WO2006035865A1 - 半導体ウェーハの製造方法及び半導体ウェーハ - Google Patents

半導体ウェーハの製造方法及び半導体ウェーハ Download PDF

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Shin Etsu Handotai Co Ltd
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    • H10P90/129—Preparing bulk and homogeneous wafers by polishing

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor wafer having an improved haze level, and more particularly to a cleaning process thereof.
  • a slicing process in which a silicon single crystal rod manufactured by a single crystal manufacturing apparatus is sliced to obtain a thin disc-shaped woofer, and a wafer obtained in the slicing process is obtained.
  • Chamfering process for chamfering the outer edge to prevent cracking and chipping, wrapping process for lapping the chamfered wafer and flattening it, and chamfered and lapped wafer surface
  • An etching process that removes the processing strain remaining on the surface, a primary polishing process in which the surface of the etched wafer is brought into sliding contact with a polishing cloth to perform rough polishing mainly for adjusting the flatness, and a primary polishing process.
  • the final polishing process mainly aimed at improving the surface roughness (so-called haze) having a wavelength of several to several tens of nanometers on the surface of the wafer, and the final polished wafer is washed.
  • a final cleaning step is performed to remove the abrasives and foreign matter that have been cleaned and attached to the wafer.
  • the primary polishing performed as rough polishing is polishing performed to increase the flatness of the wafer surface after the etching process or the surface grinding process, and the shape is corrected. Done to do.
  • the polishing cloth used for rough polishing is, for example, Asker C hardness (a type of spring hardness tester C-type, a type of spring hardness tester) in which polyester felt (with a random structure) is impregnated with polyurethane. A relatively hard material with a value of 80) is used.
  • a polishing cloth is affixed on a rotatable surface plate, an abrasive containing colloidal silica is used in an alkali-based aqueous solution, and the wafer is rubbed against the polishing cloth while supplying the abrasive between the wafer and the polishing cloth.
  • Yo Polishing is performed. Under the conditions used in such rough polishing such as primary polishing, the polishing cloth is hard, so a minute scratch on the wafer surface called scratch may occur.
  • final polishing is the final process of wafer polishing, with the aim of reducing the unevenness of several to several tens of nanometer levels called haze to obtain a mirror surface and removing scratches generated by rough polishing.
  • a suede-like artificial leather made of soft foamed urethane is pasted on a rotatable surface plate, and the wafer is rubbed while supplying an abrasive containing colloidal silica to an alkali-based aqueous solution. This is done by
  • FIG. 2 shows a polishing apparatus used for finish polishing.
  • the polishing apparatus comprises a rotating platen 2, a wafer holder 3, and an abrasive supply device 5.
  • the rotating surface plate 2 has a rotating surface plate body, and a polishing cloth 4 is pasted on the upper surface thereof.
  • the rotating surface plate 2 is rotated at a predetermined rotational speed by a rotating shaft.
  • the wafer holder 3 holds the wafer 1 on the lower surface thereof by vacuum suction or the like and is rotated by the rotating shaft and simultaneously presses the wafer 1 against the polishing cloth 4 with a predetermined load.
  • the abrasive supply device 5 supplies an abrasive onto the polishing cloth at a predetermined flow rate from an abrasive supply tank (not shown), and the abrasive 1 is supplied between the wafer 1 and the polishing cloth 4 so that the wafer 1 Is polished.
  • polishing cloth used for finish polishing is generally softer than the polishing cloth used for rough polishing, scratches are unlikely to occur. However, if the polishing pressure is increased, scratches are likely to occur. Finish polishing is generally performed at a relatively low polishing pressure.
  • a cleaning process such as RCA cleaning, which has a combined force of removing foreign substances on the surface with chemicals and rinsing with pure water, is often used.
  • the pure water rinsing process may be repeated a plurality of times.
  • haze a surface roughness having a wavelength of several to several tens of nm called haze remains on the surface of the semiconductor silicon wafer manufactured by the above manufacturing method even after finishing polishing and cleaning. If haze remains on the wafer surface in this way, the particle counter that measures the number of particles will recognize the haze as particles. This tendency increases as the particle size to be measured decreases. For example, when trying to measure the number of particles with a size of 47 nm or more on a wafer surface manufactured by a conventional method, it was difficult to measure the actual number of particles due to the effect of haze. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of such problems, and a semiconductor wafer having an improved haze level to such an extent that particles having a size of 47 nm or more attached to the wafer surface can be reliably measured, for example. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a semiconductor wafer.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and is a method for manufacturing a semiconductor wafer, comprising at least a primary polishing step of roughly polishing a raw material wafer, and the primary polished wafer. And a final polishing process for final polishing, and a cleaning process for cleaning the final polished wafer, in which chemical cleaning is performed with an etching allowance of 0.2 to 1. Onm.
  • a method for manufacturing a semiconductor wafer is provided.
  • the chemical haze level of the wafer is deteriorated by performing chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1. Onm. This makes it possible to manufacture a semiconductor wafer that can reliably measure a 47-nm or larger size particle adhering to the wafer surface.
  • the cleaning step it is preferable to perform chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1. Onm after performing mechanical cleaning by applying a mechanical force.
  • the cleaning step it is preferable to perform chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1. Onm simultaneously with mechanical cleaning.
  • the first chemical cleaning is performed simultaneously with the mechanical cleaning, and then the second chemical cleaning is further performed to perform the total etching by the first and second chemical cleaning.
  • the bill can be 0.2 to 1. Onm.
  • the first chemical cleaning is performed simultaneously with the mechanical cleaning, and then the second chemical cleaning is further performed, so that the total etching allowance by the first and second chemical cleaning is 0.2 to 1. Good as Onm.
  • the cleaning step it is preferable to perform chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1. Onm after performing mechanical cleaning following ozone cleaning for cleaning the wafer with ozone water. .
  • the cleaning step following the ozone cleaning, mechanical cleaning and first chemical cleaning are performed.
  • the total etching allowance for the first and second chemical cleaning can be reduced to 0.2 to 1. Onm.
  • the ozone cleaning is followed by the mechanical cleaning and the first chemical cleaning at the same time, and then the second chemical cleaning is performed and the total etching by the first and second chemical cleaning is performed.
  • the ringing cost may be 0.2 to 1. Onm.
  • the chemical cleaning is cleaning with a mixed aqueous solution of ammonia water, peroxy hydrogen water and water!
  • the chemical cleaning is performed by cleaning with a mixed aqueous solution of ammonia water, peroxyhydrogen water, and water, so that the desired etching allowance can be ensured, and the wafer surface can be further improved. Particles can be reduced.
  • the mechanical cleaning is preferably two-fluid cleaning in which two or more kinds of fluids are mixed to clean the wafer.
  • the temperature of the ozone water in the ozone cleaning is preferably 50 ° C or higher.
  • the cleaning power can be improved, and particles on the surface of the organic substance can be further reduced.
  • the present invention provides a mirror-polished semiconductor wafer having a haze of 5 ppb or less
  • a semiconductor wafer characterized in that particles having a size of 47 nm or more are 0.15 particles / cm 2 or less.
  • Such a semiconductor wafer is an unprecedented high quality semiconductor wafer with less haze and minute particles.
  • a semiconductor wafer having an improved haze level it is possible to manufacture a semiconductor wafer having an improved haze level to such an extent that particles having a size of, for example, 47 ⁇ m or more adhering to the surface of the semiconductor wafer can be reliably measured.
  • FIG. 1 is a flowchart schematically illustrating an example of a method for producing a semiconductor wafer according to the present invention.
  • FIG. 2 is an example of a finish polishing apparatus used in a semiconductor wafer manufacturing method.
  • FIG. 3 is an example of a cleaning apparatus that can be used in the method for manufacturing a semiconductor wafer of the present invention.
  • FIG. 4 (a) is a flow diagram schematically illustrating an example of the method of manufacturing a semiconductor wafer of the present invention, and (b) is another example of the method of manufacturing the semiconductor wafer of the present invention. It is a flowchart explaining roughly. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • a surface roughness having a wavelength of several to several tens of nm called haze remained even after finishing polishing and cleaning. Since the particle counter recognizes this haze as a particle, for example, even if it was attempted to measure the number of particles with a size of 47 nm or more, which has been required in recent years, it was not possible to make a reliable measurement. This is because conventional RCA cleaning is performed after finishing polishing, and wafers are etched with a machining allowance of about 4 nm or more, and the haze level remaining in finishing polishing is further deteriorated to about 30 ppb or more. It turned out to be.
  • the inventors have been able to minimize the deterioration of the haze level of wafers by setting the etching cost in the cleaning process to 0.2 to 1. Onm smaller than before.
  • the present inventors have found that the number of particles adhering to the wafer surface can be measured.
  • a method for manufacturing a semiconductor wafer according to the present invention will be described below with reference to FIG. 1 as an example of the case of manufacturing a silicon wafer.
  • a silicon single crystal ingot pulled up by a single crystal pulling apparatus (not shown) is sliced at a right angle or at an angle with respect to the rod axis direction to obtain a plurality of thin disk-shaped wafers (slices). Process).
  • the wafer obtained by the above slicing process is chamfered at its outer edge in order to prevent cracking (chamfering process).
  • Sly In addition to removing the work-affected layer induced on the wafer surface by cutting in the wafer process, the wafer is mechanically ground (lapped) to flatten the wafer (lapping process). Further, the wafer is etched (etching process) in order to remove the processing distortion generated in the wafer surface layer in the above process.
  • rough polishing is performed (primary polishing step).
  • This rough polishing may be composed of two stages or three or more stages. For example, it is possible to polish using a coarse abrasive at the first stage and a finer abrasive after the second stage.
  • the surface of the wafer is polished using a polishing apparatus as shown in FIG. 2 to obtain a mirror surface with a level of unevenness called haze, and scratches generated in the primary polishing are removed (finish polishing step). .
  • the semiconductor silicon wafer that has been subjected to final polishing is cleaned to remove the abrasive and the like (cleaning step).
  • the present invention prevents the haze level from deteriorating by performing chemical cleaning with an etching margin of 0.2 to 1. Onm, and particles having a size of 47 nm or more on the wafer surface. It is characterized in that it can be measured. In this case, the number of particles can be further reduced by performing mechanical cleaning before chemical cleaning. When combined with ozone cleaning, it is also effective in removing organic substances, and a higher quality semiconductor wafer can be obtained.
  • the cleaning process performed in the present invention will be described in detail by taking as an example the case of performing ozone cleaning, mechanical cleaning, and chemical cleaning in this order.
  • FIG. 3 shows an example of a cleaning apparatus used in the cleaning process.
  • ozone cleaning is performed.
  • ozone cleaning for example, 5 to: pure water 8 containing LOOppm of ozone is sprayed from nozzle 10 toward rotating wafer 1.
  • the nozzle 10 is scanned in the radial direction of the wafer.
  • Mechanical cleaning is the application of mechanical and physical forces to the wafer surface. This refers to removal by applying to attached impurities (particles, etc.), for example, brush cleaning or two-fluid cleaning.
  • impurities particles, etc.
  • two-fluid cleaning two or more fluids are mixed and the mixed fluid is sprayed onto the wafer surface to remove impurities.
  • ultrapure water 7 to which carbon dioxide (CO) is added and nitrogen gas (N) 6 are mixed with a two-fluid cleaning nozzle 9.
  • a suitable force is nitrogen (N), which is an inert gas.
  • air argon (Ar), or the like can be used.
  • Chemical cleaning refers to the process of chemically dissolving and decomposing and removing metal particles, etc. that adhere to the wafer surface and that are organic, organic, and abrasive.
  • cleaning is performed using a mixed aqueous solution of low-concentration aqueous ammonia, peroxyhydrogen water, and water.
  • the normal SC-1 cleaning used in RCA cleaning uses an ammonia water: peroxy acid-basic water: water: water composition ratio of 1: 1: 5, whereas 1: 1: Use 10-200.
  • the cleaning time is adjusted so that the etching allowance is 0.2 to 1.0 nm. If the etching allowance is less than 0.2 nm, the polishing agent cannot be completely removed, resulting in poor particle levels. In addition, if the etching allowance is made larger than 1. Onm, the haze level becomes poor and the measurement of particles is hindered. Therefore, chemical cleaning is performed with an etching allowance of 0.2 to 1. Onm in this way, and the haze level of the wafer is improved, and the number of particles having a size of, for example, 47 nm or more attached to the wafer surface can be reliably measured. Like that.
  • the woofer is dried.
  • the drying method is not particularly limited.
  • the wafer is placed on a mounting table on which a groove having a hollow portion and an opening is formed, and the water adhering to the surface of the wafer is reduced by reducing the pressure of the hollow portion. It is possible to perform so-called suction drying or spin drying in which water is sprinkled off from the oven using centrifugal force.
  • a semiconductor silicon wafer is obtained as described above.
  • mechanical cleaning and chemical cleaning have been described separately.
  • mechanical cleaning and chemical cleaning may be performed simultaneously.
  • chemical cleaning with an etching allowance of 0.2 to 1. Onm may be performed simultaneously with mechanical cleaning, following ozone cleaning.
  • FIG. 4 (b) after the ozone cleaning, the mechanical cleaning and the first chemical cleaning are performed at the same time, and then the second chemical cleaning is further performed.
  • the total etching allowance by chemical cleaning may be 0.2 to 1. Onm.
  • the semiconductor wafer obtained by the above method has a haze of 5 ppb or less and a particle size of 47 nm or more of 0.15 particles / cm 2 or less (100 mm / 300 mm diameter wafer). It can be a high quality semiconductor wafer with less particles.
  • a single crystal with a diameter of 300 mm and an orientation of ⁇ 100 ⁇ is pulled up by the Chiyoklarsky method, Rice was chamfered and lapped to prepare silicon wafers.
  • This silicon wafer was etched by a conventional method to obtain an etch wafer.
  • polishing cloth was subjected to primary polishing by sliding the etch dowel.
  • a suede-like artificial leather made of soft foamed urethane is affixed to a rotatable surface plate, and the wafer is slid in contact with an abrasive solution containing colloidal silica in an alkali-based aqueous solution. And finish polished.
  • the cleaning process was performed in the order of ozone cleaning, two-fluid cleaning, and chemical cleaning.
  • the cleaning equipment shown in Fig. 3 was used for ozone cleaning and two-fluid cleaning.
  • spray was directed to wafer 1 rotating at 60rpm. At this time, the distance between nozzle 10 and wafer 1 was 30 mm, and the angle of nozzle 10 was 75 °. Nozzle 10 was scanned so that one round trip in the radial direction of the wafer was 30 seconds.
  • nitrogen (N) was supplied to the nozzle 9 at 235 L / mim'0.4 MPa and mixed, and the mixture was mixed.
  • the fluid was sprayed toward wafer 1 rotating at 1800 rpm. At this time, the distance between nozzle 9 and ueno 1 was 20 mm, and the angle of nozzle 9 was 90 °. In addition, nozzle 9 was scanned in the radial direction of wafer so that one reciprocation was 30 seconds.
  • composition ratio of ammonia water: hydrogen peroxide water: water is 1: 1: 1 in the water purification tank.
  • the wafer was dried by spin drying to obtain a semiconductor wafer.
  • a silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, rubbed, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Further, for this wafer, cleaning steps were performed in the order of ozone cleaning, two-fluid cleaning, and chemical cleaning under the same conditions as in Example 1 except that the etching allowance for chemical cleaning was 0.5 nm. Next, dry the woofer Line, got a semiconductor wafer.
  • a silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, lapped, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Further, for this wafer, cleaning steps were performed in the order of ozone cleaning, two-fluid cleaning, and chemical cleaning under the same conditions as in Example 1 except that the etching cost for chemical cleaning was set to 1. Onm. . Subsequently, the wafer was dried to obtain a semiconductor wafer.
  • a silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, rubbed, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Further, for this wafer, cleaning steps were performed in the order of ozone cleaning, two-fluid cleaning and chemical cleaning under the same conditions as in Example 1 except that the temperature of ozone water for ozone cleaning was 40 ° C. Subsequently, the wafer was dried to obtain a semiconductor wafer.
  • a silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, rubbed, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Further, for this wafer, cleaning steps were performed in the order of ozone cleaning, two-fluid cleaning and chemical cleaning under the same conditions as in Example 1 except that the temperature of ozone water for ozone cleaning was 50 ° C. Subsequently, the wafer was dried to obtain a semiconductor wafer.
  • Example 7 A silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, rubbed, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Further, the wafer was only subjected to chemical cleaning under the same conditions as in Example 1 as a cleaning process. Subsequently, the wafer was dried! A semiconductor wafer was obtained. [Example 7]
  • a silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, rubbed, etched, and subjected to primary polishing and final polishing.
  • the wafer was subjected to the same ozone cleaning as in Example 1, followed by a two-fluid cleaning.
  • a cleaning solution having a thread ratio of 1: 1: 100 of ammonia water: hydrogen peroxide water: water is used, and chemical cleaning is performed simultaneously with mechanical cleaning. Washing was performed. At this time, the etching margin was adjusted to be 0.2 nm. Subsequently, the wafer was dried by spin drying to obtain a semiconductor wafer.
  • a silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, rubbed, etched, and subjected to primary polishing and final polishing.
  • the wafer was subjected to ozone cleaning under the same conditions as in Example 7 except that the etching cost for chemical cleaning was set to 1. Onm, followed by two-fluid cleaning (chemical cleaning simultaneously with mechanical cleaning). Subsequently, the wafer was dried by spin drying to obtain a semiconductor wafer.
  • a silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, rubbed, etched, and subjected to primary polishing and final polishing.
  • the wafer was subjected to the same ozone cleaning as in Example 1, followed by a two-fluid cleaning.
  • a cleaning solution having a thread ratio of 1: 1: 100 of ammonia water: hydrogen peroxide water: water is used.
  • One chemical wash was performed.
  • the second chemical cleaning was performed by filling the water purification tank with a cleaning solution having a composition ratio of ammonia water: hydrogen peroxide water: water of 1: 1: 100 and immersing the wafer in the cleaning solution. .
  • the total etching allowance of the first and second chemical cleaning was adjusted to be 0.2 nm.
  • the wafer was dried by spin drying to obtain a semiconductor wafer.
  • a silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, rubbed, etched, and subjected to primary polishing and final polishing.
  • ozone cleaning was performed under the same conditions as in Example 9 except that the total etching allowance for the first and second chemical cleaning was adjusted to 1. Onm, followed by two-fluid cleaning (mechanical cleaning). At the same time, a first chemical cleaning was performed, followed by a second chemical cleaning. Subsequently, the wafer was dried by spin drying to obtain a semiconductor wafer.
  • a silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, rubbed, etched, and subjected to primary polishing and final polishing.
  • a conventional RCA cleaning process was performed on the wafer.
  • RCA cleaning was performed by immersing wafers in a cleaning solution tank filled with cleaning solution in the order SC-1 cleaning 'hydrofluoric acid cleaning' SC-2 cleaning.
  • the etching cost for SC-1 cleaning was adjusted to 4 nm.
  • a silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, rubbed, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Further, the wafer was subjected to a cleaning process in the order of ozone cleaning and two-fluid cleaning under the same conditions as in Example 1 without performing chemical cleaning. Subsequently, the woofer was dried to obtain a semiconductor woofer.
  • a silicon wafer obtained by slicing the same silicon single crystal as in Example 1 was chamfered, rubbed, etched, and subjected to primary polishing and final polishing. Furthermore, for this wafer, ozone was removed under the same conditions as in Example 1 except that the etching allowance for chemical cleaning was 1.5 nm. Cleaning ⁇ The cleaning process was performed in the order of two-fluid cleaning and chemical cleaning. Subsequently, the wafer was dried to obtain a semiconductor wafer.
  • the haze level and the number of particles of the semiconductor wafer obtained in the above examples and comparative examples were measured in the DWO mode of a surface inspection apparatus (trade name: SP1) manufactured by KLA TENCOR. The results obtained are shown in Table 1.
  • Example 1 was compared with Examples 7 and 9, it was confirmed that particles were reduced by performing chemical cleaning simultaneously with mechanical cleaning.
  • Example 3 was compared with Examples 8 and 10, it was confirmed that particles were reduced by performing chemical cleaning simultaneously with mechanical cleaning.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the above embodiment is an exemplification, and the present invention has the same configuration as the technical idea described in the scope of claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present embodiment. It is included in the technical scope of the invention.
  • the semiconductor wafer to which the present invention can be applied is not limited to a silicon wafer, but can also be applied to a wafer such as a compound semiconductor.

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Abstract

　本発明は、半導体ウェーハの製造方法であって、少なくとも、原料ウェーハを粗研磨する１次研磨工程と、該１次研磨されたウェーハを仕上げ研磨する仕上げ研磨工程と、該仕上げ研磨されたウェーハを洗浄する洗浄工程とを有し、該洗浄工程においてエッチング代を０．２～１．０ｎｍとする化学的洗浄を行うことを特徴とする半導体ウェーハの製造方法である。これにより、ウェーハ表面に付着した例えば４７ｎｍ以上のサイズのパーティクルを確実に計測できる程度にヘイズレベルが改善された半導体ウェーハの製造方法および半導体ウェーハが提供される。

Description

半導体ゥ ーハの製造方法及び半導体ゥ ーハ
技術分野
[0001] 本発明はヘイズレベルが改善された半導体ゥヱーハの製造方法、特にその洗浄ェ 程に関するものである。 背景技術
[0002] 従来の半導体シリコンゥ ーハの製造においては、単結晶製造装置によって製造 されたシリコン単結晶棒をスライスして薄円板状のゥヱーハを得るスライス工程と、該 スライス工程で得られたゥ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と、面取りされたゥ ーハをラッピングしてこれを平坦ィ匕するラッピ ング工程と、面取りおよびラッピングされたゥ ーハの表面に残留する加工歪を除去 するエッチング工程と、エッチングされたゥヱーハの表面を研磨布に摺接させて平坦 度の調整を主目的とする粗研磨を行う 1次研磨工程と、 1次研磨されたゥ ーハの該 表面の数〜数十 nmの波長を有する表面粗さ（ 、わゆるヘイズ)を改善することを主 目的とする仕上げ研磨工程と、仕上げ研磨されたゥエーハを洗浄してゥエーハに付 着した研磨剤や異物を除去する最終洗浄工程が行われる。
その他必要に応じ、熱処理や平面研削工程が行われたり、工程の追加、省略、入 れ替え、繰り返し等が目的に従って行われる。
[0003] ここで、更に詳しく 1次研磨工程を説明すると、粗研磨として行われる 1次研磨はェ ツチング工程や平面研削工程後のゥヱーハ表面の平坦度を上げるために行う研磨で 、形状の修正をするために行われる。粗研磨に用いられる研磨布には、一般的に、 例えば、ポリエステルフェルト (組織はランダムな構造）にポリウレタンを含浸させたァ スカー C硬度 (スプリング硬さ試験機の一種であるァスカーゴム硬度計 C型により測定 した値)で 80程度の比較的硬質なものが用いられる。回転可能な定盤の上に研磨布 を貼り付け、アルカリベースの水溶液にコロイダルシリカを含有した研磨剤を使用し、 ゥエーハと研磨布間に研磨剤を供給しながらゥエーハを研磨布に擦り付けることによ り研磨が行われる。このような 1次研磨などの粗研磨で用いられている条件では研磨 布が硬質なため、スクラッチと呼ばれるゥエーハ表面の微小なキズが発生することが ある。
[0004] 一方、仕上げ研磨はゥヱーハ研磨加工の最終工程で、ヘイズと ヽわれる数〜数十 nmレベルの凹凸を低減して鏡面を得ると共に、粗研磨で発生したスクラッチを除去 することを目的とした工程である。仕上げ研磨は、回転可能な定盤の上に軟質な発 泡ウレタンよりなるスエード調の人工皮革を貼り付け、その上にアルカリベース水溶液 にコロイダルシリカを含有した研磨剤を供給しながら、ゥエーハを擦り付けることにより なされる。
[0005] ここで、仕上げ研磨に使用される研磨装置を図 2に示す。図 2において、研磨装置 は、回転定盤 2とゥエーハホルダー 3と研磨剤供給装置 5からなつている。回転定盤 2 は回転定盤本体を有し、その上面には研磨布 4が貼付してある。回転定盤 2は回転 軸により所定の回転速度で回転される。ゥエーハホルダー 3は真空吸着等によりその 下面にゥエーハ 1を保持し、回転シャフトにより回転されると同時に所定の荷重で研 磨布 4にゥエーハ 1を押しつける。研磨剤供給装置 5は研磨剤供給タンク (不図示)よ り所定の流量で研磨剤を研磨布上に供給し、この研磨剤がゥエーハ 1と研磨布 4の間 に供給されることによりゥヱーハ 1が研磨される。
[0006] 仕上げ研磨に用いられる研磨布は、粗研磨に用いられる研磨布よりも一般的に軟 質なため、スクラッチは発生しにくいが、それでも研磨圧力を高くするとスクラッチが発 生しやすくなる為、仕上げ研磨は一般的に比較的低い研磨圧力で実施されている。
[0007] 次に洗浄工程について説明すると、薬品による表面の異物除去、純水によるリンス の組合せ力もなる RCA洗浄等の洗浄プロセスが多く用いられて 、る。
[0008] 力かる RC A洗浄プロセスの代表的な工程手順を下記に示す。
1) SC— 1洗浄（アンモニア：過酸化水素水：水 = 1： 1： 5〜7)
2)純水リンス
3)フッ酸洗浄
4)純水リンス
5) SC- 2洗浄 (塩酸：過酸化水素水：水 = 1： 1〜2： 6〜8) 6)純水リンス
7)スピンドライ
前記純水リンス工程は複数回繰り返す場合もある。
また、薬液を使わない洗浄も行われており、ブラシ洗浄や 2流体ノズルを用いた洗 浄方法も提案されている（例えば、特開 2003— 22993号公報参照)。
[0009] 近年、半導体デバイスの高集積ィ匕が進み、回路自体の最小線幅は 0. 13 m以下 のレベルとなり、ゥエーハ表面に付着するパーティクルの問題とされるサイズも 47nm 以上のレベルとなってきて 、る。
[0010] 一方、前記の製造方法で製造された半導体シリコンゥ ーハの表面には仕上げ研 磨 ·洗浄を経てもヘイズと呼ばれる数〜数十 nmの波長を有する表面粗さが残存して いる。このようにゥエーハ表面にヘイズが残存していると、パーティクル数を計測する パーティクルカウンタがヘイズをパーティクルと認識してしまう。この傾向は測定しょう とするパーティクルサイズが小さくなるほど大きくなる。例えば 47nm以上のサイズを 持つパーティクルの数を、従来の方法で製造したゥ ーハ表面で測定しょうとした場 合、ヘイズの影響により実際のパーティクル数を計測することは困難であった。 発明の開示
[0011] 本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、ゥエーハ表面に付着した例 えば 47nm以上のサイズのパーティクルを確実に計測できる程度にヘイズレベルが 改善された半導体ゥ ーハの製造方法および半導体ゥ ーハを提供することを目的 としたものである。
[0012] 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、半導体ゥエーハの製造方 法であって、少なくとも、原料ゥヱーハを粗研磨する 1次研磨工程と、該 1次研磨され たゥエーハを仕上げ研磨する仕上げ研磨工程と、該仕上げ研磨されたゥエーハを洗 浄する洗浄工程とを有し、該洗浄工程においてエッチング代を 0. 2〜1. Onmとする 化学的洗浄を行うことを特徴とする半導体ゥエーハの製造方法を提供する。
[0013] このように仕上げ研磨工程後のゥエーハを洗浄する洗浄工程にぉ 、て、エッチング 代を 0. 2〜1. Onmとする化学的洗浄を行うことで、ゥエーハのヘイズレベルの悪化 を最小限に抑えることができ、ゥエーハ表面に付着した 47nm以上のサイズのパーテ イタルを確実に計測できる半導体ゥ ーハを製造することができる。
[0014] この場合、前記洗浄工程において、機械的な力を印加して洗浄する機械的洗浄を 行った後に、エッチング代を 0. 2〜1. Onmとする化学的洗浄を行うことが好ましい。
[0015] このように機械的洗浄を行った後に、エッチング代を 0. 2〜1. Onmとする化学的 洗浄を行うことで、ゥエーハ表面のパーティクルを低減することができる。
[0016] また、前記洗浄工程において、機械的洗浄と同時に、エッチング代を 0. 2〜1. On mとする化学的洗浄を行うことが好ま 、。
[0017] このように機械的洗浄と同時に、エッチング代を 0. 2〜1. Onmとする化学的洗浄を 行うことで、より一層ゥエーハ表面のパーティクルを低減することができる。
[0018] また、前記洗浄工程において、機械的洗浄と同時に第 1の化学的洗浄を行い、そ の後更に第 2の化学的洗浄を行って第 1および第 2の化学的洗浄による総エツチン グ代を 0. 2〜1. Onmとすることができる。
[0019] このように、機械的洗浄と同時に第 1の化学的洗浄を行い、その後更に第 2の化学 的洗浄を行って第 1および第 2の化学的洗浄による総エッチング代を 0. 2〜1. Onm としてちよい。
[0020] また、前記洗浄工程において、オゾン水によりゥエーハを洗浄するオゾン洗浄に続 いて機械的洗浄を行った後に、エッチング代を 0. 2〜1. Onmとする化学的洗浄を 行うことが好ましい。
[0021] このように、オゾン洗浄に続いて機械的洗浄を行った後に、エッチング代を 0. 2〜1 . Onmとする化学的洗浄を行うことで、ゥエーハに付着した有機物も容易に剥離する ことができる。
[0022] また、前記洗浄工程において、オゾン洗浄に続いて、機械的洗浄と同時に、エッチ ング代を 0. 2〜1. Onmとする化学的洗浄を行うことができる。
[0023] このように、オゾン洗浄に続いて、機械的洗浄と同時に、エッチング代を 0. 2〜1. 0 nmとする化学的洗浄を行うことで、より一層ゥエーハ表面のパーティクルを低減する ことができる。
[0024] また、前記洗浄工程において、オゾン洗浄に続いて、機械的洗浄と第 1の化学的洗 浄を同時に行い、その後更に第 2の化学的洗浄を行って第 1および第 2の化学的洗 浄による総エッチング代を 0. 2〜1. Onmとすることができる。
[0025] このように、オゾン洗浄に続いて、機械的洗浄と第 1の化学的洗浄を同時に行い、 その後更に第 2の化学的洗浄を行って第 1および第 2の化学的洗浄による総エッチ ング代を 0. 2〜1. Onmとしてもよい。
[0026] また、前記化学的洗浄がアンモニア水と過酸ィ匕水素水および水の混合水溶液によ る洗净であることが好まし!/ヽ。
[0027] このように、化学的洗浄をアンモニア水と過酸ィ匕水素水および水の混合水溶液によ る洗浄とすることで、所望エッチング代に確実にすることができるし、更にゥエーハ表 面のパーティクルを低減することができる。
[0028] また、前記機械的洗浄が、 2種類以上の流体を混合してゥエーハを洗浄する 2流体 洗浄であることが好ましい。
[0029] このように、機械的洗浄を 2流体洗浄とすることで、一層ゥエーハ表面のパーテイク ルを低減することができる。
[0030] また、前記オゾン洗浄におけるオゾン水の温度を 50°C以上とすることが好ましい。
[0031] このように、前記オゾン洗浄におけるオゾン水の温度を 50°C以上とすることで、洗浄 力を向上させて、有機物ゃゥエーハ表面のパーティクルを一層低減することができる
[0032] また、本発明は、鏡面研磨された半導体ゥヱーハであって、ヘイズが 5ppb以下で、
47nm以上のサイズのパーティクルが 0. 15個/ cm2以下であることを特徴とする半導 体ゥ ーハを提供する。
[0033] このような半導体ゥ ーハであれば、ヘイズと微小のパーティクルが少ない従来に ない高品質の半導体ゥ ーハとなる。
[0034] 以上説明したように、本発明によれば、半導体ゥエーハ表面に付着した例えば 47η m以上のサイズのパーティクルを確実に計測できる程度にヘイズレベルを改善した 半導体ゥエーハを製造することができる。
図面の簡単な説明 [0035] [図 1]本発明の半導体ゥ ーハの製造方法の一例を概略的に説明するフロー図であ る。
[図 2]半導体ゥ ーハの製造方法で用いられる仕上げ研磨装置の一例である。
[図 3]本発明の半導体ゥエーハの製造方法で用いることができる洗浄装置の一例で ある。
[図 4](a)は、本発明の半導体ゥエーハの製造方法の一例を概略的に説明するフロー 図であり、（b)は、本発明の半導体ゥ ーハの製造方法の他の例を概略的に説明する フロー図である。 発明を実施するための最良の形態
[0036] 以下、本発明についてより詳細に説明する力 本発明はこれらに限定されるもので はない。
従来の製造方法で製造された半導体シリコンゥ ーハの表面には、仕上げ研磨'洗 浄を経てもヘイズと呼ばれる数〜数十 nmの波長を有する表面粗さが残存していた。 このヘイズを、パーティクルカウンタがパーティクルとして認識してしまうため、たとえ ば近年要求される 47nm以上のサイズのパーティクルの数を計測しょうとしても信頼 性のある計測ができな力つた。これは従来の仕上げ研磨後の洗浄で RCA洗浄が行 われ、 4nm程度以上の取代でゥエーハがエッチングされることにより、仕上げ研磨で も残留したヘイズレベルが 30ppb程度以上に更に悪ィ匕するものであると判明した。そ こで本発明者らは検討を重ねた結果、洗浄工程におけるエッチング代を従来より小さ く 0. 2〜1. Onmとすることで、ゥエーハのヘイズレベルの悪化を最小限に抑えること ができ、ゥエーハ表面に付着したパーティクル数を計測できるようになることを見出し 、本発明を完成させた。
[0037] このような本発明に係る半導体ゥエーハの製造方法を、シリコンゥエーハを製造する 場合を例として図 1を参照して以下に説明する。
[0038] まず、不図示の単結晶引上装置によって引き上げられたシリコン単結晶インゴットが 棒軸方向に対して直角あるいはある角度をもってスライスされて複数の薄円板状のゥ エーハが得られる（スライス工程)。上記スライス工程によって得られたゥエーハは、割 れゃ欠けを防ぐために、その外周エッジ部を面取りする（面取り工程)。続いて、スライ ス工程での切断加工によってゥヱーハ表層に誘起された加工変質層を除去するとと もにゥエーハを平坦ィ匕するために、ゥエーハを機械研削（ラッピング)する（ラッピング 工程)。さらに、上記の工程でゥエーハ表層に生じた加工歪みを除去するために、ゥ エーハをエッチングする（エッチング工程）。
[0039] 続いて、前記エッチングされたゥエーハの表面をさらに平坦ィ匕するために、粗研磨 を行う（1次研磨工程)。なお、この粗研磨（1次研磨）は 2段あるいは 3段以上で構成 されてよい。たとえば、 1段目で粗い研磨剤を用い、 2段目以降ではよりきめ細かい研 磨剤を用いて研磨することができる。
さらに、図 2に示すような研磨装置を用いてゥエーハの表面を研磨して、ヘイズとい われるレベルの凹凸を低減した鏡面を得ると共に、 1次研磨で発生したスクラッチを 除去する (仕上げ研磨工程)。
[0040] 仕上げ研磨を終えた半導体シリコンゥヱーハは、研磨剤等を除去するため洗浄が なされる（洗浄工程)。本発明は、この仕上げ研磨後の洗浄工程において、エツチン グ代を 0.2〜 1.Onmとする化学的洗浄を行うことで、ヘイズレベルの悪化を防止する とともに、ゥエーハ表面の 47nm以上のサイズのパーティクルを測定できるようにする ことに特徴を有する。この場合、化学的洗浄の前に機械的洗浄を行うことでよりパー ティクルの低減を図ることができる。また、オゾン洗浄も組み合わせれば、有機物の除 去にも効果的であり、一層高品質の半導体ゥ ーハを得ることができる。以下に本発 明で行われる洗浄工程について、オゾン洗浄'機械的洗浄'化学的洗浄の順に行う 場合を例として詳細に説明する。
[0041] 図 3に洗浄工程で用いられる洗浄装置の一例を示す。
まずオゾン洗浄を行う。オゾン洗浄では、例えば 5〜： LOOppmのオゾンを含んだ純 水 8をノズル 10から回転するゥエーハ 1に向かって噴射する。このときノズル 10はゥェ ーハの半径方向にスキャンさせる。このようにオゾン洗浄を行うことで、ゥヱーハ表面 に付着した有機物等の汚染物を効果的に除去することができる。また、このときォゾ ン水の温度を 50°C以上とすると、洗浄力が向上してより汚染物を除去できるので好ま しい。
[0042] 次に機械的洗浄を行う。機械的洗浄とは、機械的，物理的なカをゥ ーハ表面に付 着している不純物 (パーティクル等）に印加して除去することをいい、例えばブラシ洗 浄ゃ 2流体洗浄等がこれに該当する。この 2流体洗浄では、 2種以上の流体を混合し て、その混合流体をゥエーハ表面に噴射して不純物の除去を行う。たとえば、二酸ィ匕 炭素（CO )が添加された超純水 7と、窒素ガス (N ) 6を 2流体洗浄ノズル 9で混合し
2 2
、ノズルをゥヱーハの半径方向にスキャンさせながら、回転するゥヱーハ 1の表面に噴 射する。このように二酸化炭素が添加された超純水を洗浄液として使用すれば、半 導体ゥエーハの処理面と洗浄液との摩擦により発生する静電気を抑制することができ る。また、気体として用いるガスとしては不活性ガスである窒素 (N )が好適である力
2
その他、空気やアルゴン (Ar)等も用いることができる。
次に化学的洗浄を行う。化学的洗浄とは、ゥヱーハ表面に付着して 、るパーテイク ル ·有機物 ·研磨剤 '金属不純物等を化学的に溶解 ·分解除去することを ヽぅ。
ここでは、化学的洗浄の一例として低濃度のアンモニア水と過酸ィ匕水素水および 水の混合水溶液を用いる洗浄を行う。
洗浄溶液は、 RCA洗浄で用いられる通常の SC-1洗浄がアンモニア水:過酸ィ匕水 素水：水の組成比率が 1： 1： 5のものを用いるのに対して、 1 : 1 : 10〜200のものを使 用する。
この洗浄溶液を満たした洗浄溶液槽にゥエーハを浸漬させることにより、低濃度の アンモニア水と過酸化水素水および水の混合水溶液を用いた洗浄を行う。このとき、 エッチング代が 0.2〜1.0nmになるように洗浄時間を調整する。エッチング代を 0. 2 nmより少なくした場合には、研磨剤等を完全に除去することができずにパーティクル レベルが悪ィ匕する。また、エッチング代を 1. Onmより大きくした場合には、ヘイズレべ ルが悪ィ匕しパーティクルの測定に支障をきたすことになる。そこで、このようにエッチ ング代を 0.2〜1. Onmとして化学的洗浄を行い、ゥエーハのヘイズレベルを改善して 、ゥエーハ表面に付着した例えば 47nm以上のサイズを持つパーティクルの数を確 実に計測できるようにする。
また、化学的洗浄の他の例として、希釈 KOH (たとえば 0. lwt%〜10wt%)、希 釈 NaOH (たとえば 0. lwt%〜10wt%)等のアルカリ溶液を用いて化学的洗浄を 行うことちでさる。 [0044] 最後に、ゥ ーハの乾燥を行う。乾燥方法は特に限定されないが、例えば空洞部と 開口部を有する溝が形成された載置台の上にゥ ーハを載置して、前記空洞部を減 圧してゥ ーハ表面に付着した水分を開口部力 強制的に取ることにより乾燥させる いわゆる吸引乾燥あるいは、遠心力を利用してゥ ーノ、から水を振り切って乾燥させ るスピン乾燥等を行うことができる。以上のようにして半導体シリコンゥエーハを得る。
[0045] また、上記洗浄工程では、機械的洗浄と化学的洗浄を別々に行う場合について説 明したが、機械的洗浄と化学的洗浄を同時に行ってもよい。たとえば、図 4(a)に示す ように、オゾン洗浄に続いて、機械的洗浄と同時に、エッチング代を 0. 2〜1. Onmと する化学的洗浄を行ってもよい。あるいは、図 4(b)に示すように、オゾン洗浄に続い て、機械的洗浄と第 1の化学的洗浄を同時に行い、その後更に第 2の化学的洗浄を 行って、第 1および第 2の化学的洗浄による総エッチング代を 0. 2〜1. Onmとするよ うにしてもよい。
[0046] このように機械的洗浄と化学的洗浄を同時に行う場合は、たとえば上記 2流体洗浄 にお!/、て超純水の代わりに、アンモニア水と過酸化水素水および水の混合水溶液を 用 ヽてこれにガスを混合して機械的洗浄と同時にエッチング作用のある化学的洗浄 を行うことができる。
[0047] また、これら機械的洗浄と化学的洗浄を同時に行う場合においても、図 4(a)および 図 4(b)に示したようにオゾン洗浄も組み合わせれば、有機物の除去にも効果的であり 、一層高品質の半導体ゥエーハを得ることができる。しかし、このオゾン洗浄を省略す ることち可會である。
[0048] 以上のような方法で得られた半導体ゥ ーハであれば、ヘイズが 5ppb以下で、 47 nm以上のサイズのパーティクルが 0. 15個/ cm2以下（直径 300mmゥエーハで 100 ケ /wafer以下）という、パーティクルの少ない高品質な半導体ゥ ーハとすることがで きる。
[0049] 以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例 1)
チヨクラルスキー法により直径 300mm、方位 { 100}の単結晶を引き上げ、これをス ライスして面取りおよびラッピングを行い、シリコンゥエーハを用意した。
このシリコンゥエーハを常法によりエッチングして、エッチドゥエーハを得た。
[0050] 次に、研磨装置の研磨布にコロイダルシリカ系研磨剤を含む研磨液を供給しながら
、研磨布にエッチドゥエ一ハを摺接させて 1次研磨した。
さらに、回転可能な定盤の上に軟質な発泡ウレタンよりなるスエード調の人工皮革 を貼り付け、その上にアルカリベース水溶液にコロイダルシリカを含有した研磨剤を 供給しながら、ゥ ーハを摺接させて仕上げ研磨した。
[0051] 次に、洗浄工程を、オゾン洗浄 · 2流体洗浄'化学的洗浄の順に行った。オゾン洗 浄と 2流体洗浄につ 、ては、図 3に示す洗浄装置を用いた。
まずオゾン洗浄では、ノズル 10から 20ppmのオゾンを含んだ常温の純水を流量 1.
2L/minで、 60rpmで回転するゥエーハ 1に向力つて噴射した。このときノズル 10とゥェ ーハ 1の距離は 30mmとし、ノズル 10の角度は 75° とした。また、ノズル 10はゥエー ハの半径方向に 1往復が 30秒になるようにスキャンさせた。
[0052] 続く 2流体洗浄では、二酸化炭素（CO )が添加された超純水を 0.2L/min'0.5MP
2
aで、窒素（N )を 235L/mim'0.4MPaで、ノズル 9に供給して混合し、この混合した
2
流体を 1800rpmで回転するゥエーハ 1に向かって噴射した。このときノズル 9とゥエー ノ、 1の距離は 20mmとし、ノズル 9の角度は 90° とした。また、ノズル 9はゥエーハの半 径方向に 1往復が 30秒になるようにスキャンさせた。
[0053] 次の化学的洗浄は、浄水槽にアンモニア水：過酸化水素水：水の組成比率が 1 : 1 :
100である洗浄溶液を満たして、これにゥエーハを浸漬させることにより行った。このと き、エッチング代は 0. 2nmとなるように調整した。
続いて、スピン乾燥により、ゥエーハの乾燥を行い、半導体ゥエーハを得た。
[0054] (実施例 2)
実施例 1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンゥエーハを、面取りし、ラ ッビングし、エッチングし、 1次研磨'仕上げ研磨を行った。さらにこのゥエーハについ て、化学的洗浄のエッチング代を 0. 5nmとした以外は実施例 1と同条件で、オゾン 洗浄 · 2流体洗浄'ィ匕学的洗浄の順に洗浄工程を行った。続いて、ゥヱーハの乾燥を 行 、半導体ゥエーハを得た。
[0055] (実施例 3)
実施例 1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンゥエーハを、面取りし、 ラッピングし、エッチングし、 1次研磨'仕上げ研磨を行った。さらにこのゥエーハにつ いて、化学的洗浄のエッチング代を 1. Onmとした以外は実施例 1と同条件で、ォゾ ン洗浄 · 2流体洗浄'ィ匕学的洗浄の順に洗浄工程を行った。続いて、ゥエーハの乾燥 を行 、半導体ゥエーハを得た。
[0056] (実施例 4)
実施例 1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンゥエーハを、面取りし、ラ ッビングし、エッチングし、 1次研磨'仕上げ研磨を行った。さらにこのゥエーハについ て、オゾン洗浄のオゾン水の温度を 40°Cとした以外は実施例 1と同条件で、オゾン洗 浄 · 2流体洗浄'ィ匕学的洗浄の順に洗浄工程を行った。続いて、ゥエーハの乾燥を行 い半導体ゥエーハを得た。
[0057] (実施例 5)
実施例 1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンゥエーハを、面取りし、ラ ッビングし、エッチングし、 1次研磨'仕上げ研磨を行った。さらにこのゥエーハについ て、オゾン洗浄のオゾン水の温度を 50°Cとした以外は実施例 1と同条件で、オゾン洗 浄 · 2流体洗浄'ィ匕学的洗浄の順に洗浄工程を行った。続いて、ゥエーハの乾燥を行 い半導体ゥエーハを得た。
[0058] (実施例 6)
実施例 1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンゥエーハを、面取りし、ラ ッビングし、エッチングし、 1次研磨'仕上げ研磨を行った。さらにこのゥエーハについ て、洗浄工程として実施例 1と同条件の化学的洗浄のみ行った。続いて、ゥエーハの 乾燥を行!ヽ半導体ゥ ーハを得た。 [0059] (実施例 7)
実施例 1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンゥエーハを、面取りし、ラ ッビングし、エッチングし、 1次研磨'仕上げ研磨を行った。このゥエーハについて実施 例 1と同様のオゾン洗浄を施した後、 2流体洗浄を行った。この 2流体洗浄では、実施 例 1の超純水の代わりにアンモニア水：過酸化水素水：水の糸且成比率が 1： 1： 100で ある洗浄溶液を使用し、機械的洗浄と同時に化学的洗浄を行った。このときエツチン グ代は 0. 2nmとなるように調整した。続いて、スピン乾燥により、ゥエーハの乾燥を行 い、半導体ゥヱーハを得た。
[0060] (実施例 8)
実施例 1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンゥエーハを、面取りし、ラ ッビングし、エッチングし、 1次研磨'仕上げ研磨を行った。このゥエーハについて化学 的洗浄のエッチング代を 1. Onmとした以外は実施例 7と同条件でオゾン洗浄を施し た後、 2流体洗浄 (機械的洗浄と同時に化学的洗浄)を行った。続いて、スピン乾燥 により、ゥエーハの乾燥を行い、半導体ゥエーハを得た。
[0061] (実施例 9)
実施例 1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンゥエーハを、面取りし、ラ ッビングし、エッチングし、 1次研磨'仕上げ研磨を行った。このゥエーハについて実施 例 1と同様のオゾン洗浄を施した後、 2流体洗浄を行った。この 2流体洗浄では、実施 例 1の超純水の代わりにアンモニア水：過酸化水素水：水の糸且成比率が 1： 1： 100で ある洗浄溶液を使用し、機械的洗浄と同時に第 1の化学的洗浄を行った。更に、第 2 の化学的洗浄は、浄水槽にアンモニア水：過酸化水素水：水の組成比率が 1 : 1 : 10 0である洗浄溶液を満たして、これにゥエーハを浸漬させることにより行った。このとき 第 1および第 2の化学的洗浄の総エッチング代は 0. 2nmとなるように調整した。続い て、スピン乾燥により、ゥエーハの乾燥を行い、半導体ゥエーハを得た。 [0062] (実施例 10)
実施例 1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンゥエーハを、面取りし、ラ ッビングし、エッチングし、 1次研磨'仕上げ研磨を行った。このゥエーハについて第 1 および第 2の化学的洗浄の総エッチング代を 1. Onmとなるように調整した以外は実 施例 9と同条件でオゾン洗浄を施した後、 2流体洗浄 (機械的洗浄と同時に第 1の化 学的洗浄)を行い、その後、第 2の化学的洗浄を行った。続いて、スピン乾燥により、 ゥエーハの乾燥を行い、半導体ゥエーハを得た。
[0063] (比較例 1)
実施例 1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンゥエーハを、面取りし、ラ ッビングし、エッチングし、 1次研磨'仕上げ研磨を行った。さらにこのゥエーハについ て、従来の RCA洗浄工程を行った。 RCA洗浄は、 SC- 1洗浄'フッ酸洗浄 ' SC— 2 洗浄の順に、洗浄溶液を満たした洗浄溶液槽にゥエーハを浸漬させることにより行つ た。 SC—1洗浄に用いた洗浄溶液の混合比率は、アンモニア:過酸ィ匕水素水：水 = 1 : 1 : 5とし、 SC-2洗浄に用いた洗浄溶液の混合比率は、塩酸:過酸化水素水：水 = 1 : 1 : 6とした。なお、 SC— 1洗浄のエッチング代は 4nmになるよう調整した。
ヽて、ゥエーハの乾燥を行 、半導体ゥエーハを得た。
[0064] (比較例 2)
実施例 1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンゥエーハを、面取りし、ラ ッビングし、エッチングし、 1次研磨'仕上げ研磨を行った。さらにこのゥエーハについ て、化学的洗浄を行うことなく実施例 1と同条件で、オゾン洗浄 · 2流体洗浄の順に洗 浄工程を行った。続いて、ゥヱーハの乾燥を行い半導体ゥヱーハを得た。
[0065] (比較例 3)
実施例 1と同様のシリコン単結晶をスライスして得たシリコンゥエーハを、面取りし、ラ ッビングし、エッチングし、 1次研磨'仕上げ研磨を行った。さらにこのゥエーハについ て、化学的洗浄のエッチング代を 1. 5nmとした以外は実施例 1と同条件で、オゾン 洗浄 · 2流体洗浄'ィ匕学的洗浄の順に洗浄工程を行った。続いて、ゥヱーハの乾燥を 行 、半導体ゥエーハを得た。
[0066] (評価方法）
以上の実施例および比較例で得た半導体ゥエーハのヘイズレベルおよびパーティ クル数〖こついて、 KLA TENCOR社製の表面検査装置 (商品名： SP1)の DWOモード で測定した。得られた結果を表 1に示す。
[表 1]
Figure imgf000016_0001
[0067] 実施例 1〜10と比較例 1の結果を比較すると、従来の RCA洗浄を用いて製造した ゥエーハに比べて、本発明に従う洗浄工程を用いて製造したゥエーハは、ヘイズが大 幅に改善されている。したがって本発明の製造方法力 ゥエーハのヘイズを改善し、 ゥエーハ表面に付着した微小なパーティクルの数を測定する上で有効であることが確 認できた。
[0068] また、実施例 1〜3と比較例 1、 3を比較すると、化学的洗浄におけるエッチング代が 0. 2〜1. Onmとした実施例 1〜3と比較して、 4nmおよび 1. 5nmとした比較例 1、 3 のヘイズレベルは非常に悪い。したがって、エッチング代を 0. 2〜1. Onmに限定す ることがゥエーハのヘイズレベルの改善に高い効果をもたらすことが確認できた。 また、実施例 4と実施例 5を比較すると、オゾン洗浄のオゾン水の温度を 50°C以上 とした実施例 5において、パーティクル数がかなり改善されており、オゾン水の温度を 50°C以上とすることがパーティクル数の低減に高い効果をもたらすことが確認できた また、実施例 1と実施例 6を比較すると、オゾン洗浄および 2流体洗浄がパーテイク ルの低減に貢献することが確認できた。
また、実施例 1と実施例 7および 9を比較すると、機械的洗浄と同時に化学的洗浄を 行うことで、パーティクルが低減して 、ることが確認できた。
同様に、実施例 3と実施例 8および 10を比較しても、機械的洗浄と同時に化学的洗 浄を行うことで、パーティクルが低減して 、ることが確認できた。
また、比較例 2のように、化学的洗浄を行わないと、パーティクルの除去ができない
尚、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。
たとえば、本発明が適用できる半導体ゥエーハとしては、シリコンゥエーハに限られ ず、化合物半導体等のゥ ーハにも適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 半導体ゥエーハの製造方法であって、少なくとも、原料ゥエーハを粗研磨する 1次研 磨工程と、該 1次研磨されたゥ ーハを仕上げ研磨する仕上げ研磨工程と、該仕上 げ研磨されたゥエーハを洗浄する洗浄工程とを有し、該洗浄工程にぉ ヽてエツチン グ代を 0. 2〜1. Onmとする化学的洗浄を行うことを特徴とする半導体ゥヱーハの製 造方法。
[2] 前記洗浄工程において、機械的な力を印力!]して洗浄する機械的洗浄を行った後に 、エッチング代を 0. 2〜1. Onmとする化学的洗浄を行うことを特徴とする請求項 1に 記載の半導体ゥエーハの製造方法。
[3] 前記洗浄工程において、機械的洗浄と同時に、エッチング代を 0. 2〜1. Onmとす る化学的洗浄を行うことを特徴とする請求項 1に記載の半導体ゥエーハの製造方法。
[4] 前記洗浄工程において、機械的洗浄と同時に第 1の化学的洗浄を行い、その後更 に第 2の化学的洗浄を行って第 1および第 2の化学的洗浄による総エッチング代を 0 . 2〜1. Onmとすることを特徴とする請求項 1に記載の半導体ゥエーハの製造方法。
[5] 前記洗浄工程において、オゾン水によりゥエーハを洗浄するオゾン洗浄に続いて機 械的洗浄を行った後に、エッチング代を 0. 2〜1. Onmとする化学的洗浄を行うこと を特徴とする請求項 1に記載の半導体ゥ ーハの製造方法。
[6] 前記洗浄工程にお!、て、オゾン洗浄に続 、て、機械的洗浄と同時に、エッチング代 を 0. 2〜1. Onmとする化学的洗浄を行うことを特徴とする請求項 1に記載の半導体 ゥエーハの製造方法。
[7] 前記洗浄工程において、オゾン洗浄に続いて、機械的洗浄と第 1の化学的洗浄を 同時に行い、その後更に第 2の化学的洗浄を行って第 1および第 2の化学的洗浄に よる総エッチング代を 0. 2〜1. Onmとすることを特徴とする請求項 1に記載の半導体 ゥエーハの製造方法。
[8] 前記化学的洗浄がアンモニア水と過酸ィ匕水素水および水の混合水溶液による洗 浄であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 7のいずれか 1項に記載の半導体ゥ ーハの製造方法。
[9] 前記機械的洗浄が、 2種類以上の流体を混合してゥエーハを洗浄する 2流体洗浄 であることを特徴とする請求項 2乃至請求項 8のいずれか 1項に記載の半導体ゥエー ハの製造方法。
[10] 前記オゾン洗浄におけるオゾン水の温度を 50°C以上とすることを特徴とする請求 項 5乃至請求項 9のいずれか 1項に記載の半導体ゥ ーハの製造方法。 鏡面研磨された半導体ゥヱーハであって、ヘイズが 5ppb以下で、 47nm以上のサ ィズのパーティクルが 0. 15個/ cm2以下であることを特徴とする半導体ゥエーハ。
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