JP2010254550A - エピタキシャル被覆されたシリコンウェハ及びエピタキシャル被覆されたシリコンウェハの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】丸められたエッジを備えたシリコンウェハのグループを準備する工程、前記シリコンウェハのエッジをポリシングする工程、前記シリコンウェハを洗浄する工程、欠陥及びエッジラフネスに関してシリコンウェハのグループのエッジ領域を調査し、前記シリコンウェハのグループから、10〜80μmの空間波長領域に関して1nm RMSよりも低い表面粗さを有するシリコンウェハを選択する工程、選択されたシリコンウェハを枚葉型エピタキシー反応器中で前処理し、その際、第1の工程で水素雰囲気中で1〜100slmの流量で処理を行い、更に第2の工程でエッチング媒体を0.5〜5slmの流量で前記水素雰囲気に添加し、ガス分配装置を用いて反応室中で分配する工程、前記シリコンウェハをエピタキシャル被覆する工程を有するエピタキシャル被覆されたシリコンウェハの製造方法
【選択図】なし
Description
(a) 丸められたエッジを備えたシリコンウェハのグループを準備する工程;
(b) 前記シリコンウェハのエッジをポリシングする工程;
(c) 前記シリコンウェハを洗浄する工程;
(d) 欠陥及びエッジラフネスに関してシリコンウェハのグループの、それぞれ前記シリコンウェハの丸められかつポリシングされたエッジ並びに前記エッジに隣接しかつ前面及び背面上のそれぞれ3っmの幅を有する領域を有するエッジ領域を調査し、かつ前記シリコンウェハのグループから、10〜80μmの空間波長領域に関して1nm RMSよりも低い表面粗さを有するシリコンウェハを選択する工程;
(e) 選択されたシリコンウェハを枚葉型エピタキシー反応器の反応室中で前処理し、その際、第1の工程で水素雰囲気中で1〜100slmの流量で処理を行い、更に第2の工程でエッチング媒体を0.5〜5slmの流量で前記水素雰囲気に添加し、ガス分配装置を用いて反応室中に分配する工程;
(f) 前記シリコンウェハをエピタキシャル被覆する工程
を有する、エピタキシャル被覆されたシリコンウェハの製造方法によっても達成される。
Speedfam EP300-IVタイプのエッジポリシング装置について、例示的に次の設定パラメータが、本発明による方法の実施のため、つまり所定のエッジラフネスの達成のために適している(有利な範囲を括弧内に表す):
− ポリシングの間の接触圧:3.0kg(1.0〜5.0kg)
− ポリシングドラムの回転数:800rpm(300〜1500rpm)
− ウェハの回転数:85sec/回転(20〜300sec/回転)。
− 研磨剤流量:300ml/min(100〜1000ml/min)
− 研磨剤濃度:例えばK2CO3 0.8%(重要でない、任意の他の濃度も可能)
− 研磨剤種類:例えばSiO2 5% Bayer社のLevasilTM 200、多くの他のものも考えられる
− ウェハに対するポリシングドラムの取り付け角:40゜(30〜50゜)
− 研磨布:例えばRohm und Haas Co.社のSuba TM 400等(3M Inc.社、Nihon Micro Coating社等の研磨布)
− ポリシング時間:340sec(150〜600sec)
有利に、このように加工されたシリコンウェハはエッジポリシング後に、丸められた、場合によりエッチングされた(酸性又はアルカリ性)及びポリシングされ、欠陥がなく、均一なエッジを有する。
− 頂端32と接触する42、
− エッジ前面31と接触する41及び
− エッジ背面33と接触する43である。
ガス流量:
HCl:0.9slm(標準リットル/分)
H2:典型的に50slm。
ガス流量:
HCl:0.5〜5slm、有利に1.5〜5slm、更に特に有利に3〜5slm;
H2:1〜100slm、有利に1〜10slm、更に特に有利に5〜10slm。
自動計量バルブ:I/O=0/300〜100/200=0〜0.5。前記反応室内への前記ガス流量の分配は、自動計量バルブ(AMV)によって制御される。Applied Materials社のEpi Centura反応器について、前記分配が可能であるバルブ(「計量バルブ」)を有するAccusettTMの名称の装置が入手可能である。エッチング媒体の流れは、反応室の内側区域及び外側区域に分配される。この制御は、有利に適当なソフトウェアを用いて行われる。
前記ガス量は、1slm〜5slmの流量を調節することができるマスフローコントローラ(MFC)を用いて調節される。先行技術において利用されたMFCは0.9slmに限定されていたので、このことは新規である。このガス量は、次いでメインガス導管を介して2つのニードルバルブに案内され(内側区域及び外側区域)及びそこに分配される。この調整は前記バルブの調節によって行われる(内側区域及び外側区域についての前記導管直径の調整は相互に無関係)。この分配されたガス量は、次いでインジェクタを介して前記反応室内へ導入される。この構造は、適当なソフトウェアによる自動制御を可能にするという利点を有する。
Claims (20)
- 前面、背面、並びに、シリコンウェハの丸められかつポリシングされたエッジ及び前記エッジに隣接しかつ前記前面及び前記背面のそれぞれ3mmの幅の領域を有するエッジ領域を有する、エピタキシャル被覆されたシリコンウェハにおいて、10〜80μmの空間波長範囲に関して0.1〜1.5nm RMSの前記エッジ領域中の表面粗さ及び前記表面粗さの1〜10%の変動率を特徴とする、エピタキシャル被覆されたシリコンウェハ。
- 前面、背面、並びに、シリコンウェハの丸められかつポリシングされたエッジ及び前記エッジに隣接しかつ前記前面及び前記背面のそれぞれ3mmの幅の領域を有するエッジ領域を有するシリコンウェハにおいて、10〜80μmの空間波長範囲に関して0.1〜0.8nm RMSの前記エッジ領域中の表面粗さ及び前記表面粗さの1〜3%の変動率を特徴とする、シリコンウェハ。
- 次のプロセス順序:(a)丸められたエッジを備えたシリコンウェハのグループを準備する工程;(b)前記シリコンウェハのエッジをポリシングする工程;(c)前記シリコンウェハを洗浄する工程;(d)欠陥及びエッジラフネスに関してシリコンウェハのグループのエッジ領域を調査し、前記シリコンウェハのグループから、10〜80μmの空間波長領域に関して1nm RMSよりも低い表面粗さを有するシリコンウェハを選択する工程;(e)選択されたシリコンウェハを枚葉型エピタキシー反応器中で前処理し、その際、第1の工程で水素雰囲気中で1〜100slmの流量で処理を行い、更に第2の工程でエッチング媒体を0.5〜5slmの流量で前記水素雰囲気に添加し、ガス分配装置を用いて反応室中で分配する工程;(f)前記シリコンウェハをエピタキシャル被覆する工程を有する、エピタキシャル被覆されたシリコンウェハの製造方法。
- 工程a)によるシリコンウェハのグループの準備を、主に、シリコン単結晶からウェハをスライスし、前記シリコンウェハのエッジを丸め、その前面及び背面を研削又はラッピングすることにより行う、請求項3記載の方法。
- 工程d)において選択されたシリコンウェハは、前面、背面、並びに、シリコンウェハの丸められかつポリシングされたエッジ及び前記エッジに隣接しかつ前記前面及び前記背面のそれぞれ3mmの幅の領域を有するエッジ領域を有し、かつ10〜80μmの空間波長領域に関して0.1〜0.8nm RMSの前記エッジ領域中の表面粗さ及び前記表面粗さの1〜3%の変動率を有する、請求項3又は請求項4記載の方法。
- 選択されたシリコンウェハは、前記エッジ領域において1μmより大きな大きさを有する欠陥を有しない、請求項5記載の方法。
- 工程c)による洗浄は、水性フッ酸(HF)を用いた洗浄、TMAH/H2O2(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド/過酸化水素)を用いた洗浄及び超純水を用いたリンスを含む、請求項3から6までのいずれか1項記載の方法。
- シリコンウェハを、超純水、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)及び過酸化水素(H2O2)を有する洗浄溶液を用いて洗浄する、請求項3から6までのいずれか1項記載の方法。
- 工程c)による洗浄を、前記ウェハを洗浄ローラに対して相対的に動かし、ウェハ及び/又は洗浄ローラは前記洗浄溶液で洗われる、請求項8記載の方法。
- 洗浄ローラが合成スポンジである、請求項9記載の方法。
- エピタキシー反応器中での前処理の際に、インジェクタにより反応室中へ導入されたガス流をバルブを用いて前記反応室の外側区域及び内側区域に分配することで、前記内側区域中のガス流を前記シリコンウェハの中心の周りの領域に作用させ、かつ外側区域中のガス流を前記シリコンウェハのエッジ領域に作用させ、第2の前処理工程の際に、水素雰囲気へのエッチング媒体の添加下での前記エッチング媒体の内側区域と外側区域への分配はI/O=0〜0.5である、請求項3から10までのいずれか1項記載の方法。
- 工程e)による両方の前処理工程をそれぞれ950〜1200℃の温度範囲で行う、請求項3から11までのいずれか1項記載の方法。
- 水素雰囲気に添加されたエッチング媒体は塩化水素である、請求項3から12までのいずれか1項記載の方法。
- 第1の前処理工程において、水素流量は40〜60slmである、請求項3から13までのいずれか1項記載の方法。
- e)による両方の前処理において、前記前処理の時間は10〜120sである、請求項3から14までのいずれか1項記載の方法。
- 両方の前処理工程において、前記前処理の時間は、20〜60sである、請求項15記載の方法。
- e)による前処理の第2工程における前記エッチング媒体の流量は、1.5〜5slmである、請求項3から16までのいずれか1項記載の方法。
- e)による前処理の第2工程における前記エッチング媒体の流量は、3〜5slmである、請求項3から17までのいずれか1項記載の方法。
- e)による前処理の第2工程における水素流量は、1〜10slmである、請求項3から18までのいずれか1項記載の方法。
- e)による前処理の第2工程における水素流量は、5〜10slmである、請求項3から19までのいずれか1項記載の方法。
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