JP4637034B2 - Manufacturing method of cleaned silicon wafer - Google Patents

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Description

本発明は,スラリーを用いてシリコンインゴットをスライスしてシリコンウエハを作製し,このシリコンウエハを洗浄液を用いて洗浄及び乾燥させて,洗浄済みシリコンウエハを製造する方法に関する。この洗浄済みシリコンウエハは,太陽電池の製造等に用いることができる。   The present invention relates to a method of manufacturing a cleaned silicon wafer by slicing a silicon ingot using a slurry to produce a silicon wafer, and cleaning and drying the silicon wafer using a cleaning liquid. This cleaned silicon wafer can be used for manufacturing solar cells.

シリコンインゴットをスライスしてシリコンウエハを作製し,このシリコンウエハを洗浄し,乾燥する従来の方法について説明する(例えば,特許文献1を参照)。   A conventional method of slicing a silicon ingot to produce a silicon wafer, cleaning the silicon wafer, and drying the silicon wafer will be described (for example, see Patent Document 1).

まず,ベースブロックに接着した状態でシリコンインゴットをスライスしてシリコンウエハを作製する。このとき,シリコンウエハは,ベースブロックに接着されている。
次に,ベースブロックに接着されたシリコンウエハをバスケットに収容する。バスケットの内側側面には,ブラシが取り付けられている。このブラシによって,隣接するシリコンウエハ間の隙間が維持され,シリコンウエハが互いに付着しないようになっている。
次に,上記バスケットに収容されたシリコンウエハに洗浄液を吹き付けて,シリコンウエハを洗浄する。
次に,上記シリコンウエハに剥離液を吹き付けて,シリコンウエハをベースブロックから剥離する。剥離工程においては,剥離後にシリコンウエハ間の隙間が維持されるように,平行バーからなる押え手段を用いてシリコンウエハの上面を抑えておく。従って,シリコンウエハは,剥離後も位置を変えずに,バスケット内に保持される。
次に,シリコンウエハをバスケットごと乾燥チャンバー内に移し,乾燥する。
特開平11−111652号公報
First, a silicon wafer is manufactured by slicing a silicon ingot while being bonded to the base block. At this time, the silicon wafer is bonded to the base block.
Next, the silicon wafer bonded to the base block is accommodated in the basket. A brush is attached to the inner side of the basket. This brush maintains a gap between adjacent silicon wafers so that the silicon wafers do not adhere to each other.
Next, the silicon wafer is cleaned by spraying a cleaning liquid onto the silicon wafer accommodated in the basket.
Next, a peeling solution is sprayed on the silicon wafer to peel the silicon wafer from the base block. In the peeling process, the upper surface of the silicon wafer is held down by using pressing means composed of parallel bars so that the gap between the silicon wafers is maintained after peeling. Accordingly, the silicon wafer is held in the basket without changing its position after peeling.
Next, the silicon wafer is transferred to the drying chamber together with the basket and dried.
JP 11-111162 A

しかし,上記方法ではバスケットにブラシを取り付ける必要があり,また,シリコンウエハ間の隙間を維持するために,シリコンウエハの上面を押える押え手段が必要である。特に,シリコンウエハの剥離前に,シリコンウエハの上面を押える工程は煩わしい。   However, in the above method, it is necessary to attach a brush to the basket, and in order to maintain a gap between the silicon wafers, a pressing means for pressing the upper surface of the silicon wafer is required. In particular, the process of pressing the upper surface of the silicon wafer before peeling the silicon wafer is troublesome.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり,簡易な方法で,シリコンウエハの洗浄及び乾燥を行うことができる,洗浄済みシリコンウエハの製造方法を提供するものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for manufacturing a cleaned silicon wafer that can clean and dry the silicon wafer by a simple method.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明の洗浄済みシリコンウエハの製造方法は,支持部材に接着されたシリコンインゴットを,砥粒を水溶性クーラント中に分散させたスラリーを用いてスライスして,支持部材に接着されたシリコンウエハを作製し,作製したシリコンウエハを洗浄し,その後,シリコンウエハを支持部材から剥離し,剥離したシリコンウエハをスタック状態で乾燥することを特徴とする。   In the method for producing a cleaned silicon wafer according to the present invention, a silicon ingot bonded to a support member is sliced using a slurry in which abrasive grains are dispersed in a water-soluble coolant, and the silicon wafer bonded to the support member is obtained. The manufactured silicon wafer is cleaned, then the silicon wafer is peeled off from the supporting member, and the peeled silicon wafer is dried in a stacked state.

本発明者らは,砥粒を水溶性クーラント中に分散させたスラリーを用いてシリコンインゴットをスライスしてシリコンウエハを作製した場合,シリコンウエハの乾燥は,シリコンウエハをスタック状態にして行っても,特に問題が生じないことを見出し,本発明の完成に到った。ここで「スタック状態」とは,複数のシリコンウエハが実質的に接触して(例えば,ウエハ間の隙間が0.2mm以下の状態で)重なりあった状態を意味し,物理的手段(例えば,従来技術のブラシや,シリコンウエハを一枚ずつ間隔を開けて収容するウエハカセット)によってシリコンウエハ間の隙間が維持されている状態は含まない。   In the case where a silicon wafer is prepared by slicing a silicon ingot using a slurry in which abrasive grains are dispersed in a water-soluble coolant, the present inventors can dry the silicon wafer even if the silicon wafer is stacked. As a result, it was found that no problem occurred, and the present invention was completed. Here, “stacked state” means a state in which a plurality of silicon wafers are substantially in contact with each other (for example, in a state where the gap between the wafers is 0.2 mm or less) and overlapped, It does not include a state in which the gap between the silicon wafers is maintained by a conventional brush or a wafer cassette for storing silicon wafers one by one at intervals.

従来,シリコンウエハ間の隙間を十分に開けて洗浄や乾燥を行うことは,非常に重要なことであると考えられていた。そのため,上記のような物理的手段を用いてシリコンウエハ間に隙間を設け,その状態で洗浄や乾燥を行っていた。本発明は,従来の常識とは異なり,シリコンウエハ間の隙間を維持する手段を設けずに洗浄及び乾燥を行うことによって,極めて簡易にシリコンウエハを洗浄及び乾燥することを可能にした。   Conventionally, it has been thought that it is very important to clean and dry with a sufficient gap between silicon wafers. For this reason, a gap is provided between silicon wafers using the physical means as described above, and cleaning and drying are performed in that state. Unlike the conventional common sense, the present invention makes it possible to clean and dry a silicon wafer very easily by performing cleaning and drying without providing means for maintaining a gap between the silicon wafers.

本発明の方法は,従来の手作業でシリコンウエハをウエハカセットに収容して精密洗浄や乾燥を行う方法と比べて,特に効果が大きい。従来の方法では,作業者がシリコンウエハを一枚一枚ウエハカセットに移すので,その際に,数%程度のウエハ割れが生じていた(具体的には,ウエハ厚み155角200μm厚で,作業1年の熟練者で,約1%の割れが生じていた。)。また,その後の検査工程においてウエハカセットから取り出す際にも数%程度のウエハ割れが生じていた(具体的には,ウエハ厚み155角200μm厚で,作業1年の熟練者で,約2%の割れが生じていた。)。本発明の方法ではウエハカセットを用いないので,上記工程でのウエハ割れが生じず,その結果,歩留まりを向上させることができる。また,手作業の工程がないので,人件費を節約することができる。本発明の優位性は,シリコンウエハが薄型化されるにつれてさらに顕著になる。   The method of the present invention is particularly effective as compared with the conventional method in which a silicon wafer is housed in a wafer cassette and precision cleaning and drying are performed manually. In the conventional method, an operator moves silicon wafers one by one to a wafer cassette. At that time, a wafer crack of about several percent occurs (specifically, the wafer thickness is 155 square by 200 μm thick, A 1-year-old expert had cracks of about 1%.) Further, when the wafer was taken out from the wafer cassette in the subsequent inspection process, a wafer crack of about several percent occurred (specifically, the wafer thickness was 155 square 200 μm thick, and it was about 2% by a skilled worker for one year). Cracks have occurred.) Since the wafer cassette is not used in the method of the present invention, wafer cracking does not occur in the above process, and as a result, the yield can be improved. Also, since there is no manual process, labor costs can be saved. The superiority of the present invention becomes more remarkable as the silicon wafer is made thinner.

さらに,本発明者らは,本発明のような簡易な方法による洗浄及び乾燥は,水溶性クーラントの採用によって初めて可能になったことを見出した。簡易な方法による洗浄は,水溶性クーラントの粘性が低く,スタック状態のウエハ間の隙間に洗浄液が入り込みやすいため,可能になったと考えられる。また,簡易な方法による乾燥は,水溶性クーラントの沸点が低いため,可能になったと考えられる。   Furthermore, the present inventors have found that cleaning and drying by a simple method such as the present invention can be performed for the first time by employing a water-soluble coolant. Cleaning by a simple method is considered possible because the viscosity of the water-soluble coolant is low and the cleaning liquid easily enters the gaps between the stacked wafers. In addition, drying by a simple method is considered possible because the boiling point of water-soluble coolant is low.

本発明の洗浄済みシリコンウエハの製造方法は,支持部材に接着されたシリコンインゴットを,砥粒を水溶性クーラント中に分散させたスラリーを用いてスライスして,支持部材に接着されたシリコンウエハを作製し,作製したシリコンウエハを洗浄し,その後,シリコンウエハを支持部材から剥離し,剥離したシリコンウエハをスタック状態で乾燥することを特徴とする。   In the method for producing a cleaned silicon wafer according to the present invention, a silicon ingot bonded to a support member is sliced using a slurry in which abrasive grains are dispersed in a water-soluble coolant, and the silicon wafer bonded to the support member is obtained. The manufactured silicon wafer is cleaned, then the silicon wafer is peeled off from the supporting member, and the peeled silicon wafer is dried in a stacked state.

1.シリコンウエハ作製工程
この工程では,支持部材に接着されたシリコンインゴットを,砥粒を水溶性クーラント中に分散させたスラリーを用いてスライスして,支持部材に接着されたシリコンウエハを作製する。
1. Silicon wafer manufacturing process In this process, a silicon ingot bonded to a support member is sliced using a slurry in which abrasive grains are dispersed in a water-soluble coolant to manufacture a silicon wafer bonded to the support member.

支持部材は,シリコンインゴットを支持するための部材であり,通常は,鋼板やアルミ板などの支持板に,ガラス板やカーボン板などの捨板を接着したものである。この場合,シリコンインゴットは,捨板に接着され,シリコンインゴットのスライスは,捨板に達するまで行われる。なお,支持部材は,シリコンインゴットを支持可能なものであればよく,2枚の板を接着したもの以外に,カーボン板等をそのまま支持部材として用いてもよい。   The support member is a member for supporting the silicon ingot, and is usually a support plate such as a steel plate or an aluminum plate bonded with a discard plate such as a glass plate or a carbon plate. In this case, the silicon ingot is adhered to the discard plate, and the silicon ingot is sliced until the discard plate is reached. The support member may be any member that can support the silicon ingot, and a carbon plate or the like may be used as it is as a support member in addition to a member obtained by bonding two plates.

接着に用いる接着剤は,シリコンインゴット又はウエハを十分な強度で支持部材に接着することができ,後の剥離工程でシリコンウエハを支持部材から剥離可能なものであれば,特に限定はされない。接着剤は,例えば,エポキシ系接着剤である。シリコンインゴットの形状は,限定されず,円柱形であっても角柱形であってもよい。   The adhesive used for bonding is not particularly limited as long as it can bond the silicon ingot or the wafer to the support member with sufficient strength and can peel the silicon wafer from the support member in a subsequent peeling step. The adhesive is, for example, an epoxy adhesive. The shape of the silicon ingot is not limited, and may be cylindrical or prismatic.

シリコンインゴットのスライスは,一般的なマルチワイヤソー等を用いて行うことができる。スライスの際に用いるスラリーは,砥粒を水溶性クーラント中に分散させたものである。砥粒は,SiC,ダイヤモンド,CBN,アルミナなどからなる。水溶性クーラントとは,水に可溶なクーラントを意味し,例えば,水に可溶な基材と水との混合物からなるクーラントである。「水に可溶」とは,水に対する溶解度が5wt%以上(好ましくは,10wt%,20wt%,30wt%,40wt%,50wt%,60wt%,70wt%,80wt%,90wt%又は95wt%)であることを意味する。上記基材として,例えば,エチレングリコール,プロピレングリコール又はポリエチレングリコールなどのグリコール系材料が挙げられる。水溶性クーラントの粘度は,100CP以下であることが好ましい。この場合,洗浄工程で水や洗浄液が比較的容易にウエハとウエハの間に入り込むからである。水溶性クーラントの沸点は,250℃以下であることが好ましい。この場合,乾燥工程において,比較的容易に蒸発させることができるからである。   The silicon ingot can be sliced using a general multi-wire saw or the like. The slurry used for slicing is obtained by dispersing abrasive grains in a water-soluble coolant. The abrasive grains are made of SiC, diamond, CBN, alumina, or the like. The water-soluble coolant means a water-soluble coolant, for example, a coolant made of a mixture of a water-soluble base material and water. “Solubility in water” means that the solubility in water is 5 wt% or more (preferably 10 wt%, 20 wt%, 30 wt%, 40 wt%, 50 wt%, 60 wt%, 70 wt%, 80 wt%, 90 wt% or 95 wt%). It means that. Examples of the base material include glycol materials such as ethylene glycol, propylene glycol, and polyethylene glycol. The viscosity of the water-soluble coolant is preferably 100 CP or less. In this case, it is because water and cleaning liquid enter between the wafers relatively easily in the cleaning process. The boiling point of the water-soluble coolant is preferably 250 ° C. or lower. In this case, it can be evaporated relatively easily in the drying step.

ここで,参考のため,支持部材に接着されたシリコンウエハの一例を図1に示す。図1では,支持部材は,支持板1に捨板3を接着したものである。シリコンインゴットは,捨板3に接着された状態でスライスされ,捨板3に接着されたシリコンウエハ5が複数枚作製されている。   Here, for reference, an example of a silicon wafer bonded to a support member is shown in FIG. In FIG. 1, the support member is obtained by bonding a discard plate 3 to a support plate 1. The silicon ingot is sliced in a state of being bonded to the discard plate 3, and a plurality of silicon wafers 5 bonded to the discard plate 3 are produced.

2.洗浄工程
この工程では,上記工程で作製したシリコンウエハを洗浄する。シリコンウエハの洗浄は,通常は複数の工程からなり,例えば,水シャワー洗浄工程,洗浄液洗浄工程及び純水洗浄工程などからなる。各工程は,複数回実施してもよい。各洗浄工程は,次の方法等によって行うことができる。(1)シリコンウエハに対して,水又は洗浄液を吹き付けることによって行う(シャワー洗浄)。(2)容器中に水又は洗浄液を収容し,水又は洗浄液中にシリコンウエハを浸漬させて,水又は洗浄液中で超音波を発生させる(超音波洗浄)。(3)容器中に水又は洗浄液を収容し,水又は洗浄液中にシリコンウエハを浸漬させて,その状態でシリコンウエハを動かす。(4)水又は洗浄液中へシリコンウエハを出し入れすることによって行う。(3)又は(4)において,シリコンウエハを動かす方向は,シリコンウエハの主面に平行な方向が好ましい。この場合,隣接するシリコンウエハの間に水又は洗浄液が入り込みやすいからである。
2. Cleaning step In this step, the silicon wafer manufactured in the above step is cleaned. The cleaning of a silicon wafer usually includes a plurality of processes, for example, a water shower cleaning process, a cleaning liquid cleaning process, and a pure water cleaning process. Each process may be performed a plurality of times. Each cleaning step can be performed by the following method. (1) It is performed by spraying water or a cleaning liquid on the silicon wafer (shower cleaning). (2) Water or a cleaning solution is contained in a container, and a silicon wafer is immersed in the water or the cleaning solution to generate ultrasonic waves in the water or the cleaning solution (ultrasonic cleaning). (3) Water or a cleaning solution is contained in a container, a silicon wafer is immersed in water or a cleaning solution, and the silicon wafer is moved in that state. (4) It is performed by putting a silicon wafer into and out of water or a cleaning solution. In (3) or (4), the direction in which the silicon wafer is moved is preferably parallel to the main surface of the silicon wafer. This is because water or cleaning liquid easily enters between adjacent silicon wafers.

洗浄液の種類は,限定されず,ノニオン系,アニオン系,カチオン系界面活性剤の何れを含有するものであってもよい。洗浄液には,例えば,ノニオン系界面活性剤を水に希釈したものを用いることができる。このような洗浄液を用いる場合,洗浄液は,NaOHやKOHなどのアルカリ性の成分を含まないことが好ましい。さらに,洗浄液の温度は,ウエハ表面に曇りが発生しない温度(具体的には,50℃以下,好ましくは,45℃,40℃又は35℃以下)に設定することが好ましい。本発明者らの実験によって,洗浄液がアルカリ性の成分を含み,かつ洗浄液の温度が高い場合にはウエハ表面に曇りが発生し,曇りが発生した場合にテクスチャー構造が適切に形成されにくいことが確認されたためである。
洗浄液にアルカリ性の成分を含めると,一般にその洗浄力が向上する。従って,洗浄液にアルカリ性の成分を含め,かつ洗浄液の温度をウエハ表面に曇りが発生しない温度(具体的には,50℃以下,好ましくは,40℃,30℃又は25℃以下)にしてもよい。
洗浄液は,アニオン系又はカチオン系界面活性剤を水に加えたものを用いてもよい。本発明者らは,ノニオン系界面活性剤を用いた場合,条件によっては,その残渣がウエハ上に残ると,後工程であるアルカリ水溶液を用いたテクスチャー構造形成工程において,ノニオン系界面活性剤とアルカリ水溶液とシリコンが反応して水ガラス状に被膜が形成され,テクスチャーがうまく形成されない場合があるが,アニオン系又はカチオン系界面活性剤を用いた場合,このような問題が生じないことを見出した。
The type of the cleaning liquid is not limited, and any of nonionic, anionic, and cationic surfactants may be used. As the cleaning liquid, for example, a nonionic surfactant diluted with water can be used. When such a cleaning liquid is used, the cleaning liquid preferably does not contain an alkaline component such as NaOH or KOH. Further, the temperature of the cleaning liquid is preferably set to a temperature at which fogging does not occur on the wafer surface (specifically, 50 ° C. or lower, preferably 45 ° C., 40 ° C. or 35 ° C. or lower). According to the experiments by the present inventors, it is confirmed that when the cleaning liquid contains an alkaline component and the temperature of the cleaning liquid is high, the wafer surface is fogged, and when the clouding occurs, the texture structure is not easily formed properly. It was because it was done.
Including an alkaline component in the cleaning liquid generally improves its cleaning power. Accordingly, an alkaline component is included in the cleaning liquid, and the temperature of the cleaning liquid may be set to a temperature at which fogging does not occur on the wafer surface (specifically, 50 ° C. or lower, preferably 40 ° C., 30 ° C. or 25 ° C. or lower). .
As the cleaning liquid, an anionic or cationic surfactant added to water may be used. When the nonionic surfactant is used and the residue remains on the wafer depending on the conditions, the inventors of the present invention use a nonionic surfactant in a texture structure forming process using an alkaline aqueous solution, which is a subsequent process. The aqueous solution and silicon react to form a film in the form of water glass, and the texture may not be formed well. However, when an anionic or cationic surfactant is used, this problem does not occur. It was.

ノニオン系界面活性剤は,好ましくは,脂肪酸ジエタノールアミド,ポリオキシエチレンアルキルエーテル(AE),ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなどである。アニオン系界面活性剤は,好ましくは,脂肪酸系として,高級脂肪酸塩,アルファスルホ脂肪酸メチルエステル塩(α-SF) ,直鎖アルキルベンゼン系の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩(LAS) ,高級アルコール系として,アルキル硫酸エステル塩(AS),アルキルエーテル硫酸エステル塩(AES) ,モノアルキルリン酸エステル塩(MAP),アルファオレフィン系では,アルファオレフィンスルホン酸塩(AOS) ,ノルマルパラフィン系として,アルカンスルホン酸塩(SAS)などである。カチオン系界面活性剤は,好ましくは,アミノ酸系のアルキルアミノ脂肪酸塩,ベタイン系のアルキルベタイン,アミンオキシド系のアルキルアミンオキシド などがある。 The nonionic surfactant is preferably fatty acid diethanolamide, polyoxyethylene alkyl ether (AE), polyoxyethylene alkyl phenyl ether, or the like. The anionic surfactant is preferably a fatty acid, higher fatty acid salt, alphasulfo fatty acid methyl ester salt (α-SF), linear alkylbenzene linear alkylbenzene sulfonate (LAS), higher alcohol, Alkyl sulfate ester (AS), alkyl ether sulfate ester salt (AES), monoalkyl phosphate ester salt (MAP), alpha olefin type, alpha olefin sulfonate (AOS), normal paraffin type, alkane sulfonate (SAS). The cationic surfactant is preferably an amino acid alkylamino fatty acid salt, a betaine alkylbetaine, an amine oxide alkylamine oxide, or the like.

3.剥離工程
この工程では,シリコンウエハを支持部材から剥離する。この工程は,剥離後のシリコンウエハがスタック状態になるように行う。このため,支持部材及びこれに接着されたシリコンウエハを,剥離後のシリコンウエハを収容可能なウエハ収容器にセットした状態で行うことが好ましい。ここで,ウエハ収容器の一例を図2に示す。図2のウエハ収容器10は,シリコンウエハの下部が当接する底壁(図2では見えない。)と,シリコンウエハの脱落を防ぐための側壁11と,シリコンウエハの転倒を防ぐための仕切り板13と,支持板を保持するための支持板保持部15とを備える。図1に示す捨板を介して支持板に接着されたシリコンウエハを図2のウエハ収容器にセットした状態を図3に示す。図3では,支持板1の端部がウエハ収容器10の支持板保持部15上に載せられている。なお,図2のウエハ収容器は,上記洗浄工程等においても用いることができる。
3. Stripping step In this step, the silicon wafer is stripped from the support member. This step is performed so that the peeled silicon wafer is in a stacked state. For this reason, it is preferable that the support member and the silicon wafer bonded to the support member are set in a wafer container that can accommodate the peeled silicon wafer. An example of the wafer container is shown in FIG. The wafer container 10 in FIG. 2 includes a bottom wall (not visible in FIG. 2) with which the lower part of the silicon wafer abuts, a side wall 11 for preventing the silicon wafer from falling off, and a partition plate for preventing the silicon wafer from falling over. 13 and a support plate holding part 15 for holding the support plate. FIG. 3 shows a state in which the silicon wafer bonded to the support plate via the discard plate shown in FIG. 1 is set in the wafer container shown in FIG. In FIG. 3, the end portion of the support plate 1 is placed on the support plate holding portion 15 of the wafer container 10. The wafer container shown in FIG. 2 can also be used in the above-described cleaning process.

シリコンウエハの剥離は,シリコンウエハと支持部材とを接着する接着剤を剥離液に浸漬させて,溶解させることによって行うことができる。また,可能であれば,加熱等によって接着剤を軟化又は溶融させることによって,シリコンウエハの剥離を行ってもよい。   The silicon wafer can be peeled by immersing an adhesive for bonding the silicon wafer and the support member in a stripping solution and dissolving it. If possible, the silicon wafer may be peeled off by softening or melting the adhesive by heating or the like.

剥離工程の後,シリコンウエハを水(好ましくは純水)で洗浄する工程をさらに備えることが好ましい。ここでの洗浄工程は,「洗浄工程」の項で述べた何れの方法で行ってもよい。しかし,剥離したシリコンウエハを収容したウエハ収容器を水中で動かすことによって洗浄を行うと,シリコンウエハ同士の衝突又は摩擦によって,シリコンウエハが損傷する場合がある。そこで,ここでの洗浄は,容器中に水を収容し,純水中にシリコンウエハが収容されたウエハ収容器を浸漬させて,水中で超音波を発生させることによって,行うことが好ましい。   It is preferable to further include a step of washing the silicon wafer with water (preferably pure water) after the peeling step. The cleaning step here may be performed by any of the methods described in the section “Cleaning step”. However, when cleaning is performed by moving a wafer container containing a peeled silicon wafer in water, the silicon wafer may be damaged by collision or friction between the silicon wafers. Therefore, the cleaning here is preferably performed by storing water in a container, immersing a wafer container in which a silicon wafer is stored in pure water, and generating ultrasonic waves in the water.

4.乾燥工程
この工程では,支持部材から剥離したシリコンウエハをスタック状態で乾燥する。具体的には,例えば,シリコンウエハを上記ウエハ収容器に収容した状態(このとき,シリコンウエハがスタック状態になっている。)で,シリコンウエハとウエハ収容器を乾燥機中に移動させ,乾燥機中でシリコンウエハを乾燥させる。
4). Drying step In this step, the silicon wafer peeled off from the support member is dried in a stacked state. Specifically, for example, in a state where the silicon wafer is accommodated in the wafer container (at this time, the silicon wafer is in a stacked state), the silicon wafer and the wafer container are moved into a dryer and dried. Dry the silicon wafer in the machine.

スタック状態のシリコンウエハは,その主面と水平面の間の角度(図7のθを参照。)が,好ましくは45度以上,さらに好ましくは実質的に垂直になるように配置することが好ましい。シリコンウエハの主面と水平面との角度が大きいほど,シリコンウエハが立った状態になり,シリコンウエハが乾燥されやすいからである。   The stacked silicon wafers are preferably arranged so that the angle between the main surface and the horizontal plane (see θ in FIG. 7) is preferably 45 degrees or more, more preferably substantially vertical. This is because the larger the angle between the main surface of the silicon wafer and the horizontal plane, the more the silicon wafer stands and the more easily the silicon wafer is dried.

シリコンウエハの乾燥は,真空乾燥又は電磁波乾燥などによって行うことができる。ここまでの工程により,洗浄済みシリコンウエハの製造が完了する。   The silicon wafer can be dried by vacuum drying or electromagnetic wave drying. The process up to here completes the production of the cleaned silicon wafer.

5.テクスチャー構造形成工程
製造した洗浄済みシリコンウエハを太陽電池の製造に用いる場合,次に,洗浄済みシリコンウエハの表面にテクスチャー構造を形成する。テクスチャー構造は,アルカリ水溶液(例えば,NaOH水溶液)を洗浄済みシリコンウエハの表面に吹き付け,その状態で放置することによって形成することができる。
5. Texture structure forming step When the manufactured cleaned silicon wafer is used for manufacturing a solar cell, a texture structure is then formed on the surface of the cleaned silicon wafer. The texture structure can be formed by spraying an alkaline aqueous solution (for example, NaOH aqueous solution) on the surface of the cleaned silicon wafer and leaving it in that state.

以下,本発明の実施例1について,図4(a)〜(d)及び図5(e)〜(h)を用いて説明する。 Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (d) and FIGS. 5 (e) to 5 (h).

1.シリコンウエハ作製工程(図4(a))
まず,ガラス板からなる捨板3を介してアルミ板からなる支持板1に接着された単結晶シリコンインゴットを,砥粒を水溶性クーラント中に分散させたスラリーを用いてスライスして,捨板3を介して支持板1に接着された単結晶シリコンウエハ5を作製した(図1も参照)。
1. Silicon wafer manufacturing process (FIG. 4A)
First, a single crystal silicon ingot bonded to an aluminum plate support plate 1 via a glass plate discard plate 3 is sliced using a slurry in which abrasive grains are dispersed in a water-soluble coolant, and then discarded. A single crystal silicon wafer 5 bonded to the support plate 1 via 3 was produced (see also FIG. 1).

支持板1と捨板3の間,及び捨板3とシリコンインゴットの間は,それぞれ,エポキシ系接着剤で接着した。   The support plate 1 and the discard plate 3 and the discard plate 3 and the silicon ingot were bonded with an epoxy adhesive, respectively.

スライスは,太陽電池用のマルチワイヤソーを用いて行った。このマルチワイヤソーは,1回のスライスで,4本のシリコンインゴット(155W×155D×400L)を一度に加工し,シリコンウエハ(155W×155D×0.2L)を3500枚程度加工することが可能なものである。支持板1にはねじ穴があり,マルチワイヤソーの保持冶具とねじ締結して,支持板1をマルチワイヤソーに取り付けた。   Slicing was performed using a multi-wire saw for solar cells. This multi-wire saw can process four silicon ingots (155W × 155D × 400L) at a time and process about 3,500 silicon wafers (155W × 155D × 0.2L) in one slice. Is. The support plate 1 has a screw hole, and is fastened with a multi-wire saw holding jig to attach the support plate 1 to the multi-wire saw.

マルチワイヤソーに供給するスラリーを収容するスラリータンクは,200L程度の大きさのものを使用した。スラリーは,SiCからなる砥粒(#800,比重:3.21)と水溶性クーラント(比重:1)を1:1の質量比に混合したものを使用した。水溶性クーラントは,プロピレングリコールと水とを質量比で80:20に混合したものを使用した。水溶性クーラントには,さらに粘度調整剤を加えた。調整後の水溶性クーラントの粘度は,約100CPであった。   The slurry tank for storing the slurry to be supplied to the multi-wire saw was about 200 L in size. The slurry was a mixture of SiC abrasive grains (# 800, specific gravity: 3.21) and a water-soluble coolant (specific gravity: 1) at a mass ratio of 1: 1. As the water-soluble coolant, a mixture of propylene glycol and water at a mass ratio of 80:20 was used. A viscosity modifier was added to the water-soluble coolant. The viscosity of the water-soluble coolant after adjustment was about 100 CP.

2.洗浄工程
次に,上記工程で作製したシリコンウエハを洗浄した。洗浄は,次に示す複数の工程で行った。
2. Cleaning Step Next, the silicon wafer manufactured in the above step was cleaned. Cleaning was performed in the following steps.

2−1.市水シャワー洗浄工程(図4(b))
スライス後の支持板1,捨板3及びシリコンウエハ5(以下,「シリコンウエハ5等」と呼ぶ。)をウエハ収容器10にセットし(図3も参照),シリコンウエハ5のシャワー洗浄を行った。シャワー洗浄は,シャワー洗浄槽21内で行った。シャワー洗浄槽21内には,ノズル23が2つ取り付けられており,それぞれのノズルから20L/分の市水のシャワーが放出されるようになっている。
2-1. City water shower cleaning process (Figure 4 (b))
The sliced support plate 1, discard plate 3 and silicon wafer 5 (hereinafter referred to as “silicon wafer 5 etc.”) are set in the wafer container 10 (see also FIG. 3), and the silicon wafer 5 is shower cleaned. It was. The shower cleaning was performed in the shower cleaning tank 21. In the shower washing tank 21, two nozzles 23 are attached, and a shower of 20 L / min city water is discharged from each nozzle.

それぞれのノズル23は,紙面垂直方向にシャワーを放出して,シリコンウエハ5主面に平行な方向から,シリコンウエハ5に対してシャワーを浴びせた。ノズル23は,シャワー放出中,横方向(図4(b)の矢印Aの方向)に5mm/sの速度で移動させた。また,その間,ウエハ収容器10は,上下方向(図4(b)の矢印Bの方向)に5mm/sの速度で移動させた。シャワー洗浄は,20分間行った。20分後,排水が半透明になったことを確認して,次工程に移った。   Each nozzle 23 emitted a shower in a direction perpendicular to the paper surface, and showered the silicon wafer 5 from a direction parallel to the main surface of the silicon wafer 5. The nozzle 23 was moved laterally (in the direction of arrow A in FIG. 4B) at a speed of 5 mm / s during shower discharge. During that time, the wafer container 10 was moved in the vertical direction (the direction of arrow B in FIG. 4B) at a speed of 5 mm / s. The shower was washed for 20 minutes. After 20 minutes, it was confirmed that the drainage became translucent, and the next process was started.

2−2.第1洗浄液洗浄工程(図4(c))
次に,シリコンウエハ5等をウエハ収容器10にセットした状態で,シリコンウエハ5の第1の洗浄液洗浄を行った。第1の洗浄液洗浄は,洗浄液25が収容された第1洗浄液洗浄槽27で行った。洗浄液25には,濃度が2wt%になるようにノニオン系界面活性剤(製品名:ポリールAL7,製造者:クスノキ化学株式会社)を水に希釈したものを用いた。洗浄液温度は,35+/-1℃でコントロールした。超音波発生装置は使用しなかった。その代わりに,ウエハ収容器10を上下移動させた。上下移動の速度は,10mm/sであった。この上下移動では,1分周期で,ウエハ収容器10の全体が洗浄液25の外に出るようにし,洗浄液25の外で10秒間停止させて,液切りをした。この工程を80分間繰り返した。
2-2. First cleaning liquid cleaning step (FIG. 4C)
Next, the silicon wafer 5 was set in the wafer container 10 and the silicon wafer 5 was cleaned with the first cleaning liquid. The first cleaning liquid cleaning was performed in the first cleaning liquid cleaning tank 27 in which the cleaning liquid 25 was accommodated. As the cleaning liquid 25, a nonionic surfactant (product name: Poryl AL7, manufacturer: Kusunoki Chemical Co., Ltd.) diluted with water so as to have a concentration of 2 wt% was used. The cleaning solution temperature was controlled at 35 +/- 1 ° C. An ultrasonic generator was not used. Instead, the wafer container 10 was moved up and down. The vertical movement speed was 10 mm / s. In this up-and-down movement, the entire wafer container 10 comes out of the cleaning liquid 25 and is stopped for 10 seconds outside the cleaning liquid 25 in a cycle of 1 minute. This process was repeated for 80 minutes.

2−3.第2洗浄液洗浄工程(図4(d))
次に,シリコンウエハ5等をウエハ収容器10にセットした状態で,シリコンウエハ5の第2の洗浄液洗浄を行った。第2の洗浄液洗浄は,洗浄液29が収容された第2洗浄液洗浄槽31で行った。第2の洗浄液洗浄の洗浄液29は,第1の洗浄液洗浄と同じものを用いた。第2の洗浄液洗浄は,ウエハ収容器10を動かさず,シリコンウエハ5を洗浄液29中に80分間浸漬させて行った。洗浄液温度は,28+/-1℃でコントロールした。超音波発生装置は使用しなかった。
2-3. Second cleaning liquid cleaning step (FIG. 4D)
Next, the silicon wafer 5 and the like were set in the wafer container 10 and the silicon wafer 5 was subjected to the second cleaning liquid cleaning. The second cleaning liquid cleaning was performed in the second cleaning liquid cleaning tank 31 in which the cleaning liquid 29 was accommodated. The cleaning liquid 29 for the second cleaning liquid cleaning was the same as the first cleaning liquid cleaning. The second cleaning liquid cleaning was performed by immersing the silicon wafer 5 in the cleaning liquid 29 for 80 minutes without moving the wafer container 10. The cleaning solution temperature was controlled at 28 +/- 1 ° C. An ultrasonic generator was not used.

2−4.純水洗浄工程(図5(e))
次に,シリコンウエハ5等をウエハ収容器10にセットした状態で,シリコンウエハ5の純水洗浄を行った。純水洗浄は,純水33が収容された純水洗浄槽35で行った。純水温度は,35+/-1℃でコントロールした。超音波発生装置は使用しなかった。その代わりに,ウエハ収容器10を上下移動させた。上下移動の速度は,10mm/sであった。この上下移動では,1分周期で,ウエハ収容器10の全体が純水33の外に出るようにし,純水33の外で10秒間停止させて,液切りをした。この工程を80分間繰り返した。なお,純水33は,剥離工程の後の純水洗浄工程でのオーバーフロー水を使用した。
2-4. Pure water cleaning process (Figure 5 (e))
Next, pure water cleaning of the silicon wafer 5 was performed with the silicon wafer 5 and the like set in the wafer container 10. The pure water cleaning was performed in a pure water cleaning tank 35 in which pure water 33 was accommodated. The pure water temperature was controlled at 35 +/- 1 ° C. An ultrasonic generator was not used. Instead, the wafer container 10 was moved up and down. The vertical movement speed was 10 mm / s. In this up-and-down movement, the entire wafer container 10 comes out of the pure water 33 in a cycle of 1 minute, stopped for 10 seconds outside the pure water 33, and drained. This process was repeated for 80 minutes. In addition, as the pure water 33, the overflow water in the pure water washing | cleaning process after a peeling process was used.

3.剥離工程(図5(f))
次に,シリコンウエハ5等をウエハ収容器10にセットした状態で,シリコンウエハ5を捨板3から剥離した。シリコンウエハ5の剥離は,剥離液37が収容された剥離槽39で行った。剥離液37には,濃度が20wt%になるように乳酸を水に希釈したものを用いた。剥離液37の温度は,70+/-1℃でコントロールした。シリコンウエハ5の剥離は,ウエハ収容器10を動かさず,シリコンウエハ5を剥離液37中に80分間浸漬させて行った。
3. Peeling process (Fig. 5 (f))
Next, the silicon wafer 5 was peeled from the discard plate 3 with the silicon wafer 5 and the like set in the wafer container 10. The silicon wafer 5 was peeled in a peeling tank 39 in which a peeling liquid 37 was accommodated. As the stripping solution 37, a solution obtained by diluting lactic acid in water so as to have a concentration of 20 wt% was used. The temperature of the stripping solution 37 was controlled at 70 +/- 1 ° C. The silicon wafer 5 was peeled by immersing the silicon wafer 5 in the stripping solution 37 for 80 minutes without moving the wafer container 10.

4.純水洗浄工程(図5(g))
次に,捨板3から剥離されたシリコンウエハ5をウエハ収容器10に収容した状態で,シリコンウエハ5の純水洗浄を行った。純水洗浄は,純水41が収容された純水洗浄槽43で行った。純水温度は,35+/-1℃でコントロールした。ウエハ収容器10は動かさず,超音波発生装置44を使用して,純水中で超音波を発生させて洗浄を行った。
4). Pure water cleaning process (Fig. 5 (g))
Next, pure water cleaning of the silicon wafer 5 was performed in a state where the silicon wafer 5 peeled from the discard plate 3 was accommodated in the wafer container 10. The pure water cleaning was performed in a pure water cleaning tank 43 in which pure water 41 was accommodated. The pure water temperature was controlled at 35 +/- 1 ° C. The wafer container 10 was not moved, and the ultrasonic generator 44 was used to generate ultrasonic waves in pure water for cleaning.

5.乾燥工程(図5(h))
次に,シリコンウエハ5をウエハ収容器10に収容した状態で,シリコンウエハ5の真空乾燥を行った。このとき,シリコンウエハ5の主面と水平面の角度(図7のθ)は,75度以上になっていた。この角度の調節は,ウエハ収納器10の仕切り板13の位置を調節することによって行った。
真空乾燥は,真空乾燥槽45で行った。真空乾燥は,まず,真空乾燥槽45内を密閉して,常圧で窒素パージし,窒素の温度を80℃にして,シリコンウエハ5の表面温度が70℃以上になるまで加熱した。その後,真空乾燥槽45内を1Torr以下まで減圧し,10分間放置した。これにより,隣接するシリコンウエハ5間の水分が蒸発し,シリコンウエハ5が乾燥した。
5. Drying process (Fig. 5 (h))
Next, the silicon wafer 5 was vacuum-dried in a state where the silicon wafer 5 was accommodated in the wafer container 10. At this time, the angle (θ in FIG. 7) between the main surface of the silicon wafer 5 and the horizontal plane was 75 degrees or more. This adjustment of the angle was performed by adjusting the position of the partition plate 13 of the wafer container 10.
Vacuum drying was performed in a vacuum drying tank 45. In vacuum drying, first, the inside of the vacuum drying tank 45 was sealed, purged with nitrogen at normal pressure, the temperature of nitrogen was set to 80 ° C., and the surface temperature of the silicon wafer 5 was heated to 70 ° C. or higher. Thereafter, the pressure in the vacuum drying tank 45 was reduced to 1 Torr or less and left for 10 minutes. Thereby, the water | moisture content between the adjacent silicon wafers 5 evaporated, and the silicon wafer 5 dried.

なお,別の実施例において,真空乾燥の代わりに,高周波乾燥(2.4GHz,15KW)を行った。この場合,シリコンウエハ5が20分で乾燥した。   In another example, high-frequency drying (2.4 GHz, 15 KW) was performed instead of vacuum drying. In this case, the silicon wafer 5 was dried in 20 minutes.

6.テクスチャー構造形成工程
次に,真空乾燥槽45からシリコンウエハ5を取り出し,シリコンウエハ5に太陽電池用のテクスチャー構造を形成した。シリコンウエハ5に太陽電池用のテクスチャー構造を形成した。テクスチャー構造の形成は,2wt%,60℃のNaOH水溶液にシリコンウエハ5を40分放置することによって行った。
6). Texture Structure Formation Step Next, the silicon wafer 5 was taken out from the vacuum drying tank 45, and a texture structure for solar cells was formed on the silicon wafer 5. A texture structure for solar cells was formed on the silicon wafer 5. The formation of the texture structure was performed by leaving the silicon wafer 5 in a 2 wt%, 60 ° C. NaOH aqueous solution for 40 minutes.

実施例2では,実施例1の第1及び第2洗浄液洗浄工程で用いる洗浄液25として,ノニオン系界面活性剤(実施例1と同じもの)の濃度が2wt%,NaOHの濃度が1wt%になるように,これらを水に希釈したものを用いた。さらに,第1及び第2洗浄液工程で,洗浄液温度は,60+/-1℃でコントロールした。これ以外については,実施例1と同じ条件で実施例1と同じ工程を実施した。   In Example 2, as the cleaning liquid 25 used in the first and second cleaning liquid cleaning steps of Example 1, the concentration of the nonionic surfactant (the same as in Example 1) is 2 wt%, and the concentration of NaOH is 1 wt%. As described above, those diluted with water were used. Further, in the first and second cleaning liquid steps, the cleaning liquid temperature was controlled at 60 +/- 1 ° C. Except for this, the same steps as in Example 1 were performed under the same conditions as in Example 1.

(実施例1〜2の比較−単結晶シリコンウエハの外観検査の結果)
実施例1〜2においてテクスチャー構造が形成されたシリコンウエハ5の主面のSEM写真を倍率1000倍で撮影し,テクスチャー構造の外観を検査した。
図6(a),(b)は,それぞれ,外観が良,不良のテクスチャー構造のSEM写真の例を示している。図6(a)では,テクスチャー構造の,ほとんどのピラミッドのサイズ(写真上での1辺の長さ)が10μm以上であるのに対し,図6(b)では,ピラミッドのサイズが10μmよりもかなり小さいものが多数存在しており,テクスチャー構造が適切に形成されていない。
(Comparison between Examples 1 and 2-results of appearance inspection of single crystal silicon wafer)
SEM photographs of the main surface of the silicon wafer 5 on which the texture structure was formed in Examples 1 and 2 were taken at a magnification of 1000 times, and the appearance of the texture structure was inspected.
FIGS. 6A and 6B show examples of SEM photographs of texture structures with good and bad appearance, respectively. In FIG. 6 (a), most pyramid sizes (length of one side on the photograph) of the texture structure are 10 μm or more, whereas in FIG. 6 (b), the pyramid size is more than 10 μm. There are many quite small ones, and the texture structure is not properly formed.

まず,実施例1〜2で形成されたテクスチャー構造について,単位面積当たりの,サイズが10μm以上のピラミッドの数を調べた。その平均値の相対値を表1に示す。

Figure 0004637034
First, for the texture structures formed in Examples 1 and 2, the number of pyramids having a size of 10 μm or more per unit area was examined. The relative values of the average values are shown in Table 1.
Figure 0004637034

表1より,実施例1の方が,実施例2よりも十分に大きなサイズの(10μm以上の)ピラミッドが多く形成されたことが分かる。   From Table 1, it can be seen that in Example 1, a larger number of pyramids (10 μm or more) having a sufficiently larger size than in Example 2 were formed.

次に,図6(a),(b)をそれぞれ良,不良とする基準で,実施例1〜2で形成されたテクスチャー構造の外観の良否を判定し,歩留まりを求めた。その相対値を表2に示す。

Figure 0004637034
Next, the quality of the appearance of the texture structure formed in Examples 1 and 2 was determined based on the criteria of FIGS. 6A and 6B as good and bad, respectively, and the yield was obtained. The relative values are shown in Table 2.
Figure 0004637034

表2より,実施例1の方が,実施例2よりも歩留まりが良かったことが分かる。   From Table 2, it can be seen that the yield of Example 1 was better than that of Example 2.

以上より,表1及び表2の両方において,実施例1の方が,実施例2よりも良い結果が得られたことが分かる。このような結果が得られた理由は,必ずしも明らかではないが,(1)実施例1で用いた洗浄液にはNaOHやKOHのようなアルカリ性の成分が含まれていないこと,(2)実施例1で用いた洗浄液の温度が,実施例2で用いた洗浄液の温度よりも低いことが原因であると考えられる。その作用は,次の通りであると考えられる。実施例2のように,洗浄液にアルカリ性の成分が含まれている場合,洗浄液の温度が高くなると,洗浄液洗浄後のウエハ表面に曇りが生じることがある。この曇りは,純水洗浄及び乾燥工程の後にも残ることがある。曇りが残った状態でテクスチャー構造形成工程を行うと,曇りの成分(ノニオン系界面活性剤とシリコンが主成分であると考えられる。)と,テクスチャー構造形成用のアルカリ水溶液とが反応して水ガラス状の被膜が形成される。この被膜によってアルカリ水溶液とウエハ表面との間の接触が妨げられて,ウエハ表面にテクスチャー構造が形成されるのが阻害され,歩留まり等が悪化する。
従って,洗浄液は,アルカリ性の成分を含まないことが好ましく,アルカリ性の成分を含むとしてもウエハ表面に曇りが発生しない温度にすることが好ましい。曇りが発生しない温度は,洗浄液に含まれるアルカリ性の成分の含有量および洗浄液の濃度などに依存すると考えられ,実験的に容易に決定することができる。
From the above, it can be seen that in both Table 1 and Table 2, the results of Example 1 were better than those of Example 2. The reason why such a result was obtained is not necessarily clear, but (1) the cleaning liquid used in Example 1 does not contain an alkaline component such as NaOH or KOH; (2) Example The reason is that the temperature of the cleaning liquid used in 1 is lower than the temperature of the cleaning liquid used in Example 2. The action is considered as follows. As in the second embodiment, when the cleaning liquid contains an alkaline component, the wafer surface after cleaning with the cleaning liquid may become cloudy when the temperature of the cleaning liquid increases. This haze may remain after the pure water washing and drying process. When the texture structure forming step is performed with the cloudiness remaining, the cloudy component (which is considered to be mainly composed of nonionic surfactant and silicon) reacts with the aqueous alkali solution for forming the texture structure to form water. A glassy film is formed. This coating hinders contact between the aqueous alkali solution and the wafer surface, inhibits the formation of a texture structure on the wafer surface, and deteriorates the yield and the like.
Therefore, it is preferable that the cleaning liquid does not contain an alkaline component, and it is preferable that the cleaning liquid has a temperature that does not cause fogging on the wafer surface even if it contains an alkaline component. The temperature at which cloudiness does not occur is considered to depend on the content of alkaline components contained in the cleaning liquid and the concentration of the cleaning liquid, and can be easily determined experimentally.

本実施例では,シリコンウエハ5の主面と水平面の間の角度θ(以下,「ウエハ角度」という。図7を参照。)を種々変化させて,シリコンウエハ5の乾燥を行った。乾燥は,真空乾燥であり,加熱温度を120度とし,到達真空度が0.1Torr以下になるまでの時間で比較した。200枚のシリコンウエハ5を重ねてスタック状態にした。1000枚のシリコンウエハ5を一度に乾燥した。その他の点は,実施例1と同様である。その結果を表3に示す。

Figure 0004637034
In the present embodiment, the silicon wafer 5 was dried by changing the angle θ (hereinafter referred to as “wafer angle”; see FIG. 7) between the main surface of the silicon wafer 5 and the horizontal plane. The drying was vacuum drying, the heating temperature was 120 degrees, and the time until the ultimate vacuum reached 0.1 Torr or less was compared. A stack of 200 silicon wafers 5 was made. 1000 silicon wafers 5 were dried at once. Other points are the same as in the first embodiment. The results are shown in Table 3.
Figure 0004637034

ウエハ角度が90度であるとは,シリコンウエハ5が完全に直立した状態を示し,ウエハ角度が0度であるとは,シリコンウエハ5が完全に寝た状態を示す。表3から明らかなように,ウエハ角度が0〜45度の場合,ウエハ角度が大きくなるにつれて,乾燥時間が短くなり,ウエハ角度が45度〜90度の場合,乾燥時間はウエハ角度に依存しないことが分かる。これは,ウエハ角度が45度より小さい場合,ウエハ自体の重みにより,ウエハとウエハの間の水分が蒸発して発生する蒸気の逃げが阻害されるが,ウエハ角度が45度以上になると,そのような現象が生じないためであると考えられる。   A wafer angle of 90 degrees indicates that the silicon wafer 5 is completely upright, and a wafer angle of 0 degrees indicates that the silicon wafer 5 is completely lying down. As is apparent from Table 3, when the wafer angle is 0 to 45 degrees, the drying time becomes shorter as the wafer angle becomes larger. When the wafer angle is 45 to 90 degrees, the drying time does not depend on the wafer angle. I understand that. This is because when the wafer angle is smaller than 45 degrees, the weight of the wafer itself hinders the escape of vapor generated by the evaporation of moisture between the wafers, but when the wafer angle exceeds 45 degrees, This is probably because such a phenomenon does not occur.

実施例4では,単結晶シリコンインゴットの代わりに,多結晶シリコンインゴットをスライしス,多結晶シリコンウエハを作製し,このウエハの洗浄及び乾燥を行った。また,このウエハに対して,テクスチャー構造形成を行う代わりに,表面ダメージ層除去を行った。その他の点は,実施例1と同様である。参考のため,実施例1と実施例4のフローチャートをそれぞれ図8(a),(b)に示す。
実施例4の第1及び第2洗浄液洗浄工程は,実施例1と同一の方法及び条件で行った。
表面ダメージ層の除去は,70℃,10wt%NAOH水溶液にウエハを20分間浸漬させることによって行った。その結果,表面層が,各面において,約20μm程度除去された。
In Example 4, instead of a single crystal silicon ingot, a polycrystalline silicon ingot was sliced to produce a polycrystalline silicon wafer, and this wafer was cleaned and dried. In addition, the surface damage layer was removed from the wafer instead of forming the texture structure. Other points are the same as in the first embodiment. For reference, flowcharts of the first embodiment and the fourth embodiment are shown in FIGS. 8A and 8B, respectively.
The first and second cleaning liquid cleaning steps of Example 4 were performed under the same method and conditions as in Example 1.
The removal of the surface damage layer was performed by immersing the wafer in a 10 wt% NAOH aqueous solution at 70 ° C. for 20 minutes. As a result, the surface layer was removed by about 20 μm on each side.

実施例5の第1及び第2洗浄液洗浄工程は,実施例2と同一の方法及び条件で行った。
これ以外については,実施例4と同じ条件で実施例4と同じ工程を実施した。
The first and second cleaning liquid cleaning steps of Example 5 were performed under the same method and conditions as in Example 2.
Except for this, the same steps as in Example 4 were performed under the same conditions as in Example 4.

(実施例4〜5の比較−多結晶シリコンウエハの外観検査の結果)
実施例4〜5においてダメージ層の除去を行った多結晶シリコンウエハの目視検査を行った。表面に色むらがないものを良,あるものを不良とし,歩留まりを求めた。その相対値を表4に示す。

Figure 0004637034
(Comparison of Examples 4 to 5-Results of appearance inspection of polycrystalline silicon wafer)
A visual inspection of the polycrystalline silicon wafer from which the damaged layer was removed in Examples 4 to 5 was performed. Yield was determined by determining that the surface had no color unevenness and that there was a defect. The relative values are shown in Table 4.
Figure 0004637034

表4より,実施例4の方が歩留まりが良かったことが分かる。これは,(1)実施例4で用いた洗浄液にはNaOHやKOHのようなアルカリ性の成分が含まれていないこと,(2)実施例4で用いた洗浄液の温度が,実施例5で用いた洗浄液の温度よりも低いことが原因であると推測される。   From Table 4, it can be seen that the yield of Example 4 was better. This is because (1) the cleaning liquid used in Example 4 does not contain an alkaline component such as NaOH or KOH, and (2) the temperature of the cleaning liquid used in Example 4 is the same as that used in Example 5. It is assumed that this is because the temperature is lower than the temperature of the cleaning liquid.

実施例6では,実施例2の第1及び第2洗浄液洗浄工程において,ノニオン系界面活性剤の代わりに,アニオン系界面活性剤を用いた。これ以外の点については,実施例2と同様である。   In Example 6, an anionic surfactant was used in place of the nonionic surfactant in the first and second cleaning liquid cleaning steps of Example 2. Other points are the same as in the second embodiment.

実施例7では,実施例2の第1及び第2洗浄液洗浄工程において,ノニオン系界面活性剤の代わりに,カチオン系界面活性剤を用いた。これ以外の点については,実施例2と同様である。   In Example 7, a cationic surfactant was used in place of the nonionic surfactant in the first and second cleaning liquid cleaning steps of Example 2. Other points are the same as in the second embodiment.

(実施例2,6,7の比較−単結晶シリコンウエハの外観検査の結果)
実施例2,6,7においてテクスチャー構造が形成されたシリコンウエハ5の主面のSEM写真を倍率1000倍で撮影し,テクスチャー構造の外観を検査した。
(Comparison between Examples 2, 6, and 7-results of appearance inspection of single crystal silicon wafer)
SEM photographs of the main surface of the silicon wafer 5 on which the texture structure was formed in Examples 2, 6, and 7 were taken at a magnification of 1000 times, and the appearance of the texture structure was inspected.

まず,実施例2,6,7で形成されたテクスチャー構造について,単位面積当たりの,サイズが10μm以上のピラミッドの数を調べた。その平均値の相対値を表5に示す。

Figure 0004637034
First, for the texture structures formed in Examples 2, 6, and 7, the number of pyramids having a size of 10 μm or more per unit area was examined. Table 5 shows the relative values of the average values.
Figure 0004637034

表5により,アニオン系,カチオン系界面活性剤を用いた場合に比べて,ノニオン系界面活性剤を用いた場合は,十分な大きなサイズの(10μm以上の)ピラミッドが形成されにくいことが分かった。   From Table 5, it was found that a sufficiently large pyramid (10 μm or more) is less likely to be formed when a nonionic surfactant is used than when an anionic or cationic surfactant is used. .

次に,図6(a),(b)をそれぞれ良,不良とする基準で,実施例2,6,7で形成されたテクスチャー構造の外観の良否を判定し,歩留まりを求めた。その相対値を表6に示す。

Figure 0004637034
Next, the quality of the appearance of the texture structure formed in Examples 2, 6 and 7 was judged based on the criteria of FIGS. 6A and 6B as good and bad, respectively, and the yield was obtained. The relative values are shown in Table 6.
Figure 0004637034

表6により,アニオン系,カチオン系界面活性剤を用いた場合に比べて,ノニオン系界面活性剤を用いた場合は,歩留まりが非常に悪くなることが分かった。   Table 6 shows that the yield is much worse when the nonionic surfactant is used than when the anionic and cationic surfactants are used.

この結果は,洗浄工程において使用した界面活性剤の違いに起因していると考えられる。洗浄工程において使用した界面活性剤は,テクスチャー構造形成直前まで残渣として残留することがあり,アニオン系やカチオン系界面活性剤の残渣はテクスチャー構造形成に悪影響を与えにくいのに対し,ノニオン系界面活性剤は悪影響を与えやすいため,結果に違いが出たと考えられる。界面活性剤の残渣の影響が異なる理由は,必ずしも明らかではないが,ノニオン系界面活性剤はNaOH水溶液と反応し,シリコンウエハ5上に水ガラス上の物体を発生させやすいためであると考えられる。 This result is thought to be due to the difference in the surfactant used in the cleaning process. The surfactant used in the cleaning process may remain as a residue until just before the formation of the texture structure. The residue of anionic and cationic surfactants does not adversely affect the formation of the texture structure. Since the drugs are prone to adverse effects, the results may have been different. The reason why the influence of the residue of the surfactant is different is not necessarily clear, but it is considered that the nonionic surfactant reacts with the NaOH aqueous solution and easily generates an object on the water glass on the silicon wafer 5. .

実施例8では,ノニオン系界面活性剤の代わりに,アニオン系界面活性剤を用いた。これ以外の点については,実施例5と同様である。   In Example 8, an anionic surfactant was used instead of the nonionic surfactant. Other points are the same as in the fifth embodiment.

実施例9では,ノニオン系界面活性剤の代わりに,カチオン系界面活性剤を用いた。これ以外の点については,実施例5と同様である。   In Example 9, a cationic surfactant was used in place of the nonionic surfactant. Other points are the same as in the fifth embodiment.

(実施例5,8,9の比較−多結晶シリコンウエハの外観検査の結果)
実施例5,8,9においてダメージ層の除去を行った多結晶シリコンウエハの目視検査を行った。表面に色むらがないものを良,あるものを不良とし,歩留まりを求めた。その相対値を表7に示す。

Figure 0004637034
(Comparison between Examples 5, 8, and 9-results of appearance inspection of polycrystalline silicon wafer)
A visual inspection of the polycrystalline silicon wafer from which the damaged layer was removed in Examples 5, 8, and 9 was performed. Yield was determined by determining that the surface had no color unevenness and that there was a defect. The relative values are shown in Table 7.
Figure 0004637034

表7により,多結晶シリコンウエハの場合でも,アニオン系,カチオン系界面活性剤を用いた場合に比べて,ノニオン系界面活性剤を用いた場合は,歩留まりが非常に悪くなることが分かった。   Table 7 shows that even in the case of a polycrystalline silicon wafer, the yield is very poor when a nonionic surfactant is used compared to when an anionic or cationic surfactant is used.

本発明に係る,捨板を介して支持板に接着されたシリコンウエハを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the silicon wafer adhere | attached on the support plate through the discard board based on this invention. 本発明に係る,ウエハ収容器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer container based on this invention. 本発明に係る,捨板を介して支持板に接着されたシリコンウエハが,ウエハ収容器にセットされた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the silicon wafer adhere | attached on the support plate through the discard board based on this invention was set to the wafer container. (a)〜(d)は,本発明の実施例1に係る洗浄済みシリコンウエハの製造工程を示す断面図である。(A)-(d) is sectional drawing which shows the manufacturing process of the cleaned silicon wafer which concerns on Example 1 of this invention. (e)〜(h)は,本発明の実施例1に係る洗浄済みシリコンウエハの製造工程を示す断面図である。(E)-(h) is sectional drawing which shows the manufacturing process of the cleaned silicon wafer which concerns on Example 1 of this invention. (a),(b)は,本発明の実施例1,2においてシリコンウエハに形成されたテクスチャー構造を示すSEM写真であり,(a),(b)は,それぞれ,外観が良,不良の例を示す。(A), (b) is a SEM photograph showing a texture structure formed on a silicon wafer in Examples 1 and 2 of the present invention, and (a), (b) are good appearance and bad, respectively. An example is shown. 本発明に係る,シリコンウエハの主面と水平面の間の角度を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the angle between the main surface of a silicon wafer and a horizontal surface based on this invention. (a),(b)は,本発明の実施例1及び4のフローチャートを示し,(a)が実施例1,(b)が実施例4に対応する。(A), (b) shows the flowchart of Example 1 and 4 of this invention, (a) respond | corresponds to Example 1, and (b) corresponds to Example 4. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1:支持板 3:捨板 5:シリコンウエハ 10:ウエハ収容器 11:側壁 13:仕切り板 15:支持板保持部 21:シャワー洗浄槽 25,29:洗浄液 27:第1洗浄液洗浄槽 31:第2洗浄液洗浄槽 33:純水 35:純水洗浄槽 37:剥離液 39:剥離槽 41:純水 43:純水洗浄槽 44:超音波発生装置 45:真空乾燥槽 1: Support plate 3: Discard plate 5: Silicon wafer 10: Wafer container 11: Side wall 13: Partition plate 15: Support plate holder 21: Shower cleaning tank 25, 29: Cleaning liquid 27: First cleaning liquid cleaning tank 31: No. 2 Cleaning liquid cleaning tank 33: Pure water 35: Pure water cleaning tank 37: Stripping liquid 39: Stripping tank 41: Pure water 43: Pure water cleaning tank 44: Ultrasonic generator 45: Vacuum drying tank

Claims (7)

支持部材に接着されたシリコンインゴットを、砥粒を水溶性クーラント中に分散させたスラリーを用いてスライスして、前記支持部材に接着された複数のシリコンウエハを作製し、作製した複数のシリコンウエハを洗浄し、洗浄された複数のシリコンウエハを前記支持部材から剥離し、剥離した複数のシリコンウエハを乾燥する工程を備え、
複数のシリコンウエハを前記支持部材から剥離する工程は、前記支持部材およびこれに接着された複数のシリコンウエハをウエハ収容器にセットした状態で行われ、
前記ウエハ収容器は、剥離後の複数のシリコンウエハを収容可能であり、
複数のシリコンウエハを乾燥する工程は、複数のシリコンウエハを前記ウエハ収容器にスタック状態で収容した状態で行われることを特徴とする、洗浄済みシリコンウエハの製造方法。
Bonding silicon ingot to the support member, and sliced using a slurry prepared by dispersing abrasive grains in a water-soluble coolant, to produce a plurality of silicon wafers bonded to the support member, a plurality of silicon wafers produced were washed and cleaned plurality of silicon wafers were peeled off from the support member, comprising the step of drying the plurality of silicon wafers peeled,
The step of peeling a plurality of silicon wafers from the support member is performed in a state where the support member and the plurality of silicon wafers bonded thereto are set in a wafer container,
The wafer container can accommodate a plurality of peeled silicon wafers,
The method for producing a cleaned silicon wafer is characterized in that the step of drying the plurality of silicon wafers is performed in a state where the plurality of silicon wafers are accommodated in the wafer container in a stacked state .
複数のシリコンウエハ洗浄する工程は、アルカリ成分を含まない洗浄液を用いて行われる請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the step of cleaning the plurality of silicon wafers is performed using a cleaning liquid that does not contain an alkali component . 複数のシリコンウエハを洗浄する工程は、アルカリ成分を含む洗浄液を用いて行われ、The step of cleaning the plurality of silicon wafers is performed using a cleaning liquid containing an alkali component,
前記洗浄液は、洗浄後の複数のシリコンウエハの表面に曇りが発生しない温度およびアルカリ成分の濃度を有する請求項1に記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the cleaning liquid has a temperature at which fogging does not occur on the surfaces of the plurality of silicon wafers after cleaning and a concentration of an alkali component.
複数のシリコンウエハ乾燥する工程は,真空乾燥又は電磁波乾燥によって行われる請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the step of drying the plurality of silicon wafers is performed by vacuum drying or electromagnetic wave drying. 前記ウエハ収容器は、剥離した複数のシリコンウエハの下部が当接する底壁と、剥離した複数のシリコンウエハの転倒を防ぐための複数の仕切板とを備え、The wafer container includes a bottom wall with which the lower portions of the plurality of separated silicon wafers abut, and a plurality of partition plates for preventing the plurality of separated silicon wafers from falling over,
剥離した複数のシリコンウエハは、隣接する2つの前記仕切板の間に収容される請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。The method according to claim 1, wherein the plurality of peeled silicon wafers are accommodated between two adjacent partition plates.
隣接する2つの前記仕切板の間に収容された複数のシリコンウエハは、スタック状態で収容され、かつ、前記底壁に対して45度以上90度以下の角度で収容される請求項5に記載の方法。6. The method according to claim 5, wherein the plurality of silicon wafers accommodated between the two adjacent partition plates are accommodated in a stacked state and at an angle of 45 degrees or more and 90 degrees or less with respect to the bottom wall. . 前記水溶性クーラントは、グリコール系材料と水との混合物であり、かつ、100cP以下の粘度を有し、The water-soluble coolant is a mixture of a glycol-based material and water and has a viscosity of 100 cP or less.
前記グリコール系材料は、エチレングリコール、プロピレングリコールまたはポリエチレングリコールである請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法。The method according to claim 1, wherein the glycol-based material is ethylene glycol, propylene glycol, or polyethylene glycol.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5632897B2 (en) * 2012-11-09 2014-11-26 パナソニック株式会社 Wafer peeling apparatus and wafer peeling method
JP6090624B2 (en) * 2013-03-29 2017-03-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 Manufacturing method of semiconductor wafer
JP5982650B2 (en) * 2013-12-06 2016-08-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 Wafer peeling device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09223679A (en) * 1996-02-16 1997-08-26 Kao Corp Washing agent component of sliced wafer or plate-like object and washing method
JPH10180199A (en) * 1996-12-26 1998-07-07 Kao Corp Washing method for material to be washed
JPH11111652A (en) * 1997-09-30 1999-04-23 Arakawa Chem Ind Co Ltd Method for cleaning wafer-like work, cleaning basket used therefor, and cleaning housing
JP2000087059A (en) * 1998-09-16 2000-03-28 Hisafuku Yamaguchi Cutting liquid and cutting of work
JP2003264166A (en) * 2002-03-08 2003-09-19 Ebara Corp Method and device for dehydrating and drying substrate, and substrate treatment device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09223679A (en) * 1996-02-16 1997-08-26 Kao Corp Washing agent component of sliced wafer or plate-like object and washing method
JPH10180199A (en) * 1996-12-26 1998-07-07 Kao Corp Washing method for material to be washed
JPH11111652A (en) * 1997-09-30 1999-04-23 Arakawa Chem Ind Co Ltd Method for cleaning wafer-like work, cleaning basket used therefor, and cleaning housing
JP2000087059A (en) * 1998-09-16 2000-03-28 Hisafuku Yamaguchi Cutting liquid and cutting of work
JP2003264166A (en) * 2002-03-08 2003-09-19 Ebara Corp Method and device for dehydrating and drying substrate, and substrate treatment device

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