DE19855895A1 - Reinigungsverfahren unter Verwendung einer Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung - Google Patents

Reinigungsverfahren unter Verwendung einer Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung eines zu reinigenden Gegenstandes, wie z. B. eines Siliciumwafers während eines Verfahrens zur Herstellung von Halbleiterteilen, unter Verwendung einer Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung.
In einem Verfahren zur Herstellung von Halbleiterteilen wurde bisher als Reinigungsverfahren zur Ausbildung einer reinen Oberfläche, d. h. ohne anhaftende organische Verunreinigungen, Mikroteilchen und metallische Verunreinigungen, ein Reinigungsverfahren und eine Vorrichtung verwendet unter Verwendung einer Schwefelsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid, einer Ammoniak/Wasserstoffperoxid-Mischung aus wässerigem Ammoniak und Wasserstoffperoxid, einer Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung aus Chlorwasserstoffsäure (HCl) und Wasserstoffperoxid (H2O2), und reines Wasser (H2O) oder ultrareines Wasser, verwendet.
Unter diesen ist das Reinigungsverfahren mit der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung von Bedeutung, weil damit metallische Verunreinigungen, wie z. B. Al, Fe, Ni, Cr und Cu, entfernt werden können, die Probleme bei der Wirkungsweise von Halbleiterelementen verursachen können, wie z. B. einen Leckverlust an einer Sperrschicht, eine Schwellenspannung, eine Dickenänderung des Oxidfilms, einen Durchbruch der Isolationsschicht.
Obwohl mit dem vorstehend angegebenen Verfahren solche metallischen Verunreinigungen entfernt werden können, existiert das Problem, daß Wasserstoffperoxid zersetzt wird unter Bildung von Sauerstoffblasen, und die Sauerstoffblasen beschleunigen die Adhäsion von Mikroteilchen, wie z. B. Siliciumoxid, Silicium, Metalloxiden und organischen Materialien, auf einem Wafer, wodurch die Ausbeutequote des Bauelements, und außerdem die Zuverlässigkeit des Bauelements verringert wird.
Der Grund, warum die Teilchen am Wafer anhaften, ist nicht klar, es wird aber der folgende Sachverhalt angenommen:
Im Falle hydrophiler (lyophiler) Teilchen, wie z. B. Siliciumoxid, wird die Strömung der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung aufgrund der Differenz zwischen der Geschwindigkeit der aufsteigenden Blasen und der Strömungsgeschwindigkeit der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung, in der Teilchen dispergiert sind, turbulent, und wenn die Teilchen auf einen Wafer treffen, wird der Geschwindigkeitsvektor der Teilchen zum Wafer im Vergleich zum Zustand einer laminaren Strömung ohne Blasen erhöht.
Im Falle hydrophober (lyophober) Teilchen, wird ihre Kontaktoberfläche mit der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung verringert, und sie werden an die Gas/Flüssigkeits-Grenzfläche der Mischung geführt. Der exponierte Teil des Siliciumwafers ohne darauf befindlichen Oxidfilm ist ebenfalls hydrophob (lyophob), und seine Kontaktoberfläche mit der Chlorwasserstoffsäure/Peroxid-Mischung wird ebenfalls verringert, und es werden Gasblasen adsorbiert. Die Gasblasen bleiben deshalb auf dem exponierten Teil der Oberflächen des Wafers, und die hydrophoben Mikroteilchen werden leicht von der Oberfläche der Gasblasen entfernt und setzen sich auf der exponierten Oberfläche des Wafers, die eine stabilere Oberflächenenergie besitzt, fest.
In der JP-A-77510/1988 wird z. B. ein Reinigungsverfahren beschrieben, das die schematisch in Fig. 1 dargestellte Reinigungsvorrichtung verwendet. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Reinigungsbad zur Reinigung eines zu reinigenden Gegenstandes, wie z. B. eines Wafers, wobei das Bad die Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung enthält. Bezugszeichen 2 bezeichnet ein äußeres Bad, in das die Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung aus dem Reinigungsbad 1 überfließt, und das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Rohrleitung zur Zirkulation und Zufuhr der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung.
Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Pumpe zur Zirkulation der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung, und Bezugszeichen 5 bezeichnet ein Filter zur Entfernung von in der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung enthaltenen Teilchen. Bezugszeichen 7 bezeichnet einen Zufluß und Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Abfluß. Die Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung im äußeren Bad 2 wird durch das Filter 5 gereinigt und in das Reinigungsbad 1 zurückgeführt.
Gemäß dem in der vorstehend genannten Veröffentlichung beschriebenen Verfahren ist zwischen dem Filter 5 und dem Zufluß 7 eine Einrichtung 6 zum Abfangen von Gasblasen vorgesehen, um die Menge der Gasblasen, die in das Reinigungsbad 1 eintreten, zu verringern.
Nach diesem Verfahren kann jedoch die Bildung von Sauerstoff aufgrund der Zersetzung von Wasserstoffperoxid nicht ausreichend inhibiert, und die Adhäsion von Mikroteilchen am exponierten Teil der Oberfläche des Wafers nicht verhindert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Bereitstellung eines Reinigungsverfahrens, mit dem die Adhäsion von Mikroteilchen auf einem zu reinigenden Gegenstand durch Verringerung der Blasenbildung verhindert werden kann.
Diese Aufgabenstellung wird der vorliegenden Erfindung gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 zur Reinigung eines zu reinigenden Gegenstandes durch Eintauchen des Gegenstandes in ein Reinigungsbad, in das eine Chlorwasserstoff/Wasserstoffperoxid-Mischung, die Chlorwasserstoffsäure, Wasserstoffperoxid und Wasser umfaßt, durch ein Filter und einen Zufluß zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Chlorwasserstoff/Wasserstoffperoxid-Mischung im Bereich von 20°C bis 45°C eingestellt wird.
Zweckmäßige Ausführungsformen davon sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest zwischen dem Filter und dem Zufluß eine Einrichtung zum Abfangen von Gasblasen in der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid- Mischung vorgesehen.
Ebenfalls bevorzugt ist es, daß der Druck im Reinigungsbad größer als 1 atm ist.
Außerdem ist es bevorzugt, daß das Verhältnis von X/Y, worin X das Gesamtvolumen der während des Eintauchens des zu reinigenden Gegenstandes in die Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung gebildeten Blasen pro Minute ist, und Y die Menge der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung im Reinigungsbad, nicht höher als 0,1 ist.
In den Zeichnungen bedeuten:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Reinigungssystems, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird;
Fig. 2 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Temperatur der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid- Mischung und der Zersetzungsgeschwindigkeit des Wasserstoffperoxids zeigt;
Fig. 3 eine schematische Darstellung im Querschnitt einer besonders bevorzugten Einrichtung zum Abfangen von Gasblasen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung eines zu reinigenden Gegenstandes durch Eintauchen des Gegenstandes in ein Reinigungsbad, in das eine Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung, die Chlorwasserstoffsäure, Wasserstoffperoxid und Wasser umfaßt, über ein Filter und einen Zufluß zugeführt wird, und worin die Temperatur der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid- Mischung im Bereich von 20 bis 45°C eingestellt wird.
Als Ergebnis verschiedener Untersuchungen im Hinblick auf das Verfahren zur Reinigung eines zu reinigenden Gegenstandes durch Eintauchen des Gegenstandes in eine Chlorwasserstoffsäure/-Wasserstoffperoxid-Mischung wurde gefunden, daß sich dann Gasblasen schwer bilden, wenn die Temperatur der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid- Mischung im Bereich von 20 bis 45°C eingestellt wird.
Die Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Temperatur der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung (36 Gew.-%ige wässerige Chlorwasserstoffsäure-Lösung/30 Gew.-%ige wässerige Wasserstoffperoxid-Lösung/Wasser = 1/1/1 (Volumenverhältnis)) und der Zersetzungsgeschwindigkeit von Wasserstoffperoxid in der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung bei dieser Temperatur. Die Zersetzungsgeschwindigkeit wird aus der Menge des während 30 Minuten nach dem Zumischen von Wasserstoffperoxid zur Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung zersetzten Wasserstoffperoxids berechnet. Fig. 2 zeigt, daß Wasserstoffperoxid gegenüber der Temperatur der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung sehr empfindlich ist, und daß, wenn die Temperatur höher als 45°C steigt, sich die Zersetzungsgeschwindigkeit unter Bildung einer großen Menge an Gasblasen erhöht, weshalb Mikroteilchen leicht an der Oberfläche des zu reinigenden Gerätes adherieren können. Eine Temperatur von weniger als 20°C ist nicht zweckmäßig, weil sich dann, obwohl das Wasserstoffperoxid kaum zersetzt wird, weshalb die Menge an gebildeten Gasblasen sehr niedrig ist, und die Mikroteilchen an dem zu reinigenden Gerät weniger adherieren, die Wirkung der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung nicht ausreichend entfalten kann. Die metallischen Verunreinigungen, wie z. B. Al, Fe, Ni, Cr und Cu werden nämlich nicht ausreichend entfernt.
Bei der Herstellung der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung erhöht sich die Temperatur der resultierenden Mischung. Die Temperatur der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung liegt deshalb, um ein Kühlsystem zu vermeiden, vorzugsweise im Bereich von 35 bis 45°C. Die Behandlung (das Eintauchen) wird außerdem vorzugsweise innerhalb eines kurzen Zeitraumes durchgeführt, weil die Menge an anhaftenden Mikroteilchen sich mit steigender Behandlungszeit erhöht. Um metallische Verunreinigungen innerhalb eines kurzen Zeitraums ausreichend zu entfernen, wird die Behandlung vorzugsweise bei einer höheren Temperatur, z. B. im Bereich von 40 bis 45°C, durchgeführt, bei der die chemische Reaktionsgeschwindigkeit hoch ist, und wodurch gleichzeitig die Adhäsion der Mikroteilchen inhibiert wird.
Die erfindungsgemäß verwendete Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung ist eine Mischung aus Chlorwasserstoffsäure, Wasserstoffperoxid und Wasser, wie sie zur Reinigung eines zu reinigenden Gegenstandes, wie z. B. eines Wafers in einem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements, verwendet wird.
Das Mischverhältnis der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung ist nicht besonders begrenzt, und kann ein solches sein, wie es üblicherweise auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, verwendet wird. Im Hinblick auf die Einstellung der Konzentration der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung werden 0 bis 2 Volumenteilen (nachfolgend als "Teil" bezeichnet) einer 30 Gew.-%igen wässerigen Wasserstoffperoxid-Lösung und 1 bis 20 Teile Wasser vorzugsweise mit einem Teil einer 36 Gew.-%igen wässerigen Chlorwasserstoffsäure-Lösung gemischt. Und im Hinblick auf die Verhinderung der Blasenbildung werden 0 bis 1 Teil einer 30 Gew.-%igen wässerigen Wasserstoffperoxid- Lösung und 5 bis 20 Teile Wasser insbesondere mit 1 Teil einer 36%igen wässerigen Chlorwasserstoffsäure-Lösung gemischt.
Beispiele von zu reinigenden Geräten sind z. B. Siliciumwafer, Wafer eines Halbleiters aus einer chemischen Verbindung, wie z. B. eines Gallium-Arsen-Halbleiters, ein Glassubstrat und dergleichen.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird zumindest zwischen dem Filter 5 und den Zufluß 7, wie in Fig. 1 dargestellt, eine Einrichtung zum Abfangen von Gasblasen bereitgestellt, weil der Druck an der Ausflußseite des Filters, durch das die Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung hindurchströmt, geringer ist als der auf der Einflußseite des Filters, und Blasen leichter an der Ausflußseite gebildet werden. Bevorzugt wird deshalb die Einrichtung zum Abfangen von Gasblasen an einer optimalen Position im Reinigungssystem vorgesehen, wobei auch zwei oder mehrere der Einrichtungen vorgesehen werden können.
Insbesondere im Fall der Verwendung des Reinigungssystem mit dem äußeren Bad, in das, wie in Fig. 1 dargestellt, überfließende Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid- Mischung eingeführt wird, ist es bevorzugt, zusätzlich eine Einrichtung zum Abfangen von Gasblasen zwischen dem Filter 5 und dem Abfluß 8 für die Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung vorzusehen, um ein Austrocknen des Filters zu verhindern.
Als Einrichtung zum Abfangen von Gasblasen können übliche Einrichtungen verwendet werden.
Die von der Einrichtung zum Abfangen von Gasblasen gesammelten Blasen können in die Atmosphäre abgelassen werden.
In Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des Querschnittes einer sehr üblichen und bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung zum Abfangen von Gasblasen dargestellt.
In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 9 einen Verbindungsstutzen, der mit der Rohrleitung 3 (Fig. 1) kommuniziert, und über den Stutzen 9 fließt die Gasblasen- enthaltende Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung in die Einrichtung 6 zum Abfangen von Gasblasen. Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Gasauslaßöffnung, und durch die Öffnung 10 werden die Gasblasen aus der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung abgegeben. Die Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung mit einer verringerten Blasenmenge kehrt zur Rohrleitung 3 über einen gegenüberliegend angeordneten Verbindungsstutzen 11 zurück.
Der Druck im Reinigungsbad kann Atmosphärendruck (1 atm) sein, und ist im Hinblick auf eine Verringerung der Bildung von Gasblasen vorzugsweise größer als 1 atm. Im Hinblick auf eine Verbesserung der Zirkulation der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung und des Systemdurchsatzes beträgt der Druck im Reinigungsbad insbesondere 1 bis 2 atm.
Die Einstellung des Druckes im Reinigungsbad kann z. B. durchgeführt werden, indem man einen Deckel auf dem oberen Teil des Bades vorsieht, den Deckel während der Behandlung des Wafers abdichtet, und Druckluft aus einer Druckluftleitung (ca. 5 atm) oder Bombe (ca. 8 atm) über einen Regler einführt.
Um die Kontrolle des Druckes im Bad zu vereinfachen, kann die Leitung auch mit einem Ventil versehen werden, das, wenn erforderlich, geschlossen werden kann.
Es wurde gefunden, daß, wenn X das Gesamtvolumen der während des Eintauchens des zu reinigenden Gegenstandes in die Chlorwasserstoff/Wasserstoffperoxid-Mischung gebildeten Blasen pro Minute ist, und Y die Menge der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung im Reinigungsbad, die Menge an anhaftenden Mikroteilchen verringert werden kann, wenn das Verhältnis X/Y verringert wird, und daß die Menge an anhaftenden Mikroteilchen beträchtlich erhöht wird, wenn das Verhältnis von X/Y höher als 0,1 wird. Aus diesem Grund ist das Verhältnis X/Y vorzugsweise nicht höher als 0,1. Vom Standpunkt der Sicherstellung einer hohen Ausbeute auch bei bereits lange verwendeten Vorrichtungen beträgt das Verhältnis von X/Y insbesondere nicht mehr als 0,05.
Ein Facharbeiter kann das Verhältnis X/Y durch fakultatives und selektives Bestimmen des Volumenverhältnisses der Komponenten der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid- Mischung, die Temperatur der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung, Anbringen einer Einrichtung zum Abfangen von Blasen, die Menge der zirkulierenden Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid Mischung, und dergleichen, regeln.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch Beispiele erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein. Insbesondere um die Differenz in der Zahl anhaftender Mikroteilchen zu verdeutlichen, wurde in den Beispielen die Behandlung (das Eintauchen) während einer längeren Zeit als die übliche Behandlungszeit (ca. 5 Minuten) durchgeführt. Die Behandlungszeit ist natürlich nicht auf die in den Beispielen angegebene beschränkt.
Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Ausdruck "Mikroteilchen" bezieht sich auf Mikroteilchen, wie z. B. Silicium oder Siliciumoxid, mit einer Größe von ca. 0,01 bis 0,5 µm.
Beispiel 1
Mit dem in Fig. 1 dargestellten Reinigungssystem wurde das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt, durch Eintauchen eines Siliciumwafers mit den Ausmaßen 8 Inch in die Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung (36 Gew.-% wässerige Chlorwasserstoffsäure-Lösung/30 Gew.-% wässerige Wasserstoffperoxid-Lösung/Wasser = 1/1/5 (Volumenverhältnis)) mit der in Tabelle 1 angegebenen Temperatur während 30 Minuten. Es wurde keine Einrichtung zum Abfangen von Blasen vorgesehen. Der Druck im Reinigungsbad war Atmosphärendruck.
Dann wurde jeder Randteil des Wafers auf 8 mm zurechtgeschnitten und die Zahl anhaftender Mikroteilchen mit einer Größe von nicht weniger als 0,1 µm auf dem zurechtgeschnittenen Siliconwafer unter Verwendung einer Mikroteilchen-Bestimmungsvorrichtung (Vorrichtung zur Bestimmung von an der Oberfläche des Wafers anhaftenden Mikroteilchen durch Bestrahlen mit einem Laserstrahl und Bestimmen des Streulichts des Lasers) bestimmt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 1
Es wurden die gleichen Reinigungsverfahren wie im Beispiel 1 beschrieben wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Temperatur der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung auf 15°C, 50°C oder 75°C verändert wurde, und die Zahl der am gereinigten Wafer anhaftenden Mikroteilchen mit einer Größe von nicht weniger als 0,1 µm wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1
Aus Tabelle 1 ist es ersichtlich, daß die Zahl der anhaftenden Mikroteilchen als Funktion der Temperatur der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung beträchtlich erhöht wird, wenn die Temperatur höher als 45°C ist.
Beispiel 2
Die gleichen Reinigungsverfahren wie im Beispiel 1 wurden wiederholt, mit der Ausnahme, daß die in Fig. 3 dargestellte typische und einfache Einrichtung 6 zum Abfangen von Blasen zwischen dem Filter und den Zufluß 7 vorgesehen wurde und die Temperatur der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid- Mischung bei 40°C gehalten wurde; die Zahl der an dem gereinigten Wafer mit den Ausmaßen 8 Inch anhaftenden Mikroteilchen einer Größe von nicht weniger als 0,1 µm wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 beschrieben bestimmt.
Die Tabelle 2 zeigt das Verhältnis zwischen der Zeitperiode nach Austausch der gesamten Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung im Reinigungsbad, im äußeren Bad und in den Leitungen, und der Zahl der auf dem gereinigten Siliciumwafer anhaftenden Mikroteilchen mit einer Größe von nicht weniger als 0,1 µm. Der gleiche Versuch wurde ohne Vorrichtung zum Einfangen von Gasblasen wiederholt und die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 2
Aus Tabelle 2 ist es ersichtlich, daß die Zahl der anhaftenden Mikroteilchen nach jeder Zeitperiode geringer ist, wenn eine Einrichtung zum Abfangen von Blasen vorhanden ist.
Beispiel 3
Die gleichen Reinigungsverfahren wie im Beispiel 1 beschrieben wurden wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Temperatur der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid- Mischung bei 45°C gehalten wurde, und der Druck im Reinigungsbad unter Verwendung von N2-Gas auf 1 atm, 2 atm, 3 atm oder 4 atm geändert wurde; die Zahl der an dem gereinigtem Wafer mit den Ausmaßen 8 Inch anhaftenden Mikroteilchen einer Größe von nicht weniger als 0,1 µm wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 beschrieben bestimmt.
Die Tabelle 3 zeigt die Beziehung zwischen dem Druck im Reinigungsbad und der Zahl der am gereinigten Siliciumwafer anhaftenden Mikroteilchen mit einer Größe von nicht weniger als 0,1 µm.
Tabelle 3
Aus Tabelle 3 ist es ersichtlich, daß die Zahl der anhaftenden Mikroteilchen geringer ist, wenn der Druck erhöht ist.
Beispiel 4
Die gleichen Reinigungsverfahren wie im Beispiel 1 wurden wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Eintauchzeit des zu reinigenden Gefäßes 60 Minuten und die Menge (Y) der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung im Reinigungsbad 30 l betrug; die Zahl der am gereinigten Wafer mit den Ausmaßen 8 Inch anhaftenden Mikroteilchen einer Größe von weniger als 0,1 µm wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 bestimmt.
In diesem Versuch wurden die oberen Teile des Reinigungsbades und des äußeren Bades mit Deckeln, die einen Durchgangsloch aufwiesen, abgedichtet. Das Volumen (X) der während des Eintauchens des Wafers in der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung pro Minute gebildeten Gasblasen wurde aus der Gesamtmenge des während 60 Minuten gesammelten Gases berechnet.
Die Tabelle 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Verhältnis X/Y und der Zahl der am gereinigten Siliciumwafer anhaftenden Mikroteilchen einer Größe von nicht weniger als 0,1 µm.
Tabelle 4
Aus Tabelle 4 ist es ersichtlich, daß die Zahl der am Wafer anhaftenden Mikroteilchen erhöht wird, wenn das Verhältnis (X/Y) erhöht wird, wobei die Zahl der anhaftenden Mikroteilchen beträchtlich erhöht wird, wenn das Verhältnis von X/Y über 0,1 erhöht wird.
Industrielle Anwendbarkeit
Erfindungsgemäß kann durch Einstellen der Temperatur der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung im Bereich von 20° bis 45°C die Bildung von Gasblasen verringert und die Anhaftung von Mikroteilchen am zu reinigenden Gefäß, z. B. einem Wafer, inhibiert werden, ohne die Wirkung der Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung zur Entfernung metallischer Verunreinigungen zu verringern.
Erfindungsgemäß kann durch Anbringen einer Einrichtung zum Abfangen von Blasen zumindest zwischen dem Filter und dem Zufluß und durch Einstellen der Temperatur des Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Gemisches im Bereich von 20° bis 45°C die Bildung von Blasen weiter verringert werden, und die Adhäsion von Mikroteilchen auf dem zu reinigenden Gefäß (wie z. B. einem Wafer) weiter inhibiert werden. Und es kann eine kleinere Einrichtung zum Abfangen von Blasen verwendet werden.
Erfindungsgemäß kann durch Einstellen des Druckes im Reinigungsbad auf nicht weniger als 1 atm die Bildung von Blasen weiter verringert werden, und die Adhäsion von Mikroteilchen auf dem zu reinigenden Gefäß, wie z. B. einem Wafer, weiter inhibiert werden.
Erfindungsgemäß kann durch Einstellen des Verhältnisses von X/Y, wobei X und Y die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, auf ein Verhältnis von nicht höher als 0,1 die Bildung von Blasen verringert und die Adhäsion von Mikroteilchen an dem zu reinigenden Gefäß, wie z. B. einem Wafer, inhibiert werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Reinigung eines zu reinigenden Gegenstandes durch Eintauchen des Gegenstandes in ein Reinigungsbad (1), in das eine Chlorwasserstoffsäure/Wasserstoffperoxid-Mischung, die Chlorwasserstoffsäure, Wasserstoffperoxid und Wasser umfaßt, durch ein Filter (5) und einen Zufluß (7) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Chlorwasserstoff/Wasserstoffperoxid- Mischung im Bereich von 20°C bis 45°C eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen dem Filter (5) und dem Zufluß (7) eine Einrichtung (6) zum Abfangen von Blasen vorgesehen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im Reinigungsbad größer als 1 atm ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis X/Y, worin X das Gesamtvolumen der während des Eintauchens des zu reinigenden Gegenstandes in die Chlorwasserstoff/Wasserstoffperoxid-Mischung gebildeten Blasen pro Minute ist, und Y die Menge der Chlorwasserstoff/Wasserstoffperoxid-Mischung im Reinigungsbad, nicht höher als 0,1 ist.
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