸化膜は、２０ｎｍ以上の膜厚を有することが望ま
しい。以上の説明においては、評価対象でありかつ汚染
源であるダミーウェーハ１２を複数枚使用したが、該ダ
ミーウェーハ１２は１枚でもよい。
ハ１２がライフタイム測定用ウェーハ１３をはさむよう
な位置関係で、各ウェーハを配置する。この位置関係の
もとでチューブ１０へ酸素を供給し、酸素雰囲気中で、
９００℃以上の温度によって熱処理を行う。このことに
より、ダミーウェーハ１２の清浄度が不十分な場合に
は、ライフタイム測定用ウェーハ１３の両面へダミーウ
ェーハ１２からの汚染物が付着し、かつ、熱処理によっ
て該汚染物がライフタイム測定用ウェーハ１３の内部へ
拡散する。このことにより、ライフタイム測定用ウェー
ハ１３において、少数キャリアライフタイムを低下させ
る要因となる深い準位又は欠陥が発生する。したがっ
て、ダミーウェーハ１２の清浄度が不十分な場合には、
ライフタイム測定用ウェーハ１３の少数キャリアライフ
タイムが低下する。また、熱処理工程においては、ライ
フタイム測定用ウェーハ１３の表面へシリコン酸化膜を
形成する。該形成されたシリコン酸化膜は、ライフタイ
ム測定用ウェーハ１３の表面における、表面準位による
キャリアの再結合を抑制するためのものである。該シリ
コン酸化膜は、２０ｎｍ以上の膜厚を有することが望ま
しい。以上の説明においては、評価対象でありかつ汚染
源であるダミーウェーハ１２を複数枚使用したが、該ダ
ミーウェーハ１２は１枚でもよい。
【００１１】第２の工程は、マイクロ波光導電減衰法に
よって、ライフタイム測定用ウェーハ１３の少数キャリ
アライフタイムを測定する工程である。表面に２０ｎｍ
以上のシリコン酸化膜を有するライフタイム測定用ウェ
ーハ１３の、少数キャリアライフタイムを測定すること
によって、該ライフタイム測定用ウェーハ１３において
発生した深い準位又は欠陥の多少を判定できる。したが
って、該判定された深い準位又は欠陥の多少を通じて、
ライフタイム測定用ウェーハ１３へ付着した、ダミーウ
ェーハ１２からの汚染物の量を評価でき、最終的にダミ
ーウェーハ１２の清浄度を評価できる。
よって、ライフタイム測定用ウェーハ１３の少数キャリ
アライフタイムを測定する工程である。表面に２０ｎｍ
以上のシリコン酸化膜を有するライフタイム測定用ウェ
ーハ１３の、少数キャリアライフタイムを測定すること
によって、該ライフタイム測定用ウェーハ１３において
発生した深い準位又は欠陥の多少を判定できる。したが
って、該判定された深い準位又は欠陥の多少を通じて、
ライフタイム測定用ウェーハ１３へ付着した、ダミーウ
ェーハ１２からの汚染物の量を評価でき、最終的にダミ
ーウェーハ１２の清浄度を評価できる。
【００１２】ライフタイム測定用ウェーハ１３の清浄度
が高いほど、又は欠陥が少ないほど、ダミーウェーハ１
２の清浄度を高感度に評価できる。このことに基づい
て、ライフタイム測定用ウェーハ１３として、１０００
μｓ以上の少数キャリアライフタイムの値を有するＳｉ
ウェーハを使用すれば、ダミーウェーハ１２の清浄度を
実用上十分な感度で評価できる。
が高いほど、又は欠陥が少ないほど、ダミーウェーハ１
２の清浄度を高感度に評価できる。このことに基づい
て、ライフタイム測定用ウェーハ１３として、１０００
μｓ以上の少数キャリアライフタイムの値を有するＳｉ
ウェーハを使用すれば、ダミーウェーハ１２の清浄度を
実用上十分な感度で評価できる。
【００１３】以上説明したように、第１の実施形態によ
れば、ＳｉＣを含むダミーウェーハ１２とＳｉウェーハ
よりなるライフタイム測定用ウェーハ１３とを酸素雰囲
気中で同時に熱処理して、ダミーウェーハ１２からの汚
染物をライフタイム測定用ウェーハ１３へ付着させ、該
ライフタイム測定用ウェーハ１３の少数キャリアライフ
タイムを測定する。このことにより、同時に熱処理され
たライフタイム測定用ウェーハ１３の表面へシリコン酸
化膜を形成し、表面準位によるキャリアの再結合を抑制
して少数キャリアライフタイムを測定し、該測定された
少数キャリアライフタイムを代用特性としてダミーウェ
ーハ１２の清浄度を評価できる。
れば、ＳｉＣを含むダミーウェーハ１２とＳｉウェーハ
よりなるライフタイム測定用ウェーハ１３とを酸素雰囲
気中で同時に熱処理して、ダミーウェーハ１２からの汚
染物をライフタイム測定用ウェーハ１３へ付着させ、該
ライフタイム測定用ウェーハ１３の少数キャリアライフ
タイムを測定する。このことにより、同時に熱処理され
たライフタイム測定用ウェーハ１３の表面へシリコン酸
化膜を形成し、表面準位によるキャリアの再結合を抑制
して少数キャリアライフタイムを測定し、該測定された
少数キャリアライフタイムを代用特性としてダミーウェ
ーハ１２の清浄度を評価できる。
【００１４】（第２の実施形態）本発明に係るダミーウ
ェーハの洗浄方法を、図２と図３とを参照して説明す
る。本発明に係るダミーウェーハの洗浄方法は、２つの
工程から構成される。第１の工程は、ダミーウェーハ表
面の汚染物又はパーティクルを除去するための洗浄工程
である。第１の洗浄液であるＨＦ／ＨＮＯ3／Ｈ2Ｏ洗浄
液と、第２の洗浄液であるＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ洗
浄液とにより、ＣＶＤ−ＳｉＣよりなるダミーウェーハ
を順次洗浄する。第１の洗浄液によって金属汚染物と酸
化物とを除去し、次に第２の洗浄液によってパーティク
ルを除去する。しかし、これらの洗浄処理のみでは、ダ
ミーウェーハの清浄度が不十分であることが、図２に示
された結果から確認されている。図２は、本発明に係る
ダミーウェーハの洗浄方法の効果を示す説明図である。
図２において、「ライフタイム」は、第１の実施形態に
係る清浄度評価方法によって評価された、ライフタイム
測定用ウェーハの少数キャリアライフタイムである。Ｓ
ｉウェーハのみを処理した場合について、第１の実施形
態に係る清浄度評価方法によって、ライフタイム測定用
ウェーハの少数キャリアライフタイムを評価したとこ
ろ、２２００μｓの値が得られた。一方、第１及び第２
の洗浄液を使用してダミーウェーハを洗浄した後におい
て、第１の実施形態に係る清浄度評価方法によって同様
に評価すると、ライフタイム測定用ウェーハの少数キャ
リアライフタイムは６０μｓへ減少した。ダミーウェー
ハが十分に清浄であれば、ライフタイム測定用ウェーハ
の少数キャリアライフタイムは１０００μｓ以上にな
る。しかし、ダミーウェーハに対して洗浄処理のみを行
った場合には、該少数キャリアライフタイムは１００μ
ｓ以下と１桁以上低く、このことは洗浄処理後のダミー
ウェーハの清浄度が不十分であることを示す。
ェーハの洗浄方法を、図２と図３とを参照して説明す
る。本発明に係るダミーウェーハの洗浄方法は、２つの
工程から構成される。第１の工程は、ダミーウェーハ表
面の汚染物又はパーティクルを除去するための洗浄工程
である。第１の洗浄液であるＨＦ／ＨＮＯ3／Ｈ2Ｏ洗浄
液と、第２の洗浄液であるＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ洗
浄液とにより、ＣＶＤ−ＳｉＣよりなるダミーウェーハ
を順次洗浄する。第１の洗浄液によって金属汚染物と酸
化物とを除去し、次に第２の洗浄液によってパーティク
ルを除去する。しかし、これらの洗浄処理のみでは、ダ
ミーウェーハの清浄度が不十分であることが、図２に示
された結果から確認されている。図２は、本発明に係る
ダミーウェーハの洗浄方法の効果を示す説明図である。
図２において、「ライフタイム」は、第１の実施形態に
係る清浄度評価方法によって評価された、ライフタイム
測定用ウェーハの少数キャリアライフタイムである。Ｓ
ｉウェーハのみを処理した場合について、第１の実施形
態に係る清浄度評価方法によって、ライフタイム測定用
ウェーハの少数キャリアライフタイムを評価したとこ
ろ、２２００μｓの値が得られた。一方、第１及び第２
の洗浄液を使用してダミーウェーハを洗浄した後におい
て、第１の実施形態に係る清浄度評価方法によって同様
に評価すると、ライフタイム測定用ウェーハの少数キャ
リアライフタイムは６０μｓへ減少した。ダミーウェー
ハが十分に清浄であれば、ライフタイム測定用ウェーハ
の少数キャリアライフタイムは１０００μｓ以上にな
る。しかし、ダミーウェーハに対して洗浄処理のみを行
った場合には、該少数キャリアライフタイムは１００μ
ｓ以下と１桁以上低く、このことは洗浄処理後のダミー
ウェーハの清浄度が不十分であることを示す。
【００１５】第２の工程は、拡散炉を使用して、酸素雰
囲気中で熱処理することによりダミーウェーハを酸化す
る酸化工程である。熱処理されたダミーウェーハの清浄
度は、同じ条件の熱処理によって酸化されたＳｉウェー
ハのシリコン酸化膜厚と相関がある。図３は、Ｓｉウェ
ーハ表面に形成されたシリコン酸化膜厚と、該シリコン
酸化膜を形成する条件で熱処理したダミーウェーハの清
浄度を評価して得られた少数キャリアライフタイムとの
関係を示す説明図である。該ダミーウェーハの清浄度評
価には、第１の実施形態に係る清浄度評価方法を使用す
る。図３において、Ｓｉウェーハのシリコン酸化膜厚が
２００ｎｍ以上になる条件でダミーウェーハを熱処理し
た場合には、ライフタイム測定用ウェーハの少数キャリ
アライフタイムは１０００μｓ以上になる。このこと
は、膜厚２００ｎｍ以上のシリコン酸化膜をＳｉウェー
ハ表面へ形成する条件と同じ条件でダミーウェーハを熱
処理することにより、ダミーウェーハの十分な清浄度を
得られることを示す。また、図２に示されたように、少
数キャリアライフタイム６０μｓに対応する洗浄後ダミ
ーウェーハを熱処理（酸化処理）し、第１の実施形態に
係る清浄度評価方法を使用してライフタイム測定用ウェ
ーハの少数キャリアライフタイムを測定すると、１８４
０μｓの値が得られた。このことは、清浄度が不十分で
あった洗浄後のダミーウェーハを熱処理（酸化処理）す
ることによって、該ダミーウェーハの十分な清浄度を得
られることを示す。
囲気中で熱処理することによりダミーウェーハを酸化す
る酸化工程である。熱処理されたダミーウェーハの清浄
度は、同じ条件の熱処理によって酸化されたＳｉウェー
ハのシリコン酸化膜厚と相関がある。図３は、Ｓｉウェ
ーハ表面に形成されたシリコン酸化膜厚と、該シリコン
酸化膜を形成する条件で熱処理したダミーウェーハの清
浄度を評価して得られた少数キャリアライフタイムとの
関係を示す説明図である。該ダミーウェーハの清浄度評
価には、第１の実施形態に係る清浄度評価方法を使用す
る。図３において、Ｓｉウェーハのシリコン酸化膜厚が
２００ｎｍ以上になる条件でダミーウェーハを熱処理し
た場合には、ライフタイム測定用ウェーハの少数キャリ
アライフタイムは１０００μｓ以上になる。このこと
は、膜厚２００ｎｍ以上のシリコン酸化膜をＳｉウェー
ハ表面へ形成する条件と同じ条件でダミーウェーハを熱
処理することにより、ダミーウェーハの十分な清浄度を
得られることを示す。また、図２に示されたように、少
数キャリアライフタイム６０μｓに対応する洗浄後ダミ
ーウェーハを熱処理（酸化処理）し、第１の実施形態に
係る清浄度評価方法を使用してライフタイム測定用ウェ
ーハの少数キャリアライフタイムを測定すると、１８４
０μｓの値が得られた。このことは、清浄度が不十分で
あった洗浄後のダミーウェーハを熱処理（酸化処理）す
ることによって、該ダミーウェーハの十分な清浄度を得
られることを示す。
【００１６】以上説明した酸化工程においては、処理時
間を短縮する観点から、１０００℃以上の温度によって
ダミーウェーハを熱処理することが望ましい。例えば、
９００℃の温度によって膜厚２００ｎｍの酸化膜を形成
するためには、酸素雰囲気中において酸化処理時間が約
２５時間かかるが、１０００℃の温度であればその１／
３以下の時間によって処理可能である。
間を短縮する観点から、１０００℃以上の温度によって
ダミーウェーハを熱処理することが望ましい。例えば、
９００℃の温度によって膜厚２００ｎｍの酸化膜を形成
するためには、酸素雰囲気中において酸化処理時間が約
２５時間かかるが、１０００℃の温度であればその１／
３以下の時間によって処理可能である。
【００１７】また、同様に処理時間を短縮する観点か
ら、水蒸気を含む雰囲気中において、かつ、１０００℃
以上の温度によってダミーウェーハを熱処理することが
望ましい。例えば、１０００℃の温度によって２００ｎ
ｍの酸化膜を形成するためには、水蒸気を含まない雰囲
気中においては酸化処理時間が約６時間かかるが、水蒸
気を含む雰囲気中においては約４０分で処理可能とな
り、酸化処理時間を約１桁短縮できる。なお、水蒸気を
含む雰囲気としては、水蒸気のみを含む雰囲気であって
も、酸素と水蒸気とを含む雰囲気であってもよい。
ら、水蒸気を含む雰囲気中において、かつ、１０００℃
以上の温度によってダミーウェーハを熱処理することが
望ましい。例えば、１０００℃の温度によって２００ｎ
ｍの酸化膜を形成するためには、水蒸気を含まない雰囲
気中においては酸化処理時間が約６時間かかるが、水蒸
気を含む雰囲気中においては約４０分で処理可能とな
り、酸化処理時間を約１桁短縮できる。なお、水蒸気を
含む雰囲気としては、水蒸気のみを含む雰囲気であって
も、酸素と水蒸気とを含む雰囲気であってもよい。
【００１８】また、清浄度を向上する観点から、酸素と
ハロゲン化合物とを含む雰囲気中においてダミーウェー
ハを熱処理することが望ましい。この場合には、汚染物
質がハロゲンと結合して蒸気圧の高い化合物に変化する
ことにより、汚染物質が減少する効果がある。その効果
は対象となる元素によって異なるが、ハロゲン化合物を
含まない場合の熱処理と比較して、十分に高い効果を得
られる。
ハロゲン化合物とを含む雰囲気中においてダミーウェー
ハを熱処理することが望ましい。この場合には、汚染物
質がハロゲンと結合して蒸気圧の高い化合物に変化する
ことにより、汚染物質が減少する効果がある。その効果
は対象となる元素によって異なるが、ハロゲン化合物を
含まない場合の熱処理と比較して、十分に高い効果を得
られる。
【００１９】なお、これまで説明した酸化処理を、ＣＶ
Ｄ−ＳｉＣダミーウェーハに対して一度行えば、該ダミ
ーウェーハの表面へ酸化膜が形成される。該形成された
酸化膜を除去しても、ダミーウェーハの清浄度は変化し
ないので、ダミーウェーハの再生処理において酸化膜を
完全に除去しても問題はない。
Ｄ−ＳｉＣダミーウェーハに対して一度行えば、該ダミ
ーウェーハの表面へ酸化膜が形成される。該形成された
酸化膜を除去しても、ダミーウェーハの清浄度は変化し
ないので、ダミーウェーハの再生処理において酸化膜を
完全に除去しても問題はない。
【００２０】第２の実施形態に係るダミーウェーハの洗
浄方法における、別の洗浄工程を説明する。半導体デバ
イス製造工程で使用されるダミーウェーハは、該製造工
程において実際に半導体デバイスの製造に使用される装
置によって処理される場合がある。この場合には、クロ
スコンタミネーションが問題となる。すなわち、汚染さ
れたウェーハを処理することによって該処理した装置が
汚染され、その後、同じ装置によって処理されたウェー
ハが汚染されるという問題である。洗浄工程においてク
ロスコンタミネーションが発生した場合には、その製造
ラインのほぼ全装置に影響が及ぶので、洗浄工程におけ
るクロスコンタミネーションの防止は特に重要である。
そこで、ダミーウェーハの洗浄工程において、金属汚染
物と酸化物とを除去するための第１の洗浄液と、パーテ
ィクルを除去するための第２の洗浄液との双方につい
て、又は少なくとも第２の洗浄液について、常に新液を
供給してダミーウェーハを洗浄する。したがって、製造
ラインのクロスコンタミネーションが低減されるので、
該製造ラインの清浄度を良好に維持できる。
浄方法における、別の洗浄工程を説明する。半導体デバ
イス製造工程で使用されるダミーウェーハは、該製造工
程において実際に半導体デバイスの製造に使用される装
置によって処理される場合がある。この場合には、クロ
スコンタミネーションが問題となる。すなわち、汚染さ
れたウェーハを処理することによって該処理した装置が
汚染され、その後、同じ装置によって処理されたウェー
ハが汚染されるという問題である。洗浄工程においてク
ロスコンタミネーションが発生した場合には、その製造
ラインのほぼ全装置に影響が及ぶので、洗浄工程におけ
るクロスコンタミネーションの防止は特に重要である。
そこで、ダミーウェーハの洗浄工程において、金属汚染
物と酸化物とを除去するための第１の洗浄液と、パーテ
ィクルを除去するための第２の洗浄液との双方につい
て、又は少なくとも第２の洗浄液について、常に新液を
供給してダミーウェーハを洗浄する。したがって、製造
ラインのクロスコンタミネーションが低減されるので、
該製造ラインの清浄度を良好に維持できる。
【００２１】以上説明したように、第２の実施形態によ
れば、膜厚２００ｎｍ以上のシリコン酸化膜をＳｉウェ
ーハ表面へ形成する条件で、洗浄後のダミーウェーハを
熱処理する。このことにより、ライフタイム測定用ウェ
ーハの少数キャリアライフタイムを１０００μｓ以上に
できるような、良好な清浄度を有するダミーウェーハを
得られる。
れば、膜厚２００ｎｍ以上のシリコン酸化膜をＳｉウェ
ーハ表面へ形成する条件で、洗浄後のダミーウェーハを
熱処理する。このことにより、ライフタイム測定用ウェ
ーハの少数キャリアライフタイムを１０００μｓ以上に
できるような、良好な清浄度を有するダミーウェーハを
得られる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、ＳｉＣを含むダミーウ
ェーハとＳｉウェーハよりなるライフタイム測定用ウェ
ーハとを酸素雰囲気中で同時に熱処理して、該ライフタ
イム測定用ウェーハの少数キャリアライフタイムを測定
することにより、該測定された少数キャリアライフタイ
ムを代用特性として、ダミーウェーハの清浄度を評価で
きる。また、本発明によれば、ダミーウェーハを洗浄処
理した後に、膜厚２００ｎｍ以上のシリコン酸化膜をＳ
ｉウェーハ表面へ形成する条件で、洗浄後のダミーウェ
ーハを熱処理することにより、その後に熱処理しても汚
染を生じないだけの十分な清浄度を有するダミーウェー
ハを得られる。
ェーハとＳｉウェーハよりなるライフタイム測定用ウェ
ーハとを酸素雰囲気中で同時に熱処理して、該ライフタ
イム測定用ウェーハの少数キャリアライフタイムを測定
することにより、該測定された少数キャリアライフタイ
ムを代用特性として、ダミーウェーハの清浄度を評価で
きる。また、本発明によれば、ダミーウェーハを洗浄処
理した後に、膜厚２００ｎｍ以上のシリコン酸化膜をＳ
ｉウェーハ表面へ形成する条件で、洗浄後のダミーウェ
ーハを熱処理することにより、その後に熱処理しても汚
染を生じないだけの十分な清浄度を有するダミーウェー
ハを得られる。
【図１】本発明に係るダミーウェーハの清浄度評価方法
における、ボート内のウェーハ配置を示す説明図であ
る。
における、ボート内のウェーハ配置を示す説明図であ
る。
【図２】本発明に係るダミーウェーハの洗浄方法の効果
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図３】Ｓｉウェーハ表面に形成されたシリコン酸化膜
厚と、該シリコン酸化膜を形成する条件で熱処理したダ
ミーウェーハの清浄度を評価して得られた少数キャリア
ライフタイムとの関係を示す説明図である。
厚と、該シリコン酸化膜を形成する条件で熱処理したダ
ミーウェーハの清浄度を評価して得られた少数キャリア
ライフタイムとの関係を示す説明図である。
１０ チューブ １１ ボート １２ ダミーウェーハ １３ ライフタイム測定用ウェーハ
Claims (7)
- 【請求項１】 半導体デバイス製造ラインの熱処理装置
において使用するためのダミーウェーハの清浄度評価方
法であって、 複数のウェーハを同時処理できる熱処理装置によって、
酸素を含む雰囲気中において９００℃以上の温度によ
り、ＳｉＣを含むダミーウェーハとＳｉウェーハとを該
Ｓｉウェーハ上へ厚さ２０ｎｍ以上のシリコン酸化膜を
形成するように同時に熱処理する工程と、 光導電減衰法を使用して、前記Ｓｉウェーハの少数キャ
リアライフタイムを測定する工程とを備えたことを特徴
とするダミーウェーハの清浄度評価方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のダミーウェーハの清浄度
評価方法であって、 前記Ｓｉウェーハとして、１０００μｓ以上の前記少数
キャリアライフタイムを有するＳｉウェーハを使用する
ことを特徴とするダミーウェーハの清浄度評価方法。 - 【請求項３】 半導体デバイス製造ラインの熱処理装置
において使用するためのダミーウェーハの洗浄方法であ
って、 ＨＦ／ＨＮＯ3 を含む第１の洗浄液とＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ
2 を含む第２の洗浄液とによって、ＳｉＣを含むダミー
ウェーハを順次洗浄する工程と、 酸素を含む雰囲気中において、Ｓｉウェーハ表面へ２０
０ｎｍ以上のシリコン酸化膜が形成される条件で前記ダ
ミーウェーハを熱処理する工程とを備えたことを特徴と
するダミーウェーハの洗浄方法。 - 【請求項４】 請求項３記載のダミーウェーハの洗浄方
法であって、 前記熱処理を、１０００℃以上の温度によって行うこと
を特徴とするダミーウェーハの洗浄方法。 - 【請求項５】 請求項３記載のダミーウェーハの洗浄方
法であって、 前記熱処理を、水蒸気を含む雰囲気中において、かつ、
１０００℃以上の温度によって行うことを特徴とするダ
ミーウェーハの洗浄方法。 - 【請求項６】 請求項３記載のダミーウェーハの洗浄方
法であって、 前記熱処理を、酸素とハロゲン化合物とを含む雰囲気中
において、かつ、１０００℃以上の温度によって行うこ
とを特徴とするダミーウェーハの洗浄方法。 - 【請求項７】 請求項３記載のダミーウェーハの洗浄方
法であって、 前記第１及び第２の洗浄液のうち少なくとも第２の洗浄
液については、常に新液を供給して前記ダミーウェーハ
を洗浄することを特徴とするダミーウェーハの洗浄方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232378A JPH1174324A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | ダミーウェーハの清浄度評価方法及び洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232378A JPH1174324A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | ダミーウェーハの清浄度評価方法及び洗浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174324A true JPH1174324A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16938301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9232378A Withdrawn JPH1174324A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | ダミーウェーハの清浄度評価方法及び洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1174324A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008525298A (ja) * | 2004-12-22 | 2008-07-17 | クリー インコーポレイテッド | 増大した少数キャリアライフタイムを有する炭化珪素結晶を製造するプロセス |
| JP2008166522A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Naoetsu Electronics Co Ltd | 熱処理炉評価用ウエハの製造方法 |
| JP2009162609A (ja) * | 2008-01-07 | 2009-07-23 | Shimizu Corp | 表面汚染度評価方法及び表面汚染度評価装置 |
| JP2014165311A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | エピタキシャル成長装置の汚染検出方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法 |
| CN109727884A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-07 | 爱思开矽得荣株式会社 | 用于预测硅晶片氧化物层厚度的方法 |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP9232378A patent/JPH1174324A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008525298A (ja) * | 2004-12-22 | 2008-07-17 | クリー インコーポレイテッド | 増大した少数キャリアライフタイムを有する炭化珪素結晶を製造するプロセス |
| US8618553B2 (en) | 2004-12-22 | 2013-12-31 | Cree, Inc. | Process for producing silicon carbide crystals having increased minority carrier lifetimes |
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| CN109727884A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-07 | 爱思开矽得荣株式会社 | 用于预测硅晶片氧化物层厚度的方法 |
| CN109727884B (zh) * | 2017-10-31 | 2023-08-04 | 爱思开矽得荣株式会社 | 用于预测硅晶片氧化物层厚度的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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