JP4857738B2 - Semiconductor wafer cleaning method and manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、シリコン等の半導体ウエーハを製造する工程で行われる洗浄方法およびこの洗浄方法を用いた半導体ウエーハの製造方法に係り、特に、半導体基板(ウエーハ)の製造工程中に付着する金属汚染物質を効果的に除去する方法に関する。   The present invention relates to a cleaning method performed in a process of manufacturing a semiconductor wafer such as silicon, and a semiconductor wafer manufacturing method using the cleaning method, and more particularly, a metal contaminant that adheres during a manufacturing process of a semiconductor substrate (wafer). It is related with the method of removing effectively.

半導体デバイスの製造では、ウエーハ自体に金属やウエーハ表面に微粒子の汚染物が存在した場合、デバイスの性能特性に悪影響を及ぼすことがある。半導体デバイスに用いられる半導体基板(ウエーハ)は、主に引上げ法(チョクラルスキー法、CZ法)で育成されたインゴットブロックを鏡面状の薄板に加工することで製造される。その加工工程は主にインゴットブロックをウエーハ状にスライスするスライス工程と該スライスされたウエーハの外周部を面取りする面取り工程と、該面取りされたウエーハをラッピングまたは平面研削等を用いて平坦化する平坦化工程と、該平坦化されたウエーハの加工歪を除去する為のエッチング工程と、該エッチングされたウエーハの両面、または片面を研磨する研磨工程からなる。更に熱処理工程や検査工程、各種洗浄工程などを有する。   In the manufacture of semiconductor devices, the presence of metal or particulate contaminants on the wafer itself can adversely affect the performance characteristics of the device. A semiconductor substrate (wafer) used for a semiconductor device is manufactured by processing an ingot block grown mainly by a pulling method (Czochralski method, CZ method) into a mirror-like thin plate. The processing steps mainly include a slicing step of slicing an ingot block into a wafer shape, a chamfering step of chamfering the outer peripheral portion of the sliced wafer, and flattening the chamfered wafer using lapping or surface grinding. A polishing step, an etching step for removing the processing distortion of the flattened wafer, and a polishing step for polishing both or one side of the etched wafer. Furthermore, it has a heat treatment process, an inspection process, and various cleaning processes.

半導体基板の洗浄や熱酸化工程の前洗浄、CVD工程の前洗浄、またはリンガラス除去等における半導体ウェーハの洗浄には、従来より(1)NHOH+H+HO混合液浸漬処理(1:1:5、80℃、10分)、(2)純水リンス、(3)HF+HO浸漬処理(HF1%含有)、(4)純水リンス、(5)HCl+H+HO混合液浸漬処理(1:1:6、80℃、10分)、(6)純水リンス、(7)乾燥までを連続して行ういわゆるRCA洗浄法(W.Kern et.al.:RCA Reveiw,31,p.187,1970)を基本とし、それぞれの処理液の混合割合や浸漬時間、加熱温度、また、上記(1)、(2)および(3)の洗浄液による洗浄処理の順番を入替える等、工程に合わせ適宜選択して用いる洗浄方法が一般的である。 Conventionally, (1) NH 4 OH + H 2 O 2 + H 2 O mixed solution immersion treatment (for cleaning a semiconductor substrate, pre-cleaning in a thermal oxidation process, pre-cleaning in a CVD process, or cleaning a semiconductor wafer in phosphorus glass removal) 1: 1: 5, 80 ° C., 10 minutes), (2) pure water rinse, (3) HF + H 2 O immersion treatment (containing 1% HF), (4) pure water rinse, (5) HCl + H 2 O 2 + H 2 So-called RCA cleaning method (W. Kern et.al.:RCA) in which O mixture solution immersion treatment (1: 1: 6, 80 ° C., 10 minutes), (6) pure water rinsing, and (7) drying are continuously performed. Reveiw, 31, p.187,1970), the mixing ratio of each treatment liquid, immersion time, heating temperature, and the order of washing treatment with the washing liquids of (1), (2) and (3) above. A cleaning method that is appropriately selected and used in accordance with the process, such as replacement, is generally used.

ここで、(1)NHOH+H+HO混合液は有機物等の異物除去および重金属除去等に効果があり、(3)HF+HOは酸化膜の除去と同時に基板表面上に付着した異物の除去に効果があり、また、(5)HCl+H+HO混合液は重金属除去に効果があるとされている。 Here, (1) NH 4 OH + H 2 O 2 + H 2 O mixed liquid is effective for removing foreign substances such as organic substances and heavy metals, and (3) HF + H 2 O adheres to the substrate surface simultaneously with the removal of the oxide film. It is said that (5) HCl + H 2 O 2 + H 2 O mixed solution is effective for removing heavy metals.

従来、上記のような洗浄は半導体デバイスの製造工程及び半導体基板(ウエーハ)の製造工程の中でも後工程に近い鏡面研磨されたウエーハに対して実施されてきた(たとえば、特許文献1参照)。なぜならば、RCA洗浄は工程も長く、最終的に鏡面研磨されたウエーハが清浄であればよく、加工途中のウエーハに適用することが実質上無駄であると考えられているからである。   Conventionally, the above-described cleaning has been performed on a mirror-polished wafer that is close to the subsequent process in the semiconductor device manufacturing process and the semiconductor substrate (wafer) manufacturing process (see, for example, Patent Document 1). This is because the RCA cleaning takes a long process, and it is only necessary that the finally mirror-polished wafer is clean, and it is considered that it is practically wasteful to apply it to a wafer being processed.

しかし近年、研磨前、特にエッチング工程での汚染物の影響も重要になりつつある。エッチング工程では表面が活性な状況になっており、また用いるエッチャント中にも汚染物質を多く含んでいるため、汚染物がウエーハ表面に付着及び内部に拡散する可能性が懸念される。   However, in recent years, the influence of contaminants before polishing, particularly in the etching process, is becoming important. In the etching process, the surface is in an active state, and the etchant used contains a large amount of contaminants, so there is a concern that the contaminants may adhere to the wafer surface and diffuse inside.

一般的にその後の研磨や洗浄によりウエーハ加工途中におけるウエーハ上の汚染物の影響は少なくなる。また汚染物を捕獲するための各種ゲッタリング技術によりデバイスに影響しないようなデバイス製造がされている。   Generally, the influence of contaminants on the wafer during the wafer processing is reduced by subsequent polishing and cleaning. In addition, various types of gettering techniques for capturing contaminants have produced devices that do not affect the devices.

しかし、エッチング後に平面研削のような機械的作用の大きい加工工程や研磨工程を入れた場合、汚染物がウエーハ内部へ拡散したり、またデバイスプロセスの低温化によるゲッタリング能力不足の問題により、従来より、ウエーハの汚染レベルをより低くすることが必要となってきた。   However, when a processing step or polishing step with a large mechanical action such as surface grinding is performed after etching, contaminants diffuse into the wafer, and due to the problem of insufficient gettering capability due to low temperature of the device process, Therefore, it has become necessary to lower the contamination level of the wafer.

従って、エッチング後のウエーハでも汚染物が無いことが重要である。そのために、最終洗浄以前、特にエッチング工程でも極力汚染のないように処理することが必要になってきた。中でも拡散係数が大きく、デバイス特性にも影響するNiやCu等の重金属の汚染が問題である。これらの重金属がウエーハ表面に付着及びウエーハ内部に拡散することを極力避けるために効率の良い処理が必要である。   Therefore, it is important that the etched wafer is free from contaminants. For this reason, it has become necessary to perform processing so as to prevent contamination as much as possible even before the final cleaning, particularly in the etching process. In particular, contamination of heavy metals such as Ni and Cu, which have a large diffusion coefficient and affect device characteristics, is a problem. Efficient treatment is required to avoid as much as possible these heavy metals from adhering to the wafer surface and diffusing into the wafer.

このような場合、エッチング後に上記した従来から知られるNHOH+H+HO混合液(以下SC−1洗浄)やHCl+H+HO混合液(SC−2洗浄)などを用いて洗浄することが考えられる。 In such a case, the conventionally known NH 4 OH + H 2 O 2 + H 2 O mixed liquid (hereinafter referred to as SC-1 cleaning) or HCl + H 2 O 2 + H 2 O mixed liquid (SC-2 cleaning) is used after etching. It is conceivable to wash it.

このような洗浄液を用いてもある程度の効果はあるものの、液ライフや取り扱いやすさ、工程数、さらには洗浄能力についても、もっと効率のよい洗浄方法が必要になってきた。   Even if such a cleaning liquid is used, there is a certain effect, but a more efficient cleaning method is required in terms of the liquid life, ease of handling, the number of steps, and the cleaning ability.

特開平8−115894号公報JP-A-8-115894

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、エッチング後のウエーハに付着している汚染物、特に重金属を効果的に除去できる半導体ウエーハの洗浄方法および製造方法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 provides a cleaning method and a manufacturing method of a semiconductor wafer that can effectively remove contaminants attached to the wafer after etching, particularly heavy metals. It is intended.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、少なくとも、薄板状にスライスされたウエーハをラッピングおよび/または平面研削により平坦化し、該平坦化されたウエーハをアルカリエッチングした後に、該アルカリエッチングされたウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄することを特徴とする半導体ウエーハの洗浄方法を提供する The present invention has been made to solve the above-described problems. At least, a wafer sliced into a thin plate is flattened by lapping and / or surface grinding, and the flattened wafer is alkali-etched, and then the alkali- Provided is a method for cleaning a semiconductor wafer, wherein the etched wafer is cleaned with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution .

このように、アルカリエッチングされたウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄することにより、アルカリエッチング後のウエーハに付着した汚染物、特に重金属を効果的に除去することができる。クエン酸は、酸の効果によりウエーハ表面の金属をイオン化し、さらに、クエン酸のキレート効果により、イオン化した金属のキレート錯体が形成され、金属のウエーハへの付着を防止することができる。また、過酸化水素は、標準電位を上げることにより、酸化還元反応を防止し、ウエーハ表面への金属の析出を防止できる。また、過酸化水素の効果により酸化鉄や酸化銅など酸化物の生成も行われ、ウエーハに付着する金属を更に低減する効果も得ることができる。さらに、アンモニア(NHOH)や塩酸(HCl)、フッ酸(HF)等と比較して、クエン酸は取り扱いやすく操業上も安全に処理することができる。しかも、このクエン酸・過酸化水素水は、シリコンウエーハに対してエッチング作用がほとんどないので、ウエーハ面粗れや厚さが減じてしまう恐れもない。 As described above, by washing the alkali-etched wafer with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution, contaminants, particularly heavy metals, attached to the wafer after the alkali etching can be effectively removed. Citric acid ionizes the metal on the wafer surface by the effect of acid, and further, chelate complex of ionized metal is formed by the chelate effect of citric acid, and adhesion of the metal to the wafer can be prevented. In addition, hydrogen peroxide can prevent a redox reaction by raising the standard potential and prevent metal deposition on the wafer surface. In addition, oxides such as iron oxide and copper oxide are also generated by the effect of hydrogen peroxide, and the effect of further reducing the metal adhering to the wafer can be obtained. Furthermore, compared with ammonia (NH 4 OH), hydrochloric acid (HCl), hydrofluoric acid (HF), etc., citric acid is easy to handle and can be safely handled in operation. Moreover, since this citric acid / hydrogen peroxide solution has almost no etching action on the silicon wafer, there is no fear that the surface roughness or thickness of the wafer is reduced.

この場合、前記洗浄を半導体ウエーハを前記酸性溶液中に浸漬させて行うことができる In this case, the cleaning can be performed by immersing the semiconductor wafer in the acidic solution .

このように、前記洗浄を半導体ウエーハを前記酸性溶液中に浸漬させて行うのであれば、たとえばアルカリエッチング装置でアルカリエッチングに続いて連続的に洗浄できるため効率的であるし、簡単に実施できる。   As described above, if the cleaning is performed by immersing the semiconductor wafer in the acidic solution, the cleaning can be performed efficiently and easily because, for example, the cleaning can be continuously performed by an alkali etching apparatus following the alkali etching.

また、前記クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液が、クエン酸濃度0.005%以上0.5%以下、過酸化水素の濃度が0.01%以上1.0%以下であることが好ましい The acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution may have a citric acid concentration of 0.005% to 0.5% and a hydrogen peroxide concentration of 0.01% to 1.0%. Is preferred .

このようにクエン酸および過酸化水素の濃度が低くても、十分な洗浄効果が得られるため、薬液のコストを低減することができる。   Thus, even if the concentrations of citric acid and hydrogen peroxide are low, a sufficient cleaning effect can be obtained, so that the cost of the chemical solution can be reduced.

また、前記酸性溶液のpHを3より大きく4以下とすることが好ましい Moreover, it is preferable that the pH of the acidic solution is greater than 3 and 4 or less .

このように前記酸性溶液のpHを3より大きく4以下とすれば、金属が安定してイオン化し、クエン酸のキレート効果も十分に発揮されるため、一層高い洗浄効果が得られる。   Thus, when the pH of the acidic solution is set to be greater than 3 and 4 or less, the metal is stably ionized and the chelate effect of citric acid is sufficiently exhibited, so that a higher cleaning effect can be obtained.

また、前記洗浄を、前記酸性溶液の液温を20℃以上60℃以下、洗浄時間を60秒以上として行うことが好ましい Moreover, it is preferable to perform the said washing | cleaning as the liquid temperature of the said acidic solution being 20 degreeC or more and 60 degrees C or less, and washing | cleaning time 60 seconds or more .

このように前記洗浄を、前記酸性溶液の液温を20℃以上60℃以下、洗浄時間を60秒以上として行えば、アルカリエッチング後のウエーハに付着した汚染物を効果的に除去することができる。また60℃以下とすることで薬液のライフを延ばすことができる。   In this way, if the cleaning is performed at a liquid temperature of the acidic solution of 20 ° C. or more and 60 ° C. or less and a cleaning time of 60 seconds or more, contaminants attached to the wafer after alkali etching can be effectively removed. . Moreover, the life of a chemical | medical solution can be extended by setting it as 60 degrees C or less.

また、本発明は、少なくとも、薄板状にスライスされたウエーハをラッピングおよび/または平面研削により平坦化し、該平坦化されたウエーハをアルカリエッチングした後に研磨する半導体ウエーハの製造方法において、該アルカリエッチングされたウエーハを研磨する前にクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄することを特徴とする半導体ウエーハの製造方法を提供する Further, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor wafer in which at least a wafer sliced into a thin plate is flattened by lapping and / or surface grinding, and the flattened wafer is alkali etched and then polished. Further, the present invention provides a method for producing a semiconductor wafer, characterized by washing with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution before polishing the wafer .

このように、アルカリエッチングされたウエーハを研磨する前にクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄することにより、アルカリエッチング後のウエーハに付着した汚染物を効果的に除去することができ、研磨工程により汚染物がウエーハ内部へ拡散する可能性を低減できる。従って、清浄度の高い高品質のウエーハを製造することができる。前記洗浄において、クエン酸は、酸の効果によりウエーハ表面の金属をイオン化し、さらに、クエン酸のキレート効果により、イオン化した金属のキレート錯体が形成され、金属のウエーハへの付着を防止することができる。また、過酸化水素は、標準電位を上げることにより、酸化還元反応を防止し、ウエーハ表面への金属の析出を防止できる。また、過酸化水素の効果により酸化鉄や酸化銅などの酸化物の生成も行われ、ウエーハに付着する金属を更に低減する効果も得ることができる。さらに、アンモニア(NHOH)や塩酸(HCl)、フッ酸(HF)等と比較して、クエン酸は取り扱いやすく操業上も安全に処理することができる。しかも、このクエン酸・過酸化水素水は、シリコンウエーハに対してエッチング作用がほとんどないので、ウエーハ面粗れや厚さが減じてしまう恐れもない。 In this way, by cleaning the alkaline-etched wafer with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide before polishing, contaminants attached to the wafer after alkaline etching can be effectively removed. The possibility of contaminants diffusing into the wafer by the polishing process can be reduced. Therefore, a high-quality wafer with a high cleanliness can be produced. In the washing, citric acid ionizes the metal on the wafer surface by the effect of acid, and further, chelate complex of ionized metal is formed by the chelate effect of citric acid, preventing adhesion of metal to the wafer. it can. In addition, hydrogen peroxide can prevent a redox reaction by raising the standard potential and prevent metal deposition on the wafer surface. In addition, oxides such as iron oxide and copper oxide are also generated by the effect of hydrogen peroxide, and the effect of further reducing the metal adhering to the wafer can be obtained. Furthermore, compared with ammonia (NH 4 OH), hydrochloric acid (HCl), hydrofluoric acid (HF), etc., citric acid is easy to handle and can be safely handled in operation. Moreover, since this citric acid / hydrogen peroxide solution has almost no etching action on the silicon wafer, there is no fear that the surface roughness or thickness of the wafer is reduced.

また、前記洗浄を半導体ウエーハを前記酸性溶液中に浸漬させて行うことが好ましい The cleaning is preferably performed by immersing the semiconductor wafer in the acidic solution .

このように、前記洗浄を半導体ウエーハを前記酸性溶液中に浸漬させて行うのであれば、たとえばアルカリエッチング装置でアルカリエッチングに続いて連続的に洗浄できるため効率的であるし、簡単に実施でき、RCA洗浄を行う場合に比べ、短時間低コストでウエーハの製造ができる。   Thus, if the cleaning is performed by immersing the semiconductor wafer in the acidic solution, it is efficient because it can be continuously cleaned following alkali etching, for example, with an alkali etching apparatus, and can be easily performed. Compared with RCA cleaning, the wafer can be manufactured in a short time and at a low cost.

また、前記クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液が、クエン酸濃度0.005%以上0.5%以下、過酸化水素の濃度が0.01%以上1.0%以下であることが好ましい The acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution may have a citric acid concentration of 0.005% to 0.5% and a hydrogen peroxide concentration of 0.01% to 1.0%. Is preferred .

このようにクエン酸および過酸化水素の濃度が低くても、十分な洗浄効果が得られるため、薬液のコストを低減することができる。   Thus, even if the concentrations of citric acid and hydrogen peroxide are low, a sufficient cleaning effect can be obtained, so that the cost of the chemical solution can be reduced.

また、前記酸性溶液のpHを3より大きく4以下とすることが好ましい Moreover, it is preferable that the pH of the acidic solution is greater than 3 and 4 or less .

このように前記酸性溶液のpHを3より大きく4以下とすれば、金属が安定してイオン化し、クエン酸のキレート効果も十分に発揮されるため、一層高い洗浄効果が得られる。   Thus, when the pH of the acidic solution is set to be greater than 3 and 4 or less, the metal is stably ionized and the chelate effect of citric acid is sufficiently exhibited, so that a higher cleaning effect can be obtained.

また、前記洗浄を、前記酸性溶液の液温を20℃以上60℃以下、洗浄時間を60秒以上として行うことが好ましい


Moreover, it is preferable to perform the said washing | cleaning as the liquid temperature of the said acidic solution being 20 degreeC or more and 60 degrees C or less, and washing | cleaning time 60 seconds or more .


このように前記洗浄を、前記酸性溶液の液温を20℃以上60℃以下、洗浄時間を60秒以上として行えば、アルカリエッチング後のウエーハに付着した汚染物を効果的に除去することができる。また60℃以下とすることで薬液のライフを延ばすことができる。   In this way, if the cleaning is performed at a liquid temperature of the acidic solution of 20 ° C. or more and 60 ° C. or less and a cleaning time of 60 seconds or more, contaminants attached to the wafer after alkali etching can be effectively removed. . Moreover, the life of a chemical | medical solution can be extended by setting it as 60 degrees C or less.

以上説明したように、本発明によれば、アルカリエッチングされたウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄する半導体ウエーハの洗浄方法および製造方法が提供される。このような洗浄を行うことで、アルカリエッチング後のウエーハに付着した汚染物、特に重金属を効果的に除去することができ、続く機械的作用の大きい加工工程や研磨工程により汚染物がウエーハ内部へ拡散する可能性を低減できる。従って、清浄度の高い高品質のウエーハを製造することができる。また、液ライフ及び取り扱いやすさ、工程数、コストさらには洗浄能力について、従来より、より洗浄効果の高い洗浄が可能となった。   As described above, according to the present invention, there are provided a semiconductor wafer cleaning method and manufacturing method for cleaning an alkali-etched wafer with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution. By performing such cleaning, it is possible to effectively remove contaminants, particularly heavy metals, attached to the wafer after alkaline etching, and the contaminants are transferred to the inside of the wafer through processing and polishing processes with large mechanical action. The possibility of spreading can be reduced. Therefore, a high-quality wafer with a high cleanliness can be produced. Further, with regard to the liquid life, ease of handling, the number of steps, cost, and cleaning ability, it has become possible to perform cleaning with a higher cleaning effect than before.

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。
上述したように、エッチング後に平面研削のような機械的作用の大きい加工工程を入れた場合、汚染物がウエーハ内部へ拡散したり、またデバイスプロセスの低温化によるゲッタリング能力不足の問題により、従来より、より汚染レベルを低くすることが必要となってきた。特にウエーハを研磨した後のみならず、それより以前の段階で金属汚染を容易に除去することが望まれる。そこで、本発明者らは、エッチング後の半導体ウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄すれば汚染物、特にCu等の重金属を効果的に除去できることを見出し、本発明を完成させた。
Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
As described above, when a processing step with a large mechanical action such as surface grinding is performed after etching, contaminants diffuse into the wafer or due to the problem of insufficient gettering ability due to low temperature of the device process. Therefore, it has become necessary to lower the contamination level. In particular, it is desirable to easily remove metal contamination not only after polishing the wafer but also at an earlier stage. Accordingly, the present inventors have found that contaminants, particularly heavy metals such as Cu, can be effectively removed by cleaning the etched semiconductor wafer with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution, and completed the present invention. I let you.

すなわち本発明の半導体ウエーハの洗浄方法は、少なくとも、薄板状にスライスされたウエーハをラッピングおよび/または平面研削により平坦化し、該平坦化されたウエーハをアルカリエッチングした後に、該アルカリエッチングされたウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄することを特徴とする。   That is, in the semiconductor wafer cleaning method of the present invention, at least the wafer sliced into a thin plate is flattened by lapping and / or surface grinding, and the flattened wafer is alkali-etched, and then the alkali-etched wafer is removed. It is characterized by washing with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution.

また、本発明の半導体ウエーハの製造方法は、少なくとも、薄板状にスライスされたウエーハをラッピングおよび/または平面研削により平坦化し、該平坦化されたウエーハをアルカリエッチングした後に研磨する半導体ウエーハの製造方法において、該アルカリエッチングされたウエーハを研磨する前にクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄することを特徴とする。   In addition, the method for manufacturing a semiconductor wafer according to the present invention includes a method for manufacturing a semiconductor wafer in which at least a wafer sliced into a thin plate is flattened by lapping and / or surface grinding, and the flattened wafer is polished after alkali etching. In the method, the wafer etched with alkali is washed with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution before polishing.

このように、アルカリエッチング後に酸溶液中でウエーハを洗浄することで、ウエーハ表面の金属がイオン化しやすくなる。クエン酸は従来よりキレート効果があることは知られており、クエン酸によりイオン化した金属はキレート錯体を形成し、金属イオンをマスキングし、ウエーハへの金属の付着を防止することができる。また同じ液中に過酸化水素水を混合することで、過酸化水素により標準電位を上げて、酸化還元反応を防止し、ウエーハ表面への金属の析出を防止できる。また、過酸化水素の効果により酸化鉄や酸化銅など酸化物の生成も行われ、ウエーハに付着する金属を更に低減する効果も得ることができる。   Thus, by washing the wafer in an acid solution after alkali etching, the metal on the wafer surface is easily ionized. Citric acid is conventionally known to have a chelating effect, and a metal ionized with citric acid forms a chelate complex, masks the metal ion, and prevents the metal from adhering to the wafer. In addition, by mixing hydrogen peroxide water in the same solution, the standard potential can be raised by hydrogen peroxide to prevent the oxidation-reduction reaction and to prevent the deposition of metal on the wafer surface. In addition, oxides such as iron oxide and copper oxide are also generated by the effect of hydrogen peroxide, and the effect of further reducing the metal adhering to the wafer can be obtained.

このようにクエン酸及び過酸化水素水を同一薬液中に混合した酸性溶液で、半導体ウエーハを洗浄することによって汚染物、特に重金属をウエーハ表面より効果的に除去することができる。特に、アルカリエッチング工程のようなウエーハ製造工程の前段の工程では、比較的金属レベルが高く、これをクエン酸のみのキレート効果で除去するのは不十分であり、過酸化水素水と混合することで効果的に再付着を防止をすることができる。またアルカリエッチング直後に洗浄を行う場合、例えばエッチング装置に、金属除去の洗浄を組み込む場合、RCA洗浄で用いられているようなアンモニア(NHOH)や塩酸(HCl)、フッ酸(HF)では安全上問題であるし、工程も多く時間・コストともに負担が大きい。これに対してクエン酸は取り扱いやすく操業上も安全に処理することができる。
従ってコストも低く抑えられる。しかも、本発明の洗浄液は、従来、シリコンウエーハのエッチングに多用されていた酸エッチング液である、HF+HNO+酢酸等と異なり、シリコンに対してほとんどエッチング作用がないので、面粗れが生じたり、厚さが減じて平坦度が悪化するようなこともない。
By washing the semiconductor wafer with an acidic solution in which citric acid and hydrogen peroxide solution are mixed in the same chemical solution in this way, contaminants, particularly heavy metals, can be effectively removed from the wafer surface. In particular, in the previous stage of the wafer manufacturing process such as the alkali etching process, the metal level is relatively high, and it is insufficient to remove this by the chelate effect of citric acid alone, and it should be mixed with hydrogen peroxide. Can effectively prevent reattachment. When cleaning is performed immediately after alkali etching, for example, when metal removal cleaning is incorporated in an etching apparatus, ammonia (NH 4 OH), hydrochloric acid (HCl), and hydrofluoric acid (HF) used in RCA cleaning are used. It is a safety issue, and there are many processes, and both time and cost are heavy. On the other hand, citric acid is easy to handle and can be safely processed.
Therefore, the cost can be kept low. In addition, the cleaning solution of the present invention, unlike HF + HNO 3 + acetic acid, which is an acid etching solution conventionally used for etching silicon wafers, has almost no etching action on silicon, and therefore surface roughness may occur. The flatness is not deteriorated by reducing the thickness.

ここで、図1は本発明の半導体ウエーハの製造方法および洗浄方法の一例を説明する概略図である。
まず、チョクラルスキー法等により引上げたシリコン単結晶インゴットをスライスして薄円板状のウェーハに加工する(スライス工程、図1(a))。
Here, FIG. 1 is a schematic view for explaining an example of a semiconductor wafer manufacturing method and cleaning method of the present invention.
First, a silicon single crystal ingot pulled up by the Czochralski method or the like is sliced and processed into a thin disk-shaped wafer (slicing step, FIG. 1A).

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(平坦化工程、図1(b))。この平坦化は、平面研削(両頭研削を含む)で行われてもよい。   Subsequently, the wafer is mechanically ground (lapped) in order to remove the work-affected layer induced in the wafer surface layer by the cutting process in the slicing process and to flatten the wafer (flattening process, FIG. 1B). . This flattening may be performed by surface grinding (including double-head grinding).

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、ウェーハをアルカリエッチングする(アルカリエッチング工程、図1(c))。   Further, the wafer is subjected to alkali etching (alkali etching process, FIG. 1 (c)) in order to remove the processing distortion generated on the wafer surface layer in the above process.

ここまでの工程は従来法と特に変わることはなく、この他にも面取り・洗浄・熱処理等の工程が加わってもよく、一部工程の省略・入換え・繰返し等本発明においても従来行われている種々の工程を採用し得る。   The process up to this point is not particularly different from the conventional method, and other processes such as chamfering, cleaning, and heat treatment may be added. In addition, some processes may be omitted, replaced, repeated, etc. Various processes can be employed.

次に、クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄する(図1(d))。アルカリエッチング後のウエーハは表面が活性な状況になっており、また用いるエッチャント中にも汚染物質を多く含んでいるため、汚染物がウエーハ表面に付着しやすくその除去が重要になる。本発明のように、クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄することで、アルカリエッチングされたウエーハから汚染物、特にCu等の重金属を効率的に除去することができる。   Next, it wash | cleans with the acidic solution containing a citric acid and hydrogen peroxide solution (FIG.1 (d)). Since the surface of the wafer after alkali etching is in an active state and the etchant used contains a large amount of contaminants, the contaminants are likely to adhere to the wafer surface, and the removal thereof is important. By washing with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution as in the present invention, contaminants, particularly heavy metals such as Cu, can be efficiently removed from the alkali-etched wafer.

洗浄方式は特に限定されないが、たとえば、半導体ウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液中に浸漬させて行うことができる。
また、本発明の洗浄方法はこのようにアルカリエッチングの後に実施するため、装置的にはアルカリエッチング装置と一体化させて組み込むことが効率的である。このようにすることで、アルカリエッチングに続いて連続的に洗浄することができる。なお、アルカリ槽に塩酸等の強酸を使用することは発熱の問題等で危険であるが、本洗浄液である弱酸のクエン酸及び過酸化水素水を用いる本発明の製造方法および洗浄方法は安全である。
Although the cleaning method is not particularly limited, for example, the semiconductor wafer can be immersed in an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution.
In addition, since the cleaning method of the present invention is performed after the alkali etching as described above, it is efficient to integrate it with an alkali etching apparatus. By doing in this way, it can wash | clean continuously following alkali etching. Although it is dangerous to use strong acid such as hydrochloric acid in the alkaline tank due to the problem of heat generation, etc., the production method and cleaning method of the present invention using the weak acid citric acid and hydrogen peroxide water as the cleaning solution are safe. is there.

また、クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液の濃度についても、特に限定されないが、クエン酸濃度0.005%以上0.5%以下、過酸化水素の濃度が0.01%以上1.0%以下であることが好ましい。このように大変薄い濃度でも十分な洗浄効果が得られるため、薬液のコストも低減することができる。   The concentration of the acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution is not particularly limited, but the citric acid concentration is 0.005% to 0.5%, and the hydrogen peroxide concentration is 0.01% to 1. It is preferably 0% or less. Since a sufficient cleaning effect can be obtained even at such a very low concentration, the cost of the chemical solution can be reduced.

また、クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液のpHについても、特に限定されないが、pHを3より大きく4以下とすることが好ましい。クエン酸水溶液の原液はpH1.9程度及び過酸化水素水の原液ではpH4.2程度であるが、例えばCu金属が安定してCuイオンになるpHは4以下である。また、クエン酸のみのキレート効果を確認すると強酸側ではキレート効果が弱く、弱酸またはアルカリ側になるほど大きい。図2はクエン酸のみのキレート効果とpHの関係を示すグラフである。図2からpHが低下するとキレート効果が低下するが、pHが3より大きければ十分なキレート効果が得られることがわかる。従って、クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液のpHを3より大きく4以下として洗浄すれば、金属が安定してイオン化し、かつキレート効果による汚染防止の効果も大きいため、十分な洗浄効果を得ることができる。 Further, the pH of the acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution is not particularly limited, but the pH is preferably more than 3 and 4 or less. The stock solution of the citric acid aqueous solution has a pH of about 1.9, and the stock solution of hydrogen peroxide solution has a pH of about 4.2. For example, the pH at which Cu metal is stably converted to Cu ions is 4 or less. Further, when the chelating effect of citric acid alone is confirmed, the chelating effect is weak on the strong acid side, and it becomes larger as it becomes the weak acid or alkali side. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the chelate effect of citric acid alone and pH. As can be seen from FIG. 2, when the pH is lowered, the chelating effect is lowered, but when the pH is higher than 3, a sufficient chelating effect can be obtained. Therefore, if the pH of an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution is washed to be greater than 3 and less than or equal to 4, the metal is stably ionized and the effect of preventing contamination due to the chelate effect is great. Can be obtained.

また、クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液の液温を20℃以上60℃以下、洗浄時間を60秒以上として洗浄を行うことが好ましい。酸性溶液の液温が60℃以下であれば、過酸化水素が分解しにくく、十分な洗浄効果を得ることができる。また薬液のライフを延ばすためには、過酸化水素の分解を極力抑えるために低温で処理することが好ましい。洗浄効果を考慮すると20℃から30℃程度の範囲の常温の範囲内で処理するのがより好ましい。   In addition, it is preferable to perform the cleaning by setting the temperature of the acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution to 20 to 60 ° C. and the cleaning time to 60 seconds or more. If the liquid temperature of the acidic solution is 60 ° C. or lower, hydrogen peroxide is difficult to decompose and a sufficient cleaning effect can be obtained. In order to extend the life of the chemical solution, it is preferable to perform the treatment at a low temperature in order to suppress the decomposition of hydrogen peroxide as much as possible. In consideration of the cleaning effect, it is more preferable to perform the treatment within the range of room temperature in the range of about 20 ° C to 30 ° C.

洗浄時間については、工程の状況(汚染の状況)や薬液濃度、処理温度により適宜設定すればよいが、上記のような洗浄条件で実施した場合、60秒以上処理すれば十分な効果が得られる。更に処理時間を延ばして180秒程度とすれば、より安定した洗浄効果が得られる。但し、余りに長くやっても、それ以上効果が上がらないので、10分以下とする方がよい。   The cleaning time may be set as appropriate depending on the process status (contamination status), the chemical concentration, and the processing temperature. However, when the cleaning time is used as described above, a sufficient effect can be obtained by processing for 60 seconds or more. . Furthermore, if the treatment time is extended to about 180 seconds, a more stable cleaning effect can be obtained. However, even if it is too long, the effect will not increase any more, so it is better to set it to 10 minutes or less.

これ以降の工程は従来法と特に変わることはなく、一部工程の省略・入換え・繰返し等本発明においても従来行われている種々の工程を採用し得る。   Subsequent steps are not particularly different from the conventional method, and various conventional steps such as omission / replacement / repetition of some steps may be employed in the present invention.

上記クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液による洗浄後、ウエーハを研磨する研磨工程を行う(図1(e))。研磨方法は特に限定されず、一般に用いられている方法を適用することができる。例えば、枚葉方式で、研磨ヘッドにウエーハを保持し、回転させながら研磨布を貼付した研磨定盤に研磨液を供給しつつ摺接することで、大口径ウエーハを鏡面研磨することができる。   After washing with the acidic solution containing the citric acid / hydrogen peroxide solution, a polishing step for polishing the wafer is performed (FIG. 1E). The polishing method is not particularly limited, and a generally used method can be applied. For example, a wafer having a large diameter can be mirror-polished by holding a wafer on a polishing head and slidingly contacting a polishing surface plate to which a polishing cloth is attached while supplying the polishing liquid in a single wafer mode.

以上のような製造方法および洗浄方法により、半導体ウエーハを得ることができる。
本発明では、アルカリエッチング後にウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄することで、汚染物、特に金属汚染物質を効果的に除去することができる。このように、重金属汚染を除去した後に研磨するので、金属不純物をウエーハ中に拡散させてしまうようなこともなく、清浄で高品質のウエーハを容易に得ることができる。
A semiconductor wafer can be obtained by the above manufacturing method and cleaning method.
In the present invention, contaminants, particularly metal contaminants, can be effectively removed by washing the wafer with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution after alkaline etching. Thus, since it grind | polishes after removing heavy metal contamination, a clean and high-quality wafer can be obtained easily, without diffusing a metal impurity in a wafer.

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)
まず、チョクラルスキー法により引上げたシリコン単結晶インゴットをスライスして薄円板状のウェーハ(直径300mm、P型、方位<100>)に加工した(スライス工程、図1(a))。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
Example 1
First, a silicon single crystal ingot pulled up by the Czochralski method was sliced and processed into a thin disk-like wafer (diameter 300 mm, P-type, orientation <100>) (slicing step, FIG. 1A).

ウエーハ周辺部の面取り後、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)した(平坦化工程、図1(b))。   After chamfering the periphery of the wafer, the wafer was then mechanically ground (lapped) to remove the work-affected layer induced on the wafer surface by cutting in the slicing process and to flatten the wafer (flattening process) FIG. 1 (b)).

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、ウェーハをアルカリエッチングした(アルカリエッチング工程、図1(c))。エッチャントとして濃度52%のNaOH水溶液を用い、液温は80℃とした。   Furthermore, in order to remove the processing distortion generated in the wafer surface layer in the above process, the wafer was subjected to alkali etching (alkali etching process, FIG. 1C). An aqueous NaOH solution having a concentration of 52% was used as the etchant, and the liquid temperature was 80 ° C.

次に、バッチ式の洗浄機を用い、アルカリエッチング後のウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄した(図1(d))。洗浄液として、クエン酸、過酸化水素、純水の混合溶液を用いた(以下この液をクエン酸/過水と略すことがある)。濃度はクエン酸水溶液0.5%(容量%)、過酸化水素(H)1.0%(容量%)となるように調整した。調整後、薬液温度を25℃に調整し180秒の洗浄を行った。洗浄後、純水リンス中ですすぎ、スピン乾燥により回転させ乾燥した。
その後、ウエーハを研磨する研磨工程を行った(図1(e))。

Next, using a batch type cleaning machine, the wafer after alkaline etching was cleaned with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution (FIG. 1 (d)). A mixed solution of citric acid, hydrogen peroxide, and pure water was used as a cleaning solution (hereinafter, this solution may be abbreviated as citric acid / perwater). The concentration was adjusted to 0.5% (volume%) citric acid aqueous solution and 1.0% (volume%) hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). After the adjustment, the temperature of the chemical solution was adjusted to 25 ° C. and washing was performed for 180 seconds. After washing, it was rinsed in pure water rinse and rotated by spin drying to dry.
Thereafter, a polishing step for polishing the wafer was performed (FIG. 1E).

(比較例1)
比較例として、アルカリエッチング後のウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄しなかった以外は、実施例1と同条件でスライス工程・平坦化工程・アルカリエッチング工程・リンス・乾燥・研磨工程を行った。
(Comparative Example 1)
As a comparative example, the slicing step, flattening step, alkaline etching step, rinsing, and drying under the same conditions as in Example 1 except that the wafer after alkaline etching was not washed with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution -A polishing process was performed.

上記、実施例1および比較例1で得られたシリコンウエーハについて、Fe、Ni、Cuの不純物濃度を測定した。測定方法としては、フッ硝酸によりウエーハ表面を約0.1μmエッチングし、その液を原子吸光により分析した。得られた結果を図3に示す。   For the silicon wafers obtained in Example 1 and Comparative Example 1, the impurity concentrations of Fe, Ni, and Cu were measured. As a measuring method, the surface of the wafer was etched by about 0.1 μm with hydrofluoric acid, and the liquid was analyzed by atomic absorption. The obtained results are shown in FIG.

図3から明らかなように、クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液による洗浄を行うことで、研磨後にFe、Cuが大幅に低減されたシリコンウエーハが得られることが確認された。   As is clear from FIG. 3, it was confirmed that a silicon wafer in which Fe and Cu are significantly reduced after polishing can be obtained by cleaning with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution.

(実施例2)
実施例1と同条件で、スライス工程および平坦化工程を行った。その後、アルカリエッチング工程においては、エッチャントの使用初期で処理を行ったウエーハと、多くのシリコンウエーハを処理したエッチャントの使用末期で処理を行ったウエーハを得た(洗浄枚数約500枚:アルカリエッチング工程、図1(c))。エッチャントとして濃度52%のNaOH水溶液を用い、液温は80℃とした。
(Example 2)
A slicing step and a flattening step were performed under the same conditions as in Example 1. Thereafter, in the alkaline etching step, a wafer that was processed in the initial stage of use of the etchant and a wafer that was processed in the final stage of use of the etchant that processed many silicon wafers were obtained (approximately 500 sheets to be cleaned: alkaline etching step). FIG. 1 (c)). An aqueous NaOH solution having a concentration of 52% was used as the etchant, and the liquid temperature was 80 ° C.

次に、バッチ式の洗浄機を用い、エッチャントの使用初期および使用末期でアルカリエッチングしたウエーハをそれぞれクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄した(図1(d))。洗浄液として、クエン酸、過酸化水素、純水の混合溶液を用いた。濃度はクエン酸0.20%(容量%)、過酸化水素(H)0.21%(容量%)となるように調整した。調整後、薬液温度を30℃に調整し180秒の洗浄を行った。洗浄後、純水リンス中ですすぎ、スピン乾燥により回転させ乾燥した。 Next, using a batch-type cleaning machine, the wafer etched with alkali at the initial stage and the end stage of use of the etchant was cleaned with an acidic solution containing citric acid and hydrogen peroxide (FIG. 1 (d)). A mixed solution of citric acid, hydrogen peroxide, and pure water was used as the cleaning solution. The concentration was adjusted to 0.20% (volume%) citric acid and 0.21% (volume%) hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). After the adjustment, the chemical temperature was adjusted to 30 ° C., and cleaning was performed for 180 seconds. After washing, it was rinsed in pure water rinse and rotated by spin drying to dry.

(比較例2)
比較例として、エッチャントの使用初期および使用末期でアルカリエッチングしたウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄しなかった以外は、実施例2と同条件でスライス工程・平坦化工程・アルカリエッチング工程・リンス・乾燥を行った。
(Comparative Example 2)
As a comparative example, a slicing step, a flattening step, and the like under the same conditions as in Example 2 except that the wafer etched with alkali at the initial use stage and the final use stage of the etchant was not washed with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution. An alkali etching process, rinsing and drying were performed.

(比較例3)
また、比較例として、エッチャントの使用初期および使用末期でアルカリエッチングしたウエーハを濃度0.20%(容量%)のクエン酸で洗浄した以外は、実施例2と同条件でスライス工程・平坦化工程・アルカリエッチング工程・リンス・乾燥を行った。
(Comparative Example 3)
In addition, as a comparative example, a slicing step and a flattening step are performed under the same conditions as in Example 2 except that an alkali-etched wafer is washed with 0.20% (volume%) citric acid at the beginning and end of use of the etchant. -Alkali etching process, rinse, and drying were performed.

上記、実施例2および比較例2、3で得られたシリコンウエーハについて、Cuの不純物濃度を測定した。測定方法は、フッ硝酸によりウエーハ表面を約0.1μmエッチングし、その液を原子吸光により分析した。得られた結果を図4に示す。   For the silicon wafers obtained in Example 2 and Comparative Examples 2 and 3, the impurity concentration of Cu was measured. As a measuring method, the wafer surface was etched by about 0.1 μm with hydrofluoric acid, and the liquid was analyzed by atomic absorption. The obtained results are shown in FIG.

図4から明らかなように、クエン酸/過水を用いて洗浄した場合、アルカリエッチングにおけるエッチャントが使用初期または使用末期にかかわらずCuレベルは検出下限以下であった。またクエン酸/過水を用いて洗浄した場合は、クエン酸のみで洗浄した場合に比べても不純物レベルは低く、クエン酸と過酸化水素を混合している効果がわかる。アルカリエッチング後に特に洗浄しなかった場合は、Cuレベルは高かった。従って、クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液による洗浄を行うことで、研磨前にCuが低減されたシリコンウエーハが得られることが確認された。   As is clear from FIG. 4, when cleaning was performed using citric acid / overwater, the Cu level was below the lower limit of detection regardless of whether the etchant in alkaline etching was in the initial stage of use or at the end of use. In addition, when washed with citric acid / perwater, the impurity level is lower than when washed with citric acid alone, indicating the effect of mixing citric acid and hydrogen peroxide. The Cu level was high when no cleaning was performed after alkali etching. Therefore, it was confirmed that a silicon wafer with reduced Cu was obtained before polishing by washing with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution.

(実施例3)
実施例1と同条件で、スライス工程・平坦化工程・アルカリエッチング工程を行った。
次に、バッチ式の洗浄機を用い、アルカリエッチング後のウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄した。洗浄液として、クエン酸、過酸化水素、純水の混合溶液を用いた。濃度はクエン酸0.20%(容量%)、過酸化水素(H)0.21%(容量%)となるように調整した。調整後、薬液温度を30℃に調整し180秒の洗浄を行った。洗浄後、純水リンス中ですすぎ、スピン乾燥により回転させ乾燥した。
(Example 3)
Under the same conditions as in Example 1, a slicing step, a flattening step, and an alkali etching step were performed.
Next, using a batch type cleaning machine, the wafer after alkaline etching was cleaned with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution. A mixed solution of citric acid, hydrogen peroxide, and pure water was used as the cleaning solution. The concentration was adjusted to 0.20% (volume%) citric acid and 0.21% (volume%) hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). After the adjustment, the chemical temperature was adjusted to 30 ° C., and cleaning was performed for 180 seconds. After washing, it was rinsed in pure water rinse and rotated by spin drying to dry.

(比較例4)
比較例として、アルカリエッチング後のウエーハをSC−1洗浄した以外は、実施例3と同条件でスライス工程・平坦化工程・アルカリエッチング工程・リンス・乾燥を行った。なお、SC−1洗浄液の濃度は、アンモニア3%(容量%)、過酸化水素水3%(容量%)となるように調整した。
(Comparative Example 4)
As a comparative example, a slicing step, a flattening step, an alkaline etching step, rinsing and drying were performed under the same conditions as in Example 3 except that the wafer after alkaline etching was SC-1 washed. The concentration of the SC-1 cleaning solution was adjusted to 3% ammonia (volume%) and 3% hydrogen peroxide water (volume%).

上記、実施例3および比較例4で得られたシリコンウエーハについて、Cuの不純物濃度を測定した。測定方法は、フッ硝酸によりウエーハ表面を約0.1μmエッチングし、その液を原子吸光により分析した。得られた結果を図5に示す。   For the silicon wafers obtained in Example 3 and Comparative Example 4, the impurity concentration of Cu was measured. As a measuring method, the wafer surface was etched by about 0.1 μm with hydrofluoric acid, and the liquid was analyzed by atomic absorption. The obtained results are shown in FIG.

図5から明らかなように、クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液による洗浄を行うことで、SC−1洗浄よりもCuが低減されたシリコンウエーハが得られることが確認された。   As is clear from FIG. 5, it was confirmed that a silicon wafer having a Cu content reduced as compared with SC-1 cleaning can be obtained by cleaning with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution.

(実施例4)
実施例1と同条件で、スライス工程・平坦化工程・アルカリエッチング工程を行った。
次に、バッチ式の洗浄機を用い、アルカリエッチング後のウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液で洗浄した。洗浄液として、クエン酸、過酸化水素、純水の混合溶液を用いた。濃度およびpHは下記のように調整した。
Example 4
Under the same conditions as in Example 1, a slicing step, a flattening step, and an alkali etching step were performed.
Next, using a batch type cleaning machine, the wafer after alkaline etching was cleaned with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution. A mixed solution of citric acid, hydrogen peroxide, and pure water was used as the cleaning solution. Concentration and pH were adjusted as follows.

(1) クエン酸 0.005%:過水0.01%・・・・pH3.7
(2) クエン酸 0.01%:過水0.01%・・・・・pH3.5
(3) クエン酸 0.01%:過水0.3%・・・・・・pH3.5
(4) クエン酸 0.04%:過水0.3%・・・・・・pH3.3
(5) クエン酸 0.07%:過水0.3%・・・・・・pH3.1
(6) クエン酸 0.07%:過水0.5%・・・・・・pH3.2
(1) Citric acid 0.005%: Overwater 0.01% ··· pH 3.7
(2) Citric acid 0.01%: 0.01% overwater ... pH 3.5
(3) Citric acid 0.01%: Overwater 0.3% ··· pH 3.5
(4) Citric acid 0.04%: Overwater 0.3% ··· pH 3.3
(5) Citric acid 0.07%: Overwater 0.3% ··· pH 3.1
(6) Citric acid 0.07%: Overwater 0.5% ··· pH 3.2

調整後、薬液温度を30℃に調整し180秒の洗浄を行った。洗浄後、純水リンス中ですすぎ、スピン乾燥により回転させ乾燥した。   After the adjustment, the chemical temperature was adjusted to 30 ° C., and cleaning was performed for 180 seconds. After washing, it was rinsed in pure water rinse and rotated by spin drying to dry.

(比較例5)
比較例として、アルカリエッチング後のウエーハを濃度0.20%(容量%)のクエン酸で洗浄した以外は、実施例4と同条件でスライス工程・平坦化工程・アルカリエッチング工程・リンス・乾燥を行った。
(Comparative Example 5)
As a comparative example, the slicing step, flattening step, alkaline etching step, rinsing and drying were performed under the same conditions as in Example 4 except that the wafer after alkali etching was washed with citric acid having a concentration of 0.20% (volume%). went.

上記、実施例4および比較例5で得られたシリコンウエーハについて、Cuの不純物濃度を測定した。測定方法は、フッ硝酸によりウエーハ表面を約0.1μmエッチングし、その液を原子吸光により分析した。得られた結果を図6に示す。   For the silicon wafers obtained in Example 4 and Comparative Example 5, the impurity concentration of Cu was measured. As a measuring method, the wafer surface was etched by about 0.1 μm with hydrofluoric acid, and the liquid was analyzed by atomic absorption. The obtained result is shown in FIG.

図6から明らかなように、クエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液による洗浄を行った実施例は、Cuレベルはすべて検出下限以下であり、クエン酸のみで洗浄した比較例よりも大幅にCuが低減されたシリコンウエーハが得られることが確認された。   As is clear from FIG. 6, in the examples where the cleaning was performed with an acidic solution containing citric acid / hydrogen peroxide solution, the Cu levels were all lower than the detection limit, which was significantly higher than the comparative example cleaned with citric acid alone. It was confirmed that a silicon wafer with reduced Cu was obtained.

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。   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.

たとえば、本発明の洗浄方法および製造方法は、シリコンウエーハのみならず化合物半導体等の種々の半導体ウエーハに適用できることは言うまでもない。   For example, it goes without saying that the cleaning method and the manufacturing method of the present invention can be applied not only to silicon wafers but also to various semiconductor wafers such as compound semiconductors.

本発明の半導体ウエーハの洗浄方法および製造方法の一例を説明する概略図である。It is the schematic explaining an example of the washing | cleaning method and manufacturing method of the semiconductor wafer of this invention. クエン酸のpHとキレート効果の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the pH of a citric acid, and a chelate effect. 実施例1と比較例1のウエーハについて、表面の金属濃度を測定した結果を示すグラフである(縦軸は相対値)。It is a graph which shows the result of having measured the metal concentration of the surface about the wafer of Example 1 and Comparative Example 1 (a vertical axis is a relative value). 実施例2と比較例2、3のウエーハについて、表面のCu濃度を測定した結果を示すグラフである(縦軸は相対値)。It is a graph which shows the result of having measured the Cu density | concentration of the surface about the wafer of Example 2 and Comparative Examples 2 and 3 (a vertical axis is a relative value). 実施例3と比較例4のウエーハについて、表面のCu濃度を測定した結果を示すグラフである(縦軸は相対値)。It is a graph which shows the result of having measured the surface Cu density | concentration about the wafer of Example 3 and the comparative example 4 (a vertical axis | shaft is a relative value). 実施例4と比較例5のウエーハについて、表面のCu濃度を測定した結果を示すグラフである(縦軸は相対値)。It is a graph which shows the result of having measured the surface Cu density | concentration about the wafer of Example 4 and the comparative example 5 (a vertical axis | shaft is a relative value).

Claims (8)

薄板状にスライスされたウエーハをラッピングおよび/または平面研削により平坦化し、該平坦化されたウエーハをアルカリエッチングした後に、該アルカリエッチングされたウエーハをクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液であって、クエン酸濃度0.005%以上0.5%以下、過酸化水素の濃度が0.01%以上1.0%以下である酸性溶液で洗浄することを特徴とする半導体ウエーハの洗浄方法。 The sliced wafers into a thin plate is flattened by lapping and / or surface grinding, the flattened wafer after alkali etching, there the alkali etched wafer with an acid solution containing citric acid-hydrogen peroxide And cleaning with an acid solution having a citric acid concentration of 0.005% to 0.5% and a hydrogen peroxide concentration of 0.01% to 1.0% . 前記洗浄を半導体ウエーハを前記酸性溶液中に浸漬させて行うことを特徴とする請求項1に記載の半導体ウエーハの洗浄方法。   2. The method for cleaning a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the cleaning is performed by immersing the semiconductor wafer in the acidic solution. 前記酸性溶液のpHを3より大きく4以下とすることを特徴とする請求項1又は請求項に記載の半導体ウエーハの洗浄方法。 The method for cleaning a semiconductor wafer according to claim 1 or claim 2, characterized in that pH 4 or less larger than 3 of the acidic solution. 前記洗浄を、前記酸性溶液の液温を20℃以上60℃以下、洗浄時間を60秒以上として行うことを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか一項に記載の半導体ウエーハの洗浄方法。 The washing, the acid solution at a liquid temperature of 20 ° C. to 60 ° C. or less, cleaning the semiconductor wafer according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for cleaning time as 60 seconds or more Method. 薄板状にスライスされたウエーハをラッピングおよび/または平面研削により平坦化し、該平坦化されたウエーハをアルカリエッチングした後に研磨する半導体ウエーハの製造方法において、該アルカリエッチングされたウエーハを研磨する前にクエン酸・過酸化水素水を含む酸性溶液であって、クエン酸濃度0.005%以上0.5%以下、過酸化水素の濃度が0.01%以上1.0%以下である酸性溶液で洗浄することを特徴とする半導体ウエーハの製造方法。 In a method of manufacturing a semiconductor wafer in which a wafer sliced into a thin plate is flattened by lapping and / or surface grinding, and the flattened wafer is polished after alkali etching, and then the wafer subjected to alkali etching is polished before polishing. An acidic solution containing an acid / hydrogen peroxide solution, which is washed with an acidic solution having a citric acid concentration of 0.005% to 0.5% and a hydrogen peroxide concentration of 0.01% to 1.0%. A method for manufacturing a semiconductor wafer. 前記洗浄を半導体ウエーハを前記酸性溶液中に浸漬させて行うことを特徴とする請求項に記載の半導体ウエーハの製造方法。 6. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 5 , wherein the cleaning is performed by immersing the semiconductor wafer in the acidic solution. 前記酸性溶液のpHを3より大きく4以下とすることを特徴とする請求項5又は請求項に記載の半導体ウエーハの製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 5 or claim 6, characterized in that 4 or less greater than 3 the pH of the acidic solution. 前記洗浄を、前記酸性溶液の液温を20℃以上60℃以下、洗浄時間を60秒以上として行うことを特徴とする請求項乃至請求項のいずれか一項に記載の半導体ウエーハの製造方法。 The semiconductor wafer production according to any one of claims 5 to 7 , wherein the cleaning is performed at a liquid temperature of the acidic solution of 20 ° C or higher and 60 ° C or lower and a cleaning time of 60 seconds or longer. Method.
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