JP6206173B2 - Semiconductor wafer cleaning method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェーハの洗浄方法に関する。 The present invention relates to a method for cleaning a semiconductor wafer.
アンモニア水、過酸化水素水、及び純水の混合液から成る洗浄液(SC1洗浄液)は、最も一般的な半導体シリコンウェーハの洗浄方法の洗浄液として使用されている。このSC1洗浄液を使用した場合の一般的な洗浄フローの例としては、SC1洗浄液による洗浄(SC1洗浄)→純水によるリンス→塩酸、過酸化水素水、及び純水の混合液から成るSC2洗浄液による洗浄(SC2洗浄)→純水によるリンス→乾燥のようになる。この洗浄方法では、SC1洗浄液で半導体ウェーハに付着したパーティクルの除去を行い、純水リンスで薬品を洗い流す。次に、SC2洗浄液で金属不純物を除去し、再度、純水リンスで薬品を洗い流した後に乾燥を行うものである(特許文献1参照)。 A cleaning solution (SC1 cleaning solution) composed of a mixed solution of ammonia water, hydrogen peroxide solution, and pure water is used as a cleaning solution for the most common semiconductor silicon wafer cleaning method. As an example of a general cleaning flow when this SC1 cleaning liquid is used, cleaning with SC1 cleaning liquid (SC1 cleaning) → rinsing with pure water → SC2 cleaning liquid composed of a mixed liquid of hydrochloric acid, hydrogen peroxide, and pure water Cleaning (SC2 cleaning) → rinsing with pure water → drying. In this cleaning method, particles attached to the semiconductor wafer are removed with the SC1 cleaning solution, and the chemicals are washed away with pure water rinse. Next, metal impurities are removed with an SC2 cleaning solution, and the chemicals are washed away again with pure water rinse, followed by drying (see Patent Document 1).
SC1洗浄液は、洗浄効果を高めるために60℃から80℃に加温して使用されることが多い。このため、薬液槽には循環濾過装置が取り付けられ、パーティクルの除去と同時にヒーターによる洗浄液の温度調節も行われている。また、薬品の蒸発による洗浄液の濃度低下を防ぐために、薬液を注加して濃度を一定に制御することもできる。更に、パーティクルの除去力を向上させるために、超音波洗浄を併用する場合もある。 The SC1 cleaning liquid is often used after being heated from 60 ° C. to 80 ° C. in order to enhance the cleaning effect. For this reason, a circulating filtration device is attached to the chemical tank, and the temperature of the cleaning liquid is adjusted by a heater at the same time as the removal of particles. Further, in order to prevent the concentration of the cleaning liquid from decreasing due to the evaporation of the chemical, the chemical liquid can be added to control the concentration to be constant. Furthermore, ultrasonic cleaning may be used in combination in order to improve the particle removal power.
ここで使用される洗浄液は、半導体ウェーハの清浄度品質に直接影響を与えるため、洗浄液中のパーティクルや金属不純物濃度は厳しく管理される。更に、ここで使用される薬品もウェーハの清浄度品質に直接影響を与えるため、パーティクルや不純物が極限まで少ない高品質の薬品が使用されている。 Since the cleaning liquid used here directly affects the cleanliness quality of the semiconductor wafer, the concentration of particles and metal impurities in the cleaning liquid is strictly controlled. Furthermore, since the chemicals used here also directly affect the cleanliness quality of the wafer, high quality chemicals with extremely few particles and impurities are used.
上記したように、半導体ウェーハの洗浄で使用されるSC1洗浄液は、主にパーティクル除去のために使用される。これは、アルカリであるアンモニア水のエッチング作用を利用して、半導体ウェーハの表面のパーティクルを除去できるからである。しかし、SC1洗浄は、パーティクルを効率良く除去できる一方で、半導体ウェーハの表面をエッチングしてしまうため、洗浄対象の半導体ウェーハの表面粗さを悪化させてしまう。 As described above, the SC1 cleaning solution used for cleaning the semiconductor wafer is mainly used for particle removal. This is because particles on the surface of the semiconductor wafer can be removed using the etching action of aqueous ammonia that is alkali. However, the SC1 cleaning can efficiently remove particles, but also etches the surface of the semiconductor wafer, thereby deteriorating the surface roughness of the semiconductor wafer to be cleaned.
このSC1洗浄は、アンモニア水によるエッチング反応と過酸化水素水によるシリコンウェーハ表面の酸化反応が同時に進んでいると考えられている。このため、SC1洗浄前の半導体ウェーハの表面状態が、SC1洗浄後の半導体ウェーハの表面状態に影響を与える。つまり、半導体ウェーハ表面に保護膜が無い状態であると、アンモニア水によるエッチングが先行して、半導体ウェーハ表面の粗さが増大することとなる。 In this SC1 cleaning, it is considered that an etching reaction with ammonia water and an oxidation reaction of the silicon wafer surface with hydrogen peroxide water proceed simultaneously. For this reason, the surface state of the semiconductor wafer before SC1 cleaning affects the surface state of the semiconductor wafer after SC1 cleaning. That is, when there is no protective film on the surface of the semiconductor wafer, the etching with ammonia water precedes and the roughness of the surface of the semiconductor wafer increases.
これに対して、SC1洗浄前の半導体ウェーハの表面に保護膜として酸化膜を形成しておくことで、半導体ウェーハの表面粗さの悪化を抑制することができる。
しかし、半導体ウェーハの表面に保護膜として酸化膜を形成する場合には、一般的にオゾン水が使用されるため、オゾン水処理槽、オゾン水発生装置やオゾン水分解装置等の装置が必要となり大幅なコストアップを招いてしまうという問題があった。
On the other hand, the deterioration of the surface roughness of the semiconductor wafer can be suppressed by forming an oxide film as a protective film on the surface of the semiconductor wafer before SC1 cleaning.
However, when an oxide film is formed as a protective film on the surface of a semiconductor wafer, ozone water is generally used, so devices such as an ozone water treatment tank, an ozone water generator and an ozone water decomposition device are required. There has been a problem that the cost is greatly increased.
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、SC1洗浄を行う際に、半導体ウェーハの表面粗さの悪化を抑制することができ、特に、予め特別な前処理によって半導体ウェーハ表面に保護膜として酸化膜を形成しなくとも、表面に酸化膜を形成した場合と同等の表面粗さとすることができる半導体ウェーハの洗浄方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can suppress the deterioration of the surface roughness of the semiconductor wafer when performing SC1 cleaning. It is an object of the present invention to provide a method for cleaning a semiconductor wafer that can achieve the same surface roughness as when an oxide film is formed on the surface without forming an oxide film as a protective film.
上記目的を達成するために、本発明によれば、アンモニア水、過酸化水素水、及び純水の混合液から成る洗浄液によって半導体ウェーハを洗浄する半導体ウェーハの洗浄方法であって、前記半導体ウェーハは前記洗浄液で2回以上洗浄し、1回目の洗浄に対して、2回目以降の洗浄による半導体ウェーハ表面のエッチング速度を5倍以上とすることを特徴とする半導体ウェーハの洗浄方法を提供する。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a semiconductor wafer cleaning method for cleaning a semiconductor wafer with a cleaning liquid comprising a mixed liquid of ammonia water, hydrogen peroxide water, and pure water, wherein the semiconductor wafer comprises: Provided is a method for cleaning a semiconductor wafer, wherein the cleaning is performed twice or more with the cleaning liquid, and the etching rate of the surface of the semiconductor wafer by the second and subsequent cleaning is set to 5 times or more with respect to the first cleaning.
このようにすれば、半導体ウェーハのSC1洗浄において、洗浄後の表面粗さの悪化を抑制することができ、特に表面に酸化膜が形成していない半導体ウェーハの洗浄を行う場合であっても、表面に酸化膜を形成した場合と同等の表面粗さとすることができる。これにより、従来は必要であった半導体ウェーハの表面を酸化するための処理が不要となり、酸化装置の導入コスト、ランニングコストが不要となり、半導体ウェーハの洗浄コストを大幅に削減することが可能となる。 In this way, in the SC1 cleaning of the semiconductor wafer, it is possible to suppress the deterioration of the surface roughness after the cleaning, and even when the semiconductor wafer in which the oxide film is not formed on the surface is cleaned. The surface roughness can be the same as when an oxide film is formed on the surface. This eliminates the need to oxidize the surface of the semiconductor wafer, which was necessary in the past, eliminates the introduction cost and running cost of the oxidizer, and can greatly reduce the cleaning cost of the semiconductor wafer. .
このとき、前記2回目以降の洗浄による半導体ウェーハ表面のエッチング速度を1nm/min以下とすることが好ましい。
このようにすれば、SC1洗浄において、洗浄後の表面粗さの悪化を確実に抑制することができ、特に表面に酸化膜が形成していない半導体ウェーハの洗浄を行う場合であっても、洗浄後の表面粗さの悪化をより確実に抑制することができる。
At this time, it is preferable that the etching rate of the surface of the semiconductor wafer by the second and subsequent cleanings is 1 nm / min or less.
In this way, in the SC1 cleaning, the deterioration of the surface roughness after the cleaning can be surely suppressed, and even when the semiconductor wafer having no oxide film formed on the surface is cleaned. Later deterioration of the surface roughness can be more reliably suppressed.
またこのとき、前記洗浄液の、アンモニア水、過酸化水素水、及び純水の濃度を容積混合比で1:1:5から1:1:100までの範囲内とし、かつ、前記洗浄液の温度を60℃以下とすることができる。
このように、アンモニア水、過酸化水素水、及び純水の容積混合比が1:1:5以下の濃度とすれば、アンモニア水、過酸化水素水の使用量が多くなり過ぎず、コスト高になることが無い。また、容積混合比が1:1:100以上の濃度の場合、洗浄力が不足することがなく、確実に半導体ウェーハを洗浄することができる。さらに、このとき洗浄液の温度を60℃以下とすれば、洗浄後の表面粗さの悪化をより確実に抑制することができる。
At this time, the concentration of ammonia water, hydrogen peroxide water, and pure water in the cleaning liquid is within a range of 1: 1: 5 to 1: 1: 100 by volume mixing ratio, and the temperature of the cleaning liquid is It can be 60 degrees C or less.
In this way, if the volume mixing ratio of ammonia water, hydrogen peroxide water, and pure water is set to a concentration of 1: 1: 5 or less, the amount of ammonia water and hydrogen peroxide water used does not increase excessively, resulting in high costs. There will be no. Further, when the volume mixing ratio is 1: 1: 100 or more, the semiconductor wafer can be reliably cleaned without lack of cleaning power. Furthermore, if the temperature of the cleaning liquid is set to 60 ° C. or less at this time, the deterioration of the surface roughness after cleaning can be more reliably suppressed.
このとき、前記半導体ウェーハを、表面に酸化膜を形成していないシリコンウェーハとすることができる。
本発明の洗浄方法であれば、酸化処理をされていない表面に酸化膜を形成していないシリコンウェーハであっても、SC1洗浄による表面粗さの悪化を抑制できる。そのため、従来必要であったシリコンウェーハの表面を酸化するための処理が不要となり、酸化装置の導入コスト、ランニングコストが不要となり、半導体ウェーハの製造コストを大幅に削減することが可能となる。
At this time, the semiconductor wafer can be a silicon wafer on which no oxide film is formed.
According to the cleaning method of the present invention, deterioration of surface roughness due to SC1 cleaning can be suppressed even for a silicon wafer in which an oxide film is not formed on a surface that has not been oxidized. Therefore, the treatment for oxidizing the surface of the silicon wafer, which has been necessary conventionally, becomes unnecessary, the introduction cost of the oxidizer and the running cost become unnecessary, and the manufacturing cost of the semiconductor wafer can be greatly reduced.
またこのとき、前記洗浄液を循環させて濾過と恒温加熱を行う循環濾過装置を使用して、前記洗浄液の循環濾過及び温調を行い、同時に前記洗浄液中のアンモニア及び過酸化水素の各濃度を一定に制御しつつ洗浄することができる。
このようにすれば、濾過により洗浄液中のパーティクルを取り除くことができ、より清浄度の高い洗浄を行うことができる。また、洗浄液の温度と濃度を制御することで、エッチング速度を容易に制御することができる。
At this time, using a circulating filtration device that circulates the cleaning liquid and performs filtration and constant temperature heating, the cleaning liquid is subjected to circulation filtration and temperature control, and at the same time, each concentration of ammonia and hydrogen peroxide in the cleaning liquid is kept constant. It is possible to wash while being controlled.
In this way, particles in the cleaning liquid can be removed by filtration, and cleaning with a higher degree of cleanliness can be performed. Further, the etching rate can be easily controlled by controlling the temperature and concentration of the cleaning liquid.
このとき、前記洗浄は、前記半導体ウェーハの研磨後に実施することができる。
このように、研磨により表面が活性化されているとともに、表面に保護膜として酸化膜がない半導体ウェーハであっても、本発明の洗浄方法であれば、表面粗さの悪化を抑制できる。
At this time, the cleaning can be performed after polishing the semiconductor wafer.
Thus, even if the surface is activated by polishing and the surface of the semiconductor wafer has no oxide film as a protective film, deterioration of the surface roughness can be suppressed by the cleaning method of the present invention.
本発明の半導体ウェーハの洗浄方法であれば、半導体ウェーハのSC1洗浄において、洗浄後の表面粗さの悪化を抑制することができ、特に表面に酸化膜が無い半導体ウェーハの洗浄を行う場合であっても、表面に酸化膜を形成した場合と同等の表面粗さとすることができる。これにより、従来は必要であった半導体ウェーハの表面に酸化膜を形成するための処理が不要となり、酸化膜形成装置の導入コスト、ランニングコストが不要となり、半導体ウェーハの製造コストを大幅に削減することが可能となる。 The semiconductor wafer cleaning method of the present invention can suppress the deterioration of the surface roughness after cleaning in the SC1 cleaning of the semiconductor wafer, particularly when cleaning a semiconductor wafer having no oxide film on the surface. However, the surface roughness equivalent to that obtained when an oxide film is formed on the surface can be obtained. This eliminates the need for a process for forming an oxide film on the surface of a semiconductor wafer, which was necessary in the past, eliminates the need for introducing an oxide film forming apparatus and running cost, and greatly reduces the manufacturing cost of a semiconductor wafer. It becomes possible.
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記したように、SC1洗浄においては、洗浄後の半導体ウェーハの表面粗さが悪化し、特に半導体ウェーハに酸化膜等の保護膜が無い場合、洗浄後の半導体ウェーハの表面粗さが著しく悪化してしまうという問題があった。また、表面粗さの悪化を抑制するために、酸化膜を形成するには、酸化膜形成装置の導入が必要であり、導入コストやランニングコストがかかるため、半導体ウェーハの洗浄コストが大幅に増加してしまっていた。
Hereinafter, although an embodiment is described about the present invention, the present invention is not limited to this.
As described above, in the SC1 cleaning, the surface roughness of the semiconductor wafer after cleaning deteriorates, and particularly when the semiconductor wafer does not have a protective film such as an oxide film, the surface roughness of the semiconductor wafer after cleaning significantly deteriorates. There was a problem that. In addition, in order to suppress the deterioration of the surface roughness, it is necessary to introduce an oxide film forming device to form an oxide film, which introduces a running cost and a running cost. I was doing it.
そこで、本発明者等はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、SC1洗浄液で2回以上洗浄し、1回目の洗浄に対して、2回目以降の洗浄による半導体ウェーハ表面のエッチング速度を5倍以上とすれば、酸化膜等の保護膜が無い半導体ウェーハを洗浄する場合であっても、洗浄後の表面粗さの悪化を抑制できることに想到し、本発明を完成させた。 Therefore, the present inventors have made extensive studies to solve such problems. As a result, a semiconductor wafer having no protective film such as an oxide film can be obtained by cleaning it twice or more with the SC1 cleaning solution and increasing the etching rate of the semiconductor wafer surface by the second and subsequent cleanings to 5 times or more with respect to the first cleaning. Even in the case of cleaning, the inventors have conceived that deterioration of the surface roughness after cleaning can be suppressed, and the present invention has been completed.
以下、本発明の半導体ウェーハの洗浄方法について図1、2を参照して説明する。以下に説明する実施形態では、図1、2に示すように、研磨後の半導体ウェーハを純水でリンスした後、SC1洗浄を実施し、その後SC2洗浄を実施し、乾燥させる洗浄工程において、SC1洗浄に本発明の半導体ウェーハの洗浄方法を適用した場合を例に説明する。 Hereinafter, the semiconductor wafer cleaning method of the present invention will be described with reference to FIGS. In the embodiment described below, as shown in FIGS. 1 and 2, in the cleaning step in which the polished semiconductor wafer is rinsed with pure water, then SC1 cleaning is performed, and then SC2 cleaning is performed and dried. An example in which the semiconductor wafer cleaning method of the present invention is applied to cleaning will be described.
図2に示すように、まず、洗浄対象の半導体ウェーハを準備する。そして、半導体ウェーハを研磨した後に、本発明の半導体ウェーハの洗浄方法にて、洗浄を実施することができる。
このような研磨工程直後の、酸化膜等の保護膜を形成していない、表面が活性化している半導体ウェーハを、SC1洗浄する場合であっても、本発明の洗浄方法では、保護膜を形成した場合と同程度に表面粗さの悪化を抑制することができる。
As shown in FIG. 2, first, a semiconductor wafer to be cleaned is prepared. And after grind | polishing a semiconductor wafer, washing | cleaning can be implemented with the washing | cleaning method of the semiconductor wafer of this invention.
Even when a semiconductor wafer having a surface activated without forming a protective film such as an oxide film immediately after the polishing step is subjected to SC1 cleaning, the cleaning method of the present invention forms a protective film. Deterioration of the surface roughness can be suppressed to the same extent as in the case of the above.
半導体ウェーハの洗浄は、図1に示すように、まず、研磨後の半導体ウェーハを純水によりリンスするが、この工程は無くてもよい。
続いて、1回目のSC1洗浄を実施する。この際に使用する洗浄液はアンモニア水、過酸化水素水、及び純水の混合液から成るSC1洗浄液を使用する。洗浄については、例えば、このSC1洗浄液を満たした洗浄槽に洗浄対象の半導体ウェーハを浸漬することで半導体ウェーハを洗浄することができる。この時の、SC1洗浄液の設定温度は、40℃から60℃までの範囲内の値として洗浄を実施することが好ましい。1回目の洗浄では、エッチング速度を低くした方が、表面粗さを抑制し易いからである。
As shown in FIG. 1, the semiconductor wafer is first rinsed with pure water after polishing, but this step may be omitted.
Subsequently, the first SC1 cleaning is performed. The cleaning liquid used at this time is an SC1 cleaning liquid composed of a mixed liquid of ammonia water, hydrogen peroxide water and pure water. For cleaning, for example, the semiconductor wafer can be cleaned by immersing the semiconductor wafer to be cleaned in a cleaning tank filled with the SC1 cleaning solution. At this time, it is preferable that the SC1 cleaning solution is set to a temperature within a range from 40 ° C. to 60 ° C. for cleaning. This is because in the first cleaning, it is easier to suppress the surface roughness when the etching rate is lowered.
次に、2回目のSC1洗浄を実施する。この洗浄についても、アンモニア水、過酸化水素水、及び純水の混合液から成るSC1洗浄液を使用し、例えば、このSC1洗浄液を満たした洗浄槽に洗浄対象の半導体ウェーハを浸漬することで半導体ウェーハを洗浄することができる。そして本発明では、この2回目以降の洗浄の際に、1回目のSC1洗浄における半導体ウェーハ表面のエッチング速度に対して、2回目以降のSC1洗浄による半導体ウェーハ表面のエッチング速度を5倍以上とする。 Next, the second SC1 cleaning is performed. For this cleaning, an SC1 cleaning liquid composed of a mixture of ammonia water, hydrogen peroxide water and pure water is used. For example, a semiconductor wafer to be cleaned is immersed in a cleaning tank filled with the SC1 cleaning liquid. Can be washed. In the present invention, at the second and subsequent cleanings, the etching rate of the semiconductor wafer surface by the second and subsequent SC1 cleanings is set to 5 times or more of the etching rate of the semiconductor wafer surface by the second and subsequent SC1 cleanings. .
1回目のSC1洗浄におけるエッチング速度に対して、2回目以降のSC1洗浄によるエッチング速度を5倍以上となるようにするには、それぞれのSC1洗浄における、SC1洗浄液の容積混合比や温度等を調節すればよい。 In order to make the etching rate of the second and subsequent SC1 cleanings 5 times or more higher than the etching rate in the first SC1 cleaning, the volume mixing ratio and temperature of the SC1 cleaning liquid in each SC1 cleaning are adjusted. do it.
例えば、1回目のSC1洗浄において、アンモニア水、過酸化水素水、及び純水の容積混合比を0.1:1:10、温度を50℃とすることで、エッチング速度を0.05nm/minとすることができる。そして、2回目のSC1洗浄において、アンモニア水、過酸化水素水、純水の容積混合比を1:1:10、温度を60℃とすることで、エッチング速度を0.30nm/minとすることができ、1回目のSC1洗浄に対して2回目のSC1洗浄の半導体ウェーハのエッチング速度を6倍とすることができる。これにより、例えば、それぞれのSC1洗浄における洗浄時間を5分に設定した場合、エッチング量は1回目の洗浄で0.25nm、2回目の洗浄で1.5nmとなり、1回目に対して2回目の半導体ウェーハのエッチング量も6倍となる。 For example, in the first SC1 cleaning, the etching rate is 0.05 nm / min by setting the volume mixing ratio of ammonia water, hydrogen peroxide water, and pure water to 0.1: 1: 10 and the temperature to 50 ° C. It can be. In the second SC1 cleaning, the volumetric mixing ratio of ammonia water, hydrogen peroxide water, and pure water is 1: 1: 10, and the temperature is 60 ° C., so that the etching rate is 0.30 nm / min. In addition, the etching rate of the semiconductor wafer in the second SC1 cleaning can be increased six times with respect to the first SC1 cleaning. Thereby, for example, when the cleaning time in each SC1 cleaning is set to 5 minutes, the etching amount becomes 0.25 nm in the first cleaning and 1.5 nm in the second cleaning, and the second etching with respect to the first cleaning. The etching amount of the semiconductor wafer is also increased six times.
上記のように、1回目のSC1洗浄におけるエッチング速度に対して、2回目以降のSC1洗浄によるエッチング速度を5倍以上となるようにすれば、洗浄後の半導体ウェーハの表面粗さの悪化を抑制することができる。特に、表面に酸化膜が形成していない半導体ウェーハの洗浄を行う場合であっても、表面に酸化膜を形成した場合と同等の表面粗さとすることができる。なお、薬液の温度と組成の調整によって、エッチング速度は20倍までとすることが好ましく、さらに10倍までとすることがより好ましい。 As described above, if the etching rate of the second and subsequent SC1 cleanings is five times or more than the etching rate of the first SC1 cleaning, the deterioration of the surface roughness of the semiconductor wafer after the cleaning is suppressed. can do. In particular, even when a semiconductor wafer having no oxide film formed on the surface is cleaned, the surface roughness can be equivalent to that obtained when an oxide film is formed on the surface. The etching rate is preferably up to 20 times, and more preferably up to 10 times, by adjusting the temperature and composition of the chemical solution.
また、SC1洗浄液の濃度は一般的にアンモニア水、過酸化水素水、純水の容積混合比が使用されているが、この範囲は1:1:5から1:1:100までの範囲内とすることが好ましい。この容積混合比を1:1:5以下の濃度とすれば、アンモニア水、過酸化水素水の使用量が多くなり過ぎず、コスト高になることがない。また、容積混合比を1:1:100以上の濃度とすれば、洗浄力が不足することがなく、半導体ウェーハを確実に洗浄することができる。更に、このとき洗浄液の温度を60℃以下とすれば、洗浄後の表面粗さの悪化をより確実に抑制することができる。 The concentration of the SC1 cleaning solution is generally a volume mixing ratio of ammonia water, hydrogen peroxide water, and pure water, but this range is within a range from 1: 1: 5 to 1: 1: 100. It is preferable to do. If the volume mixing ratio is set to a concentration of 1: 1: 5 or less, the amount of aqueous ammonia and hydrogen peroxide used will not be excessive, and the cost will not increase. Further, if the volume mixing ratio is 1: 1: 100 or more, the semiconductor wafer can be reliably cleaned without insufficient cleaning power. Furthermore, if the temperature of the cleaning liquid is set to 60 ° C. or less at this time, the deterioration of the surface roughness after cleaning can be more reliably suppressed.
また、本発明では2回目以降の洗浄による半導体ウェーハ表面のエッチング速度を1nm/min以下とすることが好ましい。
このようにすれば、エッチング速度が速くなり過ぎず、SC1洗浄において、表面酸化膜が形成していない半導体ウェーハの洗浄を行う場合であっても、洗浄後の表面粗さの悪化をより確実に抑制することができる。
Moreover, in this invention, it is preferable to make the etching rate of the semiconductor wafer surface by the cleaning after the 2nd time into 1 nm / min or less.
In this way, the etching rate does not become too high, and even in the case of cleaning the semiconductor wafer on which the surface oxide film is not formed in the SC1 cleaning, the deterioration of the surface roughness after cleaning is more reliably performed. Can be suppressed.
そして、1回目及び2回目以降のSC1洗浄において、SC1洗浄液を循環させて濾過と恒温加熱を行う循環濾過装置を使用して、SC1洗浄液の循環濾過及び温調を行い、同時にSC1洗浄液中のアンモニア及び過酸化水素の各濃度を一定に制御しつつ洗浄することができる。 Then, in the first and second and subsequent SC1 cleanings, the SC1 cleaning solution is circulated and filtered using a circulating filtration device that circulates the SC1 cleaning solution and performs constant temperature heating. At the same time, ammonia in the SC1 cleaning solution is used. And it can wash | clean, controlling each density | concentration of hydrogen peroxide uniformly.
これは、SC1洗浄液を、例えばポンプによって洗浄液を循環させ、テフロン(登録商標)製のフィルターによって、洗浄液中のパーティクルの除去を行い、ヒーターによって温調を行う循環濾過装置を使用することができる。また、濃度を一定に制御するために、アンモニア及び過酸化水素の蒸発による洗浄液の濃度低下を補う分のアンモニア水及び過酸化水素水を注加することができる。 For example, the SC1 cleaning liquid can be circulated by, for example, a pump, the particles in the cleaning liquid can be removed by a filter made of Teflon (registered trademark), and the circulating filtration device can be temperature-controlled by a heater. Further, in order to control the concentration to be constant, ammonia water and hydrogen peroxide solution can be added to compensate for the decrease in the concentration of the cleaning liquid due to evaporation of ammonia and hydrogen peroxide.
このようにすれば、濾過により洗浄液中のパーティクルを取り除くことができ、より清浄度の高い洗浄を行うことができる。また、洗浄液の温度と濃度を制御することで、エッチング速度を容易に制御することができる。 In this way, particles in the cleaning liquid can be removed by filtration, and cleaning with a higher degree of cleanliness can be performed. Further, the etching rate can be easily controlled by controlling the temperature and concentration of the cleaning liquid.
また、本発明の洗浄方法において、洗浄対象の半導体ウェーハを、表面に酸化膜を形成していないシリコンウェーハとすることができる。
このように、酸化膜を形成していないシリコンウェーハであっても、本発明の洗浄方法であれば、酸化膜を形成した場合と同程度に表面粗さの悪化を抑制することができる。
In the cleaning method of the present invention, the semiconductor wafer to be cleaned can be a silicon wafer on which no oxide film is formed.
Thus, even a silicon wafer having no oxide film formed thereon can suppress the deterioration of surface roughness to the same extent as when the oxide film is formed by the cleaning method of the present invention.
上記のように、SC1洗浄が完了した後の処理は特に限定されないが、例えば、純水により半導体ウェーハをリンスする。
次に、SC2洗浄を実施し、その後、純水により半導体ウェーハをリンスする。最後に、半導体ウェーハを乾燥させて洗浄工程を完了する。
As described above, the processing after the SC1 cleaning is completed is not particularly limited. For example, the semiconductor wafer is rinsed with pure water.
Next, SC2 cleaning is performed, and then the semiconductor wafer is rinsed with pure water. Finally, the semiconductor wafer is dried to complete the cleaning process.
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.
(実施例1)
図1に示すような洗浄工程で、直径が300mmの両面を鏡面研磨で仕上げた酸化膜を形成していないシリコン単結晶ウェーハを洗浄した。
1回目のSC1洗浄の洗浄条件は、SC1洗浄液の濃度を容積混合比で、アンモニア水:過酸化過水疎水:純水=0.1:1:10とした。また、SC1洗浄液の温度は50℃に設定し、循環濾過装置を使用してヒーターによる温調を行った。このようにして、エッチング速度を0.05nm/minとした。そして、洗浄時間は240秒とした。従って、1回目のSC1洗浄における、エッチング量は0.20nmであった。
Example 1
In the cleaning step as shown in FIG. 1, a silicon single crystal wafer on which both surfaces having a diameter of 300 mm were finished by mirror polishing and having no oxide film formed thereon was cleaned.
The cleaning conditions of the first SC1 cleaning were such that the concentration of the SC1 cleaning liquid was a volume mixing ratio, and ammonia water: peroxyperoxide hydrophobic: pure water = 0.1: 1: 10. Further, the temperature of the SC1 cleaning solution was set to 50 ° C., and the temperature was adjusted with a heater using a circulating filtration device. In this way, the etching rate was set to 0.05 nm / min. The cleaning time was 240 seconds. Therefore, the etching amount in the first SC1 cleaning was 0.20 nm.
また、2回目のSC1洗浄の洗浄条件は、SC1洗浄液の濃度を容積混合比で、アンモニア水:過酸化過水疎水:純水=1:1:10とした。また、SC1洗浄液の温度は60℃に設定し、循環濾過装置を使用してヒーターによる温調を行った。このようにして、エッチング速度を0.30nm/minとした。そして、洗浄時間は240秒とした。従って、2回目のSC1洗浄における、エッチング量は1.2nmであった。 The cleaning conditions for the second SC1 cleaning were such that the concentration of the SC1 cleaning liquid was a volume mixing ratio, and ammonia water: peroxyperoxide hydrophobic: pure water = 1: 1: 10. Further, the temperature of the SC1 cleaning solution was set to 60 ° C., and the temperature was adjusted with a heater using a circulating filtration device. In this way, the etching rate was set to 0.30 nm / min. The cleaning time was 240 seconds. Therefore, the etching amount in the second SC1 cleaning was 1.2 nm.
このような洗浄条件とすることで、1回目のSC1洗浄に対する、2回目のSC1洗浄によるシリコン単結晶ウェーハ表面のエッチング速度(エッチング速度比)を6倍に設定した。 By setting such cleaning conditions, the etching rate (etching rate ratio) of the silicon single crystal wafer surface by the second SC1 cleaning with respect to the first SC1 cleaning was set to 6 times.
また、塩酸、過酸化水素水及び純水の混合液から成るSC2洗浄液の濃度は、容積混合比で、塩酸:過酸化過水疎水:純水=1:1:100とし、温度は80℃とした。また、SC1洗浄と同様に循環濾過装置を使用して、ヒーターによる温調を行った。SC2洗浄の洗浄時間は240秒とした。 The concentration of the SC2 cleaning liquid composed of a mixed liquid of hydrochloric acid, hydrogen peroxide water and pure water is, as a volume mixing ratio, hydrochloric acid: peroxide perhydrophobic: pure water = 1: 1: 100, and the temperature is 80 ° C. did. Moreover, the temperature control with a heater was performed using the circulation filtration apparatus similarly to SC1 washing | cleaning. The cleaning time for SC2 cleaning was 240 seconds.
シリコン単結晶ウェーハの乾燥後、シリコン単結晶ウェーハの表面検査を行った。表面検査は、KLA−Tencor社製のウェーハ表面欠陥検査装置SP2で行い、ウェーハの表面粗さを示す指標となるHazeの値を測定した。 After the silicon single crystal wafer was dried, surface inspection of the silicon single crystal wafer was performed. The surface inspection was performed with a wafer surface defect inspection apparatus SP2 manufactured by KLA-Tencor, and the value of Haze serving as an index indicating the surface roughness of the wafer was measured.
また、この時、図1に示すような洗浄工程において、最初に行う純水リンスの代わりにオゾン水による洗浄を行い、両面鏡面研磨後に、表面に自然酸化膜を形成させたシリコン単結晶ウェーハの洗浄も行った。オゾン水による洗浄以降の工程は、上述した洗浄工程及び洗浄条件と同様とした。そして、上記と同様にHazeの値を測定した。 Further, at this time, in the cleaning process as shown in FIG. 1, cleaning with ozone water is performed instead of the pure water rinsing performed first, and after the double-sided mirror polishing, the silicon single crystal wafer having a natural oxide film formed on the surface is obtained. Washing was also performed. The processes after cleaning with ozone water were the same as the above-described cleaning process and cleaning conditions. Then, the value of Haze was measured in the same manner as described above.
(実施例2)
実施例1と同様の洗浄工程で、酸化膜の無いシリコン単結晶ウェーハを洗浄した。
ただし、1回目のSC1洗浄の洗浄条件は、SC1洗浄液の濃度を容積混合比で、アンモニア水:過酸化過水疎水:純水=1:1:10とした。また、SC1洗浄液の温度は40℃に設定し、循環濾過装置を使用してヒーターによる温調を行った。このようにして、エッチング速度を0.06nm/minとした。そして、洗浄時間は240秒とした。従って、1回目のSC1洗浄における、エッチング量は0.24nmであった。
(Example 2)
In the same cleaning process as in Example 1, a silicon single crystal wafer without an oxide film was cleaned.
However, the cleaning conditions of the first SC1 cleaning were such that the concentration of the SC1 cleaning liquid was a volume mixing ratio, and ammonia water: peroxyperoxide hydrophobic: pure water = 1: 1: 10. In addition, the temperature of the SC1 cleaning solution was set to 40 ° C., and the temperature was adjusted with a heater using a circulating filtration device. In this way, the etching rate was set to 0.06 nm / min. The cleaning time was 240 seconds. Therefore, the etching amount in the first SC1 cleaning was 0.24 nm.
また、2回目のSC1洗浄の洗浄条件は、SC1洗浄液の濃度を容積混合比で、アンモニア水:過酸化過水疎水:純水=1:1:10とした。また、SC1洗浄液の温度は60℃に設定し、循環濾過装置を使用してヒーターによる温調を行った。このようにして、エッチング速度を0.30nm/minとした。そして、洗浄時間は240秒とした。従って、2回目のSC1洗浄における、エッチング量は1.20nmであった。 The cleaning conditions for the second SC1 cleaning were such that the concentration of the SC1 cleaning liquid was a volume mixing ratio, and ammonia water: peroxyperoxide hydrophobic: pure water = 1: 1: 10. Further, the temperature of the SC1 cleaning solution was set to 60 ° C., and the temperature was adjusted with a heater using a circulating filtration device. In this way, the etching rate was set to 0.30 nm / min. The cleaning time was 240 seconds. Therefore, the etching amount in the second SC1 cleaning was 1.20 nm.
このような洗浄条件とすることで、1回目のSC1洗浄に対する、2回目のSC1洗浄によるシリコン単結晶ウェーハ表面のエッチング速度(エッチング速度比)を5倍に設定した。
これ以外の、洗浄工程、洗浄条件は、実施例1と同様とし、実施例1と同様な方法で、Hazeの値を測定した。
By setting it as such cleaning conditions, the etching rate (etching rate ratio) of the silicon single crystal wafer surface by the second SC1 cleaning with respect to the first SC1 cleaning was set to 5 times.
The other washing steps and washing conditions were the same as in Example 1, and the value of Haze was measured by the same method as in Example 1.
また、この時、図1に示すような洗浄工程において、最初に行う純水リンスの代わりにオゾン水による洗浄を行い、研磨後の表面に自然酸化膜を形成させたシリコン単結晶ウェーハの洗浄も行った。オゾン水による洗浄以降の工程は、上述した洗浄工程及び洗浄条件と同様とした。そして、上記と同様にHazeの値を測定した。 Further, at this time, in the cleaning process as shown in FIG. 1, the cleaning of the silicon single crystal wafer in which the cleaning with ozone water is performed instead of the pure water rinsing performed first and the natural oxide film is formed on the polished surface is also performed. went. The processes after cleaning with ozone water were the same as the above-described cleaning process and cleaning conditions. Then, the value of Haze was measured in the same manner as described above.
(実施例3)
実施例1と同様の洗浄工程で、酸化膜の無いシリコン単結晶ウェーハを洗浄した。
ただし、1回目のSC1洗浄の洗浄条件は、SC1洗浄液の濃度を容積混合比で、アンモニア水:過酸化過水疎水:純水=0.1:2:10とした。また、SC1洗浄液の温度は50℃に設定し、循環濾過装置を使用してヒーターによる温調を行った。このようにして、エッチング速度を0.03nm/minとした。そして、洗浄時間は240秒とした。従って、1回目のSC1洗浄における、エッチング量は0.12nmであった。
(Example 3)
In the same cleaning process as in Example 1, a silicon single crystal wafer without an oxide film was cleaned.
However, the cleaning conditions of the first SC1 cleaning were such that the concentration of the SC1 cleaning liquid was a volume mixing ratio, and ammonia water: peroxyperoxide hydrophobic: pure water = 0.1: 2: 10. Further, the temperature of the SC1 cleaning solution was set to 50 ° C., and the temperature was adjusted with a heater using a circulating filtration device. In this way, the etching rate was set to 0.03 nm / min. The cleaning time was 240 seconds. Therefore, the etching amount in the first SC1 cleaning was 0.12 nm.
また、2回目のSC1洗浄の洗浄条件は、SC1洗浄液の濃度を容積混合比で、アンモニア水:過酸化過水疎水:純水=1:1:10とした。また、SC1洗浄液の温度は60℃に設定し、循環濾過装置を使用してヒーターによる温調を行った。このようにして、エッチング速度を0.30nm/minとした。そして、洗浄時間は240秒とした。従って、1回目のSC1洗浄における、エッチング量は1.20nmであった。 The cleaning conditions for the second SC1 cleaning were such that the concentration of the SC1 cleaning liquid was a volume mixing ratio, and ammonia water: peroxyperoxide hydrophobic: pure water = 1: 1: 10. Further, the temperature of the SC1 cleaning solution was set to 60 ° C., and the temperature was adjusted with a heater using a circulating filtration device. In this way, the etching rate was set to 0.30 nm / min. The cleaning time was 240 seconds. Therefore, the etching amount in the first SC1 cleaning was 1.20 nm.
このような洗浄条件とすることで、1回目のSC1洗浄に対する、2回目のSC1洗浄によるシリコン単結晶ウェーハ表面のエッチング速度(エッチング速度比)を10倍に設定した。
これ以外の、洗浄工程、洗浄条件は、実施例1と同様とし、実施例1と同様な方法で、Hazeの値を測定した。
By adopting such cleaning conditions, the etching rate (etching rate ratio) of the silicon single crystal wafer surface by the second SC1 cleaning with respect to the first SC1 cleaning was set to 10 times.
The other washing steps and washing conditions were the same as in Example 1, and the value of Haze was measured by the same method as in Example 1.
また、この時、図1に示すような洗浄工程において、最初に行う純水リンスの代わりにオゾン水による洗浄を行い、研磨後の表面に自然酸化膜を形成させたシリコン単結晶ウェーハの洗浄も行った。オゾン水による洗浄以降の工程は、上述した洗浄工程及び洗浄条件と同様とした。そして、上記と同様にHazeの値を測定した。 Further, at this time, in the cleaning process as shown in FIG. 1, the cleaning of the silicon single crystal wafer in which the cleaning with ozone water is performed instead of the pure water rinsing performed first and the natural oxide film is formed on the polished surface is also performed. went. The processes after cleaning with ozone water were the same as the above-described cleaning process and cleaning conditions. Then, the value of Haze was measured in the same manner as described above.
(比較例1)
実施例1と同様の洗浄工程で、酸化膜の無いシリコン単結晶ウェーハを洗浄した。
ただし、1回目のSC1洗浄の洗浄条件は、SC1洗浄液の濃度を容積混合比で、アンモニア水:過酸化過水疎水:純水=1:1:10とした。また、SC1洗浄液の温度は60℃に設定し、循環濾過装置を使用してヒーターによる温調を行った。このようにして、エッチング速度を0.30nm/minとした。そして、洗浄時間は40秒とした。従って、1回目のSC1洗浄における、エッチング量は0.20nmであった。
(Comparative Example 1)
In the same cleaning process as in Example 1, a silicon single crystal wafer without an oxide film was cleaned.
However, the cleaning conditions of the first SC1 cleaning were such that the concentration of the SC1 cleaning liquid was a volume mixing ratio, and ammonia water: peroxyperoxide hydrophobic: pure water = 1: 1: 10. Further, the temperature of the SC1 cleaning solution was set to 60 ° C., and the temperature was adjusted with a heater using a circulating filtration device. In this way, the etching rate was set to 0.30 nm / min. The cleaning time was 40 seconds. Therefore, the etching amount in the first SC1 cleaning was 0.20 nm.
また、2回目のSC1洗浄の洗浄条件は、1回目のSC1洗浄の洗浄条件と同様に、濃度を容積混合比で、アンモニア水:過酸化過水疎水:純水で1:1:10とし、温度は60℃に設定し、循環濾過装置を使用してヒーターによる温調を行った。このようにして、エッチング速度を1回目のSC1洗浄と同様に0.30nm/minとなった。そして、洗浄時間は240秒とした。従って、2回目のSC1洗浄における、エッチング量は1.20nmであった。このようにして、1回目と2回目のSC1洗浄による合計のエッチング量を実施例1と同様のエッチング量である1.40nmとした。 The cleaning conditions for the second SC1 cleaning were the same as the cleaning conditions for the first SC1 cleaning, with the concentration being a volumetric mixture ratio of 1: 1: 10 with ammonia water: peroxide hydrophobe: pure water, The temperature was set to 60 ° C., and the temperature was adjusted with a heater using a circulating filtration device. In this way, the etching rate was 0.30 nm / min as in the first SC1 cleaning. The cleaning time was 240 seconds. Therefore, the etching amount in the second SC1 cleaning was 1.20 nm. In this manner, the total etching amount by the first and second SC1 cleanings was set to 1.40 nm, which is the same etching amount as in Example 1.
そして、このような洗浄条件とすることで、1回目のSC1洗浄に対する、2回目のSC1洗浄によるシリコンウェーハ表面のエッチング速度(エッチング速度比)を1倍に設定した。
これ以外の、洗浄工程、洗浄条件は、実施例1と同様とし、実施例1と同様な方法で、Hazeの値を測定した。
And by setting it as such washing | cleaning conditions, the etching rate (etching rate ratio) of the silicon wafer surface by the 2nd SC1 washing | cleaning with respect to the 1st SC1 washing | cleaning was set to 1 time.
The other washing steps and washing conditions were the same as in Example 1, and the value of Haze was measured by the same method as in Example 1.
また、この時、図1に示すような洗浄工程において、最初に行う純水リンスの代わりにオゾン水による洗浄を行い、研磨後の表面に自然酸化膜を形成させたシリコン単結晶ウェーハの洗浄も行った。オゾン水による洗浄以降の工程は、上述した洗浄工程及び洗浄条件と同様とした。そして、上記と同様にHazeの値を測定した。 Further, at this time, in the cleaning process as shown in FIG. 1, the cleaning of the silicon single crystal wafer in which the cleaning with ozone water is performed instead of the pure water rinsing performed first and the natural oxide film is formed on the polished surface is also performed. went. The processes after cleaning with ozone water were the same as the above-described cleaning process and cleaning conditions. Then, the value of Haze was measured in the same manner as described above.
(比較例2)
実施例1と同様の洗浄工程で、酸化膜の無いシリコン単結晶ウェーハを洗浄した。
ただし、1回目のSC1洗浄の洗浄条件は、SC1洗浄液の濃度を容積混合比で、アンモニア水:過酸化過水疎水:純水=1:1:10とした。また、SC1洗浄液の温度は55℃に設定し、循環濾過装置を使用してヒーターによる温調を行った。この時の、エッチング速度は、0.20nm/minとなった。そして、洗浄時間は72秒とした。従って、1回目のSC1洗浄における、エッチング量は0.24nmであった。
(Comparative Example 2)
In the same cleaning process as in Example 1, a silicon single crystal wafer without an oxide film was cleaned.
However, the cleaning conditions of the first SC1 cleaning were such that the concentration of the SC1 cleaning liquid was a volume mixing ratio, and ammonia water: peroxyperoxide hydrophobic: pure water = 1: 1: 10. Further, the temperature of the SC1 cleaning solution was set to 55 ° C., and the temperature was adjusted with a heater using a circulating filtration device. At this time, the etching rate was 0.20 nm / min. The cleaning time was 72 seconds. Therefore, the etching amount in the first SC1 cleaning was 0.24 nm.
また、2回目のSC1洗浄の洗浄条件は、SC1洗浄液の濃度を容積混合比で、アンモニア水:過酸化過水疎水:純水=1:1:10とした。また、SC1洗浄液の温度は70℃に設定し、循環濾過装置を使用してヒーターによる温調を行った。この時の、エッチング速度は、0.60nm/minとなった。そして、洗浄時間は120秒とした。従って、2回目のSC1洗浄における、エッチング量は1.20nmであった。 The cleaning conditions for the second SC1 cleaning were such that the concentration of the SC1 cleaning liquid was a volume mixing ratio, and ammonia water: peroxyperoxide hydrophobic: pure water = 1: 1: 10. Further, the temperature of the SC1 cleaning solution was set to 70 ° C., and the temperature was adjusted with a heater using a circulating filtration device. At this time, the etching rate was 0.60 nm / min. The cleaning time was 120 seconds. Therefore, the etching amount in the second SC1 cleaning was 1.20 nm.
このような洗浄条件とすることで、1回目のSC1洗浄に対する、2回目のSC1洗浄によるシリコン単結晶ウェーハ表面のエッチング速度(エッチング速度比)を3倍に設定した。
これ以外の、洗浄工程、洗浄条件は、実施例1と同様とし、実施例1と同様な方法で、Hazeの値を測定した。
By setting such cleaning conditions, the etching rate (etching rate ratio) of the silicon single crystal wafer surface by the second SC1 cleaning with respect to the first SC1 cleaning was set to 3 times.
The other washing steps and washing conditions were the same as in Example 1, and the value of Haze was measured by the same method as in Example 1.
また、この時、図1に示すような洗浄工程において、最初に行う純水リンスの代わりにオゾン水による洗浄を行い、研磨後の表面に自然酸化膜を形成させたシリコン単結晶ウェーハの洗浄も行った。オゾン水による洗浄以降の工程は、上述した洗浄工程及び洗浄条件と同様とした。そして、上記と同様にHazeの値を測定した。 Further, at this time, in the cleaning process as shown in FIG. 1, the cleaning of the silicon single crystal wafer in which the cleaning with ozone water is performed instead of the pure water rinsing performed first and the natural oxide film is formed on the polished surface is also performed. went. The processes after cleaning with ozone water were the same as the above-described cleaning process and cleaning conditions. Then, the value of Haze was measured in the same manner as described above.
(比較例3)
実施例1と同様の洗浄工程で、酸化膜の無いシリコン単結晶ウェーハを洗浄した。
ただし、1回目のSC1洗浄の洗浄条件は、SC1洗浄液の濃度を容積混合比で、アンモニア水:過酸化過水疎水:純水=1:1:10とした。また、SC1洗浄液の温度は50℃に設定し、循環濾過装置を使用してヒーターによる温調を行った。この時の、エッチング速度は、0.15nm/minとなった。そして、洗浄時間は168秒とした。従って、1回目のSC1洗浄における、エッチング量は0.42nmであった。
(Comparative Example 3)
In the same cleaning process as in Example 1, a silicon single crystal wafer without an oxide film was cleaned.
However, the cleaning conditions of the first SC1 cleaning were such that the concentration of the SC1 cleaning liquid was a volume mixing ratio, and ammonia water: peroxyperoxide hydrophobic: pure water = 1: 1: 10. Further, the temperature of the SC1 cleaning solution was set to 50 ° C., and the temperature was adjusted with a heater using a circulating filtration device. At this time, the etching rate was 0.15 nm / min. The cleaning time was 168 seconds. Therefore, the etching amount in the first SC1 cleaning was 0.42 nm.
また、2回目のSC1洗浄の洗浄条件は、SC1洗浄液の濃度を容積混合比で、アンモニア水:過酸化過水疎水:純水=1:1:10とした。また、SC1洗浄液の温度は70℃に設定し、循環濾過装置を使用してヒーターによる温調を行った。この時の、エッチング速度は、0.60nm/minとなった。そして、洗浄時間は90秒とした。従って、2回目のSC1洗浄における、エッチング量は0.90nmであった。 The cleaning conditions for the second SC1 cleaning were such that the concentration of the SC1 cleaning liquid was a volume mixing ratio, and ammonia water: peroxyperoxide hydrophobic: pure water = 1: 1: 10. Further, the temperature of the SC1 cleaning solution was set to 70 ° C., and the temperature was adjusted with a heater using a circulating filtration device. At this time, the etching rate was 0.60 nm / min. The cleaning time was 90 seconds. Therefore, the etching amount in the second SC1 cleaning was 0.90 nm.
このような洗浄条件とすることで、1回目のSC1洗浄に対する、2回目のSC1洗浄によるシリコンウェーハ表面のエッチング速度(エッチング速度比)を4倍に設定した。
これ以外の、洗浄工程、洗浄条件は、実施例1と同様とし、実施例1と同様な方法で、Hazeの値を測定した。
By setting such cleaning conditions, the etching rate (etching rate ratio) of the silicon wafer surface by the second SC1 cleaning with respect to the first SC1 cleaning was set to 4 times.
The other washing steps and washing conditions were the same as in Example 1, and the value of Haze was measured by the same method as in Example 1.
また、この時、図1に示すような洗浄工程において、最初に行う純水リンスの代わりにオゾン水による洗浄を行い、研磨後の表面に自然酸化膜を形成させたシリコン単結晶ウェーハの洗浄も行った。オゾン水による洗浄以降の工程は、上述した洗浄工程及び洗浄条件と同様とした。そして、上記と同様にHazeの値を測定した。 Further, at this time, in the cleaning process as shown in FIG. 1, the cleaning of the silicon single crystal wafer in which the cleaning with ozone water is performed instead of the pure water rinsing performed first and the natural oxide film is formed on the polished surface is also performed. went. The processes after cleaning with ozone water were the same as the above-described cleaning process and cleaning conditions. Then, the value of Haze was measured in the same manner as described above.
表1に、実施例1−3、比較例1−3における洗浄条件をまとめたもの示す。 Table 1 summarizes the cleaning conditions in Example 1-3 and Comparative Example 1-3.
表2に、実施例1−3、比較例1−3における実施結果をまとめたものを示す。 Table 2 summarizes the implementation results in Example 1-3 and Comparative Example 1-3.
表2、図3に示すように、実施例1−3では、酸化膜を形成していないシリコン単結晶ウェーハを洗浄した場合のHazeの値はDWOモードでそれぞれ80ppb、82ppb、81ppb、酸化膜を形成したシリコン単結晶ウェーハを洗浄した場合のHazeの値は79ppb、80ppb、80ppbとなり、Hazeの値は同程度であった。
以上の結果から、本発明の洗浄方法であれば、洗浄後の表面粗さを抑制でき、特に酸化膜を形成していないシリコン単結晶ウェーハを洗浄した場合においても、酸化膜を形成したシリコン単結晶ウェーハを洗浄した場合と同等のHaze値となり、酸化膜の形成をしなくても洗浄後の表面粗さの悪化を抑えられていることが確認された。
As shown in Table 2 and FIG. 3, in Example 1-3, the values of Haze when cleaning a silicon single crystal wafer on which no oxide film is formed are 80 ppb, 82 ppb, 81 ppb, and oxide films in the DWO mode, respectively. The values of Haze when the formed silicon single crystal wafer was washed were 79 ppb, 80 ppb, and 80 ppb, and the values of Haze were similar.
From the above results, the cleaning method of the present invention can suppress the surface roughness after cleaning, and even when a silicon single crystal wafer on which an oxide film is not formed is specifically cleaned, a silicon single film on which an oxide film is formed The Haze value was the same as that obtained when the crystal wafer was cleaned, and it was confirmed that the deterioration of the surface roughness after cleaning was suppressed without forming an oxide film.
これに対して、比較例1−3では、酸化膜を形成していないシリコン単結晶ウェーハを洗浄した場合のHazeの値はそれぞれ91ppb、92ppb、90ppb、酸化膜を形成したシリコン単結晶ウェーハを洗浄した場合のHazeの値は82ppb、82ppb、80ppbとなり、酸化膜を形成していないシリコン単結晶ウェーハを洗浄した場合に表面粗さは大きくなっていた。 In contrast, in Comparative Example 1-3, the Haze values when cleaning a silicon single crystal wafer on which no oxide film is formed are 91 ppb, 92 ppb, and 90 ppb, respectively, and the silicon single crystal wafer on which an oxide film is formed is cleaned. In this case, the values of Haze were 82 ppb, 82 ppb, and 80 ppb, and the surface roughness was large when a silicon single crystal wafer on which no oxide film was formed was washed.
以上の結果から、本発明により、保護膜として酸化膜を形成していないシリコン単結晶ウェーハを洗浄した場合であっても、酸化膜を形成したシリコン単結晶ウェーハを洗浄した場合と同等のHaze値となり、洗浄後の表面粗さを良好にすることができることが確認された。 From the above results, according to the present invention, even when a silicon single crystal wafer in which an oxide film is not formed as a protective film is cleaned, a Haze value equivalent to that in the case of cleaning a silicon single crystal wafer on which an oxide film is formed is obtained. Thus, it was confirmed that the surface roughness after washing can be improved.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
Claims (6)
前記半導体ウェーハをシリコンウェーハとし、
前記半導体ウェーハは前記洗浄液で2回以上洗浄し、1回目の洗浄に対して、2回目以降の洗浄による半導体ウェーハ表面のエッチング速度を5倍以上とすることを特徴とする半導体ウェーハの洗浄方法。 A semiconductor wafer cleaning method for cleaning a semiconductor wafer with a cleaning liquid composed of a mixed solution of ammonia water, hydrogen peroxide water, and pure water,
The semiconductor wafer is a silicon wafer,
A method of cleaning a semiconductor wafer, wherein the semiconductor wafer is cleaned twice or more with the cleaning solution, and the etching rate of the semiconductor wafer surface by the second and subsequent cleanings is set to 5 times or more with respect to the first cleaning.
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