(57)【要約】【課題】不純物による汚染を抑制することが可能なボックスの管理方法を提供する。【解決手段】ボックスの管理方法は、第１工程と、第２工程と、取得する工程と、を備える。第１工程は、基板ＷがボックスＢに収納されて搬送されるクリーンルーム内におけるボロン濃度を複数のクリーンルームのそれぞれから取得する。第２工程は、基板Ｗを収納してボックスＢが搬送された回数であるボックスＢの使用回数に対応するボックスＢ内のボロンによる汚染の度合いを複数のクリーンルームのそれぞれで取得する。そして、取得したそれぞれの度合いに基づき複数のクリーンルーム毎にボックスＢの使用回数の上限である上限回数を設定する。取得する工程は、第１工程で取得したボロン濃度及び第２工程で設定した上限回数のペアをそれぞれのクリーンルームから取得した複数のペアに基づきボロン濃度と上限回数の相関関係を取得する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板がボックスに収納されて搬送されるクリーンルーム内における特定の不純物の濃度を複数の前記クリーンルームのそれぞれから取得する第１工程と、
前記基板を収納して前記ボックスが搬送された回数である前記ボックスの使用回数に対応する前記ボックス内の前記特定の不純物による汚染の度合いを複数の前記クリーンルームのそれぞれで取得し、取得したそれぞれの前記度合いに基づき複数の前記クリーンルーム毎に前記ボックスの使用回数の上限である上限回数を設定する第２工程と、
前記第１工程で取得した前記特定の不純物の濃度及び前記第２工程で設定した前記上限回数のペアをそれぞれの前記クリーンルームから取得した複数のペアに基づき前記特定の不純物の濃度と前記上限回数の相関関係を取得する工程と、
を備えることを特徴とするボックスの管理方法。
【請求項２】
前記上限回数が未設定の前記クリーンルーム内における特定の不純物の濃度と、前記相関関係とから前記上限回数が未設定の前記クリーンルームにおける前記上限回数を設定する工程を備える請求項１に記載のボックスの管理方法。
【請求項３】
前記基板はシリコン単結晶基板であり、
前記特定の不純物はボロンである請求項１又は２に記載のボックスの管理方法。
【請求項４】
前記基板は、Ｎ型ドーパントがドープされた高抵抗率の前記シリコン単結晶基板である請求項３に記載のボックスの管理方法。
【請求項５】
前記基板は、前記Ｎ型ドーパントとして、リン、ヒ素又はアンチモンがドープされてドーパント濃度が５×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３以下である前記シリコン単結晶基板である請求項４に記載のボックスの管理方法。
【請求項６】
基板がボックスに収納されて搬送されるクリーンルーム内における特定の不純物の濃度を複数の前記クリーンルームのそれぞれから取得する第１工程と、
前記基板を収納して前記ボックスが搬送された回数である前記ボックスの使用回数に対応する前記ボックス内の特定の不純物による汚染の度合いを複数の前記クリーンルームのそれぞれで取得し、取得したそれぞれの前記度合いに基づき複数の前記クリーンルーム毎に前記ボックスの使用回数の上限である上限回数を設定する第２工程と、
前記第１工程で取得した前記特定の不純物の濃度及び前記第２工程で設定した前記上限回数のペアをそれぞれの前記クリーンルームから取得した複数のペアに基づき前記特定の不純物の濃度と前記上限回数の相関関係を取得する工程と、
前記上限回数が未設定の前記クリーンルーム内の特定の不純物の濃度と、前記相関関係とから前記上限回数が未設定の前記クリーンルームにおける前記上限回数を設定する第３工程と、
前記第３工程により前記上限回数が設定された前記クリーンルーム内で前記第３工程により設定された前記上限回数内の前記ボックスにより搬送された前記基板にエピタキシャル層を成長する工程と、
を備えることを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法。
【請求項７】
前記基板はシリコン単結晶基板であり、
前記特定の不純物はボロンである請求項６に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
【請求項８】
前記基板は、Ｎ型ドーパントがドープされた高抵抗率の前記シリコン単結晶基板である請求項７に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
【請求項９】
前記基板は、前記Ｎ型ドーパントとして、リン、ヒ素又はアンチモンがドープされてドーパント濃度が５×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３以下である前記シリコン単結晶基板である請求項８に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
【請求項１０】
前記成長する工程は、Ｎ型ドーパントがドープされた高抵抗率の前記エピタキシャル層を成長する請求項７ないし９のいずれか１項に記載のエピタキシャルウェーハの製造方法。
【請求項１１】
前記成長する工程は、前記Ｎ型ドーパントとして、リン、ヒ素又はアンチモンがドープされてドーパント濃度が５×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３以下である前記エピタキシャル層を成長する請求項１０に記載の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、ボックスの管理方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、Ｎ型の半導体基板の一部にパターンニングを行い、その基板のバルク部分と同じ抵抗率となるように、その基板上にエピタキシャル層を成長して形成した半導体素子がある。このような半導体素子のもとになるエピタキシャルウェーハにおいては、基板及びエピタキシャル層の抵抗率が、ドーパント濃度で、例えば、５×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３以下となる高い抵抗率のものがある。そして、このエピタキシャルウェーハの外周部においては、ウェーハの表面からウェーハの深さ方向へのドーパント濃度の分布（以下、「ドーパント濃度プロファイル」という。）が、図５に示されるグラフのようになることがある。図５では、基板とエピタキシャル層の界面付近でドーパント濃度プロファイルが局所的に低下している（下方に向けてコブ状に隆起している）。この現象は、基板にエピタキシャル層を成長させる前に基板を洗浄する工程と、この工程で洗浄した基板をボックスに収納して搬送した搬送先で、その基板にエピタキシャル層を成長する工程と、の間にＰ型のドーパントであるボロンが基板（Ｎ型）に付着することで発生する。即ち、基板と導電型の異なるドーパントにより基板が汚染されることで基板のキャリアが打ち消され、基板が汚染された箇所及びその近傍でドーパント濃度が低下し、ドーパント濃度プロファイルが乱される。エピタキシャルウェーハにおいて、基板とエピタキシャル層の界面におけるドーパント濃度は、半導体素子の特性に大きな影響を及ぼすため、この界面付近のドーパント濃度プロファイルを十分に制御することが求められる。
【０００３】
このようにエピタキシャルウェーハのドーパント濃度プロファイルを乱すボロンは、半導体製造装置などの半導体製造ラインが配置された環境中から一般的に持ち込まれる。例えば、特許文献１には、ＨＥＰＡフィルタの濾材となるガラス繊維にボロンが含まれるため、そのガラス繊維が腐食することでボロンがクリーンルーム内の環境を汚染することが開示されている。そのため、このように何らかの原因でクリーンルーム内に発生したボロンが基板を汚染することで、その基板をもとに作製されるエピタキシャルウェーハのドーパント濃度プロファイルが乱されると考えられる。特に、エピタキシャルウェーハのＮ型基板及びエピタキシャル層の抵抗率が高いほど、言い換えればドーパント濃度が低いほど、環境中に極僅かなボロンが存在するだけでボロンによる汚染の影響を受け易くなる。よって、クリーンルームにボロンレスフィルターを設置した場合であってもボロンによる汚染が問題になることがある。
【０００４】
このように環境中に極僅かに存在するボロンに対する１つの対策として、例えば、特許文献２にウェーハの表面をフッ酸処理してウェーハの表面を水素に終端させる方法が開示されている。しかし、ウェーハの表面を水素に終端させると、パーティクルが極端に増加し、エピタキシャル成長時に積層欠陥が発生する原因となってしまう。
【０００５】
また、特許文献３及び４には、ウェーハを搬送するポッド（ボックス）を使用するとドーパントによる汚染が濃縮されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−２５３４４７号公報
【特許文献２】特開２００８−１１２８９２号公報
【特許文献３】特開２０１３−０７００９７号公報
【特許文献４】特表２０１０−５３６１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３及び４にはドーパントによる汚染を抑制するためにウェーハを搬送するボックスを洗浄することが開示されているものの、汚染を抑制するためにボックスの使用回数を管理することについて開示がない。
【０００８】
本発明の課題は、不純物による汚染を抑制することが可能なボックスの管理方法及びエピタキシャルウェーハの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
本発明のボックスの管理方法は、
基板がボックスに収納されて搬送されるクリーンルーム内における特定の不純物の濃度を複数のクリーンルームのそれぞれから取得する第１工程と、
基板を収納してボックスが搬送された回数であるボックスの使用回数に対応するボックス内の特定の不純物による汚染の度合いを複数のクリーンルームのそれぞれで取得し、取得したそれぞれの度合いに基づき複数のクリーンルーム毎にボックスの使用回数の上限である上限回数を設定する第２工程と、
第１工程で取得した特定の不純物の濃度及び第２工程で設定した上限回数のペアをそれぞれのクリーンルームから取得した複数のペアに基づき特定の不純物の濃度と上限回数の相関関係を取得する工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明のボックスの管理方法は、ボックス内の特定の不純物による汚染の度合いに基づき設定されたボックスの使用回数の上限回数と、クリーンルーム内における特定の不純物の濃度との相関関係を取得する。よって、クリーンルーム内における特定の不純物の濃度を取得できれば、ボックスが特定の不純物により汚染されるのを抑制するようにボックスを管理することが可能となる。
【００１１】
本発明の実施態様では、上限回数が未設定のクリーンルーム内における特定の不純物の濃度と、相関関係とから上限回数が未設定のクリーンルームにおける上限回数を設定する工程を備える。
【００１２】
これによれば、ボックスの使用回数の上限が未設定であるクリーンルームで使用されるボックスの使用回数の上限を設定できる。
【００１３】
本発明の実施態様では、基板はシリコン単結晶基板であり、特定の不純物はボロンである。
【００１４】
これによれば、ボックス及びシリコン単結晶基板がボロンに汚染されるのを抑制することができる。
【００１５】
本発明の実施態様では、基板は、Ｎ型ドーパントがドープされた高抵抗率のシリコン単結晶基板である。
【００１６】
具体的には、基板は、Ｎ型ドーパントとして、リン、ヒ素又はアンチモンがドープされてドーパント濃度が５×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３以下であるシリコン単結晶基板である。
【００１７】
これによれば、ボロンによる汚染の影響を受け易いこのようなシリコン単結晶基板がボロンにより汚染されるのを効果的に抑制することができる。
【００１８】
また、本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法は、
基板がボックスに収納されて搬送されるクリーンルーム内における特定の不純物の濃度を複数のクリーンルームのそれぞれから取得する第１工程と、
基板を収納してボックスが搬送された回数であるボックスの使用回数に対応するボックス内の特定の不純物による汚染の度合いを複数のクリーンルームのそれぞれで取得し、取得したそれぞれの度合いに基づき複数のクリーンルーム毎にボックスの使用回数の上限である上限回数を設定する第２工程と、
第１工程で取得した特定の不純物の濃度及び第２工程で設定した上限回数のペアをそれぞれのクリーンルームから取得した複数のペアに基づき特定の不純物の濃度と上限回数の相関関係を取得する工程と、
上限回数が未設定のクリーンルーム内の特定の不純物の濃度と、相関関係とから上限回数が未設定のクリーンルームにおける上限回数を設定する第３工程と、
第３工程により上限回数が設定されたクリーンルーム内で第３工程により設定された上限回数内のボックスにより搬送された基板にエピタキシャル層を成長する工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法は、上限回数が設定されたボックスにより搬送された基板にエピタキシャル層を成長する。そのため、不純物汚染が抑制されたエピタキシャルウェーハを製造することが可能となる。
【００２０】
本発明の実施態様では、基板はシリコン単結晶基板であり、特定の不純物はボロンである。
【００２１】
これによれば、ボロンによる汚染が抑制されたエピタキシャルウェーハを製造することができる。
【００２２】
本発明の実施態様では、基板は、Ｎ型ドーパントがドープされた高抵抗率のシリコン単結晶基板である。具体的には、基板は、Ｎ型ドーパントとして、リン、ヒ素又はアンチモンがドープされてドーパント濃度が５×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３以下であるシリコン単結晶基板である。
【００２３】
また、本発明の実施態様では、成長する工程は、Ｎ型ドーパントがドープされた高抵抗率のエピタキシャル層を成長する。具体的には、Ｎ型ドーパントとして、リン、ヒ素又はアンチモンがドープされてドーパント濃度が５×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３以下であるエピタキシャル層を成長する。
【００２４】
上記の２つの実施態様は基板又はエピタキシャル層のドーパント濃度が５×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３以下であるため、エピタキシャルウェーハがボロンによる汚染の影響を受け易い。しかし、このような場合であってもボロンの汚染を効果的に抑制することができるエピタキシャルウェーハを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ボックスの使用回数と、エピタキシャルウェーハの外周部のドーパント濃度プロファイルのピークの高さ（ドーパント濃度（ａｔоｍｓ／ｃｍ３）で示したピークの高さ）の関係を示すグラフ。
【図２】各クリーンルーム内のボロン濃度（ボロンの量（ａｔоｍｓ／ｃｍ２））と、各クリーンルーム内で使用されたボックスの使用回数に対応する汚染の度合いを示すグラフ。
【図３】各クリーンルーム内のボロン濃度（ボロンの量（ａｔоｍｓ／ｃｍ２））と、各クリーンルーム内で使用されたボックスの使用回数に対応する汚染の度合いを示す、実施例で作成したグラフ。
【図４】エピタキシャルウェーハの外周部におけるドーパント濃度プロファイルのピークの高さ（ドーパント濃度（ａｔоｍｓ／ｃｍ３）で示したピークの高さ）を示す実施例１及び２並びに比較例のグラフ。
【図５】エピタキシャルウェーハにおける表面からの深さ（μｍ）と、その深さに対応するエピタキシャルウェーハのドーパント濃度（ａｔоｍｓ／ｃｍ３）の関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明のエピタキシャルウェーハの製造方法の一例として、シリコン単結晶基板にシリコンエピタキシャル層を成長してシリコンエピタキシャルウェーハを製造する方法を説明する。以下の説明においては、シリコン単結晶インゴットから切り出して所定の処理がされた基板を洗浄する洗浄装置と、その洗浄装置から基板を搬送する際に用いるボックスＢと、ボックスＢを用いて搬送された基板に気相成長を行う気相成長装置と、を用いてエピタキシャルウェーハを製造する方法を説明する。
【００２７】
気相成長装置を用いてシリコンエピタキシャルウェーハを製造するためには、先ずは、エピタキシャル層を成長させる成長用基板となるシリコン単結晶基板を作製する。例えば、石英るつぼに多結晶シリコンと、抵抗率を調整するためにＮ型ドーパント（リン、ヒ素又はアンチモン）を入れて溶融させた溶融液の液面に種結晶シリコン棒を漬けて引き上げ、シリコン単結晶インゴットを作製する。シリコン単結晶インゴットの作製時には、ドーパントとしてリン、ヒ素又はアンチモンが５×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３以下添加される（例えば、リンが５×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３添加される）。そして、作製したシリコン単結晶インゴットを所定の厚さに切り出した後、切り出したウェーハに粗研磨、エッチング、研磨などを施して表面に鏡面加工がされた状態の基板Ｗを作製する。基板Ｗは、シリコン単結晶インゴットの作製する際に添加されたドーパントにより、導電型がＮ型となるとともに、抵抗率が、例えば、１０Ω・ｃｍ以上となるように調整される。
【００２８】
作製された基板Ｗは周知の洗浄装置に搬送され、これまでの工程で基板Ｗに付いた汚れが洗浄される。周知の洗浄装置は、複数の基板Ｗを収納して搬送するためのボックスＢを載置するロードポートを備え、このロードポートに載置されたボックスＢに洗浄された複数の基板Ｗが収納される。
【００２９】
洗浄装置のロードポートに載置されたボックスＢは、開口を有する容器状の本体部と、その開口を塞ぐ蓋部を備える。蓋部が本体部の開口を塞いだ状態でボックスＢ内部に密閉空間が形成される。ロードポートに配置されたボックスＢは、ボックスＢの内側が外気から遮断されるように蓋部が開かれ、開放された開口から本体部に洗浄された所定枚数の基板Ｗが収納されると、本体部の開口が蓋部により密閉される。このように密閉されたボックスＢに基板Ｗが収納されて状態で、ボックスＢとともに基板Ｗが洗浄装置から周知の気相成長装置に自動搬送される。
【００３０】
基板Ｗを収納したボックスＢが搬入される周知の気相成長装置は、例えば、ボックスＢを載置するロードポートと、ロードポートに載置されたボックスＢから基板Ｗを取出す搬送ロボットを備える。気相成長装置のロードポートにボックスＢが載置されると、ボックスＢの内側が外気から遮断されるように蓋部が開かれ、開放された開口から搬送ロボットにより基板が取り出され、取り出された基板Ｗにエピタキシャル成長が施される。具体的には、基板Ｗのドーパント濃度と同等のドーパント濃度を有するエピタキシャル層を成長するように成長条件が設定され、基板Ｗ上に、例えば、４μｍのシリコンエピタキシャル層を成長し、シリコンエピタキシャルウェーハを製造する。
【００３１】
以上のように製造されるエピタキシャルウェーハの基板Ｗは、導電型がＮ型であり、基板Ｗのドーパント濃度が低くなっている。そのため、このようなエピタキシャルウェーハを製造する環境中にＰ型のボロンが極僅かに存在するだけで、製造するエピタキシャルウェーハがボロンによる汚染の影響を受けてしまう。このようなボロンの汚染は、例えば、洗浄装置により洗浄した基板ＷをボックスＢに収納して気相成長装置に搬送する間に、Ｎ型の基板ＷにＰ型のボロンが付着することで発生する。このような基板Ｗにエピタキシャル層を成長してエピタキシャルウェーハを製造すると、付着したボロンが加熱によりウェーハ内に拡散し、製造されたウェーハの深さ方向において、基板Ｗが汚染された箇所及びその近傍でキャリアが打ち消され、実質的なドーパント濃度が低下する。その結果、エピタキシャルウェーハのドーパント濃度プロファイルが乱される。
【００３２】
本発明者は、このようにドーパント濃度プロファイルを乱す原因となるボロンによる汚染の発生源を特定するために様々な角度から調査を重ねた。その調査結果の一例が図１に示される。図１には、洗浄装置から気相成長装置に基板Ｗを収納してボックスＢが搬送された回数（ボックスＢの使用回数）と、このボックスＢで搬送された基板Ｗにエピタキシャル層を成長させたエピタキシャルウェーハの外周部のドーパント濃度プロファイルが局所的に低下するピークの高さが示される。このピークの高さは、広がり抵抗測定法によりエピタキシャルウェーハの外周部のドーパント濃度プロファイルを測定することで得たドーパント濃度（ａｔоｍｓ／ｃｍ３）からピーク部分の高さを算出したものであり、ピークの高さがドーパント濃度（ａｔоｍｓ／ｃｍ３）により示される。例えば、図５のドーパント濃度プロファイルにおいては、基板Ｗとエピタキシャル層の界面及びその近傍で局所的にドーパント濃度が低下するピークが示され、図１においては、このようなピークの高さを算出した。図１では、ボックスＢの使用回数が増えるに連れてドーパント濃度プロファイルのピークの高さが増え、使用回数が２０回以上になるとピークの高さが飽和傾向になることが分かる。よって、洗浄装置から気相成長装置に基板Ｗを搬送する際には使用回数が少ないボックスＢを用いることが好ましい。
【００３３】
ここで、図１に示されるドーパント濃度プロファイルのピークの高さは、ある単一のクリーンルーム内でボックスＢを用いて搬送した基板Ｗをもとに作製したエピタキシャルウェーハから取得した結果である。本発明者は、図１とは別のクリーンルームに対して図１と同様にドーパント濃度プロファイルのピークの高さが飽和するまでのボックスＢの使用回数を調査した。その結果、ピークの高さが飽和するまでのボックスＢの使用回数が図１と異なるため、図１の調査結果を図１とは別のクリーンルームで使用されるボックスＢに一義的に適用できないとの事実に本発明者は直面した。この事実に直面した本発明者は鋭意検討を重ねて試行錯誤する中で、クリーンルーム内のボロン濃度と、そのクリーンルームで作製したエピタキシャルウェーハのドーパント濃度プロファイルのピークの高さが飽和するまでのボックスＢの使用回数の間に強い相関があることを見出した。換言すれば、クリーンルーム内のボロン濃度と、クリーンルームで使用されるボックスＢの使用回数の上限回数（以下、「ボックスＢの上限回数」とする。）の間に相関関係があることを本発明者は見出した。
【００３４】
そこで、本発明の実施態様では、ボックスＢを使用するクリーンルームの環境中のボロン濃度と、クリーンルームで使用されるボックスＢの上限回数との相関関係を取得する。そして、この相関関係を用いてボックスＢの使用回数の上限が未設定のクリーンルームに対してボックスＢの上限回数を設定する。以下においては、異なる場所に位置する複数のクリーンルームから上記の相関関係を取得する方法を説明する。
【００３５】
最初に、基板ＷがボックスＢに収納されて搬送されるクリーンルーム内のボロン濃度を複数のクリーンルームのそれぞれから取得する（第１工程）。例えば、ウェーハ曝露法を用いて各クリーンルーム内のボロン濃度を測定する。具体的には、各クリーンルーム内で基板Ｗを所定の時間曝露させ、その曝露後の基板Ｗの表面の汚染をフッ酸系溶液で回収し、基板Ｗの汚染（ボロンによる汚染）をＩＣＰ−ＭＳ法により測定する。そして、測定で得られたボロンの量をクリーンルーム内のボロン濃度として取得する。
【００３６】
第１工程が終了すると、基板Ｗを収納して洗浄装置から気相成長装置にボックスＢが搬送された回数（ボックスＢの使用回数）に対応するボックスＢ内のボロン汚染の度合いを複数のクリーンルームのそれぞれから取得する。そして、取得したそれぞれのボロン汚染の度合いに基づきクリーンルーム毎にボックスＢの上限回数を設定する（第２工程）。具体的には、各クリーンルームで使用され、使用回数（ボックスＢ洗浄後の使用回数）が１０回、２０回、３０回、４０回のボックスＢを用意し、各使用回数のボックスＢを用いて洗浄装置から気相成長装置に基板Ｗを搬送する。そして、気相成長装置に搬送された各基板Ｗにエピタキシャル層を成長して作製したエピタキシャルウェーハの外周部のドーパント濃度プロファイルを広がり抵抗測定法により測定する。その後、測定した各ドーパント濃度プロファイルから基板Ｗとエピタキシャル層の界面及びその近傍で局所的にドーパント濃度が低下したピークの高さをボックスＢ内の汚染の度合いとして取得する。このようにしてボックスＢの使用回数に対応するボックスＢ内の汚染の度合いを各クリーンルームから取得する。そして、取得した汚染の度合いに基づき各クリーンルームで使用されるボックスＢの使用回数の上限を設定する。
【００３７】
各クリーンルームにおけるボックスＢの使用回数の上限を設定するには、第１工程で取得したボロン濃度と、第２工程で取得したボックスＢの使用回数に対応するボックスＢ内の汚染の度合いに基づき、例えば、図２に示すグラフを作成する。図２の横軸には異なる複数のクリーンルームで測定されたボロン濃度（第１工程で取得した各クリーンルームのボロン濃度）が示される。図２の縦軸には各クリーンルームでボックスＢが搬送されたボックスＢの使用回数（第２工程で洗浄装置から気相成長装置にボックスＢが搬送された各クリーンルームにおけるボックスＢの使用回数）が示される。また、図２における○と×の意味は次の通りである。○は、ドーパント濃度プロファイルのピークの高さが規格内（半導体素子に使用されるエピタキシャルウェーハとして望ましい規格内）となる１．０×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３以下であることを示す。一方、×は、ドーパント濃度プロファイルのピークの高さが規格外となる１．０×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３を超えていることを示す。図２では、○と×が縦に並んだ列が同一のクリーンルーム内で使用されるボックスＢの使用回数に対応するボックスＢ内のボロン汚染の度合いを示す。そのため、図２の縦の列における○と×の境界部分に位置する○に対応するボックスＢの使用回数が、対応するクリーンルーム内でのボックスＢの上限回数として設定することができる。なお、図２において○と×が縦に並んだ列に対応する横軸の値が、第１工程において測定したクリーンルーム内のボロンの量（クリーンルームのボロン濃度に相当する値）となる。
【００３８】
上記のようにして各クリーンルームにおけるボックスＢの上限回数を設定する。各クリーンルームにおいてボックスＢの上限回数が設定されると、第１工程で取得したボロン濃度と、第２工程で設定したボックスＢの上限回数とのペアを各クリーンルームから取得する。そして、取得した複数のペア（図２では４ペア）に基づきクリーンルームのボロン濃度とクリーンルームで使用するボックスＢの上限回数の相関関係を取得する。具体的には、図２において○と×が縦に並んだ各列でボックスＢの使用回数が最も大きい○に対応するボックスＢの使用回数と、そのボックスＢが使用されるクリーンルームのボロン濃度とのペアから、例えば、近似曲線を作成する。作成された近似曲線が図２において破線で示され、この破線がクリーンルーム内のボロン濃度と、クリーンルーム内で使用されるボックスＢの上限回数の相関関係となる。クリーンルーム内で使用されるボックスＢの上限回数が未設定のクリーンルーム内のボロン濃度を上記と同様にウェーハ曝露法により測定すれば、図２の破線から測定したボロン濃度に対応するボックスＢの上限回数を設定される（第３工程）。その後、第３工程でボックスＢの上限回数が設定されたクリーンルーム内において、第３工程により設定された上限回数以内のボックスＢにより搬送された基板Ｗにエピタキシャル層を成長してエピタキシャルウェーハを作製する。本発明の実施態様では、ボックスＢ内のボロン汚染の度合いに基づき設定されたボックスＢの上限回数と、クリーンルーム内におけるボロン濃度との相関関係（図２の破線の近似曲線）を取得する。そのため、クリーンルーム内におけるボロン濃度を取得できれば、ボックスＢがボロンにより汚染されるのを抑制するようにボックスの上限回数を管理できる。具体的には、ボックスＢの上限回数が未設定のクリーンルームからボロン濃度を取得すると、図２の破線から上限回数が未設定であるクリーンルームで使用されるボックスＢの上限回数を設定できる。そして、上限回数が設定されたクリーンルームにおいて、設定された上限回数以内のボックスＢにより搬送された基板Ｗにエピタキシャル層を成長することで、ボロンの汚染を抑制したエピタキシャルウェーハを製造することができる。
【実施例】
【００３９】
本発明の効果を確認するために以下の実験を行った。以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。
【００４０】
（実施例）
エリアが異なる４つのクリーンルームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各環境中に基板Ｗを２４時間曝露させ、その曝露後の基板Ｗの表面の汚染をフッ酸系溶液で回収し、その溶液中のボロンの量をＩＣＰ−ＭＳ法で測定した。各クリーンルームで測定されたボロンの量（ａｔоｍｓ／ｃｍ２）は、クリーンルームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に１０．８３×１０１０、３４．３９×１０１０、７５．７６×１０１０、１００．１８×１０１０となった。このボロンの量が各クリーンルームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのボロン濃度に相当する。次に、各クリーンルームにおいて、次のボックスを用意した。具体的には、直径２００ｍｍのウェーハを２５枚収納可能なインナーキャリア（材質がポリブチレンテレフタレート）と、ウェーハを固定する抑え部を有する蓋部と、蓋部により塞がれる開口を有してインナーキャリアを収納する本体部（外箱（材質がポリプロピレン））を備えるボックスを用意した。そして、用意したボックスを上記の３つのパーツ（インナーキャリア、蓋部、外箱）に分解して各パーツを洗浄した。洗浄に際しては、エーテル系界面活性剤の濃度が３〜５％となるように調整した２５℃の洗浄液が入った第１洗浄槽と、純水の入った第２洗浄槽を用意した。次いで、各パーツを純水によるシャワーに通して各パーツの粗洗いを実施した後、第１洗浄槽に各パーツを浸漬させた。その後、各パーツを第１洗浄槽から取り出し、第２洗浄槽に浸漬させてリンスした。そして、各パーツを第２洗浄槽から取り出した後、各パーツの表面から水分が取り除かれるまで風乾させ、風乾後の各パーツを組み直し、内部のボロン濃度が０．０１μｇ／Ｌ以下のボックスを用意した。そして、各クリーンルームにおいて、用意したボックスを用いて洗浄装置から気相成長装置に基板を所定の回数搬送し、使用回数（洗浄した後の使用回数）が１０回、２０回、３０回、４０回のボックスＢを準備した。準備した各ボックスＢには薬液洗浄済みでドーパント濃度が５．０×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３の基板Ｗを収納し、一定温度の環境下で２４時間保管した。その後、保管された基板Ｗにエピタキシャル層を成長して作製したエピタキシャルウェーハの外周部のドーパント濃度プロファイルを広がり抵抗測定法で測定した。測定されたドーパント濃度プロファイルから基板Ｗとエピタキシャル層の界面及びその近傍で局所的にドーパント濃度が低下したピークの高さ（ドーパント濃度（ａｔоｍｓ／ｃｍ３）で示したピークの高さ）を求めた。そして、各クリーンルームＡ、Ｂ、Ｃ、ＤにおけるボックスＢの使用回数に対応するボックスＢの汚染の度合いを図２のグラフと同様に作図した。具体的には、ボックスＢの上限回数と、クリーンルーム内のボロン濃度のペアを各クリーンルームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄからそれぞれ取得した複数のペアに基づき近似曲線を作成した。作成したグラフは図３に示され、図３においてボックスＢの上限回数とボロン濃度の相関関係を示す近似曲線が破線で示される。
【００４１】
続いてクリーンルームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとは異なる新たなクリーンルームＥに対してクリーンルームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと同様にクリーンルームＥ内のボロンの量（ボロン濃度）を測定した。クリーンルームＥにおけるボロンの量は、５８．７７×１０１０ａｔоｍｓ／ｃｍ２となった。このボロンの量と図３の破線に基づきクリーンルームＥにおけるボックスＢの使用回数の上限回数は１５回と設定された（図３の矢印参照）。
【００４２】
実施例１では、クリーンルームＥで使用され、使用回数（上記と同様に内部のボロン濃度が０．０１μｇ／Ｌ以下となるように洗浄した後の使用回数）が上限の１５回であるボックスＢを用意した。そして、薬液洗浄済みでドーパント濃度が５．０×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３の基板Ｗを、用意した上記のボックスＢに収納し、一定温度の環境下で２４時間保管した。その後、保管された基板Ｗにエピタキシャル層を成長して作製したエピタキシャルウェーハの外周部のドーパント濃度プロファイルを広がり抵抗測定法で測定した。測定したドーパント濃度プロファイルから基板Ｗとエピタキシャル層の界面及びその近傍で局所的にドーパント濃度が低下したピークの高さ（ドーパント濃度（ａｔоｍｓ／ｃｍ３）で示したピークの高さ）を測定した。
【００４３】
実施例２では、使用回数が１０回のボックスＢを用いる以外は、実施例１と同様にしてドーパント濃度プロファイルのピークの高さを測定した。
【００４４】
（比較例）
比較例では、使用回数が上限を超える２０回のボックスＢを用いる以外は、実施例１と同様にしてドーパント濃度プロファイルのピークの高さを測定した。
【００４５】
図４には実施例１及び２並びに比較例で測定したピークの高さが示される。実施例１及び２では、ピークの高さを１．０×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３以下に抑制することができた。実施例２においては、ピークの高さを１．０×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３より十分に低いレベルにまで抑えることができた。それに対し、比較例では、ドーパント濃度のピークの高さが１．０×１０１４ａｔоｍｓ／ｃｍ３以上となった。比較例のようなピークを有するエピタキシャルウェーハをもとに半導体素子を作製すると、作製する半導体素子の特性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００４６】
以上より、クリーンルームＥにおいてボックスＢの使用回数に対応するボックスＢ内の汚染量を調査しなくてもクリーンルームＥ内のボロン濃度を調べることでボックスＢの使用回数の上限を簡便に求めたことができた。そして、このように管理されたボックスＢを用いることで、ボロンによる汚染を抑制したエピタキシャルウェーハを製造することができた。
【００４７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその具体的な記載に限定されることなく、例示した構成等を技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせて実施することも可能であるし、またある要素、処理を周知の形態に置き換えて実施することもできる。
【符号の説明】
【００４８】
Ｗ    基板                            Ｂ  ボックス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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