JP2001267285A - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device manufacturing method

Info

Publication number
JP2001267285A
JP2001267285A JP2000071441A JP2000071441A JP2001267285A JP 2001267285 A JP2001267285 A JP 2001267285A JP 2000071441 A JP2000071441 A JP 2000071441A JP 2000071441 A JP2000071441 A JP 2000071441A JP 2001267285 A JP2001267285 A JP 2001267285A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drying
boron
wafer
filter
contamination
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000071441A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shusaku Yanagawa
周作 柳川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2000071441A priority Critical patent/JP2001267285A/en
Publication of JP2001267285A publication Critical patent/JP2001267285A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device manufacturing method in which boron contamination or the like can be effectively suppressed in a simple and practical method. SOLUTION: This is a manufacturing method of a semiconductor device which is provided at least with a step of drying a semiconductor wafer. The drying is performed by a dryer which is installed with a boronless filter and a chemical filter made of an ion exchange resin. The drying is performed after the semiconductor wafer is treated by a liquid containing at least hydrofluoric acid and hydrogen peroxide solution. The drying is performed by using such an organic solution as isopropyl alcohol.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に、半導体ウエーハを乾燥する工程を少
なくとも具備する半導体装置の製造方法に関するもので
ある。本発明は、各種の半導体装置の製造の際の技術と
して汎用するできるものであり、特に半導体ウエーハに
対するボロン汚染防止対策技術として好ましく適用でき
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device having at least a step of drying a semiconductor wafer. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used as a technique for manufacturing various semiconductor devices, and is particularly preferably applicable as a technique for preventing boron contamination on a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の半導体装置の製造技術において
は、半導体ウエーハに対する汚染を抑制することが重要
な課題とされ、種々のウエーハ清浄化技術が従来より提
案されている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor device manufacturing technique of this type, it is important to suppress contamination of a semiconductor wafer, and various wafer cleaning techniques have been proposed.

【0003】ところで、各種半導体デバイスの製造工程
においてクリーンルームが使用されているが、従来よ
り、クリーンルームへ供給されるエアーの外気からの取
り込み口や、空調機器の消音材の材料として、ボロンガ
ラスが多用されている。
By the way, a clean room has been used in the manufacturing process of various semiconductor devices. Conventionally, boron glass has been frequently used as a material for taking in air supplied to the clean room from the outside air and as a material for a silencing material of an air conditioner. Have been.

【0004】また、空調機器のフィルターやクリーンル
ーム内で使用されているHEPAフィルター(High
Efficiency Penetrate Air
Filter)や、ULPAフィルター(Ultra
Low Penetration Air Filt
er)用のマイクロガラス繊維には、表1にULPAフ
ィルター構成材料の成分を示すように、B23 が11
%程度含まれている。
Further, a HEPA filter (High) used in a filter of an air conditioner or a clean room is used.
Efficiency Penetrate Air
Filter) and ULPA filter (Ultra)
Low Penetration Air Filt
As shown in Table 1, the components of the ULPA filter constituent material include B 2 O 3
% Is included.

【0005】[0005]

【表1】 [Table 1]

【0006】このようなガラス繊維と、ウェットプロセ
スで使用されているHF蒸気とが反応して生成するBF
3 (下記式(1)参照)や、水蒸気とが反応して生成す
るホウ酸蒸気(下記式(2)参照)が、ボロン汚染源と
して知られている。
[0006] BF produced by the reaction between such glass fiber and HF vapor used in a wet process.
3 (see the following formula (1)) and boric acid vapor generated by reacting with water vapor (see the following formula (2)) are known as boron contamination sources.

【0007】[0007]

【化1】 B23 +6HF→2BF3 (gas)+3H2 O (1) B23 +6H2 O→2B(OH)3 (gas)+3H2 O (2)Embedded image B 2 O 3 + 6HF → 2BF 3 (gas) + 3H 2 O (1) B 2 O 3 + 6H 2 O → 2B (OH) 3 (gas) + 3H 2 O (2)

【0008】特に、本発明者の検討によれば、約0.3
ppm(人体の許容濃度の1/10)のHF蒸気を含む
空気をULPAフィルターに透過させた場合は、外気を
透過させた場合に比べ、ボロン濃度は250倍となる。
さらに、本発明者の検討によれば、クリーンルームの清
浄度(塵埃濃度)を高めても、クリーンルーム中のボロ
ン濃度の低減効果は全く無く、空気中のボロンは、フィ
ルターによってはほとんど捕集されることが無い。
In particular, according to the study of the present inventor, about 0.3
When air containing HF vapor of ppm (1/10 of the allowable concentration of the human body) is passed through the ULPA filter, the boron concentration is 250 times that of the case where outside air is passed.
Further, according to the study by the present inventors, even if the cleanliness (dust concentration) of the clean room is increased, there is no effect of reducing the boron concentration in the clean room, and boron in the air is almost trapped by the filter. There is nothing.

【0009】クリーンルームでは、上記ULPAフィル
ターの使用等により、ボロン汚染は多かれ少なかれ存在
してしまうと言うことができる。特に全面ダウンフロー
型のクリーンルームでは、床、天井、壁、パーティショ
ンなどの建設構成材の露出表面積に比べ、プリーツ折り
されているULPAフィルターの表面積は圧倒的に広い
ために、ボロン汚染が多かれ少なかれ存在することは、
避けられない。よって、クリーンルーム内に、被処理材
料であるウエーハを放置すると、クリーンルームのエア
ーに含まれるBF3 やホウ酸蒸気等のホウ化物がウエー
ハに付着し、ウエーハを汚染することとなる。その結
果、拡散工程、あるいはCVD工程等の熱処理プロセス
において、ボロンが拡散してしまい、拡散層やCVD膜
中のキャリア濃度が汚染によるボロンの拡散量に依存し
て変動し、デバイス特性のバラツキを招いてしまう。
In a clean room, it can be said that boron contamination is more or less present due to the use of the ULPA filter or the like. In particular, in a full downflow type clean room, the pleated ULPA filter has an overwhelmingly large surface area compared to the exposed surface area of construction components such as floors, ceilings, walls, partitions, etc., so that there is more or less boron contamination. To do
Inevitable. Therefore, if the wafer to be processed is left in the clean room, borides such as BF 3 and boric acid vapor contained in the air of the clean room adhere to the wafer and contaminate the wafer. As a result, in a diffusion step or a heat treatment process such as a CVD step, boron is diffused, and the carrier concentration in the diffusion layer or the CVD film fluctuates depending on the amount of boron diffusion due to contamination, thereby causing variations in device characteristics. I will invite you.

【0010】このようなクリーンルーム内のウエーハ放
置によるボロン汚染対策としては、ボロンをトラップで
きるケミカルフィルター(カチオン交換樹脂)や、HF
がULPAフィルターを通過する前に該HFを除去する
ケミカルフィルターが開発され、市販されている。
As a countermeasure against boron contamination caused by leaving a wafer in a clean room, a chemical filter (cation exchange resin) capable of trapping boron, HF
A chemical filter that removes the HF before passing through the ULPA filter has been developed and is commercially available.

【0011】さらに、HFと反応しない素材からなる耐
HFフィルター(ポリプロピレン製、テフロン製)も有
効である。ただし、既存のラインでの根本対策として
は、ライン全体を見直す必要があり、ラインの停止期
間、費用を考慮すると、ライン全体についてフィルター
を変えることは、現実的でない。よって、ウエーハをウ
エーハケースに収納し、クリーンルームのエアーにと直
接は接しないように保管することでボロンの付着量を低
減することが、従来より一般的にとられているボロン汚
染対策である。ただし、このようなウエーハ放置の規制
では、装置内での処理の最中、あるいはウエーハ搬送中
のボロン汚染を防ぐことはできない。よって、ウエーハ
に付着したボロンを除去する適正な技術が望まれてい
る。
Further, an HF-resistant filter (made of polypropylene or Teflon) made of a material which does not react with HF is also effective. However, as a basic measure for existing lines, it is necessary to review the entire line, and it is not practical to change the filter for the entire line in consideration of the suspension period and cost of the line. Therefore, reducing the amount of adhered boron by storing the wafer in a wafer case and keeping it out of direct contact with air in a clean room is a conventional boron contamination countermeasure. However, such a regulation of leaving a wafer cannot prevent boron contamination during processing in the apparatus or during wafer transfer. Therefore, an appropriate technique for removing boron attached to a wafer is desired.

【0012】ボロン汚染は、一般に拡散工程やCVD工
程後のウエーハに対して、SIMSやSpreadin
g Resistanceを用いて不純物プロファイル
を測定することで評価される。ボロン汚染は、拡散工
程、及びCVD工程等の前処理洗浄として広く使われて
いるSC洗浄処理(アンモニア−過酸化水素水混合溶液
洗浄、次いで塩酸−過酸化水素水混合溶液洗浄)等の洗
浄工程後のウエーハ放置により顕著に生じることが確認
されている。この放置によるボロン汚染がその後の拡散
工程やCVD工程等へ与える影響を確認するため、本発
明者は、次の実験を行った。すなわち、SC洗浄後のウ
エーハをクリーンルーム内の空気に暴露させてボロン汚
染させ、Sb拡散工程、あるいは減圧poly−Si
CVD工程後にSIMSを用いて、SC洗浄後のウエー
ハ放置時間に対するボロンの汚染量を調べた。以下、そ
の結果について示す。
[0012] Boron contamination generally occurs on a wafer after a diffusion process or a CVD process by SIMS or Spreadin.
It is evaluated by measuring an impurity profile using g Resistance. Boron contamination is a cleaning process such as an SC cleaning process (cleaning of a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide, followed by cleaning of a mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide) which is widely used as a pre-process cleaning such as a diffusion process and a CVD process. It has been confirmed that this occurs significantly when the wafer is left behind. The present inventor conducted the following experiment in order to confirm the effect of boron contamination due to the standing on the subsequent diffusion step, CVD step, and the like. That is, the wafer after the SC cleaning is exposed to the air in the clean room to contaminate boron, and the wafer is subjected to an Sb diffusion process or reduced pressure poly-Si.
After the CVD process, the amount of boron contamination with respect to the wafer standing time after SC cleaning was examined using SIMS. Hereinafter, the results will be described.

【0013】表2には、Sb拡散サンプルの作成フロー
を示す。また表3には、poly−Siサンプルの作成
フローを示す。それぞれのサンプルに対し、前処理であ
るSC洗浄後の放置時間を0〜120分の間で振ってお
り、ボロン汚染の放置時間依存性を調べている。ここで
のSb拡散としてはSb23 を固体ソースとして用い
た2ゾーン拡散法を用いており、これは、炉内へ昇華し
たSb23 とSiとの反応により形成されるSiO2
中に取り込まれたSbを1200℃程度の高温下におい
てSi中に拡散させる拡散技術であり、形成させた酸化
膜は拡散後にHF溶液により除去される。よって、SI
MSによるボロンの濃度測定においても、Si中に拡散
したボロン濃度のみを求めている。
Table 2 shows a flow of preparing an Sb diffusion sample. Table 3 shows a flow of preparing a poly-Si sample. For each sample, the standing time after the SC cleaning, which is the pretreatment, is varied between 0 and 120 minutes, and the dependence of boron contamination on the standing time is examined. As the Sb diffusion here, a two-zone diffusion method using Sb 2 O 3 as a solid source is used. This is based on SiO 2 formed by a reaction between Sb 2 O 3 sublimated into a furnace and Si.
This is a diffusion technique in which Sb taken in is diffused into Si at a high temperature of about 1200 ° C., and the formed oxide film is removed by an HF solution after the diffusion. Therefore, SI
In the measurement of the concentration of boron by MS, only the concentration of boron diffused in Si is determined.

【0014】また、poly−Si CVD膜は、po
ly−Si抵抗素子やMOSトランジスタのゲート材料
として用いられ、これらの場合には、一般に熱酸化膜上
にpoly−Siが堆積する。よってこの減圧poly
−Si CVD工程後のボロン汚染の測定においては、
表3のサンプル作成フローに示すように、poly−S
iは酸化膜(表3の第3工程である熱酸化参照)上に堆
積させるので、SiO 2 /Si界面に存在するボロンの
濃度を求めた。
The poly-Si CVD film has a po
Gate material of ly-Si resistance element and MOS transistor
And in these cases, generally on a thermal oxide film
Is deposited on the substrate. Therefore, this decompression poly
In the measurement of boron contamination after the -Si CVD process,
As shown in the sample creation flow of Table 3, poly-S
i is deposited on the oxide film (see the third step of thermal oxidation in Table 3).
So that the Two Of boron at Si / Si interface
The concentration was determined.

【0015】[0015]

【表2】 [Table 2]

【0016】[0016]

【表3】 [Table 3]

【0017】図2に、SIMSによるボロン濃度の測定
結果を示す。符号Iで、Sb拡散サンプルのボロン汚染
評価結果、符号IIで、poly−Si CVDサンプ
ルのボロン汚染評価結果を示す。この結果より、拡散サ
ンプル、CVDサンプルともに、洗浄後のクリーンルー
ム内でのウエーハ放置時間に依存して、ボロンの汚染量
が増加していることがわかる。また、放置時間がゼロ分
のサンプルにおいても、僅かではあるがボロンが検出さ
れており、これは、アンモニア−過酸化水素水混合溶液
中に溶け込んだクリーンルーム中のホウ化物によるウエ
ーハ汚染や、洗浄工程でのウエーハ搬送中におけるクリ
ーンルームエアーからの汚染であることがわかってい
る。このように、ウエーハの放置を極力無くしても、実
際にはボロン汚染が生じてしまい、付着したボロンを除
去する技術がますます重要となっていることが理解され
る。
FIG. 2 shows the results of measuring the boron concentration by SIMS. Symbol I indicates the result of boron contamination evaluation of the Sb diffusion sample, and symbol II indicates the result of boron contamination evaluation of the poly-Si CVD sample. From this result, it can be seen that the amount of boron contamination increases in both the diffusion sample and the CVD sample depending on the time for which the wafer is left in the clean room after cleaning. Further, even in the sample where the standing time is zero minutes, a small amount of boron is detected, which indicates that the wafer is contaminated by boride in the clean room dissolved in the ammonia-hydrogen peroxide aqueous solution and the cleaning process. It is known that the contamination was caused by clean room air during the wafer transfer at the same time. Thus, even if the leaving of the wafer is minimized, boron contamination actually occurs, and it is understood that the technology for removing the attached boron is becoming more and more important.

【0018】さらに本発明者は、次のような具体的な検
討を行った。たとえばバイポーラトランジスタLSIの
コレクタ領域形成のために用いられるSbの拡散工程
は、一般に1200℃程度の高温で行われるため、ウエ
ーハ表面に付着している不純物は熱処理とともにSiウ
エーハ中に深く拡散してしまう。このため、Sb拡散後
の不純物プロファイルをSIMS測定によって調べる
と、Sbよりも拡散係数の高いボロンは深く拡散してし
まう。このため、ボロン汚染によるボロンのシリコン基
板中への拡散量をSIMSにより評価した。
Further, the present inventors have made the following specific studies. For example, the step of diffusing Sb used for forming the collector region of the bipolar transistor LSI is generally performed at a high temperature of about 1200 ° C., so that impurities adhering to the wafer surface diffuse deeply into the Si wafer together with the heat treatment. . Therefore, when the impurity profile after Sb diffusion is examined by SIMS measurement, boron having a higher diffusion coefficient than Sb diffuses deeply. Therefore, the amount of boron diffused into the silicon substrate due to boron contamination was evaluated by SIMS.

【0019】表4に示すように、5種のサンプルについ
て、検討を行った。表4に、ウエーハNo.1〜6で示
す。それぞれ拡散前処理として、下記SC洗浄を行っ
た。 NH4 OH:H22 :H2 O=1:2:7混合溶液処理 10分 HCl:H22 :H2 O=1:1:8混合溶液処理 10分 上記洗浄後のP- 型ウエーハを、クリーンルームのエア
ーに晒した状態で0〜120分間(0min.、60m
in.、120min.)放置させたサンプルを、表4
に示すように、ウエーハNo.1〜3とする。
As shown in Table 4, five kinds of samples were examined. Table 4 shows the wafer No. 1 to 6. The following SC cleaning was performed as a diffusion pretreatment. NH 4 OH: H 2 O 2 : H 2 O = 1: 2: 7 mixture for 10 minutes HCl: H 2 O 2: H 2 O = 1: 1: 8 mixture for 10 minutes after the washing P - The mold wafer was exposed to air in a clean room for 0 to 120 minutes (0 min., 60 m
in. , 120 min. Table 4)
As shown in FIG. 1 to 3.

【0020】また、上記と同じ洗浄を行った後に、12
0分放置させたウエーハに対し、フッ酸(HF:H2
=100:1)による処理を、熱酸化膜換算で30nm
相当のエッチング量となる時間だけ追加し、純水による
10分間の流水、及びスピンドライヤー(1000rp
m、3min)による乾燥後に同様にクリーンルームの
エアーに晒した状態で、0〜120分間(0min.、
60min.、120min.)放置させたサンプル
を、表4に示すように、ウエーハNo.4〜6とする。
After performing the same washing as described above, 12
The wafer left to stand for 0 minutes is treated with hydrofluoric acid (HF: H 2 O).
= 100: 1) is converted to 30 nm in terms of a thermal oxide film.
An additional time is added for a considerable amount of etching, running water with pure water for 10 minutes, and a spin dryer (1000 rpm)
m, 3 min) and similarly exposed to the air of a clean room for 0 to 120 minutes (0 min., 3 min).
60 min. , 120 min. As shown in Table 4, wafer No. 4 to 6.

【0021】[0021]

【表4】 [Table 4]

【0022】上記サンプルに対し、横型拡散炉によるS
23 の気相中にて1200℃、60分のSb拡散を
行い、SIMSによりシリコン基板中に拡散したボロン
の濃度を測定した。結果を図3に示す。符号IVで、フ
ッ酸による処理(ライトエッチング)を追加したサンプ
ル(ウエーハNo.4〜6)についてのデータを示し、
符号IIIで、フッ酸による処理無しのサンプル(ウエ
ーハNo.1〜3)についてのデータを示す。
The above sample was subjected to S by a horizontal diffusion furnace.
Sb diffusion was performed at 1200 ° C. for 60 minutes in the b 2 O 3 gas phase, and the concentration of boron diffused into the silicon substrate was measured by SIMS. The results are shown in FIG. Symbol IV shows data on samples (wafer Nos. 4 to 6) to which a treatment with hydrofluoric acid (light etching) was added,
Reference numeral III indicates data on samples without the treatment with hydrofluoric acid (wafer Nos. 1 to 3).

【0023】図3に示すように、HF処理を行うことで
ウエーハ表面に付着したボロン汚染は除去可能である
(放置時間ゼロの場合の符号IIIのデータと符号IV
のデータの比較)が、HF処理後の放置において再びク
リーンルームエアーからの顕著な汚染が生じてしまって
いる(放置時間に従い、符号IIIのデータと符号IV
のデータの変化、特に符号IVのデータの変化参照)。
As shown in FIG. 3, by performing the HF treatment, the boron contamination attached to the wafer surface can be removed (data III and IV in the case of zero leaving time).
(Comparison of data of No. 3) shows that remarkable contamination from the clean room air has occurred again after being left after the HF treatment (the data of code III and the code IV according to the time of leaving).
, In particular, the change in the data of the symbol IV).

【0024】さらに、HF処理後のスピンドライヤー
(1000rpm)による乾燥時間を3分〜15分の範
囲で振った時のボロン汚染量を同様に評価した結果を図
4に示す(なお図3のデータはスピンドライヤー乾燥時
間3分)。この図4に示す評価では、ウエーハをクリー
ンルームのエアーに意図的に晒さないようにした。それ
にもかかわらず、図4から理解されるように、スピンド
ライヤーによる乾燥中にはボロンを含むクリーンルーム
中のエアーがスピンドライヤー内に取り込まれ、これが
ウエーハに触れるために、乾燥時間にしたがってボロン
汚染量が増加してしまう。
FIG. 4 shows the result of similarly evaluating the amount of boron contamination when the drying time by a spin drier (1000 rpm) after the HF treatment was varied in the range of 3 to 15 minutes. Is a spin dryer drying time of 3 minutes). In the evaluation shown in FIG. 4, the wafer was not intentionally exposed to the air in the clean room. Nevertheless, as can be understood from FIG. 4, during the drying by the spin drier, the air in the clean room containing boron is taken into the spin drier and touches the wafer. Will increase.

【0025】以上述べたように、ウエーハに付着したボ
ロン化合物は、HF処理により除去可能であるが、その
後のクリーンルームのエアーに再度晒されることで、ボ
ロン汚染が生じてしまう。特に、スピンドライヤーによ
る乾燥では、ボロン汚染が生じてしまう。これは、フィ
ルターを通過したエアーがスピンドライヤー内に供給さ
れるためと考えられ、フィルターからのホウ酸蒸気等に
よってもボロン汚染が生じ、HF処理によるボロン汚染
の除去効果を弱めてしまう。
As described above, the boron compound adhering to the wafer can be removed by the HF treatment. However, when the wafer is again exposed to the air in the clean room, boron contamination occurs. In particular, in the case of drying using a spin drier, boron contamination occurs. This is presumably because the air that has passed through the filter is supplied into the spin dryer, and boron contamination is also generated by boric acid vapor or the like from the filter, and the effect of removing boron contamination by the HF treatment is weakened.

【0026】[0026]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
技術にあっては、ウエーハに対するボロン汚染の問題が
十分には解決されていない。
As described above, the prior art does not sufficiently solve the problem of boron contamination of wafers.

【0027】そこで、本発明が目的とするところは、簡
便で実用的な手法により、汚染、特にたとえばボロン汚
染を効果的に抑制することができる半導体装置の製造方
法を提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of effectively suppressing contamination, particularly, for example, boron contamination by a simple and practical method.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
の製造方法は、第一に、半導体ウエーハを乾燥する工程
を少なくとも具備する半導体装置の製造方法において、
前記乾燥を、ボロンレスフィルターと、イオン交換樹脂
からなるケミカルフィルターとを搭載するドライヤーに
より行うことを特徴とするものである。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises, first, a method of manufacturing a semiconductor device comprising at least a step of drying a semiconductor wafer.
The drying is performed by a dryer equipped with a boron-less filter and a chemical filter made of an ion-exchange resin.

【0029】この発明によれば、ボロンレスフィルター
を用いるので、フィルターからのボロンの汚染は防止さ
れ、またイオン交換樹脂からなるケミカルフィルターに
より、エアーから取り込まれるボロンによる汚染も抑制
されて、ボロン汚染を効果的に抑制することができる。
According to the present invention, since the boron-less filter is used, the contamination of boron from the filter is prevented, and the contamination by boron taken in from the air is suppressed by the chemical filter made of the ion exchange resin. Can be effectively suppressed.

【0030】本発明に係る半導体装置の製造方法は、第
二に、半導体ウエーハを乾燥する工程を少なくとも具備
する半導体装置の製造方法において、前記乾燥は、半導
体ウエーハをフッ酸と過酸化水素水を少なくとも含む溶
液により処理した後の乾燥であり、かつ該乾燥は、有機
溶剤を用いた乾燥であることを特徴とするものである。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises, secondly, a method of manufacturing a semiconductor device comprising at least a step of drying a semiconductor wafer, wherein the drying is performed by removing hydrofluoric acid and aqueous hydrogen peroxide. Drying after treatment with a solution containing at least, and drying is performed using an organic solvent.

【0031】この発明によれば、フッ酸含有溶液により
ボロン等の汚染を効果的に除去でき、乾燥はアルコール
等の有機溶剤を用いるのでエアーからの汚染取り込み等
を防止できるとともに、過酸化水素水によりウエーハ表
面が疎水性になることが防止され、アルコール等の有機
溶剤を用いた場合のウォーターマークの問題をも解決で
きる。
According to the present invention, the contamination such as boron can be effectively removed by the hydrofluoric acid-containing solution, and the organic solvent such as alcohol can be used for drying. Thus, the surface of the wafer is prevented from becoming hydrophobic, and the problem of watermark when an organic solvent such as alcohol is used can be solved.

【0032】なお、特開平4−177725号公報に
は、フッ酸洗浄後に過酸化水素水等の酸化剤でウエーハ
表面を酸化する技術が記載されているが、これはフッ酸
洗浄と過酸化水素水処理とは別々に行うもので、かつ、
有機溶剤を用いた乾燥については記述がない。また、特
開平8−264498号公報には、過酸化水素水含有洗
浄液で酸化膜を形成させた後、オゾンとフッ酸を添加し
た超純水でリンスする技術が記載されているが、これも
フッ酸洗浄と過酸化水素水処理とは別々で、かつ、有機
溶剤を用いた乾燥は行わない。また、特開平5−029
292号公報には、フッ酸系のエッチング後、純水また
は水蒸気でリンスし、その後乾燥後の基板をフッ酸系エ
ッチングする技術が記載されているが、ここでは過酸化
水素水処理はなされず、乾燥もスピン乾燥が開示されて
いるのみである。また、特開平5−343394号公報
には、フッ酸系のエッチング後、熱酸化を行う技術が記
載されているが、ここでも特に乾燥について本発明と関
わる技術の記載は無い。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-177725 discloses a technique for oxidizing a wafer surface with an oxidizing agent such as aqueous hydrogen peroxide after cleaning with hydrofluoric acid. It is performed separately from water treatment, and
There is no description about drying using an organic solvent. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-264498 discloses a technique in which an oxide film is formed with a cleaning solution containing hydrogen peroxide and then rinsed with ultrapure water containing ozone and hydrofluoric acid. The cleaning with hydrofluoric acid and the treatment with aqueous hydrogen peroxide are separate, and drying using an organic solvent is not performed. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-029
Japanese Patent No. 292 discloses a technique of rinsing with pure water or water vapor after etching with hydrofluoric acid, and then etching the substrate after drying with hydrofluoric acid. As for the drying, only spin drying is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-343394 discloses a technique of performing thermal oxidation after etching with hydrofluoric acid, but here also does not describe a technique relating to the present invention with respect to drying in particular.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
てさらに説明し、また、その好ましい具体例を図面を参
照して説明する。なお当然のことではあるが、本発明は
図示実施の形態例に限定されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be further described below, and preferred specific examples will be described with reference to the drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the illustrated embodiment.

【0034】乾燥を、ボロンレスフィルターと、イオン
交換樹脂からなるケミカルフィルターとを搭載するドラ
イヤーにより行う発明においては、ボロンレスフィルタ
ーとしては、ボロンを実質的に含まないフィルター、す
なわちボロンを外界に放出するようには含まないフィル
ターであれば、任意に使用できる。一般にテフロン(登
録商標)、もしくはPTFEを濾材に用いたフィルター
はボロンを含まず、一般的にボロンレスフィルターと称
されており、これらは耐フッ酸性が高く、好ましく採用
できる。ケミカルフィルターとしては、アニオンフィル
ター、カチオンフィルター、活性炭フィルターがあり、
ボロン除去効果としてはカチオン交換樹脂からなるフィ
ルターがその効果が顕著であるので、これを特に好まし
く用いることができる。
In the invention in which the drying is carried out by a dryer equipped with a boron-less filter and a chemical filter made of an ion-exchange resin, the boron-less filter is a filter substantially free of boron, that is, a boron-free filter. Any filter can be used as long as it is not included. Generally, a filter using Teflon (registered trademark) or PTFE as a filter medium does not contain boron, and is generally called a boron-less filter. These filters have high resistance to hydrofluoric acid and can be preferably used. Chemical filters include anion filters, cation filters, and activated carbon filters.
As a boron removing effect, a filter made of a cation exchange resin has a remarkable effect, so that it can be particularly preferably used.

【0035】ボロンレスフィルターと、イオン交換樹脂
からなるケミカルフィルターとのドライヤーへの搭載
は、次のように行うことができる。たとえば、ドライヤ
ーのエアー取り込み口において、前段にケミカルフィル
ターを設置してエアー中のボロンを除去し、後段にボロ
ンレスフィルターを設けることにより、フィルターたと
えばULPAフィルターからのボロンの放出も無くする
ことができる。
The mounting of the boronless filter and the chemical filter made of ion exchange resin on the dryer can be performed as follows. For example, by installing a chemical filter at the front stage to remove boron in the air and providing a boron-less filter at the rear stage at the air intake port of the dryer, it is possible to eliminate the emission of boron from a filter such as an ULPA filter. .

【0036】この発明における乾燥は、湿式処理による
洗浄処理後の乾燥であること、また、フッ酸を含む溶液
により処理する工程を少なくとも含む洗浄処理後の乾燥
であるること、この場合のフッ酸を含む溶液が、フッ酸
と過酸化水素水を少なくとも含むものであることは、好
ましい形態である。
The drying in the present invention is drying after a cleaning treatment by wet treatment, and drying after a cleaning treatment including at least a step of treating with a solution containing hydrofluoric acid. It is a preferable embodiment that the solution containing at least contains hydrofluoric acid and aqueous hydrogen peroxide.

【0037】乾燥は、半導体ウエーハをフッ酸と過酸化
水素水を少なくとも含む溶液により処理した後の乾燥で
あり、該乾燥は、有機溶剤を用いた乾燥である発明にお
いては、使用する有機溶剤は、イソプロピルアルコール
であることが好ましい。
Drying is drying after treating a semiconductor wafer with a solution containing at least hydrofluoric acid and aqueous hydrogen peroxide. In the invention in which the drying is drying using an organic solvent, the organic solvent used is And isopropyl alcohol.

【0038】次に、本発明の好ましい具体的な実施の形
態例について、説明する。以下の実施の形態例は、先に
述べた汚染の検討について用いたような、たとえばバイ
ポーラトランジスタLSIのコレクタ領域形成のために
用いられるSbの拡散工程、あるいは、各種半導体デバ
イス用のpoly−Si CVD工程等を備えた半導体
装置の製造例について、好適に適用できるものである。
Next, preferred specific embodiments of the present invention will be described. In the following embodiments, for example, a diffusion step of Sb used for forming a collector region of a bipolar transistor LSI, or a poly-Si CVD for various semiconductor devices, which is used for the above-described examination of contamination, is described. The present invention can be suitably applied to a manufacturing example of a semiconductor device having a process and the like.

【0039】実施の形態例1 この実施の形態例では、ドライヤーのエアーフィルター
として、ボロンレスフィルターを用いる。本例では特
に、スピンドライヤーのエアーフィルターとして、ボロ
ンレスフィルターと、さらにイオン交換樹脂からなるケ
ミカルフィルターとを組み合わせて搭載して用いた。こ
こではボロンレスフィルターとしては、テフロン、もし
くはPTFEを濾材に用いたいわゆるボロンレスフィル
ターを用いた。またイオン交換樹脂としては、カチオン
交換樹脂からなるケミカルフィルターを用いた。フィル
ターのドライヤーへの搭載構造としては、ドライヤーの
エアー取り込み口において、前段にケミカルフィルター
を設置してエアー中のボロンを除去し、後段にボロンレ
スフィルターを設けて、ボロンの放出を防ぐようにし
た。
Embodiment 1 In this embodiment, a boronless filter is used as an air filter of a dryer. In this example, in particular, a boron-less filter and a chemical filter made of an ion exchange resin were used in combination as an air filter of a spin dryer. Here, a so-called boronless filter using Teflon or PTFE as a filter medium was used as the boronless filter. As the ion exchange resin, a chemical filter made of a cation exchange resin was used. As a mounting structure of the filter on the dryer, a chemical filter was installed at the front stage to remove boron in the air at the air intake port of the dryer, and a boron-less filter was provided at the rear stage to prevent the release of boron. .

【0040】本実施の形態例においては、使用サンプル
の製造方法や、その扱いは上記した検討例において示し
たもの、特に前記説明した図4の評価に用いたサンプ
ル、及びその扱いと同様である。
In the present embodiment, the manufacturing method of the used sample and the handling thereof are the same as those shown in the above-described examination example, particularly the sample used for the evaluation of FIG. 4 described above and the handling thereof. .

【0041】本実施の形態例によれば、ドライヤーのフ
ィルター自体からのボロンの放出が無く、かつ、ケミカ
ルフィルターによりクリーンルームエアーからのボロン
の除去を可能としたスピンドライヤーを用いるので、ボ
ロン汚染を抑制できる。
According to this embodiment, since the spin dryer which does not release boron from the filter of the dryer itself and which can remove boron from clean room air by the chemical filter is used, boron contamination is suppressed. it can.

【0042】本例では、HF処理後のウエーハを、上記
のドライヤーにより乾燥して、良好なボロン汚染抑制効
果を得た。本例におけるスピンドライヤーによるHF処
理後のウエーハ乾燥による効果を、図1に示す。図1に
示した結果は、比較を示す図4の評価とは、スピンドラ
イヤーのフィルターだけが違い、本例に係るボロンレス
フィルターとケミカルフィルターとを組み合わせて搭載
したスピンドライヤーを用いて乾燥させていることだけ
が異なるのであるが、図1に示すように、乾燥時間に依
らず、HF処理により除去したボロン汚染レベルが維持
されていることがわかる。
In this example, the wafer after the HF treatment was dried by the above-mentioned dryer to obtain a good effect of suppressing boron contamination. FIG. 1 shows the effect of wafer drying after HF treatment by a spin dryer in this example. The result shown in FIG. 1 is different from the evaluation of FIG. 4 showing the comparison only in the filter of the spin dryer, and dried using a spin dryer equipped with a combination of the boronless filter and the chemical filter according to this example. The only difference is that, as shown in FIG. 1, the level of boron contamination removed by the HF treatment is maintained regardless of the drying time.

【0043】上述のように本実施の形態例によれば、ク
リーンルーム内放置や、プロセス中に生じるウエーハの
ボロン汚染の除去が可能である。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to leave the wafer in a clean room and remove boron contamination of the wafer generated during the process.

【0044】実施の形態例2 この実施の形態例では、HF処理後のウエーハの乾燥に
ついて改良を施すことにより、ボロン汚染等のウエーハ
への汚染を抑制したものである。
Embodiment 2 In this embodiment, the contamination of the wafer, such as boron contamination, is suppressed by improving the drying of the wafer after the HF treatment.

【0045】すなわち、ドライヤーからの汚染源の取り
込みを防止する技術として、HF処理、次いで流水処理
した後のウエーハの乾燥を、イソプロピルアルコール等
の有機溶剤で行う手法が考えられるが、この手法では、
HF処理後のウエーハ、たとえばシリコンウエーハは疎
水性になるため、ウォーターマークが形成されやすく、
純水に溶け込んだ酸素によりウエーハ上に酸化膜が形成
されてしまうと言う問題点がある。
That is, as a technique for preventing the contamination source from being taken in from the dryer, a method of drying the wafer after the HF treatment and then the running water treatment with an organic solvent such as isopropyl alcohol can be considered.
Since the wafer after the HF treatment, for example, a silicon wafer, becomes hydrophobic, a watermark is easily formed.
There is a problem that an oxide film is formed on a wafer by oxygen dissolved in pure water.

【0046】本例では、上記問題点を回避するには、シ
リコンウエーハ表面を親水性にすることが有効であると
の知見に立ち、これに基づいて検討を行い、次のような
構成でウエーハ洗浄及び乾燥を行うようにした。すなわ
ち本例では、HFとH22の混合液によるボロン汚染
除去を行い、H22 による酸化作用によってウエーハ
表面に一様な酸化膜を形成することで親水性面を形成
し、これによりイソプロピルアルコール乾燥の際のウォ
ーターマークを低減するようにした。
In this example, based on the finding that it is effective to make the surface of a silicon wafer hydrophilic to avoid the above problems, a study was conducted based on this finding, and the wafer was constructed in the following configuration. Washing and drying were performed. That is, in this example, boron contamination was removed by a mixed solution of HF and H 2 O 2 , and a uniform oxide film was formed on the wafer surface by the oxidizing action of H 2 O 2 to form a hydrophilic surface. Thus, the watermark at the time of drying isopropyl alcohol is reduced.

【0047】本実施の形態例では、具体的には、ウエー
ハ洗浄及び乾燥を次のように行った。前記したと同様に
してクリーンルーム内の放置によりボロンを付着させた
ウエーハを、HFとH22 の混合液(特に、HF:H
22 :H2 O=1:1:8混合溶液)にて10分間処
理した後に、10分間の純水流水とイソプロピルアルコ
ール乾燥を行った(純水流水とイソプロピルアルコール
乾燥とを各々10分間)。なおイソプロピルアルコール
乾燥は、イソプロピルアルコールの蒸気中に純水流水処
理後のウエーハを晒し、アルコール中に溶け込んだ水分
とともにアルコールを揮発させることにより、乾燥を行
うものである(この手法によれば、スピン乾燥は不要で
ある)。
In the present embodiment, specifically, wafer cleaning and drying are performed as follows. In the same manner as described above, the wafer to which boron was adhered by leaving it in a clean room was placed in a mixed solution of HF and H 2 O 2 (particularly,
After a treatment with 2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 8 mixed solution for 10 minutes, a running of pure water and drying of isopropyl alcohol for 10 minutes were performed (each of running of pure water and drying of isopropyl alcohol for 10 minutes). ). In the isopropyl alcohol drying, the wafer after the pure water running treatment is exposed to the vapor of isopropyl alcohol, and the alcohol is volatilized together with the water dissolved in the alcohol, whereby the drying is performed. No drying is required).

【0048】上記処理を行ったサンプルを、前述した評
価と同様にして、拡散炉によるSb 23 の気相拡散後
に、SIMSによりシリコン基板中へのボロンの拡散量
を評価した。その結果、ボロンのシリコン基板中への拡
散量は、5.0E9atoms/cm2 であった。さら
に、イソプロピルアルコール乾燥にはウォーターマーク
は全く生じておらず、親水面が形成されていた。
The sample subjected to the above processing was evaluated as described above.
In the same manner as in the Two OThree After gas phase diffusion of
Next, the amount of boron diffused into the silicon substrate by SIMS
Was evaluated. As a result, boron is diffused into the silicon substrate.
Dispersion is 5.0E9 atoms / cmTwo Met. Further
Watermark for drying isopropyl alcohol
Did not occur at all, and a hydrophilic surface was formed.

【0049】このようにHFとH22 の混合液による
処理を行うことで、ウエーハ表面に付着したボロン汚染
を除去可能であり、しかも、イソプロピルアルコール乾
燥で問題になるウォーターマークの形成を防ぐことが可
能となった。また、HFとH 22 の混合液による処理
では、ボロン汚染が無い酸化膜が形成されるため、シリ
コンウエーハ表面の保護膜として働き、SiGeのエピ
タキシャル成長工程や、CVD工程の直前に、反応炉内
においてH2 等の還元雰囲気での高温処理を行うことな
どで酸化膜を取り除き、その後に膜を堆積させること
で、ウエーハと堆積膜との界面のボロン汚染を完全に防
ぐことが可能となる。
Thus, HF and HTwo OTwo Depending on the mixture of
Boron contamination adhering to the wafer surface
Isopropyl alcohol dry
Can prevent the formation of watermarks, which can be problematic in drying
Noh. HF and H Two OTwo Treatment with a mixture of
In this case, an oxide film without boron contamination is formed.
Acts as a protective film on the surface of the wafer.
Immediately before the taxi growth process and CVD process,
At HTwo Do not perform high temperature treatment in a reducing atmosphere such as
Removing the oxide film by filing and then depositing the film
Completely prevents boron contamination at the interface between the wafer and the deposited film.
Is possible.

【0050】本実施の形態例によれば、ボロン汚染除去
効果にさらに、ウエーハ表面を親水性にすることによ
り、イソプロピルアルコール乾燥等の有機溶剤乾燥で問
題になるウォーターマークの形成を防ぐことが可能とな
る。
According to the present embodiment, it is possible to prevent the formation of a watermark which is a problem in drying an organic solvent such as isopropyl alcohol by making the wafer surface hydrophilic in addition to the effect of removing boron contamination. Becomes

【0051】[0051]

【発明の効果】上述したように、本発明の半導体装置の
製造方法によれば、簡便で実用的な手法により、汚染、
特にたとえばボロン汚染を効果的に抑制することができ
るというすぐれた効果が得られる。
As described above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, contamination and contamination can be reduced by a simple and practical method.
In particular, an excellent effect that, for example, boron contamination can be effectively suppressed can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態例1の効果説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an effect of a first embodiment of the present invention.

【図2】 従来技術の問題点を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a problem of the related art.

【図3】 従来技術の問題点を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a problem of the related art.

【図4】 従来技術の問題点を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a problem of the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

I・・・洗浄後放置時間とボロン汚染との関係(不純物
拡散の場合)、II・・・洗浄後放置時間とボロン汚染
との関係(CVDの場合)、III・・・不純物拡散後
の基板中へのボロン汚染(フッ酸処理無し)、IV・・
・不純物拡散後の基板中へのボロン汚染(フッ酸処理有
り)。
I: Relationship between leaving time after cleaning and boron contamination (in case of impurity diffusion), II: Relationship between leaving time after cleaning and boron contamination (in case of CVD), III: Substrate after impurity diffusion Boron contamination (without hydrofluoric acid treatment), IV
-Boron contamination in the substrate after impurity diffusion (with hydrofluoric acid treatment).

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体ウエーハを乾燥する工程を少なく
とも具備する半導体装置の製造方法において、 前記乾燥を、ボロンレスフィルターと、イオン交換樹脂
からなるケミカルフィルターとを搭載するドライヤーに
より行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising at least a step of drying a semiconductor wafer, wherein the drying is performed by a dryer equipped with a boronless filter and a chemical filter made of an ion exchange resin. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項2】 前記乾燥は、湿式処理による洗浄処理後
の乾燥であることを特徴とする請求項1に記載の半導体
装置の製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the drying is drying after a cleaning process by a wet process.
【請求項3】 前記乾燥は、フッ酸を含む溶液により処
理する工程を少なくとも含む洗浄処理後の乾燥であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方
法。
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the drying is a drying after a cleaning treatment including at least a treatment with a solution containing hydrofluoric acid.
【請求項4】 前記フッ酸を含む溶液が、フッ酸と過酸
化水素水を少なくとも含むものであることを特徴とする
請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the solution containing hydrofluoric acid contains at least hydrofluoric acid and a hydrogen peroxide solution.
【請求項5】 半導体ウエーハを乾燥する工程を少なく
とも具備する半導体装置の製造方法において、 前記乾燥は、半導体ウエーハをフッ酸と過酸化水素水を
少なくとも含む溶液により処理した後の乾燥であり、 かつ該乾燥は、有機溶剤を用いた乾燥であることを特徴
とする半導体装置の製造方法。
5. A method of manufacturing a semiconductor device comprising at least a step of drying a semiconductor wafer, wherein the drying is a treatment after treating the semiconductor wafer with a solution containing at least hydrofluoric acid and hydrogen peroxide solution, and The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the drying is drying using an organic solvent.
【請求項6】 前記有機溶剤は、イソプロピルアルコー
ルであることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置
の製造方法。
6. The method according to claim 5, wherein the organic solvent is isopropyl alcohol.
JP2000071441A 2000-03-15 2000-03-15 Semiconductor device manufacturing method Pending JP2001267285A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000071441A JP2001267285A (en) 2000-03-15 2000-03-15 Semiconductor device manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000071441A JP2001267285A (en) 2000-03-15 2000-03-15 Semiconductor device manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001267285A true JP2001267285A (en) 2001-09-28

Family

ID=18590027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000071441A Pending JP2001267285A (en) 2000-03-15 2000-03-15 Semiconductor device manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001267285A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3662472B2 (en) Substrate surface treatment method
EP0989597B1 (en) A composition and method for selectively etching a silicon nitride film
US20070014915A1 (en) Method of Surface Treating Substrates and Method of Manufacturing III-V Compound Semiconductors
Hattori et al. Contamination Removal by Single‐Wafer Spin Cleaning with Repetitive Use of Ozonized Water and Dilute HF
TW455513B (en) A cluster tool compatible silicon oxide etching process using anhydrous hydrogen fluoride gas and water for trace oxide removal
US20050139230A1 (en) Method for cleaning semiconductor wafers
US6444582B1 (en) Methods for removing silicon-oxy-nitride layer and wafer surface cleaning
US20090090392A1 (en) Method of cleaning a semiconductor wafer
JP2001267285A (en) Semiconductor device manufacturing method
JP4240637B2 (en) Wafer surface cleaning method
JPH0353083A (en) Method for preventing contamination of semiconductor element by metal
EP0844649A2 (en) A method for boron contamination reduction in IC fabrication
JP4344855B2 (en) Method for preventing organic contamination of substrate for electronic device and substrate for electronic device preventing organic contamination
JPS60247928A (en) Cleaning method of semiconductor substrate
JPH11340182A (en) Cleaning agent for semiconductor surface, and method for cleaning
JP3272823B2 (en) Dry cleaning method for semiconductor device
JPS62115833A (en) Surface treating agent for semiconductor substrate
KR100235944B1 (en) Cleaning method for semiconductor device
CN1113391C (en) Method for boron contamination reduction in IC fabrication
JPH07240394A (en) Surface cleaning method of semiconductor wafer
JP2002367949A (en) Method for cleaning silicon wafer
KR0172717B1 (en) Cleaning method of semiconductor substrate
JP2008112892A (en) Method of preventing boron contamination of wafer
JPH05175182A (en) Wafer cleaning method
JP2000077342A (en) Method and apparatus for manufacturing epitaxially grown semiconductor wafer having protective layer