JPWO2011152051A1 - ウェーハの汚染防止方法、検査方法および製造方法 - Google Patents
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Abstract
ウェーハの最終洗浄工程においてウェーハの端部の汚染が除去されなかった場合にも、ウェーハの品質検査工程におけるウェーハ間の交差汚染を防止し、ひいては汚染が低減されたウェーハを得る方途を提供する。シリコンウェーハの製造ラインにおいて、両面研磨後のシリコンウェーハを品質検査工程に搬送し、該品質検査工程にて品質検査するに当たり、該品質検査工程の前工程ではシリコンウェーハの端部を保持し、品質検査工程ではシリコンウェーハの裏面を保持するようにする。
Description
本発明は、ウェーハの汚染防止方法、検査方法および製造方法に関し、特に、製造されたウェーハの品質検査工程におけるウェーハ間のクロスコンタミネーション（交差汚染）を防止し、ひいては汚染が低減されたウェーハを得ることができるウェーハの汚染防止方法、検査方法および製造方法に関するものである。
一般に、シリコンウェーハ、例えばポリッシュドウェーハは以下のように製造される。即ち、チョクラルスキー法（ＣＺ法）等により単結晶シリコンを育成し、該シリコン単結晶をブロックに切断した後に、薄くスライスし、粗研磨（ラッピング）工程、エッチング工程、鏡面研磨（ポリッシング）工程を経て最終洗浄され、その後各種検査を行って異常が確認されなければ製品として完成し、出荷される。
近年、シリコンウェーハの大口径化および該シリコンウェーハ上に形成されるデバイスの微細化が益々進行しており、ウェーハ表面の高い平坦性が要求されている。そのため、上記のラッピングおよびポリッシング工程において、直径２００ｍｍを超えるシリコンウェーハに対しては、デバイスが作製される主面だけでなく、デバイスが作製されない裏面に対しても研磨を施す両面研磨（Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｉｄｅｄ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ，ＤＳＰ）処理が採用されている。該ＤＳＰ処理が施されたシリコンウェーハは、裏面も鏡面研磨されているため、従前のような裏面保持に替えて、ウェーハのエッジ（端部）を保持するのが通例である（例えば、特許文献１参照）。
このように、ＤＳＰ処理を経たシリコンウェーハは、さらに洗浄工程を経て、最終的に品質検査を終了して製品として出荷されるが、この製品段階において、当初の予想を超える汚染を受けている場合があり、このことがＤＳＰ処理を施したシリコンウェーハにおける問題となっていた。
そこで、本発明は、特にＤＳＰ処理を施したシリコンウェーハにおける汚染の問題を有利に回避する方途について提案することを目的とする。
発明者らは、上記した課題を解決するため、まず、検査後のシリコンウェーハにおける汚染の発生原因について鋭意究明したところ、ウェーハ端部に汚染の源があり、これが、特に品質検査工程において交差汚染を発生させることが大きな要因であることを見出すに至った。
ウェーハの端部は、（００１）や（１１０）、（１１１）等の低次の面方位を有する主面とは異なり、様々な高次の結晶方位が露出している。そのため、炭素や金属等の汚染物質が端部を構成する高次の不安定な面に付着した場合には、端部の表面にて安定化してしまい、除去することが困難となる。
こうした端部の汚染を洗浄する方法は主面ほど確立されてはいないため、ウェーハ端部の洗浄方法やウェーハ端部の汚染を防止する方法を確立することが重要であることは言うまでもないが、ウェーハの端部で発生した汚染について、ウェーハ間の交差汚染を防止する方法を確立することも重要である。ウェーハ端部は主面と異なり評価分析する方法も複雑で検出する能力も主面より劣る。このため、ウェーハ端部の汚染を除去することは主面ほど容易ではなく、最終洗浄工程を経てもウェーハ端部の汚染を完全に除去できない場合がある。その結果、その後の品質検査工程において、汚染が完全に除去されていないウェーハを、例えばパーティクル検査装置に搬送して保持すると、保持部が汚染され、次いで検査するウェーハを交差汚染してしまう問題が発生していた。
しかしながら、上述のように、直径２００ｍｍを超えるシリコンウェーハに対しては、ウェーハの研磨工程においてＤＳＰ処理が採用されており、特許文献１の方法においては、ＤＳＰ処理工程の後からウェーハの品質検査工程までの全工程において、ウェーハ端部が保持されるため、品質検査工程においてウェーハの端部で発生した汚染について、交差汚染の発生を防止することは困難であった。また、最近の品質検査装置はミニエンバイロメント化されているため、立ち上げ後の装置において、装置内清掃および保守を実施しづらい状況にある。
装置内清掃は、汚染源除去作業、具体的には清浄で発塵しづらい不織布等に超純水ないしアルコールを含ませて拭き取る作業であるが、この種の作業は、汚染源を有効に除去するには有効であるものの、一時的な装置内環境の不安定化をもたらし、安定するまで清浄なウェーハをダミー搬送する等に相当な時間を要するため、生産がタイトな時には適用することが困難である。
また、保守は、具体的には磨耗したウェーハ保持部の交換である。保持部には通常、シリコンより柔らかい樹脂が使われるため、磨耗することは不可避であるとともに、端部保持は、接触部の単位面積あたりの樹脂にかかる力が、裏面保持の場合よりも大きくなるため、１、２年に一回程度の交換が必要である。一方、裏面保持の場合、磨耗の程度は非常に少なく抑えられるため、その耐久年数は装置寿命以上と考えられている。
従って、品質検査装置内のこうした交差汚染を防止する方法の確立を目指した検討の結果、本発明を導くに至ったのである。
装置内清掃は、汚染源除去作業、具体的には清浄で発塵しづらい不織布等に超純水ないしアルコールを含ませて拭き取る作業であるが、この種の作業は、汚染源を有効に除去するには有効であるものの、一時的な装置内環境の不安定化をもたらし、安定するまで清浄なウェーハをダミー搬送する等に相当な時間を要するため、生産がタイトな時には適用することが困難である。
また、保守は、具体的には磨耗したウェーハ保持部の交換である。保持部には通常、シリコンより柔らかい樹脂が使われるため、磨耗することは不可避であるとともに、端部保持は、接触部の単位面積あたりの樹脂にかかる力が、裏面保持の場合よりも大きくなるため、１、２年に一回程度の交換が必要である。一方、裏面保持の場合、磨耗の程度は非常に少なく抑えられるため、その耐久年数は装置寿命以上と考えられている。
従って、品質検査装置内のこうした交差汚染を防止する方法の確立を目指した検討の結果、本発明を導くに至ったのである。
即ち、ＤＳＰ処理後から品質検査工程の前工程まではシリコンウェーハの端部を保持し、また品質検査工程においては裏面を保持することが、パーティクル検査装置等の品質検査装置において、ウェーハ間の交差汚染を防止することに有効であることを知見し、本発明を完成するに至った。
本発明のウェーハの汚染防止方法は、シリコンウェーハの製造ラインにおいて、両面研磨後のシリコンウェーハを品質検査工程に搬送し、該品質検査工程にて品質検査するに際し、該品質検査工程の前工程では前記シリコンウェーハの端部を保持し、前記品質検査工程では前記シリコンウェーハの裏面を保持することを特徴とするものである。
また、本発明のウェーハの汚染防止方法において、前記シリコンウェーハの裏面の保持は、真空吸着または静電気吸着により行うことを特徴とするものである。
また、本発明のウェーハの汚染防止方法において、前記品質検査工程の前に、前記シリコンウェーハの主面および裏面のうち少なくとも裏面に酸化膜を形成することを特徴とするものである。
また、本発明のウェーハの汚染防止方法において、前記酸化膜の厚さが５〜１０００オングストロームであることを特徴とするものである。
また、本発明のウェーハの検査方法は、シリコンウェーハの製造ラインにおいて、両面研磨後のシリコンウェーハを品質検査工程に搬送し、該品質検査工程にて品質検査するに際し、該品質検査工程の前工程では前記シリコンウェーハの端部を保持し、前記品質検査工程では前記シリコンウェーハの裏面を保持することを特徴とするものである。
また、本発明のウェーハの検査方法において、前記シリコンウェーハの裏面の保持は、真空吸着または静電気吸着により行うことを特徴とするものである。
また、本発明のウェーハの検査方法において、前記品質検査工程の前に、前記シリコンウェーハの主面および裏面のうち少なくとも裏面に酸化膜を形成することを特徴とするものである。
また、本発明のウェーハの検査方法において、前記酸化膜の厚さが５〜１０００オングストロームであることを特徴とするものである。
また、本発明のウェーハの製造方法は、シリコンインゴットから切り出されたシリコンウェーハに対して両面研磨処理を施し、その後品質検査工程を行うシリコンウェーハの製造方法において、該品質検査工程の前工程では前記シリコンウェーハの端部を保持し、前記品質検査工程では前記シリコンウェーハの裏面を保持することを特徴とするものである。
また、本発明のウェーハの製造方法において、前記シリコンウェーハの裏面の保持は、真空吸着または静電気吸着により行うことを特徴とするものである。
また、本発明のウェーハの製造方法において、前記品質検査工程の前に、前記シリコンウェーハの主面および裏面のうち少なくとも裏面に酸化膜を形成することを特徴とするものである。
また、本発明のウェーハの製造方法において、前記酸化膜の厚さが５〜１０００オングストロームであることを特徴とするものである。
本発明によれば、ＤＳＰ処理が施されたシリコンウェーハについて、最終洗浄工程においてウェーハの端部の汚染が除去されなかった場合にも、ウェーハの品質検査工程の際にウェーハの端部を保持しないため、ウェーハ間の交差汚染が発生するのを防止することができ、ひいては汚染が低減されたウェーハを得ることができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
まず、本発明のウェーハの汚染防止方法について説明する。
本発明のウェーハの汚染防止方法は、上記したシリコンウェーハの製造ラインにおいて、ＤＳＰ処理後のシリコンウェーハを最終洗浄工程後、品質検査装置へ搬送し、該品質検査工程にて品質検査するに際し、該品質検査工程の前工程では前記シリコンウェーハの端部を保持し、前記品質検査工程では前記シリコンウェーハの裏面を保持することを特徴とするものである。
本発明のウェーハの汚染防止方法は、上記したシリコンウェーハの製造ラインにおいて、ＤＳＰ処理後のシリコンウェーハを最終洗浄工程後、品質検査装置へ搬送し、該品質検査工程にて品質検査するに際し、該品質検査工程の前工程では前記シリコンウェーハの端部を保持し、前記品質検査工程では前記シリコンウェーハの裏面を保持することを特徴とするものである。
本発明のウェーハの汚染防止方法は、ＤＳＰ処理工程の後から品質検査工程の前の全ての工程においてウェーハの端部のみを保持し、次のウェーハの品質検査工程においては、保持手段を切り替えて交差汚染を防止することが肝要である。これにより、ＤＳＰ処理後にウェーハ端部の汚染が発生したとしても、品質検査工程においては端部の汚染箇所に触れることはないため、検査工程における交差汚染を防止することが可能になる。
ここで、ＤＳＰ処理後の工程においてウェーハの端部を保持する方法は、３箇所以上の適切な箇所を保持して処理および搬送するようにする。
また、ウェーハの品質検査工程において、ウェーハの裏面を保持する際の方法は、例えば、公知の真空チャックを使用する真空吸着保持や、公知の静電チャックを使用する静電気吸着保持を採用できるが、ウェーハの裏面へのパーティクルの付着を防止する観点からは真空吸着保持を採用することが好ましい。その際、ウェーハの品質検査に影響するようなウェーハの撓み等が発生しないように適切な位置を吸着保持するようにする。
なお、ＤＳＰ処理が施された裏面を、例えば真空吸着保持すると、裏面に接触痕が残ることがある。この接触痕は、保持部がウェーハの裏面に接触したことによるウェーハ表面の微視的な構造変化に起因するものであり、例えば金属等の汚染や欠陥が発生してデバイスの歩留まりを低下させるものではないため、本発明の汚染防止方法に影響を与えるものではない。また寧ろ、ウェーハ端部の方が、デバイス形成部である主面の表面に近く、そこに交差汚染による汚染が常駐することになると、デバイス歩留まり低下の大きな原因となりうる。
しかし、ウェーハの主面および裏面のうち少なくとも裏面を予め保護材料、例えば酸化膜をコーティングすることにより、接触痕に対する裏面の保護性能を向上させることができる。酸化膜としては、ウェーハを大気中に放置して得られる自然酸化膜、各種の熱処理を施して形成される熱酸化膜が挙げられる。また、ウェーハを、例えばＳＣ−１洗浄またはオゾン洗浄することにより酸化膜を形成してもよい。さらに、枚葉洗浄機を使用してウェーハの裏面にオゾン水を吹き付けることにより、ウェーハ裏面に酸化膜を形成することができる。その後、ウェーハの裏面を真空吸着すると、上述のように形成された裏面の酸化膜上に接触痕が残るが、検査工程の終了後に、例えばフッ酸洗浄および／またはこれに続くアルカリ洗浄によって裏面の酸化膜を除去することにより接触痕を除去することができる。
酸化膜の厚さは、５〜１０００オングストロームとする。５オングストローム未満では、酸化膜が薄いため、酸化膜を除去した後にウェーハ裏面に接触痕が残存する。一方、１０００オングストロームを超えると、酸化膜の形成時間が長くなり、生産性が低下する。酸化膜の好ましい厚さは、５〜２０オングストロームである。この範囲であれば、酸化膜を除去した後にウェーハ裏面に接触痕が残存することを防止でき、かつ、生産性の低下を防止することができる。
こうして、ＤＳＰ処理後にウェーハの端部にて汚染が発生し、ウェーハの最終洗浄工程においてウェーハの端部の汚染が完全に除去されなかった場合にも、ウェーハの品質検査工程におけるウェーハ間の交差汚染を防止し、ひいては汚染が低減されたウェーハを得ることができる。
上述のウェーハの汚染防止方法、即ち、品質検査の前工程まではウェーハの端部を保持し、品質検査工程においてはウェーハの裏面を保持する方法により、ウェーハ間の交差汚染を防止することができるが、品質検査の前工程までにおいて不具合が発生し、汚染されたウェーハが検査工程まで流れてきてしまう、又は、人為的ミスにより誤って清浄度レベルの低いウェーハを検査装置で測定してしまう等の要因により検査装置のウェーハ裏面保持具が汚染される場合がごく稀に発生する可能性がある。このような汚染が万一発生した場合にも、ウェーハの保持位置を上述のようにすることによりウェーハ裏面保持具の汚染が清浄度の高いウェーハによりクリーニングされるため、検査工程を継続するうちにウェーハ裏面保持具の清浄度を回復させることができる。
次に、本発明のウェーハの検査方法について説明する。本発明のウェーハの検査方法は、品質検査の前工程まではウェーハの端部を保持し、品質検査工程においてはウェーハの裏面を保持することにより、ウェーハ間の交差汚染を防止することに特徴を有している。従って、上記検査工程におけるウェーハの保持位置以外の具体的な処理については一切限定されない。具体的には、洗浄されたシリコンウェーハの平坦度、パーティクルの数、ダメージ、汚染等を検査する。以下、一例として、ウェーハの平坦度とウェーハ表面上のパーティクルの数の検査方法について説明する。
（平坦度）
ウェーハの平坦度は、静電容量方式や光学式等の平坦度測定器を用いて測定することができる。例えば、静電容量方式の測定器を用いる場合には、検査対象のシリコンウェーハの表裏面を２つのプローブで挟み、ウェーハを回転させながらプローブとウェーハとの間の静電容量を求めることにより、プローブからウェーハの表面および裏面までの距離の差からウェーハの厚さを測定し、得られた厚さから平坦度を算出する。また、光学式の平坦度測定器を用いる場合には、基準面からの反射光とウェーハ表面からの反射光の位相差にて発生する干渉縞をＣＣＤカメラにて検出し、ウェーハの表面の高低差を直接測定する。
ウェーハの平坦度は、静電容量方式や光学式等の平坦度測定器を用いて測定することができる。例えば、静電容量方式の測定器を用いる場合には、検査対象のシリコンウェーハの表裏面を２つのプローブで挟み、ウェーハを回転させながらプローブとウェーハとの間の静電容量を求めることにより、プローブからウェーハの表面および裏面までの距離の差からウェーハの厚さを測定し、得られた厚さから平坦度を算出する。また、光学式の平坦度測定器を用いる場合には、基準面からの反射光とウェーハ表面からの反射光の位相差にて発生する干渉縞をＣＣＤカメラにて検出し、ウェーハの表面の高低差を直接測定する。
（パーティクルの数）
シリコンウェーハの表面に存在するパーティクルや結晶欠陥を、パーティクル検査装置により検査する。具体的には、検査対象のウェーハ表面にレーザー光を照射し、散乱されたレーザー光の強度を信号光としてパーティクル検査装置により検出し、この信号光の強度を用いて欠陥を輝点欠陥（Ｌｉｇｈｔ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｆｅｃｔｓ：以下、「ＬＰＤ」と称する）として検出する。その際、サイズが既知である標準粒子を用いて、ウェーハの表面に照射された入射光が標準粒子により散乱された光の強度と標準粒子のサイズとの相関を予め求めておき、検出された信号光の強度（即ち、ＬＰＤのサイズ）が所定の閾値を超えた回数を計数（カウント）することにより、ウェーハ表面の品質を評価する。
シリコンウェーハの表面に存在するパーティクルや結晶欠陥を、パーティクル検査装置により検査する。具体的には、検査対象のウェーハ表面にレーザー光を照射し、散乱されたレーザー光の強度を信号光としてパーティクル検査装置により検出し、この信号光の強度を用いて欠陥を輝点欠陥（Ｌｉｇｈｔ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｆｅｃｔｓ：以下、「ＬＰＤ」と称する）として検出する。その際、サイズが既知である標準粒子を用いて、ウェーハの表面に照射された入射光が標準粒子により散乱された光の強度と標準粒子のサイズとの相関を予め求めておき、検出された信号光の強度（即ち、ＬＰＤのサイズ）が所定の閾値を超えた回数を計数（カウント）することにより、ウェーハ表面の品質を評価する。
こうして、ＤＳＰ処理後にウェーハの端部にて汚染が発生し、ウェーハの最終洗浄工程においてウェーハの端部の汚染が完全に除去されなかった場合にも、ウェーハの品質検査工程におけるウェーハ間の交差汚染を防止してウェーハを検査することができる。
続いて、本発明のシリコンウェーハの製造方法について説明する。本発明のシリコンウェーハの製造方法は、上述のように、品質検査の前工程まではウェーハの端部を保持し、品質検査工程においてはウェーハの裏面を保持することにより、ウェーハ間の交差汚染を防止することに特徴を有している。従って、上記製造工程におけるウェーハの保持位置以外の具体的な処理については一切限定されない。以下、図１を参照して、本発明のシリコンウェーハの製造方法の一例を示す。
まず、ステップＳ１にて、例えばチョクラルスキー（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ，ＣＺ）法により、石英るつぼに投入された多結晶シリコンを１４００℃程度に溶融し、次いで種結晶を液面に漬けて回転させながら引き上げることによりシリコンインゴットを製造する。ここで、所望の抵抗率を得るために、例えばホウ素やリン等をドープする。また、インゴットの製造の際に磁場を印加する磁場印加チョクラルスキー（Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ，ＭＣＺ）法を用いることにより、シリコンインゴット中の酸素濃度を制御することができる。
次いで、ステップＳ２にて、得られたシリコンインゴットの外周研削処理を施して直径を均一にした後、ワイヤーソーや内周刃切断機を用いてシリコンインゴットを１ｍｍ程度の厚さにスライスしてシリコンウェーハを得る。
続いて、ステップＳ３にて、得られたシリコンウェーハを研磨装置に搬送し、アルミナ研磨剤等を用いて、シリコンウェーハに対してラッピング処理を施す。これによりウェーハの厚さを所定の値にし、ウェーハの表裏面の平行度を高めることができる。
その後、ステップＳ４にて、フッ酸、硝酸、酢酸、燐酸のうち少なくとも１つからなる水溶液を用いた酸エッチング、あるいは水酸化カリウム水溶液や水酸化ナトリウム水溶液等を用いたアルカリエッチングあるいは上記酸エッチングとアルカリエッチングの併用により、前工程までの処理により生じたウェーハの歪みを除去する。
続いて、ステップＳ５にて、研磨装置を用いて、エッチング処理が施されたシリコンウェーハに対して、鏡面研磨処理を施す。本発明においては、ウェーハの両面を研磨するＤＳＰ処理を施す。即ち、キャリアにシリコンウェーハを嵌め込み、ウェーハを、研磨布を貼りつけた上定盤および下定盤で挟み、上下定盤とウェーハとの間に、例えばコロイダルシリカ等のスラリーを流し込み、上下定盤およびキャリアを互いに反対方向に回転させて、シリコンウェーハの両面に対して鏡面研磨処理を施す。これにより、ウェーハ表面の凹凸を低減して平坦度の高いウェーハを得ることができる。
次に、ステップＳ６にて、両面研磨処理が施されたシリコンウェーハを洗浄工程に搬送し、例えば、アンモニア水、過酸化水素水および水の混合物であるＳＣ−１洗浄液や、塩酸、過酸化水素水および水の混合物であるＳＣ−２洗浄液を用いて、ウェーハ表面のパーティクルや有機物、金属等を除去する。
最後に、ステップＳ７にて、洗浄されたシリコンウェーハを検査工程に搬送し、上述の本発明の検査工程と同様に、ウェーハの平坦度、ウェーハ表面のＬＰＤの数、ダメージ、ウェーハ表面の汚染等を検査する。ここで、検査工程に搬送された後のウェーハを保持する際には、ウェーハの端部ではなく、裏面を吸着することが肝要である。この検査工程において所定の品質を満足するウェーハのみが製品として出荷される。
なお、上述のステップで得られたウェーハに対して、必要に応じてアニール処理やエピタキシャル膜成長処理を施すことにより、アニールウェーハやエピタキシャルウェーハ、あるいはＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウェーハ等を得ることができる。
こうして、ＤＳＰ処理後にウェーハの端部にて汚染が発生し、ウェーハの最終洗浄工程においてウェーハの端部の汚染が完全に除去されなかった場合にも、ウェーハの品質検査工程におけるウェーハ間の交差汚染を防止され、ひいてはウェーハの汚染が低減されたウェーハを得ることができる。
以下に、本発明の実施例について説明する。
（発明例）
（発明例）
図１のステップＳ１からステップＳ５までの各ステップにしたがって、育成したシリコン単結晶をスライスしてＤＳＰ処理を施した、直径３００ｍｍのシリコンウェーハに対して、該ＤＳＰ処理（ステップＳ５）の後から品質検査工程の前工程までを端部保持して処理および搬送を行い、最終洗浄工程（ステップＳ６）においてウェーハを洗浄した後に、品質検査工程（ステップＳ７）にてパーティクル検査装置に搬送し、ウェーハの裏面を真空吸着保持してパーティクルの検査を行った。その後、該シリコンウェーハの裏面および端部のＭＣＬ（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ）を分析した。ここで、最終洗浄工程（ステップＳ６）においてはＳＣ−１洗浄液を用いてウェーハの主面および裏面を洗浄することにより、ウェーハの主面および裏面に厚さが１０オングストローム程度の酸化膜を形成し、ウェーハの裏面に酸化膜が形成された状態でウェーハの裏面を真空吸着保持した。ウェーハの主面および裏面に形成された酸化膜は、品質検査工程（ステップＳ７）の終了後、フッ酸洗浄およびこれに続くアルカリ洗浄によって除去した。アルカリ洗浄においては、アンモニアと過酸化水素を主成分としたアルカリ系洗浄液（ＳＣ−１洗浄液）を用いた。
図２は、ＭＣＬを分析した結果の一例をプロットした図で、シリコンウェーハのそれぞれ（ａ）端部、および（ｂ）裏面のＭＣＬを示す図である。分析ウェーハは、２５枚１カセット単位で工程を流れているものにおいて、品質検査後に１枚ずつ抜き出した２７枚について評価した。この測定点の各点には、分析ばらつきも含まれるが、品質検査工程の前工程までの汚染レベルの変動を見ている、と考えられる。この図から分かるように、後に示す図３（ｂ）の裏面や図４（ａ）の端部に見られるような、１桁高いＭＣＬの場合に、その後に検査されるウェーハに汚染量を引きずるメモリー効果が見られず、１ロットごと独立した変動をしており、交差汚染は発生していないことが分かる。また、鏡面研磨されたウェーハの裏面を真空吸着しているため、図２（ｂ）から、ウェーハ裏面の汚染量は正常値の範囲内であることが分かる。このように、万一、前述のような清浄度レベルの低いウェーハを検査装置で測定してしまう等により品質検査装置のウェーハ裏面吸着部の汚染が発生した場合においても、常に裏面が洗浄上がりのウェーハが検査装置に投入されるため、自浄作用により、装置の裏面吸着部はクリーンな状態に保つことができる。また、品質検査工程（ステップＳ７）終了後に酸化膜を除去したウェーハ裏面には接触痕は残存していないことが確認された。
（比較例１）
育成したシリコン単結晶をスライスしてＤＳＰ処理を施した直径２００ｍｍのシリコンウェーハに対して、該ＳＳＰ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｉｄｅｄ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）処理の後から品質検査工程の前工程まで「裏面」を保持して処理および搬送を行い、最終洗浄工程においてウェーハを洗浄した後に、品質検査工程にて、パーティクル検査装置に搬送し、シリコンウェーハの「裏面」を保持してパーティクルの検査を行った。その後、該シリコンウェーハの裏面および端部のＭＣＬを分析した。ＭＣＬ分析ウェーハは前出と同様、２５枚１カセット単位で工程を流れているものにおいて、品質検査後に１枚ずつ抜き出した全２７枚について評価した。分析した元素も前出と同様、重金属については、鉄、ニッケルおよびクロム、軽金属については、ナトリウム、カリウムおよびカルシウムである。図３は、その結果を時系列にプロットした図であり、シリコンウェーハのそれぞれ（ａ）端部、および（ｂ）裏面のＭＣＬを示す図である。この結果より、交差汚染がこの時系列の初期、又は、それ以前に発生したと考えられる。更に図３（ｂ）から明らかなように、図２に見られるような１ロットごと独立した変動をしているのと異なり、品質検査工程の前工程までにウェーハの裏面において万一汚染が発生した場合にも、汚染されたウェーハから数ロットまでのウェーハについては裏面に、汚染の影響が残っていることが分かる。このため、ＳＳＰのような古い世代の装置においては、定期的にウェーハ接触部をクリーニングすることが一般的である。また、ＳＳＰのような古い世代の装置においては、直径３００ｍｍのウェーハ用のミニエンバイロメント化された装置と異なり、ウェーハ接触部の清掃も比較的容易である。
育成したシリコン単結晶をスライスしてＤＳＰ処理を施した直径２００ｍｍのシリコンウェーハに対して、該ＳＳＰ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｉｄｅｄ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）処理の後から品質検査工程の前工程まで「裏面」を保持して処理および搬送を行い、最終洗浄工程においてウェーハを洗浄した後に、品質検査工程にて、パーティクル検査装置に搬送し、シリコンウェーハの「裏面」を保持してパーティクルの検査を行った。その後、該シリコンウェーハの裏面および端部のＭＣＬを分析した。ＭＣＬ分析ウェーハは前出と同様、２５枚１カセット単位で工程を流れているものにおいて、品質検査後に１枚ずつ抜き出した全２７枚について評価した。分析した元素も前出と同様、重金属については、鉄、ニッケルおよびクロム、軽金属については、ナトリウム、カリウムおよびカルシウムである。図３は、その結果を時系列にプロットした図であり、シリコンウェーハのそれぞれ（ａ）端部、および（ｂ）裏面のＭＣＬを示す図である。この結果より、交差汚染がこの時系列の初期、又は、それ以前に発生したと考えられる。更に図３（ｂ）から明らかなように、図２に見られるような１ロットごと独立した変動をしているのと異なり、品質検査工程の前工程までにウェーハの裏面において万一汚染が発生した場合にも、汚染されたウェーハから数ロットまでのウェーハについては裏面に、汚染の影響が残っていることが分かる。このため、ＳＳＰのような古い世代の装置においては、定期的にウェーハ接触部をクリーニングすることが一般的である。また、ＳＳＰのような古い世代の装置においては、直径３００ｍｍのウェーハ用のミニエンバイロメント化された装置と異なり、ウェーハ接触部の清掃も比較的容易である。
（比較例２）
育成したシリコン単結晶をスライスして、ＳＳＰより新しい加工方法であるＤＳＰ処理を施した直径３００ｍｍのシリコンウェーハに対して、該ＤＳＰ処理の後から品質検査工程の前工程まで「端部」を保持して処理および搬送を行い、最終洗浄工程においてウェーハを洗浄した後に、品質検査工程にて、パーティクル検査装置に搬送し、シリコンウェーハの「端部」を保持してパーティクルの検査を行った。その後、該シリコンウェーハの裏面および端部のＭＣＬを分析した。ＭＣＬ分析ウェーハは前出と同様、２５枚１カセット単位で工程を流れているものにおいて、品質検査後に１枚ずつ抜き出した全２７枚について評価した。分析した元素も前出と同様、重金属については、鉄、ニッケルおよびクロム、軽金属については、ナトリウム、カリウムおよびカルシウムである。図４は、その結果を時系列にプロットした図であり、シリコンウェーハのそれぞれ（ａ）端部、および（ｂ）裏面のＭＣＬを示す図である。図４（ａ）から明らかなように、図２に見られるような１ロットごと独立した変動をしているのと異なり、１桁ＭＣＬの高いウェーハがあるとそのウェーハのロットから数ロットまでのウェーハについては端部のＭＣＬの高い状況に保持されており、前のＭＣＬの高いウェーハの影響が残っているため、交差汚染が発生していると推測される。特に昨今の検査装置においては、高速なウェーハハンドリングが要求されており、端部の磨耗も著しいことから、長期間の使用による発塵発生も懸念されている。このため、単なる定期的なクリーニングだけでは不十分で、磨耗したウェーハ接触部を新品に交換することが一般的である。しかし、この世代の装置は、ミニエンバイロメント化されており、清掃の為にたびたび装置を開放することは望ましく無く、更にウェーハ接触部の交換では、長期間の装置使用停止を余儀なくされる。この辺の事情に関しては、特にパーティクル検査装置において、シビアな問題となっている。
育成したシリコン単結晶をスライスして、ＳＳＰより新しい加工方法であるＤＳＰ処理を施した直径３００ｍｍのシリコンウェーハに対して、該ＤＳＰ処理の後から品質検査工程の前工程まで「端部」を保持して処理および搬送を行い、最終洗浄工程においてウェーハを洗浄した後に、品質検査工程にて、パーティクル検査装置に搬送し、シリコンウェーハの「端部」を保持してパーティクルの検査を行った。その後、該シリコンウェーハの裏面および端部のＭＣＬを分析した。ＭＣＬ分析ウェーハは前出と同様、２５枚１カセット単位で工程を流れているものにおいて、品質検査後に１枚ずつ抜き出した全２７枚について評価した。分析した元素も前出と同様、重金属については、鉄、ニッケルおよびクロム、軽金属については、ナトリウム、カリウムおよびカルシウムである。図４は、その結果を時系列にプロットした図であり、シリコンウェーハのそれぞれ（ａ）端部、および（ｂ）裏面のＭＣＬを示す図である。図４（ａ）から明らかなように、図２に見られるような１ロットごと独立した変動をしているのと異なり、１桁ＭＣＬの高いウェーハがあるとそのウェーハのロットから数ロットまでのウェーハについては端部のＭＣＬの高い状況に保持されており、前のＭＣＬの高いウェーハの影響が残っているため、交差汚染が発生していると推測される。特に昨今の検査装置においては、高速なウェーハハンドリングが要求されており、端部の磨耗も著しいことから、長期間の使用による発塵発生も懸念されている。このため、単なる定期的なクリーニングだけでは不十分で、磨耗したウェーハ接触部を新品に交換することが一般的である。しかし、この世代の装置は、ミニエンバイロメント化されており、清掃の為にたびたび装置を開放することは望ましく無く、更にウェーハ接触部の交換では、長期間の装置使用停止を余儀なくされる。この辺の事情に関しては、特にパーティクル検査装置において、シビアな問題となっている。
Claims (12)
- シリコンウェーハの製造ラインにおいて、両面研磨後のシリコンウェーハを品質検査工程に搬送し、該品質検査工程にて品質検査するに際し、
該品質検査工程の前工程では前記シリコンウェーハの端部を保持し、
前記品質検査工程では前記シリコンウェーハの裏面を保持することを特徴とするシリコンウェーハの汚染防止方法。 - 前記シリコンウェーハの裏面の保持は、真空吸着または静電気吸着により行うことを特徴とする、請求項１に記載の汚染防止方法。
- 前記品質検査工程の前に、前記シリコンウェーハの主面および裏面のうち少なくとも裏面に酸化膜を形成することを特徴とする、請求項１または２に記載の汚染防止方法。
- 前記酸化膜の厚さが５〜１０００オングストロームである、請求項３に記載の汚染防止方法。
- シリコンウェーハの製造ラインにおいて、両面研磨後のシリコンウェーハを品質検査工程に搬送し、該品質検査工程にて品質検査するに際し、
該品質検査工程の前工程では前記シリコンウェーハの端部を保持し、
前記品質検査工程では前記シリコンウェーハの裏面を保持することを特徴とするウェーハの検査方法。 - 前記シリコンウェーハの裏面の保持は、真空吸着または静電気吸着により行うことを特徴とする、請求項５に記載の検査方法。
- 前記品質検査工程の前に、前記シリコンウェーハの主面および裏面のうち少なくとも裏面に酸化膜を形成することを特徴とする、請求項５または６に記載の検査方法。
- 前記酸化膜の厚さが５〜１０００オングストロームである、請求項７に記載の検査方法。
- シリコンインゴットから切り出されたシリコンウェーハに対して両面研磨処理を施し、その後品質検査工程を行うシリコンウェーハの製造方法において、
該品質検査工程の前工程では前記シリコンウェーハの端部を保持し、
前記品質検査工程では前記シリコンウェーハの裏面を保持することを特徴とするウェーハの製造方法。 - 前記シリコンウェーハの裏面の保持は、真空吸着または静電気吸着により行うことを特徴とする、請求項９に記載のウェーハの製造方法。
- 前記品質検査工程の前に、前記シリコンウェーハの主面および裏面のうち少なくとも裏面に酸化膜を形成することを特徴とする、請求項９または１０に記載のウェーハの製造方法。
- 前記酸化膜の厚さが５〜１０００オングストロームである、請求項１１に記載のウェーハの製造方法。
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