JPH10256197A - 研磨直後の半導体ウエハの処理方法 - Google Patents
研磨直後の半導体ウエハの処理方法Info
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- JPH10256197A JPH10256197A JP10035058A JP3505898A JPH10256197A JP H10256197 A JPH10256197 A JP H10256197A JP 10035058 A JP10035058 A JP 10035058A JP 3505898 A JP3505898 A JP 3505898A JP H10256197 A JPH10256197 A JP H10256197A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 研磨された直後の半導体ウエハの光点欠陥
（LPDs）数のかなりの増加を防ぐ。 【解決手段】 半導体ウエハを水性の処理剤と接触さ
せ、該半導体ウエハの研磨面を該処理剤の作用で酸化さ
せる。
（LPDs）数のかなりの増加を防ぐ。 【解決手段】 半導体ウエハを水性の処理剤と接触さ
せ、該半導体ウエハの研磨面を該処理剤の作用で酸化さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、研磨された直後
の半導体ウエハを処理するための方法に関する。
の半導体ウエハを処理するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハの研磨処理は、半導体ウエ
ハ製造の最終段階で行なわれるものであり、半導体ウエ
ハを形成する上で決定的な影響を持つものである。半導
体ウエハを研磨する目的は、両面を有する半導体ウエハ
の少なくとも一面上に、出来得る限り平坦で、滑らか
で、且つ欠陥の無い表面を作ることである。このような
平坦で、滑らかで、且つ欠陥の少ない表面は、半導体ウ
エハ上に高密度に電子構造物を作製する事を可能にしよ
うとすれば、絶対に必要なものである。後に電子デバイ
スの欠陥をもたらす半導体ウエハ表面上の幾つかの欠陥
は、特徴的な光散乱反応によって検出する事ができ、い
わゆる光点欠陥（LPDs: LightPoint Defects）として、
その大きさと数を用いて表わす事ができる。
ハ製造の最終段階で行なわれるものであり、半導体ウエ
ハを形成する上で決定的な影響を持つものである。半導
体ウエハを研磨する目的は、両面を有する半導体ウエハ
の少なくとも一面上に、出来得る限り平坦で、滑らか
で、且つ欠陥の無い表面を作ることである。このような
平坦で、滑らかで、且つ欠陥の少ない表面は、半導体ウ
エハ上に高密度に電子構造物を作製する事を可能にしよ
うとすれば、絶対に必要なものである。後に電子デバイ
スの欠陥をもたらす半導体ウエハ表面上の幾つかの欠陥
は、特徴的な光散乱反応によって検出する事ができ、い
わゆる光点欠陥（LPDs: LightPoint Defects）として、
その大きさと数を用いて表わす事ができる。
【０００３】片面及び両面研磨プロセスは通常、半導体
ウエハを研磨する為に用いられる。半導体ウエハの片面
を研磨する（SSP:Single Side Polishing）場合、半導
体ウエハの裏面を適当な支持物上に装着した後、半導体
ウエハの表面のみが、研磨プレート上に広げられた研磨
布を用いて研磨される。半導体ウエハの裏面と支持物と
の取り付けには、接着や吸着による固定がなされる。例
えば、接着剤、接着用ボンド、セメント、或は真空吸着
を利用したりしてウエハを固定する。片面研磨プロセス
及び装置は通常、一枚の半導体ウエハを研磨するため、
或は複数のウエハをバッチとして研磨するためのもので
ある。
ウエハを研磨する為に用いられる。半導体ウエハの片面
を研磨する（SSP:Single Side Polishing）場合、半導
体ウエハの裏面を適当な支持物上に装着した後、半導体
ウエハの表面のみが、研磨プレート上に広げられた研磨
布を用いて研磨される。半導体ウエハの裏面と支持物と
の取り付けには、接着や吸着による固定がなされる。例
えば、接着剤、接着用ボンド、セメント、或は真空吸着
を利用したりしてウエハを固定する。片面研磨プロセス
及び装置は通常、一枚の半導体ウエハを研磨するため、
或は複数のウエハをバッチとして研磨するためのもので
ある。
【０００４】半導体ウエハの両面を研磨する（DSP: Dou
ble Side Polishing）場合、表面と裏面は、研磨布が広
げられた上下二つの研磨プレートの間に複数の半導体ウ
エハを導くことによって、同時に研磨される。この場
合、半導体ウエハは、薄いウエハキャリアの中に置かれ
る。これらのウエハキャリアは、半導体ウエハをラップ
仕上げする時と類似した形態で用いられる。
ble Side Polishing）場合、表面と裏面は、研磨布が広
げられた上下二つの研磨プレートの間に複数の半導体ウ
エハを導くことによって、同時に研磨される。この場
合、半導体ウエハは、薄いウエハキャリアの中に置かれ
る。これらのウエハキャリアは、半導体ウエハをラップ
仕上げする時と類似した形態で用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】半導体ウエハの研磨面
は、疎水特性を有する。またこの研磨面は、エッチング
剤によるコントロール不可能な化学的腐食を受け易い。
また、パーティクルが付着し易い。これらの問題は、光
点欠陥（LPDs）数の比較的速い増加をもたらす。しか
し、このような光点欠陥の増加は、環境を可能な限りパ
ーティクルの影響を受けないようにする事によって、回
避することができる。そして、研磨剤の残留によるコン
トロール不可能な化学的腐食は、研磨した直後の半導体
ウエハを、フラッシュ槽か或は洗浄槽に直ちに転送する
事によって抑制される。
は、疎水特性を有する。またこの研磨面は、エッチング
剤によるコントロール不可能な化学的腐食を受け易い。
また、パーティクルが付着し易い。これらの問題は、光
点欠陥（LPDs）数の比較的速い増加をもたらす。しか
し、このような光点欠陥の増加は、環境を可能な限りパ
ーティクルの影響を受けないようにする事によって、回
避することができる。そして、研磨剤の残留によるコン
トロール不可能な化学的腐食は、研磨した直後の半導体
ウエハを、フラッシュ槽か或は洗浄槽に直ちに転送する
事によって抑制される。
【０００６】他方、たとえ半導体ウエハを研磨直後に脱
イオン水中に貯蔵し、その後、従来の洗浄処理をしたと
しても、なお光点欠陥の数の増加を観察する事ができ
る。しかしながら、半導体ウエハの大量生産に於いて
は、研磨工程と研磨された半導体ウエハの洗浄工程の間
に待ち時間が生ずるのは、しばしば技術的及び経済的理
由から望ましい事とされている。もしすべての半導体ウ
エハが、研磨された直後に洗浄されなければならないと
したら、半導体ウエハは一枚ずつの研磨である必要があ
ろう。更に、バッチ研磨の態様で、引続き洗浄を実施し
ようとすれば、技術的に非常に複雑になり、これに対応
して、プロセスは高コストになる。
イオン水中に貯蔵し、その後、従来の洗浄処理をしたと
しても、なお光点欠陥の数の増加を観察する事ができ
る。しかしながら、半導体ウエハの大量生産に於いて
は、研磨工程と研磨された半導体ウエハの洗浄工程の間
に待ち時間が生ずるのは、しばしば技術的及び経済的理
由から望ましい事とされている。もしすべての半導体ウ
エハが、研磨された直後に洗浄されなければならないと
したら、半導体ウエハは一枚ずつの研磨である必要があ
ろう。更に、バッチ研磨の態様で、引続き洗浄を実施し
ようとすれば、技術的に非常に複雑になり、これに対応
して、プロセスは高コストになる。
【０００７】本発明の目的は、半導体ウエハが、研磨さ
れた直後、洗浄されずむしろ前もって貯蔵されている時
の、光点欠陥（LPDs）数のかなりの増加を防ぐ事にあ
る。
れた直後、洗浄されずむしろ前もって貯蔵されている時
の、光点欠陥（LPDs）数のかなりの増加を防ぐ事にあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の主題は、研磨さ
れた直後の半導体ウエハを処理するための方法に係るも
のであり、研磨された直後の半導体ウエハを水性処理剤
と接触させ、該半導体ウエハの研磨面を、該水性処理剤
の作用によって酸化することを特徴とする。
れた直後の半導体ウエハを処理するための方法に係るも
のであり、研磨された直後の半導体ウエハを水性処理剤
と接触させ、該半導体ウエハの研磨面を、該水性処理剤
の作用によって酸化することを特徴とする。
【０００９】これにより、半導体ウエハの研磨面は酸化
物の薄い膜で被覆され、疎水特性を持つようになる。そ
の結果、半導体ウエハは、研磨剤の残留成分やパーティ
クルに対する反応性が少なくなる。本発明の酸化処理の
後、半導体ウエハは、貯蔵時間中に光点欠陥数の少なか
らぬ増加の危険性を有する事なく、貯蔵する事ができ、
その後、通常の方法だけを用いて洗浄することができ
る。
物の薄い膜で被覆され、疎水特性を持つようになる。そ
の結果、半導体ウエハは、研磨剤の残留成分やパーティ
クルに対する反応性が少なくなる。本発明の酸化処理の
後、半導体ウエハは、貯蔵時間中に光点欠陥数の少なか
らぬ増加の危険性を有する事なく、貯蔵する事ができ、
その後、通常の方法だけを用いて洗浄することができ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明で提案されている処理剤
は、水性で酸化性を有するアルカリ性溶液である。この
ような溶液の作用の結果、半導体ウエハの研磨面上を酸
化物の薄い不活性膜が被覆するようになる。水性の処理
剤にとって、酸化剤としての過酸化水素（H2O2）及びア
ルカリ性成分を含んでいるのは好ましい事である。アル
カリ性成分は、化合物である水酸化テトラメチルアンモ
ニウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化
ナトリウム、炭酸カリウム及びこれらの化合物の混合物
よりなるグループから選ばれるのが望ましい。更に、酸
化剤が0.02〜3.0容積％濃度で含まれていること、アル
カリ性化合物が0.01〜2.0重量％濃度で含まれているこ
と、更に処理剤の温度が18〜65℃であることがより好ま
しい。
は、水性で酸化性を有するアルカリ性溶液である。この
ような溶液の作用の結果、半導体ウエハの研磨面上を酸
化物の薄い不活性膜が被覆するようになる。水性の処理
剤にとって、酸化剤としての過酸化水素（H2O2）及びア
ルカリ性成分を含んでいるのは好ましい事である。アル
カリ性成分は、化合物である水酸化テトラメチルアンモ
ニウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化
ナトリウム、炭酸カリウム及びこれらの化合物の混合物
よりなるグループから選ばれるのが望ましい。更に、酸
化剤が0.02〜3.0容積％濃度で含まれていること、アル
カリ性化合物が0.01〜2.0重量％濃度で含まれているこ
と、更に処理剤の温度が18〜65℃であることがより好ま
しい。
【００１１】もし、半導体ウエハを、更に界面活性剤を
含有する洗浄剤或は媒質を用いて処理したならば、半導
体ウエハの研磨面にある程度の不活性化が起こる事が判
明した。
含有する洗浄剤或は媒質を用いて処理したならば、半導
体ウエハの研磨面にある程度の不活性化が起こる事が判
明した。
【００１２】半導体ウエハは、様々な方法で水性処理剤
と接触させる事が可能である。ひとつの方法として、半
導体ウエハが未だ研磨プレート上にある間に、水性処理
剤と接触させることもできる。これとは異なり、半導体
ウエハを先ず、研磨プレートから取り外して、異なる台
或はホルダーに移送させてから水性処理剤と接触させる
事も可能である。従って、酸化処理は、好ましくは、研
磨機内で、或は研磨機に連結する半導体ウエハのアンロ
ードステーション内で行なわれるのが良い。
と接触させる事が可能である。ひとつの方法として、半
導体ウエハが未だ研磨プレート上にある間に、水性処理
剤と接触させることもできる。これとは異なり、半導体
ウエハを先ず、研磨プレートから取り外して、異なる台
或はホルダーに移送させてから水性処理剤と接触させる
事も可能である。従って、酸化処理は、好ましくは、研
磨機内で、或は研磨機に連結する半導体ウエハのアンロ
ードステーション内で行なわれるのが良い。
【００１３】酸化処理は、半導体ウエハの研磨面を処理
剤で濡らした布と接触させる事によって、或は研磨面に
処理剤を吹き付ける事によってなされる。半導体ウエハ
はまた処理剤の入った浴槽に浸す事によって処理するこ
ともできる。処理剤で湿らせた布を用いる処理は、望ま
しくは研磨作業と同じ方法で行なわれるのが良い。この
場合、研磨布の代わりに処理剤で湿らされた布を用い、
研磨剤は用いない。
剤で濡らした布と接触させる事によって、或は研磨面に
処理剤を吹き付ける事によってなされる。半導体ウエハ
はまた処理剤の入った浴槽に浸す事によって処理するこ
ともできる。処理剤で湿らせた布を用いる処理は、望ま
しくは研磨作業と同じ方法で行なわれるのが良い。この
場合、研磨布の代わりに処理剤で湿らされた布を用い、
研磨剤は用いない。
【００１４】酸化処理後に半導体ウエハから処理剤を洗
い流すのが都合が良く、この時脱イオン水を用いるのが
望ましい。半導体ウエハは、研磨剤による好ましくない
攻撃に対して十分に保護され、通常の方法で、好ましく
は脱イオン水で洗浄されるまで貯蔵される事が可能であ
る。洗浄までの貯蔵時間は、望ましくは15〜180分であ
り、更に望ましくは、15〜30分である。半導体ウエハは
貯蔵後、洗浄される。半導体ウエハを、希釈されたフッ
化水素酸で処理することによって洗浄を始めるのが望ま
しい。この洗浄でウエハ表面を被覆していた酸化物の膜
を取り除く。半導体ウエハの更なる洗浄は例えば、周知
のRCA洗浄或はこれと等価の別の洗浄を含む事が可能で
ある。
い流すのが都合が良く、この時脱イオン水を用いるのが
望ましい。半導体ウエハは、研磨剤による好ましくない
攻撃に対して十分に保護され、通常の方法で、好ましく
は脱イオン水で洗浄されるまで貯蔵される事が可能であ
る。洗浄までの貯蔵時間は、望ましくは15〜180分であ
り、更に望ましくは、15〜30分である。半導体ウエハは
貯蔵後、洗浄される。半導体ウエハを、希釈されたフッ
化水素酸で処理することによって洗浄を始めるのが望ま
しい。この洗浄でウエハ表面を被覆していた酸化物の膜
を取り除く。半導体ウエハの更なる洗浄は例えば、周知
のRCA洗浄或はこれと等価の別の洗浄を含む事が可能で
ある。
【００１５】
【実施例】本発明の効果をシリコンウエハ上でテストし
た。これを行なう為に、テストウエハは、基準の研磨作
業を実施した直後、本発明の方法によって処理され、そ
の後脱イオン水中に貯蔵された。その後、最終の洗浄が
実施されたウエハは、乾燥され、商業的に利用されてい
る分析装置を用いて、光点欠陥数が計数された。更に、
比較ウエハとして、シリコンウエハが同じ方法で研磨さ
れ、脱イオン水中に貯蔵され、洗浄された。これらの比
較ウエハは、研磨された直後、本発明の処理はなされな
かった。
た。これを行なう為に、テストウエハは、基準の研磨作
業を実施した直後、本発明の方法によって処理され、そ
の後脱イオン水中に貯蔵された。その後、最終の洗浄が
実施されたウエハは、乾燥され、商業的に利用されてい
る分析装置を用いて、光点欠陥数が計数された。更に、
比較ウエハとして、シリコンウエハが同じ方法で研磨さ
れ、脱イオン水中に貯蔵され、洗浄された。これらの比
較ウエハは、研磨された直後、本発明の処理はなされな
かった。
【００１６】以下に示す表１は、光点欠陥（LPD ）判定
の結果を列挙したものである。与えられた数字は、各ウ
エハ上に発生した直径0.12μｍ以上の全光点欠陥の数を
示している。挙げられたパラメーターは、比較ウエハＩ
上に発生した光点欠陥の数を100 ％として、これを基準
にして示されている。
の結果を列挙したものである。与えられた数字は、各ウ
エハ上に発生した直径0.12μｍ以上の全光点欠陥の数を
示している。挙げられたパラメーターは、比較ウエハＩ
上に発生した光点欠陥の数を100 ％として、これを基準
にして示されている。
【００１７】
【表１】
【００１８】以下に、本発明の好ましい実施形態を列挙
する。 （１）研磨された直後の半導体ウエハを水性処理剤と接
触させ、該半導体ウエハの研磨面を該処理剤の作用によ
って酸化させることを特徴とする研磨直後の半導体ウエ
ハの処理方法。 （２）該半導体ウエハを酸化剤とアルカリ成分とを含む
水性処理剤と接触させる事を特徴とする上記（１）に記
載の研磨直後の半導体ウエハの処理方法。 （３）該水性処理剤を該半導体ウエハに吹き付けて覆
う、または該半導体ウエハを該処理剤に浸す、或は該半
導体ウエハの研磨面に該水性処理剤で湿らされた布を当
てる、という方法を用いて該水性処理剤と該半導体ウエ
ハとを接触させる事を特徴とする上記（１）または
（２）に記載の研磨直後の半導体ウエハの処理方法。 （４）該半導体ウエハを研磨機内で、或は研磨機に連結
する半導体ウエハのアンロードステーション内で該水性
処理剤に接触させる事を特徴とする上記（１）から
（３）の何れか一項に記載の研磨直後の半導体ウエハの
処理方法。 （５）該水性処理剤が該半導体ウエハにその効果を及ぼ
した後に該半導体ウエハを脱イオン水中に貯蔵する事を
特徴とする上記（１）から（４）の何れか一項に記載の
研磨直後の半導体ウエハの処理方法。
する。 （１）研磨された直後の半導体ウエハを水性処理剤と接
触させ、該半導体ウエハの研磨面を該処理剤の作用によ
って酸化させることを特徴とする研磨直後の半導体ウエ
ハの処理方法。 （２）該半導体ウエハを酸化剤とアルカリ成分とを含む
水性処理剤と接触させる事を特徴とする上記（１）に記
載の研磨直後の半導体ウエハの処理方法。 （３）該水性処理剤を該半導体ウエハに吹き付けて覆
う、または該半導体ウエハを該処理剤に浸す、或は該半
導体ウエハの研磨面に該水性処理剤で湿らされた布を当
てる、という方法を用いて該水性処理剤と該半導体ウエ
ハとを接触させる事を特徴とする上記（１）または
（２）に記載の研磨直後の半導体ウエハの処理方法。 （４）該半導体ウエハを研磨機内で、或は研磨機に連結
する半導体ウエハのアンロードステーション内で該水性
処理剤に接触させる事を特徴とする上記（１）から
（３）の何れか一項に記載の研磨直後の半導体ウエハの
処理方法。 （５）該水性処理剤が該半導体ウエハにその効果を及ぼ
した後に該半導体ウエハを脱イオン水中に貯蔵する事を
特徴とする上記（１）から（４）の何れか一項に記載の
研磨直後の半導体ウエハの処理方法。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
研磨された直後の半導体ウエハの光点欠陥（LPDs）数の
かなりの増加を防ぐ事ができる。
研磨された直後の半導体ウエハの光点欠陥（LPDs）数の
かなりの増加を防ぐ事ができる。
フロントページの続き (72)発明者 ハインリッヒ・ヘンヘーファー ドイツ連邦共和国 アルトエティング， エスアール−エディト−シュタイン−シュ トラーセ ５ (72)発明者 トーマス・ブシュハルト ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン，ア ム・フォルシュポイント 18 (72)発明者 フランツ・マングス ドイツ連邦共和国 ティットモニング，ラ ンハルティング ８ (72)発明者 ゲルリンデ・ヴェンザウアー ドイツ連邦共和国 アルトエティング，コ ルピングシュトラーセ 20
Claims (1)
- 【請求項１】 研磨された直後の半導体ウエハを水性処
理剤と接触させ、該半導体ウエハの研磨面を該処理剤の
作用によって酸化させることを特徴とする研磨直後の半
導体ウエハの処理方法。
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