JP4683233B2 - Manufacturing method of semiconductor wafer - Google Patents

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Description

本発明はヘイズレベルが改善された半導体ウェーハの製造方法、特にその洗浄工程に関するものである。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor wafer with improved haze level, and more particularly to a cleaning process thereof.

従来の半導体シリコンウェーハの製造においては、単結晶製造装置によって製造されたシリコン単結晶棒をスライスして薄円板状のウェーハを得るスライス工程と、該スライス工程で得られたウェーハの割れや欠けを防ぐためにその外周エッジ部を面取りする面取り工程と、面取りされたウェーハをラッピングしてこれを平坦化するラッピング工程と、面取りおよびラッピングされたウェーハの表面に残留する加工歪を除去するエッチング工程と、エッチングされたウェーハの表面を研磨布に摺接させて平坦度の調整を主目的とする粗研磨を行う1次研磨工程と、1次研磨されたウェーハの該表面の数〜数十nmの波長を有する表面粗さ(いわゆるへイズ)を改善することを主目的とする仕上げ研磨工程と、仕上げ研磨されたウェーハを洗浄してウェーハに付着した研磨剤や異物を除去する最終洗浄工程が行われる。
その他必要に応じ、熱処理や平面研削工程が行われたり、工程の追加、省略、入れ替え、繰り返し等が目的に従って行われる。
In conventional semiconductor silicon wafer manufacturing, a slicing process for slicing a silicon single crystal rod manufactured by a single crystal manufacturing apparatus to obtain a thin disk-shaped wafer, and cracking or chipping of the wafer obtained by the slicing process. In order to prevent the chamfering, the chamfering process of chamfering the outer peripheral edge portion, the lapping process of lapping the chamfered wafer and flattening the chamfered wafer, and the etching process of removing the processing strain remaining on the chamfered and lapped wafer surface, A primary polishing step in which the surface of the etched wafer is brought into sliding contact with a polishing cloth to perform rough polishing mainly for the purpose of adjusting the flatness, and several to several tens of nm of the surface of the primary polished wafer. Final polishing process mainly aimed at improving the surface roughness (so-called haze) with wavelength, and cleaning the polished wafer Final washing step of removing the abrasive and foreign matter adhering to the wafer Te is performed.
In addition, a heat treatment or a surface grinding process is performed as necessary, and addition, omission, replacement, repetition, or the like of processes is performed according to the purpose.

ここで、更に詳しく1次研磨工程を説明すると、粗研磨として行われる1次研磨はエッチング工程や平面研削工程後のウェーハ表面の平坦度を上げるために行う研磨で、形状の修正をするために行われる。粗研磨に用いられる研磨布には、一般的に、例えば、ポリエステルフェルト(組織はランダムな構造)にポリウレタンを含浸させたアスカーC硬度(スプリング硬さ試験機の一種であるアスカーゴム硬度計C型により測定した値)で80程度の比較的硬質なものが用いられる。回転可能な定盤の上に研磨布を貼り付け、アルカリべースの水溶液にコロイダルシリカを含有した研磨剤を使用し、ウェーハと研磨布間に研磨剤を供給しながらウェーハを研磨布に擦り付けることにより研磨が行われる。このような1次研磨などの粗研磨で用いられている条件では研磨布が硬質なため、スクラッチと呼ばれるウェーハ表面の微小なキズが発生することがある。   Here, the primary polishing process will be described in more detail. The primary polishing performed as rough polishing is polishing performed to increase the flatness of the wafer surface after the etching process or the surface grinding process, in order to correct the shape. Done. For polishing cloth used for rough polishing, for example, an Asker C hardness (polyester felt (structure is random structure) impregnated with polyurethane (Asker rubber hardness tester C type which is a kind of spring hardness tester) A relatively hard material having a measured value) of about 80 is used. A polishing cloth is affixed on a rotatable surface plate, and an abrasive containing colloidal silica is used in an alkali-based aqueous solution. The wafer is rubbed against the polishing cloth while supplying the abrasive between the wafer and the polishing cloth. Thus, polishing is performed. Under the conditions used in such rough polishing such as primary polishing, the polishing cloth is hard, so that a minute scratch on the wafer surface called scratch may occur.

一方、仕上げ研磨はウェーハ研磨加工の最終工程で、へイズといわれる数〜数十nmレべルの凹凸を低減して鏡面を得ると共に、粗研磨で発生したスクラッチを除去することを目的とした工程である。仕上げ研磨は、回転可能な定盤の上に軟質な発泡ウレタンよりなるスエード調の人工皮革を貼り付け、その上にアルカリべース水溶液にコロイダルシリカを含有した研磨剤を供給しながら、ウェーハを擦り付けることによりなされる。   On the other hand, final polishing is the final step of wafer polishing processing, and it aims to reduce the unevenness of several to several tens of nm level called haze to obtain a mirror surface and to remove scratches generated by rough polishing. It is a process. In final polishing, a suede-like artificial leather made of soft urethane foam is attached to a rotatable surface plate, and a wafer containing colloidal silica is supplied to the alkaline base aqueous solution. This is done by rubbing.

ここで、仕上げ研磨に使用される研磨装置を図2に示す。図2において、研磨装置は、回転定盤2とウェーハホルダー3と研磨剤供給装置5からなっている。回転定盤2は回転定盤本体を有し、その上面には研磨布4が貼付してある。回転定盤2は回転軸により所定の回転速度で回転される。ウェーハホルダー3は真空吸着等によりその下面にウェーハ1を保持し、回転シャフトにより回転されると同時に所定の荷重で研磨布4にウェーハ1を押しつける。研磨剤供給装置5は研磨剤供給タンク(不図示)より所定の流量で研磨剤を研磨布上に供給し、この研磨剤がウェーハ1と研磨布4の間に供給されることによりウェーハ1が研磨される。   Here, a polishing apparatus used for finish polishing is shown in FIG. In FIG. 2, the polishing apparatus includes a rotary platen 2, a wafer holder 3, and an abrasive supply device 5. The rotating surface plate 2 has a rotating surface plate main body, and a polishing cloth 4 is pasted on the upper surface thereof. The rotating surface plate 2 is rotated at a predetermined rotation speed by a rotating shaft. The wafer holder 3 holds the wafer 1 on the lower surface thereof by vacuum suction or the like and is rotated by the rotating shaft and simultaneously presses the wafer 1 against the polishing cloth 4 with a predetermined load. The abrasive supply device 5 supplies an abrasive onto the polishing cloth at a predetermined flow rate from an abrasive supply tank (not shown), and this abrasive is supplied between the wafer 1 and the polishing cloth 4 so that the wafer 1 is Polished.

仕上げ研磨に用いられる研磨布は、粗研磨に用いられる研磨布よりも一般的に軟質なため、スクラッチは発生しにくいが、それでも研磨圧力を高くするとスクラッチが発生しやすくなる為、仕上げ研磨は一般的に比較的低い研磨圧力で実施されている。   The polishing cloth used for finish polishing is generally softer than the polishing cloth used for rough polishing, so it is difficult for scratches to occur. However, if the polishing pressure is increased, scratches tend to occur. In particular, it is carried out at a relatively low polishing pressure.

次に洗浄工程について説明すると、薬品による表面の異物除去、純水によるリンスの組合せからなるRCA洗浄等の洗浄プロセスが多く用いられている。   Next, the cleaning process will be described. Many cleaning processes such as RCA cleaning comprising a combination of removal of foreign substances on the surface with chemicals and rinsing with pure water are used.

かかるRCA洗浄プロセスの代表的な工程手順を下記に示す。
1)SC−1洗浄(アンモニア:過酸化水素水:水=1:1:5〜7)
2)純水リンス
3)フッ酸洗浄
4)純水リンス
5)SC−2洗浄(塩酸:過酸化水素水:水=1:1〜2:6〜8)
6)純水リンス
7)スピンドライ
前記純水リンス工程は複数回繰り返す場合もある。
また、薬液を使わない洗浄も行われており、ブラシ洗浄や2流体ノズルを用いた洗浄方法も提案されている(例えば、特開2003―22993号公報参照)。
A typical process procedure of such an RCA cleaning process is shown below.
1) SC-1 cleaning (ammonia: hydrogen peroxide solution: water = 1: 1: 5-7)
2) Pure water rinse 3) Hydrofluoric acid cleaning 4) Pure water rinse 5) SC-2 cleaning (hydrochloric acid: hydrogen peroxide water: water = 1: 1 to 2: 6 to 8)
6) Pure water rinse 7) Spin dry The pure water rinse process may be repeated a plurality of times.
In addition, cleaning without using a chemical solution has been performed, and cleaning methods using brush cleaning or a two-fluid nozzle have been proposed (see, for example, JP-A-2003-22993).

近年、半導体デバイスの高集積化が進み、回路自体の最小線幅は0.13μm以下のレベルとなり、ウェーハ表面に付着するパーティクルの問題とされるサイズも47nm以上のレベルとなってきている。   In recent years, as semiconductor devices have been highly integrated, the minimum line width of the circuit itself has become a level of 0.13 μm or less, and the size of the problem of particles adhering to the wafer surface has also become a level of 47 nm or more.

一方、前記の製造方法で製造された半導体シリコンウェーハの表面には仕上げ研磨・洗浄を経てもヘイズと呼ばれる数〜数十nmの波長を有する表面粗さが残存している。このようにウェーハ表面にヘイズが残存していると、パーティクル数を計測するパーティクルカウンタがヘイズをパーティクルと認識してしまう。この傾向は測定しようとするパーティクルサイズが小さくなるほど大きくなる。例えば47nm以上のサイズを持つパーティクルの数を、従来の方法で製造したウェーハ表面で測定しようとした場合、ヘイズの影響により実際のパーティクル数を計測することは困難であった。
On the other hand, a surface roughness having a wavelength of several to several tens of nanometers called haze remains on the surface of the semiconductor silicon wafer manufactured by the above manufacturing method even after finishing polishing and cleaning. If haze remains on the wafer surface in this way, the particle counter that measures the number of particles recognizes the haze as particles. This tendency increases as the particle size to be measured decreases. For example, when trying to measure the number of particles having a size of 47 nm or more on the surface of a wafer manufactured by a conventional method, it is difficult to measure the actual number of particles due to the influence of haze.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、ウェーハ表面に付着した例えば47nm以上のサイズのパーティクルを確実に計測できる程度にヘイズレベルが改善された半導体ウェーハの製造方法および半導体ウェーハを提供することを目的としたものである。   The present invention has been made in view of such problems, and a method for manufacturing a semiconductor wafer and a semiconductor wafer in which the haze level is improved to such an extent that particles having a size of, for example, 47 nm or more attached to the wafer surface can be reliably measured. Is intended to provide.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、半導体ウェーハの製造方法であって、少なくとも、原料ウェーハを粗研磨する1次研磨工程と、該1次研磨されたウェーハを仕上げ研磨する仕上げ研磨工程と、該仕上げ研磨されたウェーハを洗浄する洗浄工程とを有し、該洗浄工程においてエッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行うことを特徴とする半導体ウェーハの製造方法を提供する。   The present invention has been made to solve the above problems, and is a method for manufacturing a semiconductor wafer, at least a primary polishing step of roughly polishing a raw material wafer, and finish polishing the primary polished wafer. A semiconductor wafer comprising: a final polishing step; and a cleaning step for cleaning the finish-polished wafer, wherein chemical cleaning is performed with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm in the cleaning step. A manufacturing method is provided.

このように仕上げ研磨工程後のウェーハを洗浄する洗浄工程において、エッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行うことで、ウェーハのヘイズレベルの悪化を最小限に抑えることができ、ウェーハ表面に付着した47nm以上のサイズのパーティクルを確実に計測できる半導体ウェーハを製造することができる。   In this way, in the cleaning process for cleaning the wafer after the finish polishing process, chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm can be performed to minimize deterioration of the haze level of the wafer. A semiconductor wafer capable of reliably measuring particles having a size of 47 nm or more adhering to the wafer surface can be manufactured.

この場合、前記洗浄工程において、機械的な力を印加して洗浄する機械的洗浄を行った後に、エッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行うことが好ましい。   In this case, in the cleaning step, it is preferable to perform chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm after performing mechanical cleaning by applying a mechanical force.

このように機械的洗浄を行った後に、エッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行うことで、ウェーハ表面のパーティクルを低減することができる。   After performing mechanical cleaning in this way, particles on the wafer surface can be reduced by performing chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm.

また、前記洗浄工程において、機械的洗浄と同時に、エッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行うことが好ましい。   In the cleaning step, it is preferable to perform chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm simultaneously with mechanical cleaning.

このように機械的洗浄と同時に、エッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行うことで、より一層ウェーハ表面のパーティクルを低減することができる。   Thus, by performing chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm simultaneously with mechanical cleaning, particles on the wafer surface can be further reduced.

また、前記洗浄工程において、機械的洗浄と同時に第1の化学的洗浄を行い、その後更に第2の化学的洗浄を行って第1および第2の化学的洗浄による総エッチング代を0.2〜1.0nmとすることができる。   In the cleaning step, the first chemical cleaning is performed simultaneously with the mechanical cleaning, and then the second chemical cleaning is further performed so that the total etching cost by the first and second chemical cleaning is 0.2 to 0.2. It can be 1.0 nm.

このように、機械的洗浄と同時に第1の化学的洗浄を行い、その後更に第2の化学的洗浄を行って第1および第2の化学的洗浄による総エッチング代を0.2〜1.0nmとしてもよい。   In this way, the first chemical cleaning is performed simultaneously with the mechanical cleaning, and then the second chemical cleaning is further performed, so that the total etching allowance by the first and second chemical cleaning is 0.2 to 1.0 nm. It is good.

また、前記洗浄工程において、オゾン水によりウェーハを洗浄するオゾン洗浄に続いて機械的洗浄を行った後に、エッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行うことが好ましい。   In the cleaning step, it is preferable to perform chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm after performing mechanical cleaning following ozone cleaning for cleaning the wafer with ozone water.

このように、オゾン洗浄に続いて機械的洗浄を行った後に、エッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行うことで、ウェーハに付着した有機物も容易に剥離することができる。   As described above, after performing mechanical cleaning subsequent to ozone cleaning, by performing chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm, organic substances attached to the wafer can be easily peeled off. .

また、前記洗浄工程において、オゾン洗浄に続いて、機械的洗浄と同時に、エッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行うことができる。   In the cleaning step, chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm can be performed simultaneously with mechanical cleaning, following ozone cleaning.

このように、オゾン洗浄に続いて、機械的洗浄と同時に、エッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行うことで、より一層ウェーハ表面のパーティクルを低減することができる。   Thus, by performing chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm simultaneously with mechanical cleaning following ozone cleaning, particles on the wafer surface can be further reduced.

また、前記洗浄工程において、オゾン洗浄に続いて、機械的洗浄と第1の化学的洗浄を同時に行い、その後更に第2の化学的洗浄を行って第1および第2の化学的洗浄による総エッチング代を0.2〜1.0nmとすることができる。   In the cleaning step, the ozone cleaning is followed by the mechanical cleaning and the first chemical cleaning at the same time, and then the second chemical cleaning is performed and the total etching by the first and second chemical cleaning is performed. The cost can be set to 0.2 to 1.0 nm.

このように、オゾン洗浄に続いて、機械的洗浄と第1の化学的洗浄を同時に行い、その後更に第2の化学的洗浄を行って第1および第2の化学的洗浄による総エッチング代を0.2〜1.0nmとしてもよい。   Thus, the ozone cleaning is followed by the mechanical cleaning and the first chemical cleaning at the same time, and then the second chemical cleaning is performed to reduce the total etching cost by the first and second chemical cleanings to zero. It is good also as 2-1.0 nm.

また、前記化学的洗浄がアンモニア水と過酸化水素水および水の混合水溶液による洗浄であることが好ましい。   The chemical cleaning is preferably cleaning with a mixed aqueous solution of ammonia water, hydrogen peroxide water and water.

このように、化学的洗浄をアンモニア水と過酸化水素水および水の混合水溶液による洗浄とすることで、所望エッチング代に確実にすることができるし、更にウェーハ表面のパーティクルを低減することができる。   In this way, the chemical cleaning is performed with a mixed aqueous solution of ammonia water, hydrogen peroxide water, and water, so that the desired etching allowance can be ensured, and particles on the wafer surface can be further reduced. .

また、前記機械的洗浄が、2種類以上の流体を混合してウェーハを洗浄する2流体洗浄であることが好ましい。   The mechanical cleaning is preferably a two-fluid cleaning in which two or more fluids are mixed to clean the wafer.

このように、機械的洗浄を2流体洗浄とすることで、一層ウェーハ表面のパーティクルを低減することができる。   Thus, the mechanical cleaning is a two-fluid cleaning, whereby particles on the wafer surface can be further reduced.

また、前記オゾン洗浄におけるオゾン水の温度を50℃以上とすることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the temperature of the ozone water in the said ozone cleaning shall be 50 degreeC or more.

このように、前記オゾン洗浄におけるオゾン水の温度を50℃以上とすることで、洗浄力を向上させて、有機物やウェーハ表面のパーティクルを一層低減することができる。   Thus, by setting the temperature of the ozone water in the ozone cleaning to 50 ° C. or higher, the cleaning power can be improved, and organic substances and particles on the wafer surface can be further reduced.

また、本発明は、鏡面研磨された半導体ウェーハであって、ヘイズが5ppb以下で、47nm以上のサイズのパーティクルが0.15個/cm以下であることを特徴とする半導体ウェーハを提供する。The present invention also provides a mirror-polished semiconductor wafer having a haze of 5 ppb or less and a particle size of 47 nm or more of 0.15 particles / cm 2 or less.

このような半導体ウェーハであれば、ヘイズと微小のパーティクルが少ない従来にない高品質の半導体ウェーハとなる。   Such a semiconductor wafer is an unprecedented high quality semiconductor wafer with few haze and minute particles.

以上説明したように、本発明によれば、半導体ウェーハ表面に付着した例えば47nm以上のサイズのパーティクルを確実に計測できる程度にヘイズレベルを改善した半導体ウェーハを製造することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to manufacture a semiconductor wafer whose haze level is improved to such an extent that particles having a size of 47 nm or more attached to the surface of the semiconductor wafer can be reliably measured.

本発明の半導体ウェーハの製造方法の一例を概略的に説明するフロー図である。It is a flowchart explaining roughly an example of the manufacturing method of the semiconductor wafer of this invention. 半導体ウェーハの製造方法で用いられる仕上げ研磨装置の一例である。It is an example of the finish polishing apparatus used with the manufacturing method of a semiconductor wafer. 本発明の半導体ウェーハの製造方法で用いることができる洗浄装置の一例である。It is an example of the washing | cleaning apparatus which can be used with the manufacturing method of the semiconductor wafer of this invention. (a)は、本発明の半導体ウェーハの製造方法の一例を概略的に説明するフロー図であり、(b)は、本発明の半導体ウェーハの製造方法の他の例を概略的に説明するフロー図である。(a) is a flow diagram schematically illustrating an example of a method of manufacturing a semiconductor wafer of the present invention, (b) is a flow schematically illustrating another example of a method of manufacturing a semiconductor wafer of the present invention. FIG.

以下、本発明についてより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
従来の製造方法で製造された半導体シリコンウェーハの表面には、仕上げ研磨・洗浄を経てもヘイズと呼ばれる数〜数十nmの波長を有する表面粗さが残存していた。このヘイズを、パーティクルカウンタがパーティクルとして認識してしまうため、たとえば近年要求される47nm以上のサイズのパーティクルの数を計測しようとしても信頼性のある計測ができなかった。これは従来の仕上げ研磨後の洗浄でRCA洗浄が行われ、4nm程度以上の取代でウェーハがエッチングされることにより、仕上げ研磨でも残留したヘイズレベルが30ppb程度以上に更に悪化するものであると判明した。そこで本発明者らは検討を重ねた結果、洗浄工程におけるエッチング代を従来より小さく0.2〜1.0nmとすることで、ウェーハのヘイズレベルの悪化を最小限に抑えることができ、ウェーハ表面に付着したパーティクル数を計測できるようになることを見出し、本発明を完成させた。
Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
On the surface of a semiconductor silicon wafer manufactured by a conventional manufacturing method, a surface roughness having a wavelength of several to several tens of nm called haze remains even after finishing polishing and cleaning. Since the particle counter recognizes this haze as particles, for example, even if it is attempted to measure the number of particles having a size of 47 nm or more, which has recently been required, reliable measurement has not been possible. RCA cleaning is performed in the conventional cleaning after finish polishing, and it is found that the remaining haze level is further deteriorated to about 30 ppb or more by finishing polishing by etching the wafer with a machining allowance of about 4 nm or more. did. Therefore, as a result of repeated investigations, the inventors have made the etching allowance in the cleaning process smaller than the conventional 0.2 to 1.0 nm, thereby minimizing the deterioration of the haze level of the wafer. The inventors have found that the number of particles adhering to can be measured and completed the present invention.

このような本発明に係る半導体ウェーハの製造方法を、シリコンウェーハを製造する場合を例として図1を参照して以下に説明する。   Such a method for manufacturing a semiconductor wafer according to the present invention will be described below with reference to FIG. 1 as an example of manufacturing a silicon wafer.

まず、不図示の単結晶引上装置によって引き上げられたシリコン単結晶インゴットが棒軸方向に対して直角あるいはある角度をもってスライスされて複数の薄円板状のウェーハが得られる(スライス工程)。上記スライス工程によって得られたウェーハは、割れや欠けを防ぐために、その外周エッジ部を面取りする(面取り工程)。続いて、スライス工程での切断加工によってウェーハ表層に誘起された加工変質層を除去するとともにウェーハを平坦化するために、ウェーハを機械研削(ラッピング)する(ラッピング工程)。さらに、上記の工程でウェーハ表層に生じた加工歪みを除去するために、ウェーハをエッチングする(エッチング工程)。   First, a silicon single crystal ingot pulled up by a single crystal pulling apparatus (not shown) is sliced at a right angle or at an angle with respect to the rod axis direction to obtain a plurality of thin disk-shaped wafers (slicing step). The wafer obtained by the slicing step is chamfered at its outer peripheral edge in order to prevent cracking and chipping (chamfering step). Subsequently, the wafer is mechanically ground (lapping process) in order to remove the work-affected layer induced on the wafer surface layer by the cutting process in the slicing process and to flatten the wafer (lapping process). Further, the wafer is etched in order to remove the processing distortion generated on the wafer surface layer in the above process (etching process).

続いて、前記エッチングされたウェーハの表面をさらに平坦化するために、粗研磨を行う(1次研磨工程)。なお、この粗研磨(1次研磨)は2段あるいは3段以上で構成されてよい。たとえば、1段目で粗い研磨剤を用い、2段目以降ではよりきめ細かい研磨剤を用いて研磨することができる。
さらに、図2に示すような研磨装置を用いてウェーハの表面を研磨して、へイズといわれるレべルの凹凸を低減した鏡面を得ると共に、1次研磨で発生したスクラッチを除去する(仕上げ研磨工程)。
Subsequently, rough polishing is performed to further planarize the surface of the etched wafer (primary polishing step). This rough polishing (primary polishing) may be composed of two stages or three or more stages. For example, it is possible to polish using a coarse abrasive at the first stage and a finer abrasive after the second stage.
Further, the surface of the wafer is polished by using a polishing apparatus as shown in FIG. 2 to obtain a mirror surface with reduced level irregularities called haze, and scratches generated in the primary polishing are removed (finishing) Polishing process).

仕上げ研磨を終えた半導体シリコンウェーハは、研磨剤等を除去するため洗浄がなされる(洗浄工程)。本発明は、この仕上げ研磨後の洗浄工程において、エッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行うことで、ヘイズレベルの悪化を防止するとともに、ウェーハ表面の47nm以上のサイズのパーティクルを測定できるようにすることに特徴を有する。この場合、化学的洗浄の前に機械的洗浄を行うことでよりパーティクルの低減を図ることができる。また、オゾン洗浄も組み合わせれば、有機物の除去にも効果的であり、一層高品質の半導体ウェーハを得ることができる。以下に本発明で行われる洗浄工程について、オゾン洗浄・機械的洗浄・化学的洗浄の順に行う場合を例として詳細に説明する。   The semiconductor silicon wafer that has been subjected to final polishing is cleaned to remove the abrasive and the like (cleaning step). In the cleaning process after the finish polishing, the present invention prevents chemical degradation by setting the etching allowance to 0.2 to 1.0 nm, thereby preventing the haze level from deteriorating and the wafer surface having a size of 47 nm or more. It is characterized in that particles can be measured. In this case, it is possible to further reduce particles by performing mechanical cleaning before chemical cleaning. If combined with ozone cleaning, it is also effective in removing organic substances, and a higher quality semiconductor wafer can be obtained. Hereinafter, the cleaning process performed in the present invention will be described in detail by taking as an example the case of performing ozone cleaning, mechanical cleaning, and chemical cleaning in this order.

図3に洗浄工程で用いられる洗浄装置の一例を示す。
まずオゾン洗浄を行う。オゾン洗浄では、例えば5〜100ppmのオゾンを含んだ純水8をノズル10から回転するウェーハ1に向かって噴射する。このときノズル10はウェーハの半径方向にスキャンさせる。このようにオゾン洗浄を行うことで、ウェーハ表面に付着した有機物等の汚染物を効果的に除去することができる。また、このときオゾン水の温度を50℃以上とすると、洗浄力が向上してより汚染物を除去できるので好ましい。
FIG. 3 shows an example of a cleaning apparatus used in the cleaning process.
First, ozone cleaning is performed. In ozone cleaning, pure water 8 containing, for example, 5 to 100 ppm of ozone is sprayed from the nozzle 10 toward the rotating wafer 1. At this time, the nozzle 10 scans in the radial direction of the wafer. By performing ozone cleaning in this way, contaminants such as organic substances adhering to the wafer surface can be effectively removed. Further, at this time, it is preferable to set the temperature of the ozone water to 50 ° C. or higher because the cleaning power is improved and contaminants can be further removed.

次に機械的洗浄を行う。機械的洗浄とは、機械的・物理的な力をウェーハ表面に付着している不純物(パーティクル等)に印加して除去することをいい、例えばブラシ洗浄や2流体洗浄等がこれに該当する。この2流体洗浄では、2種以上の流体を混合して、その混合流体をウェーハ表面に噴射して不純物の除去を行う。たとえば、二酸化炭素(CO)が添加された超純水7と、窒素ガス(N2)6を2流体洗浄ノズル9で混合し、ノズルをウェーハの半径方向にスキャンさせながら、回転するウェーハ1の表面に噴射する。このように二酸化炭素が添加された超純水を洗浄液として使用すれば、半導体ウェーハの処理面と洗浄液との摩擦により発生する静電気を抑制することができる。また、気体として用いるガスとしては不活性ガスである窒素(N2)が好適であるが、その他、空気やアルゴン(Ar)等も用いることができる。Next, mechanical cleaning is performed. The mechanical cleaning means removing by applying mechanical / physical force to impurities (particles, etc.) adhering to the wafer surface, and examples thereof include brush cleaning and two-fluid cleaning. In this two-fluid cleaning, two or more fluids are mixed and the mixed fluid is sprayed onto the wafer surface to remove impurities. For example, ultrapure water 7 to which carbon dioxide (CO 2 ) is added and nitrogen gas (N 2 ) 6 are mixed by a two-fluid cleaning nozzle 9, and the wafer 1 rotates while scanning the nozzle in the radial direction of the wafer. Spray on the surface. If ultrapure water to which carbon dioxide is added is used as a cleaning liquid in this way, static electricity generated by friction between the processing surface of the semiconductor wafer and the cleaning liquid can be suppressed. In addition, nitrogen (N 2 ), which is an inert gas, is suitable as the gas used as the gas, but air, argon (Ar), or the like can also be used.

次に化学的洗浄を行う。化学的洗浄とは、ウェーハ表面に付着しているパーティクル・有機物・研磨剤・金属不純物等を化学的に溶解・分解除去することをいう。
ここでは、化学的洗浄の一例として低濃度のアンモニア水と過酸化水素水および水の混合水溶液を用いる洗浄を行う。
洗浄溶液は、RCA洗浄で用いられる通常のSC-1洗浄がアンモニア水:過酸化水素水:水の組成比率が1:1:5のものを用いるのに対して、1:1:10〜200のものを使用する。
この洗浄溶液を満たした洗浄溶液槽にウェーハを浸漬させることにより、低濃度のアンモニア水と過酸化水素水および水の混合水溶液を用いた洗浄を行う。このとき、エッチング代が0.2〜1.0nmになるように洗浄時間を調整する。エッチング代を0.2nmより少なくした場合には、研磨剤等を完全に除去することができずにパーティクルレベルが悪化する。また、エッチング代を1.0nmより大きくした場合には、ヘイズレベルが悪化しパーティクルの測定に支障をきたすことになる。そこで、このようにエッチング代を0.2〜1.0nmとして化学的洗浄を行い、ウェーハのヘイズレベルを改善して、ウェーハ表面に付着した例えば47nm以上のサイズを持つパーティクルの数を確実に計測できるようにする。
また、化学的洗浄の他の例として、希釈KOH(たとえば0.1wt%〜10wt%)、希釈NaOH(たとえば0.1wt%〜10wt%)等のアルカリ溶液を用いて化学的洗浄を行うこともできる。
Next, chemical cleaning is performed. Chemical cleaning refers to chemically dissolving and decomposing and removing particles, organic substances, abrasives, metal impurities, etc. adhering to the wafer surface.
Here, as an example of chemical cleaning, cleaning using a mixed aqueous solution of low-concentration aqueous ammonia, hydrogen peroxide, and water is performed.
As for the cleaning solution, the normal SC-1 cleaning used in the RCA cleaning uses an ammonia water: hydrogen peroxide solution: water composition ratio of 1: 1: 5, whereas 1: 1: 10 to 200. Use one.
By immersing the wafer in a cleaning solution tank filled with this cleaning solution, cleaning is performed using a mixed aqueous solution of low-concentration ammonia water, hydrogen peroxide water, and water. At this time, the cleaning time is adjusted so that the etching allowance is 0.2 to 1.0 nm. When the etching allowance is less than 0.2 nm, the abrasive or the like cannot be completely removed and the particle level deteriorates. In addition, when the etching allowance is larger than 1.0 nm, the haze level is deteriorated and the measurement of particles is hindered. Therefore, chemical cleaning is performed with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm in this way, the haze level of the wafer is improved, and the number of particles having a size of 47 nm or more attached to the wafer surface is reliably measured. It can be so.
As another example of chemical cleaning, chemical cleaning may be performed using an alkaline solution such as diluted KOH (for example, 0.1 wt% to 10 wt%) or diluted NaOH (for example, 0.1 wt% to 10 wt%). it can.

最後に、ウェーハの乾燥を行う。乾燥方法は特に限定されないが、例えば空洞部と開口部を有する溝が形成された載置台の上にウェーハを載置して、前記空洞部を減圧してウェーハ表面に付着した水分を開口部から強制的に取ることにより乾燥させるいわゆる吸引乾燥あるいは、遠心力を利用してウェーハから水を振り切って乾燥させるスピン乾燥等を行うことができる。以上のようにして半導体シリコンウェーハを得る。   Finally, the wafer is dried. Although the drying method is not particularly limited, for example, a wafer is placed on a mounting table in which a groove having a cavity and an opening is formed, and the moisture adhering to the wafer surface is reduced from the opening by reducing the pressure of the cavity. So-called suction drying, in which drying is performed by forcibly taking, or spin drying, in which water is sprinkled off from the wafer using centrifugal force, can be performed. A semiconductor silicon wafer is obtained as described above.

また、上記洗浄工程では、機械的洗浄と化学的洗浄を別々に行う場合について説明したが、機械的洗浄と化学的洗浄を同時に行ってもよい。たとえば、図4(a)に示すように、オゾン洗浄に続いて、機械的洗浄と同時に、エッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行ってもよい。あるいは、図4(b)に示すように、オゾン洗浄に続いて、機械的洗浄と第1の化学的洗浄を同時に行い、その後更に第2の化学的洗浄を行って、第1および第2の化学的洗浄による総エッチング代を0.2〜1.0nmとするようにしてもよい。   Moreover, although the case where mechanical washing | cleaning and chemical washing | cleaning were performed separately was demonstrated in the said washing | cleaning process, you may perform mechanical washing | cleaning and chemical washing | cleaning simultaneously. For example, as shown in FIG. 4A, chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm may be performed simultaneously with mechanical cleaning, following ozone cleaning. Alternatively, as shown in FIG. 4 (b), the ozone cleaning is followed by the mechanical cleaning and the first chemical cleaning at the same time, and then the second chemical cleaning is performed. The total etching allowance by chemical cleaning may be 0.2 to 1.0 nm.

このように機械的洗浄と化学的洗浄を同時に行う場合は、たとえば上記2流体洗浄において超純水の代わりに、アンモニア水と過酸化水素水および水の混合水溶液を用いてこれにガスを混合して機械的洗浄と同時にエッチング作用のある化学的洗浄を行うことができる。   When performing mechanical cleaning and chemical cleaning at the same time, for example, in the above two-fluid cleaning, a mixed aqueous solution of ammonia water, hydrogen peroxide water and water is used instead of ultrapure water and gas is mixed therewith. Thus, chemical cleaning having an etching action can be performed simultaneously with mechanical cleaning.

また、これら機械的洗浄と化学的洗浄を同時に行う場合においても、図4(a)および 図4(b)に示したようにオゾン洗浄も組み合わせれば、有機物の除去にも効果的であり、一層高品質の半導体ウェーハを得ることができる。しかし、このオゾン洗浄を省略することも可能である。   In addition, even when these mechanical cleaning and chemical cleaning are performed simultaneously, combining ozone cleaning as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b) is effective in removing organic matter. A higher quality semiconductor wafer can be obtained. However, this ozone cleaning can be omitted.

以上のような方法で得られた半導体ウェーハであれば、ヘイズが5ppb以下で、47nm以上のサイズのパーティクルが0.15個/cm以下(直径300mmウェーハで100ヶ/wafer以下)という、パーティクルの少ない高品質な半導体ウェーハとすることができる。
A semiconductor wafer obtained by the above method has a haze of 5 ppb or less and particles having a size of 47 nm or more of 0.15 / cm 2 or less (100 wafers or less for a 300 mm diameter wafer). It is possible to obtain a high-quality semiconductor wafer with a small amount.

以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1)
チョクラルスキー法により直径300mm、方位{100}の単結晶を引き上げ、これをスライスして面取りおよびラッピングを行い、シリコンウェーハを用意した。
このシリコンウェーハを常法によりエッチングして、エッチドウェーハを得た。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
Example 1
A single crystal having a diameter of 300 mm and an orientation {100} was pulled by the Czochralski method, and this was sliced and chamfered and lapped to prepare a silicon wafer.
This silicon wafer was etched by a conventional method to obtain an etched wafer.

次に、研磨装置の研磨布にコロイダルシリカ系研磨剤を含む研磨液を供給しながら、研磨布にエッチドウェーハを摺接させて1次研磨した。
さらに、回転可能な定盤の上に軟質な発泡ウレタンよりなるスエード調の人工皮革を貼り付け、その上にアルカリべース水溶液にコロイダルシリカを含有した研磨剤を供給しながら、ウェーハを摺接させて仕上げ研磨した。
Next, while supplying a polishing liquid containing a colloidal silica-based abrasive to the polishing cloth of the polishing apparatus, the etched wafer was brought into sliding contact with the polishing cloth to perform primary polishing.
In addition, a suede-like artificial leather made of soft foamed urethane is affixed on a rotatable surface plate, and the wafer is slidably contacted while supplying an abrasive containing colloidal silica to an alkaline base aqueous solution. And finish polished.

次に、洗浄工程を、オゾン洗浄・2流体洗浄・化学的洗浄の順に行った。オゾン洗浄と2流体洗浄については、図3に示す洗浄装置を用いた。
まずオゾン洗浄では、ノズル10から20ppmのオゾンを含んだ常温の純水を流量1.2L/minで、60rpmで回転するウェーハ1に向かって噴射した。このときノズル10とウェーハ1の距離は30mmとし、ノズル10の角度は75°とした。また、ノズル10はウェーハの半径方向に1往復が30秒になるようにスキャンさせた。
Next, the cleaning process was performed in the order of ozone cleaning, two-fluid cleaning, and chemical cleaning. For the ozone cleaning and the two-fluid cleaning, the cleaning device shown in FIG. 3 was used.
First, in the ozone cleaning, normal temperature pure water containing 20 ppm ozone was sprayed from the nozzle 10 toward the wafer 1 rotating at 60 rpm at a flow rate of 1.2 L / min. At this time, the distance between the nozzle 10 and the wafer 1 was 30 mm, and the angle of the nozzle 10 was 75 °. The nozzle 10 was scanned so that one reciprocation was 30 seconds in the radial direction of the wafer.

続く2流体洗浄では、二酸化炭素(CO)が添加された超純水を0.2L/min・0.5MPaで、窒素(N2)を235L/mim・0.4MPaで、ノズル9に供給して混合し、この混合した流体を1800rpmで回転するウェーハ1に向かって噴射した。このときノズル9とウェーハ1の距離は20mmとし、ノズル9の角度は90°とした。また、ノズル9はウェーハの半径方向に1往復が30秒になるようにスキャンさせた。In the subsequent two-fluid cleaning, ultrapure water added with carbon dioxide (CO 2 ) is supplied to the nozzle 9 at 0.2 L / min · 0.5 MPa and nitrogen (N 2 ) at 235 L / mim · 0.4 MPa. The mixed fluid was sprayed toward the wafer 1 rotating at 1800 rpm. At this time, the distance between the nozzle 9 and the wafer 1 was 20 mm, and the angle of the nozzle 9 was 90 °. The nozzle 9 was scanned so that one round trip in the radial direction of the wafer was 30 seconds.

次の化学的洗浄は、浄水槽にアンモニア水:過酸化水素水:水の組成比率が1:1:100である洗浄溶液を満たして、これにウェーハを浸漬させることにより行った。このとき、エッチング代は0.2nmとなるように調整した。
続いて、スピン乾燥により、ウェーハの乾燥を行い、半導体ウェーハを得た。
The next chemical cleaning was performed by filling a water purification tank with a cleaning solution having a composition ratio of ammonia water: hydrogen peroxide water: water of 1: 1: 100 and immersing the wafer in the cleaning solution. At this time, the etching allowance was adjusted to be 0.2 nm.
Subsequently, the wafer was dried by spin drying to obtain a semiconductor wafer.

(実施例2)
実施例1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンウェーハを、面取りし、ラッピングし、エッチングし、1次研磨・仕上げ研磨を行った。さらにこのウェーハについて、化学的洗浄のエッチング代を0.5nmとした以外は実施例1と同条件で、オゾン洗浄・2流体洗浄・化学的洗浄の順に洗浄工程を行った。続いて、ウェーハの乾燥を行い半導体ウェーハを得た。
(Example 2)
A silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal similar to that in Example 1 was chamfered, lapped, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Furthermore, this wafer was subjected to a cleaning process in the order of ozone cleaning, two-fluid cleaning, and chemical cleaning under the same conditions as in Example 1 except that the etching allowance for chemical cleaning was 0.5 nm. Subsequently, the wafer was dried to obtain a semiconductor wafer.

(実施例3)
実施例1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンウェーハを、面取りし、
ラッピングし、エッチングし、1次研磨・仕上げ研磨を行った。さらにこのウェーハについて、化学的洗浄のエッチング代を1.0nmとした以外は実施例1と同条件で、オゾン洗浄・2流体洗浄・化学的洗浄の順に洗浄工程を行った。続いて、ウェーハの乾燥を行い半導体ウェーハを得た。
(Example 3)
The silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 is chamfered,
Lapping, etching, and primary polishing / finish polishing were performed. Further, this wafer was subjected to a cleaning process in the order of ozone cleaning, two-fluid cleaning, and chemical cleaning under the same conditions as in Example 1 except that the etching allowance for chemical cleaning was 1.0 nm. Subsequently, the wafer was dried to obtain a semiconductor wafer.

(実施例4)
実施例1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンウェーハを、面取りし、ラッピングし、エッチングし、1次研磨・仕上げ研磨を行った。さらにこのウェーハについて、オゾン洗浄のオゾン水の温度を40℃とした以外は実施例1と同条件で、オゾン洗浄・2流体洗浄・化学的洗浄の順に洗浄工程を行った。続いて、ウェーハの乾燥を行い半導体ウェーハを得た。
Example 4
A silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal similar to that in Example 1 was chamfered, lapped, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Further, this wafer was subjected to a cleaning process in the order of ozone cleaning, two-fluid cleaning, and chemical cleaning under the same conditions as in Example 1 except that the temperature of ozone water for ozone cleaning was 40 ° C. Subsequently, the wafer was dried to obtain a semiconductor wafer.

(実施例5)
実施例1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンウェーハを、面取りし、ラッピングし、エッチングし、1次研磨・仕上げ研磨を行った。さらにこのウェーハについて、オゾン洗浄のオゾン水の温度を50℃とした以外は実施例1と同条件で、オゾン洗浄・2流体洗浄・化学的洗浄の順に洗浄工程を行った。続いて、ウェーハの乾燥を行い半導体ウェーハを得た。
(Example 5)
A silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal similar to that in Example 1 was chamfered, lapped, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Further, this wafer was subjected to a cleaning process in the order of ozone cleaning, two-fluid cleaning, and chemical cleaning under the same conditions as in Example 1 except that the temperature of ozone water for ozone cleaning was 50 ° C. Subsequently, the wafer was dried to obtain a semiconductor wafer.

(実施例6)
実施例1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンウェーハを、面取りし、ラッピングし、エッチングし、1次研磨・仕上げ研磨を行った。さらにこのウェーハについて、洗浄工程として実施例1と同条件の化学的洗浄のみ行った。続いて、ウェーハの乾燥を行い半導体ウェーハを得た。
(Example 6)
A silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal similar to that in Example 1 was chamfered, lapped, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Further, this wafer was subjected only to chemical cleaning under the same conditions as in Example 1 as a cleaning process. Subsequently, the wafer was dried to obtain a semiconductor wafer.

(実施例7)
実施例1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンウェーハを、面取りし、ラッピングし、エッチングし、1次研磨・仕上げ研磨を行った。このウェーハについて実施例1と同様のオゾン洗浄を施した後、2流体洗浄を行った。この2流体洗浄では、実施例1の超純水の代わりにアンモニア水:過酸化水素水:水の組成比率が1:1:100である洗浄溶液を使用し、機械的洗浄と同時に化学的洗浄を行った。このときエッチング代は0.2nmとなるように調整した。続いて、スピン乾燥により、ウェーハの乾燥を行い、半導体ウェーハを得た。
(Example 7)
A silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, lapped, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. The wafer was subjected to ozone cleaning similar to that in Example 1 and then subjected to two-fluid cleaning. In this two-fluid cleaning, a cleaning solution having a composition ratio of ammonia water: hydrogen peroxide water: water of 1: 1: 100 is used instead of the ultrapure water of Example 1, and chemical cleaning is performed simultaneously with mechanical cleaning. Went. At this time, the etching allowance was adjusted to be 0.2 nm. Subsequently, the wafer was dried by spin drying to obtain a semiconductor wafer.

(実施例8)
実施例1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンウェーハを、面取りし、ラッピングし、エッチングし、1次研磨・仕上げ研磨を行った。このウェーハについて化学的洗浄のエッチング代を1.0nmとした以外は実施例7と同条件でオゾン洗浄を施した後、2流体洗浄(機械的洗浄と同時に化学的洗浄)を行った。続いて、スピン乾燥により、ウェーハの乾燥を行い、半導体ウェーハを得た。
(Example 8)
A silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, lapped, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. This wafer was subjected to ozone cleaning under the same conditions as in Example 7 except that the etching allowance for chemical cleaning was set to 1.0 nm, followed by two-fluid cleaning (chemical cleaning simultaneously with mechanical cleaning). Subsequently, the wafer was dried by spin drying to obtain a semiconductor wafer.

(実施例9)
実施例1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンウェーハを、面取りし、ラッピングし、エッチングし、1次研磨・仕上げ研磨を行った。このウェーハについて実施例1と同様のオゾン洗浄を施した後、2流体洗浄を行った。この2流体洗浄では、実施例1の超純水の代わりにアンモニア水:過酸化水素水:水の組成比率が1:1:100である洗浄溶液を使用し、機械的洗浄と同時に第1の化学的洗浄を行った。更に、第2の化学的洗浄は、浄水槽にアンモニア水:過酸化水素水:水の組成比率が1:1:100である洗浄溶液を満たして、これにウェーハを浸漬させることにより行った。このとき第1および第2の化学的洗浄の総エッチング代は0.2nmとなるように調整した。続いて、スピン乾燥により、ウェーハの乾燥を行い、半導体ウェーハを得た。
Example 9
A silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, lapped, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. The wafer was subjected to ozone cleaning similar to that in Example 1 and then subjected to two-fluid cleaning. In the two-fluid cleaning, a cleaning solution having a composition ratio of ammonia water: hydrogen peroxide water: water of 1: 1: 100 is used instead of the ultrapure water of Example 1, and the first cleaning is performed simultaneously with the mechanical cleaning. Chemical cleaning was performed. Further, the second chemical cleaning was performed by filling a water purification tank with a cleaning solution having a composition ratio of ammonia water: hydrogen peroxide water: water of 1: 1: 100 and immersing the wafer in the cleaning solution. At this time, the total etching allowance of the first and second chemical cleaning was adjusted to be 0.2 nm. Subsequently, the wafer was dried by spin drying to obtain a semiconductor wafer.

(実施例10)
実施例1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンウェーハを、面取りし、ラッピングし、エッチングし、1次研磨・仕上げ研磨を行った。このウェーハについて第1および第2の化学的洗浄の総エッチング代を1.0nmとなるように調整した以外は実施例9と同条件でオゾン洗浄を施した後、2流体洗浄(機械的洗浄と同時に第1の化学的洗浄)を行い、その後、第2の化学的洗浄を行った。続いて、スピン乾燥により、ウェーハの乾燥を行い、半導体ウェーハを得た。
(Example 10)
A silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, lapped, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. The wafer was subjected to ozone cleaning under the same conditions as in Example 9 except that the total etching allowance of the first and second chemical cleaning was adjusted to 1.0 nm, and then two-fluid cleaning (mechanical cleaning and At the same time, a first chemical cleaning was performed, and then a second chemical cleaning was performed. Subsequently, the wafer was dried by spin drying to obtain a semiconductor wafer.

(比較例1)
実施例1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンウェーハを、面取りし、ラッピングし、エッチングし、1次研磨・仕上げ研磨を行った。さらにこのウェーハについて、従来のRCA洗浄工程を行った。RCA洗浄は、SC-1洗浄・フッ酸洗浄・SC−2洗浄の順に、洗浄溶液を満たした洗浄溶液槽にウェーハを浸漬させることにより行った。SC−1洗浄に用いた洗浄溶液の混合比率は、アンモニア:過酸化水素水:水=1:1:5とし、SC-2洗浄に用いた洗浄溶液の混合比率は、塩酸:過酸化水素水:水=1:1:6とした。なお、SC−1洗浄のエッチング代は4nmになるよう調整した。
続いて、ウェーハの乾燥を行い半導体ウェーハを得た。
(Comparative Example 1)
A silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal similar to that in Example 1 was chamfered, lapped, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Furthermore, this wafer was subjected to a conventional RCA cleaning process. The RCA cleaning was performed by immersing the wafer in a cleaning solution tank filled with a cleaning solution in the order of SC-1 cleaning, hydrofluoric acid cleaning, and SC-2 cleaning. The mixing ratio of the cleaning solution used for SC-1 cleaning was ammonia: hydrogen peroxide solution: water = 1: 1: 5, and the mixing ratio of the cleaning solution used for SC-2 cleaning was hydrochloric acid: hydrogen peroxide solution. : Water = 1: 1: 6. The etching allowance for SC-1 cleaning was adjusted to 4 nm.
Subsequently, the wafer was dried to obtain a semiconductor wafer.

(比較例2)
実施例1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンウェーハを、面取りし、ラッピングし、エッチングし、1次研磨・仕上げ研磨を行った。さらにこのウェーハについて、化学的洗浄を行うことなく実施例1と同条件で、オゾン洗浄・2流体洗浄の順に洗浄工程を行った。続いて、ウェーハの乾燥を行い半導体ウェーハを得た。
(Comparative Example 2)
A silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal similar to that in Example 1 was chamfered, lapped, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Further, this wafer was subjected to cleaning steps in the order of ozone cleaning and two-fluid cleaning under the same conditions as in Example 1 without performing chemical cleaning. Subsequently, the wafer was dried to obtain a semiconductor wafer.

(比較例3)
実施例1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンウェーハを、面取りし、ラッピングし、エッチングし、1次研磨・仕上げ研磨を行った。さらにこのウェーハについて、化学的洗浄のエッチング代を1.5nmとした以外は実施例1と同条件で、オゾン洗浄・2流体洗浄・化学的洗浄の順に洗浄工程を行った。続いて、ウェーハの乾燥を行い半導体ウェーハを得た。
(Comparative Example 3)
A silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal similar to that in Example 1 was chamfered, lapped, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Further, this wafer was subjected to a cleaning process in the order of ozone cleaning, two-fluid cleaning, and chemical cleaning under the same conditions as in Example 1 except that the etching allowance for chemical cleaning was 1.5 nm. Subsequently, the wafer was dried to obtain a semiconductor wafer.

(評価方法)
以上の実施例および比較例で得た半導体ウェーハのヘイズレベルおよびパーティクル数について、KLA TENCOR社製の表面検査装置(商品名:SP1)のDWOモードで測定した。得られた結果を表1に示す。

Figure 0004683233
(Evaluation methods)
The haze level and the number of particles of the semiconductor wafers obtained in the above examples and comparative examples were measured in the DWO mode of a surface inspection apparatus (trade name: SP1) manufactured by KLA TENCOR. The obtained results are shown in Table 1.
Figure 0004683233

実施例1〜10と比較例1の結果を比較すると、従来のRCA洗浄を用いて製造したウェーハに比べて、本発明に従う洗浄工程を用いて製造したウェーハは、ヘイズが大幅に改善されている。したがって本発明の製造方法が、ウェーハのヘイズを改善し、ウェーハ表面に付着した微小なパーティクルの数を測定する上で有効であることが確認できた。   Comparing the results of Examples 1 to 10 and Comparative Example 1, the haze of the wafer manufactured using the cleaning process according to the present invention is significantly improved compared to the wafer manufactured using the conventional RCA cleaning. . Therefore, it was confirmed that the production method of the present invention was effective in improving the haze of the wafer and measuring the number of fine particles adhering to the wafer surface.

また、実施例1〜3と比較例1、3を比較すると、化学的洗浄におけるエッチング代が0.2〜1.0nmとした実施例1〜3と比較して、4nmおよび1.5nmとした比較例1、3のヘイズレベルは非常に悪い。したがって、エッチング代を0.2〜1.0nmに限定することがウェーハのヘイズレベルの改善に高い効果をもたらすことが確認できた。
また、実施例4と実施例5を比較すると、オゾン洗浄のオゾン水の温度を50℃以上とした実施例5において、パーティクル数がかなり改善されており、オゾン水の温度を50℃以上とすることがパーティクル数の低減に高い効果をもたらすことが確認できた。
また、実施例1と実施例6を比較すると、オゾン洗浄および2流体洗浄がパーティクルの低減に貢献することが確認できた。
また、実施例1と実施例7および9を比較すると、機械的洗浄と同時に化学的洗浄を行うことで、パーティクルが低減していることが確認できた。
同様に、実施例3と実施例8および10を比較しても、機械的洗浄と同時に化学的洗浄を行うことで、パーティクルが低減していることが確認できた。
また、比較例2のように、化学的洗浄を行わないと、パーティクルの除去ができない。
Further, when Examples 1 to 3 were compared with Comparative Examples 1 and 3, compared with Examples 1 to 3 where the etching allowance in chemical cleaning was 0.2 to 1.0 nm, 4 nm and 1.5 nm were set. The haze levels of Comparative Examples 1 and 3 are very bad. Therefore, it was confirmed that limiting the etching allowance to 0.2 to 1.0 nm has a high effect on improving the haze level of the wafer.
Further, when Example 4 and Example 5 are compared, in Example 5 in which the temperature of ozone water for ozone cleaning is 50 ° C. or higher, the number of particles is considerably improved, and the temperature of ozone water is 50 ° C. or higher. It has been confirmed that this has a high effect on reducing the number of particles.
Further, when Example 1 and Example 6 were compared, it was confirmed that ozone cleaning and two-fluid cleaning contributed to particle reduction.
Moreover, when Example 1 and Example 7 and 9 were compared, it has confirmed that the particle was reducing by performing chemical cleaning simultaneously with mechanical cleaning.
Similarly, even when Example 3 was compared with Examples 8 and 10, it was confirmed that particles were reduced by performing chemical cleaning simultaneously with mechanical cleaning.
Further, as in Comparative Example 2, particles cannot be removed unless chemical cleaning is performed.

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
たとえば、本発明が適用できる半導体ウェーハとしては、シリコンウェーハに限られず、化合物半導体等のウェーハにも適用可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
For example, the semiconductor wafer to which the present invention can be applied is not limited to a silicon wafer, but can also be applied to a compound semiconductor wafer or the like.

Claims (3)

半導体ウェーハの製造方法であって、少なくとも、原料ウェーハを粗研磨する1次研磨工程と、該1次研磨されたウェーハを仕上げ研磨する仕上げ研磨工程と、該仕上げ研磨されたウェーハを洗浄する洗浄工程とを有し、該洗浄工程において、オゾン洗浄に続いて、機械的な力を印加して洗浄する機械的洗浄と同時に、エッチング代を0.2〜1.0nmとする化学的洗浄を行い、前記機械的洗浄が、2種類以上の流体を混合してウェーハを洗浄する2流体洗浄であり、前記化学的洗浄がアンモニア水と過酸化水素水および水の混合水溶液による洗浄であることを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。A method for manufacturing a semiconductor wafer, at least a primary polishing step for rough polishing a raw material wafer, a final polishing step for final polishing the primary polished wafer, and a cleaning step for cleaning the final polished wafer In the cleaning step, following the ozone cleaning, mechanical cleaning is performed by applying a mechanical force, and at the same time, chemical cleaning is performed with an etching allowance of 0.2 to 1.0 nm. The mechanical cleaning is a two-fluid cleaning in which two or more kinds of fluids are mixed to clean the wafer, and the chemical cleaning is cleaning with a mixed aqueous solution of ammonia water, hydrogen peroxide water, and water. A method for manufacturing a semiconductor wafer. 半導体ウェーハの製造方法であって、少なくとも、原料ウェーハを粗研磨する1次研磨工程と、該1次研磨されたウェーハを仕上げ研磨する仕上げ研磨工程と、該仕上げ研磨されたウェーハを洗浄する洗浄工程とを有し、該洗浄工程において、オゾン洗浄に続いて、機械的な力を印加して洗浄する機械的洗浄と同時に第1の化学的洗浄を行い、その後更に第2の化学的洗浄を行って第1および第2の化学的洗浄による総エッチング代を0.2〜1.0nmとし、前記機械的洗浄が、2種類以上の流体を混合してウェーハを洗浄する2流体洗浄であり、前記化学的洗浄がアンモニア水と過酸化水素水および水の混合水溶液による洗浄であることを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。A method for manufacturing a semiconductor wafer, at least a primary polishing step for rough polishing a raw material wafer, a final polishing step for final polishing the primary polished wafer, and a cleaning step for cleaning the final polished wafer In the cleaning step, following the ozone cleaning, the first chemical cleaning is performed simultaneously with the mechanical cleaning in which mechanical force is applied to perform cleaning, and then the second chemical cleaning is further performed. The total etching allowance by the first and second chemical cleaning is 0.2 to 1.0 nm, and the mechanical cleaning is a two-fluid cleaning in which two or more fluids are mixed to clean the wafer, A method for producing a semiconductor wafer, wherein the chemical cleaning is cleaning with a mixed aqueous solution of ammonia water, hydrogen peroxide water and water. 前記オゾン洗浄におけるオゾン水の温度を50℃以上とすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体ウェーハの製造方法。The method for manufacturing a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the temperature of the ozone water in the ozone cleaning is 50 ° C. or more.
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