(57)【要約】【課題】酸化膜が確実に形成されたシリコンエピタキシャルウェーハを製造可能な製造方法を提供する。【解決手段】シリコン基板Ｓの主表面上にシリコンエピタキシャル層を気相成長させてシリコンエピタキシャルウェーハＥＰＷを製造する方法である。気相成長後、オゾンガスによりエピタキシャル層表面に酸化膜を形成することを目的としたオゾン処理を行った後、酸化膜が形成されているか否かの判定を例えば表面電荷の測定結果に基づいて行う。酸化膜が形成されていないと判定した場合には、酸化膜を形成するための処理を行う。【選択図】　　　　図１
2004119592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン単結晶基板の主表面上にシリコンエピタキシャル層を気相成長させてシリコンエピタキシャルウェーハを製造する方法において、
前記気相成長の後で、シリコンエピタキシャル層の表面にオゾンガスにより酸化膜を形成することを目的としたオゾン処理を行った後、酸化膜が形成されているか否かの判定を行い、形成されていないと判定した場合には、該表面に酸化膜を形成するための処理を行うことを特徴とするシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法。
【請求項２】
前記判定を、シリコンエピタキシャル層の表面電荷の測定結果に基づいて行うことを特徴とする請求項１に記載のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法。
【請求項３】
前記オゾン処理後、シリコンエピタキシャル層を熱処理した後で、シリコンエピタキシャル層の表面電荷の測定を行うことを特徴とする請求項２に記載のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法。
【請求項４】
シリコン単結晶基板の主表面上にシリコンエピタキシャル層を気相成長させた後で、シリコンエピタキシャル層の表面にオゾンガスにより酸化膜を形成することを目的としたオゾン処理を行った後、酸化膜が形成されているか否かを判定する酸化膜有無判定方法であって、
前記オゾン処理後、シリコンエピタキシャル層の表面に酸化膜が形成されているか否かの判定を表面電荷の測定結果に基づいて行うことを特徴とする酸化膜有無判定方法。
【請求項５】
前記オゾン処理後、シリコンエピタキシャル層を熱処理した後で、シリコンエピタキシャル層の表面電荷の測定を行うことを特徴とする請求項４に記載の酸化膜有無判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法及び酸化膜有無判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シリコン単結晶基板（以下、シリコン基板と略称することがある。）の主表面上にシリコンエピタキシャル層（以下、エピタキシャル層と略称することがある。）を気相成長させてシリコンエピタキシャルウェーハ（以下、エピタキシャルウェーハと略称することがある。）を製造する方法が知られている。
【０００３】
ここで、エピタキシャルウェーハの製造に用いられるシリコン基板は、通常、以下のような工程に従い準備される。
まず、ＦＺ（フローティングゾーン）法あるいはＣＺ（チョクラルスキー）法等により製造されたシリコン単結晶インゴットを、スライサー等を用いてスライシングする。スライシング後のウェーハは、縁部に面取りが施された後（面取り工程後）、両面がラップ研磨され、さらにケミカルエッチング処理が施される。ケミカルエッチング終了後のウェーハは、さらに、メカノケミカルポリッシングにより鏡面研磨がなされた後（鏡面研磨工程後）、最終洗浄が施される。
【０００４】
そして、以上のような工程により準備されたシリコン基板の主表面上に、例えば枚葉式の気相成長装置を用い、以下に説明するようにしてエピタキシャル層を気相成長させることにより、エピタキシャルウェーハを製造することができる。すなわち、先ず、鏡面研磨後のシリコン基板を、気相成長装置のロードロック室および搬送室を介して該気相成長装置の反応室内に搬入する。
次に、上記反応室内でシリコン基板の主表面上にエピタキシャル層を気相成長させ、エピタキシャルウェーハを製造する。
製造後のエピタキシャルウェーハは、反応室より搬送室およびロードロック室を介して気相成長装置外に搬出する。
【０００５】
ところで、気相成長後のエピタキシャル層の表面は活性な状態となっているため、気相成長後にエピタキシャルウェーハを気相成長装置から取り出すと、外気（クリーンルームの雰囲気）に触れた活性なエピタキシャル層の表面に直に、外気中に浮遊している汚染物質が吸着する可能性がある。活性なエピタキシャル層の表面に重金属等の汚染物質が直に吸着すると、その除去は容易でない。
このため、近年は、気相成長後、エピタキシャル層の表面に保護膜としての酸化膜（ＳｉＯ２膜）を形成することにより、該表面へ汚染物質が直接吸着することを予防してから、エピタキシャルウェーハを気相成長装置より取り出す技術が考えられている。
このようにエピタキシャル層の表面に酸化膜を形成する技術としては、エピタキシャル層の表面にオゾンガスを供給するオゾン処理を、例えばロードロック室にて行う技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
ところで、エピタキシャル層の表面に酸化膜が形成されている場合とそうでない場合には外観上の差違がない。
このため、従来、オゾン処理の結果として実際に酸化膜が形成されているかどうかを確認するためには、エピタキシャルウェーハに水滴を付着させて親水性（酸化膜有り）か撥水性（酸化膜無し）かを判別する方法や、エリプソメータで酸化膜厚を測定する方法（例えば、特許文献１参照）が用いられる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−７７０３９号公報（第８頁）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エピタキシャルウェーハに水滴を付ける方法は半破壊法であるため製品には適用できない場合があるし、オゾン処理により形成される酸化膜の膜厚はエリプソメータにより測定するには薄すぎるため、この測定（特許文献１の技術による測定）は信頼性に問題がある。
【０００９】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、酸化膜が確実に形成されたエピタキシャルウェーハを製造することを可能とするエピタキシャルウェーハの製造方法、及び、気相成長後にオゾン処理を行ったエピタキシャルウェーハの主表面上に酸化膜が形成されているか否かを非破壊で判定可能な酸化膜有無判定方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法は、シリコン単結晶基板の主表面上にシリコンエピタキシャル層を気相成長させてシリコンエピタキシャルウェーハを製造する方法において、前記気相成長の後で、シリコンエピタキシャル層の表面にオゾンガスにより酸化膜を形成することを目的としたオゾン処理を行った後、酸化膜が形成されているか否かの判定を行い、形成されていないと判定した場合には、該表面に酸化膜を形成するための処理を行うことを特徴としている。
【００１１】
本発明のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法においては、酸化膜が形成されているか否かの判定を、シリコンエピタキシャル層の表面電荷の測定結果に基づいて行うことが好ましい。
【００１２】
また、本発明の酸化膜有無判定方法は、シリコン単結晶基板の主表面上にシリコンエピタキシャル層を気相成長させた後で、シリコンエピタキシャル層の表面にオゾンガスにより酸化膜を形成することを目的としたオゾン処理を行った後、酸化膜が形成されているか否かを判定する酸化膜有無判定方法であって、前記オゾン処理後、シリコンエピタキシャル層の表面に酸化膜が形成されているか否かの判定を、該シリコンエピタキシャル層の表面電荷の測定結果に基づいて行うことを特徴としている。
【００１３】
本発明のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法並びに酸化膜有無判定方法においては、前記オゾン処理後、シリコンエピタキシャル層を熱処理した後で、シリコンエピタキシャル層の表面電荷の測定を行い、この測定結果に基づいて、シリコンエピタキシャル層の表面に酸化膜が形成されているか否かの判定を行うことが好ましい。
【００１４】
エピタキシャル層の表面に酸化膜が形成されている場合と、形成されていない場合とでは、エピタキシャル層の表面電荷に顕著な差違が見られるため、オゾン処理後にエピタキシャル層の表面電荷を測定することにより得られる測定結果に基づいて、酸化膜の有無を判定することができる。
【００１５】
本発明のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法によれば、気相成長の後でオゾン処理を行ったエピタキシャルウェーハの主表面上に酸化膜が形成されているか否かの判定を行い、この結果、酸化膜が形成されていないと判定した場合には、シリコンエピタキシャル層の表面に酸化膜を形成するための処理を行うので、酸化膜が確実に形成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。
なお、表面電荷の測定は非接触で行うことができる。従って、酸化膜が形成されているか否かの判定を、シリコンエピタキシャル層の表面電荷の測定結果に基づいて行うこととすれば、製造後のエピタキシャルウェーハは問題なく製品とすることができる。
また、酸化膜有無判定方法によれば、オゾン処理後のエピタキシャルウェーハに酸化膜が形成されているか否かの判定を、表面電荷を非接触で測定することにより得られる測定結果に基づいて行うことができるので、該判定後のエピタキシャルウェーハは問題なく製品とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施の形態について説明する。
【００１７】
先ず、図２及び図３を参照して、本発明に係る気相成長装置１０の構成について説明する。
【００１８】
図２に示すように、気相成長装置１０は、シリコン基板Ｓを内部に配して、このシリコン基板Ｓの主表面上にエピタキシャル層を気相成長させるための反応室１と、気相成長前のシリコン基板Ｓを気相成長装置１０内に投入するためのロードロック室６ａと、気相成長後のシリコン基板Ｓ、すなわちシリコンエピタキシャルウェーハＥＰＷを気相成長装置１０外に搬出するためのロードロック室６ｂと、シリコン基板Ｓ又はエピタキシャルウェーハＥＰＷをロードロック室６ａと反応室１との間、及び反応室１とロードロック室６ｂとの間で搬送するためのハンドラ４と、このハンドラ４が備え付けられているとともに、反応室１とロードロック室６ａ，６ｂとを清浄な雰囲気に保ちながら相互に連通可能な搬送室３と、搬送室３と反応室１との間、搬送室３とロードロック室６ａとの間、及び搬送室３とロードロック室６ｂとの間をそれぞれ開閉するためのゲートバルブ５ａ，５ｂ，５ｃと、ロードロック室６ａ、６ｂにオゾン含有ガスを供給するためのオゾン含有ガス供給装置８（図３）と、を備えて概略構成されている。
【００１９】
なお、ロードロック室６ａ、６ｂは、相互に代用可能であるが、本実施の形態では、簡単のため、ロードロック室６ａはシリコン基板Ｓの投入用としてのみ用い、ロードロック室６ｂはエピタキシャルウェーハＥＰＷの搬出用としてのみ用いる場合の説明とする。
従って、本実施形態の場合、エピタキシャルウェーハＥＰＷをロードロック室６ｂに配置した状態で、該ロードロック室６ｂにオゾン含有ガスを供給することにより、オゾン処理（後述）を行うことが可能となっている。
【００２０】
図３に示すように、オゾン含有ガス供給装置８は、空気中の酸素に紫外線を照射することによりオゾンを発生させてオゾン含有ガスを生成するオゾン発生部８１と、このオゾン発生部８１に清浄な希釈空気を導入するための希釈空気導入配管８２と、オゾン発生部８１に窒素等のパージガスを導入するためのパージガス導入配管８３と、オゾン発生部８１で生成されたオゾン含有ガスをロードロック室６ａ、６ｂに導入するためのオゾン含有ガス導入配管８５と、を備えて概略構成されている。
【００２１】
このうち、希釈空気導入配管８２の上流側には、該希釈空気導入配管８２に空気を導入する空気導入配管８７と、該空気導入配管８７を介して希釈空気導入配管８２に導入される空気を希釈するための清浄なガス（酸素を含まないガス；本実施の形態の場合、例えば窒素（Ｎ２））を導入するための希釈ガス導入配管８８とが設けられている。
【００２２】
なお、空気導入配管８７には、図示しないフィルターを通過させてＳＯＸやＮＯＸ等の微量化学汚染物質を除去した後に、圧縮して十分に水分を除去し、さらに、圧力を使用条件に調整した空気が導入されるようになっている。
【００２３】
また、空気導入配管８７により導入される空気と希釈ガス導入配管８８により導入される窒素とが混合されることにより希釈された空気（希釈空気）が流れる空気導入配管８２には、上流側から順に、バルブ８２１、圧力計８２２、配管内のガス圧が一定の条件下では配管内のガス流量を一定に制限するリストリクター８２３、バルブ８２４、配管内の空気からパーティクルや油分を除去して清浄化する除塵フィルター８２５が設けられている。このうち除塵フィルター８２５とバルブ８２４との間からは、除塵フィルター８２５が目詰まりした場合に空気を排気するための排気管８４が延出されている。この排気管８４には逆止弁８４１が設けられている。この逆止弁８４１は、矢印Ａ方向に所定値を越えるガス圧が加わった際に該方向にガスを開放させるものであるが、逆方向にはガスを通過させない。
【００２４】
また、パージガス導入配管８３には、図示しない窒素精製器により精製された窒素ガスが導入され、オゾン発生部８１に向けて流されるようになっている。この希釈ガス導入配管８３には、上流側から順に、バルブ８３１、リストリクター８３２が設けられている。
【００２５】
オゾン発生部８１は、紫外線を外部に漏らさない材質（例えばステンレスなどの金属等）からなる筐体８１１を備え、この筐体８１１の内部には、希釈空気導入配管８２より導入される希釈空気を内部に流す透明な石英チューブ８１２と、この石英チューブ８１２内を流れる希釈空気に紫外線を照射することでオゾンを発生させるための紫外線ランプ８１３が設けられている。なお、石英チューブ８１２はオゾン含有ガス導入配管８５に接続され、石英チューブ８１２内で発生されたオゾンを含有するオゾン含有ガスを、オゾン含有ガス導入配管８５を介してロードロック室６ａ、６ｂに導入することが可能となっている。
また、筐体８１１内の領域のうち、石英チューブ８１２内を除く領域Ｒ１で紫外線照射によりオゾンが発生してオゾン発生部８１外に漏洩しまうことを防止するため、領域Ｒ１では酸素を排除する構成となっている。すなわち、領域Ｒ１にパージガス導入配管８３より導入されるガスが流れるようになっている。なお、この領域Ｒ１を流れるガスは、排気管８６を介して筐体８１１外に排気されるようになっている。
【００２６】
また、オゾン含有ガス導入配管８５の下流側は、ロードロック室６ａに導入される第１支流部８５１とロードロック室６ｂに導入される第２支流部８５２とに枝分かれしている。そして、オゾン含有ガス導入配管８５には、上流側から順に、圧力計８５３、リストリクター８５４、および両支流部８５１，８５２のバルブ８５５ａ、８５５ｂが設けられている。
【００２７】
また、ロードロック室６ａ、６ｂには、各ロードロック室６ａ、６ｂに窒素パージガスを導入するためのパージガス導入管８６１ａ、８６１ｂ、このパージガス導入管８６１ａ、８６１ｂに設けられたバルブ８６２ａ、８６２ｂ、パージガスおよびオゾン含有ガスを排気するための排気管８６３ａ、８６３ｂ、この排気管８６３ａ、８６３ｂに設けられたバルブ８６４ａ、８６４ｂ、各ロードロック室６ａ、６ｂ内を減圧するための減圧用ポンプ８６６ａ、８６６ｂ、この減圧用ポンプ８６６ａ、８６６ｂにより吸引されるロードロック室６ａ、６ｂからの排気ガスを流すための減圧用配管８６５ａ、８６５ｂ、減圧用配管８６５ａ、８６５ｂの減圧用ポンプ８６６ａ、８６６ｂよりもロードロック室６ａ、６ｂ側に設けられたバルブ８６７ａ、８６７ｂ等が設けられている。
【００２８】
次に、図１〜図３を参照して、本実施形態のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法及び酸化膜有無判定方法について説明する。
先ず、ステップＳ１にて、鏡面研磨工程（従来の技術参照）後のシリコン基板Ｓを、気相成長装置１０のロードロック室６ａおよび搬送室３を介して反応室１内に搬入する。
次に、ステップＳ２にて、上記反応室１内でシリコン基板Ｓの主表面上にシリコンエピタキシャル層を気相成長させ、エピタキシャルウェーハＥＰＷを製造する。
続くステップＳ３では、先のステップＳ２にて製造されたエピタキシャルウェーハＥＰＷを、反応室１より搬送室３を介してロードロック室６ｂに搬出する。ここで、反応室１とロードロック室６ｂとの間には搬送室３が介在しているので、エピタキシャルウェーハＥＰＷは、外気に晒されることなく反応室１からロードロック室６ｂに搬出される。
【００２９】
続くステップＳ４では、シリコンエピタキシャル層の表面にオゾンガスにより酸化膜を形成することを目的とした処理、すなわち、オゾン処理を行う。
すなわち、例えば、ロードロック室６ｂと搬送室３との間を仕切るゲートバルブ５ｃを閉じ、ロードロック室６ｂ内を一旦減圧した後に、オゾン含有ガス供給装置８よりロードロック室６ｂ内にオゾン含有ガスを供給し、エピタキシャルウェーハＥＰＷの表面に酸化膜（ＳｉＯ２膜）を形成する。
【００３０】
なお、ステップＳ３の段階までは、ロードロック室６ｂ内は窒素パージされている。すなわち、バルブ８５５ｂ、８６７ｂは閉状態である一方、バルブ８６２ｂ、８６４ｂは開状態である。
従って、オゾン処理のためにロードロック室６ｂ内を減圧するには、バルブ８６２ｂ→バルブ８６４ｂの順に閉じた後、減圧用ポンプ８６６ｂを駆動し、バルブ８６７ｂを開ける。
この状態で、やがてロードロック室６ｂ内が減圧されると、バルブ８２１、８２４、８５５ｂを開ける一方で、紫外線ランプ８１３を発光させる。
これにより、希釈空気導入配管８２を介してオゾン発生部８１の石英チューブ８１２内に清浄な希釈空気が導入されるが、該希釈空気には紫外線ランプ８１３により紫外線が照射される。
従って、石英チューブ８１２内では、希釈空気中の酸素が紫外線に反応してオゾンが発生する結果、オゾン含有ガスが生成される。なお、オゾン含有ガス中のオゾン濃度は、１ｐｐｍ〜２００ｐｐｍ程度が適当である。
このように生成されたオゾン含有ガスは、石英チューブ８１２内より、オゾン含有ガス導入配管８５を介してロードロック室６ｂに流入する。
このため、ロードロック室６ｂ内のエピタキシャルウェーハＥＰＷは、オゾン含有ガスに晒されることとなって、シリコンエピタキシャル層の表面に酸化膜が形成される。
なお、このようにオゾン含有ガスを生成する際には、パージガス導入配管８３を介して、窒素パージガスをオゾン発生部８１に導入する。つまり、バルブ８３１を開ける。
また、ロードロック室６ｂへのオゾン含有ガスの供給前には、予め、該ロードロック室６ｂが減圧されているが、オゾン含有ガスが徐々に供給されるに従って、該ロードロック室６ｂ内の圧力は徐々に上昇する。
【００３１】
ここで、空気導入配管８７を流れる空気と、希釈ガス導入配管８８を流れる窒素とは、それぞれ所定圧力および所定流量（空気導入配管８７内を流れる空気の流量＝流量イ、希釈ガス導入配管８８内を流れる窒素の流量＝流量ロ）に制御されている。
この結果、希釈空気導入配管８２内には、希釈ガス（窒素）により所定の希釈率で希釈された、常に一定の組成の希釈空気が流れるとともに、該希釈空気導入配管８２内の希釈空気の圧力は常に所定の値に制御される。このため、希釈空気導入配管８２のリストリクター８２３より下流側を流れる希釈空気は一定流量に制御される。
本実施形態の場合、希釈空気導入配管８２内の希釈空気中の酸素濃度が水素の爆発下限界未満の値となるように上記流量イ、ロを制御し、オゾン含有ガスを生成する。
ここで、本実施の形態のように、空気を窒素で希釈した希釈空気の場合、常温常圧において該希釈空気中の酸素濃度が５％以下となるように空気を窒素で希釈すると、該希釈空気中の酸素濃度が水素の爆発下限界未満となる。すなわち、空気中の酸素濃度が２０％であると仮定すると、空気を３倍以上の窒素で希釈するように、上記流量イ、流量ロを制御すると良い。
このように、オゾン含有ガスとして、水素の爆発下限界未満の酸素濃度に設定したガスを用いるので、仮に、オゾン処理を行うロードロック室６ｂに水素が流入したとしても、水素爆発が生じることがない。
【００３２】
なお、酸素濃度が水素の爆発下限界未満の場合、例えば酸素濃度が５％の場合にも略０．３ｎｍの酸化膜が形成される。
なお、オゾン処理は、上記のように紫外線ランプ８１３による紫外線照射によりオゾンを発生させて行うものであるため、紫外線ランプ８１３が劣化して発光強度が不足したり、紫外線ランプ８１３が切れたりしているのに気づかずに処理を行った場合には、酸化膜が形成されない。
【００３３】
また、エピタキシャルウェーハＥＰＷの表面をオゾン含有ガスに晒して酸化膜を形成した後は、オゾン含有ガスの生成およびロードロック室６ｂへの導入を終了する一方、ロードロック室６ｂ内を減圧して窒素置換することにより、ロードロック室６ｂ内からオゾンを除去する。
この具体的な手順は以下のようである。
【００３４】
先ず、オゾン含有ガスの生成及びロードロック室６ｂへの導入を終了する。このためには、先ず、希釈空気導入配管８２のバルブ８２１→バルブ８２４の順に閉じる一方で、紫外線ランプ８１３を消灯してからパージガス導入配管８３のバルブ８３１を閉じる。
次に、ロードロック室６ｂ内を減圧する。この減圧の際には、例えば、バルブ８５５ｂを閉じてから、ポンプ８６６ｂを起動し、バルブ８６７ｂを開くと良い。
やがて、ロードロック室６ｂ内が十分に減圧されると、先ず、バルブ８６７ｂを閉じてからポンプ８６６ｂを停止する。
この段階では、先にロードロック室６ｂ内に流入したオゾン含有ガスが、ほぼ完全にロードロック室６ｂから排気されている。なお、減圧用排気管８６５ｂからの排気については、スクラバー等によりオゾンを脱離処理した後に空気中に放出する。
このように、ロードロック室６ｂの減圧が終了すると、次に、ロードロック室６ｂ内に窒素ガスを導入して、ロードロック室６ｂ内を常圧化する。この際には、例えば、先ず、バルブ８６２ｂを開くことで、ロードロック室６ｂ内への窒素ガスの導入を開始し、やがてロードロック室内６ｂが常圧になるか又は常圧をわずかに越える程度の圧力になった時点でバルブ８６４ｂを開き、排気管８６３ｂを介したパージガスの排気を開始する。
【００３５】
このように、ロードロック室６ｂ内を常圧化したら、ロードロック室６ｂの扉を開けて酸化膜付きのエピタキシャルウェーハＥＰＷをロードロック室６ｂより搬出（気相成長装置外に搬出）する。
そして、ステップＳ５にて、エピタキシャルウェーハＥＰＷに対し熱処理を行う。
この熱処理は、後述するように、エピタキシャルウェーハＥＰＷのエピタキシャル層の表面電荷の経時変化を抑制するための処理である。
この熱処理は、具体的には、エピタキシャルウェーハＥＰＷを例えば１５０℃以上２００℃以下の温度（より具体的には例えば２００℃）に加熱（例えばハロゲンランプにより加熱）することにより行う。
なお、この熱処理は、例えばクリーンルーム雰囲気中で行うこととする。また、熱処理の時間は、例えば５分程度で十分である。
【００３６】
続くステップＳ６では、各エピタキシャルウェーハＥＰＷのエピタキシャル層の表面電荷の測定を非接触方式で行う。この表面電荷の測定方法としては、具体的には、例えば表面光電圧法が挙げられる。
【００３７】
ここで、図４に示すように、エピタキシャル層の表面に酸化膜が形成されている場合と、形成されていない場合とでは、エピタキシャル層の表面電荷に顕著な差異が見られる。
具体的には、エピタキシャル層の表面に酸化膜が有る（形成されている）エピタキシャルウェーハの場合には、何れも表面電荷が３．４×１０１０Ｃ／ｃｍ２以下であるのに対し、酸化膜が無い（形成されていない）場合には、何れも表面電荷が３．８×１０１０Ｃ／ｃｍ２以上である。
【００３８】
そこで、続くステップＳ７では、エピタキシャル層の表面に酸化膜が形成されているか否かの判定を、ステップＳ６における表面電荷の測定結果に基づいて、各エピタキシャルウェーハＥＰＷ毎に個別に行う。
すなわち、例えば、表面電荷が３．８×１０１０Ｃ／ｃｍ２よりも小さいエピタキシャルウェーハＥＰＷには酸化膜が形成されていると判定し、表面電荷が３．８×１０１０Ｃ／ｃｍ２以上のエピタキシャルウェーハＥＰＷには酸化膜が形成されていないと判定する。
【００３９】
ただし、図５に示すように、オゾン処理後に上記の熱処理を行わないエピタキシャルウェーハＥＰＷの場合には、エピタキシャル層の表面電荷は時間経過に伴い次第に小さくなる。
対して、図５に示すように、オゾン処理後、直ちにステップＳ５の熱処理を行ったエピタキシャルウェーハＥＰＷの場合には、エピタキシャル層の表面電荷は殆ど経時変化しない。
このため、ステップＳ７の判定の信頼性を高めるためには、オゾン処理後、直ちにステップＳ５の熱処理を行うことが好ましい。
【００４０】
エピタキシャル層の表面に酸化膜が形成されているとステップＳ７にて判定されたエピタキシャルウェーハＥＰＷについては、本実施形態のプロセスを終了し、その後は必要に応じて検査や洗浄等を行う。
【００４１】
他方、エピタキシャル層の表面に酸化膜が形成されていないと上記のステップＳ７にて判定されたエピタキシャルウェーハＥＰＷについては、ステップＳ８に移行し、エピタキシャル層の表面に酸化膜を形成するための処理を行う。
この酸化膜形成処理は、具体的には、例えば、エピタキシャルウェーハＥＰＷをウェット洗浄することにより行うことが挙げられる。
なお、ステップＳ８の酸化膜形成処理は、確実に酸化膜を形成できる処理であれば何でも良く、例えば、アンモニア：過酸化水素：水の容積配合比＝１：１〜２：５〜７の洗浄液（ＳＣ−１洗浄液）により洗浄を行うのでも良いし、当該酸化膜形成処理用のオゾン処理装置（図示略；上記のオゾン含有ガス供給装置８とロードロック室６ｂとを組み合わせたような装置）にて酸化膜を形成するのでも良いし、その他の方法でも良い。
エピタキシャル層の表面に酸化膜が形成されていないと上記のステップＳ７にて判定されたエピタキシャルウェーハＥＰＷについても、ステップＳ８の後は、本実施形態のプロセスを終了し、その後は必要に応じて検査や洗浄等を行う。
【００４２】
以上のような実施の形態のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法によれば、気相成長の後でオゾン処理を行ったエピタキシャルウェーハＥＰＷの主表面上に酸化膜が形成されているか否かの判定を、例えばエピタキシャル層の表面電荷の測定結果に基づいて行い、この結果、酸化膜が形成されていないと判定した場合には、シリコンエピタキシャル層の表面に酸化膜を形成するための処理を行うので、すなわち、例えば、紫外線ランプ８１３の発光強度が不足したり、紫外線ランプ８１３が切れたりしているのに気づかずにオゾン処理（ステップＳ４）が行われる結果、酸化膜が形成されなかったエピタキシャルウェーハＥＰＷについても、その後に（ステップＳ８にて）酸化膜が形成されるので、酸化膜が確実に形成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。
なお、表面電荷の測定は非接触で行うことができるので、製造後のエピタキシャルウェーハは問題なく製品とすることができる。
また、酸化膜有無判定方法によれば、オゾン処理後のエピタキシャルウェーハに酸化膜が形成されているか否かの判定を、表面電荷を非接触で測定することにより得られる測定結果に基づいて行うことができるので、該判定後のエピタキシャルウェーハは問題なく製品とすることができる。
【００４３】
なお、上記の実施の形態では、オゾン処理（ステップＳ４）を気相成長装置１０のロードロック室６ｂにオゾン含有空気を供給して行う例を説明したが、例えば、エピタキシャルウェーハＥＰＷを気相成長装置１０外に搬出後、直ちにオゾン処理装置に投入してオゾン処理（ステップＳ４）を行うようにしても良い。
また、エピタキシャルウェーハＥＰＷをロードロック室６ｂより取り出してから熱処理（ステップＳ５）を行う例について説明したが、例えば、ロードロック室６ｂに加熱装置を設け、該加熱装置によりロードロック室６ｂ内のエピタキシャルウェーハＥＰＷを加熱することにより上記の熱処理（ステップＳ５）を行うようにしても良い。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法によれば、気相成長の後でオゾン処理を行ったエピタキシャルウェーハの主表面上に酸化膜が形成されているか否かの判定を、例えば表面電荷の測定結果に基づいて行い、この結果、酸化膜が形成されていないと判定した場合には、シリコンエピタキシャル層の表面に酸化膜を形成するための処理を行うので、酸化膜が確実に形成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。
なお、表面電荷の測定は非接触で行うことができるので、酸化膜が形成されているか否かの判定を、シリコンエピタキシャル層の表面電荷の測定結果に基づいて行うこととすれば、製造後のエピタキシャルウェーハは問題なく製品とすることができる。
また、酸化膜有無判定方法によれば、オゾン処理後のエピタキシャルウェーハに酸化膜が形成されているか否かの判定を、表面電荷を非接触で測定することにより得られる測定結果に基づいて行うことができるので、該判定後のエピタキシャルウェーハは問題なく製品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシリコンエピタキシャルウェーハ製造方法のプロセスフローの一例を示す図である。
【図２】気相成長装置を示す概略平面図である。
【図３】気相成長装置が備えるオゾン含有ガス供給装置等を示す模式図である。
【図４】酸化膜の有無と表面電荷との関係を示す図である。
【図５】オゾン処理後における表面電荷の経時変化を示す図である。
【符号の説明】
Ｓ　　　シリコン基板
ＥＰＷ　シリコンエピタキシャルウェーハ
【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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