(57)【要約】【課題】ウェハ洗浄工程においてウェハ表面へのウォーターマークの発生を抑制できるウェハ洗浄方法及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係るウェハ洗浄方法は、半導体ウェハを洗浄液に浸漬させて洗浄するウェハ洗浄方法において、半導体ウェハ１７における製品チップ１０領域の長辺方向と洗浄液１６の液面とが作る角度を３°以内に保ち、且つ半導体ウェハ１７の表面と洗浄液１６の液面とが作る角度を３°以内に保ちながら、半導体ウェハ１７を洗浄液１６に浸漬させることを特徴とする。【選択図】図５
2010123773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハを洗浄液に浸漬させて洗浄するウェハ洗浄方法において、
前記半導体ウェハにおける製品チップ領域の長辺方向と前記洗浄液の液面とが作る角度
を３°以内に保ち、且つ前記半導体ウェハの表面と前記液面とが作る角度を３°以内に保
ちながら、前記半導体ウェハを前記洗浄液に浸漬させることを特徴とするウェハ洗浄方法
。
【請求項２】
請求項１において、前記製品チップ領域は、その短辺の長さが１に対して長辺の長さが
９以上の比率を有することを特徴とするウェハ洗浄方法。
【請求項３】
半導体ウェハを薬液に浸漬させて洗浄する洗浄工程であって、前記半導体ウェハにおけ
る製品チップ領域の長辺方向と前記薬液の液面とが作る角度を３°以内に保ち、且つ前記
半導体ウェハの表面と前記液面とが作る角度を３°以内に保ちながら、前記半導体ウェハ
を前記薬液に所定時間浸漬させる洗浄工程と、
前記半導体ウェハを純水に所定時間浸漬させる工程と、
前記半導体ウェハを乾燥させる工程と、
を具備することを特徴とするウェハ洗浄方法。
【請求項４】
請求項３において、前記純水に前記半導体ウェハを浸漬させる際は、前記半導体ウェハ
における製品チップ領域の長辺方向と前記純水の水面とが作る角度を３°以内に保ち、且
つ前記半導体ウェハの表面と前記水面とが作る角度を３°以内に保つことを特徴とするウ
ェハ洗浄方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記薬液に浸漬させて洗浄する半導体ウェハ
は複数の半導体ウェハであり、前記複数の半導体ウェハはキャリアによって保持されてい
ることを特徴とするウェハ洗浄方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記薬液に浸漬させて洗浄する半導体ウェハ
の表面にはＬＯＣＯＳ酸化膜が形成されていることを特徴とするウェハ洗浄方法。
【請求項７】
半導体ウェハを洗浄液に浸漬させて洗浄する洗浄工程を有する半導体装置の製造方法に
おいて、
前記半導体ウェハにおける製品チップ領域の長辺方向と前記洗浄液の液面とが作る角度
を３°以内に保ち、且つ前記半導体ウェハの表面と前記液面とが作る角度を３°以内に保
ちながら、前記半導体ウェハを前記洗浄液に浸漬させることを特徴とする半導体装置の製
造方法。
【請求項８】
半導体ウェハを薬液に浸漬させて洗浄する洗浄工程であって、前記半導体ウェハにおけ
る製品チップ領域の長辺方向と前記薬液の液面とが作る角度を３°以内に保ち、且つ前記
半導体ウェハの表面と前記液面とが作る角度を３°以内に保ちながら、前記半導体ウェハ
を前記薬液に所定時間浸漬させる洗浄工程と、
前記半導体ウェハを純水に所定時間浸漬させる工程と、
前記半導体ウェハを乾燥させる工程と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハ洗浄方法及び半導体装置の製造方法に係わり、特にウェハ洗浄工程に
おいてウェハ表面へのウォーターマークの発生を抑制できるウェハ洗浄方法及び半導体装
置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体ウェハの製造プロセスにおいては、ウェハを薬液、純水等の処理液に
浸漬させて種々の表面処理を行う工程が行われている。また、表面処理とは、ウェハに対
しての洗浄処理、エッチング処理等のことをいう。
【０００３】
図７は、従来の半導体装置の製造方法を説明する為のバッチ処理洗浄装置の模式図であ
り、バッチ処理洗浄装置におけるウェハ洗浄工程を説明する為の図である。
【０００４】
バッチ処理洗浄装置におけるウェハ洗浄工程は、製品チップ１０が形成されている複数
枚の半導体ウェハ１７を互いに重ならないように、図示せぬキャリアに固定する。次いで
、図７に示すように、洗浄液１６で満たされた処理槽１５に、複数枚の半導体ウェハ１７
が固定されたキャリアを下方から沈め、半導体ウェハ１７全体が洗浄液１６に浸漬するま
で沈めることにより、半導体ウェハ１７全体が洗われるようになっている。
【０００５】
次いで、半導体ウェハ１７は一定時間、洗浄液１６に浸漬された後、処理槽１５から引
き揚げられる。その後、半導体ウェハ１７は乾燥される（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９５０１１号公報（段落０００２〜００１８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図８は図７に示す半導体ウェハ１７の拡大図であり、バッチ処理洗浄装置におけるウェ
ハ洗浄工程の課題を説明する為の図である。バッチ処理洗浄装置において洗浄液１６に投
入する際の半導体ウェハ１７の方向は特に規定しておらず、ウェハ洗浄時には前工程の処
理終了後における半導体ウェハ１７の方向のまま洗浄液に投入して処理していた。その為
、半導体ウェハ１７内の製品チップ１０の短辺と洗浄液の液面が平行の状態で浸漬した場
合において、図８に示すように、製品チップ１０内にウォーターマーク１１が発生してし
まうことがある。ウォーターマークとは、半導体ウェハ乾燥後に残るシミのことをいう。
さらに、図８に示すウォーターマークは主に洗浄液の液面と垂直になるスクライブライン
上又はその付近に発生する傾向にある。
【０００８】
また、ウォーターマークはウェハ表面の凹部などに例えば水が残留することにより発生
する。ウォーターマークの発生は、その後の製造プロセスにおける形状不良を引き起こす
原因となり、製品の歩留まりの低下等の品質低下につながることがある。
【０００９】
本発明に係る幾つかの態様は、ウェハ洗浄工程においてウェハ表面へのウォーターマー
クの発生を抑制できるウェハ洗浄方法及びそのウェハ洗浄方法を用いた半導体装置の製造
方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係るウェハ洗浄方法は、半導体ウェハを洗浄液に浸
漬させて洗浄するウェハ洗浄方法において、
前記半導体ウェハにおける製品チップ領域の長辺方向と前記洗浄液の液面とが作る角度
を３°以内に保ち、且つ前記半導体ウェハの表面と前記液面とが作る角度を３°以内に保
ちながら、前記半導体ウェハを前記洗浄液に浸漬させることを特徴とする。
【００１１】
上記本発明に係るウェハ洗浄方法によれば、前記半導体ウェハにおける製品チップ領域
の長辺方向と前記洗浄液の液面とが作る角度を３°以内に保ちながら、前記半導体ウェハ
を前記洗浄液に浸漬させている。これにより、液面と垂直になるスクライブラインは前記
製品チップの短辺側となり、ウォーターマークの発生を抑制することができる。
【００１２】
また、本発明に係るウェハ洗浄方法において、前記製品チップ領域は、その短辺の長さ
が１に対して長辺の長さが９以上の比率を有することが好ましい。
【００１３】
本発明に係るウェハ洗浄方法は、半導体ウェハを薬液に浸漬させて洗浄する洗浄工程で
あって、前記半導体ウェハにおける製品チップ領域の長辺方向と前記薬液の液面とが作る
角度を３°以内に保ち、且つ前記半導体ウェハの表面と前記液面とが作る角度を３°以内
に保ちながら、前記半導体ウェハを前記薬液に所定時間浸漬させる洗浄工程と、
前記半導体ウェハを純水に所定時間浸漬させる工程と、
前記半導体ウェハを乾燥させる工程と、
を具備することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るウェハ洗浄方法において、前記純水に前記半導体ウェハを浸漬させ
る際は、前記半導体ウェハにおける製品チップ領域の長辺方向と前記純水の水面とが作る
角度を３°以内に保ち、且つ前記半導体ウェハの表面と前記水面とが作る角度を３°以内
に保つことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るウェハ洗浄方法において、前記薬液に浸漬させて洗浄する半導体ウ
ェハは複数の半導体ウェハであり、前記複数の半導体ウェハはキャリアによって保持され
ていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るウェハ洗浄方法において、前記薬液に浸漬させて洗浄する半導体ウ
ェハの表面にはＬＯＣＯＳ酸化膜が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体ウェハを洗浄液に浸漬させて洗浄する洗
浄工程を有する半導体装置の製造方法において、
前記半導体ウェハにおける製品チップ領域の長辺方向と前記洗浄液の液面とが作る角度
を３°以内に保ち、且つ前記半導体ウェハの表面と前記液面とが作る角度を３°以内に保
ちながら、前記半導体ウェハを前記洗浄液に浸漬させることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体ウェハを薬液に浸漬させて洗浄する洗浄
工程であって、前記半導体ウェハにおける製品チップ領域の長辺方向と前記薬液の液面と
が作る角度を３°以内に保ち、且つ前記半導体ウェハの表面と前記液面とが作る角度を３
°以内に保ちながら、前記半導体ウェハを前記薬液に所定時間浸漬させる洗浄工程と、
前記半導体ウェハを純水に所定時間浸漬させる工程と、
前記半導体ウェハを乾燥させる工程と、
を具備することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図を参照して本発明の実施形態について説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施形態に係る半導体装置を説
明する為の断面図である。図４（ｂ）は、図５に示す半導体ウェハ１７の一部を示す断面
図である。図１は、本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示したフローチャー
トであり、図２は図１に示すバッチ洗浄工程の詳細を示したフローチャートである。また
、図５は半導体装置の製造方法を説明する為のバッチ処理洗浄装置の模式図であり、図６
は図５に示す半導体ウェハの拡大図である。
【００２０】
まず、図３（ａ）に示すように、シリコン基板１上に表面酸化にて薄いＳｉＯ２膜２を
形成する（図１のＳ１）。次いで、ＳｉＯ２膜２上にＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposit
ion）法にてＳｉ３Ｎ４膜３を成膜する（Ｓ２）。
【００２１】
次いで、図３（ｂ）に示すように、Ｓｉ３Ｎ４膜３上にフォトリソグラフィー法により
レジストパターン４を形成する（Ｓ３）。次いで、図３（ｃ）に示すように、レジストパ
ターン４をマスクにしてドライエッチング法にてＳｉ３Ｎ４膜３を加工する（Ｓ４）。そ
の後、レジストパターン４を剥離する（Ｓ５）。
【００２２】
次いで、図４（ａ）に示すように、Ｓｉ３Ｎ４膜３を加工したシリコン基板１を酸化す
ることによりＬＯＣＯＳ酸化膜５を形成する（Ｓ６）。この際に、Ｓｉ３Ｎ４膜３をマス
クにしてＬＯＣＯＳ酸化膜５は形成される為、Ｓｉ３Ｎ４膜３の上はほとんどＬＯＣＯＳ
酸化膜５が形成されない。その後、図４（ｂ）に示すように、ウェットエッチング法によ
りＳｉ３Ｎ４膜３を除去する（Ｓ７）。上記に示すＬＯＣＯＳ法により、シリコン基板１
にはＬＯＣＯＳ酸化膜５が形成される。また、図５に示す半導体ウェハ１７に形成される
図６に示す製品チップ１０は短辺の長さが１に対して長辺の長さが９以上の比率を有する
長方形である。
【００２３】
次いで、ＬＯＣＯＳ酸化膜５を形成後に、光学顕微鏡等による物理分析装置にてシリコ
ン基板１上の異物検査を行う（Ｓ８）。この際に、異物検査を行うとともに、半導体ウェ
ハ１７の方向を確認する。この際に、ウェハ洗浄は製品チップ１０の方向及び半導体ウェ
ハ１７の方向を揃えた後、複数枚の半導体ウェハ１７を図示せぬキャリアに固定する。ま
た、図６に示すように、半導体ウェハ１７の方向は半導体ウェハ１７に形成された製品チ
ップ１０において、長方形の長辺がキャリアの底面に対して平行であり、短辺方向がキャ
リアの底面に対して垂直になるようにウェハ方向をそろえる（Ｓ１２）。
【００２４】
次いで、図５に示すように、バッチ処理洗浄装置におけるウェハ洗浄処理工程にて半導
体ウェハの洗浄を行う（Ｓ１３）。つまり、洗浄液１６で満たされた処理槽１５にキャリ
アを下方から沈め、半導体ウェハ１７全体が洗浄液１６に浸漬するまで沈めることにより
、半導体ウェハ１７全体を洗浄する。この際、半導体ウェハ１７を洗浄液１６へ沈める方
向は、製品チップ１０の長辺と洗浄液１６の液面が平行になり、且つ半導体ウェハ１７の
表面と前記液面が垂直になるような方向である。ただし、長辺と液面を完全に平行にする
こと、及び半導体ウェハ１７の表面と液面を完全に垂直にすることは、装置の誤差を考慮
すると困難であり、実際には、長辺方向と液面が作る角度は３°以内であれば良く、半導
体ウェハの表面と液面が作る角度は３°以内であれば良い。
また、バッチ処理工程（Ｓ１３）はウェハ洗浄１（Ｓ９）、ライトエッチング（Ｓ１０
）、ウェハ洗浄２（Ｓ１１）の順に分割して行われている。
【００２５】
上記に示すバッチ処理工程（Ｓ１３）の詳細について図２を参照して説明する。図２は
図１に示すバッチ洗浄工程の詳細を示したフローチャートである。また、バッチ洗浄処理
装置によるウェハ洗浄工程においては、複数枚の半導体ウェハ１７を図示せぬキャリアに
固定することにより、全数同時に工程が進行する。
【００２６】
まず、図２に示すウェハ洗浄１（Ｓ９）について説明する。始めに、キャリアをアンモ
ニア過水の薬液槽において一定時間浸漬する（Ｓ１４）。次いで、キャリアを純水槽に浸
漬させることにより、半導体ウェハ１７に付着したアンモニア過水を洗い流す（Ｓ１５）
。次いで、キャリアを塩酸過水の薬液槽において一定時間浸漬する（Ｓ１６）。次いで、
キャリアを純水槽に浸漬させることにより、半導体ウェハ１７に付着した塩酸過水を洗い
流す（Ｓ１７）。その後、キャリアをＩＰＡ乾燥させ、半導体ウェハ１７に付着している
水分を乾燥させる（Ｓ１８）。
【００２７】
次いで、図２に示すライトエッチング（Ｓ１０）について説明する。始めに、キャリア
をＨＦ（フッ化水素酸）の薬液槽において一定時間浸漬する（Ｓ１９）。次いで、キャリ
アを純水槽に浸漬させることにより、半導体ウェハ１７に付着したＨＦを洗い流す（Ｓ２
０）。その後、キャリアをＩＰＡ乾燥させ、半導体ウェハ１７に付着している水分を乾燥
させる（Ｓ２１）。
【００２８】
次いで、図２に示すウェハ洗浄２（Ｓ１１）について説明する。始めに、キャリアをア
ンモニア過水の薬液槽において一定時間浸漬する（Ｓ２２）。次いで、キャリアを純水槽
に浸漬させることにより、半導体ウェハ１７に付着したアンモニア過水を洗い流す（Ｓ２
３）。次いで、キャリアを塩酸過水の薬液槽において一定時間浸漬する（Ｓ２４）。次い
で、キャリアを純水槽に浸漬させることにより、半導体ウェハ１７に付着した塩酸過水を
洗い流す（Ｓ２５）。その後、キャリアをＩＰＡ乾燥させ、半導体ウェハ１７に付着して
いる水分を乾燥させる（Ｓ２６）。
【００２９】
なお、ウェハ洗浄１（Ｓ９）、ライトエッチング（Ｓ１０）及びウェハ洗浄２それぞれ
の前記薬液槽及び前記純水槽に前記半導体ウェハ１７を浸漬させる方向は、上述したよう
に製品チップ１０の長辺と薬液又は純水の液面が平行になり、且つ半導体ウェハの表面と
前記液面が垂直になるような方向である。
【００３０】
以上のウェハ洗浄１（Ｓ９）、ライトエッチング（Ｓ１０）及びウェハ洗浄２（Ｓ１１
）によるバッチ処理工程（Ｓ１３）を行うことにより、半導体ウェハ１７の洗浄を行って
いる。
【００３１】
以上、本発明の実施形態によれば、異物検査を行うとともに、ウェハの方向を確認し、
半導体ウェハ１７の方向を半導体ウェハ１７に形成された製品チップ１０において、長方
形の長辺がキャリアの底面に対して平行であり、短辺方向がキャリアの底面に対して垂直
になるようにウェハ方向を揃えている。これにより、製品チップ１０の長辺と洗浄液１６
の液面が平行を保ちつつ洗浄液１６に投入される。その結果、液面と垂直になるスクライ
ブラインは半導体チップ１０の短辺側となり、ウォーターマークの発生を抑制することが
できる。従って、その後の製造プロセスにおける形状不良の発生を抑制することができ、
製品の品質向上につながる。
【実施例】
【００３２】
次に、本発明の実施例について説明するが、実施形態と同様の部分は省略する。
まず、実施形態と同様の方法で半導体ウェハにＬＯＣＯＳ酸化膜を形成した。この際に
、半導体ウェハに製造される半導体チップは、短辺の長さが１に対して長辺の長さが９の
比率を有する長方形であり、具体的には短辺の長さが２．７ｍｍ、長辺の長さが２５．０
４ｍｍである。
【００３３】
次いで、光学顕微鏡等による物理分析装置において半導体ウェハ上の異物検査を行うと
同時に、半導体ウェハの方向を揃えて、キャリアに複数枚の半導体ウェハを固定した。こ
の際に、半導体ウェハの方向は半導体ウェハに形成された製品チップにおいて、長方形の
長辺がキャリアの底面に対して平行であり、短辺方向がキャリアの底面に対して垂直にな
るようにした。
【００３４】
次いで、バッチ洗浄処理装置において半導体ウェハのウェハ洗浄工程を行うが、ウェハ
洗浄工程は複数枚の半導体ウェハが固定されたキャリアによって工程を進めた。まず、キ
ャリアをアンモニア濃度４．１４％のアンモニア過水の薬液槽において３００ｓｅｃ浸漬
させた。次いで、キャリアを純水槽に３４０ｓｅｃ浸漬させることにより、半導体ウェハ
に付着したアンモニア過水を洗い流した。次いで、キャリアを塩酸濃度５．１４％の塩酸
過水の薬液槽において３００ｓｅｃ浸漬させた。次いで、キャリアを純水槽に３４０ｓｅ
ｃ浸漬させることにより、半導体ウェハに付着した塩酸過水を洗い流した。その後、キャ
リアを３００ｓｅｃ、ＩＰＡ乾燥させ、半導体ウェハに付着している水分を乾燥させた。
その後、半導体ウェハに発生するウォーターマークの有無を確認したが、ウォーターマー
クは発生していなかった。
【００３５】
次いで、キャリアを濃度４．５４％のＨＦ（フッ化水素酸）の薬液槽において５２ｓｅ
ｃ浸漬させた。次いで、キャリアを純水槽に６００ｓｅｃ浸漬させることにより、半導体
ウェハに付着したＨＦ（フッ化水素酸）を洗い流した。その後、キャリアを３００ｓｅｃ
、ＩＰＡ乾燥させ、半導体ウェハに付着している水分を乾燥させた。その後、半導体ウェ
ハに発生するウォーターマークの有無を確認したが、ウォーターマークは発生していなか
った。
【００３６】
次いで、キャリアをアンモニア濃度４．１４％のアンモニア過水の薬液槽において３０
０ｓｅｃ浸漬させた。次いで、キャリアを純水槽に３４０ｓｅｃ浸漬させることにより、
半導体ウェハに付着したアンモニア過水を洗い流した。次いで、キャリアを塩酸濃度５．
１４％の塩酸過水の薬液槽において３００ｓｅｃ浸漬させた。次いで、キャリアを純水槽
に３４０ｓｅｃ浸漬させることにより、半導体ウェハに付着した塩酸過水を洗い流した。
その後、キャリアを３００ｓｅｃ、ＩＰＡ乾燥させ、半導体ウェハに付着している水分を
乾燥させた。その後、半導体ウェハに発生するウォーターマークの有無を確認したが、ウ
ォーターマークは発生していなかった。
【００３７】
以上、本発明の実施例においても実施形態と同様の効果を得ることができた。さらに、
従来のウェハ洗浄工程において、特にウォーターマークが発生しやすかったライトエッチ
ングにおいても、ウォーターマークの発生の抑制効果が充分にあることを確認できた。
【００３８】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない
範囲内で種々変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示したフローチャート。
【図２】図１に示すバッチ洗浄工程の詳細を示したフローチャート。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態に係る半導体装置を説明する為の断面図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施形態に係る半導体装置を説明する為の断面図。
【図５】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する為のバッチ処理洗浄装置の模式図。
【図６】図５に示す半導体チップの拡大図。
【図７】従来の半導体装置の製造方法を説明する為のバッチ処理洗浄装置の模式図。
【図８】図７に示す半導体チップの拡大図。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・シリコン基板、２・・・ＳｉＯ２膜、３・・・Ｓｉ３Ｎ４膜、４・・・レジス
トパターン、５・・・ＬＯＣＯＳ酸化膜、１０・・・半導体チップ、１１・・・ウォータ
ーマーク、１５・・・処理槽、１６・・・洗浄液、１７・・・半導体ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010123773.tif 000009
【図８】
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