JPH10199848A - 炭化ケイ素ウエハの表面汚染除去方法および炭化ケイ素ウエハ - Google Patents
炭化ケイ素ウエハの表面汚染除去方法および炭化ケイ素ウエハInfo
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- JPH10199848A JPH10199848A JP1337897A JP1337897A JPH10199848A JP H10199848 A JPH10199848 A JP H10199848A JP 1337897 A JP1337897 A JP 1337897A JP 1337897 A JP1337897 A JP 1337897A JP H10199848 A JPH10199848 A JP H10199848A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面に付着したＣｕ、Ｆｅなどの汚染物を容
易に除去できるようにする。 【解決手段】 ＳｉＣウエハ４０の表層部を酸化してＳ
ｉＯ2 層４４を形成したのち、このＳｉＯ2 層４４を酸
洗浄によって除去し、ＳｉＣウエハ４０の表面に付着し
た汚染物４６や、ウエハ４０の表層に形成された合金部
４８をＳｉＯ2 層４４とともに洗い流す。
易に除去できるようにする。 【解決手段】 ＳｉＣウエハ４０の表層部を酸化してＳ
ｉＯ2 層４４を形成したのち、このＳｉＯ2 層４４を酸
洗浄によって除去し、ＳｉＣウエハ４０の表面に付着し
た汚染物４６や、ウエハ４０の表層に形成された合金部
４８をＳｉＯ2 層４４とともに洗い流す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置（半導
体デバイス）の製造工程に用いられる炭化ケイ素ウエハ
に係り、特に炭化ケイ素ウエハの製造工程などにおいて
炭化ケイ素ウエハの表面に付着した汚染物を除去するの
に好適な炭化ケイ素ウエハの表面汚染除去方法および炭
化ケイ素ウエハに関する。
体デバイス）の製造工程に用いられる炭化ケイ素ウエハ
に係り、特に炭化ケイ素ウエハの製造工程などにおいて
炭化ケイ素ウエハの表面に付着した汚染物を除去するの
に好適な炭化ケイ素ウエハの表面汚染除去方法および炭
化ケイ素ウエハに関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコン単結晶を基板とする半導体デバ
イスは、シリコン基板の表面に酸化膜を形成する拡散工
程や、窒化ケイ素膜、多結晶シリコン膜（ポリシリコン
膜）を形成する減圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）工程等を経
て、シリコン基板（シリコンウエハ）上に微細な回路が
形成される。これらの工程には、拡散装置、ＬＰＣＶＤ
装置などと呼ばれる半導体製造装置が使用される。そし
て、これらの装置は、いずれも複数の半導体ウエハであ
るシリコンウエハを炉内に挿入し、シリコンウエハ本体
を高温に加熱する炉体部分と、反応性ガスを炉内に供給
する部分からなっており、多数枚のシリコンウエハを同
時処理（バッチ処理）できるようになっている。図３
は、拡散装置（拡散炉）の一例を示したものである。
イスは、シリコン基板の表面に酸化膜を形成する拡散工
程や、窒化ケイ素膜、多結晶シリコン膜（ポリシリコン
膜）を形成する減圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）工程等を経
て、シリコン基板（シリコンウエハ）上に微細な回路が
形成される。これらの工程には、拡散装置、ＬＰＣＶＤ
装置などと呼ばれる半導体製造装置が使用される。そし
て、これらの装置は、いずれも複数の半導体ウエハであ
るシリコンウエハを炉内に挿入し、シリコンウエハ本体
を高温に加熱する炉体部分と、反応性ガスを炉内に供給
する部分からなっており、多数枚のシリコンウエハを同
時処理（バッチ処理）できるようになっている。図３
は、拡散装置（拡散炉）の一例を示したものである。
【０００３】図３において、炉本体１０は、内周面にヒ
ータ１２が配設してあって内部を高温に加熱、維持でき
るようになっているとともに、図示しない真空ポンプに
接続してあり、内部を１０Ｔｏｒｒ以下に減圧できるよ
うにしてある。そして、炉本体１０の内部には、高純度
石英や炭化ケイ素（ＳｉＣ）によって形成したライナチ
ューブ１４が配設してあり、その内部にプロセスチュー
ブ１６が設けてある。
ータ１２が配設してあって内部を高温に加熱、維持でき
るようになっているとともに、図示しない真空ポンプに
接続してあり、内部を１０Ｔｏｒｒ以下に減圧できるよ
うにしてある。そして、炉本体１０の内部には、高純度
石英や炭化ケイ素（ＳｉＣ）によって形成したライナチ
ューブ１４が配設してあり、その内部にプロセスチュー
ブ１６が設けてある。
【０００４】ライナチューブ１６によって覆われるベー
ス１８の中央部には、ボート受け２０が設けてあって、
このボート受け２０上にＳｉＣや石英などから形成した
縦型のウエハボート２２が配置してある。そして、ウエ
ハボート２２の上下方向には、大規模集積回路（ＬＳ
Ｉ）などの半導デバイスを形成するための多数のシリコ
ンウエハ２４が適宜の間隔をあけて保持させてある。ま
た、ウエハボート２２の側部には、反応ガスを炉内に導
入するためのガス導入管２６が配設してあるとともに、
炉内温度を測定する熱電対を内蔵した熱電対保護管２８
が設けてある。
ス１８の中央部には、ボート受け２０が設けてあって、
このボート受け２０上にＳｉＣや石英などから形成した
縦型のウエハボート２２が配置してある。そして、ウエ
ハボート２２の上下方向には、大規模集積回路（ＬＳ
Ｉ）などの半導デバイスを形成するための多数のシリコ
ンウエハ２４が適宜の間隔をあけて保持させてある。ま
た、ウエハボート２２の側部には、反応ガスを炉内に導
入するためのガス導入管２６が配設してあるとともに、
炉内温度を測定する熱電対を内蔵した熱電対保護管２８
が設けてある。
【０００５】このように構成した拡散炉は、ウエハボー
ト２２を介して多数のシリコンウエハ２４が炉内に配置
される。そして、炉内を１００Ｔｏｒｒ以下に減圧する
とともに、１０００℃以上の高温に加熱し、ガス導入管
２６を介して乾燥酸素などを炉内に導入してシリコンウ
エハ２４の表面に酸化膜ＳｉＯ2 の形成などが行われ
る。そして、ウエハボート２２の上下部には、炉内のガ
スの流れや温度の均一性を保持すること等を目的とし
て、円板状のダミーウエハと称するウエハ３０を数枚ず
つ配置するとともに、パーティクルの状態等を調べるた
めに、ウエハボート２２の上下方向の適宜の位置に複数
枚のダミーウエハ（モニタウエハ）を配置している。こ
れらの従来のダミーウエハ３０は、シリコン単結晶や高
純度石英によって形成した厚さが０．５〜１ｍｍ程度の
ものを使用してきた。
ト２２を介して多数のシリコンウエハ２４が炉内に配置
される。そして、炉内を１００Ｔｏｒｒ以下に減圧する
とともに、１０００℃以上の高温に加熱し、ガス導入管
２６を介して乾燥酸素などを炉内に導入してシリコンウ
エハ２４の表面に酸化膜ＳｉＯ2 の形成などが行われ
る。そして、ウエハボート２２の上下部には、炉内のガ
スの流れや温度の均一性を保持すること等を目的とし
て、円板状のダミーウエハと称するウエハ３０を数枚ず
つ配置するとともに、パーティクルの状態等を調べるた
めに、ウエハボート２２の上下方向の適宜の位置に複数
枚のダミーウエハ（モニタウエハ）を配置している。こ
れらの従来のダミーウエハ３０は、シリコン単結晶や高
純度石英によって形成した厚さが０．５〜１ｍｍ程度の
ものを使用してきた。
【０００６】ところが、シリコン単結晶や高純度石英に
よって形成した従来のダミーウエハは、熱膨張係数がポ
リシリコン膜やＳｉ3Ｎ4膜などと大きく異なるため、ダ
ミーウエハに成膜されたポリシリコン膜やＳｉ3Ｎ4膜な
どが容易に剥離して炉内を汚染するばかりでなく、耐熱
性や耐蝕性の問題から短期間の使用で廃棄しなければな
らず、経済性が悪いという問題がある。かかるところか
ら、近年、耐熱性、耐食性に優れた炭化ケイ素からなる
ダミーウエハが業界の注目を集めている。この炭化ケイ
素ウエハ（ＳｉＣウエハ）は、黒鉛からなる円板状の基
材の表面にＬＰＣＶＤなどによって炭化ケイ素の膜を厚
さ０．３〜１ｍｍ程度成膜し、その後、黒鉛基材を酸化
雰囲気中で酸化除去することによって得られる。
よって形成した従来のダミーウエハは、熱膨張係数がポ
リシリコン膜やＳｉ3Ｎ4膜などと大きく異なるため、ダ
ミーウエハに成膜されたポリシリコン膜やＳｉ3Ｎ4膜な
どが容易に剥離して炉内を汚染するばかりでなく、耐熱
性や耐蝕性の問題から短期間の使用で廃棄しなければな
らず、経済性が悪いという問題がある。かかるところか
ら、近年、耐熱性、耐食性に優れた炭化ケイ素からなる
ダミーウエハが業界の注目を集めている。この炭化ケイ
素ウエハ（ＳｉＣウエハ）は、黒鉛からなる円板状の基
材の表面にＬＰＣＶＤなどによって炭化ケイ素の膜を厚
さ０．３〜１ｍｍ程度成膜し、その後、黒鉛基材を酸化
雰囲気中で酸化除去することによって得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】製造工程の高清浄化に
伴い、従来気付かれなかった汚染源の存在する可能性が
指摘され、その１つにダミーウエハの製造工程または輸
送途中において表面の汚染が問題となり、この汚染物、
特に金属元素が半導体ウエハに悪影響を与えることが判
明した。
伴い、従来気付かれなかった汚染源の存在する可能性が
指摘され、その１つにダミーウエハの製造工程または輸
送途中において表面の汚染が問題となり、この汚染物、
特に金属元素が半導体ウエハに悪影響を与えることが判
明した。
【０００８】すなわち、ＳｉＣウエハは、黒鉛基材を酸
化除去したのち、表面を鏡面仕上げまたは所定の粗さに
するために、研磨装置によって研磨している。この研磨
は、一般に銅と錫との合金によって形成した定盤上にウ
エハを配置し、ダイヤモンド砥粒を用いて行なわれる。
ところが、定盤を形成している銅（Ｃｕ）や定盤中に不
純物として含まれている鉄（Ｆｅ）などの金属がＳｉＣ
ウエハの表面に付着する。また、ＳｉＣウエハは、出荷
の際にウエハラックなどの容器に収納して輸送される
が、ウエハがウエハラックなどに接触することにより、
これらから各種の汚染物質が付着する。しかも、半導体
ウエハに悪影響を与えるＣｕ、Ｆｅなどの金属は、Ｓｉ
Ｃと化学的に結合して合金を形成していると考えられ、
通常の洗浄によっては容易に除去することができず、半
導体デバイスの製造工程においてダミーウエハとして使
用した際に、半導体ウエハに悪影響を及ぼす。
化除去したのち、表面を鏡面仕上げまたは所定の粗さに
するために、研磨装置によって研磨している。この研磨
は、一般に銅と錫との合金によって形成した定盤上にウ
エハを配置し、ダイヤモンド砥粒を用いて行なわれる。
ところが、定盤を形成している銅（Ｃｕ）や定盤中に不
純物として含まれている鉄（Ｆｅ）などの金属がＳｉＣ
ウエハの表面に付着する。また、ＳｉＣウエハは、出荷
の際にウエハラックなどの容器に収納して輸送される
が、ウエハがウエハラックなどに接触することにより、
これらから各種の汚染物質が付着する。しかも、半導体
ウエハに悪影響を与えるＣｕ、Ｆｅなどの金属は、Ｓｉ
Ｃと化学的に結合して合金を形成していると考えられ、
通常の洗浄によっては容易に除去することができず、半
導体デバイスの製造工程においてダミーウエハとして使
用した際に、半導体ウエハに悪影響を及ぼす。
【０００９】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、表面に付着したＣｕ、Ｆｅなど
を容易に除去することができる炭化ケイ素ウエハの表面
汚染除去方法および炭化ケイ素ウエハを提供することを
目的としている。
ためになされたもので、表面に付着したＣｕ、Ｆｅなど
を容易に除去することができる炭化ケイ素ウエハの表面
汚染除去方法および炭化ケイ素ウエハを提供することを
目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】半導体デバイスは、半導
体ウエハの表面の清浄度が製品の歩留り等に大きく影響
するため、高い清浄度を保持したクリーンルーム内で製
造される。特に、近年のパターンの微細化と高集積化の
進展は、製造工程中におけるわずかの不純物、汚染物の
存在が製品に大きな影響を与える。このため、半導体デ
バイスの製造メーカにおいては、納入されたウエハ等を
そのまま使用せず、必ず洗浄して表面の汚染を除去して
から使用している。このことはダミーウエハについても
同様である。また、ＳｉＣウエハは、酸化されると二酸
化ケイ素（ＳｉＯ2 ）が形成されるが、このＳｉＯ2 は
酸洗浄などで容易に除去することができる。
体ウエハの表面の清浄度が製品の歩留り等に大きく影響
するため、高い清浄度を保持したクリーンルーム内で製
造される。特に、近年のパターンの微細化と高集積化の
進展は、製造工程中におけるわずかの不純物、汚染物の
存在が製品に大きな影響を与える。このため、半導体デ
バイスの製造メーカにおいては、納入されたウエハ等を
そのまま使用せず、必ず洗浄して表面の汚染を除去して
から使用している。このことはダミーウエハについても
同様である。また、ＳｉＣウエハは、酸化されると二酸
化ケイ素（ＳｉＯ2 ）が形成されるが、このＳｉＯ2 は
酸洗浄などで容易に除去することができる。
【００１１】本発明は、上記の知見に基づいてなされた
もので、本発明に係る炭化ケイ素ウエハの表面汚染除去
方法は、炭化ケイ素からなるウエハの表層部を酸化した
のち、前記表層部を除去する構成となっている。また、
本発明に係る炭化ケイ素ウエハは、炭化ケイ素からなる
ウエハであって、表面を酸化層によって覆った構造とな
っている。酸化層は、二酸化ケイ素の層であってよい。
二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）ウ
エハを高温の炉に入れ、酸素を導入することにより形成
できる。また、表層部に形成する酸化層、すなわちるＳ
ｉＯ2 の層の厚さは、数１０〜数１０００オングストロ
ーム程度であってよい。
もので、本発明に係る炭化ケイ素ウエハの表面汚染除去
方法は、炭化ケイ素からなるウエハの表層部を酸化した
のち、前記表層部を除去する構成となっている。また、
本発明に係る炭化ケイ素ウエハは、炭化ケイ素からなる
ウエハであって、表面を酸化層によって覆った構造とな
っている。酸化層は、二酸化ケイ素の層であってよい。
二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）ウ
エハを高温の炉に入れ、酸素を導入することにより形成
できる。また、表層部に形成する酸化層、すなわちるＳ
ｉＯ2 の層の厚さは、数１０〜数１０００オングストロ
ーム程度であってよい。
【００１２】
【作用】上記のごとく構成した本発明は、炭化ケイ素
（ＳｉＣ）ウエハの表層部を酸化すると、
（ＳｉＣ）ウエハの表層部を酸化すると、
【００１３】
【数１】ＳｉＣ＋２Ｏ2 →ＳｉＯ2 ＋ＣＯ2 ↑ の反応が生じ、酸洗浄などによって容易に除去できるＳ
ｉＯ2 が形成される。従って、ＳｉＣウエハの表面にＣ
ｕ、Ｆｅなどの金属が付着したり、これらによる合金部
が表層部に形成されたとしても、表層部を酸化してＳｉ
Ｏ2 からなる酸化層を形成し、酸化層を酸洗浄等によっ
てによって除去すると、ウエハの表面に付着した汚染物
や合金部を酸化層とともに容易に除去することができ
る。そして、鏡面等に仕上げしたＳｉＣウエハの表面を
酸化層であるＳｉＯ2 層によって覆うことにより、輸送
の途中に金属などの汚染物質が付着したとしても、洗浄
等によって汚染物質をＳｉＯ2 層とともに容易に除去で
きるため、ウエハの梱包条件の緩和や取り扱いが容易と
なり、輸送コストの低減が図れる。
ｉＯ2 が形成される。従って、ＳｉＣウエハの表面にＣ
ｕ、Ｆｅなどの金属が付着したり、これらによる合金部
が表層部に形成されたとしても、表層部を酸化してＳｉ
Ｏ2 からなる酸化層を形成し、酸化層を酸洗浄等によっ
てによって除去すると、ウエハの表面に付着した汚染物
や合金部を酸化層とともに容易に除去することができ
る。そして、鏡面等に仕上げしたＳｉＣウエハの表面を
酸化層であるＳｉＯ2 層によって覆うことにより、輸送
の途中に金属などの汚染物質が付着したとしても、洗浄
等によって汚染物質をＳｉＯ2 層とともに容易に除去で
きるため、ウエハの梱包条件の緩和や取り扱いが容易と
なり、輸送コストの低減が図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明に係る炭化ケイ素ウエハの
表面汚染除去方法および炭化ケイ素ウエハの好ましい実
施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。図１
は、実施の形態に係るＳｉＣウエハの一部断面図を示し
たものである。図１に示したように、実施の形態に係る
ＳｉＣウエハ４０は、ＳｉＣ層４２と、ＳｉＣウエハ４
０の表層部に形成したＳｉＯ2 層とからなっている。こ
のＳｉＣウエハ４０は、図２のようにして作ることがで
きる。
表面汚染除去方法および炭化ケイ素ウエハの好ましい実
施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。図１
は、実施の形態に係るＳｉＣウエハの一部断面図を示し
たものである。図１に示したように、実施の形態に係る
ＳｉＣウエハ４０は、ＳｉＣ層４２と、ＳｉＣウエハ４
０の表層部に形成したＳｉＯ2 層とからなっている。こ
のＳｉＣウエハ４０は、図２のようにして作ることがで
きる。
【００１５】図２のステップ５０に示したように、ま
ず、製造するＳｉＣウエハの寸法に合せた、高純度黒鉛
からなる所定寸法の円板状黒鉛基材を製作する。その
後、円板状黒鉛基材を減圧ＣＶＤ装置に入れ、装置
（炉）内を所定の温度に加熱、保持しするとともに、炉
内を所定の圧力にし、ＣＶＤによって黒鉛基材の表面に
ＳｉＣ膜を厚さ０．１〜１ｍｍ程度成膜する（ステップ
５２）。次に、ステップ５４に示したように、ＳｉＣを
成膜した黒鉛基材を炉から取り出し、ＳｉＣ膜の周面部
を機械加工によって研削して除去し、黒鉛基材の周面を
露出させる。そして、黒鉛基材をＳｉＣ膜によって挟ん
だ状態のまま９００〜１４００℃の炉に入れ、酸素を供
給して黒鉛基材を酸化燃焼させて除去し、ＳｉＣ円板に
する（ステップ５６）。さらに、ＳｉＣ円板を酸洗浄、
純水洗浄したのち、研磨装置によって両面を研磨して鏡
面または所定の粗さに調整するとともに、ＳｉＣ円板の
両面の周縁角部を面取りする（ステップ５８）。次に、
ステップ６０に示したように、ＳｉＣ円板を酸洗浄し、
純水または超純水による濯ぎ洗浄をして乾燥する。その
後、ＳｉＣ円板を１０００〜１２００℃の炉に入れ、純
酸素を供給して酸化雰囲気にすると、ＳｉＣと酸素（Ｏ
2 ）とが次のように反応する。
ず、製造するＳｉＣウエハの寸法に合せた、高純度黒鉛
からなる所定寸法の円板状黒鉛基材を製作する。その
後、円板状黒鉛基材を減圧ＣＶＤ装置に入れ、装置
（炉）内を所定の温度に加熱、保持しするとともに、炉
内を所定の圧力にし、ＣＶＤによって黒鉛基材の表面に
ＳｉＣ膜を厚さ０．１〜１ｍｍ程度成膜する（ステップ
５２）。次に、ステップ５４に示したように、ＳｉＣを
成膜した黒鉛基材を炉から取り出し、ＳｉＣ膜の周面部
を機械加工によって研削して除去し、黒鉛基材の周面を
露出させる。そして、黒鉛基材をＳｉＣ膜によって挟ん
だ状態のまま９００〜１４００℃の炉に入れ、酸素を供
給して黒鉛基材を酸化燃焼させて除去し、ＳｉＣ円板に
する（ステップ５６）。さらに、ＳｉＣ円板を酸洗浄、
純水洗浄したのち、研磨装置によって両面を研磨して鏡
面または所定の粗さに調整するとともに、ＳｉＣ円板の
両面の周縁角部を面取りする（ステップ５８）。次に、
ステップ６０に示したように、ＳｉＣ円板を酸洗浄し、
純水または超純水による濯ぎ洗浄をして乾燥する。その
後、ＳｉＣ円板を１０００〜１２００℃の炉に入れ、純
酸素を供給して酸化雰囲気にすると、ＳｉＣと酸素（Ｏ
2 ）とが次のように反応する。
【００１６】
【数２】ＳｉＣ＋２Ｏ2 →ＳｉＯ2 ＋ＣＯ2 ↑ すなわち、ＳｉＣとＯ2 との反応により二酸化ケイ素Ｓ
ｉＯ2 と炭酸ガスＣＯ 2 とが生じ、ＣＯ2 が気体として
放出されてＳｉＣウエハ４０の表層部にＳｉＯ 2 が残り
る。このため、例えば、図１に符号４６として示したよ
うに、ウエハ４０の表面に金属等の汚染物が付着した場
合、汚染物４６の下方に酸化層であるＳｉＯ2 層４４が
形成される。そこで、ＳｉＣウエハ４０の表層部に破線
で示したような合金部４８が形成されている場合を考慮
して、合金部４８の深さよりも厚い、例えば数１０〜数
１０００オングストロームのＳｉＯ2 層４４を形成し、
ＳｉＯ2 層４４を有するＳｉＣウエハ４０にする（ステ
ップ６２）。
ｉＯ2 と炭酸ガスＣＯ 2 とが生じ、ＣＯ2 が気体として
放出されてＳｉＣウエハ４０の表層部にＳｉＯ 2 が残り
る。このため、例えば、図１に符号４６として示したよ
うに、ウエハ４０の表面に金属等の汚染物が付着した場
合、汚染物４６の下方に酸化層であるＳｉＯ2 層４４が
形成される。そこで、ＳｉＣウエハ４０の表層部に破線
で示したような合金部４８が形成されている場合を考慮
して、合金部４８の深さよりも厚い、例えば数１０〜数
１０００オングストロームのＳｉＯ2 層４４を形成し、
ＳｉＯ2 層４４を有するＳｉＣウエハ４０にする（ステ
ップ６２）。
【００１７】なお、このＳｉＣウエハ４０を半導体デバ
イスの製造工程においてダミーウエハとして使用する場
合には、図２の破線で示したステップ６４のように、Ｓ
ｉＣウエハ４０を酸洗浄してＳｉＯ2 層４４を除去す
る。これにより、ＳｉＣウエハ４０に付着したＣｕ、Ｆ
ｅなどの金属を始めとする汚染物４６や合金部４８がＳ
ｉＯ2 層４４とともに容易に除去できる。また、ＳｉＯ
2 層４４を有するＳｉＣウエハ４０は、輸送中にＳｉＣ
ウエハ４０に金属等が付着しても前記と同様にして容易
に除去でき、清浄なＳｉＣウエハをダミーウエハとして
使用することができ、半導体ウエハへの悪影響を避ける
ことができる。このため、ＳｉＣウエハの梱包条件の緩
和や取り扱いが容易となり、輸送コストを低減すること
ができる。
イスの製造工程においてダミーウエハとして使用する場
合には、図２の破線で示したステップ６４のように、Ｓ
ｉＣウエハ４０を酸洗浄してＳｉＯ2 層４４を除去す
る。これにより、ＳｉＣウエハ４０に付着したＣｕ、Ｆ
ｅなどの金属を始めとする汚染物４６や合金部４８がＳ
ｉＯ2 層４４とともに容易に除去できる。また、ＳｉＯ
2 層４４を有するＳｉＣウエハ４０は、輸送中にＳｉＣ
ウエハ４０に金属等が付着しても前記と同様にして容易
に除去でき、清浄なＳｉＣウエハをダミーウエハとして
使用することができ、半導体ウエハへの悪影響を避ける
ことができる。このため、ＳｉＣウエハの梱包条件の緩
和や取り扱いが容易となり、輸送コストを低減すること
ができる。
【００１８】
【実施例】上記のごとくして作製したＳｉＣウエハを１
１８０℃の酸化炉（拡散炉）に入れ、純酸素を２０ｌ／
ｍｉｎの割合で供給してドライＯ2 酸化をしたところ、
図４に示したように、いわゆる放物線則に従ってＳｉＯ
2 からなる酸化層が表層部に形成され、１６８時間の酸
化処理で厚さ６５００オングストロームのＳｉＯ2層を
有するＳｉＣウエハが得られた。
１８０℃の酸化炉（拡散炉）に入れ、純酸素を２０ｌ／
ｍｉｎの割合で供給してドライＯ2 酸化をしたところ、
図４に示したように、いわゆる放物線則に従ってＳｉＯ
2 からなる酸化層が表層部に形成され、１６８時間の酸
化処理で厚さ６５００オングストロームのＳｉＯ2層を
有するＳｉＣウエハが得られた。
【００１９】〔第１実施例〕図５は、ＳｉＣウエハのＳ
ｉウエハに与える影響を調べた結果であって、Ｓｉウエ
ハのキャリア再結合時間（キャリアライフタイム）を測
定することにより行った。すなわち、Ｓｉウエハのキャ
リア再結合時間を測定する場合、表面再結合の影響を除
去するために、Ｓｉウエハの表面に厚さ１００オングス
トローム程度の酸化膜を形成するが、そのとき、Ｓｉウ
エハとＳｉＣウエハとを交互に配置して酸化炉に入れ、
酸化処理したＳｉウエハのキャリア再結合時間を測定す
ることにより、ＳｉＣウエハのＳｉウエハに与える汚染
の影響を調べた。
ｉウエハに与える影響を調べた結果であって、Ｓｉウエ
ハのキャリア再結合時間（キャリアライフタイム）を測
定することにより行った。すなわち、Ｓｉウエハのキャ
リア再結合時間を測定する場合、表面再結合の影響を除
去するために、Ｓｉウエハの表面に厚さ１００オングス
トローム程度の酸化膜を形成するが、そのとき、Ｓｉウ
エハとＳｉＣウエハとを交互に配置して酸化炉に入れ、
酸化処理したＳｉウエハのキャリア再結合時間を測定す
ることにより、ＳｉＣウエハのＳｉウエハに与える汚染
の影響を調べた。
【００２０】なお、図５において縦軸は、Ｓｉウエハの
キャリア再結合時間であって、単位はμｓｅｃである。
また、横軸は、Ｓｉウエハの種類と試料位置とを示して
おり、ＳｉＣ−Ｐ型はＳｉＣウエハとｐ型Ｓｉウエハと
を交互に配置して酸化炉に入れ試料であることを示し、
その上の数字「５」、「９」は５番目と９番目のＳｉウ
エハであることを示している。同様に、ＳｉＣ−Ｎ型
は、ＳｉＣウエハとｎ型Ｓｉウエハとを交互に配置した
ときの試料であって、その上の数字「７」、「１１」は
７番目と１１番目のＳｉウエハであることを示してい
る。また、Ｒｅｆ−Ｐ型は、ｐ型Ｓｉウエハだけを配置
した場合であって、数字「１６」、「２０」は１６番目
と２０番目とのｐ型Ｓｉウエハであることを示し、Ｒｅ
ｆ−Ｎ型は同様にｎ型Ｓｉウエハだけを配置した場合で
あって、１８番目と２２番目のｎ型Ｓｉウエハであるこ
とを示している。
キャリア再結合時間であって、単位はμｓｅｃである。
また、横軸は、Ｓｉウエハの種類と試料位置とを示して
おり、ＳｉＣ−Ｐ型はＳｉＣウエハとｐ型Ｓｉウエハと
を交互に配置して酸化炉に入れ試料であることを示し、
その上の数字「５」、「９」は５番目と９番目のＳｉウ
エハであることを示している。同様に、ＳｉＣ−Ｎ型
は、ＳｉＣウエハとｎ型Ｓｉウエハとを交互に配置した
ときの試料であって、その上の数字「７」、「１１」は
７番目と１１番目のＳｉウエハであることを示してい
る。また、Ｒｅｆ−Ｐ型は、ｐ型Ｓｉウエハだけを配置
した場合であって、数字「１６」、「２０」は１６番目
と２０番目とのｐ型Ｓｉウエハであることを示し、Ｒｅ
ｆ−Ｎ型は同様にｎ型Ｓｉウエハだけを配置した場合で
あって、１８番目と２２番目のｎ型Ｓｉウエハであるこ
とを示している。
【００２１】そして、ＳｉＣ−Ｐ型とＳｉＣ−Ｎ型との
場合、図５に示した実線で結んだ▲は、酸化処理をして
いない（ベーク無し）ＳｉＣウエハをＳｉウエハと一緒
に酸化処理したものであって、処理温度が９５０℃の場
合である。また、実線で結んだ■は、ベーク無しのＳｉ
ＣウエハをＳｉウエハとともに１２００℃で酸化処理し
た場合である。また、破線で結んだ▲は、１２００℃で
１２時間のベークを１回した後のＳｉＣウエハを再度使
用したもの、すなわちＳｉウエハを１２００℃で１２時
間ベークして１００００オングストロームの酸化膜（Ｓ
ｉＯ2 膜）を表面に形成した際に使用したＳｉＣウエハ
を再度繰返し使用したときのＳｉウエハのキャリア再結
合時間を示す。さらに、１点鎖線で結んだ●は、１２０
０℃で１２時間のベークを２回したＳｉＣウエハをＳｉ
ウエハとともに酸化処理した場合のＳｉウエハのキャリ
ア再結合時間である。また、Ｒｅｆ−Ｐ型とＲｅｆ−Ｎ
型の場合、ＳｉＣウエハを使用したと同様に、破線で結
んだ▲は、１２００℃、１２時間ベークを１回したＳｉ
ウエハとともに酸化処理した資料であることを示し、１
点鎖線で結んだ●は、１２００℃、１２時間ベークを２
回したＳｉウエハとともに処理した試料であることを示
している。
場合、図５に示した実線で結んだ▲は、酸化処理をして
いない（ベーク無し）ＳｉＣウエハをＳｉウエハと一緒
に酸化処理したものであって、処理温度が９５０℃の場
合である。また、実線で結んだ■は、ベーク無しのＳｉ
ＣウエハをＳｉウエハとともに１２００℃で酸化処理し
た場合である。また、破線で結んだ▲は、１２００℃で
１２時間のベークを１回した後のＳｉＣウエハを再度使
用したもの、すなわちＳｉウエハを１２００℃で１２時
間ベークして１００００オングストロームの酸化膜（Ｓ
ｉＯ2 膜）を表面に形成した際に使用したＳｉＣウエハ
を再度繰返し使用したときのＳｉウエハのキャリア再結
合時間を示す。さらに、１点鎖線で結んだ●は、１２０
０℃で１２時間のベークを２回したＳｉＣウエハをＳｉ
ウエハとともに酸化処理した場合のＳｉウエハのキャリ
ア再結合時間である。また、Ｒｅｆ−Ｐ型とＲｅｆ−Ｎ
型の場合、ＳｉＣウエハを使用したと同様に、破線で結
んだ▲は、１２００℃、１２時間ベークを１回したＳｉ
ウエハとともに酸化処理した資料であることを示し、１
点鎖線で結んだ●は、１２００℃、１２時間ベークを２
回したＳｉウエハとともに処理した試料であることを示
している。
【００２２】図５から明らかなように、ベークしていな
い未処理のＳｉＣウエハを使用すると、処理温度が９５
０℃である場合は、ＳｉＣウエハによるＳｉウエハのキ
ャリア再結合時間の影響はほとんどない。しかし、処理
温度が高温の１２００℃になると、Ｓｉウエハのキャリ
ア再結合時間が大幅に短くなり、ＳｉウエハがＳｉＣウ
エハによって汚染されていることがわかる。そして、ｐ
型Ｓｉウエハの場合、ＳｉＣウエハを１度ベーク処理す
ることにより、ＳｉＣウエハによる汚染をほぼなくすこ
とができることを示している。これは、ＳｉＣウエハの
表層部に酸化膜ＳｉＯ2 が形成され、不純物の拡散を防
止しているものと考えられる。また、ｎ型Ｓｉウエハの
場合は、ＳｉＣウエハのベークの回数を増加させること
により、ＳｉＣウエハによるＳｉウエハの汚染を次第に
小さくすることができ、１２００℃、１２時間のベーク
を２回することにより、ＳｉＣウエハによる汚染をほぼ
なくすことができる。しかし、Ｒｅｆ用Ｓｉウエハに比
べると幾分キャリア再結合時間は低い結果となってい
る。
い未処理のＳｉＣウエハを使用すると、処理温度が９５
０℃である場合は、ＳｉＣウエハによるＳｉウエハのキ
ャリア再結合時間の影響はほとんどない。しかし、処理
温度が高温の１２００℃になると、Ｓｉウエハのキャリ
ア再結合時間が大幅に短くなり、ＳｉウエハがＳｉＣウ
エハによって汚染されていることがわかる。そして、ｐ
型Ｓｉウエハの場合、ＳｉＣウエハを１度ベーク処理す
ることにより、ＳｉＣウエハによる汚染をほぼなくすこ
とができることを示している。これは、ＳｉＣウエハの
表層部に酸化膜ＳｉＯ2 が形成され、不純物の拡散を防
止しているものと考えられる。また、ｎ型Ｓｉウエハの
場合は、ＳｉＣウエハのベークの回数を増加させること
により、ＳｉＣウエハによるＳｉウエハの汚染を次第に
小さくすることができ、１２００℃、１２時間のベーク
を２回することにより、ＳｉＣウエハによる汚染をほぼ
なくすことができる。しかし、Ｒｅｆ用Ｓｉウエハに比
べると幾分キャリア再結合時間は低い結果となってい
る。
【００２３】〔第２実施例〕図６は、第２実施例の結果
を示したものである。この実施例においては、ＳｉＣウ
エハにＳｉＯ2 酸化層を形成したのち、ＳｉＯ2 層を酸
洗浄して乾燥させたＳｉＣウエハをＳｉウエハの酸化処
理時に一緒に処理したことによるＳｉＣウエハのＳｉウ
エハに与える影響を調べたものである。
を示したものである。この実施例においては、ＳｉＣウ
エハにＳｉＯ2 酸化層を形成したのち、ＳｉＯ2 層を酸
洗浄して乾燥させたＳｉＣウエハをＳｉウエハの酸化処
理時に一緒に処理したことによるＳｉＣウエハのＳｉウ
エハに与える影響を調べたものである。
【００２４】図６において、縦軸はＳｉウエハのキャリ
ア再結合時間であって、単位がμｓｅｃである。また、
横軸は、ＳｉＣウエハに形成したＳｉＯ2 膜の厚さを示
している。ただし、ＳｉＲｅｆは、Ｓｉウエハだけを酸
化炉にいれて１２００℃で４時間のドライＯ2 酸化をし
てＳｉＯ2 層を１００〜２００オングストローム形成し
た場合である。また、１０００オングストロームは、Ｓ
ｉＣウエハに１０００オングストロームのＳｉＯ2 層を
形成したのち、酸洗浄によってＳｉＯ2 層を除去して乾
燥させ、Ｓｉウエハと交互に配置してＳｉウエハと一緒
に１２００℃で４時間の酸化処理したもので、２５００
オングストローム、５０００オングストロームについて
も同様である。図６から明らかなように、ＳｉＣウエハ
に形成するＳｉＯ2 層の厚さが厚くなるほどＳｉウエハ
のキャリア再結合時間が長くなり、ＳｉＣウエハによる
Ｓｉウエハの汚染が少なくなることがわかる。
ア再結合時間であって、単位がμｓｅｃである。また、
横軸は、ＳｉＣウエハに形成したＳｉＯ2 膜の厚さを示
している。ただし、ＳｉＲｅｆは、Ｓｉウエハだけを酸
化炉にいれて１２００℃で４時間のドライＯ2 酸化をし
てＳｉＯ2 層を１００〜２００オングストローム形成し
た場合である。また、１０００オングストロームは、Ｓ
ｉＣウエハに１０００オングストロームのＳｉＯ2 層を
形成したのち、酸洗浄によってＳｉＯ2 層を除去して乾
燥させ、Ｓｉウエハと交互に配置してＳｉウエハと一緒
に１２００℃で４時間の酸化処理したもので、２５００
オングストローム、５０００オングストロームについて
も同様である。図６から明らかなように、ＳｉＣウエハ
に形成するＳｉＯ2 層の厚さが厚くなるほどＳｉウエハ
のキャリア再結合時間が長くなり、ＳｉＣウエハによる
Ｓｉウエハの汚染が少なくなることがわかる。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、ウエハの表層部を酸化すると酸化層であるＳｉＯ2
層が形成されるため、このＳｉＯ2 層を酸洗浄などによ
って除去することにより、ウエハの表面に付着した汚染
物が酸化層とともに除去されるため、汚染物がＣｕ、Ｆ
ｅなどの金属であったとしても、またこれらの金属が合
金を形成したとしても、容易に除去することができる。
そして、鏡面等に仕上げしたＳｉＣウエハの表面をＳｉ
Ｏ2 層によって覆っておけば、輸送の途中に金属などの
汚染物質が付着したとしても、洗浄等によってＳｉＯ2
層ととに容易に除去できるため、ウエハの梱包条件の緩
和や取り扱いが容易となり、輸送コストの低減が図れ
る。
ば、ウエハの表層部を酸化すると酸化層であるＳｉＯ2
層が形成されるため、このＳｉＯ2 層を酸洗浄などによ
って除去することにより、ウエハの表面に付着した汚染
物が酸化層とともに除去されるため、汚染物がＣｕ、Ｆ
ｅなどの金属であったとしても、またこれらの金属が合
金を形成したとしても、容易に除去することができる。
そして、鏡面等に仕上げしたＳｉＣウエハの表面をＳｉ
Ｏ2 層によって覆っておけば、輸送の途中に金属などの
汚染物質が付着したとしても、洗浄等によってＳｉＯ2
層ととに容易に除去できるため、ウエハの梱包条件の緩
和や取り扱いが容易となり、輸送コストの低減が図れ
る。
【図１】実施の形態に係る炭化ケイ素ウエハの一部断面
図である。
図である。
【図２】実施の形態に係る炭化ケイ素ウエハの製造工程
のブロック図である。
のブロック図である。
【図３】拡散装置の一例を示す断面図である。
【図４】ＳｉＣウエハに形成される酸化処理時間とＳｉ
Ｏ2 層の厚さとの関係を示す図である。
Ｏ2 層の厚さとの関係を示す図である。
【図５】ＳｉＣウエハとＳｉウエハとを同時に酸化処理
したときのＳｉウエハのキャリア再結合時間の測定結果
を示す図である。
したときのＳｉウエハのキャリア再結合時間の測定結果
を示す図である。
【図６】実施の形態に係るＳｉウエハとＳｉウエハとを
同時に酸化処理したときのＳｉウエハのキャリア再結合
時間の測定結果を示す図である。
同時に酸化処理したときのＳｉウエハのキャリア再結合
時間の測定結果を示す図である。
４０ ＳｉＣウエハ ４２ ＳｉＣ層 ４４ ＳｉＯ2 層 ４６ 汚染物 ４８ 合金部
Claims (3)
- 【請求項１】 炭化ケイ素からなるウエハの表層部を酸
化したのち、前記表層部を除去することを特徴とする炭
化ケイ素ウエハの表面汚染除去方法。 - 【請求項２】 炭化ケイ素からなるウエハであって、表
面を酸化層によって覆ったことを特徴とする炭化ケイ素
ウエハ。 - 【請求項３】 前記酸化層は、酸化ケイ素の層であるこ
とを特徴とする炭化ケイ素ウエハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1337897A JPH10199848A (ja) | 1997-01-09 | 1997-01-09 | 炭化ケイ素ウエハの表面汚染除去方法および炭化ケイ素ウエハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1337897A JPH10199848A (ja) | 1997-01-09 | 1997-01-09 | 炭化ケイ素ウエハの表面汚染除去方法および炭化ケイ素ウエハ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10199848A true JPH10199848A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=11831444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1337897A Pending JPH10199848A (ja) | 1997-01-09 | 1997-01-09 | 炭化ケイ素ウエハの表面汚染除去方法および炭化ケイ素ウエハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10199848A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1178527A2 (en) * | 2000-08-04 | 2002-02-06 | Applied Materials, Inc. | Method for removing silicon carbide from a substrate surface after oxidation |
| JP2009013489A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Tokai Carbon Co Ltd | ＣＶＤ−ＳｉＣ成形体の洗浄方法 |
| JP2009194216A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| WO2010090024A1 (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-12 | 日立金属株式会社 | 炭化珪素単結晶基板およびその製造方法 |
| JP2012004270A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 炭化珪素半導体の洗浄方法、炭化珪素半導体および炭化珪素半導体装置 |
| JP2012248859A (ja) * | 2012-07-17 | 2012-12-13 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2016029722A (ja) * | 2015-09-10 | 2016-03-03 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置の製造方法 |
-
1997
- 1997-01-09 JP JP1337897A patent/JPH10199848A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1178527A2 (en) * | 2000-08-04 | 2002-02-06 | Applied Materials, Inc. | Method for removing silicon carbide from a substrate surface after oxidation |
| EP1178527A3 (en) * | 2000-08-04 | 2006-09-27 | Applied Materials, Inc. | Method for removing silicon carbide from a substrate surface after oxidation |
| JP2009013489A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Tokai Carbon Co Ltd | ＣＶＤ−ＳｉＣ成形体の洗浄方法 |
| JP2009194216A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US8445352B2 (en) | 2008-02-15 | 2013-05-21 | Hitachi, Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
| US9449814B2 (en) | 2008-02-15 | 2016-09-20 | Hitachi, Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
| WO2010090024A1 (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-12 | 日立金属株式会社 | 炭化珪素単結晶基板およびその製造方法 |
| JP5516424B2 (ja) * | 2009-02-04 | 2014-06-11 | 日立金属株式会社 | エピタキシャル成長用炭化珪素単結晶基板の製造方法 |
| EP2394787A4 (en) * | 2009-02-04 | 2017-06-14 | Hitachi Metals, Ltd. | Silicon carbide monocrystal substrate and manufacturing method therefor |
| JP2012004270A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 炭化珪素半導体の洗浄方法、炭化珪素半導体および炭化珪素半導体装置 |
| JP2012248859A (ja) * | 2012-07-17 | 2012-12-13 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2016029722A (ja) * | 2015-09-10 | 2016-03-03 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020605 |