JPH10270393A - Method and device for cleaning wafer - Google Patents
Method and device for cleaning waferInfo
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- JPH10270393A JPH10270393A JP8997997A JP8997997A JPH10270393A JP H10270393 A JPH10270393 A JP H10270393A JP 8997997 A JP8997997 A JP 8997997A JP 8997997 A JP8997997 A JP 8997997A JP H10270393 A JPH10270393 A JP H10270393A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハの表
面の異物を除去して表面を高清浄化するウエハ洗浄研磨
方法及び装置に関するものであり、特に、半導体インゴ
ットから切り出されたウエハ基板表面の高清浄化を行う
ウエハ洗浄研磨方法及び装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for cleaning and polishing a wafer by removing foreign substances on the surface of a semiconductor wafer and cleaning the surface of the semiconductor wafer. The present invention relates to a method and an apparatus for cleaning and polishing a wafer.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、シリコン単結晶インゴットをワ
イヤソーや内周刃等で一定の厚さにスライシングして得
られるウエハ基板には、その表面に微細な凹凸(即ち、
微細な粗さ、マイクロラフネス)が生じていたり、個々
のウエハ基板の厚さが不均一となっている。そのため、
ラッピングを行い、そのような微細な凹凸を平坦化し、
加工歪みの深さを均一化し、ウエハ基板の厚さを均一に
調整している。2. Description of the Related Art Generally, a wafer substrate obtained by slicing a silicon single crystal ingot to a certain thickness with a wire saw or an inner peripheral blade or the like has fine irregularities (that is, fine irregularities on its surface).
(Fine roughness, micro-roughness) or uneven thickness of individual wafer substrates. for that reason,
Perform lapping, flatten such fine irregularities,
The depth of the processing strain is made uniform, and the thickness of the wafer substrate is evenly adjusted.
【0003】さらに、ラッピング後のウエハ基板には、
加工によって生じた加工歪層が存在し、この加工歪層に
は微小なメタルや研磨粉、シリコン屑などのパーティク
ルが付着しているため、強酸及びフッ酸等を用いる化学
的腐食法によってエッチング(化学エッチング)を行
い、加工歪層及びパーティクルを除去している。[0003] Further, the wafer substrate after lapping includes:
Since there is a processing strain layer generated by the processing, and fine metal, polishing powder, particles such as silicon chips adhere to the processing strain layer, etching is performed by a chemical corrosion method using a strong acid or hydrofluoric acid. (Chemical etching) to remove the processing strain layer and the particles.
【0004】エッチング後のウエハ基板は、アルカリ中
和により表面に付着している酸を取り除いた後、水で良
く洗浄し、乾燥してから片面を鏡面加工(ポリッシン
グ)する。ポリッシング終了後、ウエハ基板を洗浄槽中
に浸漬して流水洗浄(プレ洗浄)してから、最終洗浄工
程において表面のパーティクルやメタルをさらに取り除
き、化学的光沢を持ち、加工歪みのない高清浄度の鏡面
ウエハ基板を得ている。[0004] After etching, the wafer substrate is subjected to alkali neutralization to remove the acid adhering to the surface, thoroughly washed with water, dried, and mirror-polished on one side. After polishing, the wafer substrate is immersed in a cleaning bath and washed with running water (pre-cleaning), and then the surface particles and metal are further removed in the final cleaning process, which has high gloss with chemical luster and no processing distortion. Is obtained.
【0005】一般に、ウエハ基板表面の清浄度は、半導
体デバイス特性に直接影響を与え、清浄度が低下する
と、デバイスパターン形成時の不良原因となったり、半
導体デバイスの電気的特性等に悪影響を及ぼす。In general, the cleanliness of the wafer substrate surface directly affects the characteristics of the semiconductor device. If the cleanliness is reduced, it may cause a failure in forming a device pattern or adversely affect the electrical characteristics of the semiconductor device. .
【0006】ウエハ基板表面の清浄度の低下は、ウエハ
基板表面の微細な凹凸(即ち、微細な粗さ、マイクロラ
フネス)の他、ウエハ加工の各工程でウエハ基板表面に
付着したパーティクル(微粒子)、金属不純物、有機物
等の異物に起因している。[0006] The decrease in the cleanliness of the wafer substrate surface is caused not only by fine irregularities (ie, fine roughness and micro roughness) on the wafer substrate surface, but also by particles (fine particles) adhering to the wafer substrate surface in each wafer processing step. , Metal impurities, and foreign substances such as organic substances.
【0007】そのため、従来では、上述した各工程、即
ち、機械研磨(ラッピング)、化学エッチング、鏡面研
磨(ポリッシング)のそれぞれにおいてマイクロラフネ
スを向上し、更に、大量の洗浄液を供給した洗浄槽にポ
リッシング後のウエハ基板を浸漬させるプレ洗浄と、プ
レ洗浄後のウエハ基板を化学的に洗浄する最終洗浄によ
り、ウエハ基板の表面に付着する異物の除去を行ってい
る。Therefore, conventionally, the micro-roughness is improved in each of the above-mentioned steps, ie, mechanical polishing (lapping), chemical etching, and mirror polishing (polishing), and further, polishing is performed in a cleaning tank supplied with a large amount of cleaning liquid. Foreign substances adhering to the surface of the wafer substrate are removed by pre-cleaning in which the wafer substrate is immersed later and final cleaning in which the wafer substrate after pre-cleaning is chemically cleaned.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ウエハ基板の洗浄方法には次のような問題点がある。ポ
リッシングの際にウエハ基板の裏面に塗布したワックス
等の有機物や、表面に残存する研磨材等を完全に落とす
ためにプレ洗浄において長い間洗浄を行わねばならず、
時間がかかる。However, the conventional method of cleaning a wafer substrate has the following problems. In order to completely remove organic substances such as wax applied on the back side of the wafer substrate during polishing and abrasives remaining on the surface, cleaning must be performed for a long time in pre-cleaning,
take time.
【0009】また、化学エッチング及びプレ洗浄におい
て、洗浄液として、塩酸や、フッ酸、硝酸等の酸系の薬
液、又は、水酸化ナトリウムや、水酸化アンモニウム等
のアルカリ系の薬液を大量に使用して、化学反応により
ウエハ基板表面を洗浄している。このときの反応温度は
高く、薬液を高い温度に維持しなければならないので、
膨大な電力が必要となりコストがかかる。In chemical etching and pre-cleaning, a large amount of an acid-based chemical such as hydrochloric acid, hydrofluoric acid, or nitric acid, or an alkali-based chemical such as sodium hydroxide or ammonium hydroxide is used as a cleaning liquid. Thus, the surface of the wafer substrate is cleaned by a chemical reaction. Since the reaction temperature at this time is high and the chemical solution must be maintained at a high temperature,
Huge power is required and costly.
【0010】それに加えて、廃液として大量の薬液が出
てしまい、この薬液は、環境汚染を引き起こすため一旦
処理してから廃棄する必要があるので、廃液処理のため
の工程が別に必要となるだけでなく、そのためのコスト
もかかるという問題もある。特にこれは、ウエハ径が大
きくなればなるほど必要な薬液の量も増えるため、温度
調整にかかるコストや廃液が多くなり深刻である。In addition, a large amount of chemical liquid comes out as a waste liquid, and this chemical liquid needs to be treated and then discarded because it causes environmental pollution. Therefore, a separate step for waste liquid treatment is only required. In addition, there is a problem that the cost for that is also high. This is particularly serious because the larger the diameter of the wafer is, the larger the amount of the required chemical liquid is.
【0011】更に、化学エッチング及びプレ洗浄後にウ
エハ基板に付着した薬液は、中和して水で良く洗浄する
ことにより取り除くが、この時ウエハ基板表面に薬液が
残存していると原子レベルで表面が腐食されてヘイズが
生じてしまう。Further, the chemical solution attached to the wafer substrate after the chemical etching and the pre-cleaning is removed by neutralizing and thoroughly cleaning with water. Is corroded and haze occurs.
【0012】プレ洗浄では、ウエハ基板を洗浄槽に浸し
た状態で洗浄液を供給するという洗浄液の水流による作
用と、洗浄液の化学的性質による作用に頼る方法とによ
り洗浄を行っており、研磨装置等の機械を用いて強制的
に異物を排除するものではないため、ごく小さなパーテ
ィクルを低減することは困難である。In the pre-cleaning, cleaning is performed by a method of supplying a cleaning liquid in a state where a wafer substrate is immersed in a cleaning tank and a method relying on a water flow of the cleaning liquid and a method relying on an operation by the chemical property of the cleaning liquid. However, it is not possible to forcibly remove foreign matter by using the above-mentioned machine, and it is difficult to reduce very small particles.
【0013】また、ウエハ基板から除去されたパーティ
クル等の異物は洗浄槽内に溜り易く、一旦ウエハ基板の
表面から離脱した異物が洗浄槽内での対流により、再び
付着したり、洗浄槽内に残留する異物が表面に付着する
等の現象が生じるために、完全にウエハ基板表面の異物
を取り除くことが難しいという問題もある。このよう
に、ウエハ基板の表面に異物が付着した状態で最終洗浄
を行うと洗浄効率が低下し、最終的に高清浄化したウエ
ハ基板が得られないという問題がある。Further, foreign matter such as particles removed from the wafer substrate easily accumulates in the cleaning tank, and the foreign matter once detached from the surface of the wafer substrate adheres again due to convection in the cleaning tank, or is deposited in the cleaning tank. There is also a problem that it is difficult to completely remove the foreign matter on the wafer substrate surface because a phenomenon such as the remaining foreign matter sticking to the surface occurs. As described above, if the final cleaning is performed in a state where foreign matter is attached to the surface of the wafer substrate, the cleaning efficiency is reduced, and there is a problem that a highly purified wafer substrate cannot be finally obtained.
【0014】また、プレ洗浄では、大量の洗浄液を使用
するため、装置が大規模となり、製造コストが増大する
という問題点がある。特に、製造するウエハ径が大口径
になればなるほどかかる問題点が顕著となる。In the pre-cleaning, since a large amount of cleaning liquid is used, there is a problem that the apparatus becomes large-scale and the manufacturing cost increases. In particular, the problem becomes more remarkable as the diameter of the wafer to be manufactured becomes larger.
【0015】これらの問題を回避するために、鏡面研磨
等においてウエハ基板の両面を同時に研磨する両面研磨
法を採用することにより、ウエハ基板の固定のために用
いられていたワックス等の有機物の付着の可能性を絶
ち、化学エッチングやプレ洗浄の必要性をなくすことが
挙げられる。In order to avoid these problems, a double-side polishing method for simultaneously polishing both surfaces of the wafer substrate in mirror polishing or the like is employed, so that organic substances such as wax used for fixing the wafer substrate are not adhered. To eliminate the need for chemical etching and pre-cleaning.
【0016】しかし、プレ洗浄を行わないと、最終洗浄
の前処理として、鏡面研磨仕上がり時にウエハ基板に付
着しているパーティクル、有機物、金属不純物等の異物
を低減することができない。そのため、異物がウエハ基
板に付着したまま最終洗浄を行わなければならず、最終
洗浄における洗浄効率の低下を招き、高清浄化したウエ
ハ基板を製造できないという問題点がある。However, if pre-cleaning is not performed, foreign substances such as particles, organic substances, and metal impurities adhering to the wafer substrate at the time of finishing the mirror polishing cannot be reduced as a pretreatment for final cleaning. For this reason, the final cleaning must be performed while the foreign matter is adhered to the wafer substrate, resulting in a decrease in the cleaning efficiency in the final cleaning, and there is a problem that a highly purified wafer substrate cannot be manufactured.
【0017】以上のことから本発明は、洗浄効果が従来
よりも向上した、即ち、従来よりも表面に付着する異物
が低減した高清浄なウエハ基板が得られるウエハ洗浄方
法及びその装置を提供することを主目的とする。In view of the above, the present invention provides a wafer cleaning method and apparatus which can provide a highly-clean wafer substrate with improved cleaning effect as compared with the conventional one, that is, with less foreign matter adhering to the surface than the conventional one. Its main purpose is to:
【0018】また、本発明の別の目的は、ウエハ基板表
面のマイクロラフネスを向上させたウエハ洗浄研磨方法
及び装置を提供することである。It is another object of the present invention to provide a method and apparatus for cleaning and polishing a wafer in which the micro-roughness of the wafer substrate surface is improved.
【0019】更に、本発明の別の目的は、ウエハ基板の
表面が工程中等で用いられる酸やアルカリなどにより腐
食を受けず、廃液として大量の強酸や強アルカリが出な
いウエハ洗浄方法及びその装置を提供することである。Further, another object of the present invention is to provide a wafer cleaning method and a wafer cleaning method in which a surface of a wafer substrate is not corroded by an acid or an alkali used during a process or the like and a large amount of a strong acid or a strong alkali is not generated as a waste liquid. It is to provide.
【0020】本発明の別の目的は、ウエハ洗浄において
プレ洗浄が不要で、少ない洗浄液で洗浄効率が高く、廃
液処理等の後処理が容易なウエハ洗浄方法及び装置を提
供することである。It is another object of the present invention to provide a wafer cleaning method and apparatus which does not require pre-cleaning in wafer cleaning, has high cleaning efficiency with a small amount of cleaning liquid, and can easily perform post-processing such as waste liquid processing.
【0021】本発明の別の目的は、装置全体として従来
よりも小型で、ウエハ基板の製造コストも低減できるウ
エハ洗浄方法及び装置を提供することである。It is another object of the present invention to provide a method and apparatus for cleaning a wafer, which is smaller than the conventional apparatus as a whole and can reduce the manufacturing cost of a wafer substrate.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項1に係る発明は、半導体ウエハの表面の異物
等の除去や微細粗さの向上などを目的とする半導体ウエ
ハの表面洗浄方法であって、前記半導体ウエハの表面に
対して研磨材を用いずに洗浄水のみを供給し、研磨面に
前記洗浄水が接した状態で研磨する水研磨洗浄工程を有
することを特徴としている。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to cleaning the surface of a semiconductor wafer for the purpose of removing foreign substances and the like on the surface of the semiconductor wafer and improving the fine roughness. A method of supplying only cleaning water to the surface of the semiconductor wafer without using an abrasive, and having a water polishing cleaning step of polishing in a state where the cleaning water is in contact with a polishing surface. .
【0023】本発明は、半導体ウエハの研磨面を洗浄水
と接触させた状態で研磨する水研磨洗浄工程(第1の研
磨工程)によって、半導体ウエハ基板を高清浄化するこ
とができるウエハ洗浄方法を提供するものである。尚、
ここで言う研磨とは、例えば、プラテン等を用いて半導
体ウエハ表面をバフ研磨処理などの機械的方法によるも
のである。The present invention provides a wafer cleaning method capable of highly cleaning a semiconductor wafer substrate by a water polishing / cleaning step (first polishing step) in which a polished surface of a semiconductor wafer is polished in contact with cleaning water. To provide. still,
The polishing here is, for example, a mechanical method such as a buff polishing process on the surface of a semiconductor wafer using a platen or the like.
【0024】本発明で述べる半導体ウエハとは、半導体
インゴットから切り出したウエハ基板だけでなく、多段
階に亙る鏡面研磨加工における粗研磨後のウエハ基板
や、デバイスCMPプロセスやSOIプロセス等の他の
加工プロセスを経たパターン付ウエハ基板や酸化膜付ウ
エハ基板のように、その表面に対して研磨や洗浄が必要
な状態のウエハ基板すべてを含んでいる。The semiconductor wafer described in the present invention means not only a wafer substrate cut out from a semiconductor ingot, but also a wafer substrate after rough polishing in a multi-step mirror polishing process, and other processes such as a device CMP process and an SOI process. It includes all wafer substrates whose surfaces require polishing or cleaning, such as patterned wafer substrates and oxide film-coated wafer substrates that have undergone a process.
【0025】例えば、半導体単結晶体(インゴット)か
ら切り出されたウエハ基板の表面をラッピング処理した
後、鏡面状に研磨する鏡面研磨工程(第2の研磨工程)
におけるウエハ基板の表面洗浄方法であって、前記鏡面
研磨工程(第2の研磨工程)が粗鏡面研磨工程と精密仕
上げ研磨工程との二段階バフ研磨工程からなるものであ
り、前記粗鏡面研磨工程の後に、前記粗鏡面研磨工程及
び前記精密仕上げ研磨工程に用いるものとは別の異なる
研磨手段により、粗鏡面研磨された前記ウエハ基板の表
面に対し、研磨材を用いずに洗浄水のみを供給し、研磨
面に前記洗浄水が接した状態で研磨する水研磨洗浄工程
(第1の研磨工程)を有するものも含む。For example, after lapping the surface of a wafer substrate cut out of a semiconductor single crystal (ingot), a mirror polishing step (second polishing step) for polishing to a mirror surface.
Wherein the mirror polishing step (second polishing step) comprises a two-step buff polishing step of a rough mirror polishing step and a precision finish polishing step. After that, by using different polishing means different from those used in the rough mirror polishing step and the fine finish polishing step, only the cleaning water is supplied to the surface of the wafer substrate which has been subjected to the rough mirror polishing without using an abrasive. In addition, the present invention also includes a method having a water polishing / cleaning step (first polishing step) for polishing in a state where the cleaning water is in contact with the polishing surface.
【0026】このように、本発明の水研磨洗浄工程は、
前段の工程で使用した薬液や研磨材等の残留砥粒物、前
段の工程の処理中又はウエハ基板の搬送中に表面に付着
したパーティクル、有機物又は金属不純物等の異物を除
去する。As described above, the water polishing and cleaning step of the present invention comprises:
It removes residual abrasives such as chemicals and abrasives used in the previous step, particles such as particles, organic substances and metal impurities adhered to the surface during the processing in the previous step or during the transfer of the wafer substrate.
【0027】ここで、「研磨面を洗浄水と接触した状態
で研磨する」とは、研磨するウエハ基板表面と研磨手段
との間に全く研磨材を含まない洗浄水のみを介在させて
該ウエハ基板表面を研磨することをいい、その研磨手段
では一切研磨材を用いない専用のものを用いる。Here, "polishing the polishing surface in contact with the cleaning water" means that only the cleaning water containing no abrasive is interposed between the surface of the wafer substrate to be polished and the polishing means. This refers to polishing the surface of the substrate, and a dedicated polishing method using no abrasive is used.
【0028】例えば、ウエハ基板に洗浄水のみを常時噴
射しながらウエハ基板を研磨することによって達成する
ことができるものであり、研磨材を用いた後に同じ研磨
手段で洗浄水のみを供給する場合を除くものである。言
い換えれば、本発明の水研磨洗浄工程では、ウエハ基板
表面を研磨手段によって水のみでバフ研磨すると同時
に、洗浄水で洗浄することができる。For example, this can be achieved by polishing the wafer substrate while constantly spraying only the cleaning water on the wafer substrate. In the case where only the cleaning water is supplied by the same polishing means after using the abrasive. Excluded. In other words, in the water polishing / cleaning step of the present invention, the wafer substrate surface can be buff-polished with only water by the polishing means, and at the same time, can be cleaned with cleaning water.
【0029】また、本発明の水研磨工程では、洗浄を行
うために供給する流体として、研磨材を全く含まない水
を用いている。この水は、不純物を殆ど含まない超純水
や、この超純水に、例えば、超音波を付加したり、オゾ
ンを添加するなどのようなある処理を施した機能水など
の化学的作用の強いものを用いる。In the water polishing step of the present invention, water containing no abrasive is used as a fluid supplied for cleaning. This water is chemically purified, such as ultrapure water containing almost no impurities, or functional water that has been subjected to a certain treatment such as adding ultrasonic waves or adding ozone to the ultrapure water. Use a strong one.
【0030】次に、請求項2に係る発明は、半導体単結
晶体(インゴット)から切り出されたウエハ基板の表面
をラッピング処理した後、鏡面研磨されたウエハ基板の
表面の異物などの除去や微細粗さの向上などを目的とす
るウエハ基板の表面洗浄方法であって、前記鏡面研磨と
は別の(バフ)研磨手段により、前記ウエハ基板の鏡面
研磨された表面に対して研磨材を用いずに洗浄水のみを
供給し、研磨面に前記洗浄水が接した状態で研磨する水
研磨洗浄工程を有することを特徴としている。Next, a second aspect of the present invention is to provide a method for removing a foreign substance or the like from a mirror-polished surface of a wafer substrate after lapping the surface of the wafer substrate cut from the semiconductor single crystal (ingot). A method of cleaning the surface of a wafer substrate for the purpose of improving roughness, wherein a (buffer) polishing means different from the above-mentioned mirror-polishing is used without using an abrasive on the mirror-polished surface of the wafer substrate. A water polishing and cleaning step of supplying only the cleaning water to the polishing surface and polishing in a state where the cleaning water is in contact with the polishing surface.
【0031】即ち、本発明は、半導体単結晶体(インゴ
ット)から切り出され、鏡面研磨された状態のウエハ基
板の表面の洗浄を鏡面研磨工程(第2の研磨工程)にお
ける研磨手段とは別の異なる研磨手段によりウエハ基板
の研磨面を洗浄水と接触させた状態で研磨する水研磨洗
浄工程(第1の研磨工程)によって、従来のプレ洗浄工
程による洗浄方法よりもウエハ基板を高清浄化すること
ができるウエハ洗浄方法を提供するものである。That is, according to the present invention, cleaning of the surface of a wafer substrate which has been cut from a semiconductor single crystal (ingot) and has been mirror-polished is performed separately from polishing means in a mirror polishing step (second polishing step). A water polishing cleaning step (first polishing step) in which the polishing surface of the wafer substrate is polished while being brought into contact with cleaning water by different polishing means, so that the wafer substrate is more highly purified than a conventional cleaning method by a pre-cleaning step. It is intended to provide a wafer cleaning method capable of performing the above.
【0032】本発明の水研磨洗浄工程は、ラッピング工
程及び鏡面研磨工程によりウエハ基板表面の粗さ、即ち
リップル、ヘイズ等のマイクロラフネスを低減した後に
行われる工程であり、前工程で使用した薬液等の残留砥
粒物、前工程の処理中又はウエハ基板の搬送中に表面に
付着したパーティクル、有機物又は金属不純物等の異物
を除去することを目的とするものであるが、マイクロラ
フネスの更なる低減効果もある。The water polishing / cleaning step of the present invention is a step performed after reducing the roughness of the wafer substrate surface, that is, micro-roughness such as ripple and haze, by a lapping step and a mirror polishing step. It is intended to remove foreign substances such as residual abrasives, particles adhered to the surface during the processing of the previous process or transfer of the wafer substrate, organic substances or metal impurities, but further increase the micro roughness. There is also a reduction effect.
【0033】本発明で、「研磨面を洗浄水と接触した状
態で研磨する」状態は、研磨するウエハ基板表面と研磨
手段との間に全く研磨材を含まない洗浄水のみを介在さ
せて該ウエハ基板表面を研磨することをいう。例えば、
ウエハ基板に洗浄水のみを続けて噴射しながらウエハ基
板を研磨することによって達成することができる。In the present invention, the condition of "polishing the polishing surface in contact with the cleaning water" is such that only the cleaning water containing no abrasive is interposed between the surface of the wafer substrate to be polished and the polishing means. This refers to polishing the surface of a wafer substrate. For example,
This can be achieved by polishing the wafer substrate while continuously spraying only the cleaning water onto the wafer substrate.
【0034】言い換えれば、本発明の水研磨洗浄工程で
は、ウエハ基板表面を研磨手段によって研磨すると同時
に、洗浄水で洗浄することができるものであり、研磨材
を含んだ研磨液を用いた後に同じ研磨手段で水のみで洗
い流すものとは異なり、同じ研磨手段で一切研磨材を使
用しないものである。In other words, in the water polishing / cleaning step of the present invention, the surface of the wafer substrate can be polished by the polishing means and at the same time can be cleaned with the cleaning water. Unlike the method in which only the water is used to wash off with the polishing means, the same polishing means does not use any abrasive.
【0035】研磨手段は、ラッピング工程及び鏡面研磨
工程における研磨とは異なる手段(又は装置)であり、
ウエハ基板の表面を研磨するものであれば、その構成は
特に限定されるものではない。しかし、研磨手段は、ス
ラリー等からの異物がウエハ基板の表面に付着して洗浄
効果が減殺されてしまうことを防止するため、ウエハ基
板表面を化学的研磨ではなく、機械的に研磨するもので
あることが好ましい。例えば、研磨手段として、ウエハ
基板表面をプラテン等を用いたバフ研磨や、ワイピング
等の機械的方法により研磨することが挙げられる。The polishing means is means (or apparatus) different from the polishing in the lapping step and the mirror polishing step.
The configuration is not particularly limited as long as the surface of the wafer substrate is polished. However, in order to prevent the foreign matter from the slurry or the like from adhering to the surface of the wafer substrate and thereby reducing the cleaning effect, the polishing means mechanically polishes the wafer substrate surface, not chemical polishing. Preferably, there is. For example, as a polishing means, a wafer substrate surface may be polished by a mechanical method such as buff polishing using a platen or the like or wiping.
【0036】本発明の第1研磨工程である水研磨洗浄工
程では、研磨処理において一切の研磨材を用いずに、洗
浄水のみを供給して研磨する。これにより従来のような
研磨材がウエハ表面に付着(又は残存)してウエハ表面
が汚染される恐れがない。In the water polishing and cleaning step, which is the first polishing step of the present invention, polishing is performed by supplying only cleaning water without using any abrasive in the polishing process. As a result, there is no possibility that the polishing material adheres (or remains) to the wafer surface and the wafer surface is contaminated.
【0037】従って、ウエハ基板表面は研磨手段による
研磨と洗浄水による洗い流し等によって、異物を強制的
にウエハ基板表面から除去することが可能となり、従来
のウエハ基板洗浄方法では、除去できない小さなパーテ
ィクル等の異物を除去することが可能となる。同時に超
精密研磨も可能であり、マイクロラフネスの更なる向上
も行える。Therefore, it is possible to forcibly remove foreign matter from the wafer substrate surface by polishing the wafer substrate surface with a polishing means and rinsing with a cleaning water. For example, small particles and the like cannot be removed by the conventional wafer substrate cleaning method. Foreign matter can be removed. At the same time, ultra-precision polishing is possible, and micro-roughness can be further improved.
【0038】また、一旦ウエハ基板から除去された異物
は、研磨手段及び洗浄水によって強制的に排除され、ウ
エハ基板表面上に溜まることはないので、異物がウエハ
基板表面に再付着することもない。Further, the foreign matter once removed from the wafer substrate is forcibly removed by the polishing means and the cleaning water, and does not accumulate on the wafer substrate surface, so that the foreign matter does not adhere again to the wafer substrate surface. .
【0039】以上のことから、本発明の水研磨洗浄工程
によって、従来のプレ洗浄と比較して、より効果的に残
留砥粒物、パーティクル、有機物又は金属不純物等の異
物を除去することができると共に、マイクロラフネスの
向上も行える。As described above, the water polishing / cleaning step of the present invention makes it possible to more effectively remove foreign substances such as residual abrasives, particles, organic substances or metal impurities as compared with the conventional pre-cleaning. At the same time, the micro roughness can be improved.
【0040】更に、本発明ではウエハ基板表面を洗浄水
を使用して洗浄しているため、従来のように薬液を使用
して洗浄を行い、酸やアルカリ等の廃液処理が必要な工
程と比べて廃液処理等の後処理も容易となる。Further, in the present invention, since the surface of the wafer substrate is cleaned using the cleaning water, the cleaning is performed using a chemical solution as in the related art, and compared with a process that requires treatment of a waste liquid such as acid or alkali. This also facilitates post-treatment such as waste liquid treatment.
【0041】本発明のウエハ洗浄方法を応用して一連の
ウエハ基板加工を行う場合には、水研磨洗浄工程によっ
て、異物の十分な除去が行われるため、従来のようなポ
リッシング前に酸又はアルカリを用いて行う化学エッチ
ングや、ポリッシング後に洗浄液を大量に用いて行うプ
レ洗浄が必要なくなる。When a series of wafer substrate processing is performed by applying the wafer cleaning method of the present invention, the foreign matter is sufficiently removed by the water polishing and cleaning step, so that acid or alkali is removed before polishing as in the prior art. This eliminates the necessity of chemical etching using a method and pre-cleaning using a large amount of a cleaning liquid after polishing.
【0042】そして、研磨洗浄終了後にウエハ基板の最
終洗浄を行う場合には、ウエハ基板表面の残留砥粒物、
パーティクル、有機物又は金属不純物等の異物は大部分
除去されているため、最終洗浄における洗浄負担が低減
するとともに洗浄効果が向上し、高清浄化したウエハ基
板を得ることが可能となる。また、従来のプレ洗浄工程
が不要となることから、ウエハ基板の加工時間の短縮化
を図れる。When the final cleaning of the wafer substrate is performed after the completion of the polishing cleaning, residual abrasive particles on the wafer substrate surface,
Since most foreign matters such as particles, organic substances, and metal impurities are removed, the cleaning load in the final cleaning is reduced, the cleaning effect is improved, and a highly purified wafer substrate can be obtained. Further, since the conventional pre-cleaning step becomes unnecessary, the processing time of the wafer substrate can be shortened.
【0043】即ち、本発明では、ウエハ基板を化学エッ
チングせずにポリッシングし、ポリッシングが終了した
ら水研磨を行って最終洗浄工程へ導くこともできるの
で、このような場合には、ポリッシング前の化学エッチ
ングとポリッシング後のプレ洗浄を省略できるという大
きな利点がある。That is, in the present invention, the wafer substrate can be polished without being chemically etched, and after the polishing is completed, water polishing can be performed to lead to the final cleaning step. There is a great advantage that pre-cleaning after etching and polishing can be omitted.
【0044】請求項3に係る発明は、請求項1又は2に
記載のウエハ洗浄方法において、前記洗浄水として、超
純水に予め定めた処理を施した機能水を用いることを特
徴とする方法としている。According to a third aspect of the present invention, in the method for cleaning a wafer according to the first or second aspect, functional water obtained by performing a predetermined treatment on ultrapure water is used as the cleaning water. And
【0045】本発明は、洗浄水に機能水を使用すること
によって、半導体ウエハの表面の異物の除去をさらに効
率的に行うことができるウエハ洗浄方法を提供する。こ
こで、「超純水に予め定めた処理を施した機能水」と
は、不純物濃度の極めて低い超純水に対し、物理的又は
化学的作用を施して特定の異物を除去する機能を有する
ように改良した超純水をいい、例えば、メガソニック照
射超純水、オゾン添加物超純水、電解イオン水又は低溶
存酸素水等を使用することができる。The present invention provides a wafer cleaning method capable of removing foreign substances on the surface of a semiconductor wafer more efficiently by using functional water as the cleaning water. Here, “functional water obtained by subjecting ultrapure water to a predetermined treatment” has a function of removing a specific foreign substance by performing a physical or chemical action on ultrapure water having an extremely low impurity concentration. Ultrapure water improved in this way, for example, megasonic irradiation ultrapure water, ozone additive ultrapure water, electrolytic ionic water or low dissolved oxygen water can be used.
【0046】超純水は不純物濃度が極めて低いため、超
純水に予め定められた処理を施した機能水も、不純物濃
度は極めて低く、その処理に起因する機能に基づいて半
導体ウエハ表面に付着した異物を取り込んで半導体ウエ
ハの表面から引き離す作用を有するものである。従っ
て、本発明では、このような機能水を洗浄水として用い
て水研磨洗浄を行うことにより、洗浄水自身から生じる
異物が半導体ウエハに付着することなく、残留異物の低
減を図ることができる。Since ultrapure water has an extremely low impurity concentration, functional water obtained by subjecting ultrapure water to a predetermined treatment also has an extremely low impurity concentration and adheres to the surface of the semiconductor wafer based on the function resulting from the treatment. It has a function of taking in the foreign matter and separating it from the surface of the semiconductor wafer. Therefore, in the present invention, by performing water polishing cleaning using such functional water as cleaning water, it is possible to reduce residual foreign substances without foreign substances generated from the cleaning water itself adhering to the semiconductor wafer.
【0047】また、機能水の強い異物除去作用により、
異物を効果的に除去することができる。言い換えると、
従来のプレ洗浄では除去できない小さなパーティクル、
有機物、残留砥粒物、金属不純物等を、機能水による物
理的又は化学的作用によって半導体ウエハの表面から浮
上させ、かかる状態で研磨手段によって強制的に除去す
るため、異物の低減をより効果的に行うことができる。In addition, due to the strong foreign matter removing action of the functional water,
Foreign matter can be effectively removed. In other words,
Small particles that cannot be removed by conventional pre-cleaning,
Organic substances, residual abrasives, metal impurities, etc. are lifted from the surface of the semiconductor wafer by physical or chemical action by functional water, and are forcibly removed by the polishing means in such a state, so that foreign substances can be more effectively reduced. Can be done.
【0048】請求項4に係る発明は、請求項3に記載の
ウエハ洗浄方法において、前記水研磨洗浄工程は、複数
種類の異なる機能水を前記洗浄水として用いることを特
徴とする方法としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the method for cleaning a wafer according to the third aspect, the water polishing and cleaning step uses a plurality of types of different functional waters as the cleaning water.
【0049】本発明では、複数種類の異なる機能水を第
1の研磨手段である水研磨洗浄の前記洗浄水として用い
ることによって、半導体ウエハの洗浄効率をさらに向上
させることができるウエハ洗浄方法を提供する。According to the present invention, there is provided a wafer cleaning method capable of further improving the cleaning efficiency of a semiconductor wafer by using a plurality of types of different functional waters as the cleaning water in the water polishing cleaning as the first polishing means. I do.
【0050】本発明の洗浄水として用いる機能水は、そ
の種類によって効果的に除去できる異物が異なっている
ため、複数の機能水を洗浄水として使用することによ
り、各機能水の異物除去効果を相乗的に発揮させること
ができる。このため、複数の機能水の組み合わせによっ
て、半導体ウエハ表面の洗浄効果をさらに向上させるこ
とができる。Since the functional water used as the cleaning water of the present invention has different foreign substances that can be effectively removed depending on its type, by using a plurality of functional waters as the cleaning water, the foreign substance removing effect of each functional water can be improved. It can be demonstrated synergistically. Therefore, the cleaning effect on the surface of the semiconductor wafer can be further improved by a combination of a plurality of functional waters.
【0051】即ち、半導体ウエハ表面の付着物の状況に
よって、除去対象となる異物が異なるため、除去したい
異物の種類に最適な機能水を夫々組み合わせて選択する
ことができ、洗浄効果をより一層向上させることができ
る。That is, the foreign matter to be removed is different depending on the state of the deposit on the surface of the semiconductor wafer. Therefore, it is possible to select a combination of functional waters optimal for the type of the foreign matter to be removed, thereby further improving the cleaning effect. Can be done.
【0052】例えば、鏡面研磨工程の処理に時間を要
し、ウエハ基板表面に多量の残留砥粒物及びワックス等
の有機物が付着していると考えられる場合には、かかる
多量の有機物を除去するため、有機物の除去効果の優れ
ている機能水とパーティクル、金属不純物等の除去効果
に優れている他の機能水を洗浄水として使用することが
できる。For example, if it is considered that a long time is required for the mirror polishing process and a large amount of residual abrasives and organic substances such as wax are attached to the wafer substrate surface, such a large amount of organic substances are removed. Therefore, functional water having an excellent effect of removing organic substances and other functional water having an excellent effect of removing particles, metal impurities, and the like can be used as cleaning water.
【0053】請求項5に係る発明は、請求項3に記載の
ウエハ洗浄方法において、前記水研磨洗浄工程におい
て、複数種類の異なる機能水を前記洗浄水として用い、
それらを順次段階的に使用して水研磨洗浄を行うことを
特徴とする方法としている。According to a fifth aspect of the present invention, in the wafer cleaning method according to the third aspect, in the water polishing and cleaning step, a plurality of different functional waters are used as the cleaning water,
The method is characterized in that water polishing cleaning is performed by using these in a stepwise manner.
【0054】本発明は、複数種類の異なる機能水を順次
段階的に使用して水研磨洗浄を行うことにより、複数の
異なる機能水の異物の除去効果をタイミングを異ならせ
て発揮させることができる。このため、半導体ウエハの
異物の付着状況によって、異物の除去のタイミングを調
整することができるため、半導体ウエハ表面の洗浄効果
を向上させることができる。According to the present invention, a plurality of types of different functional waters are sequentially used in a stepwise manner to perform water polishing and cleaning, whereby the effect of removing foreign substances of a plurality of different functional waters can be exerted at different timings. . Therefore, the timing of removing foreign matter can be adjusted according to the state of foreign matter adhesion on the semiconductor wafer, and the cleaning effect on the semiconductor wafer surface can be improved.
【0055】例えば、始めに鏡面研磨工程の処理中にウ
エハ基板に付着した残留砥粒物及び有機物を除去するた
め、有機物の除去効果の優れている機能水を洗浄水とし
て使用し、その後、パーティクル、金属不純物等の除去
効果に優れている機能水を洗浄水として使用して洗浄す
ることにより、有機物の再付着を防止でき、より一層の
異物の低減を図ることができ、洗浄効率が向上する。For example, first, functional water having an excellent effect of removing organic substances is used as cleaning water in order to remove residual abrasive particles and organic substances adhering to the wafer substrate during the processing of the mirror polishing step. By cleaning using functional water having an excellent effect of removing metal impurities and the like as cleaning water, reattachment of organic substances can be prevented, further reduction of foreign substances can be achieved, and cleaning efficiency is improved. .
【0056】なお、本発明のウエハ洗浄方法において使
用する機能水として、好ましい態様を以下に掲げる。Preferred embodiments of the functional water used in the wafer cleaning method of the present invention are described below.
【0057】第1の態様として、上記請求項3〜4のい
ずれか1項に記載のウエハ洗浄方法において、前記機能
水が、メガソニック照射超純水を含む方法が挙げられ
る。メガソニック照射超純水とは、800kHz〜3M
Hzの超音波振動を照射した超純水である。メガソニッ
ク照射超純水は、超音波振動で生じた洗浄水の高圧の波
によって半導体ウエハ表面の微粒子を除去することか
ら、パーティクル、特に小さなパーティクルの除去、金
属不純物の除去及び有機物の除去に優れていることが一
般的に知られている。As a first aspect, in the method for cleaning a wafer according to any one of the third to fourth aspects, there is a method in which the functional water includes megasonic irradiation ultrapure water. Megasonic irradiated ultrapure water is 800kHz-3M
Ultra-pure water irradiated with ultrasonic vibration of Hz. Megasonic-irradiated ultrapure water removes particles on the surface of semiconductor wafers by high-pressure waves of cleaning water generated by ultrasonic vibration, and is excellent in removing particles, especially small particles, removing metal impurities, and removing organic substances. It is generally known that
【0058】本発明では、このメガソニック照射超純水
を含む機能水を洗浄水として使用することにより、半導
体ウエハ表面に付着したパーティクル、金属不純物及び
有機物をより一層低減することができる。In the present invention, particles, metal impurities and organic substances adhering to the surface of the semiconductor wafer can be further reduced by using the functional water including the megasonic irradiated ultrapure water as the cleaning water.
【0059】尚、本発明では、機能水がメガソニック照
射超純水を含むものであれば、その構成は特に限定され
るものではなく、他の機能水と混合、または別個同時に
若しくは順次選択的に洗浄水として使用することもでき
る。In the present invention, the structure of the functional water is not particularly limited as long as the functional water contains megasonic irradiation ultrapure water, and the functional water is mixed with other functional water or separately or simultaneously or sequentially selectively. Can be used as washing water.
【0060】また、第2の態様として、上記請求項3〜
4のいずれか1項に記載のウエハ洗浄方法において、前
記機能水が、オゾン添加超純水を含む方法が挙げられ
る。In a second aspect, the above-mentioned claims 3 to
5. The method for cleaning a wafer according to any one of items 4, wherein the functional water includes ozone-added ultrapure water.
【0061】オゾン添加物超純水は、超純水を電気分解
したときに発生したオゾンを超純水に溶解して得られる
機能水で、金属不純物及び有機物の除去に優れているこ
とが一般的に知られている。本発明では、このオゾン添
加超純水を含む機能水を洗浄水として使用することによ
り、半導体ウエハ表面に付着した金属不純物及び有機物
をより一層低減することができる。The ozone-added ultrapure water is functional water obtained by dissolving ozone generated when ultrapure water is electrolyzed into ultrapure water, and is generally excellent in removing metal impurities and organic substances. Is known. In the present invention, by using the functional water including the ozone-added ultrapure water as the cleaning water, metal impurities and organic substances attached to the surface of the semiconductor wafer can be further reduced.
【0062】本発明では、機能水がオゾン添加超純水を
含むものであれば、その構成は特に限定されるものでは
なく、他の機能水と混合、または別個同時に若しくは順
次選択的に洗浄水として使用することもできる。このよ
うな、オゾン添加超純水と他の種類の機能水を用いた組
み合わせとして好ましい態様は、次の通りである。In the present invention, as long as the functional water contains ozone-added ultrapure water, its structure is not particularly limited, and it may be mixed with other functional waters or separately or simultaneously or sequentially with washing water. It can also be used as Preferred embodiments of such a combination using ozone-added ultrapure water and another type of functional water are as follows.
【0063】例えば、機能水として、メガソニック照射
超純水により半導体ウエハを研磨洗浄した後、オゾン添
加超純水により研磨洗浄することができる。これらの場
合には、オゾン添加超純水による金属不純物及び有機物
の除去の他、メガソニック照射超純水により、パーティ
クル、金属不純物及び有機物をより一層低減することが
できる。For example, a semiconductor wafer can be polished and cleaned with megasonic irradiated ultrapure water as functional water, and then polished and cleaned with ozone-added ultrapure water. In these cases, metal impurities and organic substances can be further reduced by megasonic irradiation ultrapure water, in addition to removal of metal impurities and organic substances by ozone-added ultrapure water.
【0064】また、オゾン添加超純水をメガソニック振
動させたものを機能水として使用することもでき、この
場合も同様にパーティクル、金属不純物及び有機物をよ
り一層低減することができる。Further, a water obtained by megasonic vibration of ozone-added ultrapure water can be used as the functional water. In this case as well, particles, metal impurities and organic substances can be further reduced.
【0065】第3の態様として、上記請求項3〜4のい
ずれか1項に記載のウエハ洗浄方法において、前記機能
水が、電解イオン水を含む方法が挙げられる。As a third aspect, in the wafer cleaning method according to any one of the third to fourth aspects, there is a method in which the functional water contains electrolytic ionic water.
【0066】電解イオン水は、イオンを含んだ超純水を
電気分解したときに得られる機能水で、電気分解時に陽
極側に生成する酸性のアノード水と、陰極側に生成する
アルカリ性のカソード水とがある。アノード水は、金属
不純物、特にCuの除去に優れており、カソード水は、
パーティクルの除去に優れていると一般的に知られてい
る。Electrolytic ionic water is functional water obtained by electrolyzing ultrapure water containing ions. Acidic anode water generated on the anode side during electrolysis and alkaline cathode water generated on the cathode side during electrolysis. There is. Anode water is excellent in removing metal impurities, particularly Cu, and cathodic water is
It is generally known that it is excellent in removing particles.
【0067】本発明では、このアノード水を含む機能水
を洗浄水として使用することにより、半導体ウエハ表面
に付着した金属不純物をより一層低減することができ
る。また、本発明では、カソード水を含む機能水を洗浄
水として使用することにより、半導体ウエハ表面に付着
した有機物をより一層低減することができる。In the present invention, by using the functional water containing the anode water as the cleaning water, metal impurities adhering to the semiconductor wafer surface can be further reduced. Further, in the present invention, by using the functional water including the cathode water as the cleaning water, it is possible to further reduce the organic substances attached to the surface of the semiconductor wafer.
【0068】また、電解イオン水は、放置しておくと容
易に水に戻ることから、洗浄水として電解イオン水を含
む機能水を使用することによって、水研磨洗浄工程終了
後の廃液処理が容易である。Further, since the electrolytic ion water easily returns to water when left to stand, the use of functional water containing electrolytic ion water as the cleaning water facilitates waste liquid treatment after the water polishing and cleaning step. It is.
【0069】本発明では、機能水が電解イオン水を含む
ものであれば、その構成は特に限定されるものではな
く、洗浄水として、アノード水とカソード水のいずれか
一方を使用することもできる。また、アノード水とカソ
ード水を順次段階的に使用することもできる。また、電
解イオン水を他の機能水と混合、または別個同時に若し
くは順次段階的に洗浄水として使用することもできる。
このような、電解イオン水と他の種類の機能水を用いた
組み合わせとして好ましい態様は、次の通りである。In the present invention, the structure is not particularly limited as long as the functional water contains electrolytic ionic water, and either one of anode water and cathode water can be used as washing water. . Also, the anode water and the cathode water can be used in a stepwise manner. Further, the electrolytic ionic water may be mixed with other functional water, or may be used as washing water simultaneously or sequentially step by step.
Preferred embodiments of such a combination using electrolytic ionic water and another type of functional water are as follows.
【0070】例えば、機能水として、メガソニック照射
超純水により半導体ウエハを研磨洗浄した後、アノード
水により研磨洗浄することができる。また、アノード水
をメガソニック振動させたものを機能水として使用する
こともできる。これら場合には、アノード水による金属
不純物(Cuを含む)の除去の他、メガソニック照射超
純水により、更にパーティクル、金属不純物及び有機物
を一層低減することができる。For example, a semiconductor wafer can be polished and cleaned with megasonic irradiated ultrapure water as functional water, and then polished and cleaned with anode water. In addition, the one obtained by subjecting the anode water to megasonic vibration can be used as the functional water. In these cases, in addition to the removal of metal impurities (including Cu) by anode water, particles, metal impurities and organic substances can be further reduced by megasonic irradiation ultrapure water.
【0071】次の好ましい態様としては、機能水とし
て、カソード水により半導体ウエハを研磨洗浄した後、
オゾン添加超純水により研磨洗浄することができる。ま
た、カソード水にオゾン添加超純水を混合して、あるい
はカソード水にオゾンを添加したものを機能水として使
用することもできる。これら場合には、オゾン添加超純
水による金属不純物及び有機物の除去の他、カソード水
により、更にパーティクルを低減することができる。In the next preferred embodiment, after the semiconductor wafer is polished and cleaned with cathode water as functional water,
Polishing and cleaning can be performed with ozone-added ultrapure water. Also, a mixture of ultrapure water with ozone added to the cathode water or a mixture of cathode water and ozone can be used as the functional water. In these cases, the particles can be further reduced by the cathode water, in addition to the removal of metal impurities and organic substances by the ozone-added ultrapure water.
【0072】第4の態様として、上記請求項請求項3〜
4のいずれか1項に記載のウエハ洗浄方法において、前
記機能水が、低溶存酸素水を含む方法が挙げられる。As a fourth aspect, the above-mentioned claims 3 to
5. The method for cleaning a wafer according to any one of the items 4, wherein the functional water includes low dissolved oxygen water.
【0073】低溶存酸素水は、超純水中の溶存酸素を低
減した機能水で、金属不純物の除去に優れ、半導体ウエ
ハ表面が空気中で自然酸化されることによって生じる自
然酸化膜を除去すること、及びウエハ最表面シリコン
(Si)原子の終端を水素原子で置換することが一般的
に知られている。Low-dissolved oxygen water is a functional water in which dissolved oxygen in ultrapure water is reduced, is excellent in removing metal impurities, and removes a natural oxide film formed by the natural oxidation of a semiconductor wafer surface in air. It is generally known that the terminal of silicon (Si) atoms on the outermost surface of a wafer is replaced with hydrogen atoms.
【0074】本発明では、低溶存酸素水を含む機能水を
洗浄水として使用することにより、半導体ウエハ表面に
付着した金属不純物をより一層低減することができる。
また、半導体ウエハ表面の自然酸化膜を除去することに
より、パーティクル、有機物及び金属不純物をより一層
低減することができる。In the present invention, by using functional water containing low-dissolved oxygen water as cleaning water, metal impurities adhering to the semiconductor wafer surface can be further reduced.
Further, by removing the natural oxide film on the surface of the semiconductor wafer, particles, organic substances and metal impurities can be further reduced.
【0075】尚、本発明では、機能水が低溶存酸素水を
含むものであれば、その構成は特に限定されるものでは
なく、他の機能水と混合、または別個同時に若しくは順
次選択的に洗浄水として使用することもできる。このよ
うな、低溶存酸素水と他の種類の機能水を用いた組み合
わせとして好ましい態様は、次の通りである。In the present invention, the structure of the functional water is not particularly limited as long as the functional water contains low-dissolved oxygen water. The functional water is mixed with other functional water, or is washed separately or simultaneously or sequentially and selectively. It can also be used as water. Preferred embodiments of such a combination using low-dissolved oxygen water and another type of functional water are as follows.
【0076】例えば、機能水として、メガソニック照射
超純水により半導体ウエハを研磨洗浄した後、低溶存酸
素水により研磨洗浄することができる。これら場合に
は、低溶存酸素水による金属不純物及び有機物の低減の
他、メガソニック照射超純水により、更にパーティクル
を低減することができる。For example, a semiconductor wafer can be polished and cleaned with megasonic irradiation ultrapure water as functional water, and then polished and cleaned with low-dissolved oxygen water. In these cases, particles can be further reduced by megasonic irradiation ultrapure water, in addition to reduction of metal impurities and organic substances by low dissolved oxygen water.
【0077】次の好ましい態様としては、機能水とし
て、カソード水により半導体ウエハを研磨洗浄した後、
低溶存酸素水により研磨洗浄することができる。また、
カソード水と低溶存酸素水とを同時に、もしくは混合し
て供給することができる。これらの場合には、低溶存酸
素水による金属不純物及び有機物の低減の他、カソード
水により、更にパーティクルを低減することができる。In the next preferred embodiment, after the semiconductor wafer is polished and washed with cathode water as functional water,
Polishing and cleaning can be performed with low dissolved oxygen water. Also,
Cathode water and low-dissolved oxygen water can be supplied simultaneously or mixed. In these cases, metal impurities and organic substances can be reduced by the low dissolved oxygen water, and particles can be further reduced by the cathode water.
【0078】第5の態様として、上記請求項3〜4のい
ずれか1項に記載のウエハ洗浄方法において、前記機能
水が、電気抵抗調整水を含む方法が挙げられる。As a fifth aspect, in the wafer cleaning method according to any one of the third to fourth aspects, there is a method in which the functional water includes electric resistance adjusting water.
【0079】電気抵抗調整水は、超純水中の溶存二酸化
炭素濃度を増加又は制御した機能水であり、静電気を除
去することが一般的に知られている。このため、機能水
として電気抵抗調整水を使用することにより、洗浄中に
半導体ウエハ表面の静電気は除去されるため、一旦除去
されたパーティクル等の異物が半導体ウエハ表面の帯電
により半導体ウエハ表面に再付着するのを防止できる。Electric resistance adjusting water is functional water in which the concentration of dissolved carbon dioxide in ultrapure water is increased or controlled, and it is generally known that static electricity is removed. For this reason, by using the electric resistance adjusting water as the functional water, static electricity on the surface of the semiconductor wafer is removed during the cleaning. Adhesion can be prevented.
【0080】本発明では、機能水が電気抵抗調整水を含
むものであれば、その構成は特に限定されるものではな
く、他の機能水と混合、または別個同時に若しくは順次
選択的に洗浄水として使用することもできる。In the present invention, the structure is not particularly limited as long as the functional water contains the electric resistance adjusting water, and is mixed with other functional water, or separately or simultaneously or sequentially as washing water. Can also be used.
【0081】電気抵抗調整水と他の種類の機能水を用い
た組み合わせとして好ましい態様としては、次の通りで
ある。Preferred embodiments of the combination using the electric resistance adjusting water and another type of functional water are as follows.
【0082】例えば、機能水として、メガソニック照射
超純水により半導体ウエハを研磨洗浄した後、電気抵抗
調整水により研磨洗浄することができる。また、メガソ
ニック照射超純水と電気抵抗調整水とを同時に、若しく
は混合して供給することもできる。更に、電気抵抗調整
水をメガソニック振動させたものを機能水として使用す
ることもできる。For example, a semiconductor wafer can be polished and washed with megasonic irradiated ultrapure water as functional water, and then polished and washed with electric resistance adjusting water. Also, megasonic irradiation ultrapure water and electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. Furthermore, water obtained by megasonic vibration of electric resistance adjusting water can be used as functional water.
【0083】これらの場合には、メガソニック照射超純
水により、パーティクル、金属不純物及び有機物の除去
が行われる他、電気抵抗調整水により、パーティクルの
半導体ウエハ表面への再付着が防止されるため、更にパ
ーティクルを低減することができる。In these cases, particles, metal impurities and organic substances are removed by megasonic irradiation ultrapure water, and reattachment of particles to the semiconductor wafer surface is prevented by electric resistance adjusting water. Further, particles can be further reduced.
【0084】次の好ましい態様としては、機能水とし
て、カソード水と電気抵抗調整水とを同時に、若しくは
混合して供給することもできる。この場合には、カソー
ド水により、パーティクル及び金属不純物の除去が行わ
れる他、電気抵抗調整水により、パーティクルの半導体
ウエハ表面への再付着を防止することができる。In the next preferred embodiment, as functional water, cathode water and electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. In this case, the particles and metal impurities are removed by the cathode water, and the particles can be prevented from re-adhering to the surface of the semiconductor wafer by the electric resistance adjusting water.
【0085】次の好ましい態様としては、メガソニック
照射超純水により半導体ウエハを研磨洗浄した後、オゾ
ン添加超純水及び電気抵抗調整水とを同時に、若しくは
混合して供給することもできる。この場合には、メガソ
ニック照射超純水によりパーティクル、金属不純物及び
有機物の除去が行われた後、オゾン添加超純水により更
にパーティクル、金属不純物及び有機物の除去が行わ
れ、電気抵抗調整水により、パーティクルの半導体ウエ
ハ表面への再付着を防止することができる。In the next preferred embodiment, after the semiconductor wafer is polished and cleaned with megasonic irradiated ultrapure water, ozone added ultrapure water and electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. In this case, particles, metal impurities and organic substances are removed by megasonic irradiation ultrapure water, and then particles, metal impurities and organic substances are further removed by ozone-added ultrapure water, and the electric resistance adjusting water is used. Further, it is possible to prevent particles from re-adhering to the surface of the semiconductor wafer.
【0086】次の好ましい態様としては、メガソニック
照射超純水、アノード水及び電気抵抗調整水とを同時
に、若しくは混合して供給することもできる。この場合
には、メガソニック照射超純水によるパーティクル、金
属不純物及び有機物の除去、アノード水による金属不純
物(Cuを含む。)の除去の他、電気抵抗調整水によ
り、パーティクルの半導体ウエハ表面への再付着を防止
することができる。In the next preferred embodiment, megasonic irradiation ultrapure water, anode water and electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. In this case, particles, metal impurities and organic substances are removed by megasonic irradiation ultrapure water, metal impurities (including Cu) are removed by anode water, and the particles are deposited on the semiconductor wafer surface by electric resistance adjusting water. Redeposition can be prevented.
【0087】次の好ましい態様としては、メガソニック
照射超純水によりウエハ基板を研磨洗浄した後、低溶存
酸素水及び電気抵抗調整水とを同時に、若しくは混合し
て供給することもできる。この場合には、メガソニック
照射超純水によりパーティクル、金属不純物及び有機物
が除去された後、低溶存酸素水による自然酸化膜および
金属不純物が除去され、更に電気抵抗調整水によりパー
ティクルが半導体ウエハ表面へ再付着するのを防止でき
る。In the next preferred embodiment, after the wafer substrate is polished and cleaned with megasonic irradiation ultrapure water, low-dissolved oxygen water and electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. In this case, particles, metal impurities and organic substances are removed by megasonic irradiation ultrapure water, a natural oxide film and metal impurities are removed by low-dissolved oxygen water, and the particles are further subjected to electric resistance adjustment water to remove the particles from the surface of the semiconductor wafer. Can be prevented from re-adhering.
【0088】次の好ましい態様としては、カソード水、
オゾン添加超純水及び電気抵抗調整水とを同時に、若し
くは混合して供給することもできる。この場合には、カ
ソード水によるパーティクルの除去、オゾン添加超純水
による金属不純物及び有機物の除去の他、電気抵抗調整
水により、パーティクルの半導体ウエハ表面への再付着
を防止することができる。The following preferred embodiments include cathode water,
Ozone-added ultrapure water and electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. In this case, the particles can be prevented from re-adhering to the surface of the semiconductor wafer by the electric resistance adjusting water, in addition to the removal of the particles by the cathode water and the removal of the metal impurities and the organic substances by the ozone-added ultrapure water.
【0089】次の好ましい態様としては、カソード水、
低溶存酸素水及び電気抵抗調整水とを同時に、若しくは
混合して供給することもできる。この場合には、カソー
ド水によるパーティクルの除去、低溶存酸素水による自
然酸化膜および金属不純物の除去の他、電気抵抗調整水
により、パーティクルの半導体ウエハ表面への再付着を
防止することができる。The following preferred embodiments include cathode water,
The low-dissolved oxygen water and the electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. In this case, the particles can be prevented from re-adhering to the surface of the semiconductor wafer by the electric resistance adjusting water, in addition to the removal of the particles by the cathode water, the removal of the natural oxide film and the metal impurities by the low dissolved oxygen water.
【0090】また、本発明では、上記求項3〜4のいず
れか1項に記載のウエハ洗浄方法において、好ましく
は、前記水研磨洗浄工程は、前記機能水の作用に影響を
及ぼさないガス雰囲気中で行う方法とするとよい。Further, in the present invention, in the wafer cleaning method according to any one of claims 3 to 4, preferably, the water polishing and cleaning step is performed in a gas atmosphere which does not affect the function of the functional water. It is a good idea to do it inside.
【0091】即ち、本発明では、水研磨洗浄工程におけ
る半導体ウエハの研磨洗浄を機能水の作用に影響を及ぼ
さないガス雰囲気中で行うことにより、機能水の濃度の
調整を行い、半導体ウエハの洗浄効果を維持することが
できる。That is, in the present invention, the polishing and cleaning of the semiconductor wafer in the water polishing and cleaning step is performed in a gas atmosphere which does not affect the function of the functional water, thereby adjusting the concentration of the functional water and cleaning the semiconductor wafer. The effect can be maintained.
【0092】ここで、「機能水の作用に影響を及ぼさな
いガス雰囲気」とは、機能水の異物除去作用を維持し、
低減させない成分からなるガス雰囲気をいい、例えば、
機能水に対して不溶性の成分からなるガスを使用するこ
とができる。Here, “a gas atmosphere that does not affect the function of the functional water” means that the foreign matter removing function of the functional water is maintained.
A gas atmosphere consisting of components that are not reduced, for example,
A gas comprising a component insoluble in functional water can be used.
【0093】即ち、ガス成分の一部または全部が機能水
に溶解した場合、機能水の濃度が変動して、異物除去作
用が低下する。このため、機能水に対して不溶性の成分
からなるガス雰囲気中で半導体ウエハの研磨洗浄を行う
ことにより、機能水による洗浄効果を維持することがで
きる。That is, when a part or all of the gas component is dissolved in the functional water, the concentration of the functional water fluctuates, and the foreign matter removing action is reduced. Therefore, by performing the polishing and cleaning of the semiconductor wafer in a gas atmosphere composed of components insoluble in functional water, the cleaning effect of the functional water can be maintained.
【0094】例えば、洗浄水としての機能水が、低溶存
酸素水を含む場合、空気中の酸素が該機能水中に溶解
し、機能水中の溶存酸素濃度が増加しないように、窒素
ガスを研磨洗浄装置内に充満させて研磨洗浄を行うこと
ができる。For example, when the functional water as the cleaning water contains low dissolved oxygen water, the nitrogen gas is polished and cleaned so that the oxygen in the air dissolves in the functional water and the dissolved oxygen concentration in the functional water does not increase. Polishing and cleaning can be performed by filling the inside of the apparatus.
【0095】また、洗浄水としての機能水が、電気抵抗
調整水を含む場合、空気中の二酸化炭素が該機能水中に
溶解し、機能水中の溶存二酸化炭素濃度が変動しないよ
うに、CO2 ガス濃度をコントロールした清浄な空気
や、窒素ガスを研磨洗浄装置内に充満させて研磨洗浄を
行うことができる。When the functional water as the washing water contains electric resistance adjusting water, CO 2 gas is dissolved so that carbon dioxide in the air dissolves in the functional water and the concentration of dissolved carbon dioxide in the functional water does not fluctuate. Polishing and cleaning can be performed by filling the inside of the polishing and cleaning apparatus with clean air or nitrogen gas whose concentration is controlled.
【0096】従って、本発明の水研磨洗浄工程によっ
て、機能水の濃度が一定に保持されるため、洗浄効果を
減少させることなく、異物を低減することができる。Therefore, the concentration of functional water is kept constant by the water polishing / cleaning step of the present invention, so that foreign substances can be reduced without reducing the cleaning effect.
【0097】次に、請求項6に係る発明は、半導体ウエ
ハの表面を研磨する研磨手段と、半導体ウエハの表面を
前記研磨手段の研磨部に当接させて保持する保持手段
と、前記研磨手段の当接面に対し、予め定められた処理
が施された機能水のみからなる洗浄水を供給する洗浄水
供給手段とを有し、前記半導体ウエハの表面に前記洗浄
水が接した状態のままで研磨することで、半導体ウエハ
表面の研磨洗浄を行うことを特徴とするウエハ洗浄装置
である。Next, a polishing means for polishing the surface of the semiconductor wafer, a holding means for holding the surface of the semiconductor wafer in contact with a polishing portion of the polishing means, and a polishing means Cleaning water supply means for supplying cleaning water consisting only of functional water subjected to a predetermined process to the contact surface of the semiconductor wafer, and keeping the cleaning water in contact with the surface of the semiconductor wafer. A wafer cleaning apparatus characterized in that the surface of a semiconductor wafer is polished and cleaned by polishing with a wafer.
【0098】本発明は、請求項1〜5の発明を実施する
ための好適な装置であり、例えば、鏡面研磨処理を終え
たウエハ基板では、研磨手段、保持手段、洗浄水供給手
段によりウエハ基板の表面に洗浄水が接した状態のまま
で研磨することによって、従来のプレ洗浄工程による洗
浄方法よりも高清浄化することができる。The present invention is a preferred apparatus for carrying out the invention of claims 1 to 5, for example, in the case of a mirror-polished wafer substrate, the wafer substrate is polished by a polishing means, a holding means, and a cleaning water supply means. By polishing while the surface of the substrate is kept in contact with the cleaning water, it is possible to achieve higher cleaning than the conventional cleaning method using a pre-cleaning step.
【0099】尚、ここで述べる半導体ウエハとは、鏡面
研磨を終えた状態のウエハ基板だけでなく、多段階に亙
る鏡面研磨加工における粗研磨後のウエハ基板や、デバ
イスCMPプロセスやSOIプロセス等の他の加工プロ
セスを経たウエハ基板のような洗浄が必要な状態のウエ
ハ基板すべてを含んでいる。The semiconductor wafer described here is not limited to a wafer substrate after mirror polishing, but also a wafer substrate after rough polishing in multiple stages of mirror polishing, a device CMP process, an SOI process and the like. It includes all wafer substrates that need to be cleaned, such as wafer substrates that have undergone another processing process.
【0100】本発明の半導体ウエハの表面に洗浄水が接
した状態のままで研磨する手段は、研磨する半導体ウエ
ハの表面と研磨手段との間に洗浄水のみを介在させて該
半導体ウエハの表面を研磨する手段を言う。In the present invention, the means for polishing the semiconductor wafer while the surface of the semiconductor wafer is in contact with the cleaning water is provided by interposing only the cleaning water between the surface of the semiconductor wafer to be polished and the polishing means. Means for polishing.
【0101】例えば、半導体インゴットから切り出され
て鏡面研磨を終えた状態のウエハ基板に洗浄水供給手段
からの洗浄水のみを噴射しながらその表面を研磨するこ
とによって達成することができる。この研磨手段では、
研磨材が一切使用されないものであり、複数のウエハを
処理する場合も同様である。For example, this can be attained by polishing the surface of the wafer substrate which has been cut out from the semiconductor ingot and has been mirror-polished, while spraying only the cleaning water from the cleaning water supply means. In this polishing means,
No abrasive is used, and the same applies to the case of processing a plurality of wafers.
【0102】すなわち、本発明のウエハ洗浄装置では、
第1の研磨手段である水研磨洗浄手段は、研磨材を含ま
ない洗浄水のみで使用される専用のものであり、半導体
ウエハの表面を水のみで研磨すると同時に、洗浄水で洗
浄することができる。That is, in the wafer cleaning apparatus of the present invention,
The water polishing / cleaning means, which is the first polishing means, is a dedicated one used only with cleaning water containing no abrasive, and is capable of polishing the surface of a semiconductor wafer with water only and simultaneously cleaning with the cleaning water. it can.
【0103】研磨手段は、半導体ウエハの表面を研磨す
るものであれば、その構成は特に限定されるものではな
い。しかし、研磨手段は、スラリー等からの異物が半導
体ウエハの表面に付着して洗浄効果が減殺されてしまう
ことを防止するため、半導体ウエハの表面を化学的研磨
ではなく、プラテン等を用いるバフ研磨等の機械的に研
磨するものであることが好ましい。The configuration of the polishing means is not particularly limited as long as it can polish the surface of the semiconductor wafer. However, in order to prevent the foreign matter from the slurry or the like from adhering to the surface of the semiconductor wafer and reducing the cleaning effect, the polishing means does not chemically polish the surface of the semiconductor wafer but buffs using a platen or the like. It is preferable that the material is polished mechanically.
【0104】また、保持手段は、半導体ウエハの表面を
研磨手段の研磨部に当接させて保持できるものであれ
ば、その構成は特に限定されるものではないが、研磨手
段とともに半導体ウエハを機械的に研磨することができ
るように構成されていることが好ましい。The structure of the holding means is not particularly limited as long as it can hold the surface of the semiconductor wafer in contact with the polishing portion of the polishing means. It is preferable to be configured so that it can be polished.
【0105】例えば、研磨手段を表面にバフ研磨部材が
設けられた回転可能な回転研磨テーブルで構成し、保持
手段を、半導体ウエハの表面を回転研磨テーブルに押圧
するとともにその状態を維持するもので構成することが
できる。この場合には、回転研磨テーブルのバフ研磨部
材の対向する半導体ウエハの表面(研磨面)をワイピン
グ等の機械的方法により研磨することができる。For example, the polishing means is constituted by a rotatable rotary polishing table provided with a buff polishing member on the surface, and the holding means presses the surface of the semiconductor wafer against the rotary polishing table and maintains the state. Can be configured. In this case, the surface (polishing surface) of the semiconductor wafer facing the buff polishing member of the rotary polishing table can be polished by a mechanical method such as wiping.
【0106】従って、半導体ウエハの表面の研磨手段に
よる機械的な研磨を洗浄水のみ供給した状態で行う(水
研磨する)ことにより、異物を強制的に半導体ウエハの
表面から除去することが可能となる。このため、従来の
ウエハ洗浄装置では、除去できない小さなパーティクル
等の異物を除去することが可能となる。Therefore, it is possible to forcibly remove foreign matter from the surface of the semiconductor wafer by mechanically polishing the surface of the semiconductor wafer by the polishing means while supplying only the cleaning water (water polishing). Become. Therefore, it is possible to remove foreign matters such as small particles that cannot be removed by the conventional wafer cleaning apparatus.
【0107】また、一旦半導体ウエハから除去された異
物は、研磨手段と洗浄水によって強制的に排除され、半
導体ウエハの表面上に溜まることはないので、異物が半
導体ウエハの表面に再付着することもない。従って、本
発明の研磨手段、洗浄水供給手段によって、より効果的
に残留砥粒物、パーティクル、有機物又は金属不純物等
の異物を除去することができる。Further, the foreign matter once removed from the semiconductor wafer is forcibly removed by the polishing means and the washing water, and does not collect on the surface of the semiconductor wafer. Nor. Therefore, foreign substances such as residual abrasives, particles, organic substances, and metal impurities can be more effectively removed by the polishing means and the cleaning water supply means of the present invention.
【0108】勿論、鏡面研磨を終えた状態のウエハ基板
を本発明の研磨手段、洗浄水供給手段によって水研磨す
ることにより、従来行っていたプレ洗浄が必要なくなる
だけでなく、従来のプレ洗浄と比較して、より効果的に
残留砥粒物、パーティクル、有機物又は金属不純物等の
異物を除去することができる。Of course, by polishing the wafer substrate after mirror polishing with the polishing means and cleaning water supply means of the present invention, not only the conventional pre-cleaning is not required, but also the conventional pre-cleaning. In comparison, foreign substances such as residual abrasives, particles, organic substances, and metal impurities can be more effectively removed.
【0109】また、本発明では、洗浄水供給手段から予
め定めた処理を施した機能水のみからなる洗浄水を使用
して半導体ウエハの表面を洗浄している。ここで、「予
め定めた処理を施した機能水」とは、不純物濃度の極め
て低い超純水に、物理的又は化学的作用を施して異物を
希釈除去する機能を有するようにした超純水をいい、例
えば、異物の種類によって、メガソニック照射超純水、
オゾン添加物超純水、電解イオン水又は低溶存酸素水等
を使用することができる。Further, in the present invention, the surface of the semiconductor wafer is cleaned using the cleaning water consisting of only the functional water subjected to the predetermined treatment from the cleaning water supply means. Here, “functional water subjected to a predetermined treatment” refers to ultrapure water having a function of diluting and removing foreign substances by applying physical or chemical action to ultrapure water having an extremely low impurity concentration. For example, depending on the type of foreign matter, megasonic irradiation ultrapure water,
Ozone additive ultrapure water, electrolytic ion water or low-dissolved oxygen water can be used.
【0110】超純水から生成された機能水は、不純物濃
度が極めて低く、かつ異物の希釈除去作用を有するもの
である。従って、本発明では、このような機能水を洗浄
水として用いて研磨洗浄を行うことにより、洗浄水自身
から生じる異物が半導体ウエハに付着することなく、異
物の低減を図ることができる。Functional water generated from ultrapure water has an extremely low impurity concentration and has a function of diluting and removing foreign substances. Therefore, in the present invention, by performing the polishing and cleaning using such functional water as the cleaning water, it is possible to reduce foreign substances without causing foreign substances generated from the cleaning water itself to adhere to the semiconductor wafer.
【0111】また、鏡面研磨を終えた状態のウエハ基板
の洗浄に用いた場合は、従来のプレ洗浄では除去できな
い小さなパーティクル、有機物、残留砥粒物、金属不純
物等を、機能水による化学的作用によってウエハ基板の
表面から浮上させ、かかる状態で研磨手段によって強制
的に除去するため、異物の低減をより効果的に行うこと
ができる。When used for cleaning a wafer substrate after mirror polishing, small particles, organic substances, residual abrasives, metal impurities, etc., which cannot be removed by conventional pre-cleaning, are subjected to chemical action by functional water. As a result, the wafer is floated from the surface of the wafer substrate and is forcibly removed by the polishing means in such a state, so that foreign substances can be reduced more effectively.
【0112】また、機能水は、超純水から生成されるも
のであるため、薬液を使用して洗浄を行い酸やアルカリ
等の廃液処理が必要となる従来のプレ洗浄に比べて、廃
液処理等の後処理も容易に行うことができる。Further, since the functional water is generated from ultrapure water, cleaning is performed using a chemical solution, and waste water treatment such as acid or alkali is required as compared with the conventional pre-cleaning. Etc. can be easily performed.
【0113】ここで、洗浄水供給手段は、研磨手段の当
接面におけるウエハ基板表面に対し、機能水のみからな
る洗浄水を供給するものであれば、その構成は特に限定
されるものではない。例えば、洗浄水供給手段を、ノズ
ル、または複数の噴射口を備えたスリットラインで構成
することができる。また、機能水を貯蔵するタンクを更
に設けることもできる。Here, the configuration of the cleaning water supply means is not particularly limited as long as it supplies cleaning water consisting only of functional water to the wafer substrate surface at the contact surface of the polishing means. . For example, the cleaning water supply means can be constituted by a nozzle or a slit line having a plurality of injection ports. Further, a tank for storing functional water can be further provided.
【0114】本発明のウエハ洗浄装置を応用して一連の
ウエハ加工を行う場合には、異物の十分な除去が行われ
るため、従来の洗浄液を大量に必要とするプレ洗浄を行
う必要はなくなる。When a series of wafer processing is performed by applying the wafer cleaning apparatus of the present invention, the foreign substances are sufficiently removed, so that there is no need to perform the conventional pre-cleaning requiring a large amount of cleaning liquid.
【0115】即ち、本発明の装置により洗浄されたウエ
ハ基板は、その表面に付着していた残留砥粒物、パーテ
ィクル、有機物又は金属不純物等の異物が大部分除去さ
れてしまうため、その後のウエハ基板の最終洗浄におけ
る洗浄負担が低減するとともに洗浄効果が向上し、高清
浄化したウエハ基板を得ることが可能となる。また、従
来のプレ洗浄が不要となることから、ウエハ基板の加工
時間の短縮を図ることができる。In other words, the wafer substrate cleaned by the apparatus of the present invention is substantially free of foreign substances such as residual abrasives, particles, organic substances and metal impurities adhering to its surface. The cleaning load in the final cleaning of the substrate is reduced and the cleaning effect is improved, so that a highly purified wafer substrate can be obtained. Further, since the conventional pre-cleaning becomes unnecessary, the processing time of the wafer substrate can be reduced.
【0116】請求項7に係る発明は、請求項6に記載の
ウエハ洗浄装置において、前記洗浄水供給手段は、複数
の異なる機能水を供給するものであることを特徴として
いる。The invention according to claim 7 is characterized in that, in the wafer cleaning apparatus according to claim 6, the cleaning water supply means supplies a plurality of different functional waters.
【0117】機能水は、その種類によって効果的に除去
できる異物が異なっているため、本発明では、除去対象
となる異物等に合わせて洗浄水供給手段によって複数の
機能水を洗浄水として使用することにより、半導体ウエ
ハの表面の洗浄効果を向上させることができる。[0117] Since the functional water has different foreign matter that can be effectively removed depending on the type, in the present invention, a plurality of functional waters are used as washing water by the washing water supply means in accordance with the foreign matter to be removed. Thereby, the cleaning effect on the surface of the semiconductor wafer can be improved.
【0118】また、洗浄水供給手段によって、鏡面研磨
終了時における半導体ウエハの表面の付着物の状況に応
じて、異物の希釈除去作用が異なる機能水を組み合わせ
て使用することができるため、異物の除去に最適な機能
水を選択することができ、洗浄効果をより一層向上させ
ることができる。Further, the cleaning water supply means can use a combination of functional waters having different diluting / removing functions for the foreign matter depending on the condition of the deposit on the surface of the semiconductor wafer at the end of the mirror polishing. The optimal functional water for removal can be selected, and the cleaning effect can be further improved.
【0119】洗浄水供給手段は、複数の機能水を供給で
きるものであれば、その構成は特に限定されるものでは
ない。例えば、機能水を噴射するノズルと各ノズルに対
応した機能水を貯蔵する貯蔵タンクを、機能水ごとに複
数設けることができる。また、一つのノズルを設け、該
ノズルから複数の機能水を混合して噴射するように構成
するように構成してもよい。また、この場合、一つのノ
ズルから順番に複数の機能水を供給するように構成する
ことができる。The structure of the washing water supply means is not particularly limited as long as it can supply a plurality of functional waters. For example, a plurality of nozzles for injecting functional water and a storage tank for storing functional water corresponding to each nozzle can be provided for each functional water. Further, one nozzle may be provided, and a plurality of functional waters may be mixed and ejected from the nozzle. Further, in this case, it is possible to supply a plurality of functional waters from one nozzle in order.
【0120】請求項8に係る発明は、請求項6又は7に
記載のウエハ洗浄装置において、前記洗浄水供給手段
は、機能水を生成する機能水生成手段を備えていること
を特徴としている。According to an eighth aspect of the present invention, in the wafer cleaning apparatus according to the sixth or seventh aspect, the cleaning water supply means includes a functional water generating means for generating functional water.
【0121】本発明は、洗浄水供給手段に機能水生成手
段を設けることにより、機能水を生成し、かつ連続供給
しながら半導体ウエハの洗浄を行うことができるため、
機能水の貯蔵タンク等の煩雑な交換作業を回避すること
ができる。According to the present invention, since the functional water generating means is provided in the cleaning water supplying means, the functional water can be generated and the semiconductor wafer can be cleaned while continuously supplying the functional water.
It is possible to avoid complicated replacement work of a storage tank for functional water or the like.
【0122】機能水生成手段は、例えば、機能水として
メガソニック照射超純水を使用する場合には、ノズル等
の噴射口にメガソニック発振器を設けたメガソニックノ
ズル、あるいは複数の噴射口にメガソニック発振器を設
けたメガソニックスリットライン等を使用することがで
きる。また、機能水としてオゾン添加超純水を使用する
場合には、機能水生成手段として、オゾン水製造装置等
を設けることができる。For example, when megasonic irradiated ultrapure water is used as the functional water, the functional water generating means may be a megasonic nozzle provided with a megasonic oscillator at an injection port such as a nozzle or a megasonic nozzle at a plurality of injection ports. A megasonic slit line provided with a sonic oscillator can be used. When using ozone-added ultrapure water as the functional water, an ozone water producing device or the like can be provided as the functional water generating means.
【0123】機能水として電解イオン水を使用する場合
には、機能水生成手段として、二槽式若しくは三槽式の
電解イオン水製造装置等を設けることができる。機能水
として低溶存酸素水を使用する場合には、機能水生成手
段として、真空脱気装置又は膜脱気装置等を設けること
ができる。機能水として電気抵抗調整水を使用する場合
には、機能水生成手段として、溶存二酸化炭素制御装置
等を設けることができる。In the case where electrolytic ionic water is used as the functional water, a two- or three-tank type electrolytic ionic water producing apparatus or the like can be provided as the functional water generating means. When low-dissolved oxygen water is used as the functional water, a vacuum deaerator or a membrane deaerator can be provided as the functional water generating means. In the case where the electric resistance adjusting water is used as the functional water, a dissolved carbon dioxide control device or the like can be provided as the functional water generating means.
【0124】尚、複数の機能水を使用する場合には、機
能水生成手段を機能水ごとに複数設けることができる。In the case where a plurality of functional waters are used, a plurality of functional water generating means can be provided for each functional water.
【0125】請求項9に係る発明は、請求項7又は8に
記載のウエハ洗浄装置において、前記洗浄水供給手段
は、複数の異なる機能水を同時に供給するものであるこ
とを特徴としている。According to a ninth aspect of the present invention, in the wafer cleaning apparatus of the seventh or eighth aspect, the cleaning water supply means supplies a plurality of different functional waters at the same time.
【0126】本発明では、洗浄水供給手段によって、複
数の異なる機能水を同時に用いることができるため、異
物の除去作用の異なる機能水の組み合わせによる相乗効
果により、半導体ウエハの洗浄効果を向上させることが
できる。In the present invention, since a plurality of different functional waters can be used simultaneously by the cleaning water supply means, the cleaning effect of the semiconductor wafer can be improved by the synergistic effect of the combination of the functional waters having different foreign substance removing actions. Can be.
【0127】例えば、機能水としてのオゾン添加超純
水、アノード水または低溶存酸素水をメガソニック照射
することにより、パーティクルをより一層低減すること
ができる。For example, particles can be further reduced by megasonic irradiation of ozone-added ultrapure water, anode water or low-dissolved oxygen water as functional water.
【0128】また、機能水として、カソード水とオゾン
添加超純水、カソード水と低溶存酸素水、カソード水と
オゾン添加超純水と電気抵抗調整水、またはカソード水
と低溶存酸素水と電気抵抗調整水等の組み合わせによ
り、それぞれ複数の機能水を同時に供給して、パーティ
クルをより一層の低減を図ることができる。これらの組
み合わせにより奏される作用効果を前述の請求項5にお
いて説明した作用効果と同様である。The functional water may include cathode water and ozone-added ultrapure water, cathode water and low-dissolved oxygen water, cathode water and ozone-added ultrapure water and electric resistance-adjusted water, or cathode water and low-dissolved oxygen water and electric water. By combining the resistance adjusting water and the like, a plurality of functional waters can be simultaneously supplied, respectively, so that particles can be further reduced. The functions and effects achieved by these combinations are the same as the functions and effects described in the fifth aspect.
【0129】本発明の洗浄水供給手段としては、例え
ば、複数のノズルを設け、各ノズルから異なる機能水を
同時に噴射するように構成することができる。また、1
つのノズルを設け、複数の機能水を予め混合しておき、
混合した機能水を1つノズルから噴射するように構成す
ることもできる。As the washing water supply means of the present invention, for example, a plurality of nozzles can be provided, and different functional water can be simultaneously jetted from each nozzle. Also, 1
One nozzle is provided, and multiple functional waters are mixed in advance,
It is also possible to configure such that mixed functional water is jetted from one nozzle.
【0130】請求項10に係る発明は、請求項7又は8
に記載のウエハ洗浄装置において、前記洗浄水供給手段
は、複数の異なる機能水を選択的に供給するものである
ことを特徴とする。[0130] The invention according to claim 10 is the invention according to claim 7 or 8.
Wherein the cleaning water supply means selectively supplies a plurality of different functional waters.
【0131】本発明では、洗浄水供給手段によって、複
数の機能水を選択的に供給することができるため、半導
体ウエハ表面の異物の付着状況によって、付着量の多い
異物の除去に最も適した機能水を選択して洗浄すること
ができ、半導体ウエハの洗浄効果を向上させることがで
きる。In the present invention, since a plurality of functional waters can be selectively supplied by the cleaning water supply means, a function most suitable for removing a large amount of foreign matter depending on the foreign matter adhesion state on the semiconductor wafer surface. Water can be selected for cleaning, and the cleaning effect of the semiconductor wafer can be improved.
【0132】例えば、半導体ウエハの表面に多量のパー
ティクルと金属不純物が付着している場合には、パーテ
ィクルの除去効果の優れているメガソニック照射超純水
と金属不純物等の除去効果に優れているオゾン添加超純
水を複数の機能水の中から選択して洗浄水として使用す
ることができる。For example, when a large amount of particles and metal impurities adhere to the surface of a semiconductor wafer, megasonic irradiation ultrapure water, which has an excellent effect of removing particles, and an excellent effect of removing metal impurities, etc. Ozone-added ultrapure water can be selected from a plurality of functional waters and used as washing water.
【0133】請求項11に係る発明は、請求項7又は8
に記載のウエハ洗浄装置において、前記洗浄水供給手段
は、複数の異なる機能水を予め定められた順番で段階的
に供給するものであることを特徴とする。The invention according to claim 11 is the invention according to claim 7 or 8
Wherein the cleaning water supply means supplies a plurality of different functional waters in a predetermined order in a stepwise manner.
【0134】本発明は、複数種類の異なる機能水を順次
段階的に使用して水研磨洗浄を行うことにより、複数の
異なる機能水の異物の除去効果をタイミングを異ならせ
て発揮させることができる。このため、半導体ウエハの
異物の付着状況によって、異物の除去のタイミングを調
整することができるため、半導体ウエハ表面の洗浄効果
を向上させることができる。According to the present invention, a plurality of types of different functional waters are sequentially used in a stepwise manner to perform water polishing and cleaning, so that the effect of removing foreign substances of a plurality of different functional waters can be exerted at different timings. . Therefore, the timing of removing foreign matter can be adjusted according to the state of foreign matter adhesion on the semiconductor wafer, and the cleaning effect on the semiconductor wafer surface can be improved.
【0135】例えば、洗浄水供給手段により、始めに機
能水としてメガソニック照射超純水を供給した後、次に
オゾン添加超純水、アノード水または低溶存酸素水を供
給することができる。この場合には、最初に供給された
メガソニック照射超純水によって半導体ウエハの表面に
付着するパーティクルを除去した後で、後で供給された
オゾン添加超純水、アノード水または低溶存酸素水によ
って、半導体ウエハ表面の金属不純物、有機物の除去を
行うことができる。For example, after the megasonic irradiation ultrapure water is first supplied as functional water by the cleaning water supply means, the ozone added ultrapure water, anode water or low dissolved oxygen water can be supplied next. In this case, after removing particles adhering to the surface of the semiconductor wafer by megasonic irradiation ultrapure water supplied first, ozone added ultrapure water, anode water or low dissolved oxygen water supplied later. In addition, metal impurities and organic substances on the surface of the semiconductor wafer can be removed.
【0136】また、洗浄水供給手段によって、始めに機
能水としてカソード水を供給した後、オゾン添加超純水
又は低溶存酸素水を供給することができる。この場合に
は、最初に供給されたカソード水によって、半導体ウエ
ハ表面のパーティクルを除去した後で、後で供給された
オゾン添加超純水又は低溶存酸素水によって、半導体ウ
エハ表面の金属不純物、有機物の除去を行うことができ
る。Further, after the cathode water is first supplied as functional water by the cleaning water supply means, ozone-added ultrapure water or low-dissolved oxygen water can be supplied. In this case, after removing particles on the surface of the semiconductor wafer with the initially supplied cathode water, metal impurities and organic substances on the surface of the semiconductor wafer are removed with the ozone-added ultrapure water or low-dissolved oxygen water supplied later. Can be removed.
【0137】従って、本発明の洗浄水供給手段によっ
て、半導体ウエハ表面の洗浄効率を向上することが可能
となる。Therefore, the cleaning water supply means of the present invention can improve the cleaning efficiency of the semiconductor wafer surface.
【0138】さらに、本発明の好ましい態様として、上
述したウエハ洗浄装置が、少なくとも半導体ウエハの処
理空間を外気と遮断する遮断手段を更に備え、該遮断手
段の内部が、予め定められたガスで充填されているもの
とするとよい。即ち、遮断手段の内部を予め定められた
ガスで充填することにより、半導体ウエハの洗浄効果を
一定に維持させることが可能である。Further, as a preferred embodiment of the present invention, the above-described wafer cleaning apparatus further comprises a shut-off means for shutting off at least a processing space for semiconductor wafers from outside air, and the inside of the shut-off means is filled with a predetermined gas. It is good to have been done. That is, by filling the inside of the blocking means with a predetermined gas, it is possible to maintain a constant cleaning effect on the semiconductor wafer.
【0139】遮断手段が、半導体ウエハの処理空間を外
気と遮断するとともに、遮断手段の内部が予め定められ
たガスで充填されているため、半導体ウエハの洗浄中
は、半導体ウエハ及び機能水が空気と接触することはな
い。ここで、遮断手段としては、密閉状態の水研磨洗浄
室を使用することができる。The shut-off means shuts off the processing space of the semiconductor wafer from the outside air, and the inside of the shut-off means is filled with a predetermined gas. Never contact. Here, a closed water polishing and cleaning chamber can be used as the blocking means.
【0140】また、予め定められたガスは、機能水の異
物除去作用を維持し、低減させない成分からなるガスを
いい、機能水に対して不溶性の成分からなるガスを使用
することができる。例えば、予め定められたガスとし
て、洗浄水としての機能水が、低溶存酸素水又は電気抵
抗調整水を含む場合、空気中の酸素又は二酸化炭素が機
能水に溶解しないように、窒素ガスを使用することがで
きる。The predetermined gas refers to a gas composed of a component which does not reduce the foreign matter removing function of the functional water, and a gas composed of a component insoluble in the functional water can be used. For example, as the predetermined gas, when the functional water as cleaning water contains low dissolved oxygen water or electric resistance adjusting water, nitrogen gas is used so that oxygen or carbon dioxide in the air does not dissolve in the functional water. can do.
【0141】従って、空気中の成分が機能水に溶解する
ことにより、機能水の濃度が低下することは回避され、
機能水の濃度が一定に保持される。このため、本発明の
遮断手段及び遮断手段の内部に充填されたガスによっ
て、半導体ウエハの洗浄効果を減少させることなく、異
物を低減することができる。Therefore, it is possible to prevent the concentration of the functional water from being reduced by dissolving the components in the air into the functional water.
The concentration of functional water is kept constant. Therefore, foreign matter can be reduced by the blocking means of the present invention and the gas filled in the blocking means without reducing the cleaning effect of the semiconductor wafer.
【0142】[0142]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について、図示例とともに説明する。図1は、本発明の
ウエハの研磨洗浄装置の一実施形態を示す説明図であ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of a wafer polishing and cleaning apparatus of the present invention.
【0143】この研磨洗浄装置は、シリコンインゴット
をワイヤーソーや内周刃により複数に切断してラッピン
グにかけた状態のウエハ基板を受け取って、ポリッシン
グを施す仕上げ研磨装置が格納された仕上げ研磨部2
と、ポリッシング仕上げされたウエハ基板を受け取って
その表面を水研磨により洗浄するウエハ洗浄装置が格納
された水研磨洗浄部1とを含んでいる。This polishing and cleaning apparatus is provided with a finishing polishing section 2 in which a finishing polishing apparatus for receiving a wafer substrate in a state where a silicon ingot is cut into a plurality of pieces by a wire saw or an inner peripheral blade and lapping the wafer substrate and performs polishing is stored.
And a water polishing / cleaning unit 1 in which a wafer cleaning apparatus for receiving a polished wafer substrate and cleaning the surface thereof by water polishing is stored.
【0144】仕上げ研磨部2と水研磨洗浄部1とは隔壁
3により隔てられており、仕上げ研磨部2と水研磨洗浄
部1とのそれぞれの室内には窒素ガスが充填されてい
る。この隔壁3には、それぞれの室内を常に清浄に保つ
ための第1と第2のエアコンディショナー4a,4bが
設けられている。The final polishing section 2 and the water polishing / cleaning section 1 are separated from each other by a partition wall 3, and the chambers of the final polishing section 2 and the water polishing / cleaning section 1 are filled with nitrogen gas. The partition 3 is provided with first and second air conditioners 4a and 4b for always keeping each room clean.
【0145】第1エアコンディショナー4aは、窒素タ
ンクTと接続されたファン部材よりなり、図中の矢印A
で示したように水研磨洗浄部1内に清浄なガスである窒
素ガスを窒素タンクTから導入している。The first air conditioner 4a is composed of a fan member connected to a nitrogen tank T, and is indicated by an arrow A in FIG.
As shown in the figure, a nitrogen gas, which is a clean gas, is introduced into the water polishing and cleaning unit 1 from the nitrogen tank T.
【0146】第2エアコンディショナー4bは、仕上げ
研磨部2と水研磨洗浄部1との間の隔壁3内に設けら
れ、この隔壁3を貫通する貫通孔内に設置されたファン
部材(図示せず)を備えている。このファン部材は、図
中の矢印Bで示したように水研磨洗浄部1側のガスを仕
上げ研磨部2内に引き入れている。The second air conditioner 4b is provided in the partition wall 3 between the finish polishing section 2 and the water polishing / cleaning section 1, and a fan member (not shown) installed in a through hole penetrating the partition wall 3. ). This fan member draws gas from the water polishing / cleaning unit 1 into the finish polishing unit 2 as indicated by an arrow B in the drawing.
【0147】ラッピング後のウエハ基板Wは、ホルダ5
aにより保持された状態で図示しない予備室を介して仕
上げ研磨部2内に導入される。仕上げ研磨部2内におい
てウエハローダ6がホルダ5aからウエハ基板Wを取り
出して引き渡し台7にウエハ基板Wを載置する。The wrapped wafer substrate W is placed in the holder 5
While being held by a, it is introduced into the finish polishing unit 2 through a preliminary chamber (not shown). In the finish polishing section 2, the wafer loader 6 takes out the wafer substrate W from the holder 5a and places the wafer substrate W on the transfer table 7.
【0148】引き渡し台7にウエハ基板Wが載置される
と、仕上げ研磨装置の仕上げ研磨用トップリング8がウ
エハ基板Wを上面側から吸引して引き渡し台7から持ち
あげ、仕上げ研磨用定盤9上に移動する。When the wafer substrate W is placed on the transfer table 7, the finish polishing top ring 8 of the finish polishing apparatus sucks the wafer substrate W from the upper surface side and lifts the wafer substrate W from the transfer table 7, and finish polishing the surface plate. Move up 9
【0149】仕上げ研磨用定盤9は、中央を回転中心と
して図示しないモータにより一定速度で回転しており、
定盤9上には鏡面研磨用の研磨布が敷設されている。ま
た、定盤9の上方には、研磨装置に設けられ定盤9に研
磨液を供給する研磨液供給ノズル9aが配されている。The surface plate 9 for finish polishing is rotated at a constant speed by a motor (not shown) around the center as a center of rotation.
A polishing cloth for mirror polishing is laid on the surface plate 9. Above the surface plate 9, a polishing liquid supply nozzle 9a provided in the polishing apparatus and supplying a polishing liquid to the surface plate 9 is arranged.
【0150】仕上げ研磨用トップリング8はウエハ基板
Wを上面側から吸引した状態で下降し、ウエハ基板Wの
下面を研磨布に押しつける。研磨布は定盤9と共に回転
しているため、この回転によりウエハ基板Wの下面の表
面が研磨布と研磨液との相乗作用で削られることとな
る。The finish polishing top ring 8 is lowered while sucking the wafer substrate W from the upper surface side, and presses the lower surface of the wafer substrate W against the polishing cloth. Since the polishing cloth rotates together with the platen 9, the rotation causes the lower surface of the wafer substrate W to be shaved by the synergistic action of the polishing cloth and the polishing liquid.
【0151】仕上げ研磨用トップリング8は、ウエハ基
板Wの下面を研磨布に押しつけた状態で、図中矢印Cの
方向に徐々に移動してウエハ基板Wの下面を10分間研
磨する。その後、仕上げ研磨用トップリング8がウエハ
基板Wを上面側から吸引した状態で上昇し、水中搬送装
置10側に移動する。The top ring for finish polishing 8 gradually moves in the direction of arrow C in the figure while the lower surface of the wafer substrate W is pressed against the polishing cloth to polish the lower surface of the wafer substrate W for 10 minutes. Thereafter, the top ring 8 for finish polishing lifts the wafer substrate W while sucking the wafer substrate W from the upper surface side, and moves toward the underwater transfer device 10.
【0152】水中搬送装置10は、仕上げ研磨部2と水
研磨洗浄部1とに亙って設けられており、すすぎ水が充
填された水槽11と、水槽11内のすすぎ水中に浸漬し
て設けられた略円筒形の複数のロールブラシ12と、す
すぎ水をウエハ基板Wの進行方向と逆の方向に流すジェ
ットノズル(図示せず)と、ロールブラシ12を回転さ
せるモータ(図示せず)とを備えている。The underwater transport device 10 is provided over the finish polishing section 2 and the water polishing / cleaning section 1, and is provided with a water tank 11 filled with rinsing water, and immersed in the rinsing water in the water tank 11. A plurality of substantially cylindrical roll brushes 12, a jet nozzle (not shown) for flowing rinsing water in a direction opposite to the traveling direction of the wafer substrate W, and a motor (not shown) for rotating the roll brushes 12; It has.
【0153】個々のロールブラシ12は、ウエハ基板W
の進行方向に垂直な向きに置かれ、それぞれウエハ基板
Wの進行方向に添って並べられている。それぞれのロー
ルブラシ12は、図示しないモータからの動力により同
じ向きに回転し、その上に載置されたウエハ基板Wを水
研磨洗浄部1側に向って運搬する。The individual roll brushes 12 move the wafer substrate W
Are arranged in a direction perpendicular to the traveling direction of the wafer substrate W and are respectively arranged along the traveling direction of the wafer substrate W. Each of the roll brushes 12 rotates in the same direction by power from a motor (not shown), and transports the wafer substrate W placed thereon toward the water polishing and cleaning unit 1.
【0154】仕上げ研磨用トップリング8は、ウエハ基
板Wをこれら複数のロールブラシ12上に載置すると吸
引を止め、ウエハ基板Wを水中搬送装置10に引き渡
す。引き渡されたウエハ基板Wは、ロールブラシ12上
をブラシの回転と共に水中を移動し水研磨洗浄部1側に
向って搬送される。When the wafer substrate W is placed on the plurality of roll brushes 12, the top ring 8 for finish polishing stops the suction and transfers the wafer substrate W to the underwater transport device 10. The delivered wafer substrate W moves underwater on the roll brush 12 with the rotation of the brush, and is conveyed toward the water polishing and cleaning unit 1 side.
【0155】尚、ウエハ基板Wが仕上げ研磨部2側から
水研磨洗浄部1側に移動する際に、仕上げ研磨部2側の
ガスが水研磨洗浄部1側に入り込まないように第2エア
コンディショナー4bが常に水中搬送装置10の水槽1
1の上方を水研磨洗浄部1側から仕上げ研磨部2側に向
うガスの流れを形成している。When the wafer substrate W moves from the finish polishing section 2 to the water polishing / cleaning section 1, the second air conditioner is used to prevent gas from the finish polishing section 2 from entering the water polishing / cleaning section 1. 4b is always the water tank 1 of the underwater transport device 10
Above 1, a gas flow is formed from the water polishing / cleaning unit 1 side to the finish polishing unit 2 side.
【0156】水中搬送装置10の水研磨洗浄部1側に
は、ウエハ基板受渡槽13が連結されており、ロールブ
ラシ12上を搬送されたウエハ基板Wが水中に浸漬した
ままウエハ基板受渡槽13に引き渡される。A wafer substrate transfer tank 13 is connected to the water polishing and cleaning unit 1 side of the underwater transfer device 10, and the wafer substrate W transferred on the roll brush 12 is immersed in water while the wafer substrate transfer tank 13 is immersed in the water. Handed over to
【0157】水研磨洗浄部1にはウエハ洗浄装置が格納
されており、第2の遮蔽手段である第1エアコンディシ
ョナー4aにより、水研磨洗浄部1内には常に清浄な窒
素ガスが充満されている。The water polishing / cleaning section 1 contains a wafer cleaning apparatus, and the water polishing / cleaning section 1 is always filled with clean nitrogen gas by a first air conditioner 4a as a second shielding means. I have.
【0158】ウエハ基板受渡槽13に受け渡されたウエ
ハ基板Wは、水研磨洗浄用トップリング14により上面
側から吸引保持されて引き上げられる。この際、図示し
ないシャワーによりその表面に対し洗浄水が常に供給さ
れている。そのため、水研磨洗浄用トップリング14が
ウエハ基板Wを吸引保持した際も常にウエハ基板W全面
が洗浄水に接触した状態となっている。従って、ウエハ
基板Wはウェットな状態のままで搬送され、水研磨洗浄
用トップリング14に吸着保持されて、水研磨洗浄用定
盤15上に移送される。The wafer substrate W transferred to the wafer substrate transfer tank 13 is suction-held from the upper surface side by the water polishing / cleaning top ring 14, and is lifted. At this time, cleaning water is always supplied to the surface by a shower (not shown). Therefore, even when the water polishing / cleaning top ring 14 holds the wafer substrate W by suction, the entire surface of the wafer substrate W is always in contact with the cleaning water. Therefore, the wafer substrate W is transported in a wet state, is suction-held by the water polishing and cleaning top ring 14, and is transferred onto the water polishing and cleaning platen 15.
【0159】水研磨洗浄用定盤15は、中央を回転中心
として図示しないモータにより一定速度で回転してお
り、定盤上には洗浄研磨用の研磨布が敷設されている。
また、定盤15の上方には、洗浄水を供給する二つのノ
ズル14a,14bが配されている。The water polishing and cleaning surface plate 15 is rotated at a constant speed by a motor (not shown) with the center as a rotation center, and a polishing cloth for cleaning and polishing is laid on the surface plate.
Above the platen 15, two nozzles 14a and 14b for supplying cleaning water are arranged.
【0160】これらのノズル14a,14bのうち一方
14aは洗浄水としてLDO水(低溶存酸素水)を噴出
し、他方14bは複数の噴射口にメガソニック発振器が
設けられたメガソニックスリットラインよりなり、メガ
ソニック照射超純水を噴出する。One of these nozzles 14a and 14b ejects LDO water (low dissolved oxygen water) as washing water, and the other 14b comprises a megasonic slit line having a plurality of injection ports provided with megasonic oscillators. , Blast megasonic irradiated ultrapure water.
【0161】水研磨洗浄用トップリング14は洗浄水を
供給しながら、ウエハ基板Wを上面側から吸引した状態
で下降し、ウエハ基板Wの下面を研磨布に押しつける。
研磨布は定盤15と共に回転しているため、この回転に
よりウエハ基板Wの下面の表面が機械的に研磨洗浄され
る。この時、洗浄装置用トップリング14の洗浄水噴射
ノズルからは洗浄水の噴射とは別に、二つのノズル14
a,14bから洗浄水が供給されている。The water polishing / cleaning top ring 14 is lowered while sucking the wafer substrate W from the upper surface while supplying the cleaning water, and presses the lower surface of the wafer substrate W against the polishing cloth.
Since the polishing cloth rotates together with the platen 15, the lower surface of the wafer substrate W is mechanically polished and cleaned by this rotation. At this time, separately from the washing water injection nozzles of the washing device top ring 14, two nozzles 14
Cleaning water is supplied from a and 14b.
【0162】そして、上記二つのノズル14a,14b
のうち、LDO水(低溶存酸素水)を噴出するノズル1
4aからのLDO水が初めのうちは定盤15に供給さ
れ、3分間経過後、ノズル14aからのLDO水の供給
が停止すると同時に、ノズル14bからメガソニック照
射超純水が噴出し始め、洗浄水がLDO水からメガソニ
ック照射超純水に切り替わる。The two nozzles 14a and 14b
Nozzle 1 that jets LDO water (low dissolved oxygen water)
The LDO water from the nozzle 4a is initially supplied to the platen 15, and after 3 minutes, the supply of the LDO water from the nozzle 14a is stopped, and at the same time, megasonic irradiation ultrapure water starts to spray from the nozzle 14b, and the cleaning is performed. The water switches from LDO water to megasonic irradiated ultrapure water.
【0163】3〜5分間経過後、水研磨洗浄用トップリ
ングは、ウエハ基板Wを上面側から吸引した状態で上昇
し、ウエハ基板Wを定盤15から引き離し、水中スライ
ダ装置16の受け取り側に移動する。After a lapse of 3 to 5 minutes, the water polishing / cleaning top ring rises while sucking the wafer substrate W from the upper surface side, pulls the wafer substrate W away from the surface plate 15, and moves to the receiving side of the underwater slider device 16. Moving.
【0164】水中スライダ装置16は、ウエハ基板受け
取り側16aの方がウエハ基板引き渡し側16bよりも
高い滑り台構造をしており、ウエハ基板受け取り側16
aには図示しない洗浄水噴射ノズルから洗浄水が常に供
給されているため、ウエハ基板受け取り側16aから引
き渡し側16bに向って常に洗浄水が流れ落ちている。The underwater slider device 16 has a slide structure in which the wafer substrate receiving side 16a is higher than the wafer substrate transfer side 16b.
Since a is always supplied with cleaning water from a cleaning water injection nozzle (not shown), the cleaning water always flows down from the wafer substrate receiving side 16a toward the transfer side 16b.
【0165】水研磨洗浄用トップリング14が、水中ス
ライダ装置16のウエハ基板受け取り側16aにウエハ
基板Wを載置すると、ウエハ基板Wは洗浄水と共にウエ
ハ基板引き渡し側16bに流れ落ちる。ウエハ基板引き
渡し側16bには、ホルダ5bが配されており、洗浄水
と共に流れてきたウエハ基板Wを洗浄水と接触させた状
態で保持する。When the water polishing / cleaning top ring 14 places the wafer substrate W on the wafer substrate receiving side 16a of the underwater slider device 16, the wafer substrate W flows down to the wafer substrate transfer side 16b together with the cleaning water. The holder 5b is disposed on the wafer substrate transfer side 16b, and holds the wafer substrate W flowing with the cleaning water in contact with the cleaning water.
【0166】このホルダ5bは、(ここでは特に詳細に
説明しないが)水研磨終了後の最終洗浄工程までウエハ
基板Wを洗浄水と接触させた状態で保持し、ウエハ基板
Wを水中に浸漬したまま次の工程である最終洗浄工程へ
ウエハ基板を運搬する。This holder 5b holds the wafer substrate W in contact with the cleaning water until the final cleaning step after the completion of the water polishing (not described in detail here), and immerses the wafer substrate W in water. The wafer substrate is transported to the next cleaning step, which is the next step.
【0167】[0167]
【発明の効果】以上のことから本発明によれば、洗浄効
果が従来よりも向上した、即ち、従来よりも表面に付着
する異物が低減した高清浄な半導体ウエハが得られる。As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a high-purity semiconductor wafer with improved cleaning effect, that is, with less foreign matter adhering to the surface than before.
【0168】更に、本発明では、研磨材を用いない洗浄
水にのみにより研磨することにより半導体ウエハの表面
を洗浄するため、従来のような研磨手段に研磨材が付着
し、これが洗浄の際に半導体ウエハに付着する等の二次
的汚染が生じることがない。Further, according to the present invention, the surface of the semiconductor wafer is cleaned by polishing only with cleaning water not using a polishing material. Therefore, the polishing material adheres to the conventional polishing means, and this is used for cleaning. Secondary contamination such as adhesion to a semiconductor wafer does not occur.
【0169】また、本発明では半導体ウエハの洗浄を行
うために水(機能水)を使用して洗浄しているため、薬
液を使用して洗浄を行い、酸やアルカリ等の廃液処理が
必要な従来と比べて廃液処理等の後処理も容易である。In the present invention, since the semiconductor wafer is cleaned using water (functional water) for cleaning, it is necessary to perform cleaning using a chemical solution and to treat waste liquid such as acid and alkali. Post-treatment such as waste liquid treatment is also easier than in the past.
【0170】本発明では、半導体ウエハ表面は研磨手段
による研磨と洗浄水によって異物を強制的に除去してい
るため、従来の洗浄方法では、除去できない小さなパー
ティクル等の異物を除去することが可能できる。勿論、
一旦ウエハ基板から除去された異物は、研磨手段によっ
て強制的に排除されるので、一旦除去された異物がウエ
ハ基板表面に再付着することもない。In the present invention, foreign matters such as small particles which cannot be removed by the conventional cleaning method can be removed because the surface of the semiconductor wafer is forcibly removed by the polishing means and the washing water. . Of course,
The foreign matter once removed from the wafer substrate is forcibly removed by the polishing means, so that the foreign matter once removed does not adhere again to the wafer substrate surface.
【0171】さらに、本発明のウエハ洗浄方法を応用し
て一連のウエハ基板加工を行えば、水研磨洗浄工程によ
って異物の十分な除去が行えるため、従来のような酸又
はアルカリを用いて行う化学エッチングや、洗浄液を大
量に用いて行うプレ洗浄を省略することもできる。この
場合、洗浄にかかるサイクルタイムを短くすることがで
きるだけでなく、少ない洗浄液で洗浄効率が高くなるの
で、装置全体としても従来よりも小型化でき、ウエハ製
造コストの低減も図れる。Further, if a series of wafer substrate processing is performed by applying the wafer cleaning method of the present invention, the foreign matter can be sufficiently removed by the water polishing and cleaning step. Etching and pre-cleaning performed using a large amount of cleaning liquid can be omitted. In this case, not only the cycle time required for cleaning can be shortened, but also the cleaning efficiency can be increased with a small amount of cleaning liquid. Therefore, the apparatus as a whole can be made smaller than before, and the wafer manufacturing cost can be reduced.
【0172】研磨洗浄終了後にウエハ基板の最終洗浄を
行う場合には、ウエハ基板表面の残留砥粒物、パーティ
クル、有機物又は金属不純物等の異物は大部分除去され
ているため、最終洗浄における洗浄負担が低減するとと
もに洗浄効果が向上し、高清浄化したウエハ基板を得ら
れる。また、従来のプレ洗浄工程が不要となることか
ら、ウエハ基板の加工時間の短縮化を図れる。When the final cleaning of the wafer substrate is performed after the completion of the polishing cleaning, foreign substances such as residual abrasives, particles, organic substances, and metal impurities on the surface of the wafer substrate are mostly removed. And the cleaning effect is improved, and a highly purified wafer substrate can be obtained. Further, since the conventional pre-cleaning step becomes unnecessary, the processing time of the wafer substrate can be shortened.
【0173】また、鏡面研磨とは別の洗浄研磨を行うこ
とにより、ウエハ表面のマイクロラフネスの除去効果を
向上させることができる。ウエハ洗浄においてプレ洗浄
を不要とし洗浄液として機能水を使用しているため、廃
液処理等の後処理が容易である。By performing cleaning and polishing other than mirror polishing, the effect of removing micro roughness on the wafer surface can be improved. Since pre-cleaning is unnecessary in wafer cleaning and functional water is used as a cleaning liquid, post-processing such as waste liquid processing is easy.
【図1】本発明のウエハ洗浄装置の一実施形態を示す説
明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of a wafer cleaning apparatus of the present invention.
1 水研磨洗浄部 2 仕上げ研磨部 3 隔壁 4a,4b エアコンディショナー 5a,5b ホルダ 6 ウエハローダ 7 引き渡し台 8 仕上げ研磨用トップリング 9 仕上げ研磨用定盤 9a 研磨液供給ノズル 10 水中搬送装置 11 水槽 12 ロールブラシ 13 ウエハ基板受渡槽 14 水研磨洗浄用トップリング 14a,14b ノズル 15 水研磨洗浄用定盤 16 水中スライダ装置 16a ウエハ基板受け取り側 16b ウエハ基板引き渡し側 W ウエハ基板 T 窒素タンク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water polishing washing part 2 Finish polishing part 3 Partition wall 4a, 4b Air conditioner 5a, 5b Holder 6 Wafer loader 7 Transfer stand 8 Finish polishing top ring 9 Finish polishing surface plate 9a Polishing liquid supply nozzle 10 Underwater transport device 11 Water tank 12 roll Brush 13 Wafer substrate transfer tank 14 Top ring for water polishing and cleaning 14a, 14b Nozzle 15 Surface plate for water polishing and cleaning 16 Underwater slider device 16a Wafer substrate receiving side 16b Wafer substrate transfer side W Wafer substrate T Nitrogen tank
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南 秀旻 群馬県安中市中野谷555番地の1 株式会 社スーパーシリコン研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Minoru Hidemin, 555 Nakanoya, Annaka-shi, Gunma Pref.
Claims (11)
細粗さの向上などを目的とする半導体ウエハの表面洗浄
方法であって、 前記半導体ウエハの表面に対して研磨材を用いずに洗浄
水のみを供給し、研磨面に前記洗浄水が接した状態で研
磨する水研磨洗浄工程を有することを特徴とするウエハ
洗浄方法。1. A method for cleaning a surface of a semiconductor wafer for removing foreign matter and the like on a surface of the semiconductor wafer and improving fine roughness, etc., wherein the surface of the semiconductor wafer is cleaned without using an abrasive. A wafer cleaning method, comprising: a water polishing cleaning step of supplying only water and polishing in a state where the cleaning water is in contact with a polishing surface.
基板の表面をラッピング処理した後、鏡面研磨されたウ
エハ基板の表面の異物などの除去や微細粗さの向上など
を目的とするウエハ基板の表面洗浄方法であって、 前記鏡面研磨とは別の研磨手段により、前記ウエハ基板
の鏡面研磨された表面に対して研磨材を用いずに洗浄水
のみを供給し、研磨面に前記洗浄水が接した状態で研磨
する水研磨洗浄工程を有することを特徴とするウエハ洗
浄方法。2. After lapping a surface of a wafer substrate cut from a semiconductor single crystal, the wafer substrate is removed for the purpose of removing foreign substances and the like and improving fine roughness on the mirror-polished surface of the wafer substrate. In a surface cleaning method, by using a polishing means different from the mirror polishing, only cleaning water is supplied to the mirror-polished surface of the wafer substrate without using an abrasive, and the cleaning water is supplied to the polished surface. A wafer cleaning method comprising a water polishing cleaning step of polishing in a state of contact.
処理を施した機能水を用いることを特徴とする請求項1
又は2に記載のウエハ洗浄方法。3. A functional water obtained by subjecting ultrapure water to a predetermined treatment as said washing water.
Or the wafer cleaning method according to 2.
を特徴とする請求項1又は2に記載のウエハ洗浄方法。4. The wafer cleaning method according to claim 1, wherein a plurality of different types of functional water are used as the cleaning water in the water polishing and cleaning step.
らを順次段階的に使用して水研磨洗浄を行うことを特徴
とする請求項4に記載のウエハ洗浄方法。5. The water polishing cleaning step according to claim 4, wherein in the water polishing cleaning step, a plurality of types of different functional waters are used as the cleaning water, and the water polishing cleaning is performed by sequentially using the functional water. Wafer cleaning method.
と、 半導体ウエハの表面を前記研磨手段の研磨部に当接させ
て保持する保持手段と、 前記研磨手段の当接面に対し、予め定められた処理が施
された機能水のみからなる洗浄水を供給する洗浄水供給
手段とを有し、 前記半導体ウエハの表面に前記洗浄水が接した状態のま
まで研磨することで、半導体ウエハ表面の洗浄を行うこ
とを特徴とするウエハ洗浄装置。6. A polishing means for polishing a surface of a semiconductor wafer, a holding means for holding the surface of the semiconductor wafer in contact with a polishing portion of the polishing means, and a contact surface of the polishing means being predetermined. Cleaning water supply means for supplying cleaning water consisting of only the functional water subjected to the applied processing, and polishing the semiconductor wafer surface in a state where the cleaning water is in contact with the surface of the semiconductor wafer. A wafer cleaning apparatus for cleaning a wafer.
能水を供給するものであることを特徴とする請求項6に
記載のウエハ洗浄装置。7. The wafer cleaning apparatus according to claim 6, wherein the cleaning water supply unit supplies a plurality of different functional waters.
る機能水生成手段を備えていることを特徴とする請求項
6又は7に記載のウエハ洗浄装置。8. The wafer cleaning apparatus according to claim 6, wherein the cleaning water supply unit includes a functional water generating unit that generates functional water.
能水を同時に供給するものであることを特徴とする請求
項7又は8に記載のウエハ洗浄装置。9. The wafer cleaning apparatus according to claim 7, wherein the cleaning water supply unit supplies a plurality of different functional waters at the same time.
機能水を選択的に供給するものであることを特徴とする
請求項7又は8に記載のウエハ洗浄装置。10. The wafer cleaning apparatus according to claim 7, wherein said cleaning water supply means selectively supplies a plurality of different functional waters.
機能水を予め定められた順番で段階的に供給するもので
あることを特徴とする請求項7又は8に記載のウエハ洗
浄装置。11. The wafer cleaning apparatus according to claim 7, wherein the cleaning water supply unit supplies a plurality of different functional waters in a predetermined order in a stepwise manner.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8997997A JPH10270393A (en) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Method and device for cleaning wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8997997A JPH10270393A (en) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Method and device for cleaning wafer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10270393A true JPH10270393A (en) | 1998-10-09 |
Family
ID=13985795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8997997A Pending JPH10270393A (en) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Method and device for cleaning wafer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10270393A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001308048A (en) * | 2000-04-19 | 2001-11-02 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | Method of cleaning and carrying ground wafer |
-
1997
- 1997-03-26 JP JP8997997A patent/JPH10270393A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001308048A (en) * | 2000-04-19 | 2001-11-02 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | Method of cleaning and carrying ground wafer |
JP4672829B2 (en) * | 2000-04-19 | 2011-04-20 | 株式会社岡本工作機械製作所 | Method for cleaning and transporting ground wafers |
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