(57)【要約】【課題】酸系洗浄液を用いる洗浄工程で使用する洗浄槽の有機物等による汚染をすばやく除去し、安定したパーティクルレベルでウェーハの洗浄を実施できる洗浄槽を得ることができる洗浄槽の処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】半導体ウェーハ製造工程の中の酸系洗浄液を用いる洗浄工程で使用される洗浄槽の処理方法であって、前記洗浄槽の使用前にアルカリ系洗浄液によって前記洗浄槽の洗浄を行うことを特徴とする洗浄槽の処理方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハ製造工程の中の酸系洗浄液を用いる洗浄工程で使用される洗浄槽の処理方法であって、前記洗浄槽の使用前にアルカリ系洗浄液によって前記洗浄槽の洗浄を行うことを特徴とする洗浄槽の処理方法。
【請求項２】
前記酸系洗浄液として、塩酸、過酸化水素水、及び水からなる水溶液又はフッ化水素水を用いることを特徴とする請求項１に記載の洗浄槽の処理方法。
【請求項３】
前記アルカリ系洗浄液として、アンモニア水、過酸化水素水、及び水からなる水溶液を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の洗浄槽の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ洗浄工程に使用されるウェーハ洗浄槽の処理方法に関するものであり、さらに詳しくは酸系洗浄液を用いる洗浄工程で使用されるウェーハ洗浄槽の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハの製造工程は、主に、単結晶インゴットを円板状にスライスしウェーハの原型を作るスライス工程と、このウェーハを平坦化するためのラッピング工程、加工歪を除去するためのエッチング工程、更には鏡面化のためのポリッシング工程という手順を経て、少なくともその片面（主面）が鏡面仕上げされたウェーハに加工されるウェーハ加工プロセスと、その後、前記ウェーハの鏡面に微細な電気回路を形成するデバイス製造プロセスに分かれている。
【０００３】
上記の単結晶インゴットから半導体デバイスを製造するまでの工程において、酸化膜耐圧等の半導体素子の電気特性を劣化させる欠陥の存在や、有機物及び重金属等による汚染は極力抑える必要があり、ウェーハ加工プロセスでは、このような欠陥や汚染を確認するための検査手段や、汚染された金属を除去するための洗浄工程などが行われている（特許文献１）。
【０００４】
半導体ウェーハの洗浄工程では、アンモニア水、過酸化水素水、及び超純水の混合洗浄液（以下、ＳＣ１（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｌｅａｎｉｎｇ  １））によって有機物等の不純物の汚染除去洗浄を行い、塩酸、過酸化水素水、及び超純水の混合洗浄液（以下、ＳＣ２（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｃｌｅａｎｉｎｇ  ２））又はフッ化水素水（以下、ＨＦ）によって金属不純物の除去洗浄を行うＲＣＡ洗浄といわれる洗浄プロセスが多く用いられている。また、ＨＦによる洗浄で酸化膜の除去、重金属の除去を行った場合、汚染によるパーティクルの再付着防止のためＨＦ洗浄後に通常はオゾン水による酸化を行っている。
【０００５】
通常、ＲＣＡ洗浄では、ＳＣ１による汚染除去洗浄を行った後に、ＳＣ２やＨＦによる洗浄槽を用いた酸洗浄で金属不純物の除去を行っているが、長期間ウェーハ洗浄を実施していると、ＳＣ１による洗浄で除去しきれなかった汚染が酸洗浄用の洗浄槽、即ち、ＳＣ２槽やＨＦ槽に持ち込まれて蓄積していく。
【０００６】
しかし、酸洗浄はＳＣ１等のアルカリでないと溶解しにくい汚染の除去能力が低いため、洗浄槽に汚染が蓄積していき、結果としてパーティクルレベルが増加してくる。このような中で、現状ではパーティクルレベルの回復のため、洗浄槽の純水フラッシングや酸系洗浄液による共洗い、ダミーランニングを実施しているが、パーティクルレベルが回復するまでにはかなりの時間を要していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２８４３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、酸系洗浄液を用いる洗浄工程で使用する洗浄槽の有機物等による汚染をすばやく除去し、安定したパーティクルレベルでウェーハの洗浄を実施できる洗浄槽を得ることができる洗浄槽の処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、
半導体ウェーハ製造工程の中の酸系洗浄液を用いる洗浄工程で使用される洗浄槽の処理方法であって、前記洗浄槽の使用前にアルカリ系洗浄液によって前記洗浄槽の洗浄を行う洗浄槽の処理方法を提供する。
【００１０】
このような洗浄槽の処理方法であれば、酸系洗浄液を用いる洗浄工程で使用する洗浄槽の有機物等による汚染をすばやく除去し、安定したパーティクルレベルでウェーハの洗浄を実施できる洗浄槽を得ることができる。
【００１１】
このとき、前記酸系洗浄液として、塩酸、過酸化水素水、及び水からなる水溶液又はフッ化水素水を用いることが好ましい。
【００１２】
本発明は、このような汎用的に用いられている酸系洗浄液を用いる洗浄工程で使用する洗浄槽に適用することができる。
【００１３】
このとき、前記アルカリ系洗浄液として、アンモニア水、過酸化水素水、及び水からなる水溶液を用いることが好ましい。
【００１４】
このようなアルカリ系洗浄液であれば、洗浄槽の有機物等による汚染を効率良く除去することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の洗浄槽の処理方法であれば、酸系洗浄液を用いる洗浄工程で使用する洗浄槽のダミーランニング等を行うことなく有機物等による汚染をすばやく除去し、安定したパーティクルレベルでウェーハの洗浄を実施できる洗浄槽を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１におけるＬＰＤ数の推移を示すグラフである。
【図２】実施例２におけるＬＰＤ数の推移を示すグラフである。
【図３】比較例１におけるＬＰＤ数の推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
酸系洗浄液を扱う洗浄槽では、アルカリに接する機会が少ないため、アルカリでないと溶解しにくい有機物等による汚染は除去することができず蓄積していってしまう。このように、汚染が蓄積することでパーティクルレベルが増加し、洗浄槽としての使用が困難になる。本発明者らは、鋭意検討したところ、使用前の洗浄槽をアルカリ系洗浄液で処理することで有機物等の汚染をすばやく除去し、パーティクルレベルを低下させ、安定したパーティクルレベルでウェーハの洗浄を行うことができることを見出し、本発明を完成させた。
【００１８】
即ち、本発明は、
半導体ウェーハ製造工程の中の酸系洗浄液を用いる洗浄工程で使用される洗浄槽の処理方法であって、前記洗浄槽の使用前にアルカリ系洗浄液によって前記洗浄槽の洗浄を行う洗浄槽の処理方法を提供する。
【００１９】
本発明では使用前の洗浄槽をアルカリ系洗浄液で洗浄処理をする。このうち、使用前とは、即ち、酸系洗浄液を使用する前、例えば新しい洗浄槽を使う場合や、洗浄液を交換するごと、または一定期間洗浄槽を使用した後に次の新しい洗浄液を使用する前を意味する。
【００２０】
酸系洗浄液としては、特に限定されるものではないが、一般的に半導体ウェーハの洗浄に使用されている塩酸、過酸化水素水、及び水からなる水溶液（ＳＣ２）又はフッ化水素水（ＨＦ）を用いることができる。また、必要に応じて、酸系洗浄液を用いた後の洗浄槽を水等によりリンスしてもよい。酸系洗浄液の温度や洗浄時間及び洗浄後のリンス時間等は、用いる酸系洗浄液の濃度や組成により適宜決定する。
【００２１】
洗浄槽の材質としては、特に限定されるものではなく、酸系洗浄液の種類に応じて適宜選択することができ、例えば、酸系洗浄液としてＨＦを用いる場合は、ＰＴＦＥ製のものを使用することができ、酸系洗浄液としてＳＣ２を用いる場合は、石英製のものを使用することができる。
【００２２】
また、使用前の洗浄槽の処理に用いるアルカリ系洗浄液としては、特に限定されるものではないが、アンモニア水、過酸化水素水、及び水からなる水溶液（ＳＣ１）、ＮａＯＨ、ＫＯＨの水溶液等が使用でき、このうち、半導体ウェーハの洗浄に一般的に用いられている点及び洗浄槽の洗浄効率等の観点からＳＣ１を使用することが好ましい。また、必要に応じて、アルカリ系洗浄液で処理した後の洗浄槽を水等によりリンスしてもよい。アルカリ系洗浄液の温度や洗浄時間及び処理後のリンス時間等は、用いるアルカリ系洗浄液の濃度や組成により適宜決定する。
【００２３】
アルカリ系洗浄液として、ＳＣ１を用いる場合、混合比としては、特に限定されるものではなく、例えば、アンモニア水（２８ｗｔ％）：過酸化水素水（３０ｗｔ％）：水が１：１：１０となる混合比を例示できる。また、アンモニア水：過酸化水素水：水の混合比は１：１：５〜２０の範囲であることが好ましい。
【００２４】
このような洗浄槽の処理方法であれば、ダミーランニング等の工程を行うことなく、酸系洗浄液を用いる洗浄工程で使用する洗浄槽の有機物等による汚染をすばやくかつ効率的に除去し、安定したパーティクルレベルでウェーハの洗浄を実施できる洗浄槽を得ることができる。従って、半導体ウェーハ、特にシリコンウェーハの品質を向上できるとともに、洗浄槽のスループットを向上し、生産性を上げることができる。
【実施例】
【００２５】
以下、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。
尚、洗浄は鏡面研磨後の３００ｍｍシリコンウェーハ４枚を１バッチとして処理し、１０バッチごとに洗浄後のウェーハのパーティクル（ＬＰＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｐｏｉｎｔ  Ｄｅｆｅｃｔ））数（≧４１ｎｍ）をパーティクルカウンター（日立ハイテク製ＬＳ−６８００）で測定した。
【００２６】
（比較例１）
鏡面研磨後の研磨剤等を除去する洗浄において、まずＳＣ１による洗浄を行い、超純水でリンスを行った後、ＨＦ洗浄、オゾン水による洗浄を連続して行い、その後洗浄が完了したシリコンウェーハを乾燥させる。使用したＳＣ１洗浄液はアンモニア水（２８ｗｔ％）：過酸化水素水（３０ｗｔ％）：水の混合比を１：１：１０、洗浄液の温度を７０℃とした。ＨＦ濃度は１．５ｗｔ％、オゾン水の濃度は１０ｐｐｍとした。また、ＨＦ槽にはＰＴＦＥ製の洗浄槽を用いた。結果を図３に示す。
７０バッチまではパーティクルレベルは１５個前後で推移したが、８０バッチを過ぎるとパーティクルレベルが増加し、１００バッチでは３６．５個となった。ここで、ＨＦ洗浄液を廃棄し純水でフラッシッグを行った後に新しいＨＦ洗浄液を作製して、研磨工程を通っていないきれいなウェーハでダミーランニングを１０バッチ行った後に鏡面研磨後のウェーハを洗浄してパーティクルレベルの確認を行ったところ２９．５個であった。その後さらにきれいなウェーハでダミーランニングを行うことによって、パーティクルレベルは改善していき、６０バッチを過ぎたところで、ようやく洗浄開始と同等レベルの１５．０個となった。
【００２７】
（実施例１）
比較例１と同様に鏡面研磨後の３００ｍｍシリコンウェーハを１００バッチ洗浄してパーティクルが３９．０個になった後に、ＨＦ洗浄液を廃棄して純水でフラッシングを行った後にアルカリ系洗浄液（アンモニア水（２８ｗｔ％）：過酸化水素水（３０ｗｔ％）：水＝１：１：１０、８０℃）で３０分処理した後、廃棄して純水でフラッシングして新しいＨＦ洗浄液を作製して鏡面研磨後のウェーハ洗浄を続けた。結果を図１に示す。
この結果、パーティクルレベルは洗浄槽の洗浄後１バッチ目で１７．０個と洗浄開始と同等レベルまで改善し、その後も研磨後のウェーハの洗浄を続けたところ、１５個前後で推移した。
【００２８】
（実施例２）
鏡面研磨後の研磨剤等を除去する洗浄において、まずＳＣ１による洗浄を行い、超純水でリンスを行った後、ＳＣ２による洗浄を連続して行い、最後に洗浄が完了したシリコンウェーハを乾燥させる。使用したＳＣ１洗浄液はアンモニア水：過酸化水素水：水の混合比を１：１：１０、洗浄液の温度を７０℃とした。ＳＣ２洗浄液は塩酸：過酸化水素水：水の混合比を１：１：１００、洗浄液の温度を８０℃とした。また、ＳＣ２槽には石英製の洗浄槽を用いた。結果を図２に示す。
洗浄開始から７０バッチまではパーティクルレベルは１２個前後で推移したが、８０バッチを過ぎるとパーティクルレベルが増加し、１００バッチでは３４．０個となった。ＳＣ２薬液を廃棄して純水でフラッシングを行った後にアルカリ水溶液（アンモニア水（２８ｗｔ％）：過酸化水素水（３０ｗｔ％）：水＝１：１：１０、８０℃）で３０分処理した後、廃棄して純水でフラッシングして新しいＳＣ２洗浄液を作製して研磨後のウェーハ洗浄を続けた。この結果、パーティクルレベルは洗浄槽の洗浄後１バッチ目で１３．５個と洗浄開始と同等レベルまで改善し、その後も鏡面研磨後のウェーハの洗浄を続けたところ、１３個前後で推移した。
【００２９】
実施例１及び実施例２では、酸系洗浄液を扱う洗浄槽をアルカリ系洗浄液で処理することで、パーティクルレベルが３０個以上となった洗浄槽であっても、１回のアルカリ系洗浄によってすぐに洗浄工程開始時と同等のパーティクルレベルまで低下させることができ、その後も安定したウェーハの洗浄を行うことができた。しかし、比較例１では、パーティクルレベルが３０個以上となった洗浄槽を、洗浄工程開始時と同等のパーティクルレベルまで戻すのに、ダミーランニングを６０バッチ分必要とした。
【００３０】
このように、本発明の洗浄槽の処理方法で酸系洗浄液を用いる洗浄槽を処理すれば、ダミーランニング等の工程を行うことなく、洗浄槽についた有機物等による汚染をすばやく除去することができ、安定したパーティクルレベルの洗浄を実施できる洗浄槽を得ることが明らかになった。
【００３１】
尚、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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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