JP2007048918A - シリコンウェーハの洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリコンウェーハの表面を鏡面研磨加工した後に施す洗浄方法の改良である。その特徴ある構成は、鏡面研磨加工を終えたシリコンウェーハを非イオン性界面活性剤水溶液に浸漬する第1洗浄工程11と、第1洗浄工程を終えたウェーハを溶存オゾン水溶液に浸漬する第2洗浄工程12と、第2洗浄工程を終えたウェーハをアンモニア及び過酸化水素を含む水溶液に浸漬する第3洗浄工程13とを含み、各工程が連続して行われるところにある。
【選択図】図1
Description
鏡面研磨加工を終えたシリコンウェーハは表面に存在するパーティクル、有機汚染物並びに金属不純物等の汚染物を除去するために洗浄を施す。鏡面研磨加工を終えたシリコンウェーハ洗浄ではRCA法が一般的に広く用いられている(例えば、非特許文献1参照。)。RCA法は過酸化水素をベースにした(1)高pHのアルカリ混合液(以下、SC−1という。)と(2)低pHの酸混合液(以下、SC−2という。)による2段階洗浄からなる。これら混合液を組み合わせて洗浄することにより、基板表面から効率的に汚染物を除去することができる。
志村史夫著、「半導体シリコン結晶工学」、丸善株式会社、平成5年9月30日発行、p.125〜p.127
本発明の目的は、洗浄能力に優れたシリコンウェーハの洗浄方法を提供することにある。
請求項1に係る発明では、鏡面研磨加工を終えたシリコンウェーハに第1洗浄工程11〜第3洗浄工程13をこの順に連続して行うことにより、第1洗浄工程11でウェーハ表面に残留する鏡面研磨加工で使用した研磨スラリーに含有する高分子成分やウェーハ表面に存在する有機汚染物を除去し、第2洗浄工程12で上記第1洗浄工程11で使用した界面活性剤や第1洗浄工程11で除去しきれなかった有機汚染物を分解除去し、第3洗浄工程13で有機汚染物並びに金属不純物を除去するので、高清浄度のウェーハを得ることができる。
請求項3に係る発明は、請求項1に係る発明であって、第2洗浄工程12で使用する溶存オゾン水溶液のオゾン濃度が1〜20ppmである洗浄方法である。
本発明の洗浄方法における対象物は、表面を鏡面研磨加工した後のシリコンウェーハである。この鏡面研磨加工を終えたシリコンウェーハ表面にはパーティクル、有機汚染物並びに金属不純物等の汚染物だけでなく、鏡面研磨加工に使用した研磨スラリーに含有する成分も残留している。
先ず、第1洗浄工程11では鏡面研磨加工を終えたシリコンウェーハを非イオン性界面活性剤水溶液に浸漬する。これによりウェーハ表面に残留する高分子成分や有機汚染物の洗浄除去効果が得られる。この第1洗浄工程11では、ウェーハ表面との反応が発生しない非イオン性界面活性剤を超純水に溶解した非イオン性界面活性剤水溶液を使用する。この第1洗浄工程11で使用する水溶液に、非イオン性界面活性剤以外の陽イオン性界面活性剤や陰イオン性界面活性剤等を用いると、シリコンと界面活性剤とが反応してしまいウェーハ表面が荒れてしまう不具合を生じる。第1洗浄工程11で使用する非イオン性界面活性剤水溶液の界面活性剤濃度は0.001〜10重量%、好ましくは0.1〜3.0重量%、更に好ましくは0.2重量%である。界面活性剤濃度が0.001重量%未満ではウェーハ表面に残留する有機汚染物を十分に除去することができず、界面活性剤濃度が10重量%を越えるとこの界面活性剤がウェーハ表面に多量に付着してしまい、後に続く工程で付着した全ての界面活性剤を除去することが困難となる。
<実施例1>
2001年6月から2005年1月までの期間に製造された鏡面研磨加工を終えたシリコンウェーハに対して以下の洗浄を継続して実施した。
先ず、非イオン性界面活性剤水溶液として非イオン性界面活性剤(和光純薬社製、製品名NCW)を超純水に溶解して0.2重量%濃度の水溶液を調製し、90℃に加熱した非イオン性界面活性剤水溶液にシリコンウェーハを浸漬して3分間保持した。次いで、オゾン濃度が20ppmの溶存オゾン水溶液を調製し、室温に維持された溶存オゾン水溶液にシリコンウェーハを浸漬して3分間保持した。次に、アンモニアが1.2重量%、過酸化水素が2.6重量%それぞれ溶解した水溶液を調製し、80℃に加熱したアンモニア及び過酸化水素を含む水溶液にシリコンウェーハを浸漬して3分間保持した。洗浄を終えたウェーハは純水リンスを施した後、乾燥した。
2000年12月から2001年5月までの期間に実施例1と同様の条件で製造された鏡面研磨加工を終えたシリコンウェーハに対して以下の洗浄を継続して実施した。
アンモニアが1.2重量%、過酸化水素が2.6重量%それぞれ溶解した水溶液を調製し、80℃に加熱したアンモニア及び過酸化水素を含む水溶液にシリコンウェーハを浸漬して3分間保持した。洗浄を終えたウェーハは純水リンスを施した後、乾燥した。
実施例1及び比較例1の洗浄を終えたシリコンウェーハについて、パーティクルカウンタ(ADE社製、製品名CR80)を用いてウェーハ表面の任意の一定範囲を測定して、大きさが0.12μmを越えるパーティクルの検出を行った。実施例1及び比較例1の洗浄を終えたウェーハから検出したパーティクル数を図2に、実施例1及び比較例1の洗浄を終えたウェーハから検出したパーティクル数の平均値、最大値及び最小値を表1に示す。
12 第2洗浄工程
13 第3洗浄工程
Claims (3)
- シリコンウェーハの表面を鏡面研磨加工した後に施す洗浄方法において、
前記鏡面研磨加工を終えたシリコンウェーハを非イオン性界面活性剤水溶液に浸漬する第1洗浄工程(11)と、
前記第1洗浄工程(11)を終えたウェーハを溶存オゾン水溶液に浸漬する第2洗浄工程(12)と、
前記第2洗浄工程(12)を終えたウェーハをアンモニア及び過酸化水素を含む水溶液に浸漬する第3洗浄工程(13)と
を含み、
前記各工程が連続して行われることを特徴とするシリコンウェーハの洗浄方法。 - 第1洗浄工程(11)で使用する非イオン性界面活性剤水溶液の界面活性剤濃度が0.001〜10重量%である請求項1記載の洗浄方法。
- 第2洗浄工程(12)で使用する溶存オゾン水溶液のオゾン濃度が1〜20ppmである請求項1記載の洗浄方法。
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