JP3411999B2 - シリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法とそれに用いる酸性水溶液、及びシリコンウェーハの再生方法 - Google Patents
シリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法とそれに用いる酸性水溶液、及びシリコンウェーハの再生方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウェーハ
表面に形成されている金属膜の除去方法とそれに用いる
酸性水溶液、及びその除去方法で金属膜を除去したシリ
コンウェーハの再生方法に関する。
表面に形成されている金属膜の除去方法とそれに用いる
酸性水溶液、及びその除去方法で金属膜を除去したシリ
コンウェーハの再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板の製造プロセスにおいては、
シリコンウェーハの表面に金属膜を形成したものが、各
種試験等に、しばしば、用いられている。各種試験等に
使用した後、再生すべく、これらシリコンウェーハ表面
の金属膜は、除去される。従来、このような金属膜の除
去は、フッ化水素酸や、王水、あるいはフッ化水素酸と
硝酸との混合液中に、金属膜が付着したシリコンウェー
ハを浸漬することによって行われていた。従来の金属膜
の除去方法の一般的な流れ（フロー）を図６に示した。
シリコンウェーハの表面に金属膜を形成したものが、各
種試験等に、しばしば、用いられている。各種試験等に
使用した後、再生すべく、これらシリコンウェーハ表面
の金属膜は、除去される。従来、このような金属膜の除
去は、フッ化水素酸や、王水、あるいはフッ化水素酸と
硝酸との混合液中に、金属膜が付着したシリコンウェー
ハを浸漬することによって行われていた。従来の金属膜
の除去方法の一般的な流れ（フロー）を図６に示した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の除去方法における、５０％フッ化水素酸や、フッ
化水素酸と硝酸の混合液といった処理薬液では、シリコ
ンウェーハ基板表面の金属膜が分解等しにくく、その除
去に長時間を要し、数時間から２０時間程度かかってい
た。それでも、完全に金属膜を除去するまでには至ら
ず、この後、さらにラッピングを行わなければ、仕上げ
の研磨を行うことができなかったので、益々、手間と時
間がかかっていた。加えて、図６のフッ化水素酸と硝酸
の混合液によって、シリコンウェーハもエッチングされ
てしまう。特に、外周からエッチングされると、前記ラ
ッピング工程において、外周部分がスリ残って面内の厚
さが不均一になり、不良品になってしまっていた。ま
た、薬液による除去工程とラッピング工程とによって、
削り取られるシリコン量が多いことから、シリコンウェ
ーハを何度も再生することができなかった。具体的に
は、図６の方法によって金属膜を除去し、ラッピング、
仕上げの研磨を行うと、シリコンウェーハは１００ミク
ロン程度、削られてしまっていた。
従来の除去方法における、５０％フッ化水素酸や、フッ
化水素酸と硝酸の混合液といった処理薬液では、シリコ
ンウェーハ基板表面の金属膜が分解等しにくく、その除
去に長時間を要し、数時間から２０時間程度かかってい
た。それでも、完全に金属膜を除去するまでには至ら
ず、この後、さらにラッピングを行わなければ、仕上げ
の研磨を行うことができなかったので、益々、手間と時
間がかかっていた。加えて、図６のフッ化水素酸と硝酸
の混合液によって、シリコンウェーハもエッチングされ
てしまう。特に、外周からエッチングされると、前記ラ
ッピング工程において、外周部分がスリ残って面内の厚
さが不均一になり、不良品になってしまっていた。ま
た、薬液による除去工程とラッピング工程とによって、
削り取られるシリコン量が多いことから、シリコンウェ
ーハを何度も再生することができなかった。具体的に
は、図６の方法によって金属膜を除去し、ラッピング、
仕上げの研磨を行うと、シリコンウェーハは１００ミク
ロン程度、削られてしまっていた。
【０００４】これらの問題があるため、これまでのシリ
コンウェーハの金属膜の除去方法及びシリコンウェーハ
の再生方法は、コストの点から見て、あまり有用である
と言えるものではなかった。
コンウェーハの金属膜の除去方法及びシリコンウェーハ
の再生方法は、コストの点から見て、あまり有用である
と言えるものではなかった。
【０００５】上記の問題点に鑑み、本発明は、手間と時
間が従来よりかからず、金属膜のみ除去することがで
き、何度も同じシリコンウェーハを再生することが可能
であって、コストの点からも有用な、シリコンウェーハ
表面の金属膜の除去方法、及びシリコンウェーハの再生
方法を提供することを目的とする。
間が従来よりかからず、金属膜のみ除去することがで
き、何度も同じシリコンウェーハを再生することが可能
であって、コストの点からも有用な、シリコンウェーハ
表面の金属膜の除去方法、及びシリコンウェーハの再生
方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
鋭意検討した結果、従来から知られているように、フッ
化水素と硝酸は、混合することによって、多種の金属を
分解できるが、図６で示したような従来のＨＦ／ＨＮＯ
3 混合液の場合、硝酸の割合が極端に多く、しかも、酸
性成分の濃度がかなり高い（約７０％）ことが問題であ
ることが分かった。
鋭意検討した結果、従来から知られているように、フッ
化水素と硝酸は、混合することによって、多種の金属を
分解できるが、図６で示したような従来のＨＦ／ＨＮＯ
3 混合液の場合、硝酸の割合が極端に多く、しかも、酸
性成分の濃度がかなり高い（約７０％）ことが問題であ
ることが分かった。
【０００７】そこで、本発明の請求項１に記載の発明
は、金属膜が表面に付着しているシリコンウェーハを、
酸性水溶液に浸漬して、前記金属膜のみを除去する、シ
リコンウェーハ表面の金属膜の除去方法であって、前記
酸性水溶液は、酸性成分として、フッ化水素を５重量％
以上２０重量％以下の濃度で含有し、硝酸を１５重量％
以上３０重量％以下の濃度で含有し、かつ、前記フッ化
水素と前記硝酸とを含む酸性成分を、２０重量％以上５
０重量％以下の濃度で含有することを特徴とする。ここ
で、硝酸及び酸性成分は、水を含まない、酸そのもので
ある。
は、金属膜が表面に付着しているシリコンウェーハを、
酸性水溶液に浸漬して、前記金属膜のみを除去する、シ
リコンウェーハ表面の金属膜の除去方法であって、前記
酸性水溶液は、酸性成分として、フッ化水素を５重量％
以上２０重量％以下の濃度で含有し、硝酸を１５重量％
以上３０重量％以下の濃度で含有し、かつ、前記フッ化
水素と前記硝酸とを含む酸性成分を、２０重量％以上５
０重量％以下の濃度で含有することを特徴とする。ここ
で、硝酸及び酸性成分は、水を含まない、酸そのもので
ある。
【０００８】請求項１に記載の発明によれば、フッ化水
素と硝酸の割合が従来の酸性水溶液のように大きな差が
なく、しかも、酸全体としての濃度が、５０重量％以下
であることから、シリコンはエッチングされず、表面の
金属のみが、選択的に、かつ、非常に短時間で、除去さ
れる。また、あまりに酸性成分の濃度が、薄いと金属を
除去することができないのは、明らかであるが、請求項
１の発明のように、酸性水溶液中の酸性成分が２０重量
％以上であれば、金属を選択的に除去できる。また、金
属膜のみがほとんど完全に除去されて、シリコンそのも
のは、元の平坦度をかなり保った状態であることから、
ラッピング工程を経ずして、仕上げ工程である、研磨を
行うことができるようになる。
素と硝酸の割合が従来の酸性水溶液のように大きな差が
なく、しかも、酸全体としての濃度が、５０重量％以下
であることから、シリコンはエッチングされず、表面の
金属のみが、選択的に、かつ、非常に短時間で、除去さ
れる。また、あまりに酸性成分の濃度が、薄いと金属を
除去することができないのは、明らかであるが、請求項
１の発明のように、酸性水溶液中の酸性成分が２０重量
％以上であれば、金属を選択的に除去できる。また、金
属膜のみがほとんど完全に除去されて、シリコンそのも
のは、元の平坦度をかなり保った状態であることから、
ラッピング工程を経ずして、仕上げ工程である、研磨を
行うことができるようになる。
【０００９】請求項４に記載の発明は、シリコンウェー
ハ表面の金属膜のみの除去に用いる酸性水溶液であっ
て、酸性成分として、フッ化水素を５重量％以上２０重
量％以下の濃度で含有し、硝酸を１５重量％以上３０重
量％以下の濃度で含有し、かつ、前記フッ化水素と前記
硝酸とを含む酸性成分を、２０重量％以上５０重量％以
下の濃度で含有することを特徴とするシリコンウェーハ
表面の金属膜の除去に用いる酸性水溶液である。このよ
うな酸性水溶液であれば、請求項１のシリコンウェーハ
表面の金属膜の除去方法に好適に用いることができる。
ハ表面の金属膜のみの除去に用いる酸性水溶液であっ
て、酸性成分として、フッ化水素を５重量％以上２０重
量％以下の濃度で含有し、硝酸を１５重量％以上３０重
量％以下の濃度で含有し、かつ、前記フッ化水素と前記
硝酸とを含む酸性成分を、２０重量％以上５０重量％以
下の濃度で含有することを特徴とするシリコンウェーハ
表面の金属膜の除去に用いる酸性水溶液である。このよ
うな酸性水溶液であれば、請求項１のシリコンウェーハ
表面の金属膜の除去方法に好適に用いることができる。
【００１０】また、請求項１の発明は、請求項２に記載
の発明のように、酸性水溶液が、酸性成分として、酢酸
を含有していてもよい。酢酸を含有していれば、本発明
の酸性水溶液の選択性が、より一層、高められる。
の発明のように、酸性水溶液が、酸性成分として、酢酸
を含有していてもよい。酢酸を含有していれば、本発明
の酸性水溶液の選択性が、より一層、高められる。
【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去に用いる酸性水
溶液において、酸性成分として、酢酸を含有することを
特徴とする。このような酸性水溶液であれば、請求項２
のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法に好適に用
いることができる。
のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去に用いる酸性水
溶液において、酸性成分として、酢酸を含有することを
特徴とする。このような酸性水溶液であれば、請求項２
のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法に好適に用
いることができる。
【００１２】本発明の酸性水溶液であれば、シリコンウ
ェーハがエッチングされないことを示すデータの具体例
を、図１及び図２に示した。
ェーハがエッチングされないことを示すデータの具体例
を、図１及び図２に示した。
【００１３】図１は、５０％濃度のフッ化水素酸と、７
０％濃度の硝酸と、９９．９％濃度の酢酸を、体積比
１：２：１で混合した「混酸」を、水で所定の濃度に希
釈して得られた酸性水溶液に、シリコンウェーハを浸漬
した場合の、シリコンウェーハ表面のエッチング速度を
示したデータである。この図１において、横軸の「混酸
濃度」は、たとえば、５０％であれば、「混酸」１に対
して、体積比で水を１加えたときの濃度である。この図
１において、５０％濃度のフッ化水素酸の密度を１．１
６ｇ／ｃｍ3 、７０％濃度の硝酸の密度を１．４０ｇ／
ｃｍ3 、９９．９％濃度の酢酸の密度を１．０５ｇ／ｃ
ｍ3 として計算すると、混酸濃度が６０％のとき、酸性
水溶液全体に対する酸性成分全体の割合（重量比）は、
４６．７％である。また、各酸の酸性水溶液全体に対す
る割合は、フッ化水素が７．５％、硝酸が２５．５％、
酢酸が１３．７％である。なお、以下、５０％濃度のフ
ッ化水素酸、７０％濃度の硝酸、９９．９％濃度の酢酸
の密度は、上記の値であるとして、酸性成分の濃度の計
算を行っている。混酸濃度が７０％のとき、酸性成分全
体の酸性水溶液全体に対する割合（重量比）は、５３．
４％である。また、各酸の酸性水溶液全体に対する割合
は、フッ化水素が８．６％、硝酸が２９．２％、酢酸が
１５．６％である。図１から分かるように、混酸濃度６
０％を境に、その値以下の濃度のときには、全くシリコ
ンウェーハはエッチングされないのに、その値を超える
と、シリコンウェーハはエッチングされてしまう。これ
は、酸性成分の濃度が高すぎるためと考えられる。
０％濃度の硝酸と、９９．９％濃度の酢酸を、体積比
１：２：１で混合した「混酸」を、水で所定の濃度に希
釈して得られた酸性水溶液に、シリコンウェーハを浸漬
した場合の、シリコンウェーハ表面のエッチング速度を
示したデータである。この図１において、横軸の「混酸
濃度」は、たとえば、５０％であれば、「混酸」１に対
して、体積比で水を１加えたときの濃度である。この図
１において、５０％濃度のフッ化水素酸の密度を１．１
６ｇ／ｃｍ3 、７０％濃度の硝酸の密度を１．４０ｇ／
ｃｍ3 、９９．９％濃度の酢酸の密度を１．０５ｇ／ｃ
ｍ3 として計算すると、混酸濃度が６０％のとき、酸性
水溶液全体に対する酸性成分全体の割合（重量比）は、
４６．７％である。また、各酸の酸性水溶液全体に対す
る割合は、フッ化水素が７．５％、硝酸が２５．５％、
酢酸が１３．７％である。なお、以下、５０％濃度のフ
ッ化水素酸、７０％濃度の硝酸、９９．９％濃度の酢酸
の密度は、上記の値であるとして、酸性成分の濃度の計
算を行っている。混酸濃度が７０％のとき、酸性成分全
体の酸性水溶液全体に対する割合（重量比）は、５３．
４％である。また、各酸の酸性水溶液全体に対する割合
は、フッ化水素が８．６％、硝酸が２９．２％、酢酸が
１５．６％である。図１から分かるように、混酸濃度６
０％を境に、その値以下の濃度のときには、全くシリコ
ンウェーハはエッチングされないのに、その値を超える
と、シリコンウェーハはエッチングされてしまう。これ
は、酸性成分の濃度が高すぎるためと考えられる。
【００１４】図２は、５０％濃度のフッ化水素酸と、７
０％濃度の硝酸を、体積比１：２で混合した「混酸」
を、水で所定の濃度に希釈して得られた酸性水溶液に、
シリコンウェーハを浸漬した場合の、シリコンウェーハ
表面のエッチング速度を示したデータである。この図２
において、横軸の「混酸濃度」は、図１のグラフの横軸
と同様である。
０％濃度の硝酸を、体積比１：２で混合した「混酸」
を、水で所定の濃度に希釈して得られた酸性水溶液に、
シリコンウェーハを浸漬した場合の、シリコンウェーハ
表面のエッチング速度を示したデータである。この図２
において、横軸の「混酸濃度」は、図１のグラフの横軸
と同様である。
【００１５】図２で、混酸濃度５０％のときの、酸性水
溶液全体中の酸性成分の割合は、３９．８％で、フッ化
水素は同じく６．４％、硝酸は２１．８％である。ま
た、混酸濃度６０％のときの、酸性水溶液全体中の酸性
成分の割合は、４２．６％で、フッ化水素９．７％、硝
酸は３２．９％である。この図２から分かるように、混
酸濃度５０％を境に、その値以下の濃度のときには、全
くシリコンウェーハはエッチングされないのに、この濃
度を超えるとシリコンウェーハがエッチングされてしま
う。この系の場合、混酸濃度が６０％のとき、酸性成分
全体としては５０％以下であるが、硝酸濃度が３０％を
超えているので、そのためにシリコンウェーハがエッチ
ングされてしまうと考えられる。
溶液全体中の酸性成分の割合は、３９．８％で、フッ化
水素は同じく６．４％、硝酸は２１．８％である。ま
た、混酸濃度６０％のときの、酸性水溶液全体中の酸性
成分の割合は、４２．６％で、フッ化水素９．７％、硝
酸は３２．９％である。この図２から分かるように、混
酸濃度５０％を境に、その値以下の濃度のときには、全
くシリコンウェーハはエッチングされないのに、この濃
度を超えるとシリコンウェーハがエッチングされてしま
う。この系の場合、混酸濃度が６０％のとき、酸性成分
全体としては５０％以下であるが、硝酸濃度が３０％を
超えているので、そのためにシリコンウェーハがエッチ
ングされてしまうと考えられる。
【００１６】以上のように、請求項１または２の酸性水
溶液であれば、シリコンウェーハはエッチングされな
い。
溶液であれば、シリコンウェーハはエッチングされな
い。
【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法によっ
て、金属膜を除去したシリコンウェーハを、ラッピング
しないで、研磨することを特徴とするシリコンウェーハ
の再生方法である。請求項３において、金属膜除去後、
研磨工程との間に適宜洗浄をおこなってもよい。
２のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法によっ
て、金属膜を除去したシリコンウェーハを、ラッピング
しないで、研磨することを特徴とするシリコンウェーハ
の再生方法である。請求項３において、金属膜除去後、
研磨工程との間に適宜洗浄をおこなってもよい。
【００１８】請求項３に記載の発明によれば、ラッピン
グ工程を経ないことから、短時間で簡単にシリコンウェ
ーハを再生することができる。また、ラッピングを経な
いことから、削られるシリコン量が少なく、同じ、シリ
コンウェーハを何度も再生することができるようにな
る。
グ工程を経ないことから、短時間で簡単にシリコンウェ
ーハを再生することができる。また、ラッピングを経な
いことから、削られるシリコン量が少なく、同じ、シリ
コンウェーハを何度も再生することができるようにな
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明について説明する。
本発明のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法は、
金属膜が表面に付着しているシリコンウェーハを、酸性
水溶液に浸漬することによって行われるものである。
本発明のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法は、
金属膜が表面に付着しているシリコンウェーハを、酸性
水溶液に浸漬することによって行われるものである。
【００２０】表面に金属膜が付着しているシリコンウェ
ーハは、半導体基板関連の種々の試験工程において試験
ウェーハとして用いられたりしたものや、あるいは、半
導体基板の製造工程において、金属膜部分の欠陥等によ
って不良品となったものであってもよい。金属膜を形成
する金属の種類としては、タングステン、チタン、窒化
チタン、タングステンやモリブデン等の各種シリサイ
ド、あるいはポリシリコンなどが挙げられる。
ーハは、半導体基板関連の種々の試験工程において試験
ウェーハとして用いられたりしたものや、あるいは、半
導体基板の製造工程において、金属膜部分の欠陥等によ
って不良品となったものであってもよい。金属膜を形成
する金属の種類としては、タングステン、チタン、窒化
チタン、タングステンやモリブデン等の各種シリサイ
ド、あるいはポリシリコンなどが挙げられる。
【００２１】本発明において用いられる酸性水溶液は、
酸性成分として、フッ化水素（ＨＦ）を５重量％以上２
０重量％以下の濃度で含有し、硝酸（ＨＮＯ3 ）を１５
重量％以上３０重量％以下の濃度で含有し、かつ、酸性
成分全体を、重量％以上５０重量％以下の濃度で含有す
ることを特徴とするものである。
酸性成分として、フッ化水素（ＨＦ）を５重量％以上２
０重量％以下の濃度で含有し、硝酸（ＨＮＯ3 ）を１５
重量％以上３０重量％以下の濃度で含有し、かつ、酸性
成分全体を、重量％以上５０重量％以下の濃度で含有す
ることを特徴とするものである。
【００２２】さらに、本発明の酸性水溶液は、酢酸、塩
酸等の他の酸性成分を含んでいてもよい。このうち、特
に、酢酸は好ましい。この場合、酢酸の量は、酸全体と
しての上記濃度を超えない量であれば、特に限定されな
い。
酸等の他の酸性成分を含んでいてもよい。このうち、特
に、酢酸は好ましい。この場合、酢酸の量は、酸全体と
しての上記濃度を超えない量であれば、特に限定されな
い。
【００２３】以上のシリコンウェーハ表面の金属膜の除
去方法によれば、表面の金属膜を数分で除去することが
できるので、短時間で除去作業を終えることができる。
しかも、シリコンウェーハそのものは、ほとんどエッチ
ングされない。
去方法によれば、表面の金属膜を数分で除去することが
できるので、短時間で除去作業を終えることができる。
しかも、シリコンウェーハそのものは、ほとんどエッチ
ングされない。
【００２４】また、この除去方法で得られたシリコンウ
ェーハは金属膜が完全に除去されていて、しかも、シリ
コンウェーハ部分はエッチングされず、元々の平坦度を
かなり保った状態であるから、ラッピングを行わなくて
も、最後の仕上げ工程である、研磨を行うことができ
る。
ェーハは金属膜が完全に除去されていて、しかも、シリ
コンウェーハ部分はエッチングされず、元々の平坦度を
かなり保った状態であるから、ラッピングを行わなくて
も、最後の仕上げ工程である、研磨を行うことができ
る。
【００２５】本発明のシリコンウェーハの再生方法は、
本発明のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法によ
って、金属膜を除去したシリコンウェーハを、ラッピン
グせずに、研磨する方法である。金属膜の除去後、研磨
工程との間に、適宜洗浄してもよく、ここで行われる洗
浄は、特に限定されないが、通常は、フッ化水素酸や水
酸化ナトリウム等の薬品を用いたり、蒸留水による水
洗、超音波洗浄等を組み合わせて行う。
本発明のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法によ
って、金属膜を除去したシリコンウェーハを、ラッピン
グせずに、研磨する方法である。金属膜の除去後、研磨
工程との間に、適宜洗浄してもよく、ここで行われる洗
浄は、特に限定されないが、通常は、フッ化水素酸や水
酸化ナトリウム等の薬品を用いたり、蒸留水による水
洗、超音波洗浄等を組み合わせて行う。
【００２６】研磨は、シリコンウェーハ表面を加工歪み
のない鏡面に仕上げるための工程であり、シリコンウェ
ーハの製造方法において一般的に行われている、研磨ク
ロスやコロイダルシリカ研磨液等を用いる方法で行われ
る。
のない鏡面に仕上げるための工程であり、シリコンウェ
ーハの製造方法において一般的に行われている、研磨ク
ロスやコロイダルシリカ研磨液等を用いる方法で行われ
る。
【００２７】以上のシリコンウェーハの再生方法によれ
ば、本発明のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法
によって、金属膜を除去したシリコンウェーハを用い
て、ラッピング工程を経ずして、仕上げの研磨を行うこ
とから、短時間で簡単にシリコンウェーハを再生するこ
とができる。また、ラッピング工程を経ないことから、
削られるシリコンの量が少なく、同じ、シリコンウェー
ハを何度も再生することが可能となる。そして、金属膜
付きシリコンウェーハを、短時間で、簡単に、何度も再
生できるようになるので、再生コストを低減させること
ができる。
ば、本発明のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法
によって、金属膜を除去したシリコンウェーハを用い
て、ラッピング工程を経ずして、仕上げの研磨を行うこ
とから、短時間で簡単にシリコンウェーハを再生するこ
とができる。また、ラッピング工程を経ないことから、
削られるシリコンの量が少なく、同じ、シリコンウェー
ハを何度も再生することが可能となる。そして、金属膜
付きシリコンウェーハを、短時間で、簡単に、何度も再
生できるようになるので、再生コストを低減させること
ができる。
【００２８】
【実施例】以下に、実施例を用いて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２９】（１）酸性水溶液の調整
市販の、a.フッ化水素酸（濃度５０％）、b．硝酸（濃
度７０％）、c．酢酸（濃度９９．９％）を用意する。
これら水溶液を、ａ：ｂ：ｃ＝１：２：１の体積比で混
合する。この混合液に対して、同体積の水を加え、本発
明の酸性水溶液を得た。この酸性水溶液における、酸性
成分全体の割合（重量比）は、３９．８％である。ま
た、各酸の酸性水溶液全体に対する割合は、フッ化水素
が６．４％、硝酸が２１．８％、酢酸が１１．６％であ
る。
度７０％）、c．酢酸（濃度９９．９％）を用意する。
これら水溶液を、ａ：ｂ：ｃ＝１：２：１の体積比で混
合する。この混合液に対して、同体積の水を加え、本発
明の酸性水溶液を得た。この酸性水溶液における、酸性
成分全体の割合（重量比）は、３９．８％である。ま
た、各酸の酸性水溶液全体に対する割合は、フッ化水素
が６．４％、硝酸が２１．８％、酢酸が１１．６％であ
る。
【００３０】（２）金属膜の除去
チッ化チタン（ＴｉＮ）と、タングステン（Ｗ）が表面
に０．５ミクロンの厚さで形成されているシリコンウェ
ーハと、タングステンが０．５ミクロンの厚さで形成さ
れているシリコンウェーハを用意し、図３の、Ａまたは
Ｂの除去フローによって、金属膜を除去した。図３にお
いて、Ｓ液は（１）で調整した酸性水溶液である。ま
た、Ｂのうち、Ｂ−１では、ＮａＯＨ水溶液による洗浄
を、シリコンウェーハが約５ミクロンエッチングされる
程度行い、Ｂ−２では、ＮａＯＨ水溶液による洗浄を、
シリコンウェーハが約１０ミクロンエッチングされる程
度行った。各工程につき２枚ずつシリコンウェーハを用
いた。
に０．５ミクロンの厚さで形成されているシリコンウェ
ーハと、タングステンが０．５ミクロンの厚さで形成さ
れているシリコンウェーハを用意し、図３の、Ａまたは
Ｂの除去フローによって、金属膜を除去した。図３にお
いて、Ｓ液は（１）で調整した酸性水溶液である。ま
た、Ｂのうち、Ｂ−１では、ＮａＯＨ水溶液による洗浄
を、シリコンウェーハが約５ミクロンエッチングされる
程度行い、Ｂ−２では、ＮａＯＨ水溶液による洗浄を、
シリコンウェーハが約１０ミクロンエッチングされる程
度行った。各工程につき２枚ずつシリコンウェーハを用
いた。
【００３１】除去後の、シリコンウェーハの表面のうち
の所定の３カ所を、原子吸光分析により分析した、１枚
のシリコンウェーハの前記所定の３カ所のうち、３カ所
とも、検出限界以下であったものを「○」、１または２
カ所において検出されたものを「△」、３カ所とも検出
されてしまったものを「×」として、その結果を、図４
にまとめた。図４において、ウェーハＮｏ１３のもの
は、分析におけるリファレンスであり、表面に金属膜が
形成されていない、シリコンウェーハを試料として用
い、Ｂ−２の除去フローを施したものである。
の所定の３カ所を、原子吸光分析により分析した、１枚
のシリコンウェーハの前記所定の３カ所のうち、３カ所
とも、検出限界以下であったものを「○」、１または２
カ所において検出されたものを「△」、３カ所とも検出
されてしまったものを「×」として、その結果を、図４
にまとめた。図４において、ウェーハＮｏ１３のもの
は、分析におけるリファレンスであり、表面に金属膜が
形成されていない、シリコンウェーハを試料として用
い、Ｂ−２の除去フローを施したものである。
【００３２】図４から分かるように、図３の除去方法に
よれば、シリコンウェーハ表面の金属膜は、ほとんど除
去されているのが分かる。
よれば、シリコンウェーハ表面の金属膜は、ほとんど除
去されているのが分かる。
【００３３】（３）シリコンウェーハの再生
上記（１）で調整した酸性水溶液を用いて、図５に示す
方法で、タングステンの金属膜が厚さ０．５ミクロンで
形成されているシリコンウェーハの再生処理を行った。
図５の工程において、金属膜除去工程と洗浄工程を合わ
せて、約１０ミクロンの厚さのシリコンが削られ、研磨
工程で約１５ミクロンの厚さのシリコンが削られ、従来
の方法と比較すると、再生処理全体を通しての、シリコ
ンの削り代が、かなり少なくなった。また、ラッピング
工程を経ていないことから、短時間で簡単にシリコンウ
ェーハを再生することができた。
方法で、タングステンの金属膜が厚さ０．５ミクロンで
形成されているシリコンウェーハの再生処理を行った。
図５の工程において、金属膜除去工程と洗浄工程を合わ
せて、約１０ミクロンの厚さのシリコンが削られ、研磨
工程で約１５ミクロンの厚さのシリコンが削られ、従来
の方法と比較すると、再生処理全体を通しての、シリコ
ンの削り代が、かなり少なくなった。また、ラッピング
工程を経ていないことから、短時間で簡単にシリコンウ
ェーハを再生することができた。
【００３４】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、シリコ
ンはエッチングされず、表面の金属のみが、選択的に、
かつ、非常に短時間で、除去される。また、金属膜のみ
がほとんど完全に除去されて、シリコンそのものは、元
の平坦度をかなり保った状態であることから、この除去
方法による金属膜の除去後、ラッピング工程を経ずし
て、仕上げ工程である、研磨を行うことができるように
なる。また、請求項４に記載の発明の酸性水溶液なら
ば、請求項１に記載の発明に好適に用いることができ
る。
ンはエッチングされず、表面の金属のみが、選択的に、
かつ、非常に短時間で、除去される。また、金属膜のみ
がほとんど完全に除去されて、シリコンそのものは、元
の平坦度をかなり保った状態であることから、この除去
方法による金属膜の除去後、ラッピング工程を経ずし
て、仕上げ工程である、研磨を行うことができるように
なる。また、請求項４に記載の発明の酸性水溶液なら
ば、請求項１に記載の発明に好適に用いることができ
る。
【００３５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、より一層、金属膜の除去
の選択性が高められる。請求項５に記載の発明の酸性水
溶液ならば、請求項２に記載の発明に好適に用いること
ができる。
に記載の発明の効果に加えて、より一層、金属膜の除去
の選択性が高められる。請求項５に記載の発明の酸性水
溶液ならば、請求項２に記載の発明に好適に用いること
ができる。
【００３６】請求項３に記載の発明によれば、ラッピン
グ工程を経ないことから、短時間で簡単にシリコンウェ
ーハを再生することができ、また再生工程全体として、
削られるシリコン量が少なく、同じ、シリコンウェーハ
を何度も再生することができる。したがって、金属膜付
きシリコンウェーハの再生コストを低減させることがで
きる。
グ工程を経ないことから、短時間で簡単にシリコンウェ
ーハを再生することができ、また再生工程全体として、
削られるシリコン量が少なく、同じ、シリコンウェーハ
を何度も再生することができる。したがって、金属膜付
きシリコンウェーハの再生コストを低減させることがで
きる。
【図１】フッ化水素酸、硝酸及び酢酸を混合した混酸
の、混酸濃度とシリコンウェーハのエッチング速度の関
係を示したグラフである。
の、混酸濃度とシリコンウェーハのエッチング速度の関
係を示したグラフである。
【図２】フッ化水素酸及び硝酸を混合した混酸の、混酸
濃度とシリコンウェーハのエッチング速度の関係を示し
たグラフである。
濃度とシリコンウェーハのエッチング速度の関係を示し
たグラフである。
【図３】実施例において行った、本発明のシリコンウェ
ーハ表面の金属膜の除去方法のフローを示す図である。
ーハ表面の金属膜の除去方法のフローを示す図である。
【図４】図３のフロー後におけるシリコンウェーハ表面
に残存している金属成分のデータを示したものである。
に残存している金属成分のデータを示したものである。
【図５】実施例において行った、本発明のシリコンウェ
ーハの再生方法のフローを示す図である。
ーハの再生方法のフローを示す図である。
【図６】従来のシリコンウェーハ表面の金属膜の除去方
法のフローを示す図である。
法のフローを示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23F 1/16
H01L 21/306
Claims (5)
- 【請求項１】 金属膜が表面に付着しているシリコンウ
ェーハを、酸性水溶液に浸漬して、前記金属膜のみを除
去する、シリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法であ
って、 前記酸性水溶液は、酸性成分として、フッ化水素を５重
量％以上２０重量％以下の濃度で含有し、硝酸を１５重
量％以上３０重量％以下の濃度で含有し、かつ、前記フ
ッ化水素と前記硝酸とを含む酸性成分を、２０重量％以
上５０重量％以下の濃度で含有することを特徴とするシ
リコンウェーハ表面の金属膜の除去方法。 - 【請求項２】 前記酸性水溶液は、酸性成分として、酢
酸を含有することを特徴とする請求項１に記載のシリコ
ンウェーハ表面の金属膜の除去方法。 - 【請求項３】 請求項１または２のシリコンウェーハ表
面の金属膜の除去方法によって、金属膜を除去したシリ
コンウェーハを、ラッピングしないで、研磨することを
特徴とするシリコンウェーハの再生方法。 - 【請求項４】 シリコンウェーハ表面の金属膜のみの除
去に用いる酸性水溶液であって、 酸性成分として、フッ化水素を５重量％以上２０重量％
以下の濃度で含有し、硝酸を１５重量％以上３０重量％
以下の濃度で含有し、かつ、前記フッ化水素と前記硝酸
とを含む酸性成分を、２０重量％以上５０重量％以下の
濃度で含有することを特徴とするシリコンウェーハ表面
の金属膜の除去に用いる酸性水溶液。 - 【請求項５】 酸性成分として、酢酸を含有することを
特徴とする請求項４に記載のシリコンウェーハ表面の金
属膜の除去に用いる酸性水溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11086898A JP3411999B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | シリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法とそれに用いる酸性水溶液、及びシリコンウェーハの再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11086898A JP3411999B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | シリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法とそれに用いる酸性水溶液、及びシリコンウェーハの再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302877A JPH11302877A (ja) | 1999-11-02 |
| JP3411999B2 true JP3411999B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=14546735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11086898A Expired - Fee Related JP3411999B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | シリコンウェーハ表面の金属膜の除去方法とそれに用いる酸性水溶液、及びシリコンウェーハの再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3411999B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007005656A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | メタル材料用エッチング剤組成物及びそれを用いた半導体デバイスの製造方法 |
| CN117174573B (zh) * | 2023-11-03 | 2024-02-09 | 山东有研艾斯半导体材料有限公司 | 一种去除晶圆表面铝金属膜的方法 |
-
1998
- 1998-04-21 JP JP11086898A patent/JP3411999B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH11302877A (ja) | 1999-11-02 |
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