JPH0828353B2 - 保管用保護被膜付きシリコンウエハ及びシリコンウエハの保管用保護被膜の形成方法 - Google Patents
保管用保護被膜付きシリコンウエハ及びシリコンウエハの保管用保護被膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH0828353B2 JPH0828353B2 JP63333540A JP33354088A JPH0828353B2 JP H0828353 B2 JPH0828353 B2 JP H0828353B2 JP 63333540 A JP63333540 A JP 63333540A JP 33354088 A JP33354088 A JP 33354088A JP H0828353 B2 JPH0828353 B2 JP H0828353B2
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- silicon wafer
- storage
- oxide film
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は長期間にわたって表面の品質を維持できる保
護被膜付きシリコンウェハ及びその保護被膜の形成方法
に関する。
護被膜付きシリコンウェハ及びその保護被膜の形成方法
に関する。
通常、シリコンウェハは鏡面加工を行い、最終的に薬
液（アルカリ又はフッ酸）で洗浄し、これらの薬液を除
去するために水洗を行い、乾燥した後、市場に流通され
ている。このような鏡面シリコンウェハの表面は極めて
活性であり、短期間のうちに表面に自然酸化膜が生成し
てしまう。
液（アルカリ又はフッ酸）で洗浄し、これらの薬液を除
去するために水洗を行い、乾燥した後、市場に流通され
ている。このような鏡面シリコンウェハの表面は極めて
活性であり、短期間のうちに表面に自然酸化膜が生成し
てしまう。
しかし、この自然酸化膜は低密度の膜であるため、シ
リコンウェハを環境から保護する被膜として機能するこ
とはほとんどない。例えば、数日以上の保管において、
自然酸化膜は環境中の各種イオンを吸着するため、シリ
コンウェハの汚染が生じやすい。また、数日から数か月
の保管において、自然酸化膜と環境中の各種イオンや水
分及びシリコン基板との複合反応による析出物が生成
し、時間の経過とともにシリコンウェハの表面品質異常
を起すことがある。更に、３か月以上の保管において
は、前記と同様に自然酸化膜と環境中の各種成分及びシ
リコン基板との反応に起因すると思われるシリコンウェ
ハの表面荒れ、ヘイズなどが生じることがある。
リコンウェハを環境から保護する被膜として機能するこ
とはほとんどない。例えば、数日以上の保管において、
自然酸化膜は環境中の各種イオンを吸着するため、シリ
コンウェハの汚染が生じやすい。また、数日から数か月
の保管において、自然酸化膜と環境中の各種イオンや水
分及びシリコン基板との複合反応による析出物が生成
し、時間の経過とともにシリコンウェハの表面品質異常
を起すことがある。更に、３か月以上の保管において
は、前記と同様に自然酸化膜と環境中の各種成分及びシ
リコン基板との反応に起因すると思われるシリコンウェ
ハの表面荒れ、ヘイズなどが生じることがある。
以上のように、従来のシリコンウェハを長期間にわた
ってその品質を維持したまま保管することはかなりの困
難を伴う。
ってその品質を維持したまま保管することはかなりの困
難を伴う。
なお、一部に膜厚100Å以上（通常は数千Å）、の熱
酸化膜又はCVD酸化膜付き鏡面シリコンウェハが市販さ
れている。これらの酸化膜はエピタキシャル成長時のオ
ートドーブ防止、エッチング加工試験や、レジストの膜
厚をモニターするために形成されるものであり、保護被
膜として形成されているわけではない。
酸化膜又はCVD酸化膜付き鏡面シリコンウェハが市販さ
れている。これらの酸化膜はエピタキシャル成長時のオ
ートドーブ防止、エッチング加工試験や、レジストの膜
厚をモニターするために形成されるものであり、保護被
膜として形成されているわけではない。
すなわち、このような熱酸化膜やCVD酸化膜は膜厚が
厚いため、デバイス工程への投入前に除去する必要があ
る。また、充分な品質を有するシリコン表面を露出させ
るためには、専用の設備と高度の技術が必要であり、そ
の除去は容易ではない。
厚いため、デバイス工程への投入前に除去する必要があ
る。また、充分な品質を有するシリコン表面を露出させ
るためには、専用の設備と高度の技術が必要であり、そ
の除去は容易ではない。
本発明は前記問題点を解決するためになされたもので
あり、不純物の少ない保護被膜を設けた保護被膜付きシ
リコンウェハ及びその保護被膜の形成方法を提供するこ
とを目的とする。
あり、不純物の少ない保護被膜を設けた保護被膜付きシ
リコンウェハ及びその保護被膜の形成方法を提供するこ
とを目的とする。
本発明の保管用保護被膜付きシリコンウェハは、シリ
コンウェハの表面に、ウェハ保管用の保護被膜として金
属不純物の総含有量が30×108atoms/cm2以下で、かつ各
々の金属不純物の含有量が５×108atoms/cm2以下の数Å
〜100Åのちゅう密な酸化膜を形成したことを特徴とす
るものである。
コンウェハの表面に、ウェハ保管用の保護被膜として金
属不純物の総含有量が30×108atoms/cm2以下で、かつ各
々の金属不純物の含有量が５×108atoms/cm2以下の数Å
〜100Åのちゅう密な酸化膜を形成したことを特徴とす
るものである。
本発明のシリコンウェハの保管用保護被膜の形成方法
は、シリコンウェハを鏡面加工し、薬液で洗浄した後、
水素含有雰囲気中、800℃以上で１分間以上アニールす
ることにより、該シリコンウェハ表面の自然酸化膜を除
去する工程と、該シリコンウェハを水素含有雰囲気中で
800℃以下に冷却し、雰囲気を不活性ガスに置換した
後、更に酸素を導入して、金属不純物の総含有量が30×
108atoms/cm2以下で、かつ各々の金属不純物の含有量が
５×108atoms/cm2以下の数Å〜100Åのちゅう密な酸化
膜を形成することを特徴とするものである。
は、シリコンウェハを鏡面加工し、薬液で洗浄した後、
水素含有雰囲気中、800℃以上で１分間以上アニールす
ることにより、該シリコンウェハ表面の自然酸化膜を除
去する工程と、該シリコンウェハを水素含有雰囲気中で
800℃以下に冷却し、雰囲気を不活性ガスに置換した
後、更に酸素を導入して、金属不純物の総含有量が30×
108atoms/cm2以下で、かつ各々の金属不純物の含有量が
５×108atoms/cm2以下の数Å〜100Åのちゅう密な酸化
膜を形成することを特徴とするものである。
なお、本発明でいう保管用保護被膜とは、単に静置し
て保管するときに保護の役割を果たすだけでなく、搬送
時にも保護の役割を果たすという意味を含むように解釈
されるべきである。
て保管するときに保護の役割を果たすだけでなく、搬送
時にも保護の役割を果たすという意味を含むように解釈
されるべきである。
本発明において使用されるガスは全く純化されたもの
（例えば、露点D.P.−60℃以下）であることが望まし
い。
（例えば、露点D.P.−60℃以下）であることが望まし
い。
本発明においては、シリコンウェハを薬液で洗浄した
後、水素含有雰囲気中でアニールする。ここで、水素含
有雰囲気とは、水素100％又は水素を50％以上含有し残
部が不活性ガスもしくは還元性ガスからなるものをい
う。このアニール条件を800℃以上で１分間以上とした
のは、これより温度が低く時間が短い場合には、シリコ
ンウェハ表面の自然酸化膜を除去することができないた
めである。なお、アニールは望ましくは1000〜1350℃、
更に望ましくは1100〜1280℃で５〜60分間行うことが望
ましい。これはこの温度範囲で処理時間が５分未満で
は、シリコンウェハ表面の自然酸化膜を除去することが
困難となる。また、この温度範囲で処理時間が60分を超
える場合には、生産性が低下する。
後、水素含有雰囲気中でアニールする。ここで、水素含
有雰囲気とは、水素100％又は水素を50％以上含有し残
部が不活性ガスもしくは還元性ガスからなるものをい
う。このアニール条件を800℃以上で１分間以上とした
のは、これより温度が低く時間が短い場合には、シリコ
ンウェハ表面の自然酸化膜を除去することができないた
めである。なお、アニールは望ましくは1000〜1350℃、
更に望ましくは1100〜1280℃で５〜60分間行うことが望
ましい。これはこの温度範囲で処理時間が５分未満で
は、シリコンウェハ表面の自然酸化膜を除去することが
困難となる。また、この温度範囲で処理時間が60分を超
える場合には、生産性が低下する。
本発明においては、前記工程の後、シリコンウェハを
水素含有雰囲気中で800℃以下に冷却し、雰囲気を不活
性ガスに置換した後、更に酸素を導入することにより、
シリコンウェハの表面に酸化膜を形成する。シリコンウ
ェハを水素含有雰囲気中で800℃以下に冷却するのは、8
00℃を超える温度では、後の酸化工程で酸化膜の成長が
速くなりすぎるためである。なお、シリコンウェハの温
度は650℃以上とすることが望ましい。これは650℃未満
ではサーマルドナーが発生するおそれがあるうえ、冷却
に長時間を要するためである。つづいて行われる酸化工
程は、酸素を10％以上含有する雰囲気中で行われる。こ
の酸化工程の処理時間は、５〜30分であることが望まし
い。これは、５分未満では充分な膜厚の酸化膜が形成で
きず、一方30分を超えるとニュードナーが発生するおそ
れがあるうえ、酸化膜の膜厚が厚くなりすぎるためであ
る。
水素含有雰囲気中で800℃以下に冷却し、雰囲気を不活
性ガスに置換した後、更に酸素を導入することにより、
シリコンウェハの表面に酸化膜を形成する。シリコンウ
ェハを水素含有雰囲気中で800℃以下に冷却するのは、8
00℃を超える温度では、後の酸化工程で酸化膜の成長が
速くなりすぎるためである。なお、シリコンウェハの温
度は650℃以上とすることが望ましい。これは650℃未満
ではサーマルドナーが発生するおそれがあるうえ、冷却
に長時間を要するためである。つづいて行われる酸化工
程は、酸素を10％以上含有する雰囲気中で行われる。こ
の酸化工程の処理時間は、５〜30分であることが望まし
い。これは、５分未満では充分な膜厚の酸化膜が形成で
きず、一方30分を超えるとニュードナーが発生するおそ
れがあるうえ、酸化膜の膜厚が厚くなりすぎるためであ
る。
このような方法により、シリコンウェハ表面に金属不
純物の総含有量が30×108atoms/cm2以下で、膜厚が数Å
〜100Åの酸化膜を形成することができる。なお、酸化
膜中の各金属不純物の含有量は５×108atoms/cm2以下で
あることが必要である。
純物の総含有量が30×108atoms/cm2以下で、膜厚が数Å
〜100Åの酸化膜を形成することができる。なお、酸化
膜中の各金属不純物の含有量は５×108atoms/cm2以下で
あることが必要である。
本発明に係るシリコンウェハは、ちゅう密で清浄な酸
化膜が表面に形成されているため、デバイスプロセスに
投入しても高い歩留りを確保することができる。
化膜が表面に形成されているため、デバイスプロセスに
投入しても高い歩留りを確保することができる。
以下、本発明の実施例を説明する。
鏡面加工した直径５インチのシリコンウェハをRCAア
ルカリ（NH4OH/H2O2/H2O系の溶液）及び希フッ酸で繰り
返し洗浄したのち、常温で水洗・乾燥した（従来例）。
ルカリ（NH4OH/H2O2/H2O系の溶液）及び希フッ酸で繰り
返し洗浄したのち、常温で水洗・乾燥した（従来例）。
一部のシリコンウェハを縦型熱処理炉に搬入し、水素
100％の雰囲気中、1200℃で10分間アニールした。この
シリコンウェハを750℃まで冷却した後、雰囲気ガスを
アルゴンに置換し、更に酸素を導入して保護被膜となる
酸化膜を形成した（実施例１）。
100％の雰囲気中、1200℃で10分間アニールした。この
シリコンウェハを750℃まで冷却した後、雰囲気ガスを
アルゴンに置換し、更に酸素を導入して保護被膜となる
酸化膜を形成した（実施例１）。
また、一部のシリコンウェハを縦型熱処理炉に搬入
し、水素60％、アルゴン40％の雰囲気中、1200℃で５分
間アニールした。このシリコンウェハを750℃まで冷却
した後、雰囲気ガスをアルゴンに置換し、更に酸素を導
入して保護被膜となる酸化膜を形成した（実施例２）。
し、水素60％、アルゴン40％の雰囲気中、1200℃で５分
間アニールした。このシリコンウェハを750℃まで冷却
した後、雰囲気ガスをアルゴンに置換し、更に酸素を導
入して保護被膜となる酸化膜を形成した（実施例２）。
このようにして得られた各シリコンウェハ表面の金属
不純物をフレームレス原子吸光法により測定した結果を
第１表に示す。
不純物をフレームレス原子吸光法により測定した結果を
第１表に示す。
〔発明の効果〕 以上詳述したように本発明によれば、シリコンウェハ
の表面に保護被膜としてちゅう密で清浄な酸化膜が形成
されているので、このシリコンウェハをデバイスプロセ
スに投入した場合、高い歩留りを確保できるなどその工
業的価値は極めて大きい。
の表面に保護被膜としてちゅう密で清浄な酸化膜が形成
されているので、このシリコンウェハをデバイスプロセ
スに投入した場合、高い歩留りを確保できるなどその工
業的価値は極めて大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗原 誠司 山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地 東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者 吉川 淳 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭53−78775（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−147124（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−226029（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−199434（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】シリコンウェハの表面に、ウェハ保管用の
保護被膜として金属不純物の総含有量が30×108atoms/c
m2以下で、かつ各々の金属不純物の含有量が５×108ato
ms/cm2以下の数Å〜100Åのちゅう密な酸化膜を形成し
たことを特徴とする保管用保護被膜付きシリコンウェ
ハ。 - 【請求項２】シリコンウェハを鏡面加工し、薬液で洗浄
した後、水素含有雰囲気中、800℃以上で１分間以上ア
ニールすることにより、該シリコンウェハ表面の自然酸
化膜を除去する工程と、該シリコンウェハを水素含有雰
囲気中で800℃以下に冷却し、雰囲気を不活性ガスに置
換した後、更に酸素を導入して、金属不純物の総含有量
が30×108atoms/cm2以下で、かつ各々の金属不純物の含
有量が５×108atoms/cm2以下の数Å〜100Åのちゅう密
な酸化膜を形成することを特徴とするシリコンウェハの
保管用保護被膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63333540A JPH0828353B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 保管用保護被膜付きシリコンウエハ及びシリコンウエハの保管用保護被膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63333540A JPH0828353B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 保管用保護被膜付きシリコンウエハ及びシリコンウエハの保管用保護被膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02177539A JPH02177539A (ja) | 1990-07-10 |
| JPH0828353B2 true JPH0828353B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=18267190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63333540A Expired - Fee Related JPH0828353B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 保管用保護被膜付きシリコンウエハ及びシリコンウエハの保管用保護被膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0828353B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0786289A (ja) * | 1993-07-22 | 1995-03-31 | Toshiba Corp | 半導体シリコンウェハおよびその製造方法 |
| KR100312971B1 (ko) * | 1994-11-28 | 2002-04-06 | 박종섭 | 실리콘 웨이퍼내의 산소 불순물 농도 감소방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS598061B2 (ja) * | 1976-12-23 | 1984-02-22 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPS60147124A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-03 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6293950A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-04-30 | Hitachi Ltd | ウエハの製造方法 |
| JPS63199434A (ja) * | 1987-02-16 | 1988-08-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 絶縁膜の形成方法 |
| JPH0680655B2 (ja) * | 1987-03-16 | 1994-10-12 | 沖電気工業株式会社 | 絶縁膜形成方法 |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP63333540A patent/JPH0828353B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02177539A (ja) | 1990-07-10 |
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