JP2009094509A - シリコンウエハーの洗浄方法 - Google Patents
シリコンウエハーの洗浄方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009094509A JP2009094509A JP2008258550A JP2008258550A JP2009094509A JP 2009094509 A JP2009094509 A JP 2009094509A JP 2008258550 A JP2008258550 A JP 2008258550A JP 2008258550 A JP2008258550 A JP 2008258550A JP 2009094509 A JP2009094509 A JP 2009094509A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cleaning
- silicon wafer
- deionized water
- concentration
- rinsed
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 152
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 106
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 106
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 57
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 22
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 77
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 13
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 11
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 8
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910008045 Si-Si Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910006411 Si—Si Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 1
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
- H01L21/02052—Wet cleaning only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
【課題】本発明は、シリコンウエハーの洗浄方法に関するものである。
【解決手段】本発明は、（Ｓ１１）シリコンウエハーの表面を標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液で洗浄する段階；（Ｓ１２）上記（Ｓ１１）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；（Ｓ１３）上記（Ｓ１２）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を塩酸、オゾン水及び脱イオン水を含んでなる洗浄液を用いて洗浄する段階；（Ｓ１４）上記（Ｓ１３）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；及び（Ｓ１５）上記（Ｓ１４）段階でリンスされたシリコンウエハーを乾燥させる段階；を含んで行うことを特徴とする。本発明によれば、洗浄工程とともにシリコンウエハーの表面に強い酸化力を持つ物質を用いて安定した表面酸化膜を形成することで、時間が経過しても外部の不純物がシリコンウエハーの表面に吸着されるなどの問題を解決することができ、かつ工程が簡単で安全に行える長所がある。
【選択図】図１
【解決手段】本発明は、（Ｓ１１）シリコンウエハーの表面を標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液で洗浄する段階；（Ｓ１２）上記（Ｓ１１）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；（Ｓ１３）上記（Ｓ１２）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を塩酸、オゾン水及び脱イオン水を含んでなる洗浄液を用いて洗浄する段階；（Ｓ１４）上記（Ｓ１３）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；及び（Ｓ１５）上記（Ｓ１４）段階でリンスされたシリコンウエハーを乾燥させる段階；を含んで行うことを特徴とする。本発明によれば、洗浄工程とともにシリコンウエハーの表面に強い酸化力を持つ物質を用いて安定した表面酸化膜を形成することで、時間が経過しても外部の不純物がシリコンウエハーの表面に吸着されるなどの問題を解決することができ、かつ工程が簡単で安全に行える長所がある。
【選択図】図１
Description
本発明は、シリコンウエハーの洗浄方法に関するものであって、さらに詳しくは、シリコンウエハーの表面を標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液で洗浄した後、リンスし、その後所定の洗浄液を用いた洗浄とリンスとを繰り返してシリコンウエハーの表面に対するヘイズ汚染を防止するための酸化膜を形成し、より簡単な工程が可能なシリコンウエハーの洗浄方法に関する。
シリコンウエハーはウエハーの製造工程や、素子集積のための半導体工程が行われる過程で各種の汚染物により表面が汚染される。特に、シリコンウエハーをクリーンルームでカセット内に保管した後、一定時間が経過するか包装したウエハーを出荷した後、時間の経過につれてヘイズ(ｈａｚｅ）汚染が発生され得る。これを時間依存性ヘイズ(ｔｉｍｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｈａｚｅ、略称「ＴＤＨ」ともいう）という。このようなヘイズ汚染の主な原因物質は、金属、環境ガス成分、水分などと知られている。このような汚染物は半導体素子の歩留まりを低下させる原因になる。したがって、ベア(ｂａｒｅ）シリコンウエハーの製造時にはＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を用いた鏡面研磨工程の以後に洗浄工程を行い、そして半導体素子の製造時には汚染物が多く発生する単位半導体工程の以後に洗浄工程を行って、ウエハーに対する汚染物の濃度を適正なレベルに制御している。
今日まで広範囲に用いられるシリコンウエハーの洗浄方法としては、湿式洗浄方法に区分されるＲＣＡ洗浄法を挙げることができ、その短所を補うための他の洗浄法が提案されている。
従来のＲＣＡ洗浄法は、高濃度の強酸及び強塩基の化学薬品を用いる高温湿式工程であって、通常、ＲＣＡ洗浄法は、標準洗浄１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎｉｎｇ １、以下、「ＳＣ‐１」と略する）と標準洗浄２（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎｉｎｇ ２、以下、「ＳＣ‐２」と略する）の二つの段階で構成される。
標準洗浄１であるＳＣ‐１洗浄に用いられる洗浄液（以下、「ＳＣ‐１洗浄液」と略する）は、アンモニア水、過酸化水素及び超純水（ＤＩ ｗａｔｅｒ）の混合洗浄液を用いて７５〜９０℃くらいの温度で行う洗浄工程であって、過酸化水素によるウエハー表面の酸化とアンモニア水によるウエハー表面の微細エッチングを同時反復的に行って、ウエハー表面から有機汚染物と金属不純物（Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｄ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｃｒなど）を除去する洗浄工程である。そして、標準洗浄２であるＳＣ‐２洗浄に用いられる洗浄液（以下、「ＳＣ‐２洗浄液」と略する）は、塩酸、過酸化水素及び超純水の混合洗浄液を用いて７５〜８５℃くらいの温度で行う洗浄工程であって、アルカリイオン（Ａｌ３＋，Ｆｅ３＋，Ｍｇ２＋）、Ａｌ（ＯＨ）３，Ｆｅ（ＯＨ）３，Ｍｇ（ＯＨ）２，Ｚｎ（ＯＨ）２などの水酸化物質、そして、ＳＣ‐１洗浄で除去されない残存汚染物をさらに除去する洗浄工程である。
このような時間依存性ヘイズは、ウエハー表面に存在するイオン、有機物または周囲環境に起因する追加汚染源が吸着されてウエハー表面を疎水性化させ、保管後の時間の経過につれて発生している。また、ウエハーが存在する雰囲気の温度及び湿度差によって発生し、その差が大きいほどヘイズ汚染が発生しやすい。従って、ウエハー表面は親水性が確保され維持できる措置を講じることによって追加的な汚染付着の問題が防止できることが知られている。
すなわち、シリコンウエハーの表面の親水性化がなされることで、その表面が安定化され、このような親水性に安定化された表面には洗浄工程前後の各種のパーティクルや異物の付着が最小化され、その表面の清浄な状態が維持され得る。
従来から時間依存性ヘイズの発生に対する多様な原因と、その発生経路に対する研究が行われてきた。一方、時間依存性ヘイズの発生を抑制することができる具体的な技術的代案として、日本国特許出願２００５‐３４１１６８号に関連技術が開示されている。これによれば、シリコンウエハーを高温純粋とイソプロピルアルコール蒸気で処理し、以後シリコンウエハーを窒素またはアルゴンのような不活性雰囲気に保存する方法が開示されている。しかし、このような方法はその工程が非常に複雑であり、高温工程による安全事故の問題が懸念され、イソプロピルアルコールによる、有機物汚染及びヘイズ発生の他の汚染源になり得る短所が存在している。
以上のように、従来のシリコン表面に対するＲＣＡ洗浄法及びその短所を補うために提案されている多くの補充技術を組み合わせる場合には、シリコンウエハーの表面に存在する汚染物質の除去や表面粗さの改善をなすことができる。しかし、過度の洗浄液の使用により洗浄工程で発生する廃水を処理するとき、脱過酸化水素工程を適用しなければならないので廃水処理の費用が多く所要される。なお、高温で洗浄工程が行わなければならないのでエネルギーの消費量が多く、多量の洗浄液の使用により工程費用が多く所要される問題がある。そして、前述した従来の方法に従う洗浄工程で一部除去された金属不純物がシリコンウエハーに再付着されて再び汚染源として働くなどの多くの問題点も指摘されている。
このようなシリコンウエハーに対する洗浄前後にその表面に対する汚染の問題はもちろん、長期保管による時間の経過につれて発生し得る追加的なヘイズ汚染を防止するための新しい形態の洗浄方法に対する研究が関連業界で倦まず弛まなく行われてきており、このような技術的背景の下で本発明が案出されたものである。
本発明が解決しようとする技術的課題は、シリコンウエハーに対する洗浄前後の汚染防止はもちろん、加工が完了した後、一定時間以上保管が要求される場合にその時間の経過につれてシリコンウエハーの表面に対する追加的なヘイズ汚染を防止しようとすることにあり、このような課題を解決するために提示された従来の技術が持つ工程の複雑性と危険性の問題を同時に解決しようとすることにある。従って、本発明はこのような技術的課題を解決することができるシリコンウエハーの洗浄方法を提供することにその目的がある。
本発明が提供するシリコンウエハーの洗浄方法の一つは、（Ｓ１１）シリコンウエハーの表面を標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液で洗浄する段階；（Ｓ１２）上記（Ｓ１１）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；（Ｓ１３）上記（Ｓ１２）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を塩酸、オゾン水及び脱イオン水を含んでなる洗浄液を用いて洗浄する段階；（Ｓ１４）上記（Ｓ１３）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；及び（Ｓ１５）上記（Ｓ１４）段階でリンスされたシリコンウエハーを乾燥させる段階；を含んで行うことを特徴とする。
上記（Ｓ１３）段階は、洗浄液に対して超音波震動を印加しながら行うことが望ましい。上記（Ｓ１１）段階の標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液は、水酸化アンモニウム、過酸化水素及び脱イオン水を含んでなり、上記水酸化アンモニウムは上記脱イオン水重量対比２ないし２０％濃度で含まれ、上記過酸化水素は上記脱イオン水重量対比４ないし２０％濃度で含まれることが望ましく、上記（Ｓ１１）段階の洗浄は、５０ないし８０℃の温度で、３ないし１０分間行うことが望ましい。上記（Ｓ１３）段階の洗浄液は、上記塩酸が上記脱イオン水重量対比１ないし１０％濃度で含まれることが望ましく、上記（Ｓ１３）段階の洗浄は、２０ないし３０℃の温度で、３ないし１０分間行うことが望ましい。上記（Ｓ１３）段階の洗浄液に含まれるオゾンは、脱イオン水対比１ないし２０ｐｐｍの濃度を持つことが望ましい。
本発明が提供するシリコンウエハーの洗浄方法の他の一つは、(Ｓ２１）シリコンウエハーの表面を標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液で洗浄する段階；(Ｓ２２）上記(Ｓ２１）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；(Ｓ２３）上記(Ｓ２２）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を標準洗浄２に従うＳＣ‐２洗浄液で洗浄する段階；(Ｓ２４）上記(Ｓ２３）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；(Ｓ２５）上記(Ｓ２４）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を、オゾン水を用いて洗浄する段階；(Ｓ２６）上記(Ｓ２５）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を、脱イオン水を用いてリンスする段階；及び(Ｓ２７）上記(Ｓ２６）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を乾燥する段階；を含んで行うことを特徴とする。
上記(Ｓ２１）段階の標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液は、水酸化アンモニウム、過酸化水素及び脱イオン水を含んでなり、上記水酸化アンモニウムは上記脱イオン水重量対比２ないし２０％濃度で含まれ、上記過酸化水素は上記脱イオン水重量対比４ないし２０％濃度で含まれることが望ましく、上記(Ｓ２１）段階の洗浄は、５０ないし８０℃の温度で、３ないし１０分間行うことが望ましい。上記(Ｓ２３）段階の標準洗浄２に従うＳＣ‐２洗浄液は、塩酸、過酸化水素及び脱イオン水を含んでなり、上記塩酸は上記脱イオン水重量対比１０ないし４０％濃度で含まれ、上記過酸化水素は上記脱イオン水重量対比１０ないし４０％濃度で含まれることが望ましく、上記(Ｓ２３）段階の洗浄は、５０ないし８０℃の温度で、３ないし１０分間行うことが望ましい。
以下、本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立って、本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはいけず、発明者は自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に則して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念とに解釈されなければならない。従って、本明細書に記載された実施例は本発明の最も望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想の全てを代弁するものではないため、本出願時点においてこれらに代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。
実施例１
本発明が提供するシリコンウエハーの洗浄方法の一つは、下記の（Ｓ１１）ないし（Ｓ１５）段階を順次行うものであって、図１を参照しながら詳しく説明する。図１は、本発明によるシリコンウエハーの洗浄方法の一つに係る工程流れ図である。
本発明が提供するシリコンウエハーの洗浄方法の一つは、下記の（Ｓ１１）ないし（Ｓ１５）段階を順次行うものであって、図１を参照しながら詳しく説明する。図１は、本発明によるシリコンウエハーの洗浄方法の一つに係る工程流れ図である。
まず、シリコンウエハーの表面を標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液で洗浄する（Ｓ１１）。上記（Ｓ１１）段階の標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液は、水酸化アンモニウム、過酸化水素及び脱イオン水を含んでなり、上記水酸化アンモニウムは上記脱イオン水重量対比２ないし２０％濃度で含まれ、上記過酸化水素は上記脱イオン水重量対比４ないし２０％濃度で含まれることが望ましく、上記（Ｓ１１）段階の洗浄は、５０ないし８０℃の温度で３ないし１０分間行うことが望ましい。本実施例においては、水酸化アンモニウム、過酸化水素及び脱イオン水の重量比を１:１:５に調節し、６０℃で５分間行った。上記ＳＣ‐１洗浄液はアルカリ性で腐食性があり、パーティクル除去能力と有機物除去能力に優れている。
上記（Ｓ１１）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする（Ｓ１２）。上記（Ｓ１２）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を塩酸、オゾン水及び脱イオン水を含んでなる洗浄液を用いて洗浄する（Ｓ１３）。上記（Ｓ１３）段階の洗浄液は、上記塩酸が上記脱イオン水重量対比１ないし１０％濃度で含まれることが望ましく、上記（Ｓ１３）段階の洗浄は、２０ないし３０℃の温度で、３ないし１０分間行うことが望ましい。上記（Ｓ１３）段階の洗浄液に含まれるオゾンは、脱イオン水対比１ないし２０ｐｐｍの濃度を持つことが望ましい。上記（Ｓ１３）段階の洗浄を通じてシリコンウエハーに付着した金属などを除去すると同時に、オゾンによる親水性にすぐれた酸化膜を形成させることができる。本実施例においては塩酸と脱イオン水の重量割合を１:５０にし、２０℃の温度条件で５分間上記（Ｓ１３）段階の洗浄を行った。上記（Ｓ１３）段階の洗浄工程を行えば、シリコンウエハーの表面に安定した酸化膜が形成され、これによって外部汚染に対する吸着を防止することができ、時間の経過に依存するヘイズ発生を抑制することができるようになる。このとき、上記（Ｓ１３）段階は、同時に洗浄液に対して超音波震動を印加しながら行えば洗浄力が増加して望ましい。シリコンウエハーの表面に形成された酸化膜はオゾン水による作用によるものであり、その濃度は２ｐｐｍであるものが用いられた。上記オゾン水の濃度に対する数値範囲に関して、上記下限に達していなければ酸化膜の形成能力が足りないので、シリコンウエハーの表面にパーティクルが付着するか後続の乾燥工程でウォーターマークが発生し得るので、表面品質が低下する恐れがあって望ましくない。上記酸化膜はその厚さが均一に形成され、シリコンウエハーの表面を親水性化させ、酸素の空席（欠乏）や水素結合が少ない完全な結合が形成されたシリコンウエハーの表面を提供して望ましい。
上記（Ｓ１３）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする（Ｓ１４）。最後に、上記（Ｓ１４）段階でリンスされたシリコンウエハーを乾燥させる（Ｓ１５）。
実施例２
本発明が提供するシリコンウエハーの洗浄方法の他の一つは、下記のように(Ｓ２１）ないし(Ｓ２７）段階を順次行うものであって、図２を参照しながら詳しく説明する。図２は、本発明によるシリコンウエハーの洗浄方法の他の一つに係る工程流れ図である。
本発明が提供するシリコンウエハーの洗浄方法の他の一つは、下記のように(Ｓ２１）ないし(Ｓ２７）段階を順次行うものであって、図２を参照しながら詳しく説明する。図２は、本発明によるシリコンウエハーの洗浄方法の他の一つに係る工程流れ図である。
シリコンウエハーの表面を標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液で洗浄する(Ｓ２１）。上記(Ｓ２１）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする(Ｓ２２）。上記(Ｓ２１）段階の標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液は、水酸化アンモニウム、過酸化水素及び脱イオン水を含んでなり、上記水酸化アンモニウムは上記脱イオン水重量対比２ないし２０％濃度で含まれ、上記過酸化水素は上記脱イオン水重量対比４ないし２０％濃度で含まれることが望ましく、上記(Ｓ２１）段階の洗浄は５０ないし８０℃の温度で、３ないし１０分間行うことが望ましい。上記(Ｓ２１）段階の洗浄工程に対する説明は、前述した実施例１での（Ｓ１１）段階とほぼ同様であるので追加的な説明は略する。
上記(Ｓ２２）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を標準洗浄２に従うＳＣ‐２洗浄液で洗浄する(Ｓ２３）。上記(Ｓ２３）段階の標準洗浄２に従うＳＣ‐２洗浄液は、塩酸、過酸化水素及び脱イオン水を含んでなり、上記塩酸は上記脱イオン水重量対比１０ないし４０％濃度で含まれ、上記過酸化水素は上記脱イオン水重量対比１０ないし４０％濃度で含まれることが望ましく、上記(Ｓ２３）段階の洗浄は、５０ないし８０℃の温度で、３ないし１０分間行うことが望ましい。上記(Ｓ２３）段階の洗浄はその工程進行結果塩化物が形成され、これによってシリコンウエハーの表面に堆積される金属汚染物を除去することになる。本実施例においては、塩酸濃度は３７％、過酸化水素の濃度は３１％になるようにして、６０℃の温度で５分程度上記(Ｓ２３）段階の洗浄を行った。
上記(Ｓ２３）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を、脱イオン水を用いてリンスする(Ｓ２４）。上記(Ｓ２４）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を、オゾン水を用いて洗浄する(Ｓ２５）。上記(Ｓ２５）段階の洗浄は、シリコンウエハーを、オゾンと脱イオン水の結合水であるオゾン水が入っている薬液槽に浸漬させた状態で行うことが望ましい。上記(Ｓ２５）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を、脱イオン水を用いてリンスする(Ｓ２６）。最後に、上記(Ｓ２６）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を乾燥する(Ｓ２７）。
比較例
従来のＲＣＡ洗浄方法に従ってシリコンウエハーを洗浄した。すなわち、ＳＣ‐１洗浄液とＳＣ‐２洗浄液とを順次用いた洗浄工程を行った。
従来のＲＣＡ洗浄方法に従ってシリコンウエハーを洗浄した。すなわち、ＳＣ‐１洗浄液とＳＣ‐２洗浄液とを順次用いた洗浄工程を行った。
図３は、本発明による実施例１、２及び比較例のシリコンウエハーのヘイズ発生結果を比較するための写真である。
前述した比較例、実施例１及び２に従って洗浄工程が行われたシリコンウエハーをボックスの中央にそれぞれ交互に配置した後、水分を０.５ｍｌ添加した後、ボックスを閉め完全に密閉した後、３６時間クリーンルームに保管しヘイズの発生程度をＬＬＳ特定によって観察した。その結果、図３を通じて確認できるように、比較例の場合には０.１２μｍ以上のパーティクルが付着していることを確認したが、実施例１及び２の場合にはヘイズの発生が相対的に非常に少なく示されていることを確認した。
図４は、実施例２と比較例によって形成された酸化膜のシリコンと酸素との結合密度差をＸＰＳ分析を通じて評価し、シリコンウエハーの表面における化学的結合状態を比較した。Ｓｉ‐ＳｉとＳｉ‐Ｏの結合エネルギーのピークは、比較例及び実施例２の両方でグラフのＸ軸上の同一の位置で観察された。
図４を参照すれば、オゾン処理によって形成された酸化膜を有する実施例２と、そうではない場合である比較例の、それぞれの酸化膜のＳｉ‐ＳｉピークとＳｉ‐Ｏピークとを観察することができる。Ｓｉ‐Ｓｉピークの強度は実施例２で比較例に比べて相対的に低く示されるが、Ｓｉ‐Ｏピークの強度は実施例２と比較例とで大きい差がなかった。一方、酸化膜におけるＳｉＯ２の結合強度は、Ｓｉ‐Ｓｉピークにおける面積に対するＳｉ‐Ｏピークにおける相対面積比から類推できる。図４によれば、各ピークにおける面積比は、実施例２が比較例に比べてより高い値が計算された。これから、酸化膜におけるＳｉＯ２の結合強度は、実施例２が比較例に比べて高いことがわかる。
このような結果によれば、比較例の場合にはヘイズが発生して酸化膜の表面が不安定な状態になったか、ＲＣＡ洗浄工程後時間の経過につれて酸化膜のエッジ部分が不安定な状態になってヘイズが発生したと分析される。結果的に、オゾン水処理によって形成された酸化膜は、その安全性が高くて汚染性パーティクルの再吸着が防止される効果が奏され、このように形成された酸化膜はシリコンウエハーの表面に対する保護膜として作用し、その表面に異物が付着されることを防止して、高品質の表面を有するシリコンウエハーを提供することができることが分かる。
以上のように、本発明は、たとえ限定された実施例と図面とによって説明されたが、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者により本発明の技術思想と特許請求範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能なのは言うまでもない。
本発明によれば、洗浄工程とともにシリコンウエハーの表面に強い酸化力を持つ物質を用いて安定した表面酸化膜を形成することで、時間が経過しても外部の不純物がシリコンウエハーの表面に吸着されるなどの問題を解決することができ、かつ工程が簡単で安全に行える。
本明細書に添付される下記の図面は本発明の望ましい実施例を例示するものであって、発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解させる役割を果たすものであるため、本発明はそのような図面に記載された事項にのみ限定されて解釈されてはいけない。
Claims (12)
- シリコンウエハーの洗浄方法において、
（Ｓ１１）シリコンウエハーの表面を標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液で洗浄する段階；
（Ｓ１２）上記（Ｓ１１）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；
（Ｓ１３）上記（Ｓ１２）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を塩酸、オゾン水及び脱イオン水を含んでなる洗浄液を用いて洗浄する段階；
（Ｓ１４）上記（Ｓ１３）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；及び
（Ｓ１５）上記（Ｓ１４）段階でリンスされたシリコンウエハーを乾燥させる段階；
を含んで行うことを特徴とするシリコンウエハーの洗浄方法。 - 上記（Ｓ１３）段階は、洗浄液に対して超音波震動を印加しながら行うことを特徴とする請求項１に記載のシリコンウエハーの洗浄方法。
- 上記（Ｓ１１）段階の標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液は、水酸化アンモニウム、過酸化水素及び脱イオン水を含んでなり、
上記水酸化アンモニウムは上記脱イオン水重量対比２ないし２０％濃度で含まれ、
上記過酸化水素は上記脱イオン水重量対比４ないし２０％濃度で含まれることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコンウエハーの洗浄方法。 - 上記（Ｓ１１）段階の洗浄は、５０ないし８０℃の温度で、３ないし１０分間行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコンウエハーの洗浄方法。
- 上記（Ｓ１３）段階の洗浄液は、上記塩酸が上記脱イオン水重量対比１ないし１０％濃度で含まれることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコンウエハーの洗浄方法。
- 上記（Ｓ１３）段階の洗浄は、２０ないし３０℃の温度で、３ないし１０分間行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコンウエハーの洗浄方法。
- 上記（Ｓ１３）段階の洗浄液に含まれるオゾンは、脱イオン水対比１ないし２０ｐｐｍの濃度を持つことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコンウエハーの洗浄方法。
- シリコンウエハーの洗浄方法において、
(Ｓ２１）シリコンウエハーの表面を標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液で洗浄する段階；
(Ｓ２２）上記(Ｓ２１）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；
(Ｓ２３）上記(Ｓ２２）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を標準洗浄２に従うＳＣ‐２洗浄液で洗浄する段階；
(Ｓ２４）上記(Ｓ２３）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；
(Ｓ２５）上記(Ｓ２４）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面をオゾン水を用いて洗浄する段階；
(Ｓ２６）上記(Ｓ２５）段階で洗浄されたシリコンウエハーの表面を脱イオン水を用いてリンスする段階；及び
(Ｓ２７）上記(Ｓ２６）段階でリンスされたシリコンウエハーの表面を乾燥する段階；を含んで行うことを特徴とするシリコンウエハーの洗浄方法。 - 上記(Ｓ２１）段階の標準洗浄１に従うＳＣ‐１洗浄液は、水酸化アンモニウム、過酸化水素及び脱イオン水を含んでなり、
上記水酸化アンモニウムは、上記脱イオン水重量対比２ないし２０％濃度で含まれ、
上記過酸化水素は、上記脱イオン水重量対比４ないし２０％濃度で含まれることを特徴とする請求項８に記載のシリコンウエハーの洗浄方法。 - 上記(Ｓ２１）段階の洗浄は、５０ないし８０℃の温度で、３ないし１０分間行うことを特徴とする請求項８に記載のシリコンウエハーの洗浄方法。
- 上記(Ｓ２３）段階の標準洗浄２に従うＳＣ‐２洗浄液は、塩酸、過酸化水素及び脱イオン水を含んでなり、
上記塩酸は、上記脱イオン水重量対比１０ないし４０％濃度で含まれ、
上記過酸化水素は、上記脱イオン水重量対比１０ないし４０％濃度で含まれることを特徴とする請求項８に記載のシリコンウエハーの洗浄方法。 - 上記(Ｓ２３）段階の洗浄は、５０ないし８０℃の温度で、３ないし１０分間行うことを特徴とする請求項８に記載のシリコンウエハーの洗浄方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070101900A KR100931196B1 (ko) | 2007-10-10 | 2007-10-10 | 실리콘 웨이퍼 세정 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009094509A true JP2009094509A (ja) | 2009-04-30 |
Family
ID=40139251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008258550A Withdrawn JP2009094509A (ja) | 2007-10-10 | 2008-10-03 | シリコンウエハーの洗浄方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090095321A1 (ja) |
| EP (1) | EP2048702A3 (ja) |
| JP (1) | JP2009094509A (ja) |
| KR (1) | KR100931196B1 (ja) |
| SG (1) | SG152158A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016519441A (ja) * | 2013-05-08 | 2016-06-30 | ティーイーエル エフエスアイ，インコーポレイティド | ヘイズ除去および残渣除去用の水蒸気を含むプロセス |
| KR101778368B1 (ko) | 2015-08-12 | 2017-09-14 | 에스케이실트론 주식회사 | 웨이퍼의 세정 방법 |
| US9873955B2 (en) | 2014-03-11 | 2018-01-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for producing SiC single crystal substrate in which a Cr surface impurity is removed using hydrochloric acid |
| US11646209B2 (en) | 2020-09-22 | 2023-05-09 | Senic Inc. | Method of cleaning wafer and wafer with reduced impurities |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008056455B3 (de) * | 2008-11-07 | 2010-04-29 | Centrotherm Photovoltaics Technology Gmbh | Oxidations- und Reinigungsverfahren für Siliziumscheiben |
| KR101033650B1 (ko) * | 2010-06-28 | 2011-05-12 | 윤병호 | 도막의 박리 방법 |
| US8283259B2 (en) | 2010-08-31 | 2012-10-09 | Micron Technology, Inc. | Methods of removing a metal nitride material |
| EP3139416B1 (en) * | 2015-09-07 | 2020-10-28 | IMEC vzw | Texturing monocrystalline silicon substrates |
| CN106910674B (zh) * | 2017-03-02 | 2019-05-24 | 东莞市天域半导体科技有限公司 | 一种去除SiC外延晶片金属污染或残留的清洗方法 |
| JP6729632B2 (ja) * | 2018-05-29 | 2020-07-22 | 信越半導体株式会社 | シリコンウェーハの洗浄方法 |
| CN110484971A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-11-22 | 苏州中世太新能源科技有限公司 | 一种太阳电池硅片表面臭氧处理工艺及处理设备 |
| CN110473810A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-19 | 青海黄河上游水电开发有限责任公司光伏产业技术分公司 | 单晶硅制绒工艺及装置 |
| CN113894112B (zh) * | 2021-09-14 | 2023-05-30 | 先导薄膜材料有限公司 | 一种铟箔片表面处理方法 |
| CN115488095B (zh) * | 2022-08-11 | 2024-06-18 | 复旦大学 | 一种硅片用臭氧清洗方法及装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58100433A (ja) * | 1981-12-10 | 1983-06-15 | Fujitsu Ltd | ウエハ洗浄方法 |
| JPH05341168A (ja) | 1992-06-12 | 1993-12-24 | Canon Inc | レンズ駆動装置を有する光学機器 |
| US5911837A (en) * | 1993-07-16 | 1999-06-15 | Legacy Systems, Inc. | Process for treatment of semiconductor wafers in a fluid |
| US6290777B1 (en) * | 1996-08-20 | 2001-09-18 | Organo Corp. | Method and device for washing electronic parts member, or the like |
| US6240933B1 (en) * | 1997-05-09 | 2001-06-05 | Semitool, Inc. | Methods for cleaning semiconductor surfaces |
| KR19990000441A (ko) * | 1997-06-05 | 1999-01-15 | 문정환 | 반도체 소자의 세정 방법 |
| US6230720B1 (en) * | 1999-08-16 | 2001-05-15 | Memc Electronic Materials, Inc. | Single-operation method of cleaning semiconductors after final polishing |
| JP3957264B2 (ja) * | 2001-12-04 | 2007-08-15 | シルトロニック・ジャパン株式会社 | 半導体基板の洗浄方法 |
| US20040094187A1 (en) * | 2002-11-15 | 2004-05-20 | Lee Yong Ho | Apparatus and method for holding a semiconductor wafer using centrifugal force |
| US7071077B2 (en) * | 2003-03-26 | 2006-07-04 | S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies S.A. | Method for preparing a bonding surface of a semiconductor layer of a wafer |
| FR2864457B1 (fr) * | 2003-12-31 | 2006-12-08 | Commissariat Energie Atomique | Procede de nettoyage par voie humide d'une surface notamment en un materiau de type silicium germanium. |
-
2007
- 2007-10-10 KR KR1020070101900A patent/KR100931196B1/ko active IP Right Grant
-
2008
- 2008-09-30 EP EP08017200A patent/EP2048702A3/en not_active Withdrawn
- 2008-10-02 US US12/244,330 patent/US20090095321A1/en not_active Abandoned
- 2008-10-03 JP JP2008258550A patent/JP2009094509A/ja not_active Withdrawn
- 2008-10-06 SG SG200807523-6A patent/SG152158A1/en unknown
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016519441A (ja) * | 2013-05-08 | 2016-06-30 | ティーイーエル エフエスアイ，インコーポレイティド | ヘイズ除去および残渣除去用の水蒸気を含むプロセス |
| US9873955B2 (en) | 2014-03-11 | 2018-01-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for producing SiC single crystal substrate in which a Cr surface impurity is removed using hydrochloric acid |
| KR101778368B1 (ko) | 2015-08-12 | 2017-09-14 | 에스케이실트론 주식회사 | 웨이퍼의 세정 방법 |
| US11646209B2 (en) | 2020-09-22 | 2023-05-09 | Senic Inc. | Method of cleaning wafer and wafer with reduced impurities |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20090095321A1 (en) | 2009-04-16 |
| KR100931196B1 (ko) | 2009-12-10 |
| EP2048702A3 (en) | 2009-11-11 |
| EP2048702A2 (en) | 2009-04-15 |
| KR20090036715A (ko) | 2009-04-15 |
| SG152158A1 (en) | 2009-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2009094509A (ja) | シリコンウエハーの洗浄方法 | |
| US5837662A (en) | Post-lapping cleaning process for silicon wafers | |
| US6230720B1 (en) | Single-operation method of cleaning semiconductors after final polishing | |
| JP2008166795A (ja) | シリコンウエハーの洗浄方法 | |
| JP4951625B2 (ja) | シリコン表面の調製 | |
| JP2007165935A (ja) | スクラバ中の金属を除去する方法 | |
| JPH08264500A (ja) | 基板の洗浄方法 | |
| JP5081809B2 (ja) | 半導体表面から粒子を除去する方法 | |
| TW440945B (en) | Cleaning method for electronic material | |
| US5964953A (en) | Post-etching alkaline treatment process | |
| CN109326501B (zh) | 一种半导体晶圆最终抛光后的清洗方法 | |
| JP4933071B2 (ja) | シリコンウエハの洗浄方法 | |
| JPH0817776A (ja) | シリコンウェーハの洗浄方法 | |
| KR100841994B1 (ko) | 실리콘 웨이퍼의 산화막 제조 방법 | |
| JP2576409B2 (ja) | 金属不純物除去方法およびその装置 | |
| JPH07283182A (ja) | 半導体基板の洗浄方法 | |
| JP2006073747A (ja) | 半導体ウェーハの処理方法およびその装置 | |
| JP2007150196A (ja) | 半導体ウエーハの洗浄方法および製造方法 | |
| JP4344855B2 (ja) | 電子デバイス用基板の有機汚染防止法及び有機汚染を防止した電子デバイス用基板 | |
| JP2005019999A (ja) | 半導体ウェハの湿式化学的表面処理法 | |
| JPH0831781A (ja) | 洗浄薬液 | |
| JP2001326209A (ja) | シリコン基板の表面処理方法 | |
| JP2000277473A (ja) | シリコンウエーハの洗浄方法 | |
| JP2000049132A (ja) | 半導体基板の洗浄方法 | |
| WO2001056073A1 (fr) | Recipient pour plaquette, procede de prevention contre l'apparition de poussieres, et procede permettant de contenir une plaquette |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20111206 |