硅晶片的制造方法及硅晶片技术

本发明专利技术提供一种硅晶片的制造方法，所述硅晶片的制造方法包含精研磨工序和清洗完成了所述精研磨工序的晶片的清洗工序，在所述清洗工序中，至少进行借助含有氟化氢的清洗液的清洗，分别控制所述清洗工序中的清洗条件及精研磨工序中的研磨条件，以便刚完成所述清洗工序的晶片正面的氢终结率为87%以上。此外，本发明专利技术提供一种硅晶片，所述硅晶片为被精研磨后的硅晶片，所述晶片的正面的雾度为20ppb以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅晶片的制造方法及硅晶片。
技术介绍
近年来，随着半导体设备的高集成化的要求，对于硅晶片也要求严格的表面特性。 另一方面，在硅晶片的正面上，残存着被称为雾度（Haze)的具有几~几十nm的波 长的表面粗糙度。当雾残存于硅晶片正面时，测量微粒数的微粒计数器会将雾识别成微粒。 因此，需要降低硅晶片正面的雾度。 作为解决上述问题的方案，记载着一种半导体晶片的制造方法，所述半导体晶片 的制造方法具有粗研磨、精研磨和清洗工序，在清洗工序中进行腐蚀量为0. 2~lnm的化学 清洗(专利文献1 (国际公开第2006/035865号说明书)）。专利文献1中，进行借助含有氨 及过氧化氢的水溶液的化学清洗。根据专利文献1，能够改善雾度级别至能够可靠地测量附 着于晶片正面的例如47nm以上尺寸的微粒的程度。 但是，随着硅晶片的高清洁性的要求，从测量更微小的粒径的微粒的必要性考虑， 上述专利文献1中记载的雾度级别不够，要求雾度级别的进一步降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种硅晶片的制造方法及硅晶片，所述硅晶片正面的雾度降 低至20ppb以下。 本专利技术的硅晶片的制造方法包含精研磨工序和清洗完成了所述精研磨工序的晶 片的清洗工序，其特征在于，在所述清洗工序中，至少进行借助含有氟化氢的清洗液的清 洗，分别控制所述清洗工序中的清洗条件及所述精研磨工序中的研磨条件，以便刚完成所 述清洗工序的晶片正面的氢终结(水素終端）率为87%以上。 根据本专利技术，分别控制清洗工序中的清洗条件及精研磨工序中的研磨条件，以便 刚完成清洗工序的晶片正面的氢终结率为87%以上。通过分别控制清洗工序中的清洗条件 及精研磨工序中的研磨条件，能够使晶片正面的氢终结率为87%以上。若晶片正面的氢终 结率为87%以上，则能够得到正面的雾度被降低至20ppb以下的硅晶片。 氢终结率的定义 对于刚完成清洗工序的硅晶片的正面，使用X射线光电子能谱分析（XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy)装置测定XPS强度，由该XPS强度的最大值的比值能够算出 氢终结率。具体而言，根据下述算式（Fl)算出氢终结率。 氢终结率（％)=100X (A+B)/ (A+B+C)…（Fl) 其中，上述（Fl)中的A表示硅的结合能量峰值位置的强度(最大值)，B表示硅化物的结 合能量峰值位置的强度(最大值)，C表示二氧化硅的结合能量峰值位置的强度(最大值)。 另外，硅的结合能量峰值位置是98. 8eV~99. 5eV左右，硅化物的结合能量峰值位 置是99. 4eV~99. 9eV左右，二氧化硅的结合能量峰值位置是103. 2eV~103. 9eV左右。 在图1中，作为一个例子表示在正面具有氧化膜的晶片的XPS图。在图1中，在A 处表示的结合能量峰值位置是作为硅被检测出的，在B处表示的结合能量峰值位置是作为 硅化物被检测出的，在C处表示的结合能量峰值位置是作为二氧化硅被检测出的。 然后，分别计算该图1的各峰值处的强度(最大值)，根据计算出的各强度从上述算 式（Fl)算出氢终结率。从上述算式（Fl )，算出在图1中表示的晶片的氢终结率是60%左右。 在本专利技术的硅晶片的制造方法中，优选的是，借助含有浓度为1. 3质量百分比以 上的氟化氢的清洗液进行所述借助含有氟化氢的清洗液的清洗。 根据本专利技术，优选的是，借助含有浓度为1.3质量百分比以上的氟化氢的清洗液 进行借助含有氟化氢的清洗液的清洗。通过实施借助被调整至上述浓度的清洗液的清洗， 能够从晶片正面高效率地除去不会成为氢终结的元素。 在本专利技术的硅晶片的制造方法中，优选的是，所述精研磨工序以动摩擦力为 0. 017N/cm2以上的方式进行。 根据本专利技术，优选的是，精研磨工序以动摩擦力为0. 〇17N/cm2以上的方式进行。通 过使精研磨时的动摩擦力在上述范围内，研磨温度被降低，所以以研磨时的化学反应为起 因的表面粗糙被抑制。 动摩擦力的定义 通过如图2A、图2B所示的摩擦力测定装置2,测量精研磨时的切线方向的拉力，根据下 述算式（F2)算出动摩擦力。 动摩擦力（N/cm2) =切线方向的拉力（N)/底盘和晶片的接触面积（cm2)…（F2) 在图2A、图2B中表示摩擦力测定装置2。该摩擦力测定装置2具有能够旋转的底盘 21、头部22、研磨液供给机构(省略图示)、引导件23、测力计24和测量装置25。 底盘21是大的圆板，以借助被连接于其底面中心的轴211旋转的方式构成。此外， 在底盘21的上表面上贴有研磨布212。 头部22被配置于底盘21的上方。该头部22与一般的单面研磨装置的加压头不 同，以不能旋转的方式构成。 此外，摩擦力测定装置2的头部22的大小设定成，比在精研磨工序中所使用的研 磨装置的加压头小。在借助摩擦力测定装置2进行测定时，底盘21旋转，相对于头部22产 生横向的拉力，但该横向的拉力是测定误差。因此，通过将摩擦力测定装置2的头部22的 大小设定为比在精研磨工序中所使用的研磨装置的加压头小，能够抑制由横向拉力产生的 影响。 此外，摩擦力测定装置2的头部22的形状被设定为与在精研磨工序中所使用的研 磨装置的加压头大致相同的形状。通过将摩擦力测定装置2的头部22的形状设定为与实 际使用的加压头大致相同的形状，能够测定与在精研磨工序中所使用的研磨装置产生的摩 擦力近似的摩擦力。 在头部22的下表面上配置有用于紧固硅晶片W的载板222。在载板222的下表面 上紧固有用晶片定位孔223A保持硅晶片W的导板223。 研磨液供给机构(省略图示)被设置于底盘21的上方，以供给浆状的研磨液至底盘 21和硅晶片W的接触面的方式构成。 引导件23由2张板状部件23U232构成。另外，在图2A、图2B中，为了易于理解 装置结构，用虚线表示引导件23。该板状部件23U232被配置于底盘21的上方。此外，板 状部件23U232以沿底盘21的外周上的特定点处的切线方向夹持头部22的两个侧面的方 式配置。测力计24沿上述切线方向连接于头部22。此外，测力计24和测量装置25被电气 地连接。 通过具备上述结构的引导件23,切线方向以外的方向的摩擦力被除去。因此，在摩 擦力测定装置2中，借助测力计24能够只测定加载于切线方向的摩擦力。 由上述结构的摩擦力测定装置2所测定的摩擦力，被再计算成实际精研磨工序中 所使用的研磨装置的加压头的摩擦力。 这样，通过使用上述结构的摩擦力测定装置2,能够测定用研磨装置精研磨时相对 于硅晶片W作用的切线方向的摩擦力(拉力)。 本专利技术的硅晶片为被精研磨后的硅晶片，其特征在于，所述晶片的正面的雾度为 20ppb以下。 根据本专利技术，能提供一种硅晶片，所述晶片的正面的雾度被降低至20ppb以下。在 具有这样的性质的硅晶片中，不会产生由于雾导致的误识别，至少能够可靠地测量20nm尺 寸的微粒。进而，例如20nm以下的更微小粒径的微粒的查出也成为可能。【附图说明】 图1是用于计算氢终结率的X射线光电子能谱分析测定图的一个例子。 图2A是表示摩擦力测定装置的示意侧视图。 图2B是表示摩擦力测定装置的示意俯视图。 图3是表示研磨装置的示意图。 图4是表示实施例1的清洗工序时的氟化氢清洗的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅晶片的制造方法，所述硅晶片的制造方法包含精研磨工序和清洗完成了所述精研磨工序的晶片的清洗工序，其特征在于，在所述清洗工序中，至少进行借助含有氟化氢的清洗液的清洗，分别控制所述清洗工序中的清洗条件及所述精研磨工序中的研磨条件，以便刚完成所述清洗工序的晶片正面的氢终结率为87%以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杉森胜久，小佐佐和明，
申请(专利权)人：胜高股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP