[发明专利]半导体晶片的洗净方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体晶片的洗净方法。

背景技术

作为半导体晶片(semiconductor wafer)的洗净方法，通常使用包含氨与过氧化氢(以下也称为双氧水)的混合液，来作为洗净液。作为此时的半导体晶片的洗净流程，例如有：氨/双氧水洗净(使用氨和双氧水的混合液所进行的洗净)→纯水冲洗→盐酸/双氧水洗净(使用盐酸和双氧水的混合液所进行的洗净)→纯水冲洗→干燥。在此洗净方法中，利用最初的氨/双氧水洗净液(包含氨和双氧水的混合液)来移除表面附着有机物与粒子，并利用纯水冲洗冲掉化学药品，然后，利用接下来的盐酸/双氧水洗净液(包含盐酸和双氧水的混合液)来移除金属杂质，再次利用纯水冲洗冲掉化学药品，然后进行干燥。

一般而言，大多将半导体晶片的洗净所使用的洗净液，加温至60℃～80℃后再使用，以提高其洗净效果。因此，在洗净槽内安装有循环过滤系统，在移除粒子的同时，利用加热器来进行洗净液温度的调节。又，有时还将药液控制为一定的浓度，以防止因洗净液中所包含的化学药品蒸发而导致洗净液的浓度降低。进一步，有时还并用超音波洗净，以提高粒子的移除力。

又，半导体晶片的洗净方法所使用的洗净液，由于将直接影响半导体晶片的清洁度品质，因此，洗净液中的粒子和金属杂质浓度受到严格管理。同样地，由于洗净液中所包含的化学药品也直接影响半导体晶片的清洁度品质，因此，使用粒子和杂质极少的高品质的化学药品。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-322714号公报

发明内容

[发明所要解决的课题]

半导体晶片的洗净步骤中所使用的氨/双氧水洗净，主要用于移除粒子，但是会有金属杂质易残留在半导体晶片表面上的问题，尤其作为金属杂质而成为问题的是容易进入至氧化膜中的铝(Al)。铝在作为洗净槽石英材料所使用的天然石英中约含10ppmw，此铝通过由氨/双氧水洗净所实施的石英表面蚀刻而溶出至洗净液中，而污染半导体晶片表面。

因此，当需要表面清洁度更高的半导体晶片时，有时使用合成石英洗净槽，以降低其表面的铝污染(参照专利文献1)。然而，由于即便使用此种合成石英槽，在制作石英槽时的熔接和热处理中，也无法避免包含铝的金属污染，因此，无法消除由石英洗净槽所导致的铝污染。

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供一种洗净方法，该方法可将氨/双氧水洗净液中的铝浓度保持为低浓度，并提高半导体晶片的表面清洁度。

[解决课题的方法]

为了达成上述目的，本发明提供一种半导体晶片的洗净方法，其特征在于：在由平均铝浓度为1ppb以下的合成石英材料所构成的洗净槽内，装满包含氨和过氧化氢的洗净液，使前述半导体晶片浸渍于前述洗净液中，并以使由前述洗净液所导致的前述合成石英的表面蚀刻速度为0.3nm/分钟(nm/min)以下的方式，来洗净前述半导体晶片。

如此一来，使用高纯度的合成石英材料，同时以使合成石英的表面蚀刻速度为0.3nm/分钟以下的方式，来洗净半导体晶片，由此，使氨/双氧水洗净后的半导体晶片的表面铝浓度为1×10¹⁰原子/cm²(atoms/cm²)以下，并改善半导体晶片的表面清洁度。进一步，也可省略使半导体晶片的表面铝浓度为1×10¹⁰原子/cm²以下所需的半导体晶片的酸洗。

此时，优选为利用使前述洗净液循环并进行过滤及恒温加热的循环过滤装置，一边将前述洗净液中的氨和过氧化氢分别控制为一定的浓度，一边洗净前述半导体晶片。

如此一来，利用一边将洗净液中的氨和过氧化氢分别控制为一定的浓度，一边洗净半导体晶片，可将合成石英的表面蚀刻速度确实地控制为特定值，并提高半导体晶片的洗净效果。

[发明的效果]

如上所述，根据本发明，由于可使氨/双氧水洗净后的半导体晶片的表面铝浓度为1×10¹⁰原子/cm²以下，因此，可改善半导体晶片的表面清洁度，并且也可省略用于使半导体晶片的表面铝浓度为1×10¹⁰原子/cm²以下的酸洗净，因而可以更低的成本且更短的时间，获得清洁度较高的半导体晶片。

附图说明

图1是实施例及比较例中的为了调查洗净实验前的半导体晶片的表面金属杂质(铝)浓度而对半导体晶片施加的处理的流程图。