JP2013004760A - 半導体ウェーハの洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 HF洗浄、オゾン水洗浄、HF洗浄の順で行う洗浄工程を少なくとも1回有する半導体ウェーハの洗浄方法であって、該半導体ウェーハの洗浄方法において最後に行われるHF洗浄において、前記半導体ウェーハ表面に前記オゾン水洗浄で形成された酸化膜を全て除去することなく前記半導体ウェーハ表面上に厚さを一部残すようにして洗浄することを特徴とする半導体ウェーハの洗浄方法。
【選択図】図1
Description
また、半導体ウェーハの洗浄において最後に行われるHF洗浄によって前記酸化膜を溶解させる際に、半導体ウェーハ表面に前記酸化膜の厚さが一部残るようにするだけで良いため、非常に簡便である。
先ず、図1(a)に示す最初のオゾン水洗浄を行う。このとき用いるオゾン水の濃度としては、オゾン水は高濃度であるほどその洗浄効果が高いため、3ppm以上、好ましくは5ppm以上、より好ましくは10ppm以上とすることができる。尚、この最初のオゾン水洗浄は半導体ウェーハ表面に付着している有機物の除去を目的としているため、用意した半導体ウェーハが有機物の付着のほとんど無いものであれば省略しても良い。
ここで、本発明においては、上記洗浄工程における最後のHF洗浄(図1(d)のHF洗浄に相当する)を行う際に、半導体ウェーハ表面に前記オゾン水洗浄で形成された酸化膜を全て除去することなく前記半導体ウェーハ表面上に厚さを一部残すようにして洗浄を行う。このようにすれば、先に行われたHF洗浄(図1(b))によって半導体ウェーハ表面から十分に金属不純物を除去した後に、オゾン水洗浄(図1(c)のオゾン水洗浄に相当する)によって半導体ウェーハ表面に形成される酸化膜が完全に除去され、ベア面が露出することによってパーティクルが付着しやすい状態となってしまうことを抑止することができ、これによって半導体ウェーハ表面における金属不純物レベルとパーティクルレベルを同時に低減させることができる。尚、このとき半導体ウェーハ表面上に一部残す酸化膜の厚さは特には限定されず、半導体ウェーハ表面を十分に保護できる厚さであれば良い。また、図1(c)のオゾン水洗浄は、図1(a)のオゾン水洗浄と同様にすることができる。
また2種類以上の濃度の異なるHF洗浄液を半導体ウェーハ表面に供給することが可能である場合には、該半導体ウェーハ表面に形成された酸化膜を全て除去するHF洗浄のHF濃度よりも、前記半導体ウェーハ表面に酸化膜の厚さを一部残すHF洗浄のHF濃度を低くすることとしても良い。この場合、前記半導体ウェーハ表面上に酸化膜の厚さを一部残すようにして行うHF洗浄において、HF濃度を0.1wt%〜1.5wt%とすれば、前記酸化膜の溶解に時間がかかり過ぎてしまうこともなく、また前記酸化膜の溶解にかかる時間が短すぎて制御が困難になってしまうこともないため好ましい。もちろん、洗浄時間とHF濃度を同時に制御しても良い。
そして図1(f)に示すように、前記保護酸化膜が形成された半導体ウェーハを乾燥させる。
まず、直径が300mmの両面を鏡面で仕上げた、表面が清浄なシリコン単結晶ウェーハを15枚準備した。次に、この表面が清浄な15枚のうち3枚のシリコン単結晶ウェーハを抜き取り、洗浄前のパーティクルレベルを調べる為に、1枚をウェーハ表面欠陥検査装置(パーティクルカウンター 日立ハイテク製LS−6800(≧41nm))によるパーティクル測定を行った。測定の結果、洗浄前のウェーハパーティクルレベルは、100個以下の良好なレベルであることがわかった。また、2枚は、洗浄前の表面に付着している金属不純物濃度を調べる為に、HFベーパーにてウェーハ表面の自然酸化膜を気相分解後、ウェーハ表面の金属不純物をHF液滴によって回収し、ICP−MS分析装置によるウェーハ表面の金属不純物濃度測定を行った。測定の結果、実験前のウェーハ表面の金属(Al、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn)不純物濃度は、表4に示すようにCu以外の元素が検出された。
まず、枚様式スピン洗浄による前記2枚のシリコン単結晶ウェーハの洗浄を行った。このとき、表1に示すようにHF洗浄の後にオゾン水洗浄することを2回繰り返し、1回目のHF洗浄においては、シリコン単結晶ウェーハ表面に形成されている酸化膜(自然酸化膜)を全て除去し、2回目(最後)のHF洗浄においては、シリコン単結晶ウェーハ表面にオゾン水洗浄で形成された酸化膜を全ては除去することなくシリコン単結晶ウェーハ表面上に厚さを一部残すようにして洗浄を行った。
実施例1で準備したシリコン単結晶ウェーハのうち2枚を以下のように洗浄し、パーティクルレベル及び金属不純物レベルの測定を行った。
このようにして洗浄したシリコン単結晶ウェーハ表面におけるパーティクルレベル及び金属不純物レベルの測定を実施例1と同様にして行った。このときの結果を表2、表3及び図2に示す。
実施例1で準備したシリコン単結晶ウェーハのうち2枚を以下のように洗浄し、パーティクルレベル及び金属不純物レベルの測定を行った。
このようにして洗浄したシリコン単結晶ウェーハ表面におけるパーティクルレベル及び金属不純物レベルの測定を実施例1と同様にして行った。このときの結果を表2、表3及び図2に示す。
実施例1で準備したシリコン単結晶ウェーハのうち2枚を以下のように洗浄し、パーティクルレベル及び金属不純物レベルの測定を行った。
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実施例1で準備したシリコン単結晶ウェーハのうち2枚を以下のように洗浄し、パーティクルレベル及び金属不純物レベルの測定を行った。
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実施例1で準備したシリコン単結晶ウェーハのうち2枚を以下のように洗浄し、パーティクルレベル及び金属不純物レベルの測定を行った。
このようにして洗浄したシリコン単結晶ウェーハ表面におけるパーティクルレベル及び金属不純物レベルの測定を実施例1と同様にして行った。このときの結果を表2、表3及び図2に示す。
また、実施例2及び実施例3においては、2回目以降の全てのHF洗浄においてシリコン単結晶ウェーハ表面上に酸化膜の厚さを一部残すようにして洗浄を行ったが、各実施例において、最後のHF洗浄においてのみシリコン単結晶ウェーハ表面上に酸化膜の厚さを一部残すようにして洗浄を行ったとしても、本発明の効果を十分に得ることができる。
Claims (7)
- HF洗浄、オゾン水洗浄、HF洗浄の順で行う洗浄工程を少なくとも1回有する半導体ウェーハの洗浄方法であって、該半導体ウェーハの洗浄方法において最後に行われるHF洗浄において、前記半導体ウェーハ表面に前記オゾン水洗浄で形成された酸化膜を全て除去することなく前記半導体ウェーハ表面上に厚さを一部残すようにして洗浄することを特徴とする半導体ウェーハの洗浄方法。
- 前記半導体ウェーハの洗浄方法における最初のHF洗浄において、前記半導体ウェーハ表面に形成されている酸化膜を全て除去することを特徴とする請求項1に記載の半導体ウェーハの洗浄方法。
- 前記半導体ウェーハの洗浄方法における2回目以降のHF洗浄において、前記半導体ウェーハ表面に前記オゾン水洗浄で形成された酸化膜を全て除去することなく前記半導体ウェーハ表面上に厚さを一部残すようにして洗浄することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体ウェーハの洗浄方法。
- 前記半導体ウェーハの洗浄方法において、オゾン水洗浄の後にHF洗浄するか、またはHF洗浄の後にオゾン水洗浄することを2回以上交互に繰り返して洗浄を行うことにより、前記半導体ウェーハを洗浄することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の半導体ウェーハの洗浄方法。
- 前記半導体ウェーハ表面に前記オゾン水洗浄で形成された酸化膜を全て除去することなく前記半導体ウェーハ表面上に厚さを一部残すようにして洗浄するHF洗浄において、HF濃度を0.1wt%〜1.5wt%とすることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の半導体ウェーハの洗浄方法。
- 前記オゾン水洗浄において、オゾン水の濃度を3ppm以上とすることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の半導体ウェーハの洗浄方法。
- 前記半導体ウェーハのHF洗浄、オゾン水洗浄を、枚葉式スピン洗浄で行うことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の半導体ウェーハの洗浄方法。
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