JP2001267281A - 半導体洗浄処理方法、半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体洗浄処理方法、半導体装置およびその製造方法Info
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Abstract
るように改良された半導体洗浄処理方法を提供すること
を主要な目的とする。 【解決手段】 半導体ウェハ1上の被エッチング膜2
を、レジストパターン3をマスクに用いて薬液によりエ
ッチングした後の洗浄処理方法に係るものである。上記
エッチング後、上記半導体ウェハ1を酸化性の液を用い
てリンスすることを特徴とする。
Description
洗浄処理方法に関するものであり、より特定的には、不
良の原因となるシミをなくすことができるように改良さ
れた半導体洗浄処理方法に関する。この発明は、また、
不良の原因となるシミをなくすことができるように改良
された半導体装置の製造方法に関する。この発明は、さ
らに、そのような処理によって作られた半導体装置に関
する。
スを示す、半導体装置の断面図である。
る。被エッチング膜2をエッチングしない部分に、レジ
ストパターン3を形成する。
パターン3をマスクにして、HF等の薬液により、被エ
ッチング膜2をエッチングする。続いて、純水等により
リンスを行ない、スピンドライ等により乾燥する。
続いて、硫酸等の薬液により、レジストパターン3の除
去を行なう。このようにして、一連のエッチングプロセ
スが完了する。
(b)を参照して、HF等によるエッチング処理した後
において、レジストパターン3の開口部に、エッチング
により、シリコン基板のような、疎水面が露出する場合
には、純水リンス、およびスピンドライ乾燥後に、シミ
状の欠陥4(以降、シミ4と記述する)が発生する。こ
のシミ4が発生した場合、続けて行なうレジスト除去処
理によっても、シミ4は除去されない。このシミ4は、
酸化膜エッチング能力を有するHF等の処理のみによ
り、除去されることがわかっている。
シリコン酸化膜であるため、酸化膜エッチングを行なう
ことによってシミを除去することが不可能である場合が
ある。一方、シミが残留した状態で、ゲート酸化膜を形
成した場合に、シミ部のみ、ゲート酸化膜の膜厚が目標
とする酸化膜厚よりも厚くなってしまい、目的のデバイ
ス特性が得られなくなる。よって、半導体基板表面の被
エッチング膜をエッチングする際には、乾燥後にシミを
発生させないことが重要である。
く、イソプロピルアルコール(IPA)ベーパー乾燥を
行なうことにより、抑制されることがわかっている。し
かしながら、ウェハ上にレジストが存在する状態で、I
PAベーパー乾燥を行なうと、レジストが溶解し、装置
を汚染してしまい、後続の処理ウェハを汚染する。その
ため、IPA乾燥を用いることはできない。
るためになされたもので、不良の原因となるシミをなく
すことができるように改良された半導体洗浄処理方法を
提供することを目的とする。
従う方法は、半導体ウェハ上の被エッチング膜を、レジ
ストパターンをマスクに用いて薬液によりエッチングし
た後の洗浄処理方法に係る。上記エッチング後、上記半
導体ウェハを酸化性の液を用いてリンスすることを特徴
とする。
ンスの段階で、酸化性の液を用いるので、半導体基板が
露出した部分が酸化され、親水化し、シミの発生および
残留を抑制することができる。この方法によれば、乾燥
方法として、スピンドライ乾燥を選ぶことができる。
体ウェハ上の被エッチング膜を、レジストパターンをマ
スクに用いて薬液によりエッチングした後の洗浄処理方
法に係る。上記エッチングの後、上記レジストパターン
を酸化性のレジスト除去液または酸化性の雰囲気の併用
によって除去することを特徴とする。
液、または酸化性雰囲気を併用してレジストパターンを
除去するので、半導体基板の露出部分が酸化され、親水
化し、シミの発生および残留を抑制する。この方法によ
れば、乾燥方法として、スピンドライ乾燥を選ぶことが
できる。
体ウェハ上の被エッチング膜を、レジスタパターンをマ
スクに用いて薬液によりエッチングし、さらに上記レジ
ストパターンを除去した後の洗浄処理方法に係る。上記
半導体ウェハを、酸化性の液を用いてリンスすることを
特徴とする。
スの段階で、酸化性の液を用いることにより、半導体基
板の露出部分を酸化して、親水化し、シミの発生および
残留を抑制することができる。この発明によれば、乾燥
方法として、スピンドライ乾燥を選ぶことができる。
において、エッチング処理後のリンスの段階で用いる酸
化性の液に、過酸化水素水に選ぶことによって、液の供
給および廃液処理が容易になるという効果を奏し、ま
た、装置部材の選択範囲が広がるという効果を奏する。
において、エッチング処理後のリンスの段階で用いる酸
化性の液としてオゾン溶解水を用いると、基板に形成さ
れる酸化膜の質が良好になるという効果を奏する。
において、レジストパターンの除去で用いる酸化性の液
として、オゾンガスが溶解している液を用いると、基板
に形成される酸化膜の質が良好になるという効果を奏す
る。
において、レジスト除去処理後のリンスの段階で用いる
酸化性の液として、過酸化水素水を用いると、液の供給
および廃液処理が容易となり、装置部材の選択範囲が広
がるという効果を奏する。
において、レジスト除去処理後のリンスの段階で用いる
酸化性の液に、オゾン溶解水を用いると、基板に形成さ
れる酸化膜の質が良好となる。
体ウェハ上の被エッチング膜を、レジストパターンをマ
スクに用いて薬液によりエッチングし、さらに上記レジ
ストパターンを有機溶剤を用いて除去した後の、洗浄処
理方法に係る。上記半導体ウェハを酸化性の液を用いて
リンスすることを特徴とする。
去後のリンスの段階で酸化性の液を用いることにより、
半導体基板露出部分を酸化して親水化し、シミの発生お
よび残留を抑制することができる。この発明によれば、
乾燥方法としてスピンドライ乾燥を選択することができ
る。
において、レジスト除去処理時に酸化性の雰囲気を形成
するために、オゾンガスを処理部に直接供給すること、
またはオゾンガスを上記レジスト除去液中にバブリング
することを行なう。
は、半導体ウェハを備える。上記半導体ウェハの被エッ
チング膜を、レジストパターンをマスクに用いて薬液に
よりエッチングし、その後、上記半導体ウェハを酸化性
の液を用いてリンスしている。
は、半導体ウェハを備える。上記半導体ウェハ上の被エ
ッチング膜を、レジストパターンをマスクに用いて薬液
によりエッチングしている。上記エッチングの後、上記
レジストパターンを酸化性のレジスト除去液または酸化
性の雰囲気の併用によって除去している。
は、半導体ウェハを備える。上記半導体ウェハ上の被エ
ッチング膜を、レジストパターンをマスクに用いて薬液
によりエッチングし、さらに上記レジストパターンを除
去する。上記半導体ウェハを、酸化性の液を用いてリン
スしている。
は、半導体ウェハを備える。上記半導体ウェハ上の被エ
ッチング膜を、レジストパターンをマスクに用いて薬液
によりエッチングし、さらに上記レジストパターンを有
機溶剤を用いて除去している。上記半導体ウェハを、酸
化性の液を用いてリンスしている。
製造方法においては、まず半導体ウェハ上の被エッチン
グ膜を、レジストパターンをマスクに用いて薬液により
エッチングする。その後、上記半導体ウェハを酸化性の
液を用いてリンスする。
の製造方法においては、まず、半導体ウェハ上の被エッ
チング膜を、レジストパターンをマスクに用いて薬液に
よりエッチングする。上記エッチングの後、上記レジス
トパターンを酸化性のレジスト除去液または酸化性の雰
囲気の併用によって除去する。
の製造方法においては、まず、半導体ウェハ上の被エッ
チング膜を、レジストパターンをマスクに用いて薬液に
よりエッチングし、さらに上記レジストパターンを除去
する。その後、上記半導体ウェハを、酸化性の液を用い
てリンスする。
の製造方法においては、まず、半導体ウェハ上の被エッ
チング膜を、レジストパターンをマスクに用いて薬液に
よりエッチングし、さらに上記レジストパターンを有機
溶剤を用いて除去する。その後、上記半導体ウェハを、
酸化性の液を用いてリンスする。
る。
である場合について説明する。
示す工程フロー図である。まず、図1(a)に示すよう
に、シリコン基板の上にシリコン酸化膜(膜厚:10n
m)を形成する。
酸化膜の上にレジストパターンを形成する。
min間、フッ酸(HF濃度:1wt%)で満たされた
薬液槽(槽容量:30L)に浸すことにより、レジスト
パターンをマスクとして、シリコン酸化膜をエッチング
し、エッチングされた部分のみシリコン基板を露出させ
る。その後、基板をリンス槽(槽容量:30L)に浸
し、リンスを行なう。このリンスのステップは、次のと
おりである。
/min)されている槽に基板を浸し、5min間、純
水でリンスする。5min経過後、純水供給を止め、代
わってオゾン溶解水(O3濃度:5ppm)を10mi
n間、供給する(供給流量:30L/min)。10m
in経過後、オゾン溶解水の供給を止め、再び純水を供
給し(供給流量:30L/min)、5min間、純水
でリンスを行なう。そして純水リンス完了後、スピン乾
燥を行なう。
確認された。オゾン溶解水のリンスにより、フッ酸エッ
チングにより露出したシリコン基板が、酸化されて親水
化されたため、シミの発生が抑制されたと考えられる。
また、この方法により、IPAベーパー乾燥を行なう必
要がなく、安価で、安全なスピン乾燥が適用可能となっ
た。その上に、オゾン溶解水によりシリコン基板上に形
成された酸化膜は高密度で良質であるため、デバイス特
性への悪影響が低減された。
段階で用いる酸化性の液が、オゾン溶解水である場合に
ついて説明した。実施例2では、オゾン溶解水に代わっ
て、過酸化水素水を適用した場合について説明する。
示す工程フロー図である。図2(a)に示すように、シ
リコン基板の上にシリコン酸化膜(膜厚:10nm)を
形成する。
の上にレジストパターンを形成する。
間、フッ酸(HF濃度:1wt%)で満たされた薬液槽
(槽容量:30L)に浸すことにより、レジストパター
ンをマスクとして、シリコン酸化膜をエッチングし、エ
ッチングされた部分のみシリコン基板を露出させる。そ
の後、基板をリンス槽(槽容量:30L)に浸し、リン
スを行なう。このリンスのステップは、次のとおりであ
る。
/min)されている槽に基板を浸し、5min間、純
水リンスする。5min経過後、純水の供給を止め、代
わって過酸化水素水(H2O2濃度:0.5%)を2mi
n間、供給する(供給流量:30L/min)。2mi
n経過後、過酸化水素水の供給を止め、そのまま基板を
過酸化水素水に8min間、浸す。8min経過後、再
び純水を供給し(供給流量:30L/min)、10m
in間、純水でリンスを行なう。そして純水リンス完了
後、スピン乾燥を行なう。
確認された。実施例1に係るオゾン溶解水と同様に、過
酸化水素水によるリンスにより、フッ酸エッチングによ
り露出したシリコン基板が、酸化されて親水化されたた
め、シミの発生が抑制されたと考えられる。また、この
方法により、IPAベーパー乾燥を行なう必要がなく、
安価で安全なスピン乾燥が適用可能となった。その上、
オゾンの強力な酸化力ゆえに、オゾン溶解水では装置に
使用する部材が限定されるが、過酸化水素水リンスを適
用することにより、装置に使用する部材の種類が大幅に
増える上に、安価な部材を用いることが可能となった。
スの段階で酸化性の液を用いることにより、シミの発生
を抑制する方法について説明した。実施例3では、エッ
チングした後、連続してレジストを除去する洗浄処理に
おいて、酸化性のレジスト除去液を用いてレジストを除
去することにより、シミの発生を抑制する方法について
説明する。
工程フロー図である。まず、図3(a)に示すように、
シリコン基板の上にシリコン酸化膜(膜厚:10nm)
を形成する。
酸化膜の上にレジストパターンを形成する。
min間、フッ酸(HF濃度:1wt%)で満たされた
薬液槽(槽容量:30L)に浸すことにより、レジスト
パターンをマスクとして、シリコン酸化膜をエッチング
し、エッチングされた部分のみシリコン基板を露出させ
る。その後、純水のみが供給(供給流量:30L/mi
n)されている槽(槽容量:30L)に基板を浸し、1
5min間、純水でリンスする。純水リンスの完了後、
スピン乾燥を行なわず、図3(d)に示すように、直ち
に基板をオゾン溶解水(O3濃度:30ppm)が供給
(供給流量:15L/min)されている槽(槽容量:
30L)に浸し、レジストパターンを除去する。
れたオゾン溶解水を供給するのではなく、純水中にオゾ
ンガスがバブリングされている槽に浸し、レジストパタ
ーンを除去してもよい。30min浸漬後、純水のみが
供給(供給流量:30L/min)されている槽(槽容
量:30L)に基板を浸し、5min間、純水でリンス
する。この場合、オゾン溶解水へ30min浸漬した
後、同一槽に純水を供給し(供給流量:30L/mi
n)、5min間、純水リンスを行なってもよい。そし
て、純水リンスの完了後、スピン乾燥を行なう。
後においても、シミの発生がないことが確認された。オ
ゾン溶解水のリンスにより、フッ酸エッチングにより露
出したシリコン基板が、酸化されて親水化されたため、
シミの発生が抑制されたと考えられる。また、この方法
により、IPAベーパー乾燥を行なう必要がなく、安価
で、安全なスピン乾燥が適用可能となった。その上に、
オゾン溶解水により、シリコン基板上に形成された酸化
膜は高密度で良質であるため、デバイス特性への悪影響
が低減された。
スの段階で酸化性の液を用いることにより、シミの発生
を抑制する方法について説明した。また、先の実施例3
では、酸化性のレジスト除去液を用いてレジストを除去
することにより、シミの発生を抑制する方法について説
明した。
ジストを除去した後、リンスの段階で酸化性の液を用い
ることにより、シミの発生を抑制する方法について説明
する。
工程フロー図である。図4(a)に示すように、シリコ
ン基板の上にシリコン酸化膜(膜厚:10nm)を形成
する。
酸化膜の上にレジストパターンを形成する。
min間、フッ酸(HF濃度:1wt%)で満たされた
薬液槽(槽容量:30L)に浸すことにより、レジスト
パターンをマスクとして、シリコン酸化膜をエッチング
し、エッチングされた部分のみシリコン基板を露出させ
る。その後、純水のみが供給(供給流量:30L/mi
n)されている槽(槽容量:30L)に基板を浸し、1
5min間、純水でリンスをする。純水リンスの完了
後、スピン乾燥を行なわず、図4(d)に示すように、
直ちに基板をシンナー液が満たされている槽(槽容量:
30L)に20min浸し、レジストパターンを除去す
る。20min浸漬後、基板をリンス槽(槽容量:30
L)に浸し、リンスを行なう。このリンスのステップ
は、次のとおりである。
min)されている槽に基板を浸し、5min間、純水
リンスをする。
ってオゾン溶解水(O3濃度:5ppm)を10min
間、供給(供給流量:30L/min)する。10mi
n経過後、オゾン溶解水の供給を止め、再び純水を供給
(供給流量:30L/min)し、5min間、純水で
リンスを行なう。そして、純水リンスの完了後、スピン
乾燥を行なう。
確認された。オゾン溶解水のリンスにより、フッ酸エッ
チングにより露出したシリコン基板が、酸化されて親水
化されたため、シミの発生が抑制されたと考えられる。
また、この方法により、IPAベーパー乾燥を行なう必
要がなく、安価で、安全なスピン乾燥が適用可能となっ
た。その上に、オゾン溶解水により、シリコン基板上に
形成された酸化膜は高密度で良質であり、ウェハ表面上
の残留シンナーもオゾン溶解水により分解・除去される
ため、デバイス特性への悪影響が低減された。
階で用いる酸化性の液が、オゾン溶解水である場合につ
いて説明した。実施例5では、オゾン溶解水に代わっ
て、過酸化水素水を適用した場合について説明する。
工程フロー図である。まず、図5(a)に示すように、
シリコン基板の上にシリコン酸化膜(膜厚:10nm)
を形成する。
酸化膜の上にレジストパターンを形成する。
min間、フッ酸(HF濃度:1wt%)で満たされた
薬液槽(槽容量:30L)に浸すことによって、レジス
トパターンをマスクとして、シリコン酸化膜をエッチン
グし、エッチングされた部分のみシリコン基板を露出さ
せる。その後、純水のみが供給(供給流量:30L/m
in)されている槽(槽容量:30L)に基板を浸し、
15min間、純水リンスをする。純水リンスの完了
後、スピン乾燥を行なわず、図5(d)に示すように、
直ちに基板をシンナー液が満たされている槽(槽容量:
30L)に20min浸し、レジストパターンを除去す
る。
量:30L)に浸し、リンスを行なう。このリンスのス
テップは、次のとおりである。
min)されている槽に基板を浸し、5min間、純水
リンスをする。
って過酸化水素水(H2O3濃度:0.5%)を2min
間、供給(供給流量:30L/min)する。2min
経過後、過酸化水素水の供給を止め、そのまま基板を過
酸化水素水に8min間、浸す。8min経過後、再び
純水を供給(供給流量:30L/min)し、10mi
n間、純水リンスを行なう。そして、純水リンスの完了
後、スピン乾燥を行なう。
確認された。先の実施例4のオゾン溶解水と同様に、過
酸化水素水リンスにより、フッ酸エッチングにより露出
したシリコン基板が、酸化されて親水化されたため、シ
ミの発生が抑制されたと考えられる。また、この方法に
より、IPAベーパー乾燥を行なう必要がなく、安価
で、安全なスピン乾燥が適用可能となった。
ゾン溶解水では装置に使用する部材が限定されるが、過
酸化水素水リンスを適用することにより、装置に使用す
る部材の種類が大幅に増える上に、安価な部材を用いる
ことが可能となった。また、ウェハ表面上の残留シンナ
ーも過酸化水素水により分解・除去されるため、デバイ
ス特性への悪影響が低減された。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
ば、半導体洗浄処理方法において、不良の原因となるシ
ミをなくすことができる。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
の断面図である。
ン、4 シミ。
Claims (18)
- 【請求項1】 半導体ウェハ上の被エッチング膜を、レ
ジストパターンをマスクに用いて薬液によりエッチング
した後の洗浄処理方法において、 前記エッチング後、前記半導体ウェハを酸化性の液を用
いてリンスすることを特徴とする、半導体洗浄処理方
法。 - 【請求項2】 半導体ウェハ上の被エッチング膜を、レ
ジストパターンをマスクに用いて薬液によりエッチング
した後の洗浄処理方法において、 前記エッチングの後、前記レジストパターンを酸化性の
レジスト除去液または酸化性の雰囲気の併用によって除
去することを特徴とする、半導体洗浄処理方法。 - 【請求項3】 半導体ウェハ上の被エッチング膜を、レ
ジストパターンをマスクに用いて薬液によりエッチング
し、さらに前記レジストパターンを除去した後の洗浄処
理方法において、 前記半導体ウェハを、酸化性の液を用いてリンスするこ
とを特徴とする、半導体洗浄処理方法。 - 【請求項4】 前記酸化性の液は、過酸化水素水を含
む、請求項1に記載の半導体洗浄処理方法。 - 【請求項5】 前記酸化性の液は、オゾン溶解水を含
む、請求項1に記載の半導体洗浄処理方法。 - 【請求項6】 前記酸化性のレジスト除去液は、オゾン
ガスが溶解している液を用いる、請求項2に記載の半導
体洗浄処理方法。 - 【請求項7】 前記酸化性の液は、過酸化水素水を含
む、請求項3に記載の半導体洗浄処理方法。 - 【請求項8】 前記酸化性の液は、オゾン溶解水を含
む、請求項3に記載の半導体洗浄処理方法。 - 【請求項9】 半導体ウェハ上の被エッチング膜を、レ
ジストパターンをマスクに用いて薬液によりエッチング
し、さらに前記レジストパターンを有機溶剤を用いて除
去した後の、洗浄処理方法において、 前記半導体ウェハを、酸化性の液を用いてリンスするこ
とを特徴とする、半導体洗浄処理方法。 - 【請求項10】 前記酸化性の雰囲気の形成は、オゾン
ガスを処理部に直接供給すること、またはオゾンガスを
前記レジスト除去液中にバブリングすることによって行
なわれる、請求項2に記載の半導体洗浄処理方法。 - 【請求項11】 半導体ウェハを備え、 前記半導体ウェハ上の被エッチング膜を、レジストパタ
ーンをマスクに用いて薬液によりエッチングし、その
後、前記半導体ウェハを酸化性の液を用いてリンスして
いる、半導体装置。 - 【請求項12】 半導体ウェハを備え、 前記半導体ウェハ上の被エッチング膜を、レジストパタ
ーンをマスクに用いて薬液によりエッチングし、その
後、前記レジストパターンを酸化性のレジスト除去液ま
たは酸化性の雰囲気の併用によって除去している、半導
体装置。 - 【請求項13】 半導体ウェハを備え、 前記半導体ウェハ上の被エッチング膜を、レジストパタ
ーンをマスクに用いて薬液によりエッチングし、さらに
前記レジストパターンを除去し、その後、前記半導体ウ
ェハを、酸化性の液を用いてリンスしている、半導体装
置。 - 【請求項14】 半導体ウェハを備え、前記半導体ウェ
ハ上の被エッチング膜を、レジストパターンをマスクに
用いて薬液によりエッチングし、さらに前記レジストパ
ターンを有機溶剤を用いて除去し、その後、前記半導体
ウェハを、酸化性の液を用いてリンスしている、半導体
装置。 - 【請求項15】 半導体ウェハ上の被エッチング膜を、
レジストパターンをマスクに用いて薬液によりエッチン
グする工程と、 前記エッチング後、前記半導体ウェハを酸化性の液を用
いてリンスする工程と、を備えた半導体装置の製造方
法。 - 【請求項16】 半導体ウェハ上の被エッチング膜を、
レジスタパターンをマスクに用いて薬液によりエッチン
グする工程と、 前記エッチングの後、前記レジストパターンを酸化性の
レジスト除去液または酸化性の雰囲気の併用によって除
去する工程と、を備えた半導体装置の製造方法。 - 【請求項17】 半導体ウェハ上の被エッチング膜を、
レジストパターンをマスクに用いて薬液によりエッチン
グし、さらに前記レジストパターンを除去する工程と、 前記半導体ウェハを、酸化性の液を用いてリンスする工
程と、を備えた半導体装置の製造方法。 - 【請求項18】 半導体ウェハ上の被エッチング膜を、
レジストパターンをマスクに用いて薬液によりエッチン
グし、さらに前記レジストパターンを有機溶剤を用いて
除去する工程と、 前記半導体ウェハを、酸化性の液を用いてリンスする工
程と、を備えた半導体装置の製造方法。
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JP2000078455A JP2001267281A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 半導体洗浄処理方法、半導体装置およびその製造方法 |
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