JPH0878326A - Manufacture of epitaxial wafer - Google Patents
Manufacture of epitaxial waferInfo
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- JPH0878326A JPH0878326A JP24068594A JP24068594A JPH0878326A JP H0878326 A JPH0878326 A JP H0878326A JP 24068594 A JP24068594 A JP 24068594A JP 24068594 A JP24068594 A JP 24068594A JP H0878326 A JPH0878326 A JP H0878326A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、表面品質を高めたエピ
タキシャルウェーハの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an epitaxial wafer having improved surface quality.
【０００２】[0002]
【従来の技術】これまでのエピタキシャルウェーハ（Ｅ
Ｗ）の製造は、通常、ポリッシュドウェーハ（ＰＷ）製
造工程の完了後、１０００℃以上の高温下において、Ｐ
Ｗ表面にエピタキシャル成長を行うことが一般的であっ
た。すなわち、研磨後のウェーハ表面にエピタキシャル
成長させていた。2. Description of the Related Art Conventional epitaxial wafers (E
W) is usually manufactured at a high temperature of 1000 ° C. or higher after completion of the polished wafer (PW) manufacturing process.
It was common to perform epitaxial growth on the W surface. That is, it was epitaxially grown on the wafer surface after polishing.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｅ
Ｗの製造にあっては、エピタキシャル成長させた表面に
異常突起が生じ易く、そのパーティクルレベルが劣り、
また、汚染度が高いという表面品質上の問題が生じてい
た。そこで、このようにしてエピタキシャル成長させた
ウェーハ表面をさらに研磨することにより、上記課題を
解決することも考えられる。しかしながら、この方法に
あっても、研磨工程が増えるという問題があった。However, the above-mentioned E
In the production of W, abnormal projections are likely to occur on the epitaxially grown surface, and the particle level thereof is inferior.
Further, there is a problem in surface quality that the degree of contamination is high. Therefore, it is possible to solve the above problem by further polishing the wafer surface epitaxially grown in this way. However, even with this method, there is a problem that the polishing process is increased.
【０００４】そこで、本願発明者らは、上記課題を解決
すべく、鋭意研究を重ねた結果、エピタキシャル成長前
の研磨工程をなくして、エッチング後所定のクリーン洗
浄を施し、さらに、このウェーハ表面上にエピタキシャ
ル成長を完了することにより、その問題を解決すること
ができる製造工程を確立した。そのためには、エピタキ
シャル成長前にアルカリ／過酸化水素水の混合液（例え
ばＳＣ−１洗浄液）で洗浄した後、ＨＦ（フッ酸）によ
る処理を施すことにより、ウェーハ表面の有機物および
金属不純物を同時に除去することが重要である。また、
これらの処理後大気中に長く放置すると、大気中の有機
物または酸素による酸化作用により、表面状態が変化
し、エピタキシャル成長が不可能となってしまう。そこ
で、このストレージタイム（放置時間）のリミットは８
時間程度とする必要がある。ただし、酸化雰囲気（大気
中を含む）中の場合である。Therefore, as a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have eliminated the polishing step before epitaxial growth, performed a predetermined clean cleaning after etching, and further, on the wafer surface. By completing the epitaxial growth, we established a manufacturing process that can solve the problem. For that purpose, after cleaning with a mixed solution of alkali / hydrogen peroxide solution (for example, SC-1 cleaning solution) before epitaxial growth, a treatment with HF (hydrofluoric acid) is performed to simultaneously remove organic substances and metal impurities on the wafer surface. It is important to. Also,
If left in the atmosphere for a long time after these treatments, the surface state changes due to the oxidizing effect of organic substances or oxygen in the atmosphere, making epitaxial growth impossible. Therefore, the limit for this storage time (leaving time) is 8
It should be about time. However, this is the case in an oxidizing atmosphere (including the atmosphere).
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、エッチング後のシリコンウェーハの表面にアルカリ
／過酸化水素水の混合溶液による洗浄、フッ酸洗浄を施
した後、このシリコンウェーハの大気中での保存時間を
８時間以内に管理してこのシリコンウェーハ表面にエピ
タキシャル成長するエピタキシャルウェーハの製造方法
である。According to a first aspect of the present invention, the surface of a silicon wafer after etching is cleaned with a mixed solution of an alkali / hydrogen peroxide solution and hydrofluoric acid, and then the silicon wafer is cleaned. This is a method for producing an epitaxial wafer in which the storage time in the atmosphere is controlled within 8 hours and epitaxial growth is performed on the surface of this silicon wafer.
【０００６】請求項２に記載した発明は、上記エピタキ
シャル成長の後にこのシリコンウェーハのエピタキシャ
ル面の一部を除去する請求項１に記載のエピタキシャル
ウェーハの製造方法である。例えば研磨するものであ
る。The invention described in claim 2 is the method for manufacturing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein a part of the epitaxial surface of the silicon wafer is removed after the epitaxial growth. For example, polishing is performed.
【０００７】請求項３に記載した発明は、上記エピタキ
シャル成長は１０００℃以上の高温で行う請求項１また
は請求項２のいずれかに記載のエピタキシャルウェーハ
の製造方法である。The invention described in claim 3 is the method for manufacturing an epitaxial wafer according to claim 1 or 2, wherein the epitaxial growth is performed at a high temperature of 1000 ° C. or higher.
【０００８】請求項４に記載した発明は、上記エピタキ
シャル成長は４００℃以上で１０００℃未満の低温で行
う請求項１または請求項２に記載のエピタキシャルウェ
ーハの製造方法である。The invention described in claim 4 is the method for producing an epitaxial wafer according to claim 1 or 2, wherein the epitaxial growth is performed at a low temperature of 400 ° C or higher and lower than 1000 ° C.
【０００９】[0009]
【作用】本発明方法によれば、エッチング処理後のシリ
コンウェーハについて、まず、アルカリ／過酸化水素水
の混合液（例えばＳＣ−１洗浄液）で洗浄する。その
後、このウェーハ表面についてＨＦ（フッ酸）による処
理を施す。例えばＨＦ溶液中にウェーハを浸漬する。こ
の後、大気中に放置するストレージタイムのリミットは
８時間程度としつつ、このウェーハ表面にエピタキシャ
ル成長を行う。このエピタキシャル成長は１０００℃以
上の高温で行ってもよく、１０００℃未満で４００℃以
上の低温で行ってもよい。さらに、この高温エピタキシ
ャル成長と低温エピタキシャル成長とを交互に繰り返す
いわゆる多段エピタキシャル成長を施してもよい。低温
エピタキシャル成長によれば、低温化によるコストダウ
ンを達成することが可能となる。According to the method of the present invention, the silicon wafer after the etching treatment is first cleaned with a mixed solution of alkali / hydrogen peroxide water (for example, SC-1 cleaning solution). After that, the surface of this wafer is treated with HF (hydrofluoric acid). For example, the wafer is immersed in an HF solution. After that, epitaxial growth is performed on the wafer surface while limiting the storage time to be left in the atmosphere to about 8 hours. This epitaxial growth may be performed at a high temperature of 1000 ° C. or higher, or at a low temperature of less than 1000 ° C. and 400 ° C. or higher. Further, so-called multi-step epitaxial growth may be performed in which the high temperature epitaxial growth and the low temperature epitaxial growth are alternately repeated. Low-temperature epitaxial growth makes it possible to achieve cost reduction by lowering the temperature.
【００１０】また、上記エピタキシャル成長の後、例え
ば研磨処理を施すこととする。これにより、ウェーハ表
面を一部を除去してウェーハ表面での突起の発生、ゴミ
の付着等を抑制することができるとともに、従来のエピ
タキシャル前の研磨処理を省略することができる。After the above-mentioned epitaxial growth, polishing treatment, for example, is performed. As a result, it is possible to remove a part of the wafer surface to suppress the generation of protrusions on the wafer surface, adhesion of dust, and the like, and to omit the conventional polishing process before the epitaxial growth.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明の
一実施例に係る方法によれば、以下の結果を得ることが
できた。実施例方法の具体例として、エッチング後の酸
化還元処理にあっては、無機アルカリと過酸化水素水と
の混合液であって、シリコンに対するエッチングレート
が１０オングストローム／分以下のものを使用する。例
えばＫＯＨ（１ｗｔ％）、Ｈ2Ｏ2（１ｖｏｌ％）を含
む、５０℃の混合溶液である。次に行うＨＦ洗浄は、
１．５％の濃度のＨＦ溶液への浸漬処理とする。この
後、シリコンウェーハに純水洗浄を施し、その表面にエ
ピタキシャル成長を行った（膜厚は約５μｍ）。この成
膜条件は、ＣＶＤ炉での成長温度は６６０℃以下とし、
成膜速度は２００オングストローム／分以下に調整して
行った。さらに、例えば公知のデッドウエイト式の研磨
機で２μｍ以下の研磨を施した。Embodiments of the present invention will be described below. According to the method according to the embodiment of the present invention, the following results could be obtained. As a specific example of the embodiment method, in the oxidation-reduction treatment after etching, a mixed solution of an inorganic alkali and hydrogen peroxide solution having an etching rate for silicon of 10 Å / min or less is used. For example, it is a mixed solution containing KOH (1 wt%) and H 2 O 2 (1 vol%) at 50 ° C. The next HF cleaning is
The immersion treatment is performed in a HF solution having a concentration of 1.5%. Then, the silicon wafer was washed with pure water and epitaxially grown on the surface (thickness was about 5 μm). The film forming conditions are such that the growth temperature in the CVD furnace is 660 ° C. or lower,
The film formation rate was adjusted to 200 angstroms / minute or less. Further, for example, a known dead weight type polishing machine was used to perform polishing to 2 μm or less.
【００１２】図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はこの方法に
よる表面平坦度（パーティクルカウンタ「サーフスキャ
ン（商品名）」のヘイズレベルで示す）、パーティクル
レベル（突起を含む）、表面清浄度を比較例とともに示
している。比較例においては、エピタキシャル炉でのエ
ピタキシャル成長を行い、そのエピタキシャル膜の膜厚
は３μｍとしたものである。これらの図から解るように
本発明製造方法にあっては高品質の表面を形成したエピ
タキシャルウェーハを得ることができる。FIGS. 1A, 1B and 1C show the surface flatness (indicated by the haze level of the particle counter "Surfscan (trade name)"), the particle level (including protrusions), the surface by this method. The cleanliness is shown together with the comparative example. In the comparative example, epitaxial growth was performed in an epitaxial furnace, and the thickness of the epitaxial film was 3 μm. As can be seen from these figures, according to the manufacturing method of the present invention, an epitaxial wafer having a high quality surface can be obtained.
【００１３】図２はこの発明方法におけるＸ線回折強度
とストレージタイムとの関係を示している。すなわち、
ＨＦ洗浄後のシリコンウェーハをクリーンルームの大気
中に放置するストレージタイムと、その後のエピタキシ
ャル成長によるエピタキシャル膜表面の結晶状態との関
係を示すものである。このグラフに示すように、ストレ
ージタイムが８時間を超えると、表面での多結晶シリコ
ンの割合が増加することとなる。このことから、ストレ
ージタイムは８時間以内として次のエピタキシャル成長
を行うことが必要であることが解る。FIG. 2 shows the relationship between the X-ray diffraction intensity and the storage time in the method of the present invention. That is,
It shows the relationship between the storage time of leaving the silicon wafer after HF cleaning in the atmosphere of a clean room and the crystal state of the epitaxial film surface by the subsequent epitaxial growth. As shown in this graph, when the storage time exceeds 8 hours, the proportion of polycrystalline silicon on the surface increases. From this, it is understood that it is necessary to set the storage time to 8 hours or less and perform the next epitaxial growth.
【００１４】[0014]
【発明の効果】本発明方法によれば、エピタキシャルウ
ェーハの表面品質を高めることができる。詳しくは、そ
の表面平坦度を高めることができる（ヘイズレベルを低
減させることができる）。また、表面での突起等を低減
し、パーティクルレベルを低減することもできる。さら
に、その表面汚染をも低減することができる。また、低
温化によるコストダウンを達成することもできる。な
お、これは従来の研磨工程を省略することをも意味して
いる。According to the method of the present invention, the surface quality of the epitaxial wafer can be improved. Specifically, the surface flatness can be increased (the haze level can be reduced). Further, it is possible to reduce protrusions and the like on the surface and reduce the particle level. Furthermore, the surface contamination can be reduced. Further, it is possible to achieve cost reduction by lowering the temperature. Note that this also means that the conventional polishing process is omitted.
【図１】本発明の一実施例に係る製造方法によって製造
したエピタキシャルウェーハのエピタキシャル層の表面
平坦度、パーティクルレベル、表面清浄度を比較例とと
もに示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing surface flatness, particle level, and surface cleanliness of an epitaxial layer of an epitaxial wafer manufactured by a manufacturing method according to an example of the present invention together with a comparative example.
【図２】本発明の一実施例に係るエピタキシャルウェー
ハの表面品質とストレージタイムとの関係を示すグラフ
である。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the surface quality and the storage time of an epitaxial wafer according to an example of the present invention.
フロントページの続き (72)発明者 高石 和成 東京都千代田区岩本町３丁目８番16号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者 清水 光太郎 東京都千代田区岩本町３丁目８番16号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内Front page continued (72) Inventor Kazushige Takaishi 3-8-16 Iwamotocho, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Material Silicon Co., Ltd. (72) Inventor Kotaro Shimizu 3-8-16 Iwamoto-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Material Silicon Co., Ltd.
Claims (4)
にアルカリ／過酸化水素水の混合溶液による洗浄、フッ
酸洗浄を施した後、このシリコンウェーハの大気中での
保存時間を８時間以内に管理してこのシリコンウェーハ
表面にエピタキシャル成長するエピタキシャルウェーハ
の製造方法。1. After cleaning the surface of a silicon wafer after etching with a mixed solution of an alkali / hydrogen peroxide solution and hydrofluoric acid, the storage time of this silicon wafer in the atmosphere is controlled within 8 hours. A method for manufacturing an epitaxial wafer in which the surface of a leveraged silicon wafer is epitaxially grown.
コンウェーハのエピタキシャル面の一部を除去する請求
項１に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。2. The method for producing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein a part of the epitaxial surface of the silicon wafer is removed after the epitaxial growth.
上の高温で行う請求項１または請求項２のいずれかに記
載のエピタキシャルウェーハの製造方法。3. The method for producing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the epitaxial growth is performed at a high temperature of 1000 ° C. or higher.
で１０００℃未満の低温で行う請求項１または請求項２
に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。4. The epitaxial growth is carried out at a low temperature of 400 ° C. or higher and lower than 1000 ° C.
A method for manufacturing an epitaxial wafer according to item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24068594A JP3359434B2 (en) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | Manufacturing method of epitaxial wafer |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002261557A Division JP2003197549A (en) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | Method of manufacturing epitaxial wafer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878326A true JPH0878326A (en) | 1996-03-22 |
| JP3359434B2 JP3359434B2 (en) | 2002-12-24 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002305202A (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Silicon epitaxial wafer, and its manufacturing method |
| US7648576B2 (en) | 2003-12-11 | 2010-01-19 | Sumco Corporation | Epitaxial wafer and method for producing same |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP24068594A patent/JP3359434B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002305202A (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Silicon epitaxial wafer, and its manufacturing method |
| US7648576B2 (en) | 2003-12-11 | 2010-01-19 | Sumco Corporation | Epitaxial wafer and method for producing same |
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| JP3359434B2 (en) | 2002-12-24 |
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