JPH084081B2 - シリコンウエフアの洗浄方法 - Google Patents
シリコンウエフアの洗浄方法Info
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- JPH084081B2 JPH084081B2 JP61098848A JP9884886A JPH084081B2 JP H084081 B2 JPH084081 B2 JP H084081B2 JP 61098848 A JP61098848 A JP 61098848A JP 9884886 A JP9884886 A JP 9884886A JP H084081 B2 JPH084081 B2 JP H084081B2
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- Japan
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- cleaning
- silicon
- silicon layer
- silicon wafer
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシリコンウェファの洗浄方法に係わる。
本発明はシリコン酸化膜に対してエッチング性を有す
る洗浄液をもってシリコンウェファを洗浄するに、その
洗浄液を特にアルミニウム酸化物が0.1重量％以下の高
純度石英容器に収容してその洗浄を行うものであり、こ
のようにすることによってこのウェファ上に汚染のな
い、ないしは殆どないシリコンのエピタキシーを行うこ
とができるようにするものである。
る洗浄液をもってシリコンウェファを洗浄するに、その
洗浄液を特にアルミニウム酸化物が0.1重量％以下の高
純度石英容器に収容してその洗浄を行うものであり、こ
のようにすることによってこのウェファ上に汚染のな
い、ないしは殆どないシリコンのエピタキシーを行うこ
とができるようにするものである。
例えば、半導体可変容量ダイオード（バリキャップ）
を製造するに当たっては、第３図に示すように、例えば
ｎ型のシリコンウェファ（１）上にｎ型のシリコン層
（２）をエピタキシャル成長し、これにｐ型の領域
（３）を選択的拡散等によって形成してPN接合（４）を
形成する。
を製造するに当たっては、第３図に示すように、例えば
ｎ型のシリコンウェファ（１）上にｎ型のシリコン層
（２）をエピタキシャル成長し、これにｐ型の領域
（３）を選択的拡散等によって形成してPN接合（４）を
形成する。
この場合、市販のシリコンウェファによるサブストレ
イト上にシリコン層（２）をエピタキシャル成長して可
変容量ダイオードを作製すると、その容量Ｃ−電圧Ｖ特
性曲線が或る程度高い電圧Ｖで急激にその特性に不安定
性を示すものが得られる場合がある。これを調べるため
にフェファ（１）上にｎ型エピタキシャルシリコン層
（２）を形成してこのシリコン層（２）の厚さ方向のｎ
型の不純物濃度の測定をしたところ、例えば第１図の曲
線（12）に示すように、急激に濃度低下を示す部分が存
在した。同図において横軸は、エピタキシャルシリコン
層（２）表面からの距離で、10.00μｍがウェファ
（１）との界面となる位置である。この場合、ウェファ
（１）は、Sbがドープされた比抵抗が0.01〜0.03Ωcmで
あり、これの上にＰ（リン）がドープされた比抵抗が５
〜６Ωcmのシリコン層（２）をエピタキシャル成長した
場合である。曲線（12）をみて明らかなようにエピタキ
シャル成長されたシリコン層（２）のウェファ（１）
側、すなわちサブストレイトとの界面近傍においてｎ型
濃度の低下がみられる。つまり、このシリコン層（２）
によって可変容量ダイオードを作製した場合は、PN接合
（４）からの空乏層がこの不純物濃度の不均一部分に達
する印加電圧領域でＣ−Ｖ特性が乱れるのである。
イト上にシリコン層（２）をエピタキシャル成長して可
変容量ダイオードを作製すると、その容量Ｃ−電圧Ｖ特
性曲線が或る程度高い電圧Ｖで急激にその特性に不安定
性を示すものが得られる場合がある。これを調べるため
にフェファ（１）上にｎ型エピタキシャルシリコン層
（２）を形成してこのシリコン層（２）の厚さ方向のｎ
型の不純物濃度の測定をしたところ、例えば第１図の曲
線（12）に示すように、急激に濃度低下を示す部分が存
在した。同図において横軸は、エピタキシャルシリコン
層（２）表面からの距離で、10.00μｍがウェファ
（１）との界面となる位置である。この場合、ウェファ
（１）は、Sbがドープされた比抵抗が0.01〜0.03Ωcmで
あり、これの上にＰ（リン）がドープされた比抵抗が５
〜６Ωcmのシリコン層（２）をエピタキシャル成長した
場合である。曲線（12）をみて明らかなようにエピタキ
シャル成長されたシリコン層（２）のウェファ（１）
側、すなわちサブストレイトとの界面近傍においてｎ型
濃度の低下がみられる。つまり、このシリコン層（２）
によって可変容量ダイオードを作製した場合は、PN接合
（４）からの空乏層がこの不純物濃度の不均一部分に達
する印加電圧領域でＣ−Ｖ特性が乱れるのである。
本発明は、上述したシリコンエピタキシャルの不純物
濃度むらの発生の問題を解消する。
濃度むらの発生の問題を解消する。
すなわち、本発明においては、上述したシリコンエピ
タキシャル層の、サズストレイト、すなわち、シリコン
ウェファ（１）との界面近傍の濃度むらが、ウェファ
（１）の表面のAl汚染に起因することの研究に基づい
て、このAl汚染を回避し、もって上述の問題の解消をは
かる。
タキシャル層の、サズストレイト、すなわち、シリコン
ウェファ（１）との界面近傍の濃度むらが、ウェファ
（１）の表面のAl汚染に起因することの研究に基づい
て、このAl汚染を回避し、もって上述の問題の解消をは
かる。
すなわち、上述したように、エピタキシャルされたシ
リコン層に不純物濃度の低下を招来するようなシリコン
ウェファであっても、そのエピタキシャル成長に先立っ
て、ライト（light）エッチングを行って、その後にシ
リコンのエピタキシャル成長を行う場合には、第１図中
曲線（11）に示すように、不純物濃度むらの発生がみら
れず安定した特性の可変容量ダイオードを作製すること
ができることから、市販のシリコンウェファにおいて、
洗浄方法に問題があることを究明するに至った。すなわ
ち、前述したように、エピタキシャル成長させたシリコ
ン層（２）が、第１図中曲線（２）で示す濃度分布とな
るウェファ（１）について２次イオンマススペクトルメ
ータ（以下SIMSという）で分析した結果、このウェファ
（１）がAlによって汚染していることが判明した。そし
て、このAlがこのウェファ（１）上にエピタキシャルさ
れたシリコン層（２）中にとり込まれ、ｐ型不純物とし
てふるまい、シリコン層（２）中のｎ型の不純物を打ち
消して見掛上のｎ型不純物濃度の低下を招来するもので
あることが判明した。通常市販のシリコンウェファは表
面の汚染を除去するためにアンモニア・過水系の洗浄液
で洗浄が行われるものであり、更にこの洗浄は通常のよ
うなSiO2を主体とする容器（槽）内に上述の洗浄液が収
容されて行われるものであるが、この洗浄液によって容
器の構成材料中にアルミニウムAlの酸化物が混入してい
る場合、これが溶け出されて洗浄液中に混入し、被洗浄
体のシリコンウェファ（１）をAlで汚染させるに至らし
めることを究明した。
リコン層に不純物濃度の低下を招来するようなシリコン
ウェファであっても、そのエピタキシャル成長に先立っ
て、ライト（light）エッチングを行って、その後にシ
リコンのエピタキシャル成長を行う場合には、第１図中
曲線（11）に示すように、不純物濃度むらの発生がみら
れず安定した特性の可変容量ダイオードを作製すること
ができることから、市販のシリコンウェファにおいて、
洗浄方法に問題があることを究明するに至った。すなわ
ち、前述したように、エピタキシャル成長させたシリコ
ン層（２）が、第１図中曲線（２）で示す濃度分布とな
るウェファ（１）について２次イオンマススペクトルメ
ータ（以下SIMSという）で分析した結果、このウェファ
（１）がAlによって汚染していることが判明した。そし
て、このAlがこのウェファ（１）上にエピタキシャルさ
れたシリコン層（２）中にとり込まれ、ｐ型不純物とし
てふるまい、シリコン層（２）中のｎ型の不純物を打ち
消して見掛上のｎ型不純物濃度の低下を招来するもので
あることが判明した。通常市販のシリコンウェファは表
面の汚染を除去するためにアンモニア・過水系の洗浄液
で洗浄が行われるものであり、更にこの洗浄は通常のよ
うなSiO2を主体とする容器（槽）内に上述の洗浄液が収
容されて行われるものであるが、この洗浄液によって容
器の構成材料中にアルミニウムAlの酸化物が混入してい
る場合、これが溶け出されて洗浄液中に混入し、被洗浄
体のシリコンウェファ（１）をAlで汚染させるに至らし
めることを究明した。
本発明は、上述した究明に基づいて、シリコンウェフ
ァのアルミニウムAlによる汚染がないか若しくは実質的
になく、これの上にシリコン層をエピタキシャル成長さ
せた場合に、良好な安定した特性を有し、不純物濃度む
らの発生を回避できるシリコンウェファの洗浄方法を提
供する。
ァのアルミニウムAlによる汚染がないか若しくは実質的
になく、これの上にシリコン層をエピタキシャル成長さ
せた場合に、良好な安定した特性を有し、不純物濃度む
らの発生を回避できるシリコンウェファの洗浄方法を提
供する。
本発明は、シリコン酸化膜に対してエッチング性を有
する洗浄液、例えばアンモニア・過水系洗浄液でシリコ
ン・ウェファを洗浄する方法において、この洗浄をアル
ミニウム酸化物の含有率が0.1重量％以下である高純度
石英容器に収容した洗浄液をもって行う。
する洗浄液、例えばアンモニア・過水系洗浄液でシリコ
ン・ウェファを洗浄する方法において、この洗浄をアル
ミニウム酸化物の含有率が0.1重量％以下である高純度
石英容器に収容した洗浄液をもって行う。
上述の本発明方法によれば、容器からの洗浄液への溶
け込みが回避され洗浄したシリコンウェファ上に、シリ
コン層をエピタキシャル成長したところ、一様な不純物
濃度、すなわち平坦な不純物濃度分布を有するシリコン
層を形成するこができた。そして、この洗浄のための容
器中のAl酸化物は、0.1重量％以下であれば、洗浄され
たシリコンウェファ上にシリコン層をエピタキシャル成
長させたとき、そのエピタキシャル成長によるシリコン
層にはシリコンウェファとの界面近傍においても不純物
の濃度むらがみられることがなく、更にこれにPN接合を
形成して第３図で説明した可変容量ダイオードの作製を
行った場合にＣ−Ｖ特性に不安定性を来すことがないこ
とが確認された。
け込みが回避され洗浄したシリコンウェファ上に、シリ
コン層をエピタキシャル成長したところ、一様な不純物
濃度、すなわち平坦な不純物濃度分布を有するシリコン
層を形成するこができた。そして、この洗浄のための容
器中のAl酸化物は、0.1重量％以下であれば、洗浄され
たシリコンウェファ上にシリコン層をエピタキシャル成
長させたとき、そのエピタキシャル成長によるシリコン
層にはシリコンウェファとの界面近傍においても不純物
の濃度むらがみられることがなく、更にこれにPN接合を
形成して第３図で説明した可変容量ダイオードの作製を
行った場合にＣ−Ｖ特性に不安定性を来すことがないこ
とが確認された。
実施例１ NH4OH:H2O2:H2Oが1:2:7（容量比）をもって混合され
た洗浄液をAl2O3がSIMSで検出されなかった高純度石英
容器に収容し、この容器内で、不純物Sbがドープされ
た、0.01〜0.03Ωcmの比抵抗を有するn+シリコンウェフ
ァの洗浄を行った。
た洗浄液をAl2O3がSIMSで検出されなかった高純度石英
容器に収容し、この容器内で、不純物Sbがドープされ
た、0.01〜0.03Ωcmの比抵抗を有するn+シリコンウェフ
ァの洗浄を行った。
このような洗浄を行ったウェファ上にSiH4にPH3を混
合した原料ガスを用いウェファ濃度1050℃でＰ（リン）
ドープの比抵抗５〜６Ωcmのシリコン層を気相エピタキ
シャル成長した。
合した原料ガスを用いウェファ濃度1050℃でＰ（リン）
ドープの比抵抗５〜６Ωcmのシリコン層を気相エピタキ
シャル成長した。
この実施例１によって得たシリコン層の不純物濃度分
布の測定結果を第１図中曲線（11）に示す。
布の測定結果を第１図中曲線（11）に示す。
比較例１ 実施例１と同様の方法によって洗浄とシリコン層のエ
ピタキシャル成長を行ったが、洗浄に際しての容器とし
てAl2O3を2.0重量％含むパイレックス（米国コーニング
社製商品名）を用いた。
ピタキシャル成長を行ったが、洗浄に際しての容器とし
てAl2O3を2.0重量％含むパイレックス（米国コーニング
社製商品名）を用いた。
比較例２ 実施例１と同様の方法によって洗浄とシリコン層のエ
ピタキシャル成長を行ったが、洗浄に際しての容器とし
てAl2O3を0.33％含むバイコール（米国コーニング社製
商品名）を用いた。
ピタキシャル成長を行ったが、洗浄に際しての容器とし
てAl2O3を0.33％含むバイコール（米国コーニング社製
商品名）を用いた。
これら比較例１及び２による各シリコン層の不純物濃
度の測定結果を第１図中曲線（12）及び（13）に示す。
度の測定結果を第１図中曲線（12）及び（13）に示す。
第１図の各曲線（11）〜（13）を対比して明らかなよ
うに洗浄容器のAl2O3の含有量が小となるにつれ、洗浄
されたウェファ上に形成されたシリコン層の不純物濃度
分布の低下部分の発生が回避されることがわかる。そし
て、このAl2O3の含有許容量は0.1重量％以下であった。
不純物濃度の低下部分の発生が回避されることが理解さ
れる。
うに洗浄容器のAl2O3の含有量が小となるにつれ、洗浄
されたウェファ上に形成されたシリコン層の不純物濃度
分布の低下部分の発生が回避されることがわかる。そし
て、このAl2O3の含有許容量は0.1重量％以下であった。
不純物濃度の低下部分の発生が回避されることが理解さ
れる。
尚、第２図に市販の各ウェファＡ〜Ｆと本発明による
洗浄を行ったウェファＧの各表面のAl量をSIMSによって
Siの同位元素子30Si（Si中に10％含まれる）で規準化し
た測定結果を示す。
洗浄を行ったウェファＧの各表面のAl量をSIMSによって
Siの同位元素子30Si（Si中に10％含まれる）で規準化し
た測定結果を示す。
上述したところから明らかなように、本発明方法によ
って洗浄したシリコンウェファは、その表面に、ｐ型不
純物としてふまるうAlの存在を有効に回避でき、これに
よってこのウェファ上に形成したシリコン層は、ウェフ
ァとの界面近傍においても不純物濃度むらの発生が回避
される。したがって、このシリコン層上に良好な特性を
有する各種半導体素子、例えばＣ−Ｖ特性の良い可変容
量ダイオードを確実に作製でき、歩留り及び信頼性の向
上がはかられ、その利益は極めて大である。
って洗浄したシリコンウェファは、その表面に、ｐ型不
純物としてふまるうAlの存在を有効に回避でき、これに
よってこのウェファ上に形成したシリコン層は、ウェフ
ァとの界面近傍においても不純物濃度むらの発生が回避
される。したがって、このシリコン層上に良好な特性を
有する各種半導体素子、例えばＣ−Ｖ特性の良い可変容
量ダイオードを確実に作製でき、歩留り及び信頼性の向
上がはかられ、その利益は極めて大である。
第１図は、本発明方法及び従来方法による洗浄法による
ウェファ上にエピタキシャル成長されたシリコン層の不
純物濃度分布図、第２図は各ウェファの30Si量で規格化
したAl量、第３図は本発明の説明に供する可変容量ダイ
オードの拡大断面図である。 （１）はシリコンウェファ、（２）はシリコン層であ
る。
ウェファ上にエピタキシャル成長されたシリコン層の不
純物濃度分布図、第２図は各ウェファの30Si量で規格化
したAl量、第３図は本発明の説明に供する可変容量ダイ
オードの拡大断面図である。 （１）はシリコンウェファ、（２）はシリコン層であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】シリコン酸化膜に対してエッチング性を有
する洗浄液でシリコンウェファを、洗浄する方法におい
て、該洗浄をアルミニウム酸化物の含有率が0.1重量％
以下である石英容器に収容した上記洗浄液で行うことを
特徴とするシリコンウェファの洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61098848A JPH084081B2 (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | シリコンウエフアの洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61098848A JPH084081B2 (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | シリコンウエフアの洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62254429A JPS62254429A (ja) | 1987-11-06 |
| JPH084081B2 true JPH084081B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=14230658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61098848A Expired - Lifetime JPH084081B2 (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | シリコンウエフアの洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084081B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0366124A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Fujitsu Ltd | 洗浄装置 |
| JP4711167B2 (ja) * | 2004-08-25 | 2011-06-29 | 信越半導体株式会社 | シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法 |
| JP5729351B2 (ja) * | 2012-05-18 | 2015-06-03 | 信越半導体株式会社 | 半導体ウェーハの洗浄方法 |
| CN110648948A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-03 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 石英清洗设备 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5721321A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-04 | Taiho Yakuhin Kogyo Kk | Antihyperlipemic agent |
| JPS57204132A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-14 | Fujitsu Ltd | Washing method for silicon wafer |
| JPS6072233A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-24 | Toshiba Corp | 半導体ウエ−ハの洗浄装置 |
| JPS6139524A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体ウエ−ハの洗浄装置 |
| JPH084081A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-01-09 | Inax Corp | サービスタンク装置 |
-
1986
- 1986-04-28 JP JP61098848A patent/JPH084081B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5721321A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-04 | Taiho Yakuhin Kogyo Kk | Antihyperlipemic agent |
| JPS57204132A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-14 | Fujitsu Ltd | Washing method for silicon wafer |
| JPS6072233A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-24 | Toshiba Corp | 半導体ウエ−ハの洗浄装置 |
| JPS6139524A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体ウエ−ハの洗浄装置 |
| JPH084081A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-01-09 | Inax Corp | サービスタンク装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62254429A (ja) | 1987-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |