JP2002270568A - 半導体ウエーハの製造方法および金属モニタリング装置 - Google Patents
半導体ウエーハの製造方法および金属モニタリング装置Info
- Publication number
- JP2002270568A JP2002270568A JP2001068360A JP2001068360A JP2002270568A JP 2002270568 A JP2002270568 A JP 2002270568A JP 2001068360 A JP2001068360 A JP 2001068360A JP 2001068360 A JP2001068360 A JP 2001068360A JP 2002270568 A JP2002270568 A JP 2002270568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concentration
- wafer
- metal
- liquid
- copper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Weting (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
場合に、製造されるウエーハ表面の金属濃度を直接分析
することなく、間接的に即時に分析値を得て、それを所
定値以下に管理することにより効率的で確実な金属汚染
の無い半導体ウエーハの製造方法とこれをモニタリング
する装置を提供する。 【解決手段】 半導体ウエーハの製造工程において、ウ
エーハに直接接触する液体中の金属濃度を所定値以下に
管理することによって、製造されるウエーハ表面の金属
濃度を管理することを特徴とする半導体ウエーハの製造
方法およびこれに用いる金属モニタリング装置。
Description
製造工程において、製造されるウエーハ表面上の金属汚
染濃度、特には銅汚染濃度を管理する技術に関するもの
である。
は、通常、シリコン等の単結晶棒をスライスし、得られ
た半導体ウエーハに面取り、ラッピング、酸エッチン
グ、アルカリエッチング、鏡面研磨および洗浄等をする
工程から構成されている。これらの工程は目的により、
その一部の工程が入れ替えられたり、複数回繰り返され
たりあるいは熱処理、研削等他の工程が付加、置換され
たりして、種々の工程が行われる。
エーハ表面に付着すると、バルク内部まで拡散浸透し
て、デバイス特性を著しく劣化させる元素として知られ
ている。このような銅、鉄等の金属による汚染濃度を分
析管理する方法として、従来は、最終洗浄後のウエーハ
を数枚抜き取り、ウエーハ表面の金属濃度を分析して、
ある大きさのロットの品質を保証していた。Cu、Fe
以外では、例えば、Ni、Cr、Zn、Al、Sn等の
金属元素が管理されていた。
酸−過酸化水素液にてウエーハ表面を液滴走査し、その
回収液を原子吸光分光法等で分析する方法が一般的であ
る。この方法は当然ながら製造工程中におけるその場の
分析ではなく、製造工程とは別のオフラインの分析工程
による評価であり、このため特別な作業工程が必要とな
る。従って、分析結果も即時に判明せず、仮にウエーハ
表面に一定水準以上の金属が検出され、いわゆる工程中
における金属汚染が確認された時には、すでに不良ウエ
ーハが大量に発生してしまっていることになり、工程管
理のためには適切な分析方法とはいい難い。
従来の問題点に鑑みてなされたもので、半導体ウエーハ
表面上の金属汚染、すなわち、半導体デバイスの製造上
好ましくない量の金属元素がウエーハ表面に付着するこ
とを防止し、金属汚染のない半導体ウエーハを製造する
ために、製造工程終了後にウエーハ表面上の金属濃度を
分析する方法によらず、製造されるウエーハ表面の金属
濃度を管理することができる効率的で確実な金属汚染の
無い半導体ウエーハの製造方法と製造装置を提供するこ
とを主たる目的とする。
に、本発明に関わる半導体ウエーハの製造方法は、半導
体ウエーハの製造工程において、ウエーハに直接接触す
る液体中の金属濃度を所定値以下に管理することによっ
て、製造されるウエーハ表面の金属濃度を管理すること
を特徴としている(請求項1)。
特別な評価フローは必要なく、各製造工程を直接的に管
理することができる。また、たとえその製造工程に投入
されるウエーハ表面の金属濃度が所定値以上で汚染され
ていた状態であっても、ウエーハ表面に付着した金属
は、所定値以下の金属濃度に管理された液体中に移動し
て所定値以下に低減される。また、液体中の金属濃度の
異常を検知した場合には、即時にフィードバックして、
例えば製造工程を止めることにより金属汚染のない清浄
なウエーハを確実に製造することができる。
所定値以下に連続して管理することが好ましい(請求項
2)。このように直接的にモニターすることによって連
続して管理すれば、例え液体中の金属濃度が所定値以上
になったときには、液体の交換あるいは金属を分離除去
する等の適切な処置を行うことによって、液体中の金属
濃度を所定値以下に戻すことができるので、金属汚染さ
れた不良ウエーハの発生を確実に防止することができ
る。また、このような金属濃度制御のためのシステムを
構築し、モニターの金属濃度測定値から液中濃度を所定
値以下にフィードバック制御することが好ましい。
が、銅または鉄であれば特に有効であり(請求項3)、
ウエーハに直接接触する液体中の銅または鉄の濃度を所
定値以下に管理することによって、製造されるウエーハ
表面の銅または鉄の濃度を管理することができる。
ローインジェクション分光法で測定することが好ましい
(請求項4)。この方式によれば、従来のオフラインに
おける原子吸光法、ICP発光法等による分析と異な
り、極めて短時間に直接液体中の金属濃度、特に銅また
は鉄の濃度を分析することができ、さらに連続分析する
のに都合がよく、液体中の銅または鉄の濃度管理を効果
的に行うことができる。
液体中の銅濃度を1μg/L以下に管理することが好ま
しい(請求項5)。このように、管理する金属を銅とし
た場合には、例えば液体中の銅濃度をフローインジェク
ション分光法により分析すれば、0.1μg/L以下の
低濃度まで測定できるので、この測定下限値で銅濃度を
管理すれば、製造されるウエーハの表面銅濃度を高精度
に管理することができる。
造方法は、金属濃度を所定値以下に管理する製造工程
が、スライシング工程、面取り工程、研削工程、ラッピ
ング工程、エッチング工程、洗浄工程、リンス工程およ
び鏡面研磨工程の内、少なくとも1工程であることが好
ましい(請求項6)。すなわち、本発明の製造方法が適
用される金属濃度を所定値以下に管理する製造工程は、
上記したようにウエーハに直接接触する液体を扱うスラ
イシング工程、面取り工程、研削工程、ラッピング工
程、エッチング工程、洗浄工程、リンス工程および鏡面
研磨工程の内、少なくとも1工程であることが好まし
く、それにより、金属汚染のない清浄なシリコンウエー
ハを製造することができる。特に製造工程の最終洗浄工
程に適用することによって、ウエーハの間接的な品質保
証を行うこともできる。
が、研削スラリ、研磨スラリ、エッチング液、洗浄液お
よび純水の内、少なくとも1つであることが好ましい
(請求項7)。このように上記各工程で使用される液体
に適応すれば、その液体の金属濃度は所定値以下に管理
されているので、その工程で金属汚染は除去されると共
に、確実に金属汚染のない半導体ウエーハを製造するこ
とができる。
液が、硫酸−過酸化水素液、塩酸−過酸化水素液、アン
モニア−過酸化水素液、フッ酸−過酸化水素液、フッ酸
水溶液、アルカリエッチング液または酸エッチング液で
あることが好ましい(請求項8)。このように上記工程
における洗浄液またはエッチング液は、半導体ウエーハ
の製造工程において頻繁に用いられ、このような洗浄液
またはエッチング液中の金属濃度を所定値以下に管理す
ることによって、製造されるウエーハの表面金属濃度を
所定値以下にすることができる。
モニタリング装置は、半導体ウエーハの製造装置に付属
させ、金属濃度を管理する金属モニタリング装置であっ
て、少なくとも半導体ウエーハ製造装置のウエーハと直
接接触する液体を貯留する槽に接続され、該液体中の金
属濃度をウエーハ製造中に連続的に分析する金属分析器
と、該分析値を連続的に記録する装置からなり、前記液
体中金属濃度を所定値以下に管理するものであることを
特徴としている(請求項9)。このように構成した金属
モニタリング装置によれば、例えば被処理ウエーハと直
接接触する液体を貯留する槽から常時少量の液体をポン
プで抜き出し、金属分析器で金属濃度を分析し、該分析
値を連続的に記録し、液体中金属濃度を所定値以下に管
理することができるので、被処理ウエーハ表面の金属濃
度を直接分析しなくても、管理された液体中金属濃度か
らウエーハ表面の金属濃度を高精度で推定することがで
きる。
続的に分析する金属分析器が、フローインジェクション
分光器であることが好ましい(請求項10)。例えば金
属として銅または鉄についてのみモニタリングしたい場
合、このフローインジェクション分光器は、銅または鉄
の定量分析器であって、40サンプル以上/1時間の頻
度で連続的に高精度で分析できるとともに、分析コスト
も低いので、銅または鉄の濃度をモニタリングするのに
適している。
はこれらに限定されるものではない。本発明者らは、半
導体ウエーハの製造に際し、シリコンウエーハ表面上の
金属汚染を除去するため、あるいはシリコンウエーハを
金属汚染させないためには、ウエーハに直接接触する液
体中の金属濃度を所定値以下に管理することが極めて有
効であることを知見し、諸条件を精査して本発明を完成
させたものである。
ハ表面の銅濃度と銅を除去する洗浄液中の銅濃度との関
係を、下記のような試験1を行って求めた。(試験1)
銅で表面を故意に所定濃度まで汚染したシリコンウエー
ハをSC−1液あるいはSC−2液を満たした洗浄槽に
浸漬し液温75℃で3分間洗浄した後、引上げて純水で
リンスし、乾燥してウエーハ表面の銅濃度を分析した。
そしてウエーハの引上げと同時に洗浄液を少量採取し、
液中銅濃度を分析した。1枚目の引上げ後直ちに2枚目
の銅汚染ウエーハを同一の洗浄槽に浸漬した後、前記条
件下で洗浄し、引上げてリンス、乾燥して表面の銅濃度
を分析するとともにウエーハの引上げと同時に洗浄液を
少量採取し、液中銅濃度を分析した。このような操作を
複数枚のウエーハを用いて順次洗浄と分析を繰り返し行
い、ウエーハ表面から溶解した銅で液中銅濃度が増加す
る状態を求めた。
ハ、 直径200mm(8インチ)、 親水性処理:清浄ウエーハを塩酸−過酸化水素液(以
下、SC−2液ということがある)で洗浄し、自然酸化
膜をつける。 初期表面銅濃度;2.30×10 8 at
oms/cm2 (検出限界)以下、 故意汚染;銅標準原液をマイクロピペットにてウエーハ
上の数箇所に滴下後、自然乾燥する、 汚染後のウエー
ハ表面銅濃度;1.34×1012atoms/cm2
(低濃度)、1.97×1014atoms/cm2 (高
濃度)の2水準とし、それぞれ3枚続けて洗浄した。
0cm3 、 洗浄液:SC−1液およびSC−2液の2水準、 SC−1液;アンモニア(30%):過酸化水素(30
%):水=1:1:8、液温;75℃、 液中銅濃度;
0.02μg/L(検出限界)以下、 SC−2液;HCl(35%):過酸化水素(30
%):水=1:1:200、 液温;75℃、 液中銅
濃度;0.02μg/L(検出限界)以下、 試験フロー:SC−1またはSC−2液中洗浄(タク
ト;3分間)−純水リンス−純水リンス−自然乾燥。 評価:洗浄後のウエーハ;洗浄後から6時間以内にウエ
ーハ表面の銅濃度(atoms/cm2 )をVPD−A
AS法(気相−原子吸光分光法)にて分析、洗浄液;汚
染ウエーハを洗浄する度に洗浄後の液中の銅濃度(μg
/L)をAAS法(原子吸光分光法)にて分析する。
2(a)、(b)に示す。図1(a)からSC−1液中
の銅濃度(μg/L)は、投入したウエーハ(銅故意汚
染レベル:1.34×1012atoms/cm2 )毎に
増加していることが判る。また、図1(b)からSC−
1液中の銅濃度もまた投入したウエーハ(銅故意汚染レ
ベル:1.97×1014atoms/cm2 )毎に増加
していることが判る。
濃度(μg/L)も、投入したウエーハ(銅故意汚染レ
ベル:1.34×1012atoms/cm2 )毎に増加
していることが判る。また、図2(b)からSC−2液
中の銅濃度もまた投入したウエーハ(銅故意汚染レベ
ル:1.97×1014atoms/cm2 )毎に増加し
ていることが判る。
浄液中で洗浄され、洗浄枚数が増えるに従って液中金属
濃度が増えて行くことを示しており、液中銅汚染がウエ
ーハ表面から起こる可能性を示している。
浄なシリコンウエーハを銅で汚染された洗浄液中で洗浄
した場合について、試験1と同様に洗浄後のウエーハと
洗浄液中の銅濃度との関係を調べた。 (試験2)銅汚染のない清浄なシリコンウエーハを、銅
で故意に所定濃度まで汚染したSC−1液あるいはSC
−2液を満たした洗浄槽に浸漬し、液温75℃で3分間
洗浄した後、引上げて純水でリンスし、乾燥してウエー
ハ表面の銅濃度を分析した。そしてウエーハの引上げと
同時に洗浄液を少量採取し、液中銅濃度を分析した。1
枚目の引上げ後直ちに2枚目の清浄なウエーハを前記条
件下で洗浄し、引上げてリンス、乾燥して表面の銅濃度
を分析するとともにウエーハの引上げと同時に洗浄液を
少量採取し、液中銅濃度を分析した。このように次々と
洗浄と分析を繰り返し、液中銅濃度の変動に伴って変動
する洗浄後のウエーハ表面の銅濃度を求めた。
200mm(8インチ)、 清浄親水性処理;清浄ウエ
ーハをSC−1液、及びSC−2液(塩酸−過酸化水素
液)で洗浄し、自然酸化膜をつける。 ウエーハ清浄度
(ウエーハ表面銅濃度);2.30×108 atoms
/cm2 (検出限界)以下、
000cm3 、 銅故意汚染洗浄液:SC−1液およびSC−2液の2水
準、 SC−1液;アンモニア(30%):過酸化水素(30
%):水=1:1:8、 銅故意汚染濃度;0.645
μg/L(低濃度)、32.5μg/L(高濃度)の2
水準、 液温;75℃、 SC−2液;HCl(35%):過酸化水素(30
%):水=1:1:200、 銅故意汚染濃度;0.6
88μg/L(低濃度)、33.5μg/L(高濃度)
の2水準、 液温;75℃、 試験フロー:SC−1またはSC−2銅故意汚染洗浄液
中で洗浄(1バッチ;20枚、タクト;3分間)−純水
リンス−純水リンス−自然乾燥、を低濃度汚染液中、高
濃度汚染液中でそれぞれ5バッチ処理する、 評価:ウエーハ;表面銅濃度をVPD−AAS法にて分
析、 洗浄液;液中銅濃度をAAS法にて分析、
す。図3(a)からSC−1銅故意汚染洗浄液中の銅濃
度(μg/L)とこの液で洗浄したウエーハ表面上の銅
濃度(atoms/cm2 )の間には直線性の良好な相
関関係が存在していることが判る。また、図3(b)か
らSC−2銅故意汚染洗浄液中の銅濃度とウエーハ表面
の銅濃度の間にも両対数グラフながら直線性の良好な相
関関係が存在していることが判る。試験2は清浄ウエー
ハ表面が銅汚染洗浄液中で洗浄され汚染されることを示
している。さらに、清浄なウエーハに銅が付着すること
によって、溶液中の銅濃度は減少するが、極めて微量で
あり初期濃度との差が検出されない。
エーハ表面上銅濃度を推定することができることが判
る。例えばウエーハ表面の銅濃度の規格値1.0×10
10atoms/cm2 以下に対応する洗浄液中の銅濃度
は、検出下限以下の値に対しては検出限界値を入力して
算出した結果、SC−1液では4.4μg/L、SC−
2液では830μg/Lであるから、各洗浄液中の銅濃
度をこれらの値以下に管理して洗浄すればウエーハ表面
の銅の規格値を満足するウエーハを得ることができる。
また、より好ましくは、SC−1液を0.26μg/
L、SC−2液を1.0μg/L以下に管理することに
より、ウエーハ表面の銅濃度を1.0×10 9 atom
s/cm2 以下にすることができる。
うに、半導体ウエーハの製造工程において、ウエーハに
直接接触する液体中の銅濃度を所定値以下に管理するこ
とによって、製造されるウエーハ表面の銅濃度を管理す
ることができる。例えば、洗浄を継続することによって
除々に液中の濃度が上昇した場合には、洗浄液の交換等
をして、液中の銅濃度を管理値以下になるようにすれば
よい。尚、上記試験1、2とは別に行った自然酸化膜の
無い疎水性のシリコンウエーハに対する試験でもほぼ同
様な結果を得ている。
ーハ表面の銅濃度と液体中の銅濃度との間には良好な直
線的相関関係が存在するが、その絶対値は必ずしも一致
するものではない。例えば、ウエーハ表面の銅の規格値
1.0×1010atoms/cm2 以下に対応する洗浄
液中の銅濃度は、SC−1液では4.4μg/L以下、
SC−2液では830μg/L以下に各洗浄液中の銅濃
度を管理して洗浄すればウエーハ表面の銅の規格値を満
足するウエーハを得ることができる。
いては、液体中の金属濃度を製造工程中所定値以下に連
続して管理することが好ましい。このように連続して管
理すれば、例え液体中の金属濃度が上昇して所定値以上
になったとしても、その値を直ちにフィードバックし
て、新液の供給あるいは金属を分離除去する等の適切な
処置を行うことによって、液体中の金属濃度を所定値以
下に抑えることができるので、所定値以上のウエーハ表
面金属濃度を有する不良ウエーハの発生を防止すること
ができる。
子吸光法、ICP発光法、フローインジェクション分光
法等で測定することができる。中でもフローインジェク
ション分光法が好ましい。この方式は、従来のオフライ
ンにおける分析と異なり、極めて短時間に直接液体中の
銅または鉄の濃度を分析することができるので、リアル
タイムで液中の銅または鉄の濃度を管理できるととも
に、分析コストも低廉であるという利点がある。また、
銅または鉄以外のNi、Cr、Zn、Al、Sn等の金
属元素については、従来のオフラインによる断続的な分
析法であった原子吸光法、ICP発光法等も、オートサ
ンプラーと組み合わせることにより、インライン化が可
能となり多元素の連続分析をするようにしてもよい。
が適用される工程は、金属濃度を所定値以下に管理する
製造工程であって、液体を扱うスライシング工程、面取
り工程、研削工程、ラッピング工程、エッチング工程、
洗浄工程、リンス工程および鏡面研磨工程の内、少なく
とも1工程であることが好ましく、そうすることによ
り、金属汚染のない清浄な半導体ウエーハを製造するこ
とができる。また、シリコンウエーハを水中で保管する
場合に、保管用純水の金属濃度を管理するのに本発明を
適用することができる。
研磨スラリ、エッチング液、洗浄液および純水の内、少
なくとも1種であるものとすることができる。このよう
に上記各工程で使用されるウエーハに直接接触する液体
に適用すれば、その液体中の金属濃度は所定値以下に管
理されているので、その工程での金属汚染は除去される
と共に、該工程以後の工程の金属汚染も排除され、清浄
なシリコンウエーハを得ることができる。特に、ウエー
ハの品質保証の点からは、出来るだけ最終工程で本発明
を適用するのが良いし、不良ウエーハの製造を防止する
との点からは、出来るだけ最初の方の工程から本発明を
適用するのが良い。もちろん全工程で適用すればより確
実である。
液は、アルカリ系洗浄液または酸系洗浄液のいずれにも
適用できるが、中でも硫酸−過酸化水素液、塩酸−過酸
化水素液、アンモニア−過酸化水素液、フッ酸−過酸化
水素液、フッ酸水溶液、アルカリエッチング液または酸
エッチング液であることが好ましい。このように上記工
程における洗浄液またはエッチング液は、半導体製造工
程で慣用されており、本発明により洗浄液またはエッチ
ング液中の金属濃度を所定値以下に管理すれば、製造さ
れるウエーハの表面金属濃度を確実に低い値に維持管理
することができる。
した図面に基づいて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。ここで、図4は本発明の
半導体ウエーハの装置の一例として半導体ウエーハの製
造装置に付属し銅濃度を管理する金属モニタリング装置
を説明する概要図である。
ング装置1は、少なくとも半導体ウエーハ製造装置のウ
エーハと直接接触する液体を貯留する貯留槽10に接続
され、該液体中の金属濃度をウエーハ製造中に連続的に
分析する金属分析器2と、該分析値を連続的に記録、表
示する記録装置3からなり、液体中の金属濃度を所定値
以下に管理するものである。
フローインジェクション分光器を使用している。この金
属分析器2は、サンプル供給ポンプ4とキャリア供給ポ
ンプ5と試薬供給ポンプ6とコイル型反応器7と分光光
度計8から構成され、例えば金属が銅の場合は、過酸化
水素とピリジン(銅の触媒作用活性化剤)の存在下、M
BTH(3−メチル−2−ベンゾチアゾリノンヒドラゾ
ン塩酸塩)とDAOS(N−エチル−N−(2−ヒドロ
キシ−3−スルホプロピル)−3,5−ジメトキシアニ
リン)との銅(2価)の触媒作用による酸化カップリン
グ反応(60℃)により赤色化合物(吸収極大波長;5
25nm)が瞬時に生成することを利用した銅の定量分
析器であって、40サンプル以上/1時間の頻度で連続
的に高精度で分析することができる。
される被処理ウエーハと直接接触する液体を貯留する貯
留槽の例を挙げて本発明を説明する。図4に示した貯留
槽10は、ウエーハを洗浄液で洗浄する槽であって、オ
ーバーフロー受け樋12付きの浸漬洗浄槽11を中心
に、薬液供給装置13と循環ポンプ14と金属分離器1
5を配置して構成されている。
吸着固定するキレート樹脂を充填した槽とすれば、オー
バーフロー中の金属イオンは吸着分離され、金属を分離
したSC−1液は浸漬洗浄槽11に戻されて循環する。
そして金属を分離したSC−1液はその反応性が劣化し
ているのでその一部を連続的に系外に排出し、その排出
量に見合う量を連続的に供給して、金属モニタリング装
置によって槽内の金属イオン濃度を再汚染が起こらない
平衡値を保持するようにすれば、金属が除去されたウエ
ーハWが金属イオンによって再汚染されたり、次の洗浄
ウエーハが汚染されるる可能性は殆どなくなると共に、
所定の金属洗浄能力を保持することができる。
ング装置1において、サンプル供給ポンプ4から送られ
てくる試料液を金属分析器2で連続的に分析し、記録装
置3で記録、表示して液体中の金属濃度を所定値以下に
なるように管理している。例えば、金属濃度が所定値を
越えた場合には、分析値が入力された制御装置(判定装
置)9が警報音を発したり、制御ライン18により、排
液バルブを開いて廃洗浄液を排出し、制御ライン17に
より新洗浄液を薬液供給装置13から補給して完全に新
液に交換することができる。また、制御ライン17、1
8により新SC−1液の供給量を増やし、増加分を排出
して金属濃度を希釈し、反応性を劣化させないで金属濃
度を所定値以下に管理することもできる。
されるウエーハと直接接触する液体の貯留槽としては、
上記浸漬洗浄槽に限られるものではなく、エッチング槽
や循環使用される研磨スラリ等の貯留槽等に適用しても
よいことは言うまでもない。
明を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)図4の装置を用い、浸漬洗浄槽(25000
cm3 )において、銅汚染の無いSC−1液(アンモニ
ア(30%):過酸化水素(30%):水=1:1:
8、液温;75±5℃、 液中銅濃度;0.02μg/
L(検出限界)以下)を薬液供給装置から浸漬洗浄槽に
供給し、該槽内に浸漬されている故意に銅汚染されたシ
リコンウエーハ(直径200mm(8インチ)、表面銅
濃度;平均5×10 13atoms/cm2 )の表面に付
着している銅、その他の汚染物質をウエーハから除去し
た。
リング装置において、サンプル供給ポンプから送られて
くる試料液を金属分析器で40サンプル/Hrの頻度で
連続的に分析し、記録装置で記録して液体中の銅濃度を
所定値以下になるように管理した。
チ;1枚、タクト;3分間)→純水リンス→純水リンス
→自然乾燥、を20バッチ処理する、 目標値:洗浄後の清浄ウエーハの表面銅濃度:1.0×
109 atoms/cm2 以下、 SC−1液中の銅濃
度(管理値): 0.1μg/L以下、 評価:ウエーハ;表面の銅濃度(atoms/cm2 )
をVP−AAS法(気相−原子吸光分光法)にて分析、
洗浄液;浸漬洗浄槽内の銅濃度(μg/L)をフロー
インジェクション分光法にて分析、
μg/L以下に管理することができ、洗浄、リンス、乾
燥したウエーハの表面銅濃度は平均1.3×109 at
oms/cm2 まで低減することができ、規格値(1.
0×1010atoms/cm 2 )を満足することができ
た。
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。
インチのシリコンウエーハを洗浄する場合につき例を挙
げて説明したが、本発明はこれには限定されず、直径4
〜16インチあるいはそれ以上のシリコンウエーハにも
適用できる。
ハを洗浄して金属を除去する場合について述べてきた
が、本発明はGaAs,GaP等の化合物半導体ウエー
ハについて実施してもほぼ同一の効果を得ることができ
る。
導体ウエーハの製造方法によれば、ウエーハの製造工程
において、ウエーハに直接接触する液体中の金属濃度を
所定値以下に管理することによって、製造されるウエー
ハ表面の金属濃度を管理することができる。従って、例
えば半導体ウエーハ表面の金属汚染を洗浄により除去す
る場合に、製造されるウエーハ表面の金属濃度を直接分
析することなく、洗浄液中の金属濃度を間接的に即時に
連続的に得ることができるので、これをフィードバック
して洗浄液中の金属濃度を所定値以下に管理すれば、効
率的で確実に金属汚染の無い半導体ウエーハを製造する
ことができる。また、製造されたウエーハ表面の金属濃
度が確定するまでのタイムラグが殆どなくなるので、金
属汚染不良ウエーハを間違って多量に製造する危険性を
回避することができる。さらに、工程を通った全てのウ
エーハについて間接的に保証することができるので、抜
取り検査よりも品質保証上も優れていると言える。
−過酸化水素液(SC−1液))で洗浄した場合のウエ
ーハ洗浄バッチ数とウエーハ表面銅濃度と液中銅濃度の
関係を示す説明図である。 (a)ウエーハの銅汚染濃度:1.34×1012ato
ms/cm2 、(b)ウエーハの銅汚染濃度:1.97
×1014atoms/cm2 。
化水素液(SC−2液))で洗浄した場合のウエーハ洗
浄バッチ数とウエーハ表面銅濃度と液中銅濃度の関係を
示す説明図である。 (a)ウエーハの銅汚染濃度:1.34×1012ato
ms/cm2 、(b)ウエーハの銅汚染濃度:1.97
×1014atoms/cm2 。
した場合のウエーハ表面金属濃度と液中金属濃度の関係
を示す説明図である。 (a)アンモニア−過酸化水素液(SC−1液)、
(b)塩酸−過酸化水素液(SC−2液)。
置の一例を示す概略図である。
記録装置、4…サンプル供給ポンプ、 5…キヤリア供
給ポンプ、6…試薬供給ポンプ、 7…コイル型反応
器、 8…分光光度計、9…制御装置(判定装置)、1
0…貯留槽、 11…浸漬洗浄槽、 12…オーバーフ
ロー受け樋、13…薬液供給装置、 14…循環ポン
プ、 15…金属分離器、17、18…制御ライン、W
…ウエーハ。
Claims (10)
- 【請求項1】 半導体ウエーハの製造工程において、ウ
エーハに直接接触する液体中の金属濃度を所定値以下に
管理することによって、製造されるウエーハ表面の金属
濃度を管理することを特徴とする半導体ウエーハの製造
方法。 - 【請求項2】 前記液体中の金属濃度を製造工程中所定
値以下に連続して管理することを特徴とする請求項1に
記載した半導体ウエーハの製造方法。 - 【請求項3】 前記濃度が管理される金属が、銅または
鉄であることを特徴とする請求項1または請求項2に記
載した半導体ウエーハの製造方法。 - 【請求項4】 前記液体中の金属濃度を、フローインジ
ェクション分光法で測定することを特徴とする請求項3
に記載した半導体ウエーハの製造方法。 - 【請求項5】 前記管理する金属を銅とした場合は、液
体中の銅濃度を1μg/L以下に管理することを特徴と
する請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載した
半導体ウエーハの製造方法。 - 【請求項6】 前記金属濃度を所定値以下に管理する製
造工程が、スライシング工程、面取り工程、研削工程、
ラッピング工程、エッチング工程、洗浄工程、リンス工
程および鏡面研磨工程の内、少なくとも1工程であるこ
とを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項
に記載した半導体ウエーハの製造方法。 - 【請求項7】 前記ウエーハに直接接触する液体が研削
スラリ、研磨スラリ、エッチング液、洗浄液および純水
の内、少なくとも1つであることを特徴とする請求項1
ないし請求項6のいずれか1項に記載した半導体ウエー
ハの製造方法。 - 【請求項8】 前記洗浄液またはエッチング液が、硫酸
−過酸化水素液、塩酸−過酸化水素液、アンモニア−過
酸化水素液、フッ酸−過酸化水素液、フッ酸水溶液、ア
ルカリエッチング液または酸エッチング液であることを
特徴とする請求項7に記載した半導体ウエーハの製造方
法。 - 【請求項9】 半導体ウエーハの製造装置に付属させ、
金属濃度を管理する金属モニタリング装置であって、少
なくとも半導体ウエーハ製造装置のウエーハと直接接触
する液体を貯留する槽に接続され、該液体中の金属濃度
をウエーハ製造中に連続的に分析する金属分析器と、該
分析値を連続的に記録する装置からなり、前記液体中金
属濃度を所定値以下に管理するものであることを特徴と
する金属モニタリング装置。 - 【請求項10】 前記液体中の銅または鉄の濃度を連続
的に分析する金属分析器が、フローインジェクション分
光器であることを特徴とする請求項9に記載した半導体
ウエーハの金属モニタリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001068360A JP2002270568A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 半導体ウエーハの製造方法および金属モニタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001068360A JP2002270568A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 半導体ウエーハの製造方法および金属モニタリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002270568A true JP2002270568A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18926565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001068360A Pending JP2002270568A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 半導体ウエーハの製造方法および金属モニタリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002270568A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007502550A (ja) * | 2003-06-13 | 2007-02-08 | ソフィア ウェン, | 半導体ウェハの薄層化学処理のための方法および装置 |
KR100860269B1 (ko) * | 2008-02-29 | 2008-09-25 | 주식회사 위드텍 | 단일 웨이퍼 공정에서의 웨이퍼 세정액 온라인 모니터링방법, 웨이퍼 세정액 온라인 모니터링 장치 및 상기 장치에사용되는 시약 용기 |
US7699997B2 (en) | 2003-10-03 | 2010-04-20 | Kobe Steel, Ltd. | Method of reclaiming silicon wafers |
JP2010090348A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Three M Innovative Properties Co | フッ素系溶剤の精製方法 |
JP2012049391A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Kurita Water Ind Ltd | 洗浄方法および洗浄システム |
JP2015126069A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 信越半導体株式会社 | スライス方法 |
JP2016192473A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理装置および基板処理方法 |
TWI658173B (zh) * | 2016-09-30 | 2019-05-01 | 日商斯庫林集團股份有限公司 | 基板處理裝置 |
CN110957244A (zh) * | 2018-09-26 | 2020-04-03 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 晶圆湿式清洁系统及方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999064855A1 (en) * | 1998-06-08 | 1999-12-16 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for monitoring the concentration of metallic impurities in a wafer cleaning solution |
JP2000100767A (ja) * | 1998-09-18 | 2000-04-07 | Mitsubishi Chemicals Corp | 洗浄液中のキレート剤の濃度管理方法 |
-
2001
- 2001-03-12 JP JP2001068360A patent/JP2002270568A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999064855A1 (en) * | 1998-06-08 | 1999-12-16 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for monitoring the concentration of metallic impurities in a wafer cleaning solution |
JP2000100767A (ja) * | 1998-09-18 | 2000-04-07 | Mitsubishi Chemicals Corp | 洗浄液中のキレート剤の濃度管理方法 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007502550A (ja) * | 2003-06-13 | 2007-02-08 | ソフィア ウェン, | 半導体ウェハの薄層化学処理のための方法および装置 |
US7699997B2 (en) | 2003-10-03 | 2010-04-20 | Kobe Steel, Ltd. | Method of reclaiming silicon wafers |
KR100860269B1 (ko) * | 2008-02-29 | 2008-09-25 | 주식회사 위드텍 | 단일 웨이퍼 공정에서의 웨이퍼 세정액 온라인 모니터링방법, 웨이퍼 세정액 온라인 모니터링 장치 및 상기 장치에사용되는 시약 용기 |
JP2010090348A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Three M Innovative Properties Co | フッ素系溶剤の精製方法 |
JP2012049391A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Kurita Water Ind Ltd | 洗浄方法および洗浄システム |
JP2015126069A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 信越半導体株式会社 | スライス方法 |
DE112014005468B4 (de) | 2013-12-26 | 2023-03-23 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Schneidverfahren |
JP2016192473A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理装置および基板処理方法 |
TWI658173B (zh) * | 2016-09-30 | 2019-05-01 | 日商斯庫林集團股份有限公司 | 基板處理裝置 |
US11217461B2 (en) | 2016-09-30 | 2022-01-04 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate processing device |
CN110957244A (zh) * | 2018-09-26 | 2020-04-03 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 晶圆湿式清洁系统及方法 |
CN110957244B (zh) * | 2018-09-26 | 2023-09-01 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 晶圆湿式清洁系统及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5922606A (en) | Fluorometric method for increasing the efficiency of the rinsing and water recovery process in the manufacture of semiconductor chips | |
US5049200A (en) | Process for the hydrophilizing and/or cement-residue-removing surface treatment of silicon wafers | |
WO2001013418A1 (en) | A single-operation method of cleaning semiconductors after final polishing | |
JPH05190526A (ja) | 半導体ウエハの洗浄方法および洗浄装置 | |
US20080156349A1 (en) | Method for cleaning silicon wafer | |
JP3116871B2 (ja) | 半導体基板表面分析の前処理方法及びその装置 | |
EP1084402B1 (en) | Process for monitoring the concentration of metallic impurities in a wafer cleaning solution | |
JP2002270568A (ja) | 半導体ウエーハの製造方法および金属モニタリング装置 | |
JP2599021B2 (ja) | シリコンウエハのエッチング方法および洗浄方法 | |
JP2016162963A (ja) | 液中の金属イオン濃度の測定方法および測定装置並びに電子デバイスの洗浄システム | |
US20050145311A1 (en) | Method for monitoring surface treatment of copper containing devices | |
JP4579619B2 (ja) | シリコンウエハの再生方法 | |
JP2003509860A (ja) | 半導体加工に利用される水性浴の寿命限界を検出するための装置および方法 | |
US20220362815A1 (en) | Wafer wet cleaning system | |
JP2003218085A (ja) | 半導体基板の洗浄方法 | |
US6451124B1 (en) | Process for the chemical treatment of semiconductor wafers | |
JP2000321266A (ja) | 超純水の水質評価装置及び評価方法 | |
JP2007150196A (ja) | 半導体ウエーハの洗浄方法および製造方法 | |
JP2000208578A (ja) | シリコンウェ―ハの評価方法及びシリコンウェ―ハ | |
JP3704426B2 (ja) | 金属不純物析出履歴の評価方法 | |
KR20230005174A (ko) | 반도체 웨이퍼의 세정방법 | |
JPH08236494A (ja) | ウェーハ洗浄装置及びウェーハの洗浄方法 | |
JP3649534B2 (ja) | シリコンウェハおよびシリコン酸化物の洗浄液 | |
JP2002083853A (ja) | 半導体ウェーハの評価方法及び装置 | |
Sinha | Correlating chemical and water purity to the surface metal on silicon wafer during wet cleaning process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071225 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100112 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100310 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101005 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110329 |