硅晶圆的清洗方法、硅晶圆的制造方法及硅晶圆技术

本发明专利技术涉及一种硅晶圆的清洗方法，其为将硅晶圆粗糙化的清洗方法，其特征在于，通过SC1清洗、SC2清洗或臭氧水清洗在所述硅晶圆上形成氧化膜，利用氢氧化铵浓度为0.051质量％以下的氢氧化铵稀释水溶液、或包含氢氧化铵与过氧化氢水溶液的稀释水溶液中的任意一种水溶液对形成了所述氧化膜的硅晶圆进行清洗，从而使所述硅晶圆的表面和背面粗糙化，其中，所述包含氢氧化铵与过氧化氢水溶液的稀释水溶液中，氢氧化铵浓度为0.051质量％以下，过氧化氢浓度为0.2质量％以下且所述过氧化氢浓度为所述氢氧化铵浓度的4倍以下。由此，可提供能够将硅晶圆的表面和背面粗糙化的清洗方法。硅晶圆的表面和背面粗糙化的清洗方法。硅晶圆的表面和背面粗糙化的清洗方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Force Microscope)得到的Sa(三维计算平均高度)值或利用粒子计数器得到的Haze值作为指标。Haze以所谓的雾度进行表示，被广泛用作硅表面的粗糙度的指标，并且该Haze水平高表示晶圆的面粗糙。
[0007]专利文献1中记载了一种方法，其利用氢氧化铵、过氧化氢及水的组成在1:1:5～1:1:2000的范围内的稀释水溶液清洗硅晶圆，从而形成厚度不同的自然氧化膜。专利文献2中记载了在SC1清洗中，若由氢氧化铵电离出的OH
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的浓度高，则会优先引发Si的直接刻蚀，晶圆的表面粗糙度发生变差。现有技术文献专利文献
[0008]专利文献1：日本特开平7
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66195号公报专利文献2：日本特开2011
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82372号公报专利文献3：日本特开平7
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240394号公报专利文献4：日本特开平10
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242107号公报专利文献5：日本特开平11
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121419号公报专利文献6：日本特表2012
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523706号公报

技术实现思路

本专利技术要解决的技术问题
[0009]如上所述，为了减少加工工序中的搬运不良，需要所被夹取的面粗糙的硅晶圆。
[0010]本专利技术是为了解决上述问题而完成的，本专利技术提供能够使硅晶圆的表面和背面粗糙化的清洗方法；能够使硅晶圆的表面和背面、或者背面粗糙化的清洗方法；一种能够得到选择性地仅使一侧的面粗糙化的硅晶圆的硅晶圆的制造方法；及能够降低在加工工序中的搬运不良的硅晶圆。解决技术问题的技术手段
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种硅晶圆的清洗方法，其为将硅晶圆粗糙化的清洗方法，其特征在于，通过SC1清洗、SC2清洗或臭氧水清洗在所述硅晶圆上形成氧化膜，利用氢氧化铵浓度为0.051质量％以下的氢氧化铵稀释水溶液或包含氢氧化铵与过氧化氢水溶液的稀释水溶液中的任意一种水溶液对形成了所述氧化膜的硅晶圆进行清洗，从而使所述硅晶圆的表面和背面粗糙化，其中，在所述包含氢氧化铵与过氧化氢水溶液的稀释水溶液中，氢氧化铵浓度为0.051质量％以下，过氧化氢浓度为0.2质量％以下且所述过氧化氢浓度为所述氢氧化铵浓度的4倍以下。
[0012]若为这样的硅晶圆的清洗方法，能够在刻蚀自然氧化膜时产生粗糙化，从而将硅晶圆的表面和背面粗糙化。
[0013]优选预先针对每种所述氧化膜的形成方法求出所述氢氧化铵浓度或者所述氢氧化铵浓度和所述过氧化氢浓度、清洗温度及清洗时间与所述清洗后的表面粗糙度的关系，根据所求出的关系，选择所述氢氧化铵浓度或者所述氢氧化铵浓度和所述过氧化氢浓度、清洗温度及清洗时间，进行清洗。
[0014]利用本专利技术的清洗方法所形成的粗糙化程度，依氧化膜的形成方法、氢氧化铵浓度、或者氢氧化铵浓度和过氧化氢浓度、清洗温度及清洗时间而变化，因此预先求出这些条件与粗糙化程度的关系是有效的。
[0015]此外，本专利技术提供一种硅晶圆的制造方法，其特征在于，对通过本专利技术的硅晶圆的清洗方法进行了清洗的硅晶圆的其中一面进行CMP抛光，得到仅与所述其中一面相反一侧的面被选择性地粗糙化的硅晶圆。
[0016]通过本专利技术的清洗方法进行粗糙化后，仅在硅晶圆的其中一面进行抛光，由此能够制作其中一面为良好的面的状态且仅与该其中一面相反一侧的面选择性地被粗糙化的晶圆。
[0017]此外，本专利技术提供一种硅晶圆，其特征在于，该硅晶圆具有利用原子力显微镜所测定出的粗糙度指标Sa值为0.3nm以上且5.5nm以下的经过了粗糙化的面。
[0018]若为这样的硅晶圆，经过了粗糙化的面会表现出适于利用卡盘进行吸附的粗糙度，因此能够降低加工工序中的搬运不良。
[0019]此外，本专利技术提供一种硅晶圆，其特征在于，该硅晶圆具有利用粒子计数器所测定出的粗糙度指标Haze值为50ppm以上且1900ppm以下的经过了粗糙化的面。
[0020]若为这样的硅晶圆，经过了粗糙化的面会表现出适于利用卡盘进行吸附的粗糙度，因此能够降低加工工序中的搬运不良。
[0021]优选与所述经过了粗糙化的面相反一侧的面为镜面。
[0022]若为这样的硅晶圆，能够表现出优异的质量。
[0023]此外，本专利技术提供一种硅晶圆的清洗方法，其是将硅晶圆粗糙化的清洗方法，该清洗方法的特征在于包括以下工序：通过SC1清洗、SC2清洗或臭氧水清洗，在所述硅晶圆上形成氧化膜的第一清洗工序；及，利用包含氢氧化铵的水溶液、或者包含氢氧化铵与过氧化氢水溶液的水溶液中的至少一种水溶液对形成了所述氧化膜的硅晶圆进行清洗，从而使所述硅晶圆的表面和背面、或者背面粗糙化的第二清洗工序；其中，作为所述第二清洗工序中使用的水溶液，使用Si相对于SiO2的刻蚀选择比为95以上的水溶液。
[0024]若为这样的硅晶圆的清洗方法，在第一清洗工序中形成的自然氧化膜在第二清洗工序中的刻蚀时产生粗糙化，从而能够制造经过了粗糙化的晶圆。
[0025]此外，优选根据(Si的刻蚀量/SiO2的刻蚀量)求出在所述第二清洗工序中使用的所述水溶液的所述Si相对于SiO2的刻蚀选择比，作为用于计算所述Si的刻蚀量的晶圆，使用无自然氧化膜的露出了裸露面的硅晶圆、外延晶圆或SOI晶圆中的任一种，作为用于计算所述SiO2的刻蚀量的晶圆，使用膜厚为3nm以上的带硅氧化膜的晶圆。
[0026]若为这样的方法，能够精度良好地评价对SiO2与Si的刻蚀方式。
[0027]此外，优选预先针对所述第一清洗工序中的每种所述氧化膜的形成方法，计算出在所述第二清洗工序中进行粗糙化所需的SiO2的刻蚀量作为粗糙化刻蚀量，
以使所述第二清洗工序中的SiO2的刻蚀量大于等于所述粗糙化刻蚀量的方式选择所述第二清洗工序的清洗时间，和/或在所述第二清洗工序之前，以使在所述第一清洗工序中形成的所述氧化膜一部分残留的方式追加使所述氧化膜变薄的追加清洗工序，以使该追加清洗工序中的SiO2的刻蚀量与所述第二清洗工序中的SiO2的刻蚀量的合计大于等于所述粗糙化刻蚀量的方式调整清洗时间。
[0028]本专利技术的粗糙化，是通过在清洗中对SiO2进行规定量刻蚀从而使Si露出于表面而进行的，因此利用这样的方法通过预先计算出粗糙化所需的SiO2的刻蚀量并将其作为粗糙化刻蚀量，能够更可靠地进行粗糙化。
[0029]此外，优选预先针对所述第一清洗工序中的每种所述氧化膜的形成方法，求出所述Si相对于SiO2的刻蚀选择比及清洗时间与表面粗糙度的关系，根据所求出的关系，选择所述Si相对于SiO2的刻蚀选择比、清洗时间，进行第二清洗工序。
[0030]本专利技术的清洗方法所形成的粗糙化程度，依第一清洗工序中的氧化膜的形成方法、Si相对于SiO2的刻蚀选择比及清洗时间而变化，因此预先求出这些条件与粗糙化程度的关系是有效的。
[0031]此外，本专利技术提供一种硅晶圆的制造方法，其特征在于，对通过本专利技术的硅晶圆的清洗方法进行了清洗并且表面和背面经过了粗糙化的硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种硅晶圆的清洗方法，其为将硅晶圆粗糙化的清洗方法，其特征在于，通过SC1清洗、SC2清洗或臭氧水清洗在所述硅晶圆上形成氧化膜，利用氢氧化铵浓度为0.051质量％以下的氢氧化铵稀释水溶液、或包含氢氧化铵与过氧化氢水溶液的稀释水溶液中的任意一种水溶液对形成了所述氧化膜的硅晶圆进行清洗，从而使所述硅晶圆的表面和背面粗糙化，其中，所述包含氢氧化铵与过氧化氢水溶液的稀释水溶液中，氢氧化铵浓度为0.051质量％以下，过氧化氢浓度为0.2质量％以下且所述过氧化氢浓度为所述氢氧化铵浓度的4倍以下。2.根据权利要求1所述的硅晶圆的清洗方法，其特征在于，预先针对每种所述氧化膜的形成方法，求出所述氢氧化铵浓度或者所述氢氧化铵浓度和所述过氧化氢浓度、清洗温度及清洗时间与所述清洗后的表面粗糙度的关系，根据所求出的关系，选择所述氢氧化铵浓度或者所述氢氧化铵浓度和所述过氧化氢浓度、清洗温度及清洗时间，进行清洗。3.一种硅晶圆的制造方法，其特征在于，对通过权利要求1或2所述的硅晶圆的清洗方法进行了清洗的硅晶圆的其中一面进行CMP抛光，得到仅与所述其中一面相反一侧的面被选择性地粗糙化的硅晶圆。4.一种硅晶圆，其特征在于，该硅晶圆具有利用原子力显微镜所测定出的粗糙度指标Sa值为0.3nm以上且5.5nm以下的经过了粗糙化的面。5.一种硅晶圆，其特征在于，该硅晶圆具有利用粒子计数器所测定出的粗糙度指标Haze值为50ppm以上且1900ppm以下的经过了粗糙化的面。6.根据权利要求4或5所述的硅晶圆，其特征在于，与所述经过了粗糙化的面相反一侧的面为镜面。7.一种硅晶圆的清洗方法，其为将硅晶圆粗糙化的清洗方法，该清洗方法的特征在于包括以下工序：通过SC1清洗、SC2清洗或臭氧水清洗在所述硅晶圆上形成氧化膜的第一清洗工序；及利用包含氢氧化铵的水溶液、或者包含氢氧化铵与过氧化氢水溶液的水溶液中的至少一种水溶液对形成了所述氧化膜的硅晶圆进行清洗，从而使所述硅晶圆的表面和背面、或者背面粗糙化的第二清洗工序；其中，作为所述第二清洗工序中使用的水溶液，使...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井康太，阿部达夫，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：