JP3305610B2 - ラッピング後の半導体ウエーハの洗浄方法 - Google Patents
ラッピング後の半導体ウエーハの洗浄方法Info
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Description
s、GaP、InP等の半導体ウエーハの製造工程にお
いて、ラッピングの後、酸エッチングの前に半導体ウエ
ーハを強アルカリ性水溶液で洗浄する方法の改善に関す
る。
常、シリコン等の単結晶棒をスライシングし、得られた
半導体ウエーハに面取り加工、ラッピング、酸エッチン
グそして鏡面研磨を施すことからなる。この半導体鏡面
ウエーハの製造工程におけるラッピング後の半導体ウエ
ーハには、重金属が付着している他、酸化アルミニウ
ム、炭化珪素などからなるラッピングパウダーおよびラ
ップ液に一般に含まれている防錆剤などが付着してお
り、これらの付着物を、次工程の酸エッチングの前に除
去する洗浄が一般に行われている。この洗浄方法として
は、通常、ラッピング後、酸エッチングの前に、半導体
ウエーハを、ウエーハ浸食力の強い強アルカリ性水溶液
に浸漬してウエーハの表面をわずかに溶解し(溶解取
代:約1〜2μm)、それと同時に前記ラッピングパウ
ダーや防錆剤などの付着物も除去する、強アルカリ性水
溶液による洗浄方法が採用されている。
性水溶液による洗浄の後、半導体ウエーハを酸エッチン
グすると、図1に示すように、半導体ウエーハの外周端
部1に、高さが約25μm程度以下の突起2が生じると
いう問題があった。半導体ウエーハの外周端部には、ラ
ッピング前に面取り加工が施されるのであるが、面取り
加工後の外周端部にはその時の加工歪み(深さ:約5〜
15μm)が極端に入っていて、強アルカリ性水溶液に
よる洗浄の際にこの外周端部が選択的に溶解されて、多
数のピットが形成され、外周端部の表面が粗くなる。
酸エッチング工程に送ると、この粗い外周端部によっ
て、半導体ウエーハの搬送用または洗浄用バスケットが
削り取られ、前記ピットにバスケットの削り粉が付着
し、この削り粉が酸エッチング時にマスクとなって、そ
の部分がエッチングされないために突起が発生するもの
と思われる。さらに、前記ピットに異物が侵入して、酸
エッチング終了後にも汚染となって残るという問題もあ
った。
解決するために種々検討を重ねた結果、強アルカリ性水
溶液による洗浄の際に、半導体ウエーハの表面を従来の
ように1〜2μm程度溶解するのではなく、少なくとも
4μm溶解すると、酸エッチング時の突起の発生を抑制
できること、また、ピットに異物が侵入することによる
前記汚染も防止できることがわかった。これは、半導体
ウエーハの表面を少なくとも4μm溶解すると、ピット
の深さが小さくかつピット径が大きくなって、外周端部
の粗さを低減でき、その結果、バスケットが削り取られ
難く、また、ピットへの削り粉が付着し難くなり、さら
に、ピットへ異物が侵入しても酸エッチング終了後まで
残ることがなくなるためであると考えられる。
た発明は、単結晶棒をスライシングし、得られた半導体
ウエーハに面取り加工、ラッピング、酸エッチングそし
て鏡面研磨を施すことからなる半導体鏡面ウエーハの製
造工程において、前記ラッピングの後、酸エッチングの
前に半導体ウエーハを強アルカリ性水溶液で洗浄し、そ
の際、半導体ウエーハの表面を少なくとも4μm溶解す
ることを特徴とする、ラッピング後の半導体ウエーハの
洗浄方法である。
水溶液で半導体ウエーハを洗浄することにより、半導体
ウエーハの表面を少なくとも4μm溶解すれば、外周端
部のピットの深さを小さくかつピット径を大きくするこ
とができ、外周端部の粗さを改善できるので、その後の
酸エッチング時での突起の発生を防止でき、また前記ピ
ットに異物が侵入して酸エッチング終了後にも汚染とな
って残ることも避けることができる。本発明における強
アルカリ性水溶液による洗浄による半導体ウエーハの表
面の溶解取代は、少なくとも4μmであれば、上述した
通り突起の発生の抑制等の本発明の目的は達成でき、本
発明において溶解取代の上限は特に限定されない。しか
し、溶解取代が大きくなればなるほど、溶解時間がかか
り、洗浄効率が低下するので、溶解取代は50μm程度
までであるのが好ましい。ただし、溶解取代が8μmよ
り大きいと、半導体ウエーハの表面の光沢度が必要以上
に増大してしまい、好ましくないので、溶解取代は4μ
m〜8μmであるのが特に好ましい。
記洗浄方法において、前記強アルカリ性水溶液として水
酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液を使
用することを特徴とする洗浄方法である。このように強
アルカリ性水溶液として水酸化ナトリウム(以下、Na
OHと記載する)水溶液または水酸化カリウム(以下、
KOHと記載する)水溶液を使用した場合、特にその選
択性からピットの発生による外周端部の粗さが問題とな
っていたことから、外周端部の粗さを改善できる本発明
の有利性が特に発揮される。
記洗浄方法において、前記強アルカリ性水溶液の温度を
40〜90℃の範囲とすることを特徴とする洗浄方法で
ある。このように前記強アルカリ性水溶液の温度を40
〜90℃の範囲としたのは、前記強アルカリ性水溶液の
温度が40℃未満であると、溶解速度が遅く作業性が低
下し、90℃より高いと、強アルカリ性水溶液の水分の
蒸発が著しく、濃度の制御が困難になるからである。本
発明においては、前記強アルカリ性水溶液の温度を40
〜55℃の範囲とすることが特に好ましい。
記洗浄方法において、前記強アルカリ性水溶液の濃度を
40〜60重量%の範囲とすることを特徴とする洗浄方
法である。このように前記強アルカリ性水溶液の濃度を
40〜60重量%の範囲としたのは、前記強アルカリ性
水溶液の濃度が40重量%未満であると、半導体ウエー
ハの表面粗さが増大して、後工程の鏡面研磨による取代
の増大をもたらし、60重量%より高いと、強アルカリ
性水溶液の濃度の制御が困難になるからである。本発明
においては、前記強アルカリ性水溶液の濃度を40〜5
0重量%の範囲とすることが特に好ましい。
グ時の外周端部における突起の発生が特に問題となって
いるシリコンウエーハの洗浄について特に有用である。
いて説明する。
面取り加工を施して、直径200mmのシリコンウエー
ハ132枚を作製した。その後、これらのシリコンウエ
ーハを、酸化アルミニウムからなるラッピングパウダー
が分散された、防錆剤を含むラップ液を用いて、ラッピ
ングしてシリコンウエーハの表面を80μm研削した。
次いで、シリコンウエーハを、温度が45℃で、濃度が
45重量%のNaOH水溶液で洗浄し、その際、12枚
ずつ、シリコンウエーハの表面を、表1に示すように、
0.1〜30μmの間の10段階の溶解取代で溶解し
た。また、12枚については、NaOH水溶液で洗浄し
なかった。
リンスした。その後、フッ酸:硝酸:酢酸=3:5:3
のエッチング液により酸エッチングを施し(エッチング
取代:15〜50μm)、純水でリンスした後、外周端
部における突起の発生の有無および表面の光沢度を調べ
た。結果を表1に併記した。表中、光沢度については、
目視で、ウエーハの表面の許容光沢度を示す限度見本と
比較し、光沢度が限度見本以下である場合を○、限度見
本を越している場合を×として表した。
m以上であると、外周端部の突起の発生が著しく低減す
るか突起の発生が全くなくなることがわかる。また、溶
解取代が8.0μmより大きいと、表面の光沢度が、許
容値を越えて好ましくないこともわかる。なお、洗浄後
のシリコンウエーハの表面を分析したところ、NaOH
溶液での洗浄において溶解取代が1.0μm以上の場合
には、重金属、ラッピングパウダーおよび防錆剤等は充
分に除去されていた。
ものではない。上記実施例は例示であり、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。
ウエーハを洗浄する場合につき例を挙げて説明したが、
本発明はこれに限定されず、GaAs、GaP、InP
等の半導体ウエーハの洗浄に当然に適用できる。また、
上記実施例においては、強アルカリ性水溶液としてNa
OH水溶液を使用した場合についてのみ例に挙げて説明
したが、KOH水溶液を使用しても同様の効果を奏する
ことは言うまでもない。
て半導体ウエーハの表面に付着した重金属、ラッピング
パウダーおよび防錆剤などを充分に除去できると共に、
次工程の酸エッチング時における外周端部における突起
の発生を防止することができ、また、ピットに起因す
る、酸エッチング終了後にも残る汚染を防止することも
できる。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 単結晶棒をスライシングし、得られた半
導体ウエーハに面取り加工、ラッピング、酸エッチング
そして鏡面研磨を施すことからなる半導体鏡面ウエーハ
の製造工程において、前記ラッピングの後、酸エッチン
グの前に半導体ウエーハを強アルカリ性水溶液で洗浄
し、その際、半導体ウエーハの表面を少なくとも4μm
溶解することを特徴とする、ラッピング後の半導体ウエ
ーハの洗浄方法。 - 【請求項2】 前記強アルカリ性水溶液が水酸化ナトリ
ウム水溶液または水酸化カリウム水溶液であることを特
徴とする、請求項1記載の洗浄方法。 - 【請求項3】 前記強アルカリ性水溶液の温度が40〜
90℃の範囲であることを特徴とする、請求項1または
2に記載の洗浄方法。 - 【請求項4】 前記強アルカリ性水溶液の濃度が40〜
60重量%の範囲であることを特徴とする、請求項1な
いし3のいずれか1項に記載の洗浄方法。 - 【請求項5】 前記半導体ウエーハが、シリコンウエー
ハであることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれ
か1項に記載の洗浄方法。
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