(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄したシリコンウエーハ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エーハを製造する方法において、シリコンウエーハをキャリアレス洗浄後、エピタキシャル成長装置投入用のカセットに収納する第１の移送工程と、該カセットをエピタキシャル成長装置に投入する第２の移送工程と、該カセットからシリコンウエーハを抜き取り、エピタキシャル成長装置の反応炉内に搬送する第３の移送工程とを順次行った後にエピタキシャル成長させることを特徴とするシリコンエピタキシャルウエーハの製造方法。
【請求項２】
洗浄したシリコンウエーハ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エーハを製造する方法において、シリコンウエーハをキャリアレス洗浄後、保管用のキャリアに収納する第１の移送工程と、該キャリアからシリコンウエーハを抜き取り、エピタキシャル成長装置に常設されたカセットに収納する第２の移送工程と、該カセットからシリコンウエーハを抜き取り、エピタキシャル成長装置の反応炉内に搬送する第３の移送工程とを順次行った後にエピタキシャル成長させることを特徴とするシリコンエピタキシャルウエーハの製造方法。
【請求項３】
前記キャリアレス洗浄する前に予め、シリコンウエーハをエピタキシャル成長装置に投入する枚数に編成しておくことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコンエピタキシャルウエーハの製造方法。
【請求項４】
前記エピタキシャル成長装置に常設されたカセットを、ロードロック室内に設置し、該カセットの両側からシリコンウエーハを収納及び抜き取りして前記第２の移送工程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エーハの製造方法。
【請求項５】
前記第２の移送工程が、前記ロードロック室前に設置された搬送装置により行われ、該搬送装置と前記ロードロック室前が作業領域から仕切られていることを特徴とする請求項４に記載のシリコンエピタキシャルウエーハの製造方法。
【請求項６】
前記搬送装置の設置された領域と前記ロードロック室前が、シリコンウエーハの移送中、クラス１０以下に保たれていることを特徴とする請求項５に記載のシリコンエピタキシャルウエーハの製造方法。
【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エーハの製造方法に関し、より具体的には、パーティクルの発生が抑制されるシリコンエピタキシャルウエーハの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリコンエピタキシャルウエーハ（以下、単に「エピタキシャルウエーハ」という。）は、シリコンウエーハの主表面上にシリコンエピタキシャル層（以下、単に「エピタキシャル層」という。）を気相成長させて得られる。エピタキシャルウエーハは、ＭＰＵやＤＲＡＭのように集積度の非常に高い集積回路に使用されるため、積層欠陥等の結晶欠陥が少ないことが要求される。
【０００３】
エピタキシャル層に形成される積層欠陥は、気相成長前に既にシリコンウエーハ上に付着していたパーティクルに起因することが多い。そこで、気相成長前にシリコンウエーハを洗浄して、シリコンウエーハ上に付着しているパーティクルを除去する前工程が従来行われている。
【０００４】
パーティクルを除去するための洗浄としては、シリコンウエーハをエッチングするとともに、アルカリ性水溶液中におけるパーティクルとウエーハの間の静電気的反発を利用してパーティクルを除去する、ＳＣ−１（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｌｅａｎｉｎｇ  １）洗浄がよく知られている。ＳＣ−１洗浄には、アンモニア水と過酸化水素水の混合溶液が用いられる。
【０００５】
気相成長前の洗浄には、ＳＣ−１洗浄に続けて、さらにＳＣ−２（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｌｅａｎｉｎｇ  ２）洗浄が行われる。ＳＣ−２洗浄は、シリコンウエーハ上の金属をイオン化して除去する洗浄方法であり、塩酸と過酸化水素水の混合溶液が用いられる。
【０００６】
パーティクルを除去するために従来行われている気相成長の前工程を、図７に示す。図７に示す従来の前工程において、まず、シリコンウエーハは、ウエーハを収納し搬送や保管のために用いられるウエーハキャリアから、搬送装置により洗浄キャリアに移載される（図７（ａ））。
【０００７】
次に、シリコンウエーハは、洗浄キャリア内に収納されたまま一連の槽間を搬送され、ＳＣ−１洗浄とＳＣ−２洗浄が続けて施される（図７（ｂ））。
【０００８】
そして、洗浄されたシリコンウエーハは、洗浄キャリアから清浄なウエーハキャリアへ搬送装置を用いて移載され（図７（ｃ））、エピタキシャル成長装置に投入されるまでの間、一旦保管される。このようにして洗浄されたシリコンウエーハを洗浄キャリアからウエーハキャリアへ移載して保管するのは、洗浄キャリアに収納したまま保管すると、洗浄キャリアに付着しているアンモニアや塩化水素によりシリコンウエーハの表面が徐々にエッチングされて、面荒れが発生してしまうからである。
【０００９】
次に、エピタキシャル成長装置に投入される際、シリコンウエーハは、さらにウエーハキャリアから装置投入用のカセット（以下、「投入カセット」と呼ぶ場合がある。）へ搬送装置を用いて移載される（図７（ｄ））。エピタキシャル成長装置は、その装置メーカーにより異なった形状の投入カセットを使用し、また、投入カセットに収納可能なシリコンウエーハの枚数も異なる。そこで、例えばウエーハキャリアに収納されたシリコンウエーハの枚数が２５枚、投入カセットに収納可能なシリコンウエーハの枚数が２４枚の場合は、この移載時に残り１枚を他の投入カセットに収納する編成が行われる。
【００１０】
シリコンウエーハが収納された投入カセットは、作業者がエピタキシャル成長装置の前まで運搬し、作業者の手仕込みによりエピタキシャル成長装置のロードロック室内に投入される（図７（ｅ））。
図９は、投入カセット７をエピタキシャル成長装置１のロードロック室２内に投入するまでの概略を説明した図である。まず、搬送装置３上でウエーハキャリア５内のシリコンウエーハが投入カセット７に移載される。次に、シリコンウエーハが収納された投入カセット７は、作業者により搬送装置３から壁８に埋め込まれたエピタキシャル成長装置１まで運ばれ、ロードロック室２の蓋６の開閉によりロードロック室２内へ投入される。
【００１１】
そして、投入カセットに収納されたシリコンウエーハは、エピタキシャル成長装置内に設けられた搬送ロボットにより投入カセットから一枚ずつ抜き取られ、続いて、気相成長が行われる反応炉内に搬送されて（図７（ｆ））、シリコンウエーハの表面にエピタキシャル層が形成される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７に示した従来の前工程においては、シリコンウエーハは、洗浄後、エピタキシャル成長装置の反応炉内に搬送されるまでの間に４回移送される。すなわち、洗浄キャリアから保管用のウエーハキャリアへの移載（図７（ｃ）、移送１）、ウエーハキャリアから投入カセットへの移載（図７（ｄ）、移送２）、投入カセットのエピタキシャル成長装置内への投入（図７（ｅ）、移送３）、及び投入カセットから反応炉内への搬送（図７（ｆ）、移送４）である。
【００１３】
シリコンウエーハが移送される際には、パーティクルがシリコンウエーハ表面に付着する。特に洗浄後に移送を行うと、その移送の際に付着したパーティクルがシリコンウエーハ表面から除去されないまま気相成長が行われ、光学的に大きなパーティクルとして光散乱式ウエーハ表面検査装置により検知される結晶欠陥となる可能性が高い。
【００１４】
図８は、図７に示された従来の前工程を経て気相成長が行われた、厚さ約５μｍのエピタキシャル層を有する直径２００ｍｍのシリコンエピタキシャルウエーハの主表面を、光散乱式ウエーハ表面検査装置でパーティクル測定し、光学的な大きさが２０μｍより大きいパーティクルとして検出されたものの個数をウエーハ毎に調べ、その発生度数をヒストグラムに表した結果である。
図８によると、光学的な大きさが２０μｍより大きいパーティクルは、ウエーハ１枚当たり平均０．４個検出された。この大きなパーティクルとして検出されたものは、そのほとんどが積層欠陥などの凹凸を有する結晶欠陥であった。このように、従来の工程によると、光学的に大きなパーティクルとして検出される結晶欠陥の発生を十分に抑制することができなかった。
【００１５】
ところで、シリコンウエーハを洗浄キャリアに収納して洗浄する従来の方法によると、洗浄液中でシリコンウエーハと洗浄キャリアが共に揺動されて擦り合うことによりパーティクルが発生し、そのパーティクルがシリコンウエーハ表面に付着する。
そこで、洗浄キャリアを使用する従来の洗浄方法を、洗浄キャリアを使用しないキャリアレス洗浄に代えて、図１０に示すように前工程を行い、その後、エピタキシャル層を成長させた。
【００１６】
キャリアレス洗浄では、ロボットのフィンガがシリコンウエーハの外周を左右から把持して固定するので、擦り合いによるパーティクルの発生は大幅に抑制される。この結果、光学的な大きさが０．１３μｍより大きいパーティクルとして検出されるものの総数は、気相成長後のエピタキシャルウエーハの主表面上において、ウエーハ１枚あたり平均３．６６個となり、従来の約１５％までに抑制された。
【００１７】
しかしながら、光学的な大きさが２０μｍより大きいパーティクルとして検出されるものの発生は、図１１に示したようにウエーハ１枚あたり平均０．３４個であり、キャリアレス洗浄の導入のみでは、従来の前工程に比べて大きな効果を得ることができなかった。
【００１８】
以上のように、前記図７あるいは図１０に示した前工程を経て気相成長が行われたエピタキシャルウエーハにおいては、光散乱式ウエーハ表面検査装置で、光学的な大きさが２０μｍより大きいパーティクルとして検出されるものの発生頻度が高い。
【００１９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、シリコンエピタキシャルウエーハにおいて光学的に大きなパーティクルとして検出される結晶欠陥の発生を大幅に抑制することができるシリコンエピタキシャルウエーハの製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明によれば、洗浄したシリコンウエーハ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エーハを製造する方法において、シリコンウエーハをキャリアレス洗浄後、エピタキシャル成長装置の反応炉内に搬送してエピタキシャル成長させるまでの移送回数が３回であることを特徴とするシリコンエピタキシャルウエーハの製造方法が提供される。
【００２１】
シリコンウエーハを洗浄後、成長装置の反応炉内に搬送するまで従来少なくとも４回行われていた移送回数を本発明で３回に減らすことにより、パーティクルが発生並びに付着する機会が減る。その結果、このシリコンウエーハにエピタキシャル成長させて得られるエピタキシャルウエーハにおいて光学的に大きなパーティクルとして検出される結晶欠陥を大幅に抑制することができる。
【００２２】
より具体的には、洗浄したシリコンウエーハ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エーハを製造する方法において、シリコンウエーハをキャリアレス洗浄後、エピタキシャル成長装置投入用のカセットに収納する第１の移送工程と、該カセットをエピタキシャル成長装置に投入する第２の移送工程と、該カセットからシリコンウエーハを抜き取り、エピタキシャル成長装置の反応炉内に搬送する第３の移送工程とを順次行った後にエピタキシャル成長させる。
【００２３】
すなわち、キャリアレス洗浄を採用するとともに、前記図７に示した従来の４回の移送工程における、洗浄キャリアから保管用のウエーハキャリアへの移載（図７（ｃ））と該ウエーハキャリアから投入カセットへの移載（図７（ｄ））の２回の移送工程を、本発明ではキャリアレス洗浄後、投入カセットへ直接収納することで１回の移送工程として全体の移送工程を３回に減らし、結果的にパーティクルの発生並びに付着を抑制することができる。
【００２４】
あるいは、洗浄したシリコンウエーハ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エーハを製造する方法において、シリコンウエーハをキャリアレス洗浄後、保管用のキャリアに収納する第１の移送工程と、該キャリアからシリコンウエーハを抜き取り、エピタキシャル成長装置に常設されたカセットに収納する第２の移送工程と、該カセットからシリコンウエーハを抜き取り、エピタキシャル成長装置の反応炉内に搬送する第３の移送工程とを順次行った後にエピタキシャル成長させることもできる。
【００２５】
この方法では、図７に示した従来の前工程におけるウエーハキャリアから投入カセットへの移載（図７（ｄ））と投入カセットのエピタキシャル成長装置内への投入（図７（ｅ））の２回の移送工程を、キャリアレス洗浄を採用するとともにエピタキシャル成長装置にカセットを常設することで１回の移送工程として全体の移送工程を３回に減らし、結果的にパーティクルの発生並びに付着を大幅に抑制することができる。
【００２６】
さらに本発明では、キャリアレス洗浄する前に予め、シリコンウエーハをエピタキシャル成長装置に投入する枚数に編成しておくことが好ましい。
【００２７】
前記したように、本発明の第２の移送工程では、シリコンウエーハが収納された投入カセットをエピタキシャル成長装置に投入するか、あるいは保管用キャリアからシリコンウエーハを抜き取り、エピタキシャル成長装置に常設されたカセットに収納することでシリコンウエーハをエピタキシャル成長装置に投入するが、いずれにせよキャリアレス洗浄前に予めエピタキシャル成長装置に投入する枚数に編成しておくことで上記第２の移送工程におけるエピタキシャル成長装置への投入が容易となり、作業性を向上させることができる。
【００２８】
前記エピタキシャル成長装置に常設されたカセットを使用する場合は、該カセットを、ロードロック室内に設置し、該カセットの両側からシリコンウエーハを収納及び抜き取りして前記第２の移送工程を行うことが好ましい。
【００２９】
このように常設カセットがロードロック室内に設置されていることで、カセットへのパーティクル付着を防止できるので、これに収納されるウエーハへのパーティクル付着も大幅に抑制することができる。また、カセットの両側からシリコンウエーハを収納及び抜き取りすることでカセットの前後回転が不要となり、作業性をより向上させることができる。
【００３０】
この場合、さらに好ましくは、前記第２の移送工程が、前記ロードロック室前に設置された搬送装置により行われ、かつ、該搬送装置と前記ロードロック室前が作業領域から仕切られる。
このように設置された搬送装置により前記第２の移送工程、すなわち保管用キャリアからシリコンウエーハを抜き取り、エピタキシャル成長装置に常設されたカセットに収納する際、搬送装置とロードロック室前が作業領域から仕切られることにより清浄度が保たれていれば、作業領域からウエーハへのパーティクルの付着が防止され、結果的に結晶欠陥の発生が一層抑制されたエピタキシャルウエーハを得ることができる。
【００３１】
前記搬送装置の設置された領域と前記ロードロック室前は、シリコンウエーハの移送中、クラス１０以下に保たれていることが好ましい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３３】
なお、本発明においては、気相成長の前工程におけるシリコンウエーハの移動について、移載、搬送、運搬、投入、収納等の文言を使用しているが、特にシリコンウエーハの洗浄後、シリコンウエーハを直接的、またはキャリア若しくはカセットに収納して間接的に保持して移動させるにかかわらず、特に断りの無い限りシリコンウエーハが意図的に移動される場合は、本発明で言う「移送」と解される。
【００３４】
前記したように洗浄後に移送を行うと、その移送の際に発生したパーティクルがシリコンウエーハ表面に付着し、そのまま気相成長を行うと、結果的に結晶欠陥が生じる可能性が高い。
そこで本発明者らは、パーティクルの発生を抑えるべく、洗浄キャリアを用いないキャリアレス方式の洗浄を気相成長前の洗浄に適用するとともに、洗浄後、エピタキシャル成長装置の反応炉内にシリコンウエーハを搬送するまでの移送回数を減らすことでパーティクルの発生をさらに抑制することができると考え、従来の移送回数を減らすべく鋭意研究を行った。
【００３５】
その結果、キャリアレス方式の洗浄後、エピタキシャル成長装置の反応炉内にシリコンウエーハを搬送するまでの移送回数を３回とすることができ、それによりパーティクルの発生並びに付着を抑制することができることを見出した。
このようにキャリアレス方式の洗浄後、エピタキシャル成長装置の反応炉内にシリコンウエーハを搬送するまでの移送回数を３回とする方法として、具体的には２つの方法がある。
【００３６】
第１の具体的な方法としては、エピタキシャル成長の前工程として、シリコンウエーハを洗浄槽内でキャリアレス洗浄した後にエピタキシャル成長装置投入用のカセットに収納する第１の移送工程と、該カセットをエピタキシャル成長装置に投入する第２の移送工程と、該カセットからシリコンウエーハを抜き取り、エピタキシャル成長装置の反応炉内に搬送する第３の移送工程を行った後、エピタキシャル成長を行う。
【００３７】
図１は、前記第１の方法におけるエピタキシャル成長の前工程を説明するフロー図である。主表面に鏡面研磨が施されたシリコンウエーハは、ウエーハ搬送ロボットのフィンガにより外周を左右から直接把持されたまま洗浄槽を移動し、ＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄等の各洗浄が順次行われる（図１（ｂ））。
【００３８】
洗浄されたシリコンウエーハは、洗浄後に行われる第１の移送工程として、ウエーハ搬送ロボットに把持されたまま、洗浄槽から引上げられ、所定枚数を収納できるエピタキシャル成長装置投入用のカセットに収納される（図１（ｃ））。なお、洗浄前に予め、上記投入用カセットに収納される所定枚数と同じ枚数に編成しておくと（図１（ａ））、ウエーハ搬送ロボットにより一括して把持してキャリアレス洗浄することで、洗浄後、そのまま投入カセットにシリコンウエーハを収納することができ、作業性が向上する。
【００３９】
次に、第２の移送工程として、所定の枚数のシリコンウエーハが収納された投入カセットがエピタキシャル成長装置に投入される（図１（ｄ））。投入カセットは、エピタキシャル成長装置の所定位置、例えばロードロック室内に設けられた投入口に、カセット自動搬入装置により、あるいはオペレータにより手仕込みで載置される。
【００４０】
さらに第３の移送工程として、シリコンウエーハは、投入カセットから抜き取られ、エピタキシャル成長装置の反応炉内に搬送される。具体的には、エピタキシャル成長装置の投入口に載置された投入カセット内のシリコンウエーハは、装置内に設けられた搬送ロボットによりカセットから一枚ずつ抜き取られ、気相成長が行われる反応炉内に搬送される（図１（ｅ））。
【００４１】
このように反応炉内に搬送されたシリコンウエーハは、枚葉式に処理されることにより表面に数μｍ程度のエピタキシャル層が形成され、エピタキシャルウエーハとなる。
以上のように第１の方法では、シリコンウエーハをキャリアレス洗浄した後、エピタキシャル洗浄装置の反応炉まで搬送される間、シリコンウエーハは、搬送ロボットに把持される以外は実質的に投入カセットに触れるだけであるので、パーティクルが発生並びに付着する確率が非常に低く、結果的に結晶欠陥がほとんど無いエピタキシャルウエーハを製造することができる。
【００４２】
本発明による第２の具体的な方法としては、エピタキシャル成長の前工程として、シリコンウエーハを洗浄槽内でキャリアレス洗浄した後に保管用のキャリアに収納する第１の移送工程と、該キャリアからシリコンウエーハを抜き取り、エピタキシャル成長装置に常設されたカセットに収納する第２の移送工程と、該カセットからシリコンウエーハを抜き取り、エピタキシャル成長装置の反応炉内に搬送する第３の移送工程を行った後、エピタキシャル成長を行う。
【００４３】
図２は、前記第２の方法におけるエピタキシャル成長の前工程を説明するフロー図である。
主表面に鏡面研磨が施されたシリコンウエーハは、前記第１の方法と同様、キャリアレス洗浄が行われた後に（図２（ｂ））、第１の移送工程として、ウエーハ搬送ロボットに把持されたまま、洗浄槽から保管用のキャリアに収納される（図２（ｃ））。
【００４４】
なお、この場合も、洗浄前に予め、上記常設カセットに収納される所定枚数と同じ枚数に編成しておくと（図２（ａ））、ウエーハ搬送ロボットにより一括して把持してキャリアレス洗浄することで、洗浄後、保管用のキャリアを経て、そのまま常設カセットにシリコンウエーハを収納することができ、作業性が向上する。
【００４５】
次に、第２の移送工程として、保管用キャリアに一旦収納されたシリコンウエーハは、該キャリアから抜き取られ、エピタキシャル成長装置に常設されたカセットに収納される（図２（ｄ））。
なお、常設カセットとしては、耐熱性があり、成形精度が良く、しかもパーティクルが発生しないようにするために硬すぎない材質を使用したものが求められる。これらの条件を全て満たすものとして、ＰＢＴ樹脂（ポリブチレンテレフタレート）製のものを好適に使用できる。
【００４６】
また、常設カセットはロードロック室内に設置され、該カセットの両側からシリコンウエーハを収納及び抜き取りすることができる。
図３は、両側からシリコンウエーハを出し入れできる常設カセット４の一例を示したものである。この常設カセット４は、ウエーハ支持部１２と運搬に際してカセット自体を把持する把持部１３を有している。ウエーハ支持部１２は前後に開放されており、図中のＡ側からＢ側、あるいはＢ側からＡ側に向けてシリコンウエーハを両側から出し入れすることができる。
【００４７】
このように、カセット４の両側からシリコンウエーハを出し入れできる常設カセット４を使用すれば、片側からのみ出し入れ可能なカセットを用いた場合に必要な回転等の動作が不要となり、第２の移送工程における保管用キャリアからの収納、及び第３の移送工程における反応炉への移送のための抜き取りに必要な時間が短縮される上、回転動作により発生し得るロードロック室内での発塵が抑制されるという利点もある。
【００４８】
なお、保管用キャリア５から常設カセット４への移載は、搬送装置により行うことができる。図６は、前記第２の移送工程を搬送装置を用いて行う場合の概略を示したものである。搬送装置３は壁８に埋め込まれたエピタキシャル成長装置１のロードロック室２前に設置され、保管用キャリア５に収納されているシリコンウエーハ（図示せず）をロードロック室２内に設置されている常設カセット４に収納する場合、ロードロック室２の蓋６が開き、シリコンウエーハは搬送装置３上のキャリア５から常設カセット４へと収納される。
【００４９】
なお、搬送装置３の設置された領域とロードロック室２の前は、シリコンウエーハの移送中、クラス１０以下に保たれる。ロードロック室２の前とロードロック室２の外に設置された搬送装置３のまわりの雰囲気は、保管用キャリアからシリコンウエーハを取り出し、あるいは常設カセットへシリコンウエーハを収納する際、シリコンウエーハの表面に付着するパーティクルの量に影響を与えるため、極力清潔に保たれている必要がある。そこで、図６に示すように、例えば塩化ビニール等のカーテン９によって搬送装置３のまわりとロードロック室２の前を作業領域１０から仕切ることにより、シリコンウエーハが暴露される雰囲気は、シリコンウエーハの搬送中、クラス１０（アメリカ連邦規格  Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ２０９Ｂ：Ｃｌｅａｎ  ｒｏｏｍ  ａｎｄ  ｗｏｒｋ  ｓｔａｔｉｏｎ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓに準拠）以下に保たれる。作業領域は、作業者が行き来したりして作業する領域であり、その作業あるいは作業者自身から発塵する。そこで、シリコンウエーハの搬送領域を作業領域から仕切ることにより、作業領域で発生するパーティクルがシリコンウエーハ上に付着することを防止するのである。
【００５０】
次に、第３の移送工程として、常設カセット４に収納されたシリコンウエーハは、気相成長が行われる反応炉内に搬送される。具体的には、常設カセット４内のシリコンウエーハは、エピタキシャル製造装置内に設けられた図示しない搬送ロボットにより１枚ずつ抜き取られ、気相成長が行われる反応炉内に搬送される（図２（ｅ））。
反応炉内に搬送されたシリコンウエーハは、前記第１の実施態様と同様、枚葉式に処理されることにより表面に数μｍ程度のエピタキシャル層が形成され、エピタキシャルウエーハとなる。
【００５１】
以上のように、本発明に係る第２の方法では、シリコンウエーハをキャリアレス洗浄した後、エピタキシャル成長装置の反応炉まで搬送される間、シリコンウエーハは、実質的に保管用のキャリアと常設カセットに触れるだけである上、シリコンウエーハが保管用キャリアから取り出された際に触れる搬送装置３のまわりやロードロック室２の前の雰囲気は特に清潔に保たれているので、パーティクルが付着する確率が非常に低く、結果的に結晶欠陥がほとんど無いエピタキシャルウエーハを製造することができる。
【００５２】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示す前工程に従ってシリコンウエーハを反応炉内へ搬送した後、エピタキシャルウエーハを製造した。
まず、ウエーハキャリアに収納された直径２００ｍｍのシリコンウエーハ２５枚を、搬送装置を用いて保管用のウエーハキャリアから枚数編成用のキャリアへ移載し、エピタキシャル成長装置に適合するように２４枚を同一の編成用キャリアに収納した（図１（ａ））。残り１枚は、他に用意した編成用キャリアに収納した。
【００５３】
次に、ウエーハ搬送ロボットに搭載したフィンガ型メカニカルハンドでシリコンウエーハの外周を左右から直接挟みこむようにして、同一の編成用キャリアに収納されている２４枚のウエーハを同時に一括把持し、昇降移動を繰り返しながらＳＣ−１洗浄とＳＣ−２洗浄の各処理槽を移動してキャリアレス洗浄を行った（図１（ｂ））。
【００５４】
次いで、洗浄したシリコンウエーハをキャリアレス洗浄で用いたウエーハ搬送ロボットを用いて直接、エピタキシャル成長装置投入用の投入カセット（ＰＢＴ樹脂製）に収納した（図１（ｃ））。
【００５５】
さらに、シリコンウエーハが収納された投入カセットを、オペレータにより手仕込みで枚葉式エピタキシャル成長装置１のロードロック室内に設けられた投入口に載置した（図１（ｄ））。さらに、装置内に設けられた搬送ロボットを用いて投入カセットからシリコンウエーハを一枚ずつ抜き取り、気相成長が行われる反応炉内に搬送した（図１（ｅ））。
エピタキシャル成長装置１内では、シリコンウエーハ上に厚さ約５μｍのエピタキシャル層を形成し、エピタキシャルウエーハを製造した。
【００５６】
以上のようにして図１の前工程を通った後、気相成長を行って得たシリコンエピタキシャルウエーハの主表面について、光散乱式ウエーハ表面検査装置で光学的な大きさが２０μｍより大きいパーティクルを検出し、その個数を調べ、図４に示した。
【００５７】
図４のヒストグラムから明らかなように、本実施例の前工程において、キャリアレス洗浄からエピタキシャル成長装置１の反応炉内にシリコンウエーハを搬送するまでの移送工程を、キャリアレス洗浄に用いられるウエーハ搬送ロボットによる投入カセットへの収納（移送１）、エピタキシャル成長装置１内への投入（移送２）、及び投入カセットから反応炉内への搬送（移送３）の計３回とすることにより、光学的な大きさが２０μｍより大きいパーティクル数が、シリコンウエーハ１枚あたり平均０．０４個にまで減少した。
【００５８】
（実施例２）
図２に示す前工程に従ってシリコンウエーハを反応炉内へ搬送した後、エピタキシャルウエーハを製造した。
まず、前記実施例１と同様にして、直径２００ｍｍのシリコンウエーハ２５枚のうち２４枚を、ウエーハ搬送ロボットを用いてウエーハキャリアから編成用キャリアに移載（図２（ａ））した後、キャリアレス洗浄を行った（図２（ｂ））。
【００５９】
次に、洗浄したシリコンウエーハをキャリアレス洗浄で用いたウエーハ搬送ロボットを用いて、保管用のウエーハキャリア５に一旦収納した（図２（ｃ））。保管用キャリア５に一旦収納されたシリコンウエーハを、エピタキシャル成長装置１のロードロック室２前に設置されている搬送装置３を用いて保管用キャリア５から抜き取り、エピタキシャル成長装置１内に常時設置され、両側からウエーハの出し入れ可能な常設カセット（ＰＢＴ樹脂製）４に収納した（図２（ｄ））。
【００６０】
なお、搬送装置３の設置された領域とロードロック室２の前は、塩化ビニールのカーテン９によって作業者が行き来する作業領域１０から仕切られており、シリコンウエーハの搬送中は常にクラス１０以下に保たれていた。
さらに、エピタキシャル成長装置１内に設けられた搬送ロボットを用いて常設カセット内からシリコンウエーハを一枚ずつ抜き取り、気相成長が行われる反応炉内に搬送した（図２（ｅ））。
エピタキシャル成長装置１内では、シリコンウエーハ上に厚さ約５μｍのエピタキシャル層を形成し、エピタキシャルウエーハを製造した。
【００６１】
以上のように、図２の前工程を通った後、気相成長を行って得たシリコンエピタキシャルウエーハの主表面について、光散乱式ウエーハ表面検査装置で光学的な大きさが２０μｍより大きいパーティクルを検出し、その個数を調べ、図５に示した。
【００６２】
図５のヒストグラムから明らかなように、本実施例の前工程において、キャリアレス洗浄からエピタキシャル成長装置１の反応炉内にシリコンウエーハを搬送するまでの移送工程を、キャリアレス洗浄に用いられるウエーハ搬送ロボットによる保管用キャリア５への収納（移送１）、搬送装置３を用いて保管用キャリア５から常設カセット４への収納（移送２）、及び常設カセット４から反応炉内への搬送（移送３）の計３回とすることにより、光学的な大きさが２０μｍより大きいパーティクル数が、ウエーハ１枚あたり平均０．２０個にまで減少した。
【００６３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、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。
【００６４】
【発明の効果】
本発明ではキャリアレス洗浄を気相成長前の洗浄に適用するとともに、キャリアレス洗浄からエピタキシャル成長装置の反応炉内にウエーハを移送するまでの移送回数を３回とすることで、パーティクルの発生並びに付着の機会が減少する。従って、気相成長時において表面に付着しているパーティクルがほとんど無く、結果的に結晶欠陥の発生が抑制されたエピタキシャルウエーハを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る気相成長の前工程の第１の方法を示すフロー図である。
【図２】本発明に係る気相成長の前工程の第２の方法を示すフロー図である。
【図３】両側からシリコンウエーハを出し入れできる常設カセットの一例を示す概略斜視図である。
【図４】図１の前工程を経て気相成長を行った（実施例１）エピタキシャルウエーハ上のパーティクル数を示すヒストグラムである。
【図５】図２の前工程を経て気相成長を行った（実施例２）エピタキシャルウエーハ上のパーティクル数を示すヒストグラムである。
【図６】図２の本発明に係る前工程における第２の移送工程（ｅ）を示す概略説明図である
【図７】従来行われている気相成長の前工程を示すフロー図である。
【図８】図７の前工程を経て気相成長を行ったエピタキシャルウエーハ上のパーティクル数を示すヒストグラムである。
【図９】図７の従来の前工程において投入カセットをエピタキシャル成長装置内に投入する移送工程（ｅ）を示す概略説明図である。
【図１０】キャリアレス洗浄を含む気相成長の前工程を示すフロー図である。
【図１１】図１０の前工程を経て気相成長を行ったエピタキシャルウエーハ上のパーティクル数を示すヒストグラムである。
【符号の説明】
１…エピタキシャル成長装置、  ２…ロードロック室、  ３…搬送装置、  ４…常設カセット、  ５…保管用キャリア、  ６…蓋、  ７…投入カセット、  ８…壁、  ９…カーテン、  １０…作業領域、  １２…ウエーハ支持部、  １３…把持部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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