WO2021110220A1 - Method for treating a semiconductor wafer - Google Patents

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WO2021110220A1
WO2021110220A1 PCT/DE2020/101029 DE2020101029W WO2021110220A1 WO 2021110220 A1 WO2021110220 A1 WO 2021110220A1 DE 2020101029 W DE2020101029 W DE 2020101029W WO 2021110220 A1 WO2021110220 A1 WO 2021110220A1
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WO
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semiconductor wafer
cleaning
conditioning
aqueous solution
subjected
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PCT/DE2020/101029
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Inventor
Michael Schley
Andreas Eidner
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Hanwha Q Cells Gmbh
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    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers

Definitions

  • the invention relates to a method for treating a semiconductor wafer.
  • the invention relates to a method for treating a semiconductor wafer which has a step for cleaning and / or conditioning the semiconductor wafer.
  • the surfaces of the semiconductor wafer can have crystal defects, crystal damage and / or contamination due to the sawing process for producing the wafer from an ingot and / or due to the handling of the semiconductor wafer.
  • the depth of the crystal damage and / or the type of contamination depend on the specific sequences of the preceding processes.
  • the semiconductor wafer In order to obtain high solar cell efficiencies and a semiconductor wafer solar cell that is mechanically as stable as possible, the semiconductor wafer should have as little contamination as possible in the area of its surfaces.
  • the invention relates to a method for treating a semiconductor wafer, comprising a step for cleaning and / or conditioning a surface of the semiconductor wafer, in which the surface is brought into contact with an aqueous solution containing chloride ions and an oxidizing agent.
  • the aqueous solution which contains chloride ions and an oxidizing agent, is also referred to below as a cleaning or conditioning solution.
  • the chloride ion / oxidizing agent mixture is very reactive and can react with organic and inorganic impurities such as metals that adhere to the surface of the semiconductor wafer and convert them into a water-soluble form. This effectively removes the impurities from the surface of the semiconductor wafer.
  • the active cleaning species formed in the mixture such as HCIO or C12, can be generated in situ in the step in which the oxidizing agent is mixed with the starting material containing the Cl ions in aqueous solution.
  • the method is preferably designed for cleaning and conditioning the surface of the semiconductor wafer.
  • the oxidizing agent is selected from the group consisting of H2O2 or ozone.
  • the oxidizing agent H2O2 is preferred.
  • Alternatively preferred is the oxidizing agent ozone.
  • the starting material containing the Cl ions is preferably a liquid. This eliminates the need for complex dosing as a solid such as sodium salt.
  • the chloride ions preferably come from in aqueous solution contained HCl (hydrochloric acid). The molecular formula can be expressed as HCl (aq) .
  • HCl (aq) also called hydrochloric acid, is an aqueous solution of gaseous hydrogen chloride that is dissociated into oxonium (H 3 0 + ) and chloride (Cl) ions.
  • the cleaning or cleaning agent is added to an aqueous solution with 0.01-10.00% by weight of Cl ions, such as hydrochloric acid, and 90.00-99.90% by weight of water. Conditioning solution generated.
  • 1.00-10.00% by weight of hydrogen is added to an aqueous solution with 0.01-10.00% by weight of Cl ions, such as hydrochloric acid, and 80.00-90 , 00% by weight of water generates the cleaning or conditioning solution.
  • Cl ions such as hydrochloric acid
  • the aqueous solution also contains HF (hydrofluoric acid).
  • HF hydrofluoric acid
  • the cleaning and / or conditioning step is preferably carried out at a temperature in the range from 15 ° C to 60 ° C, preferably from 20 ° C to 40 ° C.
  • Bringing the surface into contact with the aqueous solution, i.e. the cleaning or conditioning solution is preferably carried out over a period of 15 seconds to 60 minutes, preferably 3 to 40 minutes.
  • the surface of the semiconductor wafer is preferably subjected to a rinsing step in which it is rinsed with water, preferably ultrapure water.
  • water preferably ultrapure water.
  • the rinsing step can be performed by dipping, soaking, spraying or wetting the step for cleaning and / or conditioning subjected surface of the semiconductor wafer can be carried out with water.
  • the surface of the semiconductor wafer is subjected to a texturing step in which it is brought into contact with a texture solution.
  • texture etching which creates a semiconductor wafer surface roughened in such a way that at least part of the light that does not enter the semiconductor wafer is reflected in such a way that this light hits the semiconductor wafer surface more times and then couples it into the semiconductor material as far as possible .
  • Such a textured surface usually has a pyramid-like structure.
  • the texturing step can be carried out by dipping, inserting, spraying or wetting the surface of the semiconductor wafer to be textured with the texture solution.
  • impurities are removed from the surface of the semiconductor wafer, which may have a masking effect in a texturing step. This combination of these process steps is therefore useful.
  • the texturing step preferably comprises treating the semiconductor wafer with an alkaline solution.
  • An aqueous sodium hydroxide and / or potassium hydroxide solution with organic additives can be used as the alkaline solution.
  • the alkaline texturing is anisotropic.
  • the texture conditions such as time and temperature depend on the type and concentration of the texture solution.
  • the texture step can take place not only in one but also in multiple stages and represent a combination of two or more types of textures.
  • the texturing step includes saw damage etching and alkaline texturing.
  • the semiconductor wafer is subjected to a mono-texture step.
  • the texturing step can also be carried out in this way that both surfaces of the semiconductor wafer are textured.
  • the texture step is preferably carried out on one side, so that the semiconductor wafer is subjected to a mono-texture step.
  • Bringing the aqueous solution into contact with the surface of the semiconductor wafer in the step of cleaning and / or conditioning the surface can be carried out by dipping, placing, spraying or wetting the surface of the semiconductor wafer with the aqueous solution .
  • the surface of the semiconductor wafer is brought into contact by immersing the semiconductor wafer in a bath containing the aqueous solution, i.e. the cleaning or conditioning solution. This will continue to effectively remove the contaminants from the surface.
  • the step of cleaning and / or conditioning the surface of the semiconductor wafer is carried out after the production of the semiconductor wafer by means of sawing.
  • the semiconductor wafer used in the method is therefore preferably rough sawn.
  • the semiconductor wafer can preferably also have been subjected to an etching step before the step for cleaning and / or conditioning the surface, such as, for example, a saw damage etching step, a damage etching step and / or a polishing etching step.
  • the semiconductor wafer is preferably a silicon wafer. Silicon is ideal as a wafer material.
  • the method is carried out in a batch wet bench or an inline wet bench. It is also possible to carry out the above method steps at a separate time.
  • the step for cleaning and / or conditioning and texturing step and the intervening rinsing step are preferably carried out one after the other without an intervening step. you can be carried out in a preferred embodiment in a plant. This saves costs and avoids handling.
  • FIG. 1 to 3 each show a method step of a method according to the invention in a cross-sectional view of a respective plant.
  • a semiconductor wafer 1 with a surface 11 and a further surface 12 is subjected to the method.
  • the method has a step for cleaning and / or conditioning the surface 11 (FIG. 1), an optional rinsing step (FIG. 2) and a texturing step (FIG. 3).
  • Fig. 1 the step for cleaning and / or conditioning the surface 11 of the semiconductor wafer 1 is shown, in which the surface 11 with an aqueous solution 2, i.e. a cleaning or conditioning solution in
  • the surface 11 is immersed in the aqueous solution 2, which contains chloride ions and an oxidizing agent such as H2O2 or ozone.
  • the surface 11 is subjected to an optional rinsing step in which it is immersed in a further bath 6 containing ultrapure water 4, as shown in FIG. 2.
  • the rinsing step can include dipping the semiconductor wafer 1 into the further bath 6 several times.
  • the surface 11 is subjected to a texture step in which it is converted into yet another, a Texture solution 5 containing bath 7 is immersed, so that the surface 11 is brought into contact with the texture solution 5 and is thus textured.
  • the surface 11 is subjected to the method, but the surface 11 and the further surface 12 can also be subjected to the method or individual method steps simultaneously, which is not shown here.
  • the surface 11 and the further surface 12 can also be subjected to the method or individual method steps simultaneously, which is not shown here.
  • not just a single semiconductor wafer 1 but a plurality of semiconductor wafers 1 can be subjected to the method or to individual method steps at the same time.
  • the aqueous solution 2 is produced as the cleaning or conditioning solution by adding ozone to an aqueous solution with 0.01-10.00% by weight of Cl ions, such as hydrochloric acid, and 90.00-99.90% water in which one or more semiconductor wafers are brought into contact with both surfaces.
  • Cl ions such as hydrochloric acid
  • the temperature of the aqueous solution 2 is 25 ° C to 30 ° C.
  • the semiconductor wafer or wafers are subjected to a rinsing step in which they are rinsed with water at a temperature of 25 ° C to 30 ° C.
  • the semiconductor wafer or the semiconductor wafers are then subjected to an alkaline texture step.

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Abstract

The invention relates to a method for treating a semiconductor wafer (1), having a step for cleaning and/or conditioning a surface (11) of the semiconductor wafer (1), in which the surface (11) is brought into contact with an aqueous solution (2) which comprises chloride ions and an oxidant.

Description

Verfahren zur Behandlung eines Halbleiterwafers Method for treating a semiconductor wafer
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Halbleiterwafers. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Behandlung eines Halbleiterwafers, das einen Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren des Halbleiterwafers aufweist. The invention relates to a method for treating a semiconductor wafer. In particular, the invention relates to a method for treating a semiconductor wafer which has a step for cleaning and / or conditioning the semiconductor wafer.
Die Oberflächen des Halbleiterwafers können durch den Sägeprozess zur Herstellung des Wafers aus einem Ingot und/oder durch die Handhabung des Halbleiterwafers Kristalldefekte, Kristallschäden und/oder Verunreinigungen aufweisen. Die Tiefe der Kristallschäden und/oder die Art der Verunreinigungen sind von spezifischen Abläufen der vorangehenden Prozesse abhängig. Um hohe Solarzellenwirkungsgrade und eine mechanisch möglichst stabile Halbleiterwafer-Solarzelle zu erhalten, sollte der Halbleiterwafer im Bereich seiner Oberflächen möglichst wenig Verunreinigungen aufweisen. Zudem ist es zum Erzeugen einer homogenen Textur auf der Oberfläche des Halbleiterwafers nötig, die Oberfläche des Halbleiterwafers vor einem Texturschritt zu reinigen und/oder möglichst homogen zu konditionieren. The surfaces of the semiconductor wafer can have crystal defects, crystal damage and / or contamination due to the sawing process for producing the wafer from an ingot and / or due to the handling of the semiconductor wafer. The depth of the crystal damage and / or the type of contamination depend on the specific sequences of the preceding processes. In order to obtain high solar cell efficiencies and a semiconductor wafer solar cell that is mechanically as stable as possible, the semiconductor wafer should have as little contamination as possible in the area of its surfaces. In addition, in order to generate a homogeneous texture on the surface of the semiconductor wafer, it is necessary to clean the surface of the semiconductor wafer before a texture step and / or to condition it as homogeneously as possible.
Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, um die Oberfläche des Halbleiterwafers zu reinigen und zu konditionieren. Diese werden oftmals mit nicht allgemein vereinbarten, aber Branchen-üblichen Abkürzungen wie SC1, pSC1, SCHMID clean bezeichnet. Aus der DE 102008014 166 B3 ist weiterhin bekannt, die Oberfläche mit Ozon ggf. in deionisiertem Wasser zu behandeln. Es besteht jedoch weiterhin ein Bedarf an einem verbesserten Verfahren zum Reinigen und /oder Konditionieren der Oberfläche des Halbleiterwafers, insbesondere vor einem Texturschritt, um einen hohen Solarzellenwirkungsgrad und eine mechanisch möglichst stabile Halbleiterwafer-Solarzelle zu erhalten. Numerous methods are known for cleaning and conditioning the surface of the semiconductor wafer. These are often referred to with abbreviations such as SC1, pSC1, SCHMID clean that are not generally agreed but are customary in the industry. From DE 102008014 166 B3 it is also known to treat the surface with ozone, if necessary in deionized water. However, there is still a need for an improved method for cleaning and / or conditioning the surface of the semiconductor wafer, in particular before a texturing step, in order to obtain a high solar cell efficiency and a semiconductor wafer solar cell that is as mechanically stable as possible.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Behandlung eines Halbleiterwafers mit einem Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren einer Oberfläche des Halbleiterwafers bereitzustellen, der die Oberfläche effektiv reinigt und /oder konditioniert. It is therefore an object of the invention to provide a method for treating a semiconductor wafer with a step for cleaning and / or conditioning a To provide surface of the semiconductor wafer that effectively cleans and / or conditions the surface.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Modifikationen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben. The object is achieved according to the invention by a method having the features of claim 1. Advantageous developments and modifications are given in the subclaims.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Halbleiterwafers, aufweisend einen Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren einer Oberfläche des Halbleiterwafers, bei dem die Oberfläche mit einer wässrigen Lösung in Kontakt gebracht wird, die Chlorid- Ionen und ein Oxidationsmittel enthält. Die wässrige Lösung, die Chlorid-Ionen und ein Oxidationsmittel enthält, wird nachstehend auch als Reinigungs- bzw. Konditionierungslösung bezeichnet. The invention relates to a method for treating a semiconductor wafer, comprising a step for cleaning and / or conditioning a surface of the semiconductor wafer, in which the surface is brought into contact with an aqueous solution containing chloride ions and an oxidizing agent. The aqueous solution, which contains chloride ions and an oxidizing agent, is also referred to below as a cleaning or conditioning solution.
Das Chlorid-Ionen/Oxidationsmittel-Gemisch ist sehr reaktiv und kann mit organischen und anorganischen Verunreinigungen wie beispielsweise Metallen, die an der Oberfläche des Halbleiterwafers anhaften, reagieren und sie in eine wasserlösliche Form überführen. Dadurch werden die Verunreinigungen effektiv von der Oberfläche des Halbleiterwafers entfernt. Die sich bei dem Gemisch bildenden aktiven Reinigungsspezies, wie z.B. HCIO oder C12 können in situ in dem Schritt erzeugt werden, indem das Oxidationsmittel mit dem die Cl-Ionen enthaltenden Ausgangsmaterial in wässriger Lösung gemischt wird. Bevorzugt ist das Verfahren zum Reinigen und Konditionieren der Oberfläche des Halbleiterwafers ausgebildet. The chloride ion / oxidizing agent mixture is very reactive and can react with organic and inorganic impurities such as metals that adhere to the surface of the semiconductor wafer and convert them into a water-soluble form. This effectively removes the impurities from the surface of the semiconductor wafer. The active cleaning species formed in the mixture, such as HCIO or C12, can be generated in situ in the step in which the oxidizing agent is mixed with the starting material containing the Cl ions in aqueous solution. The method is preferably designed for cleaning and conditioning the surface of the semiconductor wafer.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Oxidationsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus H2Ü2 oder Ozon. Bevorzugt ist das Oxidationsmittel H2O2. Alternativ bevorzugt ist das Oxidationsmittel Ozon. In a preferred embodiment, the oxidizing agent is selected from the group consisting of H2O2 or ozone. The oxidizing agent H2O2 is preferred. Alternatively preferred is the oxidizing agent ozone.
Bevorzugt ist das Ausgangsmaterial, das die Cl-Ionen enthält, eine Flüssigkeit. Dadurch entfällt eine aufwändige Dosierung als Feststoff wie beispielsweise Natriumsalz. Bevorzugt stammen die Chlorid- Ionen aus in wässriger Lösung enthaltener HCl (Salzsäure). Die Summenformel kann als HCl(aq) wiedergegeben werden. HCl(aq), auch Chlorwasserstoff säure genannt, ist eine wässrige Lösung von gasförmigem Chlorwasserstoff, der in Oxonium (H30+)- und Chlorid (Cl )- lonen dissoziiert ist. The starting material containing the Cl ions is preferably a liquid. This eliminates the need for complex dosing as a solid such as sodium salt. The chloride ions preferably come from in aqueous solution contained HCl (hydrochloric acid). The molecular formula can be expressed as HCl (aq) . HCl (aq) , also called hydrochloric acid, is an aqueous solution of gaseous hydrogen chloride that is dissociated into oxonium (H 3 0 + ) and chloride (Cl) ions.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird über einen Ozonzusatz in eine wässrige Lösung mit 0,01 -10,00 Gew.-% Cl-Ionen Anteil, wie Salzsäure, und 90,00-99,90 Gew.-% Wasser die Reinigungs- bzw. Konditionierungslösung erzeugt. In a preferred embodiment, the cleaning or cleaning agent is added to an aqueous solution with 0.01-10.00% by weight of Cl ions, such as hydrochloric acid, and 90.00-99.90% by weight of water. Conditioning solution generated.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird über einen Wasserstoffzusatz von 1 ,00-10,00 Gew.-% in eine wässrige Lösung mit 0,01 -10,00 Gew.-% Cl-Ionen Anteil, wie Salzsäure, und 80,00-90,00 Gew.-% Wasser die Reinigungs- bzw. Konditionierungslösung erzeugt. In a preferred embodiment, 1.00-10.00% by weight of hydrogen is added to an aqueous solution with 0.01-10.00% by weight of Cl ions, such as hydrochloric acid, and 80.00-90 , 00% by weight of water generates the cleaning or conditioning solution.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die wässrige Lösung weiterhin HF (Flusssäure). Dadurch kann weiterhin eine verbesserte Oberflächenkonditionierung erreicht werden. Bevorzugt wird der Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren bei einer Temperatur im Bereich von 15°C bis 60°C, vorzugsweise 20°C bis 40°C durchgeführt. Das Inkontaktbringen der Oberfläche mit der wässrigen Lösung d.h. der Reinigungs- bzw. Konditionierungslösung wird bevorzugt über eine Zeitdauer von 15 Sekunden bis 60 Minuten, vorzugsweise 3 bis 40 Minuten, durchgeführt. In a preferred embodiment, the aqueous solution also contains HF (hydrofluoric acid). As a result, improved surface conditioning can also be achieved. The cleaning and / or conditioning step is preferably carried out at a temperature in the range from 15 ° C to 60 ° C, preferably from 20 ° C to 40 ° C. Bringing the surface into contact with the aqueous solution, i.e. the cleaning or conditioning solution, is preferably carried out over a period of 15 seconds to 60 minutes, preferably 3 to 40 minutes.
Bevorzugt wird die Oberfläche des Halbleiterwafers nach dem Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren der Oberfläche des Halbleiterwafers einem Spülschritt unterzogen, in dem sie mit Wasser, bevorzugt Reinstwasser, gespült wird. Dadurch können die in dem Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren verwendete wässrige Lösung und die in wasserlösliche Formen überführten Verunreinigungen effektiv von der Oberfläche entfernt werden. Der Spülschritt kann durch Eintauchen, Einlegen, Besprühen oder Benetzen der dem Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren unterzogenen Oberfläche des Halbleiterwafers mit Wasser durchgeführt werden. After the step of cleaning and / or conditioning the surface of the semiconductor wafer, the surface of the semiconductor wafer is preferably subjected to a rinsing step in which it is rinsed with water, preferably ultrapure water. As a result, the aqueous solution used in the cleaning and / or conditioning step and the impurities converted into water-soluble forms can be effectively removed from the surface. The rinsing step can be performed by dipping, soaking, spraying or wetting the step for cleaning and / or conditioning subjected surface of the semiconductor wafer can be carried out with water.
Bevorzugt wird die Oberfläche des Halbleiterwafers nach dem Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren der Oberfläche des Halbleiterwafers oder nach dem Spülschritt einem Texturschritt unterzogen, in dem sie mit einer Texturlösung in Kontakt gebracht wird. Dadurch wird die Oberfläche einer Texturätzung unterzogen, die eine derart aufgeraute Halbleiterwafer-ober- fläche erzeugt, dass wenigstens ein Teil des nicht in den Halbleiterwafer eintretenden Lichtes so reflektiert wird, dass dieses Licht weitere Male auf die Halbleiterwaferoberfläche trifft und danach möglichst in das Halbleitermaterial einkoppelt. Meist weist eine solche texturierte Oberfläche eine pyramidenartige Struktur auf. Der Texturschritt kann durch Eintauchen, Einlegen, Besprühen oder Benetzen der zu texturierenden Oberfläche des Halbleiterwafers mit der Texturlösung durchgeführt werden. Bei dem Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren der Oberfläche werden insbesondere Verunreinigungen von der Oberfläche des Halbleiterwafers entfernt, die bei einem Texturschritt maskierend wirken können. Daher ist diese Kombination dieser Verfahrensschritte sinnvoll. Preferably, after the step of cleaning and / or conditioning the surface of the semiconductor wafer or after the rinsing step, the surface of the semiconductor wafer is subjected to a texturing step in which it is brought into contact with a texture solution. As a result, the surface is subjected to texture etching, which creates a semiconductor wafer surface roughened in such a way that at least part of the light that does not enter the semiconductor wafer is reflected in such a way that this light hits the semiconductor wafer surface more times and then couples it into the semiconductor material as far as possible . Such a textured surface usually has a pyramid-like structure. The texturing step can be carried out by dipping, inserting, spraying or wetting the surface of the semiconductor wafer to be textured with the texture solution. In the step of cleaning and / or conditioning the surface, in particular impurities are removed from the surface of the semiconductor wafer, which may have a masking effect in a texturing step. This combination of these process steps is therefore useful.
Bevorzugt umfasst der Texturschritt Behandeln des Halbleiterwafers mit alkalischer Lösung. Als alkalische Lösung kann eine wässrige Natriumhydroxid- und/oder Kaliumhydroxid-Lösung mit organischen Additiven eingesetzt werden. Die alkalische Texturierung verläuft anisotrop. Die Texturbedingungen wie Zeit und Temperatur hängen von der Art und Konzentration der Texturlösung ab. The texturing step preferably comprises treating the semiconductor wafer with an alkaline solution. An aqueous sodium hydroxide and / or potassium hydroxide solution with organic additives can be used as the alkaline solution. The alkaline texturing is anisotropic. The texture conditions such as time and temperature depend on the type and concentration of the texture solution.
Der Texturschritt kann nicht nur ein- sondern auch mehrstufig erfolgen und eine Kombination von zwei oder mehr Texturarten darstellen. Beispielsweise umfasst der Texturschritt eine Sägeschadenätzung und eine alkalische Texturierung. The texture step can take place not only in one but also in multiple stages and represent a combination of two or more types of textures. For example, the texturing step includes saw damage etching and alkaline texturing.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Halbleiterwafer einem Mono- Textur- Sch ritt unterzogen. Der Texturschritt kann auch derart durchgeführt werden, dass beide Oberflächen des Halbleiterwafers texturiert werden. Bevorzugt wird der Texturschritt aber einseitig durchgeführt, so dass der Halbleiterwafer einem Mono-Textur-Schritt unterzogen wird. In a preferred embodiment, the semiconductor wafer is subjected to a mono-texture step. The texturing step can also be carried out in this way that both surfaces of the semiconductor wafer are textured. However, the texture step is preferably carried out on one side, so that the semiconductor wafer is subjected to a mono-texture step.
Das Inkontaktbringen der wässrigen Lösung mit der Oberfläche des Halbleiterwafers in dem Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren der Oberfläche d.h. das Inkontaktbringen mit der Reinigungs- bzw. Konditionierungslösung kann durch Eintauchen, Einlegen, Besprühen oder Benetzen der Oberfläche des Halbleiterwafers mit der wässrigen Lösung durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Inkontaktbringen der Oberfläche des Halbleiterwafers durch Eintauchen des Halbleiterwafers in ein die wässrige Lösung d.h. die Reinigungs- bzw. Konditionierungslösung enthaltendes Bad durchgeführt. Dadurch werden die Verunreinigungen weiterhin effektiv von der Oberfläche entfernt. Bringing the aqueous solution into contact with the surface of the semiconductor wafer in the step of cleaning and / or conditioning the surface, ie bringing it into contact with the cleaning or conditioning solution, can be carried out by dipping, placing, spraying or wetting the surface of the semiconductor wafer with the aqueous solution . In a preferred embodiment, the surface of the semiconductor wafer is brought into contact by immersing the semiconductor wafer in a bath containing the aqueous solution, i.e. the cleaning or conditioning solution. This will continue to effectively remove the contaminants from the surface.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren der Oberfläche des Halbleiterwafers nach der Herstellung des Halbleiterwafers mittels Sägen durchgeführt. Der in das Verfahren eingesetzte Halbleiterwafer ist daher bevorzugt sägerau. Der Halbleiterwafer kann alternativ bevorzugt weiterhin einem Ätzschritt vor dem Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren der Oberfläche unterzogen worden sein wie beispielsweise einem Sägeschadenätzschritt, einem Damage-Ätzschritt und/oder einem Politurätzschritt. In a preferred embodiment, the step of cleaning and / or conditioning the surface of the semiconductor wafer is carried out after the production of the semiconductor wafer by means of sawing. The semiconductor wafer used in the method is therefore preferably rough sawn. Alternatively, the semiconductor wafer can preferably also have been subjected to an etching step before the step for cleaning and / or conditioning the surface, such as, for example, a saw damage etching step, a damage etching step and / or a polishing etching step.
Bevorzugt ist der Halbleiterwafer ein Silizium-Wafer. Silizium eignet sich hervorragend als Wafermaterial. The semiconductor wafer is preferably a silicon wafer. Silicon is ideal as a wafer material.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren in einer Batch Nassbank oder einer Inline Nassbank durchgeführt wird. Weiterhin ist es möglich, die vorstehenden Verfahrensschritte zeitlich entkoppelt durchzuführen. Vorzugsweise werden der Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren und Texturschritt und der dazwischengeschaltete Spülschritt hintereinander ohne einen dazwischen liegenden Schritt durchgeführt. Sie können in einer bevorzugten Ausführungsform in einer Anlage durchgeführt werden. Dadurch werden Kosten gespart und Handling vermieden. In a preferred embodiment, the method is carried out in a batch wet bench or an inline wet bench. It is also possible to carry out the above method steps at a separate time. The step for cleaning and / or conditioning and texturing step and the intervening rinsing step are preferably carried out one after the other without an intervening step. you can be carried out in a preferred embodiment in a plant. This saves costs and avoids handling.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen rein schematisch und nicht maßstabsgerecht An embodiment of the invention is shown purely schematically in the drawings and is described in more detail below. It show purely schematically and not to scale
Fig. 1 bis 3 jeweils einen Verfahrensschritt eines erfindungsgemäßen1 to 3 each show a method step of an inventive method
Verfahrens in einer Querschnittsansicht einer jeweiligen Anlage. Method in a cross-sectional view of a respective plant.
Fig. 1 bis 3 zeigen jeweils einen Verfahrensschritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Querschnittsansicht einer jeweiligen Anlage. Dem Verfahren wird eine Halbleiter-Wafer 1 mit einer Oberfläche 11 und einer weiteren Oberfläche 12 unterzogen. Das Verfahren weist einen Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren der Oberfläche 11 (Fig. 1 ), einen optionalen Spülschritt (Fig. 2) und einen Texturschritt (Fig. 3) auf. 1 to 3 each show a method step of a method according to the invention in a cross-sectional view of a respective plant. A semiconductor wafer 1 with a surface 11 and a further surface 12 is subjected to the method. The method has a step for cleaning and / or conditioning the surface 11 (FIG. 1), an optional rinsing step (FIG. 2) and a texturing step (FIG. 3).
In Fig. 1 ist der Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren der Oberfläche 11 des Halbleiterwafers 1 gezeigt, bei dem die Oberfläche 11 mit einer wässrigen Lösung 2 d.h. einer Reinigungs- bzw. Konditionierungslösung inIn Fig. 1, the step for cleaning and / or conditioning the surface 11 of the semiconductor wafer 1 is shown, in which the surface 11 with an aqueous solution 2, i.e. a cleaning or conditioning solution in
Kontakt gebracht wird, die in einem Bad 3 der Anlage (nicht gezeigt) enthalten ist. Die Oberfläche 11 wird in die wässrige Lösung 2 getaucht, die Chlorid-Ionen und ein Oxidationsmittel wie H2O2 oder Ozon enthält. Nach dem Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren der Oberfläche 11 des Halbleiterwafers 1 wird die Oberfläche 11 einem optionalen Spülschritt unterzogen, in dem sie in ein weiteres Bad 6 getaucht wird, das Reinstwasser 4 enthält, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der Spülschritt kann ein mehrmaliges Eintauchen des Halbleiter-Wafers 1 in das weitere Bad 6 umfassen. Is brought into contact, which is contained in a bath 3 of the system (not shown). The surface 11 is immersed in the aqueous solution 2, which contains chloride ions and an oxidizing agent such as H2O2 or ozone. After the step for cleaning and / or conditioning the surface 11 of the semiconductor wafer 1, the surface 11 is subjected to an optional rinsing step in which it is immersed in a further bath 6 containing ultrapure water 4, as shown in FIG. 2. The rinsing step can include dipping the semiconductor wafer 1 into the further bath 6 several times.
Nach dem Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren der Oberfläche 11 des Halbleiterwafers 1 oder nach dem optionalen Spülschritt wird die Oberfläche 11 einem Texturschritt unterzogen, in dem sie in ein noch weiteres, eine Texturlösung 5 enthaltendes Bad 7 getaucht wird, so dass die Oberfläche 11 mit der Texturlösung 5 in Kontakt gebracht wird und somit texturiert wird. After the step for cleaning and / or conditioning the surface 11 of the semiconductor wafer 1 or after the optional rinsing step, the surface 11 is subjected to a texture step in which it is converted into yet another, a Texture solution 5 containing bath 7 is immersed, so that the surface 11 is brought into contact with the texture solution 5 and is thus textured.
In dem gezeigten Verfahren wird die Oberfläche 11 dem Verfahren unterzogen, es können aber auch die Oberfläche 11 und die weitere Oberfläche 12 dem Verfahren oder einzelnen Verfahrensschritten gleichzeitig unterzogen werden, was hier nicht gezeigt ist. Dergleichen kann nicht nur ein einzelner Halbleiterwafer 1 sondern können eine Mehrzahl am Halbleiterwafern 1 dem Verfahren oder einzelnen Verfahrensschritten gleichzeitig unterzogen werden. In the method shown, the surface 11 is subjected to the method, but the surface 11 and the further surface 12 can also be subjected to the method or individual method steps simultaneously, which is not shown here. In the same way, not just a single semiconductor wafer 1 but a plurality of semiconductor wafers 1 can be subjected to the method or to individual method steps at the same time.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel näher erläutert: An exemplary embodiment is explained in more detail below:
Beispiel 1 : Example 1 :
Über einen Ozonzusatz in eine wässrige Lösung mit 0,01 -10,00 Gew.-% Cl-Ionen Anteil, wie Salzsäure, und 90,00-99,90% Wasser wird die wässrige Lösung 2 als die Reinigungs- bzw. Konditionierungslösung erzeugt, in die ein oder mehrere Halbleiterwafer mit beiden Oberflächen in Kontakt gebracht werden. The aqueous solution 2 is produced as the cleaning or conditioning solution by adding ozone to an aqueous solution with 0.01-10.00% by weight of Cl ions, such as hydrochloric acid, and 90.00-99.90% water in which one or more semiconductor wafers are brought into contact with both surfaces.
Die Temperatur der wässrigen Lösung 2 beträgt 25°C bis 30°C. Nach einer Behandlungsdauer von 10 Minuten werden der oder die Halbleiter-Wafer, einem Spülschritt unterzogen, in dem sie mit Wasser bei einer Temperatur von 25 °C bis 30° C gespült werden. Anschließend werden der Halbleiterwafer oder die Halbleiterwafer einem alkalischen Texturschritt unterzogen. The temperature of the aqueous solution 2 is 25 ° C to 30 ° C. After a treatment time of 10 minutes, the semiconductor wafer or wafers are subjected to a rinsing step in which they are rinsed with water at a temperature of 25 ° C to 30 ° C. The semiconductor wafer or the semiconductor wafers are then subjected to an alkaline texture step.
Bezugszeichen liste : List of reference symbols:
1 Halbleiterwafer 1 semiconductor wafer
11 Oberfläche 11 surface
12 weitere Oberfläche12 more surface
2 Lösung 2 solution
3 Bad 3 bath
4 Wasser 4 water
5 Texturlösung 5 texture solution
6 weiteres Bad 6 more bathroom
7 noch weiteres Bad 7 another bathroom

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
1. Verfahren zur Behandlung eines Halbleiterwafers (1 ), aufweisend einen Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren einer Oberfläche (11 ) des Halbleiterwafers (1 ), bei dem die Oberfläche (11 ) mit einer wässrigen Lösung (2) in Kontakt gebracht wird, die Chlorid-Ionen und ein Oxidationsmittel enthält. 1. A method for treating a semiconductor wafer (1), comprising a step for cleaning and / or conditioning a surface (11) of the semiconductor wafer (1), in which the surface (11) is brought into contact with an aqueous solution (2), which contains chloride ions and an oxidizing agent.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Oxidationsmittel aus H2O2 oder Ozon besteht. 2. The method according to claim 1, characterized in that the oxidizing agent consists of H2O2 or ozone.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Chlorid- Ionen aus in der wässrigen Lösung enthaltener HCl (Salzsäure) stammen. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that chloride ions originate from HCl (hydrochloric acid) contained in the aqueous solution.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung (2) weiterhin HF (Flusssäure) enthält. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the aqueous solution (2) further contains HF (hydrofluoric acid).
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (11 ) des Halbleiterwafers (1 ) nach dem Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren der Oberfläche (11 ) des Halbleiterwafers (1 ) einem Spülschritt unterzogen wird, in dem sie mit Wasser (4) gespült wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the surface (11) of the semiconductor wafer (1) after the step of cleaning and / or conditioning the surface (11) of the semiconductor wafer (1) is subjected to a rinsing step in which it is rinsed with water (4).
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (11 ) des Halbleiterwafers (1 ) nach dem Schritt zum Reinigen und/oder Konditionieren der Oberfläche (11 ) des Halbleiterwafers (1 ) oder nach dem Spülschritt einem Texturschritt unterzogen wird, in dem sie mit einer Texturlösung (5) in Kontakt gebracht wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the surface (11) of the semiconductor wafer (1) is subjected to a texturing step after the step of cleaning and / or conditioning the surface (11) of the semiconductor wafer (1) or after the rinsing step by bringing it into contact with a texture solution (5).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterwafer einem Mono-Textur-Schritt unterzogen wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that the semiconductor wafer is subjected to a mono-texture step.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Inkontaktbringen der Oberfläche (11 ) des Halbleiterwafers (1 ) durch Eintauchen des Halbleiterwafers (1 ) in ein die wässrige Lösung (2) enthaltendes Bad (3) durchgeführt wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the contacting of the surface (11) of the semiconductor wafer (1) is carried out by immersing the semiconductor wafer (1) in a bath (3) containing the aqueous solution (2).
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterwafer (1 ) ein Silizium-Wafer ist. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the semiconductor wafer (1) is a silicon wafer.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in einer Batch Nassbank oder einer Inline Nassbank durchgeführt wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is carried out in a batch wet bench or an inline wet bench.
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