JP6424183B2 - 半導体ウェーハの洗浄方法 - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェーハの洗浄方法に関する。
シリコンウェーハ等の半導体ウェーハの洗浄方法として、従来からＲＣＡ洗浄と呼ばれるＳＣ−１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎｉｎｇ １）溶液、ＳＣ−２（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎｉｎｇ ２）溶液を使用した洗浄方法が広く用いられている。ＳＣ−１溶液は水酸化アンモニウムと過酸化水素の水溶液であり、半導体ウェーハ表面のパーティクル除去性能が非常に優れているという特徴を有している。ＳＣ−２溶液は塩酸と過酸化水素の水溶液であり、金属不純物除去の役割を担っている。
例えば、特許文献１には、ＳＣ−１溶液及びＳＣ−２溶液を使用した半導体ウェーハの洗浄方法として、ＳＣ−２溶液による洗浄（ＳＣ−２洗浄）時に半導体ウェーハの表面に陰イオンが付着することを防止するために、陽イオン化した金属を半導体ウェーハの表面に残留させるようにＳＣ−１溶液で洗浄（ＳＣ−１洗浄）する方法が記載されている。
ＳＣ−１溶液はアルカリ性溶液であるため、ＳＣ−１洗浄時にはウェーハ表面と各種パーティクルの表面電荷が共にマイナスの電荷を持つため静電反発力によりパーティクルの付着が抑制される。しかしＳＣ−２溶液は酸性溶液であるため、ＳＣ−２洗浄時にはウェーハ表面とパーティクルの表面電荷が必ずしも同符号とならずパーティクルが付着しやすいという問題がある。また、ＳＣ−２溶液に添加するＨＣｌの濃度が濃いほど、ＳＣ−２洗浄時間が長いほどウェーハ表面にパーティクルが付着しやすくなってしまう。ＳＣ−２洗浄時間を短く、ＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を薄くすることでパーティクルレベルの悪化を抑えることは可能だが、この場合、酸による金属除去効果が低下するので、金属不純物レベルが悪化してしまう。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、半導体ウェーハをＳＣ−２洗浄する際に、半導体ウェーハ表面における金属不純物レベルを悪化させることなく、パーティクルレベルを向上させることができる半導体ウェーハの洗浄方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では、ＳＣ−２溶液を含む薬液槽を用いて半導体ウェーハを洗浄する方法であって、
前記薬液槽を複数用い、該複数の薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液のうち、最後に用いる薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を最も低くして前記半導体ウェーハを洗浄することを特徴とする半導体ウェーハの洗浄方法を提供する。
前記薬液槽を複数用い、該複数の薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液のうち、最後に用いる薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を最も低くして前記半導体ウェーハを洗浄することを特徴とする半導体ウェーハの洗浄方法を提供する。
このような半導体ウェーハの洗浄方法であれば、複数の薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液のうち、最後に用いる薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を最も低くするため、ＳＣ−２洗浄後の半導体ウェーハ表面にパーティクルが付着しにくくなる。また、最後に用いる薬液槽より前の槽は、ＨＣｌ濃度が最後の槽より濃いので、金属不純物の除去も十分に行うことができる上、複数の薬液槽を用いてＳＣ−２洗浄を行うことにより、一段目の薬液槽で落とし切れなかった金属不純物を後の段で除去することができる。なお、以下では、ＳＣ−１溶液を含む薬液槽をＳＣ−１槽、ＳＣ−２溶液を含む薬液槽をＳＣ−２槽とも呼称する。
また、二段目以降の薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を一槽目よりも低くすることが好ましい。
このような半導体ウェーハの洗浄方法であれば、金属不純物を確実に除去できるとともに、半導体ウェーハ表面のパーティクルレベルが悪化してしまうことをより確実に抑制することができる。
また、前記半導体ウェーハをシリコンウェーハとすることが好ましい。
本発明の半導体ウェーハの洗浄方法は、シリコンウェーハを洗浄するのに特に好適に用いることができる。
本発明の半導体ウェーハの洗浄方法であれば、金属不純物レベルを悪化させることなく、パーティクルレベルを向上させることができる。
以下、本発明をより詳細に説明する。
上記のように、半導体ウェーハをＳＣ−２洗浄する際に、半導体ウェーハ表面における金属不純物レベルを悪化させることなく、パーティクルレベルを向上させることができる半導体ウェーハの洗浄方法が求められている。
本発明者らは、まず、ＳＣ−２溶液を含む薬液槽内でのパーティクルの付着とゼータ電位の関係について調査した。以下、図６〜９を参照してこの関係について説明する。
図６はパーティクルのゼータ電位（ψ）とｐＨの関係を示す図である。図６中には、パーティクルとしてＳｉ、ＰＳＬ（ポリスチレンラテックス）、Ｓｉ３Ｎ４及びＳｉＯ２が挙げられている。また、図７に、図６中の破線で囲まれたＳｉＯ２のＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）／ＥＤＸ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）で得られた写真を示す。また、図８に図６中の破線で囲まれたＳｉのＳＥＭ／ＥＤＸで得られた写真を示す。また、図９はシリコンウェーハ表面のゼータ電位（ψｓ）とｐＨの関係を示す図である。
図６の破線で囲まれた部分に示すように、酸性領域（ｐＨ２〜４付近）における、すなわち、酸性の溶液を含むＳＣ−２槽内におけるＳｉＯ２やＳｉ等のパーティクルのゼータ電位は、アルカリ領域に比べ絶対値が小さい。また、図９の破線で囲まれた部分に示すように、シリコンウェーハ表面のゼータ電位は酸性領域ではややプラス側の０付近である。ここで、電気的反発力（Ｖｒ）の理論式は以下の通りであるため、ＳＣ−２槽内（酸性）ではＳＣ−１槽内（アルカリ性）に比べ、シリコンウェーハ表面とパーティクルとの電気的反発力が弱いことが分かる。特に、酸性領域におけるゼータ電位の絶対値が小さいＳｉＯ２やＳｉ等のパーティクルは、ＳＣ−２洗浄後のシリコンウェーハに付着しやすい。
また、ＳＣ−１溶液はアルカリ性溶液であるため、ＳＣ−１洗浄時にはウェーハ表面と各種パーティクルの表面電荷が共にマイナスの電荷を持つため静電反発力によりパーティクルの付着が抑制される。しかしＳＣ−２溶液は酸性溶液であるため、ＳＣ−２洗浄時にはウェーハ表面とパーティクルの表面電荷が必ずしも同符号とならずパーティクルが付着しやすいという問題がある（図６〜９及び上記理論式参照）。
本発明者らは、次に、ＳＣ−２槽の各条件を変えて洗浄を行い、パーティクルの増加量を調査した。以下、図１０〜１２を参照してＳＣ−２洗浄条件とパーティクル増加量の関係について説明する。図１０はＳＣ−２槽を二槽用い、二槽に含まれるＳＣ−２溶液の組成を同じにした場合の半導体ウェーハの洗浄方法の一例を示すフロー図である。ＳＣ−２洗浄のＲＥＦ条件（参照条件）は、一段目のＳＣ−２槽、二段目のＳＣ−２槽共に、濃度（体積比）をＨＣｌ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１：１：１００とし、温度を８０℃とし、時間を１２５秒とした。また、図１１はＳＣ−２洗浄前後におけるパーティクル増加量とＨＣｌ濃度の関係を示す図である。図１１には、ＲＥＦ条件の場合、ＲＥＦ条件に対してＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を一段目、二段目共に２倍又は１／２にした場合のパーティクル増加量を図示してある。また、図１２はＳＣ−２洗浄前後におけるパーティクル増加量とＳＣ−２洗浄時間の関係を示す図である。図１２には、ＲＥＦ条件の場合、ＲＥＦ条件に対してＳＣ−２洗浄時間を一段目、二段目共に２倍又は１／２にした場合のパーティクル増加量を図示してある。
図１０〜１２に示すように、ＳＣ−２溶液に添加するＨＣｌの濃度が濃いほど、ＳＣ−２洗浄時間が長いほどウェーハ表面にパーティクルが付着しやすくなってしまう。
本発明者らは、更に、ＳＣ−２槽を二槽から一槽に削減してＳＣ−２洗浄を行った。以下、図１３〜１７を参照してＳＣ−２槽を一槽のみ用い、シリコンウェーハをＳＣ−２洗浄した場合の洗浄後のパーティクルレベルと金属不純物レベルの関係について説明する。なお、本調査においてＳＣ−２槽を二槽から一槽に削減する以外の洗浄条件は、図１０のＲＥＦ条件の場合と同じとした。図１３はＳＣ−２槽を一槽のみ用いた場合の半導体ウェーハの洗浄方法の一例を示すフロー図である。また、図１４〜１６はＳＣ−２洗浄後におけるシリコンウェーハ１枚当たりのパーティクルの数とＳＣ−２槽の数との関係を相対値で示す図である。図１４はパーティクル検査機ＳＰ３（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用いて測定した２６ｎｍ以上のパーティクルの数について、図１５はパーティクル検査機ＳＰ２（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用いて測定した４５ｎｍ以上のパーティクルの数について、図１６はＳＰ２を用いて測定した１２０ｎｍ以上のパーティクルの数について、それぞれ示している。また、図１７は、ＳＣ−２洗浄後におけるシリコンウェーハ表面のＡｌ濃度とＳＣ−２洗浄の洗浄バッチとの関係を、ＳＣ−２槽を一槽用いた場合とＳＣ−２槽を二槽用いた場合とで相対比較した図である。
図１４〜１７に示すように、ＳＣ−２槽を二槽から一槽に減らすとパーティクルレベルが改善する。しかしながら、この場合、洗浄バッチが増えるとＡｌ検出レベルが増加し、金属不純物レベルが悪化する。
図１０〜１７に示すように、ＳＣ−２洗浄時間を短く、ＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を薄くすることでパーティクルレベルの悪化を抑えることは可能だが、この場合、酸による金属除去効果が低下するので、金属不純物レベルが悪化してしまう。
本発明者らは、上記問題点を解決するために、更に検討を行った。その結果、ＳＣ−２溶液を含む薬液槽を用いて半導体ウェーハを洗浄する方法であって、前記薬液槽を複数用い、該複数の薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液のうち、最後に用いる薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を最も低くして前記半導体ウェーハを洗浄することを特徴とする半導体ウェーハの洗浄方法が、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
上記のように、本発明の半導体ウェーハの洗浄方法は、半導体ウェーハをＳＣ−２洗浄する際にＳＣ−２槽を複数用い、該複数のＳＣ−２槽に含まれるＳＣ−２溶液のうち、最後に用いるＳＣ−２槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を最も低くして半導体ウェーハを洗浄する方法である。このような半導体ウェーハの洗浄方法であれば、複数の薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液のうち、最後に用いる薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を最も低くするため、ＳＣ−２洗浄後の半導体ウェーハ表面にパーティクルが付着しにくくなる。また、最後に用いる薬液槽より前の槽は、ＨＣｌ濃度が最後の槽より濃いので、金属不純物の除去も十分に行うことができる上、複数の薬液槽を用いてＳＣ−２洗浄を行うことにより、一段目の薬液槽で落とし切れなかった金属不純物を後の段で除去することができる。
この場合、二段目以降の薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を一槽目よりも低くすることが好ましい。これにより、金属不純物を確実に除去できるとともに、半導体ウェーハ表面のパーティクルレベルが悪化してしまうことをより確実に抑制することができる。
本発明における洗浄される半導体ウェーハは特に限定はされないが、シリコンウェーハの他に、ゲルマニウムのような元素半導体やＧａＡｓ、ＩｎＰのような化合物半導体等でも使用することができる。中でも、本発明の半導体ウェーハの洗浄方法は、シリコンウェーハを洗浄するのに特に好適に用いることができる。
以下、図１を参照して、本発明の半導体ウェーハの洗浄方法について説明する。ここでは、ＳＣ−２槽を二槽用い、二槽のＳＣ−２槽に含まれるＳＣ−２溶液のうち、二段目のＳＣ−２槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を一槽目よりも低くして半導体ウェーハを洗浄する場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明では、ＳＣ−２槽を三槽用い、三槽のＳＣ−２槽に含まれるＳＣ−２溶液のうち、一段目と二段目のＳＣ−２槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を同じにし、最後に用いるＳＣ−２槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を一槽目と二槽目よりも低くして半導体ウェーハを洗浄することもできる。また、ＳＣ−２槽を三槽用い、これらのＳＣ−２槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度の大小関係を一槽目＞二槽目＞三槽目として半導体ウェーハを洗浄することもできる。なお、本発明において用いるＳＣ−２槽の数は複数であれば良いが、例えば、２〜５槽とすることができる。
まず、半導体ウェーハをＳＣ−１洗浄する（図１（ａ））。例えば、ＳＣ−１槽内に、水酸化アンモニウムと過酸化水素の水溶液（ＳＣ−１溶液）を満たし、半導体ウェーハをＳＣ−１溶液に浸漬させ、半導体ウェーハを洗浄する。ＳＣ−１槽の材質は特に限定されないが、例えば、石英ガラス製のものを用いることができる。
次に、ＳＣ−１洗浄を施した半導体ウェーハに対して純水リンスを行う（図１（ｂ）、（ｃ））。この際、超純水を用いることができる。図１に示す半導体ウェーハの洗浄方法においては、純水リンスを計四段行うが、これらの純水リンスの条件は同じであっても、異なっていてもよい。
次に、純水リンスを施した半導体ウェーハをＳＣ−２洗浄する（図１（ｄ））。例えば、ＳＣ−２槽内に、塩酸と過酸化水素の水溶液（ＳＣ−２溶液）を満たし、半導体ウェーハをＳＣ−２溶液に浸漬させ、半導体ウェーハを洗浄する。ＳＣ−２槽の材質は特に限定されないが、例えば、石英ガラス製のものを用いることができる。
一段目のＳＣ−２槽に含まれるＳＣ−２溶液の組成は特に限定されず、従来と同組成のＳＣ−２溶液で従来通り洗浄を行うことができる。但し、一段目のＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度は、後述する二槽目よりも高い必要がある。一段目のＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度は、例えば、０．３〜２質量％とすることができる。一段目のＳＣ−２溶液のｐＨは、例えば、１〜４とすることができる。
一段目のＳＣ−２溶液中のＨ２Ｏ２濃度は特に限定されないが、例えば、０．０１〜２質量％とすることができる。
一段目のＳＣ−２溶液の温度は特に限定されないが、例えば、４０〜９０℃とすることができる。
一段目のＳＣ−２洗浄の時間は特に限定されないが、ＳＣ−２槽を一槽のみ用いる場合よりも短くすることができる。本発明では、ＳＣ−２槽を複数用いるためである。この洗浄時間は、例えば、５０〜２００秒とすることができる。
次に、一段目のＳＣ−２洗浄を施した半導体ウェーハに二段目のＳＣ−２洗浄を施す（図１（ｅ））。図１に示す半導体ウェーハの洗浄方法においては、ＳＣ−２槽を２段用意して、後段槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を前段槽より低くする。後段では塩酸を極微量にするが、ｐＨを酸性領域にしておく。これにより、後段槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度が前段槽よりも低いためにパーティクルの付着は少ないが、二段目のＳＣ−２溶液は酸性であるので前段槽で落とし切れなかった金属不純物を除去する洗浄が可能となる。二段目のＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度は、例えば、０．００１〜０．２質量％とすることができる。二段目のＳＣ−２溶液のｐＨは、例えば、２〜６とすることができる。
二段目のＳＣ−２溶液の温度は特に限定されないが、例えば、４０〜９０℃とすることができる。一段目のＳＣ−２溶液と二段目のＳＣ−２溶液の温度は同じであっても、異なっていてもよい。
二段目のＳＣ−２洗浄の時間は特に限定されないが、例えば、５０〜２００秒とすることができる。一段目のＳＣ−２洗浄と二段目のＳＣ−２洗浄の時間は同じであっても、異なっていてもよい。
本発明においてバッチ処理により半導体ウェーハを洗浄する場合、ＳＣ−２溶液はバッチごとに新しい溶液に換えても良いが、コストを減らすために、所定のバッチ数、例えば、８０バッチまで同じ溶液を用いても良い。このような場合であっても、本発明であればＳＣ−２槽を複数用いるため、金属不純物レベルが悪化しにくい。なお、１バッチの半導体ウェーハの処理数は特に限定されないが、例えば、５〜２５枚とすることができる。
次に、二段目のＳＣ−２洗浄を施した半導体ウェーハに対して純水リンスを行う（図１（ｆ）、（ｇ））。
次に、四段目の純水リンスを施した半導体ウェーハを乾燥させる（図１（ｈ））。
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示すフロー図に従って鏡面研磨後の直径３００ｍｍボロンドープｐ型単結晶シリコンウェーハを洗浄した。なお、以下に示す実施例及び比較例において、洗浄は、シリコンウェーハ２５枚を１バッチとして処理した。
図１に示すフロー図に従って鏡面研磨後の直径３００ｍｍボロンドープｐ型単結晶シリコンウェーハを洗浄した。なお、以下に示す実施例及び比較例において、洗浄は、シリコンウェーハ２５枚を１バッチとして処理した。
まず、石英ガラス製のＳＣ−１槽を用いてシリコンウェーハをＳＣ−１洗浄した（図１（ａ））。ＳＣ−１洗浄の条件は、濃度（体積比）をＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１：１：２０とし、温度を７０℃とし、時間を１２５秒とした。
次に、ＳＣ−１洗浄を施したシリコンウェーハに対して超純水を用いて純水リンスを２段行った（図１（ｂ）、（ｃ））。
次に、一槽目のＳＣ−２槽として石英ガラス製のものを用いて、純水リンスを施したシリコンウェーハをＳＣ−２洗浄した（図１（ｄ））。一段目のＳＣ−２洗浄の条件は、ＨＣｌ濃度を０．４質量％とし、Ｈ２Ｏ２濃度を０．４質量％とし、ｐＨを１とし、温度を８０℃とし、時間を１２５秒とした。
次に、二槽目のＳＣ−２槽として石英ガラス製のものを用いて、一段目のＳＣ−２洗浄を施したシリコンウェーハに二段目のＳＣ−２洗浄を施した（図１（ｅ））。二段目のＳＣ−２洗浄の条件は、ＨＣｌ濃度を０．２質量％とし、Ｈ２Ｏ２濃度を０．４質量％とし、ｐＨを１とし、温度を８０℃とし、時間を１２５秒とした。
次に、二段目のＳＣ−２洗浄を施したシリコンウェーハに対して超純水を用いて純水リンスを２段行った（図１（ｆ）、（ｇ））。
次に、四段目の純水リンスを施したシリコンウェーハを乾燥させた（図１（ｈ））。
（実施例２）
二段目のＳＣ−２洗浄におけるＨＣｌ濃度を０．０４質量％に変更したこと以外、実施例１と同様の手順で、シリコンウェーハを洗浄した。
二段目のＳＣ−２洗浄におけるＨＣｌ濃度を０．０４質量％に変更したこと以外、実施例１と同様の手順で、シリコンウェーハを洗浄した。
（実施例３）
二段目のＳＣ−２洗浄におけるＨＣｌ濃度を０．０１質量％に変更したこと以外、実施例１と同様の手順で、シリコンウェーハを洗浄した。
二段目のＳＣ−２洗浄におけるＨＣｌ濃度を０．０１質量％に変更したこと以外、実施例１と同様の手順で、シリコンウェーハを洗浄した。
（実施例４）
二段目のＳＣ−２洗浄におけるＨＣｌ濃度を０．０１質量％に変更し、Ｈ２Ｏ２濃度を０．１質量％に変更したこと以外、実施例１と同様の手順で、シリコンウェーハを洗浄した。
二段目のＳＣ−２洗浄におけるＨＣｌ濃度を０．０１質量％に変更し、Ｈ２Ｏ２濃度を０．１質量％に変更したこと以外、実施例１と同様の手順で、シリコンウェーハを洗浄した。
（比較例１）
図１０に示すフロー図に従って実施例１と同様のシリコンウェーハを洗浄した。具体的には、二段目のＳＣ−２洗浄におけるＨＣｌ濃度を０．４質量％に変更した（ＨＣｌ濃度を一段目、二段目共に０．４質量％とした）こと以外、実施例１と同様の手順で、シリコンウェーハを洗浄した。
図１０に示すフロー図に従って実施例１と同様のシリコンウェーハを洗浄した。具体的には、二段目のＳＣ−２洗浄におけるＨＣｌ濃度を０．４質量％に変更した（ＨＣｌ濃度を一段目、二段目共に０．４質量％とした）こと以外、実施例１と同様の手順で、シリコンウェーハを洗浄した。
（比較例２）
図１３に示すフロー図に従って実施例１と同様のシリコンウェーハを洗浄した。具体的には、二段目のＳＣ−２洗浄を行わない（ＳＣ−２槽を一槽のみ用いる）こと以外、実施例１と同様の手順で、シリコンウェーハを洗浄した。
図１３に示すフロー図に従って実施例１と同様のシリコンウェーハを洗浄した。具体的には、二段目のＳＣ−２洗浄を行わない（ＳＣ−２槽を一槽のみ用いる）こと以外、実施例１と同様の手順で、シリコンウェーハを洗浄した。
実施例及び比較例の金属不純物レベル及びパーティクルレベルは以下のようにして評価した。まず、パーティクル検査機ＳＰ３（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）でＳＣ−２洗浄前（例えば、図１の洗浄方法においては図１（ｃ）の後かつ図１（ｄ）の前）のパーティクルを測定しておき、各条件でＳＣ−２洗浄後（例えば、図１の洗浄方法においては図１（ｈ）の後）、再度パーティクルを測定する。前後で比較して新たに付着していた点を増加点とする。本実施例及び比較例では増加点でパーティクルの悪化量を調査した。また、ＳＣ−２洗浄後の金属不純物分析はシリコンウェーハの表面不純物濃度をＩＣＰ−ＭＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ − Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析により評価した。
金属不純物レベル及びパーティクルレベルの結果を表１に示す。なお、表１には、８０バッチ目の洗浄におけるシリコンウェーハ２枚の結果の平均を示している。
表１に示すように、比較例１では十分な薬液濃度のＳＣ−２溶液を含むＳＣ−２槽が２槽ある（ＨＣｌ濃度を一段目、二段目共に０．４質量％とした）ため金属不純物レベルは良好であるが、パーティクル増加量は多い。比較例２では槽を二槽から一槽に減らしているため、パーティクル増加量は少ないが、Ａｌが多く検出されており、金属除去能力が低下していることがわかる。これらに対して実施例１〜４では二槽目のＨＣｌ濃度を一槽目より低く設定しているのでパーティクル増加量が少ないが、Ａｌ検出量も検出下限以下であり良好である。
また、図２〜４に示すように、ＳＣ−２洗浄を後段低濃度の条件で行う実施例３は、ＳＣ−２洗浄を前段と後段とで同濃度の条件で行う比較例１と比べて、全ての粒径でパーティクルの数が少なくなっている。また、図５に示すように、実施例３の条件では、洗浄バッチが進んでも金属不純物レベルの悪化もない。
なお、図２〜４は実施例３と比較例１とでＳＣ−２洗浄後におけるシリコンウェーハ１枚当たりのパーティクルの数を相対値で比較した図である。図２〜４では、８０バッチ目の洗浄におけるシリコンウェーハ２５枚の結果の平均を示している。図２はＳＰ３を用いて測定した２６ｎｍ以上のパーティクルの数について、図３はＳＰ２を用いて測定した４５ｎｍ以上のパーティクルの数について、図４はＳＰ２を用いて測定した１２０ｎｍ以上のパーティクルの数について、それぞれ示している。また、図５は、実施例３のＳＣ−２洗浄後におけるシリコンウェーハ表面の金属不純物濃度とＳＣ−２洗浄の洗浄バッチ数との関係を示す図である。
なお、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。
Claims (3)
- ＳＣ−２溶液を含む薬液槽を用いて半導体ウェーハを洗浄する方法であって、
前記薬液槽を複数用い、該複数の薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液のうち、最後に用いる薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を最も低くして前記半導体ウェーハを洗浄することを特徴とする半導体ウェーハの洗浄方法。 - 二段目以降の薬液槽に含まれるＳＣ−２溶液中のＨＣｌ濃度を一槽目よりも低くすることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェーハの洗浄方法。
- 前記半導体ウェーハをシリコンウェーハ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洗浄方法。
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