(57)【要約】【課題】膜厚が５μｍ以上であり、表面上に付着しているパーティクルの数が極めて少ない高品質の酸化膜を持ったシリコン基板の製造方法及び酸化膜付きシリコン基板を提供する。【解決手段】水蒸気を含む雰囲気下においてシリコン基板を熱処理して膜厚が５μｍを超える所定膜厚の酸化膜を表面に形成し、該酸化膜付きシリコン基板の表面を少なくともＨＦ溶液を含む溶液を用いて酸化膜の膜厚が５μｍ以上残存するようにエッチング処理を行い、その後、洗浄を行う酸化膜付きシリコン基板の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜厚が５μｍ以上の酸化膜を有する酸化膜付きシリコン基板の製造方法であって、水蒸気を含む雰囲気下においてシリコン基板を熱処理して膜厚が５μｍを超える所定膜厚の酸化膜を表面に形成し、該酸化膜付きシリコン基板の表面を少なくともＨＦ溶液を含む溶液を用いて酸化膜の膜厚が５μｍ以上残存するようにエッチング処理を行い、その後、洗浄を行うことを特徴とする酸化膜付きシリコン基板の製造方法。
【請求項２】
前記エッチング処理において、ＨＦの濃度が５〜３０％の溶液を用いることを特徴とする請求項１に記載の酸化膜付きシリコン基板の製造方法。
【請求項３】
前記エッチング処理において、前記酸化膜付きシリコン基板の表面を、エッチング処理を行うと同時にスクラブ処理を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の酸化膜付きシリコン基板の製造方法。
【請求項４】
前記洗浄において、少なくともＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄のいずれかを行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の酸化膜付きシリコン基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項における酸化膜付きシリコン基板の製造方法によって製造された酸化膜付きシリコン基板を他の基板と貼り合わせて作製することを特徴とする複合基板の製造方法。
【請求項６】
膜厚が５μｍ以上の酸化膜を有する酸化膜付きシリコン基板であって、該酸化膜付きシリコン基板の表面上に付着しているパーティクルが、０．０１個／ｃｍ２以下であることを特徴とする酸化膜付きシリコン基板。
【請求項７】
請求項６に記載の酸化膜付きシリコン基板を他の基板と貼り合わせて作製されたものであることを特徴とする複合基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜厚が５μｍ以上の酸化膜を有し、表面に付着するパーティクルが少ない酸化膜付きシリコン基板の製造方法、及び酸化膜付きシリコン基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化膜を付けたシリコン基板は、従来より半導体分野で広く使用されており、一般的な製造方法として熱酸化法やＣＶＤ法などが挙げられ、広く用いられている。その酸化膜は絶縁膜としての目的である為、酸化膜厚は比較的薄く、オングストロームオーダーのものが使われている。
【０００３】
一方、光通信用の光導波路型デバイス用途やＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）用途でも酸化膜付きシリコン基板が用いられているが、半導体分野と比較して格段に厚い酸化膜が望まれており、数μｍ（特には５μｍ以上）から厚いもので２０μｍ以上の酸化膜が必要とされている。この厚い酸化膜を製造するに当たり問題として挙げられるのは、製造効率、表面のパーティクルの２点である。例えば半導体分野で広く使われている熱酸化法を厚さ１５μｍの酸化膜製造に応用した場合、その製造時間は１０００時間程度必要であり生産効率が非常に悪い。さらに、その長い酸化時間の為、表面にパーティクルが付着する確率が高く品質的にも課題が残っている。
【０００４】
最近、高速酸化法として、ポリシリコンを熱酸化する方法（文献１、２）が報告されている。その製造方法は「ポリシリコンを基板上に堆積し、その基板を酸化熱処理してポリシリコン層を酸化する」、という工程を所望する酸化膜厚に達するまで繰り返すため工程が煩雑になり、実質的な製造効率は改善され難い。また、酸化膜表面の荒れや、シリコン基板の片面のみに厚い酸化膜が形成されるため、後工程において熱応力分布の不均一さによって基板に反りが生じやすいという品質的な問題もある。
【０００５】
一方、熱酸化法は、単純な作業で緻密且つ高品質な酸化膜がシリコン基板の表裏両面に得られる魅力がある。数μｍ以上の厚い酸化膜を作製する場合、酸化の進行は酸素原子の拡散則に従い、酸化膜厚の２乗と酸化時間が比例する関係を持つことが知られている。つまり、酸化膜厚が厚くなればなるほど、酸化に必要な時間は大きく増大することになる。厚い酸化膜を作製する際の酸化速度を向上させる方法として、酸化雰囲気を水蒸気を含む雰囲気とし、場合によってはさらに加圧状態とする、という手段がとられる。しかし、一般的に加圧熱酸化した場合は酸化膜表面のパーティクルが多く、文献３に対策が報告されているが、改善後でも１０個／ｃｍ２という結果である。このレベルのパーティクルが基板表面に存在した場合、ＭＥＭＳ用途等で広く応用が進められている貼り合わせ基板（例えばＳＯＩ基板）の用途には不向きであり、更なる改善が必要とされている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１４８４６２号公報
【特許文献２】特開２００３−１９２３２８号公報
【特許文献３】特開２００２−３２３６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、膜厚が５μｍ以上であり、表面上に付着しているパーティクルの数が極めて少ない高品質の酸化膜を有するシリコン基板の製造方法及び酸化膜付きシリコン基板を提供することを目的とする。
また、更にはこのような表面パーティクル数が少ない酸化膜付きシリコン基板を用い、これと他の基板とを貼り合わせて高品質の複合基板を製造する方法および複合基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、膜厚が５μｍ以上の酸化膜を有する酸化膜付きシリコン基板の製造方法であって、水蒸気を含む雰囲気下においてシリコン基板を熱処理して膜厚が５μｍを超える所定膜厚の酸化膜を表面に形成し、該酸化膜付きシリコン基板の表面を少なくともＨＦ溶液を含む溶液を用いて酸化膜の膜厚が５μｍ以上残存するようにエッチング処理を行い、その後、洗浄を行うことを特徴とする酸化膜付きシリコン基板の製造方法を提供する（請求項１）。
【０００９】
このように、シリコン基板を水蒸気を含む雰囲気下で熱処理して酸化膜を表面に形成し、該酸化膜付きシリコン基板の表面をＨＦ溶液を含む溶液でエッチング処理を行い、その後洗浄すれば、緻密で基板表面上に付着しているパーティクルが極めて少なく、高品質な酸化膜を有するシリコン基板を得ることができる。
ここで、上記の熱処理で形成する「所定膜厚」とは、残存させる酸化膜の所望の膜厚（５μｍ以上）にエッチングにおける取りしろとなる膜厚の分を加えた膜厚を意味する。このように、予めエッチングする予定の膜厚の分を考慮して、熱処理において最終的に製品となる所望の膜厚を超える量の酸化膜を形成すれば、エッチング処理を行った後でも５μｍ以上の所望の膜厚の酸化膜を有するシリコン基板を得ることができる。
なお、酸化熱処理を常圧下で行うか、加圧下で行うかは必要な膜厚を形成する時間と製造装置の都合等によって選択すればよく、本発明はどちらにも応用できる。
【００１０】
また、前記エッチング処理において、ＨＦの濃度が５〜３０％の溶液を用いるのが望ましい（請求項２）。
【００１１】
このエッチング処理において使用する溶液のＨＦ濃度が５％未満の場合では、５〜３０％の場合と比べて同様の効果を得るために必要なエッチング時間が長くなり非効率的である。また、３０％を超える場合では、同様の効果を得るためには酸化膜をより多くエッチングする必要があり、非効率的である。
【００１２】
さらに、前記エッチング処理において、前記酸化膜付きシリコン基板の表面を、エッチング処理を行うと同時にスクラブ処理を行うのが望ましい（請求項３）。
【００１３】
このように、スクラブ処理を行うことで、基板表面上に付着しているパーティクルを物理的に取り除くことができ、より確実に、パーティクルが極めて少ない高品質の酸化膜を有するシリコン基板を得ることが可能となる。
【００１４】
そして、前記洗浄において、少なくともＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄のいずれかを行うのが望ましい（請求項４）。
【００１５】
このように、エッチング処理後に少なくともＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄のいずれかを行うことにより、確実に基板表面上に付着しているパーティクルを除去することができ、高品質な酸化膜を有するシリコン基板を得ることができる。この場合、ＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄の両方とも行うことによって、より確実にパーティクルを低減できる。
【００１６】
また、本発明では本発明の酸化膜付きシリコン基板製造方法により製造された酸化膜付きシリコン基板を他の基板と張り合わせて作製することを特徴とする複合基板の製造方法を提供する（請求項５）。
【００１７】
本発明の酸化膜付きシリコン基板製造方法により製造された酸化膜付きシリコン基板を用いれば、基板表面に付着しているパーティクルが極めて少なく、他の基板と問題なく貼り合わせることができ、未結合部（ボイド）の少ないＳＯＩ基板等の複合基板を容易に作製できる。
【００１８】
また、膜厚が５μｍ以上の酸化膜を有する酸化膜付きシリコン基板であって、該酸化膜付きシリコン基板の表面上に付着しているパーティクルが、０．０１個／ｃｍ２以下であることを特徴とする酸化膜付きシリコン基板を提供する（請求項６）。
【００１９】
このように本発明によれば、酸化膜の厚さが５μｍ以上であり、酸化膜付きシリコン基板の表面上に付着しているパーティクルが、０．０１個／ｃｍ２以下という極めて少ない酸化膜付きシリコン基板を得ることができ、光通信用の光導波路型デバイス用途やＭＥＭＳ用途に十分利用できる。
【００２０】
本発明の酸化膜付きシリコン基板を用いれば、複合基板を容易に作製する事ができる（請求項７）。
本発明の酸化膜付きシリコン基板を用いれば、基板表面上に付着しているパーティクルが極めて少ないので、他の基板と問題なく貼り合せてボイドの少ない高品質の複合基板を得ることができる。
【００２１】
なお、上記で用いる「パーティクル」とは、異物検査装置（日立電子エンジニアリング社製）を用い粒径０．３μｍ以上のパーティクルとして検出されるものとする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のように、膜厚が５μｍ以上の酸化膜を有する酸化膜付きシリコン基板の製造方法であって、水蒸気を含む雰囲気下においてシリコン基板を熱処理して膜厚が５μｍを超える所定膜厚の酸化膜を表面に形成し、該酸化膜付きシリコン基板の表面を少なくともＨＦ溶液を含む溶液を用いて酸化膜の膜厚が５μｍ以上残存するようにエッチング処理を行い、その後、洗浄を行えば、特にエッチング処理により基板表面上のパーティクルを効率良く除去することができて、膜厚が５μｍ以上であり、パーティクル数が極めて少ない高品質の酸化膜を有する酸化膜付きシリコン基板を製造することができる。
また、本発明である、膜厚が５μｍ以上の酸化膜を有する酸化膜付きシリコン基板であって、該酸化膜付きシリコン基板の表面上に付着しているパーティクルが、０．０１個／ｃｍ２以下である酸化膜付きシリコン基板であれば、基板表面に付着しているパーティクルが極めて少なく、他の基板と問題なく貼り合わせて容易に、光通信用の光導波路型デバイス用途やＭＥＭＳ用途に十分利用できる高品質の複合基板を作製することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下では、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
光通信用の光導波路型デバイス用途やＭＥＭＳ用途では、半導体分野と比較して厚い酸化膜が望まれており、特に５μｍ以上の厚さのものが必要とされているが、この厚い酸化膜を製造するにあたり、その製造効率と、基板の表面に付着しているパーティクルが問題点として挙げられていた。
【００２４】
高速酸化法としてポリシリコンを熱酸化する方法では、工程が煩雑になり、製造効率は改善され難く、酸化膜表面の荒れや、シリコン基板の片面のみ厚い酸化膜が形成されるため、後工程において熱応力分布の不均一さによって基板に反りが生じやすいという品質的な問題があった。
【００２５】
さらに、熱酸化法として厚い酸化膜を作製する際の酸化速度を向上させる方法で、酸化雰囲気を水蒸気を含む雰囲気とし、場合によってはさらに加圧状態とする手段がある。しかし、一般的に加圧酸化した場合は酸化膜表面のパーティクルは多くなり、改善した方法においても１０個／ｃｍ２という程度が限界で、ＭＥＭＳ用途等で広く応用が進められている貼り合わせ基板の用途には不向きという問題があった。
【００２６】
そこで本発明者らは、膜厚が５μｍ以上の酸化膜を有する酸化膜付きシリコン基板の製造方法であって、水蒸気を含む雰囲気下においてシリコン基板を熱処理して膜厚が５μｍを超える所定膜厚の酸化膜を表面に形成し、該酸化膜付きシリコン基板の表面を少なくともＨＦ溶液を含む溶液を用いて酸化膜の膜厚が５μｍ以上残存するようにエッチング処理を行い、その後、洗浄を行う酸化膜付きシリコン基板の製造方法を考え出した。
このような製造方法では、特にエッチング処理を行うことによって酸化膜の表面を溶解して、基板表面上に付着しているパーティクルを効率良く排除することができるため、緻密でパーティクルが極めて少なく、高品質な酸化膜を持ったシリコン基板を得ることができる。
また、予めエッチングする予定の膜厚（エッチング取りしろ）の分を考慮して、熱処理において最終的に求められる所望の膜厚を超える量の酸化膜を形成すれば、エッチング処理を行った後でも膜厚が５μｍ以上残存する酸化膜を有するシリコン基板を得ることができる。
本発明者らは、これらのことを見出し、本発明を完成させた。
【００２７】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、基板上に酸化膜を育成する方法を示す概略説明図である。
シリコン基板１上に熱酸化膜を作製する装置の一例を挙げて説明する。
まず、予め所望の酸化膜の膜厚に、エッチングする量の厚さを加えた膜厚値を算出しておく。例えば、所望の酸化膜の膜厚を５μｍ、エッチング予定の厚さを０．４μｍとした場合、実際に熱処理において形成する膜厚は５．４μｍとする。このように、所望する酸化膜の膜厚に加えてエッチングする量を余分に形成しておけば、後の工程であるエッチング処理の後においても、所望の膜厚を割ることなく、所望の厚さの酸化膜を有するシリコン基板を得ることができる。
なお、表面に付着しているパーティクルを落とすために好適なエッチング量は０．４μｍ程度である。
【００２８】
次に、シリコン基板に酸化膜を形成する方法として例えば図１に示すような熱酸化炉１０を用い、シリコン基板１の両面に熱酸化膜を形成する。なお、本発明の適用についてはウェーハ径に依存するものではない。また、酸化膜形成法として熱酸化法であればよく、常圧酸化、加圧酸化は使用する装置や形成する酸化膜厚の都合で選択すればよい。ただし、酸化速度を向上させるとともに緻密なものを得るため、雰囲気は水蒸気を含むものとされる。
【００２９】
用いる熱酸化炉１０の構成例として、円筒状カンタルヒータモジュール４の中に、これと同軸に石英製炉心管３をセットする。ヒータモジュール４は３等分に分割され、炉心管３内を±１℃以内に均熱化できる。石英炉心管３の尾部にノズル７〜９を挿入し、それぞれのノズルから水素、酸素、キャリヤガスとして窒素を供給して熱反応させることにより、炉心管内で水蒸気を生成して水蒸気を含む雰囲気をつくりだす。また、ノズル７〜９と反対側の炉心管３の下部に排気管６を設けた。シリコン基板１を石英製のホルダ２に等間隔にセットして炉心管３に挿入し、炭化珪素製のキャップ５で閉じる。酸化条件を設定して熱処理を行い、シリコン基板に酸化膜を形成する。
酸化条件として、例えばヒータ設定温度１０００℃、炉心管内圧力５気圧とし、酸化時間７０時間で膜厚約１０．５μｍの酸化膜を育成したシリコン基板を得ることができる。
【００３０】
こうして得られた酸化膜付きシリコン基板の表面にはパーティクルが多数付着していることが、異物検査装置での測定結果より確認できる。これらパーティクルは、一般の半導体製造工程において用いられるＳＣ−１溶液（アンモニア＋過酸化水素混合溶液）やＳＣ−２溶液（塩酸＋過酸化水素混合溶液）による洗浄ではほとんど除去できない。これは、長時間の熱酸化処理でパーティクルと酸化膜表面が反応し強く付着しているためである。つまり、この反応部分を含めた表面を取り除くことができれば、パーティクルが極めて少ない高品質の酸化膜を有するシリコン基板を得ることが可能となる。
【００３１】
この方法として、例えばＣＭＰなど研磨による方法が考えられるが、酸化膜表面にパーティクルがある状態の基板を研磨した場合、パーティクルが存在した付近にキズが残りやすく、例えばその後ＳＯＩ基板の作製にこの基板を用いた場合、その箇所にボイドが発生する確率が高くなる。また、最近の貼り合せ用途ではさまざまな厚さの基板が要求されており、特に基板の厚さが３５０μｍ未満の薄い基板の場合では研磨機で対応することが困難になっている。
【００３２】
一方、本発明のＨＦ溶液を含んだ溶液によるエッチング処理を行うことで、表面上に付着しているパーティクルが極めて少ない高品質の酸化膜を有するシリコン基板を得ることができる。このとき、パーティクルと基板表面とが反応している部分を効率良くエッチングすることが望ましく、ＨＦ濃度５〜３０％の溶液が最も効率的に基板表面のパーティクルを取り除くことが可能である。
ＨＦ濃度が３０％よりも高い溶液を用いた場合はその効果が弱く、５〜３０％の溶液を使用した場合と同程度のパーティクル除去の効果を得るには、より多くの酸化膜をエッチングする必要があるため非効率的である。
また、ＨＦ濃度が５％未満の溶液を用いた場合は、そのエッチング速度が不足しているため、多くのエッチング時間を必要とし、非効率的となってしまう。
なお、先に述べたように、最終的に求められる所望の膜厚の酸化膜を得るためには、熱処理工程の際にエッチングする分の酸化膜を余分に形成しておく必要がある。
【００３３】
また、エッチングと同時に基板表面をスクラブ処理することで、さらに確実にパーティクルを取り除くことが可能である。このスクラブの方法としては、基板表面にキズが入らなければよく、一般のスポンジなどを用いればよい。
【００３４】
エッチング処理の後、例えば薬液を用いた洗浄、超音波洗浄、水によるリンス洗浄等を行うことで、基板表面上に残っている酸化膜に起因するもの以外のパーティクルを除去でき、またエッチング時に使用したＨＦ溶液等を洗い流すことができる。
また、このとき、少なくともＳＣ−１溶液、ＳＣ−２溶液のいずれかを用いて洗浄を行うのが好ましい。これらの溶液は一般の半導体製造工程の洗浄においてよく用いられており、異物除去の効果が高い。
【００３５】
このようにして膜厚が５μｍ以上であり、表面に付着しているパーティクルが極めて少ない高品質の酸化膜を有するシリコン基板を得ることができる。
また、両面に酸化膜が形成されているため基板の反りも小さく、ＳＯＩ基板を始めとする貼り合わせ複合基板を容易にかつ高品質のものを作製することができる。
例えば、本発明である酸化膜付きシリコン基板と、他のシリコン基板とをポリッシュ面同士で密着させ、その後酸化熱処理炉にて１０００℃で５時間接合熱処理して貼り合わせＳＯＩ基板を作製し、赤外線透過像にてボイド（未結合部）の観察を行ったところ、ボイドは確認されず、良質のＳＯＩ基板が得られた。
【実施例】
【００３６】
以下に本発明の実施例および比較例をあげてさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
直径４インチ（１０．１６ｃｍ）のシリコン基板上に所定膜厚として１０μｍ（所望膜厚１０μｍ＋エッチング予定量０．４μｍ程度を熱処理工程で形成する）の酸化膜を形成する。
シリコン基板の熱処理として、図１に示したような熱酸化炉１０を用いる。
直径４００ｍｍ、長さ２５００ｍｍの円筒状カンタルヒータモジュール４の中に、これと同軸に直径３５０ｍｍ、長さ２０００ｍｍの石英製炉心管３をセットする。ヒータモジュール４は３等分に分割され、炉心管３内を±１℃以内に均熱化できる。石英炉心管３の尾部に３本の直径１０ｍｍ、長さ２００ｍｍのノズル７〜９を挿入し、それぞれのノズルから水素３．６Ｌ／ｍｉｎ、酸素２．０Ｌ／ｍｉｎ、キャリヤガスとして窒素２５Ｌ／ｍｉｎを供給して熱反応させることにより、炉心管内で水蒸気を生成して水蒸気を含む雰囲気をつくりだす。また、ノズル７〜９と反対側の炉心管３の下部に排気管６を設けた。シリコン基板１を石英製のホルダ２に等間隔にセットして炉心管３に挿入し、炭化珪素製のキャップ５で閉じる。酸化条件を設定して熱処理を行い、シリコン基板に酸化膜を形成する。
酸化条件としては、高圧酸化条件として、ヒータ設定温度１０００℃、炉心管内圧力５気圧とし、酸化には７０時間をかけた。
【００３７】
このような熱処理を行うことにより、平均膜厚が１０．７μｍの酸化膜を育成したシリコン基板５０枚を得た。
こうして得られた酸化膜付き基板を異物検査装置でパーティクル測定したところ、基板１枚当たりの平均パーティクル数は８２５．２個であり、パーティクルが０個の基板は確認されなかった。
そこで、２５％ＨＦ水溶液を用いて１分間酸化膜の表面をエッチングして、その後半導体で一般的に行われる洗浄工程（ＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄）を行い、同様にパーティクル数を測定したところ、基板１枚当たりの平均パーティクル数は０．３８個（０．００４７個／ｃｍ２）で、パーティクルが０個の基板は３７枚であった。このときのエッチング量は０．４２μｍであった。
また、この基板を用いて、室温にて他の鏡面研磨されたシリコン基板とポリッシュ面同士で貼り合わせ、水蒸気を含む雰囲気下１０００℃で５時間接合熱処理してＳＯＩ基板を作製した。この基板を赤外線透過観察したところ、ボイドの発生はなかった。
【００３８】
実施例１より、膜厚が目標の１０μｍ以上あり、基板表面上のパーティクルが０．００４７個／ｃｍ２という、極めて少ない高品質の酸化膜を有するシリコン基板を効率良く作製することができた。
さらに作製された基板と他のシリコン基板を貼り合わせて作製したＳＯＩ基板はボイドもなく品質がよく、光通信用の光導波路型デバイス用途やＭＥＭＳ用途でも十分利用できるものであった。
【００３９】
（実施例２）
実施例１と同様の製造方法により、平均膜厚が１０．８μｍの酸化膜を育成したシリコン基板５０枚を得た。
基板１枚当たりの平均パーティクル数は８５０．３個であり、パーティクルが０個の基板は確認されなかった。
そこで、２５％ＨＦ水溶液を用いて１分間酸化膜の表面をエッチングすると同時に、一般的なスポンジを用いて基板表面にスクラブ処理を施して、その後洗浄工程（ＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄）を行い、同様にパーティクル数を測定したところ、基板１枚当たりの平均パーティクル数は０．１２個（０．００１５個／ｃｍ２）で、パーティクルが０個の基板は４５枚であった。このときのエッチング量は０．４４μｍであった。
また、この基板を用いて、室温にて他のシリコン基板とポリッシュ面同士で貼り合わせ、水蒸気を含む雰囲気下１０００℃で５時間接合熱処理してＳＯＩ基板を作製した。この基板を赤外線透過観察したところ、ボイドの発生はなかった。
【００４０】
実施例２より、エッチングと同時にスクラブ処理を施すことで、膜厚が目標の１０μｍ以上あり、基板表面上のパーティクルが０．００１５個／ｃｍ２という、極めて少ない高品質の酸化膜を有するシリコン基板をさらに効率良く作製することができた。
そして、作製された基板と他のシリコン基板を貼り合わせて作製したＳＯＩ基板はボイドもなく品質がよく、光通信用の光導波路型デバイス用途やＭＥＭＳ用途でも十分利用できるものであった。
【００４１】
（実施例３）
実施例１と同様の製造方法により、平均膜厚が１０．５μｍの酸化膜を育成したシリコン基板５０枚を得た。
基板１枚当たりの平均パーティクル数は８３２．１個であり、パーティクルが０個の基板は確認されなかった。
そこで、１０％ＨＦ水溶液を用いて３３０秒間酸化膜厚の表面をエッチングして、その後洗浄工程（ＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄）を行い、同様にパーティクル数を測定したところ、基板１枚当たりの平均パーティクル数は０．５３個（０．００６５個／ｃｍ２）で、パーティクルが０個の基板は２０枚であった。このときのエッチング量は０．３９μｍであった。
【００４２】
実施例３より、エッチング処理の時間は多少長くなったが、膜厚が目標の１０μｍ以上あり、基板表面上のパーティクルが０．００６５個／ｃｍ２という、実施例１と同程度のシリコン基板を作製することができた。
【００４３】
（実施例４）
実施例１と同様の製造方法により、平均膜厚が１０．５μｍの酸化膜を育成したシリコン基板５０枚を得た。
基板１枚当たりの平均パーティクル数は８２７．７個であり、パーティクルが０個の基板は確認されなかった。
そこで、５０％ＨＦ水溶液を用いて１５秒間酸化膜の表面をエッチングして、その後洗浄工程（ＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄）を行い、同様にパーティクル数を測定したところ、基板１枚当たりの平均パーティクル数は５．３個（０．０６５個／ｃｍ２）で、パーティクルが０個の基板は得られなかった。このときのエッチング量は０．４０μｍであった。
【００４４】
ここで、この基板を５０％ＨＦ水溶液でパーティクルを確認しながら追加エッチングを行っていった。さらに１０秒間追加エッチングしたところでパーティクルを除去することができた。基板洗浄後にパーティクル数を確認したところ、基板１枚当たりの平均パーティクル数は０．４０個（０．００４９個／ｃｍ２）、パーティクルが０個の基板を３２枚得ることができ、このときの全エッチング量は０．６１μｍであった。
【００４５】
実施例４では、従来よりは大幅に改善できているものの、実施例１に比べてはパーティクル除去に必要なエッチング量は増大した。この結果、酸化膜厚も目標の１０μｍよりも薄くなってしまい、追加で酸化処理を行う必要が生じた。
【００４６】
（実施例５）
実施例１と同様の製造方法により、平均膜厚が１０．６μｍの酸化膜を育成したシリコン基板５０枚を得た。
基板１枚当たりの平均パーティクル数は８２０．３個であり、パーティクルが０個の基板は確認されなかった。
そこで、１．０％ＨＦ水溶液を用いて３６０秒間酸化膜の表面をエッチングして、その後洗浄工程（ＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄）を行い、同様にパーティクル数を測定したところ、基板１枚当たりの平均パーティクル数は３２．８個（０．４０個／ｃｍ２）で、パーティクルが０個の基板は得られなかった。
【００４７】
ここで、この基板を１．０％ＨＦ水溶液で１８０秒間追加エッチングを行い、基板洗浄後にパーティクル数を確認したところ、基板１枚当たりの平均パーティクル数は２９．８個（０．３７個／ｃｍ２）、パーティクルが０個の基板は得られなく、このときの全エッチング量は０．０９μｍであった。
【００４８】
実施例５では、実施例１と同等の０．４μｍのエッチングに必要な時間は４０分程度と算出され、パーティクルが除去されるエッチング量を得るのに必要な時間は大きく増大してしまう。
【００４９】
実施例４、５のように、ＨＦ濃度が５％よりも低いか、あるいは３０％を超える溶液を用いて酸化膜の表面をエッチング処理する場合、エッチング処理にかける時間を長くしたり、熱処理工程においてエッチングする分量を厚めに考慮して、より厚い酸化膜を予め形成しておくことにより、本発明である、５μｍ以上の所望の厚さを有し、表面のパーティクルが０．０１個／ｃｍ２以下の酸化膜付きシリコン基板を得ることは可能である。
しかし、実施例１〜３のように、ＨＦ濃度が５〜３０％の溶液を用いてエッチング処理を行えば、より効率的に本発明の酸化膜付きシリコン基板を作製することができる。
【００５０】
（比較例１）
実施例１と同様の製造方法を行い、平均膜厚が１０．４μｍの酸化膜を育成したシリコン基板５０枚を得た。
基板１枚当たりの平均パーティクル数は８４７．６個であり、パーティクルが０個の基板は確認されなかった。
この後洗浄工程（ＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄）を行い、同様にパーティクル数を測定したところ、基板１枚当たりの平均パーティクル数は８２３．３個（１０．２個／ｃｍ２）で、パーティクルが０個の基板は得られなかった。
【００５１】
比較例１ではパーティクルの除去方法としてエッチング処理を行わないで、ＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄しか行わなかったところ、ほとんどパーティクルを取り除くことができなかった。これは、長時間の熱酸化処理でパーティクルと酸化膜表面が反応して強く付着しているためであると解される。実施例と比較すると、パーティクルの除去方法として酸化膜の表面をエッチング処理することは高い効果があり、効率的であることが判る。
【００５２】
なお、本発明は、上記形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】基板上に、酸化膜を育成する方法を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…シリコン基板、  ２…ホルダ、  ３…炉心管、  ４…ヒータ、  ５…キャップ、
６…排気管、  ７、８、９…ノズル、  １０…熱酸化炉。
【図１】
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