TWI501308B - 半導體晶圓的洗淨方法及半導體晶圓 - Google Patents

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Description

半導體晶圓的洗淨方法及半導體晶圓
本發明有關於一種半導體晶圓的洗淨方法及半導體晶圓。
先前，作為利用研磨漿料來研磨半導體矽晶圓(silicon wafer)的方法，例如使用有一種包括1次研磨步驟、2次研磨步驟及精加工研磨步驟的方法(例如，參照文獻1：日本專利特開2007-73686號公報)。
而且，亦已知有一種對半導體矽晶圓表面的氧化膜噴射含氟化氫的水溶液來蝕刻氧化膜而將其洗淨去除的方法(例如，參照文獻2：日本專利特開2006-351736號公報)。
然而已確認的是，在進行如上述文獻1般的漿料研磨時，若漿料中混入有異物，則會對半導體晶圓的表面施加局部性的應力，從而會有變質的矽(以下，稱為變質矽)作為凸狀缺陷而產生。而且已確認的是，變質矽的藉由氟化氫的蝕刻速率比矽高而比矽氧化膜低。
為了去除該缺陷，可考慮使用文獻2中記載般的方法。然而可舉出下述問題：如上所述，由於變質矽的蝕刻速率比矽高，因而若在可去除變質矽的條件下進行蝕刻，則僅會去除變質矽的缺陷，從而導致在半導體晶圓的表面上形成較大的凹狀的槽。
而且可舉出下述問題：在噴霧氫氟酸時，與噴射含氟化氫的氣體時相比雜質的含量較多，因而會導致附著於半導體矽晶圓表面的微粒(particle)等的附著物的量變多。
本發明的目的在於提供一種可適當的去除在研磨半導體晶圓的表面時因作用於上述表面的應力而形成的凸狀缺陷的半導體晶圓的洗淨方法及半導體晶圓。
本發明的半導體晶圓的洗淨方法，用於去除在研磨半導體晶圓的表面時因作用於上述表面的應力而形成的凸狀缺陷，此半導體晶圓的洗淨方法的特徵在於包括：氧化處理，藉由含臭氧(ozone)的液體將上述半導體晶圓的表面氧化而在上述缺陷以外的部分形成氧化膜；液相蝕刻處理，藉由含氟化氫的液體來蝕刻上述氧化膜而將其溶解去除；以及氣相蝕刻處理，藉由含氟化氫的氣體來蝕刻上述缺陷而將其溶解去除。
本發明中，半導體晶圓的表面在藉由臭氧而氧化並利用含氟化氫的液體進行處理時，變質矽的缺陷部位幾乎不會被蝕刻，而缺陷以外的部位的氧化膜被選擇性地蝕刻而得以溶解去除。
因此，藉由對缺陷以外的部位進行蝕刻而加大缺陷的露出度，可減少缺陷與晶圓的接觸面積，並可提高缺陷的蝕刻速率。由於氟化氫幾乎不會蝕刻矽，因此僅變質矽受到蝕刻，從而可獲得無凸凹的平滑的平面。
而且，氣相蝕刻處理中，利用含氟化氫的氣體來對半導體晶圓的表面進行處理，因此與利用含氟化氫的液體來進行處理的情況相比，可減少半導體晶圓的表面的附著物。
本發明的半導體晶圓的洗淨方法中，較好的是，在反覆進行上述氧化處理與上述液相蝕刻處理之後，進行上述氣相蝕刻處理。
本發明中，對半導體晶圓的表面反覆進行藉由臭氧溶液的氧化膜形成以及藉由含氟化氫的液體的氧化膜的溶解去除，因此藉由適當設定該反覆次數或者臭氧溶液的濃度或含氟化氫的液體的濃度，可容易地將規定膜厚的氧化膜溶解去除。
本發明的半導體晶圓的洗淨方法，用於去除在研磨半導體晶圓的表面時因作用於上述表面的應力而形成的凸狀缺陷，此半導體晶圓的洗淨方法的特徵在於包括：氧化處理，藉由含臭氧的氣體使上述半導體晶圓的表面及上述缺陷氧化而形成氧化膜；以及氣相蝕刻處理，在上述氧化處理之後，藉由含氟化氫的氣體來蝕刻上述半導體晶圓的表面而將上述氧化膜溶解去除。
本發明中，藉由含臭氧的氣體而使半導體晶圓的表面及缺陷氧化，因此與藉由含臭氧的液體進行氧化的情況相比，可使高濃度的臭氧接觸至半導體晶圓的表面及缺陷。因此，可使缺陷及缺陷以外的部分以大致相等的氧化速率而氧化，可在半導體晶圓的整個表面上形成氧化膜。
而且，氧化處理之後，對半導體晶圓的表面噴射含氟化氫的氣體，藉此可對被氧化的缺陷部位及其他氧化膜進行蝕刻而將該些溶解去除。因此，可使半導體晶圓的表面成為無缺陷的大致平滑的平面。
進而，利用藉由含臭氧的氣體的氧化處理與藉由含氟化氫的氣體的氣相蝕刻處理來進行洗淨，因此可利用氣相來進行整個洗淨處理，從而可減少半導體晶圓的表面的附著物。
本發明的半導體晶圓的洗淨方法中，較好的是，上述氣相蝕刻處理中，以殘留上述氧化膜在上述半導體晶圓的背面側的規定膜厚部分的方式而將上述氧化膜溶解去除。
本發明中，進行氣相蝕刻處理時使氧化膜稍許殘留，藉此可防止未被氧化的半導體晶圓露出。因此，可防止容易受附著物影響的未被氧化的半導體晶圓露出，可防止在洗淨後有附著物附著於半導體晶圓的表面。
本發明的半導體晶圓的特徵在於藉由上述的半導體晶圓的洗淨方法而進行洗淨。
本發明中，在半導體晶圓的表面缺陷及附著物極少，因此可消除半導體晶圓對元件(device)特性造成不良影響之虞。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
[第1實施形態]
以下，根據圖式說明本發明的第1實施形態的矽晶圓1。
圖1A及圖1B表示本實施形態的矽晶圓的示意圖。
在作為半導體矽晶圓的矽晶圓1的矽晶圓表面11上，例如當對矽晶圓表面11進行漿料研磨時，有時一部分會存在於矽晶圓1內，而剩餘的部分形成從矽晶圓表面11呈凸狀隆起的形狀的缺陷12。
該缺陷12是由於如下原因而形成，即：因漿料中的異物等而導致應力局部性集中，從而使矽的結晶構造發生變化而產生體積膨脹，由此形成該缺陷12。
再者，為了便於說明實施形態，而使缺陷12的大小表現得比實際大。
根據圖2A～圖2C，對本實施形態的矽晶圓1的洗淨方法進行說明。圖2A～圖2C中表示本實施形態的各步驟的矽晶圓的示意性剖面圖。
(氧化處理)
如圖2A所示，在氧化處理中，將作為含臭氧的液體的臭氧水溶液2噴霧至矽晶圓1。藉此，矽晶圓1的矽晶圓表面11側藉由臭氧而被氧化，形成矽氧化膜10A。此時，由變質矽構成的缺陷12在臭氧水溶液2中幾乎未被氧化，僅缺陷12以外的部位成為矽氧化膜10A。再者，將矽晶圓1上的除矽氧化膜10A以外的部分稱為非氧化矽基板10B。
(液相蝕刻處理)
如圖2B所示，在液相蝕刻處理中，向矽氧化膜10A噴霧作為含氟化氫的液體的氫氟酸3，將矽氧化膜10A藉由蝕刻而溶解去除規定膜厚。
進而，在對矽晶圓1進行蝕刻之後，再次噴霧臭氧水溶液2而形成矽氧化膜10A，並藉由氫氟酸3來蝕刻矽氧化膜10A，反覆進行如此之處理，對規定的膜厚進行蝕刻而將其溶解去除。再者，亦可利用1次氫氟酸處理來溶解去除規定的膜厚。
再者，就藉由氫氟酸3的蝕刻速率而言，矽氧化膜10A較高而缺陷12較低，藉由氫氟酸3，矽氧化膜10A被良好地蝕刻而得以溶解去除，但缺陷12幾乎未被蝕刻而殘存於矽晶圓表面11上。
即，藉由氧化處理與蝕刻處理，將矽氧化膜10A選擇性地蝕刻而溶解去除，缺陷12於矽晶圓表面11呈凸形狀較大地成為浮雕，從而露出度變大。
(氣相蝕刻處理)
如圖2C所示，氣相蝕刻處理中，將作為在氮氣中含氣化的氟化氫的氣體的洗淨氣體4噴射至矽晶圓表面11。藉此，將矽晶圓表面11的缺陷12與矽氧化膜10A蝕刻而溶解去除。
再者，由於缺陷12的露出度變得比液相蝕刻處理之前大，因而氣相蝕刻步驟中的缺陷12的蝕刻速率比露出前提高。當進行蝕刻直至缺陷12被完全溶解去除時，矽氧化膜10A被完全溶解去除，非氧化矽基板10B變得露出於表面。
然而，由於非氧化矽基板10B幾乎未被洗淨氣體蝕刻，因此該步驟中，僅矽氧化膜10A及缺陷12被蝕刻而得以溶解去除。
而且，矽晶圓表面11上，易受附著物影響的非氧化矽基板10B變得露出，但由於是進行附著物的含量較少的氣相蝕刻處理，因而矽晶圓表面11幾乎不會有附著物附著。
因此，藉由經過氣相蝕刻處理，而在矽晶圓1上形成非氧化矽基板10B變得露出且附著物較少的平滑的表面形狀。
(第1實施形態的作用效果)
(1)藉由臭氧將矽晶圓表面11氧化而在缺陷12以外的部分形成矽氧化膜10A，並噴霧氫氟酸3。
因此，可藉由氫氟酸3僅將蝕刻速率比缺陷12高的矽氧化膜10A選擇性地蝕刻而溶解去除，可加大缺陷12的露出度，從而可加大缺陷12的蝕刻速率。
進而，隨後藉由將洗淨氣體4噴射至矽晶圓1的表面，可將矽氧化膜10A溶解去除，並且缺陷12部位亦可被蝕刻而溶解去除。因此，可使矽晶圓1的表面成為無缺陷的大致平滑的平面。
而且，非氧化矽基板10B易附著金屬等而易被污染，但由於是進行藉由洗淨氣體4的氣相蝕刻處理，因此與藉由氫氟酸3的液相蝕刻處理相比，無被附著物污染之虞。
(2)由於對矽晶圓表面11反覆進行藉由臭氧水溶液2的矽氧化膜10A的形成與藉由氫氟酸3的矽氧化膜10A的溶解去除，因此藉由適當設定該反覆次數，可容易地將規定膜厚的矽氧化膜10A溶解去除。
(3)由於矽晶圓1具有在矽晶圓表面11上附著物較少的大致平滑的表面形狀，因此可消除對元件特性造成不良影響之虞。
(第1實施形態的實驗例)
對用於說明本實施形態的效果的實驗例及比較例進行說明。
[實驗方法]
[比較例1-1]
氧化處理是藉由將溫度23℃、濃度15ppm的臭氧水溶液2以1升/分鐘的流量向矽晶圓表面11滴下15秒而進行。
而且，液相蝕刻處理是藉由將溫度23℃、濃度1mass%的氫氟酸3以1升/分鐘的流量向矽晶圓表面11滴下3秒而進行。
[比較例1-2]
進行與比較例1-1同樣的氧化處理。
而且，液相蝕刻處理是藉由將溫度23℃、濃度1mass%的氫氟酸3以1升/分鐘的流量向矽晶圓表面11滴下60秒而進行。
[比較例1-3]
反覆進行與比較例1-1同樣的氧化處理及液相蝕刻處理(滴液3秒)。
隨後，進行與比較例1-2同樣的液相蝕刻處理(滴液60秒)。
[實驗例1-1]
反覆進行與比較例1-1同樣的氧化處理及液相蝕刻處理。
而且，氣相蝕刻處理是藉由將在氮氣中含濃度23g/m3 的氟化氫的混合氣體作為洗淨氣體4而以101kPa的噴射壓力向矽晶圓表面11噴射60秒而進行。
[實驗結果]
圖3中表示洗淨後的矽晶圓表面的單位面積的表面形狀的比例。
對圖3進行說明，隆起(Ridge)即為由矽晶圓表面11的變質矽構成的缺陷12，劃痕(Scratch)是矽晶圓表面11的缺陷12的部位被蝕刻而缺陷12呈凹狀形成的，消滅即為大致平滑的平面。
縱軸是將研磨之後的隆起個數整體設為100%而表示該些隆起變化成隆起、劃痕及消滅的各個的個數的比例。橫軸表示利用比較例1-1、比較例1-2、實驗例1-1及比較例1-3的方法進行洗淨的情況。
根據該圖3，比較例1-1中，存在約98%的隆起。
並且，比較例1-2中，藉由將液相蝕刻時間由3秒延長至60秒為止，缺陷12得到溶解，隆起轉變為劃痕。其結果，比較例1-2中，隆起為約35%，劃痕為約60%。
實驗例1-1中，藉由反覆進行與比較例1-1同樣的氧化處理及液相蝕刻處理，使隆起成為浮雕，進而，藉由進行60秒的氣相蝕刻處理而將成為浮雕的缺陷12溶解去除。其結果，隆起減少至約30%為止，消滅成為約60%。比較例1-3中，反覆進行與比較例1-1同樣的氧化處理及液相蝕刻處理之後，進而，藉由進行60秒的與比較例1-2同樣的液相蝕刻處理，使隆起成為浮雕，從而將缺陷12溶解去除。其結果，與實驗例1-1同樣地，隆起減少至約30%為止，消滅成為約60%。
由此可確認的是，實驗例1-1與比較例1-3的洗淨方法可去除矽晶圓表面11的隆起缺陷，可使矽晶圓表面11的大部分成為大致平滑的平面(消滅)。
圖4中以相對比例表示洗淨後附著於矽晶圓表面的附著物的量。
對圖4進行說明，縱軸表示將進行比較例1-2的洗淨的一例中的附著於矽晶圓表面11的附著物(金屬粒子等)量設為100%時的比例。
根據該圖4可知，對於比較例1-3而言，與比較例1-2同樣地附著物量變多，與此相對，對於比較例1-1及實驗例1-1而言，附著物量成為比較例1-2的20%以下，因而長時間進行液相蝕刻處理會使附著物量變得非常多。
由此可知，對於矽晶圓1的洗淨而言，氣相蝕刻處理較液相蝕刻處理為佳。
圖5A表示洗淨前的缺陷部位的粒徑大於等於60nm時的洗淨後的粒徑，圖5B表示洗淨前的缺陷部位的粒徑為35～60nm時的洗淨後的粒徑。
對圖5A及圖5B進行說明，橫軸表示洗淨前的缺陷部位的粒徑，縱軸表示洗淨後的缺陷部位的粒徑。
由此可知，圖5A及圖5B中，洗淨後的缺陷部位的粒徑均依實驗例1-1(比較例1-3亦為同等)、比較例1-2、比較例1-1的順序而變小。由此可知，可去除或縮小缺陷部位能力依實驗例1-1(比較例1-3亦為同等)、比較例1-2、比較例1-1的順序而變高。因此可確認的是，若立足於附著物量、缺陷去除等，實驗例1-1的洗淨方法為最佳。
[第2實施形態]
其次，對本發明的第2實施形態的矽晶圓1進行說明。
再者，對於與第1實施形態相同的構成，標註相同的符號並省略或簡略說明。
圖1A及圖1B中表示本實施形態的矽晶圓的示意圖。
根據圖6A及圖6B，對本實施形態的矽晶圓1的洗淨方法進行說明。圖6A及圖6B表示本實施形態的各步驟的矽晶圓的示意性剖面圖。
(氧化處理)
如圖6A所示，在氧化處理中，將作為含臭氧的氣體的臭氧氣體5噴射至矽晶圓1。藉此，矽晶圓1的矽晶圓表面11側藉由臭氧而被氧化，形成矽氧化膜10A。此時，臭氧氣體5可調製成比臭氧水溶液更高的濃度，因而藉由臭氧氣體5的氧化處理比利用臭氧水溶液進行氧化處理時氧化力更強。因此，臭氧水溶液中未被氧化的缺陷12亦被氧化而成為氧化缺陷12A。再者，將矽晶圓1上的矽氧化膜10A以外的部分稱作非氧化矽基板10B。
(氣相蝕刻處理)
如圖6B所示，在氧化處理之後，向矽晶圓表面11噴射作為含氟化氫的氣體的洗淨氣體4來進行氣相蝕刻處理。藉此，氧化缺陷12A與矽氧化膜10A同時被蝕刻。
此時，就蝕刻速率而言，氧化缺陷12A比矽氧化膜10A稍高，故而氧化缺陷12A比矽氧化膜10A更大地得到蝕刻而溶解去除，因此凸形狀的氧化缺陷12A成為與平面形狀的矽氧化膜10A大致相同的平面形狀，矽晶圓表面11整體成為大致平滑的平面。
再者，在進行蝕刻時，較好的是藉由使氧化缺陷12A與矽氧化膜10A稍許殘留而防止非氧化矽基板10B露出。藉此，由於易受附著物影響的非氧化矽基板10B未露出，因此可減少洗淨後的附著物的附著量。
(第2實施形態的作用效果)
(4)在氧化處理中，是將含臭氧的臭氧氣體5噴射至矽晶圓1，因此與噴霧臭氧水溶液的情況相比，可使高濃度的臭氧接觸至矽晶圓表面11。
因此，可將臭氧水溶液的噴霧中未被氧化的缺陷12藉由臭氧氣體5噴射而氧化成氧化缺陷12A。
而且，由於是進行藉由臭氧氣體5的在氣相下的氧化處理，因此與藉由臭氧水溶液的在液相下的氧化處理相比，可消除被附著物污染之虞。
在氣相蝕刻處理中，噴射洗淨氣體4來進行蝕刻。此時，就蝕刻速率而言，氧化缺陷12A比矽氧化膜10A稍高，因而氧化缺陷12A比矽氧化膜10A更大地得到蝕刻而被溶解去除，因此可使凸形狀的氧化缺陷12A成為與平面形狀的矽氧化膜10A大致相同的平面形狀。因此，可使矽晶圓表面11整體成為大致平滑的平面。
而且，由於是進行藉由洗淨氣體4的氣相蝕刻處理，因此與藉由氫氟酸的液相蝕刻處理相比，可消除被附著物污染之虞。
(5)氣相蝕刻處理時，藉由使氧化缺陷12A與矽氧化膜10A稍許殘留，可防止非氧化矽基板10B露出。因此，可防止易受附著物影響的非氧化矽基板10B露出，從而可防止洗淨後有附著物附著於矽晶圓表面11上。
(6)矽晶圓表面11是藉由臭氧氣體5而在氣相下進行氧化處理，隨後，藉由洗淨氣體4而進行氣相蝕刻處理，因此並無在液相下的洗淨處理。因此，可使矽晶圓表面11幾乎不會有附著物附著地進行洗淨。
(7)與第1實施形態的作用效果(3)同樣地，本實施形態的矽晶圓1形成在矽晶圓表面11上附著物較少的大致平滑的表面形狀，因此可消除矽晶圓1對元件特性造成不良影響之虞。
(第2實施形態的實驗例)
對用於說明本實施形態的效果的實驗例及比較例進行說明。
[實驗方法]
[比較例2-1]
氧化處理是藉由將溫度23℃、濃度15ppm的臭氧水溶液以1升/分鐘的流量向矽晶圓表面11噴霧15秒而進行。
而且，液相蝕刻處理是藉由將溫度23℃、濃度1mass%的氫氟酸以1升/分鐘的流量向矽晶圓表面11噴霧3秒而進行。
[比較例2-2]
進行與比較例2-1同樣的氧化處理。
而且，液相蝕刻處理是藉由將溫度23℃、濃度1mass%的氫氟酸以1升/分鐘的流量向矽晶圓表面11噴霧60秒而進行。
[比較例2-3]
氧化處理是藉由將溫度26℃、濃度120mg/m3 的臭氧氣體5以106kPa的噴射壓力向矽晶圓表面11噴射40秒而進行。
而且，液相蝕刻處理是與比較例2-2同樣地進行。
[實驗例2-1]
進行與比較例2-3同樣的氧化處理。
而且，氣相蝕刻處理是藉由將在氮氣中含濃度23mg/m3 的氟化氫的混合氣體作為洗淨氣體4而以101kPa的噴射壓力向矽晶圓表面11噴射60秒而進行。
[實驗結果]
圖7中表示洗淨後的矽晶圓表面的單位面積的表面形狀的比例。
對圖7進行說明，隆起(Ridge)即為由矽晶圓表面11的變質矽構成的缺陷12，劃痕(Scratch)是矽晶圓表面11的缺陷12的部位被蝕刻而缺陷12呈凹狀形成的，消滅即為大致平滑的平面。
縱軸是將研磨之後的隆起個數整體設為100%而表示該些隆起變化成隆起、劃痕及消滅的各個的個數的比例。橫軸表示利用比較例2-1、比較例2-2、實驗例2-1及比較例2-3的方法進行洗淨的情況。
根據該圖7，比較例2-1中，存在約98%的隆起。
並且，比較例2-2中，藉由將液相蝕刻時間由3秒延長至60秒為止，缺陷12成為凹狀，隆起轉變為劃痕。其結果，比較例2-2中，隆起為約35%，劃痕為約60%。
實驗例2-1中，與比較例2-1同樣地藉由臭氧氣體5來對矽晶圓表面11進行氧化處理而形成矽氧化膜10A與氧化缺陷12A，隨後，進而進行氣相蝕刻處理60秒來對矽氧化膜10A與氧化缺陷12A進行蝕刻而將該些溶解去除。其結果可知，不會產生劃痕而由隆起轉變至消滅。
比較例2-3中，藉由高濃度臭氧氣體5來對矽晶圓表面11進行氧化處理而形成矽氧化膜10A與氧化缺陷12A，隨後，進而進行與比較例2-2同樣的液相蝕刻處理60秒來對矽氧化膜10A與氧化缺陷12A進行蝕刻而將該些溶解去除。其結果可知，大部分隆起轉變至消滅。
由此可確認的是，實驗例2-1與比較例2-3的洗淨方法可去除矽晶圓表面11的隆起，可使矽晶圓表面11的大部分成為大致平滑的平面。
圖8中以相對比例表示洗淨後附著於矽晶圓表面的附著物的量。
對圖8進行說明，縱軸表示將進行比較例2-2的洗淨的一例中的附著於矽晶圓表面11的附著物(金屬粒子等)量設為100%時的比例。
根據該圖8可知，對於比較例2-1而言，附著物量成為比較例2-2的20%以下，因而長時間進行液相蝕刻處理會使附著物量變得非常多。
而且，比較例2-3為與比較例2-2的附著物量大致同等。由此可知，附著物量會根據液相蝕刻處理的處理時間而受到較大影響。
另一方面，實驗例2-1中，氧化處理與氣相蝕刻處理均成為在氣相下的處理，因而附著物量變得非常少，為比較例2-2的僅9%左右。
由此可知，對於矽晶圓1的洗淨而言，氣相蝕刻洗淨較液相蝕刻洗淨為佳。
圖9A表示洗淨前的缺陷部位的粒徑大於等於60nm時的洗淨後的粒徑，圖9B表示洗淨前後的缺陷部位的粒徑為35～60nm時的洗淨後的粒徑。
對圖9A及圖9B進行說明，橫軸表示洗淨前的缺陷部位的粒徑，縱軸表示洗淨後的缺陷部位的粒徑。
由此可知，圖9A及圖9B中，洗淨後的缺陷部位的粒徑均依實驗例2-1(比較例2-3亦為同等)、比較例2-2、比較例2-1的順序而變小。因此可知，可去除或縮小缺陷部位的能力依實驗例2-1(比較例2-3亦為同等)、比較例2-2、比較例2-1的順序而變高。
而且可確認的是，與比較例2-1、2-2相比，實驗例2-1(比較例2-3亦為同等)中洗淨後粒徑大幅縮小，因而藉由實驗例2-1(比較例2-3亦為同等)的洗淨方法具有卓越的缺陷去除能力。
因此可確認的是，若立足於附著物量、缺陷去除等，實驗例2-1的洗淨方法為最佳。
(實施形態的變形例)
再者，本發明並不僅限定於上述第1及第2實施形態，在不脫離本發明主旨的範圍內可進行各種改良以及設計上的變更等。
即，第1實施形態中，向矽晶圓表面11噴霧臭氧水溶液2及氫氟酸3，但並不限於此，亦可將矽晶圓表面11浸漬於臭氧水溶液2或氫氟酸3中。
第1實施形態中，反覆噴霧臭氧水溶液2及氫氟酸3，但不限於此，亦可噴霧含氨與過氧化氫水的洗淨液。
第2實施形態中，藉由臭氧氣體5來進行氧化，但不限於此，只要是可形成氧化缺陷12A與矽氧化膜10A的氣體即可。
第2實施形態中，藉由含氟化氫的洗淨氣體4來進行蝕刻，但不限於此，只要是可對氧化缺陷12A與矽氧化膜10A進行蝕刻，且氧化缺陷12A的蝕刻速率比矽氧化膜10A稍高的氣體即可。
用於實施本發明的最佳構成等在以上記載中已有揭示，但本發明並不限定於此。即，本發明主要是關於特定實施形態特別予以圖示且加以說明，但本領域技術人員可不脫離本發明的技術思想及目的之範圍地，在形狀、材質、數量及其他詳細構成上對以上所述的實施形態添加各種變形。
因此，限定上述揭示的形狀、材質等的記載是為了便於理解本發明而例示性記載者，並不限定本發明，因而除該些形狀、材質等的限定的一部分或全部限定以外的構件的名稱下的記載亦包含於本發明中。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1．．．矽晶圓
2．．．臭氧水溶液
3．．．氫氟酸
4．．．洗淨氣體
5．．．臭氧氣體
10A．．．矽氧化膜
10B．．．非氧化矽基板
11．．．矽晶圓表面
12．．．缺陷
12A．．．氧化缺陷
圖1A是本發明的第1及第2實施形態的矽晶圓的示意性立體圖。
圖1B是本發明的第1及第2實施形態的矽晶圓的示意性剖面圖。
圖2A是上述第1實施形態的氧化處理後的矽晶圓的示意性剖面圖。
圖2B是上述第1實施形態的液相蝕刻處理後的矽晶圓的示意性剖面圖。
圖2C是上述第1實施形態的氣相蝕刻處理後的矽晶圓的示意性剖面圖。
圖3是表示上述第1實施形態的實驗例的洗淨後的矽晶圓表面的單位面積的各種表面形狀的比例的圖表。
圖4是以相對比例表示上述第1實施形態的實驗例的洗淨後附著於矽晶圓表面的附著物的量的圖表。
圖5A是表示上述第1實施形態的實驗例的洗淨前後的缺陷部位的粒徑的圖表，表示洗淨前的缺陷部位的粒徑大於等於60nm的情況。
圖5B是表示上述第1實施形態的實驗例的洗淨前後的缺陷部位的粒徑的圖表，表示洗淨前的缺陷部位的粒徑為35～60nm的情況。
圖6A是上述第2實施形態的氧化處理後的矽晶圓的示意性剖面圖。
圖6B是上述第2實施形態的氣相蝕刻處理後的矽晶圓的示意性剖面圖。
圖7是表示上述第2實施形態的實驗例的洗淨後的矽晶圓表面的單位面積的各種表面形狀的比例的圖表。
圖8是以相對比例表示上述第2實施形態的實驗例的洗淨後附著於矽晶圓表面的附著物的量的圖表。
圖9A是表示上述第2實施形態的實驗例的洗淨前後的缺陷部位的粒徑的圖表，表示洗淨前的缺陷部位的粒徑大於等於60nm的情況。
圖9B是表示上述第2實施形態的實驗例的洗淨前後的缺陷部位的粒徑的圖表，表示洗淨前的缺陷部位的粒徑為35～60nm的情況。
1．．．矽晶圓
2．．．臭氧水溶液
3．．．氫氟酸
4．．．洗淨氣體
10A．．．矽氧化膜
10B．．．非氧化矽基板
11．．．矽晶圓表面
12．．．缺陷

Claims (4)

  1. 一種半導體晶圓的洗淨方法，用於去除在研磨半導體晶圓的表面時因作用於上述表面的應力而形成的凸狀缺陷，其特徵在於包括：氧化處理，藉由含臭氧的液體將上述半導體晶圓的表面氧化而在上述缺陷以外的部分形成氧化膜；液相蝕刻處理，藉由含氟化氫的液體來選擇性地蝕刻上述氧化膜而將其溶解去除，而且以蝕刻速率比上述缺陷高的方式蝕刻上述氧化膜，使上述缺陷自上述半導體晶圓的表面突出；以及氣相蝕刻處理，藉由含氟化氫的氣體來蝕刻上述缺陷而將其溶解去除。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體晶圓的洗淨方法，其中在反覆進行上述氧化處理與上述液相蝕刻處理之後，進行上述氣相蝕刻處理。
  3. 一種半導體晶圓的洗淨方法，用於去除在研磨半導體晶圓的表面時因作用於上述表面的應力而形成的凸狀缺陷，其特徵在於包括：氧化處理，藉由含臭氧的氣體使上述半導體晶圓的表面及上述缺陷氧化，而於上述半導體晶圓的表面形成氧化膜以及凸形狀的氧化缺陷；以及氣相蝕刻處理，在上述氧化處理之後，藉由含氟化氫的氣體來蝕刻上述半導體晶圓的表面，而將上述氧化膜以 及上述凸形狀的氧化缺陷溶解去除。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之半導體晶圓的洗淨方法，其中上述氣相蝕刻處理中，以殘留上述氧化膜在上述半導體晶圓的背面側的規定膜厚部分的方式而將上述氧化膜溶解去除。
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