JPH1070099A - サンドブラストを施した半導体ウエーハの洗浄方法およびこの方法で洗浄した半導体ウエーハ - Google Patents
サンドブラストを施した半導体ウエーハの洗浄方法およびこの方法で洗浄した半導体ウエーハInfo
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- JPH1070099A JPH1070099A JP24418396A JP24418396A JPH1070099A JP H1070099 A JPH1070099 A JP H1070099A JP 24418396 A JP24418396 A JP 24418396A JP 24418396 A JP24418396 A JP 24418396A JP H1070099 A JPH1070099 A JP H1070099A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 半導体ウエーハのサンドブラスト後の洗浄に
おいて、サンドブラストでの汚染を確実に除去すること
ができる洗浄方法を提供することによって、高純度の半
導体ウエーハを得るとともに、デバイス工程でサンドブ
ラストによる十分なゲッタリング効果が発揮される半導
体ウエーハを提供する。 【解決手段】 サンドブラストを施した半導体ウエーハ
の洗浄方法において、半導体ウエーハにサンドブラスト
を施した後、該半導体ウエーハを１．５〜２０ｗｔ％の
フッ酸を用いて、液温を５０℃以上沸点以下として、３
〜２０分洗浄する、ことを特徴とするサンドブラストを
施した半導体ウエーハの洗浄方法。そして、このような
方法によりサンドブラストを施した半導体ウエーハ、特
にシリコン単結晶ウエーハを洗浄することによって、高
純度でゲッタリング能力の高い半導体ウエーハを得る。
おいて、サンドブラストでの汚染を確実に除去すること
ができる洗浄方法を提供することによって、高純度の半
導体ウエーハを得るとともに、デバイス工程でサンドブ
ラストによる十分なゲッタリング効果が発揮される半導
体ウエーハを提供する。 【解決手段】 サンドブラストを施した半導体ウエーハ
の洗浄方法において、半導体ウエーハにサンドブラスト
を施した後、該半導体ウエーハを１．５〜２０ｗｔ％の
フッ酸を用いて、液温を５０℃以上沸点以下として、３
〜２０分洗浄する、ことを特徴とするサンドブラストを
施した半導体ウエーハの洗浄方法。そして、このような
方法によりサンドブラストを施した半導体ウエーハ、特
にシリコン単結晶ウエーハを洗浄することによって、高
純度でゲッタリング能力の高い半導体ウエーハを得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエーハの
製造工程、特に半導体シリコン鏡面ウエーハ製造工程に
おける、ウエーハ裏面に歪み層を形成するサンドブラス
ト加工後のウエーハの洗浄方法に関する。
製造工程、特に半導体シリコン鏡面ウエーハ製造工程に
おける、ウエーハ裏面に歪み層を形成するサンドブラス
ト加工後のウエーハの洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に半導体ウエーハの製造方法
は、図２に工程の流れ図を示すように、単結晶引上装置
によって引き上げられた単結晶棒をスライスして薄円板
状のウエーハを得るスライス工程Ａと、該スライス工程
Ａで得られたウエ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Ｂと、面取りされた
ウエ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Ｃと、面取りおよびラッピングされたウエーハ表面
に残留する加工歪を除去するエッチング工程Ｄと、エッ
チングされたウエーハ（ＣＷ）に必要に応じ行われるＣ
Ｗアニール工程Ｅと、このウエーハの片面を一次鏡面研
磨する片面一次鏡面研磨工程Ｆと、一次鏡面研磨された
ウエーハの該片面を仕上げ鏡面研磨する片面仕上げ鏡面
研磨工程Ｇと、片面仕上鏡面研磨されたウエーハを洗浄
してこれに付着した研磨材や異物を除去する洗浄工程
Ｈ、から成る。
は、図２に工程の流れ図を示すように、単結晶引上装置
によって引き上げられた単結晶棒をスライスして薄円板
状のウエーハを得るスライス工程Ａと、該スライス工程
Ａで得られたウエ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Ｂと、面取りされた
ウエ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Ｃと、面取りおよびラッピングされたウエーハ表面
に残留する加工歪を除去するエッチング工程Ｄと、エッ
チングされたウエーハ（ＣＷ）に必要に応じ行われるＣ
Ｗアニール工程Ｅと、このウエーハの片面を一次鏡面研
磨する片面一次鏡面研磨工程Ｆと、一次鏡面研磨された
ウエーハの該片面を仕上げ鏡面研磨する片面仕上げ鏡面
研磨工程Ｇと、片面仕上鏡面研磨されたウエーハを洗浄
してこれに付着した研磨材や異物を除去する洗浄工程
Ｈ、から成る。
【０００３】ところで、近年半導体デバイスがより高集
積化・高精度化されるのに伴い、半導体基板材料となる
ウエーハに対する品質要求もますます厳しくなりつつあ
り、その要求品質として、更なる高純度化を図るととも
に、半導体デバイスの製造工程におけるウエーハの素子
形成面上の汚染物質に起因する結晶欠陥の発生や電気特
性の劣化を抑制することが要求されている。
積化・高精度化されるのに伴い、半導体基板材料となる
ウエーハに対する品質要求もますます厳しくなりつつあ
り、その要求品質として、更なる高純度化を図るととも
に、半導体デバイスの製造工程におけるウエーハの素子
形成面上の汚染物質に起因する結晶欠陥の発生や電気特
性の劣化を抑制することが要求されている。
【０００４】このような汚染物質起因の結晶欠陥の発生
や電気特性の劣化を抑制する手段として、素子形成工程
で重金属を主とする汚染不純物を、素子形成領域外に形
成した歪み場に集め、素子領域を清浄化する、いわゆる
ゲッタリング法が知られている。このゲッタリング法と
しては、前記歪み場の形成を半導体ウエーハ自体が有す
る結晶欠陥や不純物等を利用するイントリンシックゲッ
タリング法（Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｇｅｔｔｅｒｉｎ
ｇ：ＩＧ法）と半導体ウエーハに機械加工やＣＶＤ膜コ
ート等を施すことによるエクストリンシックゲッタリン
グ法（Ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ Ｇｅｔｔｅｒｉｎｇ：ＥＧ
法）とに大別される。
や電気特性の劣化を抑制する手段として、素子形成工程
で重金属を主とする汚染不純物を、素子形成領域外に形
成した歪み場に集め、素子領域を清浄化する、いわゆる
ゲッタリング法が知られている。このゲッタリング法と
しては、前記歪み場の形成を半導体ウエーハ自体が有す
る結晶欠陥や不純物等を利用するイントリンシックゲッ
タリング法（Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｇｅｔｔｅｒｉｎ
ｇ：ＩＧ法）と半導体ウエーハに機械加工やＣＶＤ膜コ
ート等を施すことによるエクストリンシックゲッタリン
グ法（Ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ Ｇｅｔｔｅｒｉｎｇ：ＥＧ
法）とに大別される。
【０００５】このＥＧ法に分類される方法は、主として
半導体ウエーハの素子形成面とは反対側面（裏面）に歪
みを付与するものであり、その一方法としてサンドブラ
スト法（ＳＢ法）がある。このサンドブラスト法は、粒
径数１０μｍの石英粒子やアルミナ粒子を半導体ウエー
ハの裏面に吹きつけ、その機械的損傷により導入される
歪みを、不純物や格子欠陥のゲッターサイトとして利用
するものである。そして、このサンドブラスト法には、
粒子を空気等の気体で噴流させて半導体ウエーハに衝突
させるドライ法（ＤＳＢ法）と、粒子を水等の液体で噴
流させて半導体ウエーハに衝突させるウェット法（ＷＳ
Ｂ法）とがある。
半導体ウエーハの素子形成面とは反対側面（裏面）に歪
みを付与するものであり、その一方法としてサンドブラ
スト法（ＳＢ法）がある。このサンドブラスト法は、粒
径数１０μｍの石英粒子やアルミナ粒子を半導体ウエー
ハの裏面に吹きつけ、その機械的損傷により導入される
歪みを、不純物や格子欠陥のゲッターサイトとして利用
するものである。そして、このサンドブラスト法には、
粒子を空気等の気体で噴流させて半導体ウエーハに衝突
させるドライ法（ＤＳＢ法）と、粒子を水等の液体で噴
流させて半導体ウエーハに衝突させるウェット法（ＷＳ
Ｂ法）とがある。
【０００６】このサンドブラストを半導体ウエーハに施
す場合には、前記半導体ウエーハの製造工程における、
面取りおよびラッピングされたウエーハ表面に残留する
加工歪を除去するエッチング工程Ｄと、エッチングされ
たウエーハの片面を一次鏡面研磨する片面一次鏡面研磨
工程Ｆとの間で行われるのが一般である。
す場合には、前記半導体ウエーハの製造工程における、
面取りおよびラッピングされたウエーハ表面に残留する
加工歪を除去するエッチング工程Ｄと、エッチングされ
たウエーハの片面を一次鏡面研磨する片面一次鏡面研磨
工程Ｆとの間で行われるのが一般である。
【０００７】そして、このようなサンドブラストを半導
体ウエーハに施した場合には、次工程である鏡面研磨工
程に送る前に、サンドブラストで生じた粒子や半導体片
等の異物、汚染を除去する洗浄を行う必要がある。従来
このようなサンドブラスト後の半導体ウエーハの洗浄方
法としては、１．５〜５０ｗｔ％のフッ酸を用いて、室
温下で、３〜２０分の洗浄が行われていた。
体ウエーハに施した場合には、次工程である鏡面研磨工
程に送る前に、サンドブラストで生じた粒子や半導体片
等の異物、汚染を除去する洗浄を行う必要がある。従来
このようなサンドブラスト後の半導体ウエーハの洗浄方
法としては、１．５〜５０ｗｔ％のフッ酸を用いて、室
温下で、３〜２０分の洗浄が行われていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のサンドブラスト後の洗浄方法では、サンドブラス
トで生じた汚染を十分に除去することができず、上記近
年のデバイスで要求されている高純度のレベルに追随で
きなくなってきている。特に、現状サンドブラストを行
った場合に、サンドブラストの粒子がウエーハに食い込
んでしまい、洗浄を行っても完全には粒子が除去されず
に残留し、粒子材料による汚染の他この粒子に含有され
る金属等の不純物によっても汚染され、本来のサンドブ
ラストによるゲッタリング効果が十分に得られないとい
う問題が生じている。
従来のサンドブラスト後の洗浄方法では、サンドブラス
トで生じた汚染を十分に除去することができず、上記近
年のデバイスで要求されている高純度のレベルに追随で
きなくなってきている。特に、現状サンドブラストを行
った場合に、サンドブラストの粒子がウエーハに食い込
んでしまい、洗浄を行っても完全には粒子が除去されず
に残留し、粒子材料による汚染の他この粒子に含有され
る金属等の不純物によっても汚染され、本来のサンドブ
ラストによるゲッタリング効果が十分に得られないとい
う問題が生じている。
【０００９】本発明はこのような問題に鑑みなされたも
ので、本発明の解決しようとする課題は、半導体ウエー
ハのサンドブラスト後の洗浄において、サンドブラスト
での汚染を確実に除去することができる洗浄方法を提供
することによって、高純度の半導体ウエーハを得るとと
もに、デバイス工程でサンドブラストによる十分なゲッ
タリング効果が発揮される半導体ウエーハを提供するこ
とにある。
ので、本発明の解決しようとする課題は、半導体ウエー
ハのサンドブラスト後の洗浄において、サンドブラスト
での汚染を確実に除去することができる洗浄方法を提供
することによって、高純度の半導体ウエーハを得るとと
もに、デバイス工程でサンドブラストによる十分なゲッ
タリング効果が発揮される半導体ウエーハを提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に記載した発明は、サンドブラス
トを施した半導体ウエーハの洗浄方法において、半導体
ウエーハにサンドブラストを施した後、該半導体ウエー
ハをフッ酸を用いて、液温を５０℃以上沸点以下として
洗浄することを特徴とする。このように、従来サンドブ
ラストを施した後の洗浄は、フッ酸を用いて、室温（約
１５〜２５℃）で行われていたものを、液温を５０℃以
上沸点以下に上げることによって、サンドブラストで生
じる重金属等の汚染を溶解・洗浄する能力が格段に向上
するために、確実に汚染を除去することができる。
め、本発明の請求項１に記載した発明は、サンドブラス
トを施した半導体ウエーハの洗浄方法において、半導体
ウエーハにサンドブラストを施した後、該半導体ウエー
ハをフッ酸を用いて、液温を５０℃以上沸点以下として
洗浄することを特徴とする。このように、従来サンドブ
ラストを施した後の洗浄は、フッ酸を用いて、室温（約
１５〜２５℃）で行われていたものを、液温を５０℃以
上沸点以下に上げることによって、サンドブラストで生
じる重金属等の汚染を溶解・洗浄する能力が格段に向上
するために、確実に汚染を除去することができる。
【００１１】そしてこの場合、フッ酸の濃度としては、
１．５〜２０ｗｔ％とするのが望ましい（請求項２）。
１．５ｗｔ％未満だと、洗浄能力が低いために、長時間
の洗浄が必要となり、作業効率、生産性が悪くなるし、
２０ｗｔ％を越える濃フッ酸としても、液温を５０℃以
上に上げているため、ＨＦが揮発し易い上に、ＨＦとＦ
- が結合して、実効のＦ- 濃度が低下し、それ以上の洗
浄能力の向上が望めないからである。
１．５〜２０ｗｔ％とするのが望ましい（請求項２）。
１．５ｗｔ％未満だと、洗浄能力が低いために、長時間
の洗浄が必要となり、作業効率、生産性が悪くなるし、
２０ｗｔ％を越える濃フッ酸としても、液温を５０℃以
上に上げているため、ＨＦが揮発し易い上に、ＨＦとＦ
- が結合して、実効のＦ- 濃度が低下し、それ以上の洗
浄能力の向上が望めないからである。
【００１２】また、洗浄時間としては、３〜２０分行う
のが望ましい（請求項３）。これは従来と同様、３分で
は汚染の除去が不十分となる場合があるし、２０分も行
えば十分だからである。
のが望ましい（請求項３）。これは従来と同様、３分で
は汚染の除去が不十分となる場合があるし、２０分も行
えば十分だからである。
【００１３】次に、本発明の請求項４に記載した発明
は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載した
サンドブラストを施した半導体ウエーハの洗浄方法であ
って、前記半導体ウエーハに施すサンドブラストを石英
粒子で行うことを特徴とする。このように、本発明の洗
浄方法は、アルミ汚染のないサンドブラストを石英粒子
で行った場合に、ウエーハに食い込んだ石英粒子が高温
のフッ酸によって完全に溶解除去されるために、一層半
導体ウエーハを高純度でゲッタリング能力の高いものと
することができるので、特に有効である。
は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載した
サンドブラストを施した半導体ウエーハの洗浄方法であ
って、前記半導体ウエーハに施すサンドブラストを石英
粒子で行うことを特徴とする。このように、本発明の洗
浄方法は、アルミ汚染のないサンドブラストを石英粒子
で行った場合に、ウエーハに食い込んだ石英粒子が高温
のフッ酸によって完全に溶解除去されるために、一層半
導体ウエーハを高純度でゲッタリング能力の高いものと
することができるので、特に有効である。
【００１４】このように本発明のサンドブラスト後の洗
浄方法は、今後のデバイスの高集積化による、さらなる
高純度化が要求されるとともに、デバイス工程における
十分なゲッタリング効果が要求される、半導体シリコン
単結晶ウエーハのサンドブラスト後の洗浄方法として特
に有用である（請求項５）。
浄方法は、今後のデバイスの高集積化による、さらなる
高純度化が要求されるとともに、デバイス工程における
十分なゲッタリング効果が要求される、半導体シリコン
単結晶ウエーハのサンドブラスト後の洗浄方法として特
に有用である（請求項５）。
【００１５】そして、このような請求項１ないし請求項
５のいずれか一項の方法で、サンドブラストを施した半
導体ウエーハを洗浄すれば、サンドブラストで生じた汚
染を確実に除去することができるので、得られる半導体
ウエーハは、高純度となるとともに、ゲッタリング能力
も十分なものとなる（請求項６）。
５のいずれか一項の方法で、サンドブラストを施した半
導体ウエーハを洗浄すれば、サンドブラストで生じた汚
染を確実に除去することができるので、得られる半導体
ウエーハは、高純度となるとともに、ゲッタリング能力
も十分なものとなる（請求項６）。
【００１６】以下、本発明につき半導体ウエーハとして
シリコン単結晶ウエーハである場合を例として更に詳細
に説明する。まず、サンドブラスト後のシリコンウエー
ハに、従来の室温フッ酸洗浄を行った場合の、ウエーハ
の表面（デバイス作製側面）におけるＣｕ汚染状況につ
いて調査した。
シリコン単結晶ウエーハである場合を例として更に詳細
に説明する。まず、サンドブラスト後のシリコンウエー
ハに、従来の室温フッ酸洗浄を行った場合の、ウエーハ
の表面（デバイス作製側面）におけるＣｕ汚染状況につ
いて調査した。
【００１７】まず、用いたウエーハは、ＣＺ法で製造し
た直径８インチ、Ｐ型、方位＜１００＞の単結晶シリコ
ンで、これにウェット法により石英粒子でサンドブラス
トを施した。各ウエーハは、同一インゴットから切り出
したもので、裏面のサンドブラスト以外は全く同じ加工
としたものである。
た直径８インチ、Ｐ型、方位＜１００＞の単結晶シリコ
ンで、これにウェット法により石英粒子でサンドブラス
トを施した。各ウエーハは、同一インゴットから切り出
したもので、裏面のサンドブラスト以外は全く同じ加工
としたものである。
【００１８】Ｃｕ濃度の測定は、図３に示したような工
程により行った。すなわち、サンドブラスト後のフッ酸
洗浄したウエーハを、アンモニア＋過酸化水素水溶液で
洗浄した後、再び１．５ｗｔ％のフッ酸で洗浄し、ウエ
ーハを乾燥させる。このウエーハに６５０℃／２０分の
低温熱処理を施した後、ウエーハの表面を気相分解・原
子吸光法（ＶＰＤ・ＡＡＳ法：Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ
Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ−Ａｔｏｍｉｃ Ａｂｓ
ｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）で分析し
た。
程により行った。すなわち、サンドブラスト後のフッ酸
洗浄したウエーハを、アンモニア＋過酸化水素水溶液で
洗浄した後、再び１．５ｗｔ％のフッ酸で洗浄し、ウエ
ーハを乾燥させる。このウエーハに６５０℃／２０分の
低温熱処理を施した後、ウエーハの表面を気相分解・原
子吸光法（ＶＰＤ・ＡＡＳ法：Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ
Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ−Ａｔｏｍｉｃ Ａｂｓ
ｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）で分析し
た。
【００１９】調査結果を図４に示したが、このグラフは
サンドブラスト量（酸化誘起積層欠陥密度：ＯＳＦ密
度）とウエーハ上のＣｕ濃度との関係を示したものであ
る。ここで、サンドブラスト量（サンドブラストの強
さ）は、ウエーハ表面のダメージの大きさに比例し、ま
たこのダメージの大きさはＯＳＦ密度にほぼ比例する。
したがって、図４において、サンドブラスト量としてＯ
ＳＦ密度を用いるのは一般に行われていることで、熱酸
化（条件：１２００℃×１００ｍｉｎ 水蒸気を含んだ
酸素雰囲気）によりサンドブラスト面に発生する積層欠
陥密度でサンドブラストの強度を調べるものである。
サンドブラスト量（酸化誘起積層欠陥密度：ＯＳＦ密
度）とウエーハ上のＣｕ濃度との関係を示したものであ
る。ここで、サンドブラスト量（サンドブラストの強
さ）は、ウエーハ表面のダメージの大きさに比例し、ま
たこのダメージの大きさはＯＳＦ密度にほぼ比例する。
したがって、図４において、サンドブラスト量としてＯ
ＳＦ密度を用いるのは一般に行われていることで、熱酸
化（条件：１２００℃×１００ｍｉｎ 水蒸気を含んだ
酸素雰囲気）によりサンドブラスト面に発生する積層欠
陥密度でサンドブラストの強度を調べるものである。
【００２０】図４を見ると明らかなように、従来の室温
フッ酸洗浄ではサンドブラスト量が増加するとウエーハ
上のＣｕレベルが比例して悪化することがわかる。この
ことから、従来のサンドブラスト後の室温フッ酸洗浄で
は、半導体ウエーハの洗浄が十分でなく、サンドブラス
ト工程で発生した汚染を完全には除去できていないこと
がわかる。特に、サンドブラストの強度を上げると、そ
れに比例してウエーハの汚染が増加することから、石英
粒子がウエーハに食い込んでしまい、従来洗浄では完全
には石英粒子が除去されずに残留し、その結果として石
英粒子に含まれるＣｕをはじめとする重金属不純物によ
って、ウエーハが汚染されているものと推察される。
フッ酸洗浄ではサンドブラスト量が増加するとウエーハ
上のＣｕレベルが比例して悪化することがわかる。この
ことから、従来のサンドブラスト後の室温フッ酸洗浄で
は、半導体ウエーハの洗浄が十分でなく、サンドブラス
ト工程で発生した汚染を完全には除去できていないこと
がわかる。特に、サンドブラストの強度を上げると、そ
れに比例してウエーハの汚染が増加することから、石英
粒子がウエーハに食い込んでしまい、従来洗浄では完全
には石英粒子が除去されずに残留し、その結果として石
英粒子に含まれるＣｕをはじめとする重金属不純物によ
って、ウエーハが汚染されているものと推察される。
【００２１】そこで、本発明者らは、サンドブラスト後
の洗浄を強化して、サンドブラスト工程におけるウエー
ハの汚染を完全に除去したうえで、次工程たる鏡面研磨
工程に送ることとし、これにはサンドブラスト後のフッ
酸洗浄時の液温を、５０℃以上の高温とすることが有効
であることを見いだし、本発明を完成させたものであ
る。
の洗浄を強化して、サンドブラスト工程におけるウエー
ハの汚染を完全に除去したうえで、次工程たる鏡面研磨
工程に送ることとし、これにはサンドブラスト後のフッ
酸洗浄時の液温を、５０℃以上の高温とすることが有効
であることを見いだし、本発明を完成させたものであ
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。図１は、本発明に係る
洗浄方法を含む概略の工程流れ図の一例を示したもので
ある。
て、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。図１は、本発明に係る
洗浄方法を含む概略の工程流れ図の一例を示したもので
ある。
【００２３】図１にある通り、本発明の洗浄方法はサン
ドブラスト後の半導体ウエーハの洗浄方法であり、前述
のとおりサンドブラストは、図２のような通常の半導体
ウエーハの製造工程における、ウエーハ表面に残留する
加工歪を除去するエッチング工程Ｄと、エッチングされ
たウエーハの片面を一次鏡面研磨する片面一次鏡面研磨
工程Ｆとの間で行われるのが一般であるところから、本
発明の洗浄方法もここで行われる。
ドブラスト後の半導体ウエーハの洗浄方法であり、前述
のとおりサンドブラストは、図２のような通常の半導体
ウエーハの製造工程における、ウエーハ表面に残留する
加工歪を除去するエッチング工程Ｄと、エッチングされ
たウエーハの片面を一次鏡面研磨する片面一次鏡面研磨
工程Ｆとの間で行われるのが一般であるところから、本
発明の洗浄方法もここで行われる。
【００２４】すなわち、エッチング工程Ｄの後、半導体
ウエーハを洗浄・乾燥した後、サンドブラストを施す。
そして、本発明にかかる高温フッ酸洗浄を行い、その後
ＣＷアニールした後、片面一次鏡面研磨工程Ｆへ半導体
ウエーハを送る。なお、このようにＣＷアニールをする
場合には、本発明にかかる高温フッ酸洗浄後に行うか、
サンドブラスト工程の直前で行っておくのが望ましい。
ウエーハを洗浄・乾燥した後、サンドブラストを施す。
そして、本発明にかかる高温フッ酸洗浄を行い、その後
ＣＷアニールした後、片面一次鏡面研磨工程Ｆへ半導体
ウエーハを送る。なお、このようにＣＷアニールをする
場合には、本発明にかかる高温フッ酸洗浄後に行うか、
サンドブラスト工程の直前で行っておくのが望ましい。
【００２５】ここで、本発明にかかる高温フッ酸洗浄
は、液温を５０℃以上沸点以下として行われ、好ましく
は５０〜１００℃、さらに好ましくは５０〜８０℃で行
うのが良い。従来の室温（約１５〜２５℃）フッ酸洗浄
に比し、洗浄能力を格段に向上させ、ウエーハの重金属
汚染を例えば半分程度以下とするためには、５０℃以上
とする必要があるからである。フッ酸の沸点は、その濃
度によって相違するが、最高沸点は約１２０℃である。
そこで、フッ酸の沸騰を防ぐと共に、ＨＦの揮発をでき
るだけ防止するべく、液温は１００℃以下、あるいは８
０℃以下とするのが望ましく、また実際問題洗浄能力も
それで十分である。
は、液温を５０℃以上沸点以下として行われ、好ましく
は５０〜１００℃、さらに好ましくは５０〜８０℃で行
うのが良い。従来の室温（約１５〜２５℃）フッ酸洗浄
に比し、洗浄能力を格段に向上させ、ウエーハの重金属
汚染を例えば半分程度以下とするためには、５０℃以上
とする必要があるからである。フッ酸の沸点は、その濃
度によって相違するが、最高沸点は約１２０℃である。
そこで、フッ酸の沸騰を防ぐと共に、ＨＦの揮発をでき
るだけ防止するべく、液温は１００℃以下、あるいは８
０℃以下とするのが望ましく、また実際問題洗浄能力も
それで十分である。
【００２６】また、フッ酸の濃度としては、１．５〜２
０ｗｔ％とすればよい。１．５ｗｔ％未満だと、例え高
温としても濃度が低過ぎるために洗浄能力が低く、汚染
を完全に除去するためには、長時間の洗浄が必要とな
り、ウエーハの生産性、作業効率が悪化するからであ
る。また、２０ｗｔ％を越える濃フッ酸としても、液温
を５０℃以上に上げているため、洗浄能力としては十分
であるし、その上ＨＦが揮発し易くなるとともに、ＨＦ
とＦ- が結合して、実効のＦ- 濃度が低下し、それ以上
の洗浄能力の向上が望めないからである。さらに、濃フ
ッ酸を高温とするのは、作業上危険を伴うこともある。
０ｗｔ％とすればよい。１．５ｗｔ％未満だと、例え高
温としても濃度が低過ぎるために洗浄能力が低く、汚染
を完全に除去するためには、長時間の洗浄が必要とな
り、ウエーハの生産性、作業効率が悪化するからであ
る。また、２０ｗｔ％を越える濃フッ酸としても、液温
を５０℃以上に上げているため、洗浄能力としては十分
であるし、その上ＨＦが揮発し易くなるとともに、ＨＦ
とＦ- が結合して、実効のＦ- 濃度が低下し、それ以上
の洗浄能力の向上が望めないからである。さらに、濃フ
ッ酸を高温とするのは、作業上危険を伴うこともある。
【００２７】また、本発明の洗浄時間としては、３〜２
０分行えば良い。これは従来と同様、例え高温としても
３分では汚染の除去、あるいは異物の除去が不十分とな
る場合があるし、高温洗浄であるので２０分も行えば十
分だからである。
０分行えば良い。これは従来と同様、例え高温としても
３分では汚染の除去、あるいは異物の除去が不十分とな
る場合があるし、高温洗浄であるので２０分も行えば十
分だからである。
【００２８】そして、本発明のサンドブラスト後の半導
体ウエーハの洗浄方法は、半導体ウエーハに施すサンド
ブラストを石英粒子で行った場合に特に有効である。こ
れは本発明の方法は、サンドブラストをアルミナ粒子で
行った場合にも適用可能であることは言うまでもないの
であるが、アルミナ粒子でサンドブラストを行うとウエ
ーハが必然的にアルミ汚染されてしまう。したがって、
アルミナ粒子によるサンドブラストでは高純度のウエー
ハを得がたく、サンドブラストは、シリコンに対し不純
物となりにくい石英粒子とするのが望ましい。そして、
サンドブラストを石英粒子で行えば、例え石英粒子がウ
エーハに食い込んでも、石英粒子は高温のフッ酸によっ
て完全に溶解され、確実に除去される。結果として、一
層高純度の半導体シリコンウエーハとすることができる
とともに、このものはゲッタリング能力の高いウエーハ
となるのである。
体ウエーハの洗浄方法は、半導体ウエーハに施すサンド
ブラストを石英粒子で行った場合に特に有効である。こ
れは本発明の方法は、サンドブラストをアルミナ粒子で
行った場合にも適用可能であることは言うまでもないの
であるが、アルミナ粒子でサンドブラストを行うとウエ
ーハが必然的にアルミ汚染されてしまう。したがって、
アルミナ粒子によるサンドブラストでは高純度のウエー
ハを得がたく、サンドブラストは、シリコンに対し不純
物となりにくい石英粒子とするのが望ましい。そして、
サンドブラストを石英粒子で行えば、例え石英粒子がウ
エーハに食い込んでも、石英粒子は高温のフッ酸によっ
て完全に溶解され、確実に除去される。結果として、一
層高純度の半導体シリコンウエーハとすることができる
とともに、このものはゲッタリング能力の高いウエーハ
となるのである。
【００２９】尚、本発明の高温フッ酸洗浄を多数の半導
体ウエーハに連続的に施す場合には、洗浄能力を均一に
維持するため、液温およびフッ酸の濃度を一定に保つ必
要がある。これには、フッ酸洗浄槽を恒温槽とするとと
もに、フッ酸の濃度をモニターし、逐次新しいフッ酸を
補給する等すれば、簡単に維持、管理することができ
る。
体ウエーハに連続的に施す場合には、洗浄能力を均一に
維持するため、液温およびフッ酸の濃度を一定に保つ必
要がある。これには、フッ酸洗浄槽を恒温槽とするとと
もに、フッ酸の濃度をモニターし、逐次新しいフッ酸を
補給する等すれば、簡単に維持、管理することができ
る。
【００３０】
【実施例】以下、本発明の実施例、比較例をあげる。 （実施例、比較例）サンドブラスト後のシリコンウエー
ハに、従来の室温フッ酸洗浄を行った場合およびフッ酸
の温度を上昇させて洗浄を行った場合とで、ウエーハの
表面（デバイス作製側面）におけるＣｕ汚染状況につい
て調査した。
ハに、従来の室温フッ酸洗浄を行った場合およびフッ酸
の温度を上昇させて洗浄を行った場合とで、ウエーハの
表面（デバイス作製側面）におけるＣｕ汚染状況につい
て調査した。
【００３１】用いたウエーハは、ＣＺ法で製造した直径
８インチ、Ｐ型、方位＜１００＞の単結晶シリコンイン
ゴットからウエーハを切り出し、これに面取り、ラッピ
ング、エッチングの各工程を経た後、このウエーハの裏
面にウェット法により石英粒子でサンドブラストを施し
た。各ウエーハは、同一インゴットから切り出したもの
で、裏面のサンドブラスト以外は全く同じ加工としたも
のである。
８インチ、Ｐ型、方位＜１００＞の単結晶シリコンイン
ゴットからウエーハを切り出し、これに面取り、ラッピ
ング、エッチングの各工程を経た後、このウエーハの裏
面にウェット法により石英粒子でサンドブラストを施し
た。各ウエーハは、同一インゴットから切り出したもの
で、裏面のサンドブラスト以外は全く同じ加工としたも
のである。
【００３２】これらのウエーハの中から、各々２枚を従
来の洗浄方法（条件：１．５ｗｔ％フッ酸で１６℃、時
間２０分）及びフッ酸の温度を変化（条件：５ｗｔ％フ
ッ酸で１６℃、４０℃、６０℃、８０℃、時間各２０
分）させた洗浄を行った。
来の洗浄方法（条件：１．５ｗｔ％フッ酸で１６℃、時
間２０分）及びフッ酸の温度を変化（条件：５ｗｔ％フ
ッ酸で１６℃、４０℃、６０℃、８０℃、時間各２０
分）させた洗浄を行った。
【００３３】こうしてできた各ウエーハの表面Ｃｕ濃度
の測定を、前述の図３に示した工程により行った。すな
わち、サンドブラスト後種々の温度でフッ酸洗浄したウ
エーハを、アンモニア＋過酸化水素水溶液で洗浄した
後、再び１．５ｗｔ％のフッ酸で洗浄し、ウエーハを乾
燥させる。このウエーハに６５０℃／２０分の低温熱処
理を施した後、ウエーハの表面を前記気相分解・原子吸
光法（ＶＰＤ・ＡＡＳ法）で分析した。その結果を図５
に、フッ酸の液温に対するウエーハ上のＣｕ濃度をプロ
ットしたグラフとして示した。
の測定を、前述の図３に示した工程により行った。すな
わち、サンドブラスト後種々の温度でフッ酸洗浄したウ
エーハを、アンモニア＋過酸化水素水溶液で洗浄した
後、再び１．５ｗｔ％のフッ酸で洗浄し、ウエーハを乾
燥させる。このウエーハに６５０℃／２０分の低温熱処
理を施した後、ウエーハの表面を前記気相分解・原子吸
光法（ＶＰＤ・ＡＡＳ法）で分析した。その結果を図５
に、フッ酸の液温に対するウエーハ上のＣｕ濃度をプロ
ットしたグラフとして示した。
【００３４】図５を見ると明らかなように、フッ酸の液
温を上昇させるにつれて、ウエーハ上のＣｕ濃度レベル
が低下して行くことがわかる。特に、従来の室温フッ酸
洗浄では、ウエーハ表面のＣｕ濃度は、１６〜２５×１
０9 ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 程度であるのに対し、フッ酸の
液温を５０℃以上にした場合には、およそ６×１０9 ａ
ｔｏｍｓ／ｃｍ2 以下となり、半分以下の汚染レベルに
低減されることがわかる。
温を上昇させるにつれて、ウエーハ上のＣｕ濃度レベル
が低下して行くことがわかる。特に、従来の室温フッ酸
洗浄では、ウエーハ表面のＣｕ濃度は、１６〜２５×１
０9 ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 程度であるのに対し、フッ酸の
液温を５０℃以上にした場合には、およそ６×１０9 ａ
ｔｏｍｓ／ｃｍ2 以下となり、半分以下の汚染レベルに
低減されることがわかる。
【００３５】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。
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。
【００３６】例えば、上記実施形態においては、洗浄す
るウエーハにつき半導体シリコンの場合を例に挙げて説
明したが、本発明はこれには限定されず、他の半導体材
料、特にＧａＡｓ，ＧａＰ，ＩｎＰ等の化合物半導体単
結晶ウエーハにサンドブラストを施す場合であっても、
本発明の洗浄方法が適用可能であることは言うまでもな
い。
るウエーハにつき半導体シリコンの場合を例に挙げて説
明したが、本発明はこれには限定されず、他の半導体材
料、特にＧａＡｓ，ＧａＰ，ＩｎＰ等の化合物半導体単
結晶ウエーハにサンドブラストを施す場合であっても、
本発明の洗浄方法が適用可能であることは言うまでもな
い。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のサンドブ
ラストを施した半導体ウエーハの洗浄方法では、サンド
ブラスト後のフッ酸洗浄時の液温を、５０℃以上の高温
とすることによって、洗浄能力を強化したので、サンド
ブラストで生じた汚染を確実に除去することができる。
そして、その上でウエーハは次工程たる鏡面研磨工程に
送られるので、製造される半導体ウエーハは、近年のデ
バイスで要求されている純度レベルを十分に満足する、
高純度の半導体ウエーハとすることができるとともに、
デバイス工程でサンドブラストによる十分なゲッタリン
グ効果が発揮される半導体ウエーハが提供される。
ラストを施した半導体ウエーハの洗浄方法では、サンド
ブラスト後のフッ酸洗浄時の液温を、５０℃以上の高温
とすることによって、洗浄能力を強化したので、サンド
ブラストで生じた汚染を確実に除去することができる。
そして、その上でウエーハは次工程たる鏡面研磨工程に
送られるので、製造される半導体ウエーハは、近年のデ
バイスで要求されている純度レベルを十分に満足する、
高純度の半導体ウエーハとすることができるとともに、
デバイス工程でサンドブラストによる十分なゲッタリン
グ効果が発揮される半導体ウエーハが提供される。
【図１】本発明に係る洗浄方法を含む概略工程を示した
流れ図の一例である。
流れ図の一例である。
【図２】従来の半導体ウエーハ製造工程を示した流れ図
である。
である。
【図３】ウエーハ上のＣｕ濃度の測定工程を示した流れ
図である。
図である。
【図４】サンドブラスト後のシリコンウエーハに、従来
の室温フッ酸洗浄を行った場合のウエーハの表面におけ
るＣｕ汚染状況の調査結果である。
の室温フッ酸洗浄を行った場合のウエーハの表面におけ
るＣｕ汚染状況の調査結果である。
【図５】実施例、比較例の結果を、フッ酸の液温に対す
るウエーハ上のＣｕ濃度をプロットしたグラフとして示
した図である。
るウエーハ上のＣｕ濃度をプロットしたグラフとして示
した図である。
Ａ…スライス工程、 Ｂ…面取り工程、
Ｃ…ラッピング工程、 Ｄ…エッチング工
程、Ｅ…ＣＷアニール工程、 Ｆ…片面一次
鏡面研磨工程、Ｇ…片面仕上げ鏡面研磨工程、 Ｈ
…洗浄工程。
Ｃ…ラッピング工程、 Ｄ…エッチング工
程、Ｅ…ＣＷアニール工程、 Ｆ…片面一次
鏡面研磨工程、Ｇ…片面仕上げ鏡面研磨工程、 Ｈ
…洗浄工程。
Claims (6)
- 【請求項１】 サンドブラストを施した半導体ウエーハ
の洗浄方法において、半導体ウエーハにサンドブラスト
を施した後、該半導体ウエーハをフッ酸を用いて、液温
を５０℃以上沸点以下として洗浄する、ことを特徴とす
るサンドブラストを施した半導体ウエーハの洗浄方法。 - 【請求項２】 サンドブラストを施した半導体ウエーハ
の洗浄方法において、半導体ウエーハにサンドブラスト
を施した後、該半導体ウエーハを１．５〜２０ｗｔ％の
フッ酸を用いて、液温を５０℃以上沸点以下として洗浄
する、ことを特徴とするサンドブラストを施した半導体
ウエーハの洗浄方法。 - 【請求項３】 サンドブラストを施した半導体ウエーハ
の洗浄方法において、半導体ウエーハにサンドブラスト
を施した後、該半導体ウエーハを１．５〜２０ｗｔ％の
フッ酸を用いて、液温を５０℃以上沸点以下として、３
〜２０分洗浄する、ことを特徴とするサンドブラストを
施した半導体ウエーハの洗浄方法。 - 【請求項４】 前記半導体ウエーハに施すサンドブラス
トを石英粒子で行う、ことを特徴とする請求項１ないし
請求項３のいずれか一項に記載したサンドブラストを施
した半導体ウエーハの洗浄方法。 - 【請求項５】 前記半導体ウエーハが、半導体シリコン
単結晶ウエーハである、ことを特徴とする請求項１ない
し請求項４のいずれか一項に記載したサンドブラストを
施した半導体ウエーハの洗浄方法。 - 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれか一項
の方法で洗浄された、ことを特徴とするサンドブラスト
を施した半導体ウエーハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24418396A JP3274810B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | サンドブラストを施した半導体ウエーハの洗浄方法およびこの方法で洗浄した半導体ウエーハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24418396A JP3274810B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | サンドブラストを施した半導体ウエーハの洗浄方法およびこの方法で洗浄した半導体ウエーハ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070099A true JPH1070099A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3274810B2 JP3274810B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=17115009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24418396A Expired - Fee Related JP3274810B2 (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | サンドブラストを施した半導体ウエーハの洗浄方法およびこの方法で洗浄した半導体ウエーハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3274810B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6808645B2 (en) | 2000-03-21 | 2004-10-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Susceptor and surface processing method |
| JP2008288556A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 貼り合わせ基板の製造方法 |
| WO2011118865A1 (ko) * | 2010-03-25 | 2011-09-29 | 주식회사 크리스탈온 | 기판 제조방법 |
| KR20160016136A (ko) * | 2014-08-04 | 2016-02-15 | 주식회사 원익큐엔씨 | 화학기상증착용 쿼츠 지그의 표면 처리 방법, 쿼츠 지그의 표면 처리용 조성물 및 그에 의해 제작된 쿼츠 지그 |
| CN113257659A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-08-13 | 上海中欣晶圆半导体科技有限公司 | 一种通过bsd后洗净降低重金属及雾状缺陷的方法 |
| US11505493B2 (en) * | 2019-11-15 | 2022-11-22 | Semes Co., Ltd. | Method of treating surface of quartz member and quartz member obtained by same |
-
1996
- 1996-08-27 JP JP24418396A patent/JP3274810B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6808645B2 (en) | 2000-03-21 | 2004-10-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Susceptor and surface processing method |
| JP2008288556A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 貼り合わせ基板の製造方法 |
| WO2011118865A1 (ko) * | 2010-03-25 | 2011-09-29 | 주식회사 크리스탈온 | 기판 제조방법 |
| KR20160016136A (ko) * | 2014-08-04 | 2016-02-15 | 주식회사 원익큐엔씨 | 화학기상증착용 쿼츠 지그의 표면 처리 방법, 쿼츠 지그의 표면 처리용 조성물 및 그에 의해 제작된 쿼츠 지그 |
| US11505493B2 (en) * | 2019-11-15 | 2022-11-22 | Semes Co., Ltd. | Method of treating surface of quartz member and quartz member obtained by same |
| CN113257659A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-08-13 | 上海中欣晶圆半导体科技有限公司 | 一种通过bsd后洗净降低重金属及雾状缺陷的方法 |
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|---|---|
| JP3274810B2 (ja) | 2002-04-15 |
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