[发明专利]气相生长装置的污染量测定方法及外延晶片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定气相成长装置的污染量的方法、及利用该方法制造磊晶晶片的方法。

背景技术

近年来，作为CCD(Charge Coupled Device电荷耦合器件)或CIS(Contact Image Sensor，接触式影像传感器)等摄像组件用基板，会使用在硅晶片上气相成长硅膜的硅磊晶晶片。这种摄像组件用的磊晶晶片中，重要的是降低晶片中重金属的杂质水平。因为，若晶片内存在重金属杂质，则会产生称为白瑕疵(白点)的不良状况。

一般而言，在高温下使磊晶膜气相成长以制造磊晶晶片。因此，当形成磊晶膜时，若气相成长装置的腔室内存在金属杂质，则所制造的磊晶晶片会受到金属杂质的污染。该金属污染源，包括例如用作原料的硅结晶或含硅化合物，还包括当维护(清洁)气相成长装置时所附着的金属杂质、构成腔室的素材中所含的金属杂质、装置及管道是统中通常使用的不锈钢成分等。

先前，已知测定磊晶晶片内的金属杂质，根据其测定结果来评价制造该磊晶晶片的气相成长装置的清洁度(污染程度)的方法(例如，参照专利文献1)。专利文献1的方法是利用晶片寿命(wafer life time)(以下有时简称为WLT)法测定硅晶片中的金属杂质。作为该WLT法的代表性方法，有微波光电导衰减法(microwave photoconductivity decay)少数载子寿命法(以下简称为μ-PCD法)。该方法包括，例如通过对样本(基板)照射光而利用微波的反射率变化来检测出产生的少数载子的寿命，从而评价样本中的金属杂质。

若金属进入晶片内，则该WLT值会减小，故而，通过对于经热处理或气相成长的晶片的WLT值进行测定而进行评价，能对热处理炉内或气相成长装置内的金属污染进行管理。即，通过准备污染管理用晶片且利用实际步骤中使用的热处理炉或气相成长装置进行热处理，测定热处理后晶片的WLT值，能判断热处理炉或气相成长装置是否被金属杂质污染。

专利文献1:日本特开2010-40813号公报

发明内容

技术问题

然而，就CCD、CIS等摄像组件用的磊晶晶片而言，为了防止产生白瑕疵，晶片的高纯度化成为课题，因此，需要高精度地测定气相成长装置的污染量。然而，近年来，随着高精度化，目前的测定方式无法明确地解决白瑕疵。即仍会发生如下情况：，在多个磊晶晶片之间，尽管由WLT法等所测出的金属杂质的污染量之差较小，但在一个晶片上会产生白瑕疵，而在另一晶片上未产生白瑕疵。因此认为，在现有的方式中，尚不能高精度地测定金属杂质的污染量。

本发明是鉴于上述情况而完成，其课题在于提供一种能高精度地测定气相成长装置的污染量的方法、及能制造高纯度的磊晶晶片的方法。

技术方案

用于解决上述问题的、本发明的气相成长装置的污染量测定方法包含如下步骤：

气相蚀刻步骤，通过利用HCl气体的气相蚀刻而对气相成长装置的腔室内进行清洁；

热处理步骤，在经上述气相蚀刻后的上述腔室内在非氧化性气氛下对既定片数的晶片逐片地依次进行热处理；及

测定步骤，测定上述热处理步骤中经热处理的各晶片表面上的金属杂质的浓度，来作为上述气相成长装置的污染量；

以既定的次数重复实施上述气相蚀刻步骤及上述热处理步骤，在上述热处理步骤中使每次使用相同的晶片且每次进行热处理的晶片的顺序不变，当上述气相蚀刻步骤及上述热处理步骤已实施上述既定次数之后实施上述测定步骤。

根据本发明，在气相蚀刻步骤中，因在腔室内利用HCl气体进行气相蚀刻，故会产生HCl气体与气相成长装置内存在的金属杂质的反应生成物，且该反应生成物的一部分残留于腔室内。当实施气相蚀刻之后，将既定片数的半导体晶片逐片置入腔室，且在非氧化性气氛下逐片依次进行热处理(热处理步骤)，因此，各晶片表面会被气相蚀刻步骤中所产生且残留于腔室内的金属杂质污染。由于是以既定的次数重复实施该等气相蚀刻步骤及热处理步骤，故而，能使由金属杂质所致的污染浓缩于晶片的表层。测定步骤中，通过对实施了既定次数的气相蚀刻步骤及热处理步骤后的晶片表面上的金属杂质的浓度进行测定，从而能使气相成长装置的污染定量化，且能以高精度地对气相成长装置的污染进行测定。