JPH104073A - Method of cleaning silicon wafer - Google Patents
Method of cleaning silicon waferInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はシリコンウエハの洗
浄方法に係り、更に詳しくは、シリコンウエハを用いた
半導体デバイスの製造に際し、化学蒸着（ＣＶＤ）処理
工程において形成されがちな異物の形成を抑制し得るシ
リコンウエハの洗浄方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for cleaning a silicon wafer, and more particularly, to the formation of foreign matter that tends to be formed in a chemical vapor deposition (CVD) process in the manufacture of a semiconductor device using a silicon wafer. The present invention relates to a method for cleaning a silicon wafer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスの製造において、特に化
学蒸着（ＣＶＤ）処理によるエピタキシャル層作製工程
はデバイス特性を左右する重要なプロセスとなってい
る。この点に関し、従来から、シリコンウエハ上に付着
している微小異物がＣＶＤ処理の間に核を形成し、異常
積層成長を引き起こし、デバイス不良の原因となること
が問題となってきている。2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor devices, an epitaxial layer forming step by chemical vapor deposition (CVD) is an important process that affects device characteristics. In this regard, there has been a problem that minute foreign matter adhering to a silicon wafer forms a nucleus during the CVD process, causes abnormal stack growth, and causes device failure.
【０００３】近年になり、デバイスのデザインルールの
微細化に伴なって、シリコンウエハ上の異物の大きさも
さらに小さいことが要請されてきている。シリコンウエ
ハは、シリコン屑・アルミナ片などのゴミや有機物等の
汚染物を除去する目的で、シリコンウエハを洗浄してい
る。そして、これら汚染物を除去する洗浄には、通常、
アンモニア・過酸化水素を超純水にて希釈したＡＰＭ液
と称される洗浄液が用いられている。In recent years, with the miniaturization of device design rules, it has been required that the size of foreign matter on a silicon wafer be further reduced. The silicon wafer is cleaned in order to remove contaminants such as dust and organic matter such as silicon dust and alumina pieces. And cleaning to remove these contaminants usually involves
A cleaning solution called an APM solution obtained by diluting ammonia / hydrogen peroxide with ultrapure water is used.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＡＰＭ
液によるシリコンウエハの洗浄では、イオンを伴なう塩
などの微小な異物（イオン性物質）を除去することがで
きず、しかも微小な異物がその後のＣＶＤ処理によって
肥大化し、デバイス特性に対して悪影響を及ぼすという
問題があることが判明した。このＡＰＭ液洗浄では、洗
浄後、特に長期保存を伴う場合には、微小な異物の肥大
化が顕著であった。SUMMARY OF THE INVENTION However, APM
Cleaning of silicon wafers with liquids cannot remove minute foreign substances (ionic substances) such as salts with ions, and the fine foreign substances become larger due to the subsequent CVD process, and the device characteristics are reduced. It turned out that there was a problem of adverse effects. In the APM liquid washing, particularly when long-term storage is involved after the washing, microscopic foreign matter is remarkably enlarged.
【０００５】本発明はかかる従来の課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、ＣＶＤ処理に
際し、デバイス不良発生を引き起こす微小異物の肥大化
を防止し得るシリコンウエハの洗浄方法を提供するもの
である。The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method for cleaning a silicon wafer capable of preventing the enlarging of minute foreign matter causing device failure during CVD processing. To provide.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明によれば、
化学蒸着（ＣＶＤ）処理に供するシリコンウエハであっ
て、シリコンウエハを研磨後に洗浄する方法において、
シリコンウエハを粗洗浄した後、酸洗浄を施すことを特
徴とするシリコンウエハの洗浄方法が提供される。That is, according to the present invention,
A method of cleaning a silicon wafer after polishing by subjecting the silicon wafer to a chemical vapor deposition (CVD) process,
A method for cleaning a silicon wafer is provided, wherein the silicon wafer is roughly cleaned and then subjected to an acid cleaning.
【０００７】本発明においては、シリコンウエハの粗洗
浄が、アンモニア・過酸化水素を超純水にて希釈した洗
浄液（ＡＰＭ液）を用いて行なうものであることが好ま
しく、酸洗浄が酢酸、塩酸、弗酸あるいはクエン酸によ
りなされることが好ましい。In the present invention, it is preferable that the rough cleaning of the silicon wafer is performed by using a cleaning liquid (APM liquid) obtained by diluting ammonia / hydrogen peroxide with ultrapure water. It is preferably carried out with hydrofluoric acid or citric acid.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
シリコンウエハの製造工程を概略的に述べると、シリコ
ン単結晶からなるシリコンインゴットを、スライス工
程、ラッピング工程、エッチング工程、ポリッシング
（鏡面研磨）工程及び洗浄工程に順次付すことにより、
製品たるシリコンウエハを得、この後、シリコンウエハ
は半導体デバイス製造プロセスに移される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The manufacturing process of a silicon wafer is roughly described. By sequentially applying a silicon ingot made of a silicon single crystal to a slicing process, a lapping process, an etching process, a polishing (mirror polishing) process, and a cleaning process,
A product silicon wafer is obtained, and thereafter, the silicon wafer is transferred to a semiconductor device manufacturing process.
【０００９】ところで、ポリッシング工程後は、シリコ
ンウエハ上に研磨液が付着しているため、従来において
は、前記したように、シリコンウエハ上の研磨液を除去
するため、ＡＰＭ液などの洗浄液によりシリコンウエハ
を洗浄している。しかしながら、ＡＰＭ液によるシリコ
ンウエハの洗浄では、イオンを伴なう塩などの微小な異
物（イオン性物質）を除去することができないことを、
本発明者は見出した。さらに、ＡＰＭ液洗浄後、特に長
期保存を伴う場合には、シリコンウエハ上に残存した微
小な異物がその後のＣＶＤ処理によって肥大化し、デバ
イス特性に悪影響を与えていることをも見出した。By the way, after the polishing step, since the polishing liquid has adhered to the silicon wafer, conventionally, as described above, in order to remove the polishing liquid on the silicon wafer, the cleaning liquid such as an APM liquid or the like is used. Cleaning the wafer. However, cleaning of a silicon wafer with an APM solution cannot remove minute foreign substances (ionic substances) such as salts accompanying ions.
The inventor has found out. Furthermore, it has also been found that, particularly after long-term storage after the APM liquid cleaning, minute foreign matters remaining on the silicon wafer are enlarged by the subsequent CVD treatment, which adversely affects device characteristics.
【００１０】本発明では、シリコンウエハ上の異物の洗
浄・除去にあたり、まず、シリコンウエハを、アンモニ
ア・過酸化水素を超純水にて希釈した洗浄液（ＡＰＭ
液）を主体として粗洗浄し、研磨液、シリコン屑などを
除去する。その後、粗洗浄では除去し得ないイオン性物
質等について、酸による洗浄を最終的に施すことにより
中和し、肥大化・成長を阻止した。In the present invention, when cleaning and removing foreign substances on a silicon wafer, first, the silicon wafer is washed with a cleaning solution (APM) prepared by diluting ammonia / hydrogen peroxide with ultrapure water.
Liquid) as a main component to remove the polishing liquid, silicon dust and the like. Thereafter, ionic substances and the like that cannot be removed by the rough washing were neutralized by finally performing washing with an acid, thereby preventing enlargement and growth.
【００１１】より詳細に説明すると、本発明において
は、ＡＰＭ液を主体とした洗浄の最後に酸洗浄を施すこ
とにより、 ＡＰＭ液洗浄によってもシリコンウエハ上に残留する
微小異物が、ＡＰＭ液中の吸湿性の高いアンモニアによ
って大きな塩を形成し、ＣＶＤ処理中にさらに肥大化す
ることを防止する、 酸洗浄によってシリコンウエハ上にあるアルカリ性物
質を除去することにより、ＣＶＤ処理において形成され
がちな異物の生成を抑制し、雰囲気の湿度その他の汚染
物を吸収して肥大化しない、という作用効果を奏するも
のである。More specifically, in the present invention, by performing acid cleaning at the end of the cleaning mainly using the APM liquid, minute foreign matters remaining on the silicon wafer even after the APM liquid cleaning can be removed. A large salt is formed by the highly hygroscopic ammonia, which prevents further enlargement during the CVD process. By removing the alkaline substance on the silicon wafer by acid cleaning, foreign substances that are likely to be formed in the CVD process are removed. This has the effect of suppressing generation and absorbing the humidity and other contaminants of the atmosphere to prevent enlargement.
【００１２】また、酸は金属を容易に溶解するため、Ａ
ＰＭ液洗浄によってもシリコンウエハ上に付着・残留す
るＦｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎａ、Ｃａ、
Ｋなどの遷移金属、アルカリ金属なども除去することも
できる。In addition, since acids readily dissolve metals, A
Fe, Cu, Ni, Zn, Cr, Al, Na, Ca, remaining on the silicon wafer even after the PM liquid cleaning
Transition metals such as K, alkali metals and the like can also be removed.
【００１３】なお、本発明において、酸洗浄に用いる酸
としては、特に限定されず、通常の半導体デバイスの製
造で用いられている無機酸、有機酸のいずれもが使用で
き、具体的には酢酸、塩酸、弗酸またはクエン酸を挙げ
ることができる。使用する際の酸の濃度も特に限定され
ない。通常、純水に対し、重量当たり１０〜１６００倍
に希釈したものが用いられ、５０〜８００倍の範囲に希
釈することが、経済性、リンス不要などの点に鑑みて望
ましい。なお、酸洗浄後においては、通常、リンスを行
なうが、１０００倍以上に希釈する稀薄な酸を使用する
場合には、リンスは必要としない。リンスとしては、純
水の高速供給・高速廃液を数回繰り返すクイックダンプ
リンス、あるいはシリコンウエハの入った槽に底部から
純水を一定時間供給しオーバーフローしつつシリコンウ
エハ上の薬品を落とすオーバーフローリンスなどが適用
される。In the present invention, the acid used for acid cleaning is not particularly limited, and any of inorganic acids and organic acids used in the production of ordinary semiconductor devices can be used. , Hydrochloric acid, hydrofluoric acid or citric acid. The concentration of the acid used is not particularly limited. Normally, pure water diluted 10 to 1600 times by weight is used, and it is desirable to dilute it to a range of 50 to 800 times in view of economy, rinsing unnecessary, and the like. After the acid washing, rinsing is usually performed. However, when a dilute acid diluted 1000 times or more is used, rinsing is not required. As a rinse, a quick dump rinse that repeats high-speed supply and high-speed waste liquid several times, or an overflow rinse that supplies pure water from the bottom to a tank containing silicon wafers for a certain period of time and drops chemicals on the silicon wafer while overflowing Is applied.
【００１４】次に、本発明を図面に基づき説明する。図
１（Ａ）（Ｂ）は、本発明及び従来の洗浄方法における
異物の状態を段階的に示す模式図で、図１（Ａ）はＡＰ
Ｍ液洗浄のみ（従来）、図１（Ｂ）はＡＰＭ液洗浄及び
酸洗浄（本発明）を示す。Next, the present invention will be described with reference to the drawings. 1 (A) and 1 (B) are schematic views showing stepwise the state of a foreign substance in the present invention and the conventional cleaning method, and FIG.
FIG. 1B shows APM liquid cleaning and acid cleaning (the present invention) only for M liquid cleaning (conventional).
【００１５】シリコンウエハをポリッシング（研磨）
後、ＣＶＤ処理前においては、図１の（ａ）に示すよう
に、シリコンウエハ１の表面には、シリコン屑などの大
きな異物２とイオン性物質などの微小な異物３が汚染物
質として付着している。このシリコンウエハ１に対し
て、ＡＰＭ液洗浄のみ、あるいはＡＰＭ液洗浄の後酸洗
浄を施すと、図１の（ｂ）に示すごとく、大きな異物２
はＡＰＭ液洗浄により取り除かれるが、微小な異物（イ
オン性物質）３は残留する。この際、ＡＰＭ液洗浄の後
に酸洗浄を施す場合には、ＡＰＭ液によるアンモニアが
中和された状態になっており、中和された状態の微小な
異物７となっている。Polishing (polishing) a silicon wafer
Thereafter, before the CVD process, as shown in FIG. 1A, large foreign substances 2 such as silicon chips and small foreign substances 3 such as ionic substances adhere to the surface of the silicon wafer 1 as contaminants. ing. When the silicon wafer 1 is subjected to only APM liquid cleaning or acid cleaning after APM liquid cleaning, as shown in FIG.
Are removed by the APM liquid washing, but fine foreign matter (ionic substance) 3 remains. At this time, when the acid cleaning is performed after the APM liquid cleaning, the ammonia by the APM liquid is in a neutralized state, and the neutralized minute foreign matter 7 is formed.
【００１６】図１の（ｃ）は、ＡＰＭ液洗浄後あるいは
ＡＰＭ液洗浄及び酸洗浄後、ＣＶＤ処理前に保管したシ
リコンウエハ１の状態を示しており、ＡＰＭ液洗浄のみ
の場合、微小な異物３が核となり、肥大化した異物４が
形成されていることを示している。一方、ＡＰＭ液洗浄
及び酸洗浄の場合、ＡＰＭ液によるアルカリ性物質が中
和され、微小な異物７は成長していない。FIG. 1C shows a state of the silicon wafer 1 stored after the APM solution cleaning or after the APM solution cleaning and the acid cleaning, and before the CVD process. 3 indicates that a nucleus 3 is formed and an enlarged foreign substance 4 is formed. On the other hand, in the case of the APM liquid cleaning and the acid cleaning, the alkaline substance is neutralized by the APM liquid, and the fine foreign matter 7 does not grow.
【００１７】図１の（ｄ）はＣＶＤ処理後のシリコンウ
エハ１の状態を示しており、ＡＰＭ液洗浄のみの場合に
は、ＣＶＤ処理によりシリコンウエハ１の表面に堆積し
たフィルム（エピタキシャル層）５が肥大化した異物４
の上に突起６を形成するが、一方、ＡＰＭ液洗浄の後に
酸洗浄を施した場合、微小な異物３は肥大化していない
ため、フィルム５のマスキングによっても突起は形成さ
れない。FIG. 1D shows the state of the silicon wafer 1 after the CVD process. In the case of only the APM liquid cleaning, a film (epitaxial layer) 5 deposited on the surface of the silicon wafer 1 by the CVD process is shown. Foreign substances 4
On the other hand, when the acid cleaning is performed after the APM liquid cleaning, the projections 6 are not formed even by masking the film 5 because the minute foreign matter 3 is not enlarged.
【００１８】以上、図１からわかるように、ＡＰＭ液洗
浄のみの場合と、ＡＰＭ液洗浄の後に酸洗浄を施す場合
の相違は、ＡＰＭ液洗浄のみの場合には、洗浄後、特に
長期保存を伴うと、ＣＶＤ処理前に保管したシリコンウ
エハ１上の微小な異物３が成長・肥大化する。一方、Ａ
ＰＭ液洗浄後に酸洗浄を施す場合には、例えば６ヶ月以
上の長期保存をしてもシリコンウエハ１上の微小な異物
３が成長しないため、ＣＶＤ処理で肥大化しない。そし
て、このように微小な異物３が成長・肥大化すると、Ｃ
ＶＤ処理により突起が形成され、この突起がデバイス不
良を誘発することになる。As can be seen from FIG. 1, the difference between the case where only the APM solution is washed and the case where the acid washing is performed after the APM solution is different from the case where only the APM solution is washed, particularly when stored for a long time after washing. As a result, the minute foreign matter 3 on the silicon wafer 1 stored before the CVD process grows and enlarges. On the other hand, A
In the case where acid cleaning is performed after PM solution cleaning, fine foreign substances 3 on the silicon wafer 1 do not grow even after long-term storage of, for example, 6 months or more, so that the CVD processing does not enlarge. When the minute foreign matter 3 grows and enlarges in this way, C
A projection is formed by the VD process, and the projection induces a device failure.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例により説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限られるものではな
い。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples.
【００２０】（実施例１）ポリッシング後のシリコンウ
エハに対し、ＡＰＭ液（アンモニア：過酸化水素：超純
水＝１：２：５０の配合割合（重量））による洗浄を施
し、次いで、濃度を種々変えた塩酸を用いて洗浄を行な
った。Example 1 A silicon wafer after polishing was washed with an APM liquid (ammonia: hydrogen peroxide: ultra pure water = 1: 2: 50 compounding ratio (weight)). Washing was performed using variously changed hydrochloric acids.
【００２１】酸洗浄後、ＣＶＤ処理を施し、その段階に
おいて、レーザー散乱式のパーティクル・カウンターに
より、シリコンウエハ上に存在する０．２μｍ以上の粒
径の粒子数を測定した。その結果を図２に示す。図２か
ら明らかな通り、ＡＰＭ液洗浄のみで酸洗浄がない場合
には、粒子数は５０００個を超えるが、ＡＰＭ液洗浄後
酸洗浄を施すと、約６００個以下に減少することがわか
る。After the acid cleaning, a CVD process was performed. At this stage, the number of particles having a particle size of 0.2 μm or more existing on the silicon wafer was measured by a laser scattering type particle counter. The result is shown in FIG. As is clear from FIG. 2, the number of particles exceeds 5,000 when only the APM liquid cleaning is performed and no acid cleaning is performed, but when the acid cleaning is performed after the APM liquid cleaning, the number of particles is reduced to about 600 or less.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＣＶＤ処理に供するシリコンウエハについて、ＡＰＭ液
洗浄後さらに酸洗浄を施しているため、ＣＶＤ処理して
も異常な突起などの欠陥の発生を防止することができ、
デバイス特性の向上、歩留まりの向上等の効果を奏す
る。As described above, according to the present invention,
Since the silicon wafer to be subjected to the CVD process is further subjected to the acid cleaning after the APM liquid cleaning, it is possible to prevent the occurrence of defects such as abnormal protrusions even in the CVD process.
Effects such as improvement of device characteristics and improvement of yield can be obtained.
【図１】図１は、本発明及び従来の洗浄方法における異
物の状態を段階的に示す模式図で、（Ａ）はＡＰＭ液洗
浄のみ（従来）、（Ｂ）はＡＰＭ液洗浄及び酸洗浄（本
発明）を示す。FIG. 1 is a schematic diagram showing the state of foreign matter in a stepwise manner in the present invention and a conventional cleaning method. FIG. 1 (A) shows only APM liquid cleaning (conventional), and FIG. 1 (B) shows APM liquid cleaning and acid cleaning. (Present invention) is shown.
【図２】実施例１におけるＣＶＤ処理後のシリコンウエ
ハ上の粒子数を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the number of particles on a silicon wafer after a CVD process in Example 1.
１…シリコンウエハ、２…大きな異物、３…微小な異
物、４…肥大化した異物、５…ＣＶＤ処理にて堆積した
フィルム、６…フィルムの突起、７…中和された状態の
微小な異物。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon wafer, 2 ... Large foreign substance, 3 ... Fine foreign substance, 4 ... Enlarged foreign substance, 5 ... Film deposited by CVD process, 6 ... Projection of film, 7 ... Fine foreign substance in neutralized state .
Claims (3)
ＶＤ）処理前に洗浄するシリコンウエハの洗浄方法にお
いて、シリコンウエハを粗洗浄した後、酸洗浄を施すこ
とを特徴とするシリコンウエハの洗浄方法。After polishing a silicon wafer, a chemical vapor deposition (C)
VD) A method for cleaning a silicon wafer, which comprises cleaning the silicon wafer roughly, and then performing acid cleaning after the silicon wafer is roughly cleaned.
・過酸化水素を超純水にて希釈した洗浄液を主体として
行なうものである請求項１記載のシリコンウエハの洗浄
方法。2. The method for cleaning a silicon wafer according to claim 1, wherein the rough cleaning of the silicon wafer is performed mainly by using a cleaning liquid obtained by diluting ammonia / hydrogen peroxide with ultrapure water.
あるいはクエン酸である請求項１または２記載のシリコ
ンウエハの洗浄方法。3. The method for cleaning a silicon wafer according to claim 1, wherein the acid used for the acid cleaning is acetic acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid or citric acid.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8152598A JPH104073A (en) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | Method of cleaning silicon wafer |
| EP97303829A EP0818809A3 (en) | 1996-06-13 | 1997-06-04 | Method of washing semiconductor wafers |
| CN97113215A CN1175085A (en) | 1996-06-13 | 1997-06-12 | Method for washing semi-conductor chip |
| TW086108078A TW353042B (en) | 1996-06-13 | 1997-06-12 | Method for washing semiconductor wafers |
| KR1019970024664A KR19980086347A (en) | 1996-06-13 | 1997-06-13 | Semiconductor Wafer Cleaning Method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8152598A JPH104073A (en) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | Method of cleaning silicon wafer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH104073A true JPH104073A (en) | 1998-01-06 |
Family
ID=15543930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8152598A Withdrawn JPH104073A (en) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | Method of cleaning silicon wafer |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH104073A (en) |
| TW (1) | TW353042B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100044738A1 (en) * | 2007-04-20 | 2010-02-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Preparation of organic light emitting diodes by a vapour deposition method combined with vacuum lamination |
| US9741554B2 (en) | 2015-12-11 | 2017-08-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing semiconductor device |
-
1996
- 1996-06-13 JP JP8152598A patent/JPH104073A/en not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-06-12 TW TW086108078A patent/TW353042B/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20100044738A1 (en) * | 2007-04-20 | 2010-02-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Preparation of organic light emitting diodes by a vapour deposition method combined with vacuum lamination |
| US9741554B2 (en) | 2015-12-11 | 2017-08-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW353042B (en) | 1999-02-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |