(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ化水素及び水蒸気を含む混合ガスを生成する生成工程と、
エピタキシャル層を成長させるための基板となるシリコンウェーハに前記混合ガスを噴射する噴射工程と、を含むシリコンウェーハの酸化膜を処理する処理方法であって、
前記生成工程は、
フッ酸水に非酸化性の気体をバブリングすることにより前記混合ガスを生成する工程と、
フッ化水素と水蒸気との比をチェックしながら前記非酸化性の気体の流量及び／又は温度を調整する工程と、を含み、
前記フッ化水素と水蒸気との比を０．２５から１．２５の範囲に調整することを特徴とする処理方法。
【請求項２】
シリコンウェーハ基板上にエピタキシャル層を成長させるエピタキシャルウェーハの製造方法において、
前記シリコンウェーハ基板を請求項１に記載の処理方法により処理する工程と、
水素存在下で熱処理を行う工程と、
処理後の前記シリコンウェーハ基板上にエピタキシャル層を成長させる工程と、を含むエピタキシャルウェーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハの酸化膜の処理方法及び装置に関する。さらに詳しくは、湿潤化されたフッ化水素を含む混合ガスを用いた処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハ、例えば、シリコンウェーハの表面の酸化膜は、ハンドリング時に本体を保護するためには有用であるが、例えば、エピタキシャル成長等の後工程では、除去しなければならない。そのため、フッ酸水等で洗浄して酸化膜を除去した上で基板として用いている（例えば、特許文献１）。一方、フッ酸蒸気を用いて基板の表面からシリコン酸化膜を除去する場合に、シリコン酸化膜の分解除去に伴うコロイダルシリカの生成を防止する方法が開示され、特に、基板の表面にフッ酸蒸気を供給する前に、基板表面にヘキサメチルジシラザン等の疎水化剤を供給して基板表面を疎水化し、基板表面へのフッ化水素及び水蒸気の過剰な吸着を防止する技術が開示されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００６−１７９８３１号公報
【特許文献２】特開平５−３２６４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、フッ酸水等のウェット系の洗浄では、開口した欠陥の内壁酸化膜を効率よく除去することが難しい。また、フッ酸蒸気による洗浄では、一定の濃度のフッ酸蒸気の入ったチャンバで処理されるため、酸化膜除去レートをコントロールできず、ウェーハの品質にばらつきが生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以上のような課題に鑑みて、本発明では、フッ化水素及び水蒸気を含む混合ガスを生成し、シリコンウェーハにこの混合ガスを噴射して酸化膜の除去等の処理を行う方法であって、フッ化水素と水蒸気との比を除去対象の酸化膜に合わせて変更可能なことを特徴とする処理方法を提供する。また、そのための混合ガスの発生装置、及び、その発生装置を含む酸化膜処理のための処理装置を提供する。
【０００５】
より具体的には、以下のようなものを提供することができる。
（１）フッ化水素及び水蒸気を含む混合ガスを生成する生成工程と、シリコンウェーハに前記混合ガスを噴射する噴射工程と、を含むシリコンウェーハの酸化膜を処理する処理方法であって、前記生成工程において、フッ化水素と水蒸気との比を前記酸化膜に合わせて変更可能なことを特徴とする処理方法を提供することができる。ここで、シリコンウェーハの酸化膜を処理するとは、後工程若しくは要求品質に応じて該酸化膜を好ましいものに変えることを含んでよい。この好ましいものに変えることは、該酸化膜を単純に除去することを含むことができ、また、該酸化膜を還元して異なる性質にすることを含むことができる。また、比を前記酸化膜に合わせるとは、該酸化膜の化学的及び／又は物理的性質に応ずることを意味してよい。例えば、該酸化膜の酸化度合いや、該酸化膜のポーラス度合い等の性質に応ずることであってよい。
【０００６】
（２）前記生成工程において、フッ酸水に非酸化性の気体をバブリングする工程を含むことを特徴とする上記（１）に記載の処理方法を提供することができる。
【０００７】
ここで非酸化性の気体は、アルゴンや窒素等の不活性ガス、水素等の還元性のガスのうち少なくとも１種類以上を含むことができる。入手の容易性から、窒素が好ましい。
【０００８】
（３）前記非酸化性の気体の流量及び／又は温度を調整することにより、前記混合ガスのフッ化水素と水蒸気との比を変更することを特徴とする上記（２）に記載の処理方法を提供できる。
【０００９】
（４）所定の濃度のフッ酸水を貯留可能な容器と、前記容器に貯留される前記フッ酸水にバブリングする非酸化性気体を供給する供給管と、前記供給管に送られる前記非酸化性気体の流量及び／又は温度を調節する調節装置と、必要に応じて前記調節装置を制御する制御装置と、を含む湿潤フッ化水素ガスの発生装置を提供できる。ここで、所定の濃度とは、処理を行うのに十分な水蒸気及びフッ化水素が含まれる混合ガスを生成し得るフッ酸水の濃度である。フッ化水素は水に対してほぼ無限大に溶解し得るので、フッ化水素の濃度の上限は技術的に可能な高濃度であってよい。例えば、４６〜５０％のフッ酸水が一般に市販されており、そのような濃度を含むことができる。そして、この貯留されるフッ酸水の所定の濃度の下限は、好ましい濃度のフッ化水素を含む混合ガスが生成されるのであれば、特に限定する必要はないが、一般に、１０％以上が望ましく、２０％以上がより好ましく、そして、４０％以上が更に好ましい。また、容器は、フッ化水素酸に耐えられる材料からなる密閉可能な容器が好ましい。貯留されるフッ酸水は、上述の貯留されるフッ酸水の濃度よりも高い濃度のフッ化水素酸水溶液と、上述の貯留されるフッ酸水の濃度よりも低い濃度のフッ化水素酸水溶液若しくは脱イオン水とを配管（チューブを含む。以下同じ。）から供給することが好ましい。コンタミを防ぐためには、不要な配管を、貯留されるフッ酸水に接触させないことが好ましい。容器には、気液分離槽を備えることが好ましい。前記調節装置は、非酸化性気体の流量を調節可能な、例えば、マスフローコントローラーのような流量調節装置、及び／又は、非酸化性気体の温度を調節可能な、例えば、温度調節器付ヒーターのような温度調節装置を含んでよい。湿潤フッ化水素ガスは、フッ酸水の蒸気を意味してよい。特にフッ酸水を窒素等でバブリングして発生する蒸気（窒素等を含んでよい）を含むことができる。
【００１０】
（５）上記（４）に記載の発生装置と、該装置により発生させられた湿潤フッ化水素ガスをシリコンウェーハに噴射するノズルと、を含むシリコンウェーハの処理装置を提供できる。
【００１１】
（６）シリコンウェーハ基板上にエピタキシャル層を成長させるエピタキシャルウェーハの製造方法において、前記シリコンウェーハ基板を（１）から（３）のいずれかに記載の処理方法により処理する工程と、処理後の前記シリコンウェーハ基板上にエピタキシャル層を成長させる工程と、を含むエピタキシャルウェーハの製造方法を提供できる。
【００１２】
以上のような方法若しくは装置では、半導体シリコンウェーハの洗浄工程において、エピタキシャル成長のための処理前の洗浄では、エピタキシャル成長層の欠陥の原因となりうるウェーハ表面に存在するＣＯＰの内壁酸化膜を効率よく除去するためにフッ酸水ではなくフッ酸水の蒸気を用いている。このようなフッ酸水の蒸気の発生装置では、例えば、タンク内にフッ化水素の水溶液（５０重量％）を溜めてそのタンク内に窒素をバブリングすることで、蒸気を発生させウェーハ表面に吹付けることができる。このとき、発生したフッ酸水の蒸気が流れる配管（チューブ）にガス濃度計を設置し、発生した蒸気中のフッ化水素と水蒸気の存在比を調整すれば、酸化膜のエッチングレートを制御できることを見出した。
【００１３】
ここで、バブリングとは、フッ酸水中で非酸化性のガスを放出して多数の気泡を形成することをいい、例えば、フッ酸水中にメンブレンフィルタ等の多孔質材料を配置し、メンブレンフィルタ内部に非酸化性ガスを放出することにより、多数の細かな気泡を形成することができる。また、フッ酸水の蒸気による酸化珪素のエッチングにおける化学反応式は以下の通りとされる。
【００１４】
【数１】
0005452884.tif 000002
【００１５】
【数２】
0005452884.tif 000003
【００１６】
フッ化水素及び水（水蒸気を含む）双方の存在によりエッチャントであるＨＦ２−が生成されＳｉＯ２がエッチングされ得る。このとき、フッ酸水蒸気中のフッ化水素と水蒸気の存在比を調整可能なパラメーターとして、例えば、以下の三つが考えられる。
（Ａ）濃度(フッ酸水中のフッ化水素の濃度)
（Ｂ）流量(非酸化性ガスの流量)
（Ｃ）温度(非酸化性ガスの温度)
上記三つのパラメーターを調整し、ＨＦ／Ｈ２Ｏの比を制御することでエッチングレートをコントロールすることができる。このようにして、例えば、常に一定のエッチングレートを制御することができる。また、品質の安定したウェーハを生産することが可能となる。
【００１７】
このように、本発明では、処理ガスとして、フッ化水素と水蒸気の混合ガスを用いることができ、プラズマ等、イオン等特殊な状態が不要である。また、処理は、常温・常圧で可能で、Ｓｉ膜厚またはＳｉＯ２膜厚をモニタリングしながら、エッチング終点検知を行うことも可能と考えられる。気相での処理だからである。ここで、フッ化水素と水蒸気を含む混合ガスであるフッ酸水の蒸気（湿潤フッ化水素ガス）は、ＳｉＯ２膜の溶解能力が高い。また、エッチング処理しながら、光・赤外線センサー等で、膜厚を計測し、終点検知等を行うことも可能である。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、湿潤フッ化水素ガスを用いて、混合比を変えてシリコンウェーハを処理できるので、対象となる酸化膜の種類に応じて最適な処理（例えば、最速となる処理）を行うことができる。そして、この処理は、気相で行われるので、シリコンウェーハ表面のモニタも可能である。即ち、モニタに基づいて、フッ化水素及び水蒸気の比を変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について詳しく説明するが、以下の記載は、本発明の実施例を説明するためになされたもので、本発明はこれらの実施例に限定するものではない。また、同一若しくは同種類の要素については、同一若しくは関連性のある符号を用い、重複する説明は省略する。
【００２０】
図１は、本発明の実施例であるシリコンウェーハの処理装置１０の略式図を示す。このシリコンウェーハの処理装置１０は、窒素ガスを供給する窒素供給部と、フッ化水素と水蒸気の混合ガス（湿潤フッ化水素ガス）を生成する混合ガス発生部と、ＨＦ／Ｈ２Ｏ濃度比を測定するモニタ部と、シリコンウェーハにかかる混合ガスを噴射する処理部とから構成される。窒素供給部は、図示しない窒素ボンベ等の窒素を所定の圧力で供給できる窒素供給装置と、該供給装置に接続され、窒素流量を調整可能なマスフローコントロール３８と、流量を調整された窒素ガスを加熱するヒーター３６と、配管（又はチューブ）１８から構成される。
【００２１】
混合ガス発生部は、この配管１８が導入される密封タンクが主要な構成要素である。この密封タンクは、上方に気液分離タンク１２ａを、下方に細くなった（くびれた）連絡通路で内容物が出入り可能に接続されるバブリングタンク１２ｂを備える。バブリングタンク１２ｂの底部には、フッ化水素若しくは濃縮フッ化水素酸水を供給可能な配管２８が図示しないバルブと共に接続され、また、脱イオン水（ＤＩＷ）を供給可能な配管３０が図示しないバルブと共に接続される。これらの配管２８、３０から、フッ化水素（若しくは濃縮フッ化水素酸水）及び水がバブリングタンク１２ｂの底部から供給され、フッ酸水としてバブリングタンクに充満し、Ｌｏｗレベル２６を超えて、上述するくびれた連絡通路まで（Ｍｉｄｄｌｅレベル２６）、溜められる。その上の気液分離タンク１２ａはミストを落ち着かせるようになっており、Ｈｉｇｈレベル２６までは、フッ酸水を上げない。また、バブリングタンク１２ｂの底部には、ドレイン配管３４が図示しないバルブと共に備えられる。同様に底部には、上述する窒素ガス供給配管１８が接続される。図示しないバルブを開けると、流量を調整され、所定の温度に暖められた窒素ガスが、図示しない多孔質体を通して、底から供給され、バブリングタンク１２ｂ内で、貯留されたフッ酸水をバブリングする。このフッ酸水中のフッ化水素濃度は、ＨＦ濃度計２５により、上部からサンプリングされ配管２７で送られるフッ酸水を分析して随時測定される。このように、バブリングタンク１２ｂ内には配管がなく、配管との接触から生じるフッ酸水の汚染を効果的に防止することができる。
【００２２】
上述するように、底から供給されバブリングタンク１２ｂ内でフッ酸水をバブリングした窒素ガスは、フッ化水素水の蒸気を含んだ気相バブル２０を形成し、上述のくびれた連絡通路を通り、フッ酸水から出て、気液分離タンク１２ａへと上昇する。この気液分離タンク１２ａでは、フッ化水素及び水蒸気を含んだ窒素ガス（混合ガス）と、水等の液体成分が分離され、天井に設けられた排出口を通って、配管２４へと排出される。
【００２３】
配管２４は、ミストトラップ２３に導入され、ミストがトラップされ、処理室にまで至らないようにされている。ミストトラップには、ドレインパイプが底に設けられ、バルブ３１が開けられるとバブリングタンク１２ｂへ溜まったフッ酸水ミストが戻される。これにより、フッ酸の有効利用が図られる。ミストトラップ２３から配管２９より混合ガスが排出される。配管２９は、二股に分岐し、それぞれエアバルブ４０、４６を備える。モニタ部は、エアバルブ４０側の配管４４及びＦＴＩＲを用いたガス濃度計４２から構成され、発生した混合ガスのＨＦ／Ｈ２Ｏ濃度比を測定し、測定後の混合ガスは、系外に排出される。
【００２４】
処理部は、エアバルブ４６側の配管４８と、混合ガスをシリコンウェーハ５２に吹き付けるノズル５０と、このシリコンウェーハ５２を回転駆動する回転ステージ５６とから主に構成される。ノズル５０は、シリコンウェーハ５２のすぐ上に水平に延びるパイプを主な構成要素とし、このパイプに複数箇所下方に開口する孔を設けてある。混合ガスはこの孔からシリコンウェーハ５２に向けて円錐形状５４に噴射される。シリコンウェーハ５２は、回転ステージ５６にチャック治具５８により固定され、回転される。本実施例では、ノズル５０は駆動されないが、水平に往復動するようにしてもよい。
【００２５】
本実施例では、配管４４にガス濃度計４２（本実施例では、ＦＴＩＲ）を設け、ＨＦ及びＨ２Ｏの濃度を確認し、ＨＦ／Ｈ２Ｏの存在比を一定範囲内で制御しながらシリコンウェーハ５２の処理を行う。具体的な手順を、次のようにまとめる。
（Ｉ）密封タンク内にフッ化水素水の濃縮原液及び純水を入れ、混合させる。このとき設置されている液濃度計によりフッ化水素濃度を測定し、望ましい濃度のフッ化水素水（フッ酸水）に調合する。
（ＩＩ）次に、窒素供給装置から供給される所定量の窒素をバブリングタンク１２ｂ内のフッ化水素水にバブリングする。例えば、多孔質体からバブリングさせることによりフッ化水素、水蒸気、及び窒素の混合ガスをより容易に発生させる。
（ＩＩＩ）ガス濃度計４２により、ＨＦ／Ｈ２Ｏの比をチェックしながら窒素の流量をマスフローコントローラー３８により調整し、更に、ヒーター３６の出力を制御して供給窒素の温度を調整する。例えば、窒素流量を増やすと、フッ化水素の含有量が増え、水蒸気の含有量は減る。そのため、ＨＦ／Ｈ２Ｏの比は増加する。また、温度を上げると、フッ化水素及び水蒸気の含有量は高くなるが、ＨＦ／Ｈ２Ｏの比は相対的であるので、そのときの条件に応じて変化する。尚、この間エアバルブ４６は閉じているので、処理部には混合ガスは供給されない。
（ＩＶ）望ましいＨＦ／Ｈ２Ｏ比になることを確認し、エアバルブ４６を開けて、シリコンウェーハ５２へ、ノズル５０から混合ガスを噴射し、処理を開始する。このとき、同時に回転ステージ５６の回転を始め、均一に処理が進むようにする。
【００２６】
図２は、図１の装置において、窒素流量を２から４０ＮＬ／ｍｉｎと変化させた場合の各ガス濃度（ｐｐｍ）及びエッチングレートとの関係を示すグラフである。混合ガス発生は、２５℃において行われ、水温及びガス温度も２５℃であった。ヒーター３６はＯＦＦのままであった。タンク１２に貯留されたフッ化水素酸水の濃度は、５０重量％であった。この条件で、混合ガスを発生させ、ガス濃度計４２でフッ化水素及び水蒸気の濃度をＦＴＩＲを利用して測定した。フッ化水素については、４０３８．４ｃｍ−１のピークを用い、水蒸気については、１５７６．０ｃｍ−１のピークを用い、それぞれのピーク高さから、それぞれの濃度を求めた。また、ガス濃度計４２による測定後、実際にシリコンウェーハ上の自然酸化膜のエッチングレートを測定した。このグラフから分かるように、流量が増えるに従って、水蒸気の濃度が低くなっていき、フッ化水素の濃度が高くなっていく。つまり、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比は高くなる。逆に言えば、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比を高く（低く）するためには、窒素流量を増やす（減らす）ことが有効である。一方、エッチングレートは、窒素流量が２０ＮＬ／ｍｉｎで最大を示し、４０ＮＬ／ｍｉｎで急落する。
【００２７】
次に、窒素の流量を２０ＮＬ／ｍｉｎに固定し、より詳しく、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比が、エッチングレートに及ぼす影響を調べた。このとき、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比の変化は、貯留されたフッ酸水のフッ化水素濃度を変化させることや、温度を変化させることにより行うことができる。例えば、本実施例において、フッ酸水中のフッ化水素濃度を高く（低く）すれば、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比が高く（低く）なる。また、温度を高く（低く）すれば、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比が高く（低く）なる。その結果を図３に示す。図３の縦軸はエッチングレートであり、それぞれシリコンウェーハ上の、ＣＶＤによる酸化膜、自然酸化膜、そして、熱処理による熱酸化膜のエッチングレートを表わす。横軸は、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比を示す。黒四角は、ＣＶＤによる酸化膜のエッチングレートであり、白抜き四角は、自然酸化膜のエッチングレートであり、白抜き丸は、熱酸化膜のエッチングレートである。これらの酸化膜に対するエッチングレートは、ＣＶＤ膜に対するものが最も高く、次に熱酸化膜のものであり、自然酸化膜のレートが一番低かった。これは、酸化膜の緻密さと関係があると考えられ、ＣＶＤ膜は、ポーラスであり、熱酸化膜も自然酸化膜と比べれば、緻密さが低いためと考えられる。また、何れの膜種においても、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比が、０から１．５の間のそれぞれ所定の値のところで、エッチングレートが最大を示した。ＣＶＤ膜に対するエッチングレートは、０．２５から１の範囲で高く、０．５から０．７５の範囲でより高く、内挿により約０．６５のところで最大となった。また、熱酸化膜のエッチングレートは、０．２５から１．２５の範囲で高く、０．５から０．８の範囲でより高く、内挿により約０．７３のところで最大となった。そして、自然酸化膜のエッチングレートは、０．２５から１．２５の範囲で高く、０．５から１の範囲でより高く、内挿により約０．７５のところで最大となった。このことから、エッチングレートを最大化する、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比（体積比に相当）は、約０．６５から約０．７５で水蒸気がやや多い環境が好ましいことが分かった。即ち、酸化膜の緻密さの度合いに応じて、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比が高くなっている。このように、酸化膜の膜質に合わせた最適（最速）なエッチングレートがあることがわかる。そのため、予め膜質が分かっている場合は、それにあった比の混合ガスを用いて、また、分かっていない場合は、エッチングレートを測定しながら、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比を変えることにより最適なレートを見出すことができる。
【００２８】
図４は、本発明の実施例に係るエッチング装置１００の制御系を示すブロック図である。シリコンウェーハを載置したテーブルを回転駆動するディスク回転駆動装置１０２と、必要に応じて付加するノズル駆動装置１１０とにより、シリコンウェーハ上への混合ガスの均一な接触を確保することができ、それらは、制御装置１０６によりコントロールされる。制御装置１０６には、初期値等の入力及び入力値の確認のための入力装置／表示装置１０８が備えられる。また、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比を測定する濃度計１０４も同制御装置１０６により制御され、所定のプログラムに従って、窒素供給装置１１２からの窒素流量を制御し、貯留されるフッ酸水のフッ化水素の濃度を検出して調整するフッ酸水濃度調節装置１１４により濃度を調節する。更に、ヒーターの出力を調節する調節器１１６を制御して、窒素ガスの温度を調節する。
【００２９】
図５は、飽和水蒸気圧の温度変化を示すグラフである。温度が上昇すると、飽和水蒸気圧が増加し、より多くの水蒸気が混合ガス中に存在するようになることがわかる。因みに、フッ化水素自体は、沸点が１９．５４℃であり、２５℃での蒸気圧は、１２２ｋＰａであるので、単体では、２５℃で殆どが気体で存在すると考えられる。一方、５５％フッ化水素酸水溶液では、比重が１．２０で、２６．７℃での蒸気圧は４．９３２ｋＰａである。従って、図２に示すように、フッ化水素及び水蒸気が混合ガス中に占める割合は、これらの飽和度よりも十分低いので、濃度比を容易に変えることができる。
【００３０】
図６は、本発明の実施例である処理方法を図解するフローチャートである。まず、窒素流量、温度、フッ酸水の濃度等の初期値を入力する（Ｓ１０）。次に、ガス濃度計４２のスイッチを入れモニタを開始する（Ｓ１２）。そして、窒素ガスの供給を開始し、マスコントローラー３８により所定の流量だけ窒素ガスを流し（Ｓ１４）、初期設定に従い、ヒーター３６の出力を調節する。これによりバブリングを開始し、ガス濃度計４２の測定結果を随時モニタする。例えば、所定量のエッチングが終了する等の終了信号が入った場合（Ｓ１６、Ｙｅｓ）、処理を終了する。入らない場合は（Ｓ１６、Ｎｏ）、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比が最適であるかを判断し、最適であれば（Ｓ１８、Ｙｅｓ）、終了信号の入力待ちルーティンにプログラムを戻す。最適でなければ（Ｓ１８、Ｎｏ）、窒素流量、温度、フッ酸水濃度の内少なくとも１つを変更し（Ｓ２２）、窒素ガスの供給ルーティンに処理を戻す。以上のようにして、処理する膜質に応じて、また処理工程におけるエッチング進捗に応じて、最適なＨＦ／Ｈ２Ｏ比を選択することができる。
【００３１】
図７は、このような酸化膜処理装置若しくは方法を、エピタキシャル基板に対して適用した例を示す。エピタキシャル基板においては、開口するＣＯＰの内部酸化膜が、その表面に成長させるエピタキシャル層に積層欠陥を作る原因となることが知られている。そのため、そのような内部の酸化膜を除去することが好ましいが、小さな開口の内部に、フッ酸水等の液体を侵入させることは、必ずしも容易ではない。水溶液の表面張力が高く、開口を水膜で覆うので、空穴内の気圧との関係でそれ以上水溶液が侵入できないからと考えられる。このため、フッ化水素蒸気等の気相での処理が好ましい。気相であるため、膜が開口をふさぐことがなく、また、気体の拡散速度も大きいからである。そのため、本発明の気相での処理が望ましい。
【００３２】
図７に示されるように、ウェーハ基板Ｗの表面に形成された溝状のＣＯＰの内壁には、酸化膜が形成されている。ここに、本発明の処理方法によるフッ酸（フッ化水素）蒸気の洗浄を行うと、この酸化膜が効率的に除去される。そして、この処理後、ウェーハ基板Ｗの表面にエピタキシャル層Ｅｐｉを形成する。エピタキシャル層Ｅｐｉの形成に際しては、まず、水素存在下で熱処理を行ってＣＯＰを完全にシュリンクさせ（Ｈ２  Ｂａｋｅ処理）、その後、通常のエピタキシャル層成長装置を用いてエピタキシャル層Ｅｐｉを形成する。エピタキシャル層Ｅｐｉの形成方法は、特に制限はなく、水素還元法、熱分解法、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）、分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ法）等種々の方法を採用することができる。このようにウェーハ基板Ｗの表面を本発明の処理によりフッ酸洗浄すると、ウェーハ基板Ｗの表面に形成されたＣＯＰ内部の酸化膜が十分に除去されているため、積層欠陥が発生することがなく、エピタキシャルシリコンウェーハ基板の製造歩留まりを大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例の処理装置の概略図である。
【図２】図１の処理装置において、窒素流量とエッチングレートの関係を示すグラフである。
【図３】図１の処理装置において、ＨＦ／Ｈ２Ｏ比とエッチングレートの関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例に係るエッチング装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】水の蒸気圧の温度変化を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例に係る処理方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例の処理方法をエピタキシャル基板処理に応用した例である。
【符号の説明】
【００３４】
１０、１００    処理装置
１２    密封タンク
２５    ＨＦ濃度計
４２    ガス濃度計
５０    ノズル
５２    シリコンウェーハ
１０４    ＨＦ／Ｈ２Ｏ比測定装置
１０６    制御装置
１１６    ヒーター調整器
【図１】
0005452884.tif 000004
【図２】
0005452884.tif 000005
【図３】
0005452884.tif 000006
【図４】
0005452884.tif 000007
【図５】
0005452884.tif 000008
【図６】
0005452884.tif 000009
【図７】
0005452884.tif 000010