JP2002050604A - 洗浄溶液を用いた集積回路基板の汚染物質の除去方法 - Google Patents
洗浄溶液を用いた集積回路基板の汚染物質の除去方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 集積回路の基板から汚染物質を除去する洗浄
溶液及び汚染物質の除去方法を提供する。 【解決手段】 基板をキレート剤を含む過酸化水素洗浄
溶液で処理した後、この基板を水素ガス及びフッ素含有
ガスで処理し、最後にこの基板をアニーリングする。洗
浄溶液はアンモニウム、過酸化水素、脱イオン水及びキ
レート剤を含む。キレート剤はカルボン酸化合物、ホス
ホン酸化合物及びヒドロキシル芳香族化合物よりなる群
から選択された１種ないし３種の化合物を含む。フッ素
-含有ガスは三フッ化窒素(NF3)、六フッ化硫黄(SF6)及
び三フッ化塩素(ClF3)よりなる群から選択されたガスで
ある。これにより、有機汚染物、パーチクル、金属汚染
物のような各種汚染物を効果的に除去できる。特に、金
属汚染物の再付着による逆汚染問題がないし自然酸化膜
などの各種酸化膜を下部膜質の損傷なしに効果的に除去
できるという利点がある。
溶液及び汚染物質の除去方法を提供する。 【解決手段】 基板をキレート剤を含む過酸化水素洗浄
溶液で処理した後、この基板を水素ガス及びフッ素含有
ガスで処理し、最後にこの基板をアニーリングする。洗
浄溶液はアンモニウム、過酸化水素、脱イオン水及びキ
レート剤を含む。キレート剤はカルボン酸化合物、ホス
ホン酸化合物及びヒドロキシル芳香族化合物よりなる群
から選択された１種ないし３種の化合物を含む。フッ素
-含有ガスは三フッ化窒素(NF3)、六フッ化硫黄(SF6)及
び三フッ化塩素(ClF3)よりなる群から選択されたガスで
ある。これにより、有機汚染物、パーチクル、金属汚染
物のような各種汚染物を効果的に除去できる。特に、金
属汚染物の再付着による逆汚染問題がないし自然酸化膜
などの各種酸化膜を下部膜質の損傷なしに効果的に除去
できるという利点がある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は集積回路基板用洗浄
溶液及びそれを用いた洗浄方法に係り、より詳細には半
導体基板またはLCD基板表面用洗浄溶液及びこれを用い
た洗浄方法に関する。
溶液及びそれを用いた洗浄方法に係り、より詳細には半
導体基板またはLCD基板表面用洗浄溶液及びこれを用い
た洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常の洗浄工程は、記憶装置及び液晶装
置(LCD)のような半導体装置及び集積回路の製造時に重
要な役割をする。集積回路基板は工程中に汚染されやす
いために洗浄工程が重要である。金属物質、自然酸化膜
などの酸化膜及び損傷膜質や、さらにはパーチクルのよ
うな汚染物質が基板上に残存しやすく、これによって装
置の信頼性の低下がもたらされうる。効果的な洗浄方法
によれば汚染物質が除去されて製造収率が高まる。
置(LCD)のような半導体装置及び集積回路の製造時に重
要な役割をする。集積回路基板は工程中に汚染されやす
いために洗浄工程が重要である。金属物質、自然酸化膜
などの酸化膜及び損傷膜質や、さらにはパーチクルのよ
うな汚染物質が基板上に残存しやすく、これによって装
置の信頼性の低下がもたらされうる。効果的な洗浄方法
によれば汚染物質が除去されて製造収率が高まる。
【０００３】一連の湿式洗浄方法が現在広く使われてい
る。一連の湿式洗浄方法の例が、APM(Ammonia hydrogen
peroxide mixture)工程、SPM(sulfuric acid hydrogen
peroxide mixture)工程及びHPM(hydrochloric acid hy
drogen peroxide mixture)工程よりなる方法である。こ
のような一連の湿式洗浄工程は、各々パーチクルまたは
微粒子、有機汚染物及び金属汚染物を効果的に除去する
工程である。
る。一連の湿式洗浄方法の例が、APM(Ammonia hydrogen
peroxide mixture)工程、SPM(sulfuric acid hydrogen
peroxide mixture)工程及びHPM(hydrochloric acid hy
drogen peroxide mixture)工程よりなる方法である。こ
のような一連の湿式洗浄工程は、各々パーチクルまたは
微粒子、有機汚染物及び金属汚染物を効果的に除去する
工程である。
【０００４】しかし、このような一連の湿式洗浄工程は
それぞれ問題点も有しているが、例えば、APM工程はパ
ーチクル除去能力に優れた反面、金属汚染物の除去能は
弱く、HPM工程は金属汚染物の除去力に優れるが、激し
い腐食性と毒性があってパーチクル除去には弱いという
問題点がある。
それぞれ問題点も有しているが、例えば、APM工程はパ
ーチクル除去能力に優れた反面、金属汚染物の除去能は
弱く、HPM工程は金属汚染物の除去力に優れるが、激し
い腐食性と毒性があってパーチクル除去には弱いという
問題点がある。
【０００５】したがって、目的の洗浄効果を得るために
はこれら工程を適切に組合せしたり変形したりして適用
する必要がある。
はこれら工程を適切に組合せしたり変形したりして適用
する必要がある。
【０００６】その一例として、SPM工程、APM工程及びHP
M工程を順に実施する方法がある。この方法によれば、S
PM工程により集積回路基板上の有機物を除去し、APM工
程により基板上のパーチクルを除去する。次に、HPM工
程を実施して金属汚染物を除去する。
M工程を順に実施する方法がある。この方法によれば、S
PM工程により集積回路基板上の有機物を除去し、APM工
程により基板上のパーチクルを除去する。次に、HPM工
程を実施して金属汚染物を除去する。
【０００７】しかし、この方法はその順序が複雑なだけ
でなく、生産コストが高い。また、過量の洗浄溶液とリ
ンス用脱イオン水を連続して使用することによって環境
公害を起こす可能性が高い。また、SPM、APM及びHPM溶
液は強力な酸化剤の過酸化水素(H2O2)を含むため、洗浄
後に基板上に化学的酸化膜が形成される。また、集積回
路製造工程時に集積回路基板が大気中の酸素や水分と反
応し、基板表面に薄い自然酸化膜が生じうる。このよう
に生じた酸化膜は集積回路装置の特性に悪影響を及ぼ
す。特に、自然酸化膜がコンタクト表面に生じればコン
タクト抵抗を増加させ、ゲート酸化膜の成長前に自然酸
化膜が生じればゲート酸化膜の特性を低下させる。
でなく、生産コストが高い。また、過量の洗浄溶液とリ
ンス用脱イオン水を連続して使用することによって環境
公害を起こす可能性が高い。また、SPM、APM及びHPM溶
液は強力な酸化剤の過酸化水素(H2O2)を含むため、洗浄
後に基板上に化学的酸化膜が形成される。また、集積回
路製造工程時に集積回路基板が大気中の酸素や水分と反
応し、基板表面に薄い自然酸化膜が生じうる。このよう
に生じた酸化膜は集積回路装置の特性に悪影響を及ぼ
す。特に、自然酸化膜がコンタクト表面に生じればコン
タクト抵抗を増加させ、ゲート酸化膜の成長前に自然酸
化膜が生じればゲート酸化膜の特性を低下させる。
【０００８】酸化膜除去方法として最も広く知られた方
法が、フッ酸洗浄液を用いる湿式洗浄方法である。フッ
酸洗浄液は、基板と酸化膜との間に高い蝕刻選択比を維
持するだけでなく、酸化膜洗浄後にシリコン基板の表面
上に水素パッシべーション膜を形成するという点では効
果的である。
法が、フッ酸洗浄液を用いる湿式洗浄方法である。フッ
酸洗浄液は、基板と酸化膜との間に高い蝕刻選択比を維
持するだけでなく、酸化膜洗浄後にシリコン基板の表面
上に水素パッシべーション膜を形成するという点では効
果的である。
【０００９】しかし、フッ酸洗浄液を用いた湿式洗浄方
法には短所がある。すなわち、この方法はイン-シチュ
(in-situ)工程で進行し難く、長時間がかかるために汚
染物質を順に制御し難い。その上、洗浄工程の後続工程
のウェーハ乾燥工程時に各種汚染が生じうるが、このよ
うな汚染に対する制御がほとんど不可能であるという致
命的な短所がある。
法には短所がある。すなわち、この方法はイン-シチュ
(in-situ)工程で進行し難く、長時間がかかるために汚
染物質を順に制御し難い。その上、洗浄工程の後続工程
のウェーハ乾燥工程時に各種汚染が生じうるが、このよ
うな汚染に対する制御がほとんど不可能であるという致
命的な短所がある。
【００１０】また、狭くて深いコンタクトホールの洗浄
時に、洗浄液がコンタクトホールに流入し、コンタクト
ホールから排出し難く、酸化膜の完全な除去が不可能で
あり、洗浄残留物の除去も容易ではないという問題点も
ある。
時に、洗浄液がコンタクトホールに流入し、コンタクト
ホールから排出し難く、酸化膜の完全な除去が不可能で
あり、洗浄残留物の除去も容易ではないという問題点も
ある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題は集積回路基板上の汚染物質の除去方法
を提供することである。
する技術的課題は集積回路基板上の汚染物質の除去方法
を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の技術的課題は、
集積回路基板から汚染物質を除去する方法において、
１)前記基板をキレート剤を含む過酸化水素洗浄溶液で
処理する段階と、２)前記基板を水素ガス及びフッ素含
有ガスで処理する段階と、３)前記基板をアニーリング
する段階とを順に含むことを特徴とする集積回路基板の
汚染物質を除去する方法によってなされうる。
集積回路基板から汚染物質を除去する方法において、
１)前記基板をキレート剤を含む過酸化水素洗浄溶液で
処理する段階と、２)前記基板を水素ガス及びフッ素含
有ガスで処理する段階と、３)前記基板をアニーリング
する段階とを順に含むことを特徴とする集積回路基板の
汚染物質を除去する方法によってなされうる。
【００１３】本発明の一態様において、過酸化水素洗浄
溶液がアンモニウム、過酸化水素、脱イオン水及びキレ
ート剤を含み、この洗浄溶液の温度が約４０℃ないし約
８０℃である。
溶液がアンモニウム、過酸化水素、脱イオン水及びキレ
ート剤を含み、この洗浄溶液の温度が約４０℃ないし約
８０℃である。
【００１４】基板を水素ガス及びフッ素-含有ガスで処
理する段階が約−２５℃ないし約５０℃の温度及び約
０.０１torrないし約１０torrの圧力下で実施されるこ
とが望ましい。
理する段階が約−２５℃ないし約５０℃の温度及び約
０.０１torrないし約１０torrの圧力下で実施されるこ
とが望ましい。
【００１５】基板をアニーリングする段階は約１００℃
ないし約５００℃の温度で約２０秒ないし約６０秒で実
施される。
ないし約５００℃の温度で約２０秒ないし約６０秒で実
施される。
【００１６】フッ素-含有ガスが三フッ化窒素(NF3)、六
フッ化硫黄(SF6)及び三フッ化塩素(ClF3)よりなる群か
ら選択された少なくとも一つであり、フッ素-含有ガス
の供給量が前記水素ガスに対して約０.１〜約５０００v
ol%であることが望ましい。
フッ化硫黄(SF6)及び三フッ化塩素(ClF3)よりなる群か
ら選択された少なくとも一つであり、フッ素-含有ガス
の供給量が前記水素ガスに対して約０.１〜約５０００v
ol%であることが望ましい。
【００１７】この方法は、望ましくは基板を洗浄溶液で
処理した後にオゾン水でリンスする段階をさらに含むこ
とができる。洗浄溶液の処理段階とオゾン水のリンス段
階は同一バス内で実施され、オゾン水の温度は約０ない
し約３０℃である。オゾン水は脱イオン水とオゾンを含
むが、オゾンの含量が脱イオン水に対して約１ppmない
し約１,０００ppmである。
処理した後にオゾン水でリンスする段階をさらに含むこ
とができる。洗浄溶液の処理段階とオゾン水のリンス段
階は同一バス内で実施され、オゾン水の温度は約０ない
し約３０℃である。オゾン水は脱イオン水とオゾンを含
むが、オゾンの含量が脱イオン水に対して約１ppmない
し約１,０００ppmである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい具現例を
示した添付図面を挙げて発明をより詳細に説明する。
示した添付図面を挙げて発明をより詳細に説明する。
【００１９】図１は本発明に係る洗浄方法を示すフロー
チャートである。まず、汚染物質が形成されている集積
回路基板、例えば、半導体基板または液晶表示装置基板
を準備する。次いで、前記基板を洗浄溶液で処理する
(段階１０)。洗浄溶液は塩基性過酸化水素水溶液とキレ
ート剤とを含む。この洗浄溶液を基板表面上に噴射した
り、基板を洗浄溶液が入っているバスまたは浴にディッ
ピングしたりする方法で洗浄できる。キレート剤は金属
汚染物質を除去するのに使われうる。通常、使われるキ
レート剤の種類には制限がない。しかし、望ましくはク
エン酸、グルコン酸のようなカルボン酸化合物と、ヒド
ロキシエタンジホスホン酸、エチレンジアミンテトラキ
ス-メチレンホスホン酸のようなホスホン酸化合物と、
カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ピロガロ
ールのようなヒドロキシ芳香族化合物から選択された１
種ないし３種を使用できる。望ましいキレート剤添加量
は、洗浄用液中の水含量を基準として、約５００ppmな
いし約５,０００ppmである。もし約５００ppm未満であ
れば金属汚染物質の除去効果が低いし、約５,０００ppm
を超過する場合には有機汚染物質が生じうる。
チャートである。まず、汚染物質が形成されている集積
回路基板、例えば、半導体基板または液晶表示装置基板
を準備する。次いで、前記基板を洗浄溶液で処理する
(段階１０)。洗浄溶液は塩基性過酸化水素水溶液とキレ
ート剤とを含む。この洗浄溶液を基板表面上に噴射した
り、基板を洗浄溶液が入っているバスまたは浴にディッ
ピングしたりする方法で洗浄できる。キレート剤は金属
汚染物質を除去するのに使われうる。通常、使われるキ
レート剤の種類には制限がない。しかし、望ましくはク
エン酸、グルコン酸のようなカルボン酸化合物と、ヒド
ロキシエタンジホスホン酸、エチレンジアミンテトラキ
ス-メチレンホスホン酸のようなホスホン酸化合物と、
カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ピロガロ
ールのようなヒドロキシ芳香族化合物から選択された１
種ないし３種を使用できる。望ましいキレート剤添加量
は、洗浄用液中の水含量を基準として、約５００ppmな
いし約５,０００ppmである。もし約５００ppm未満であ
れば金属汚染物質の除去効果が低いし、約５,０００ppm
を超過する場合には有機汚染物質が生じうる。
【００２０】塩基性過酸化水素水溶液を用いた洗浄工程
は、基板の一部で除去された金属物質が基板の他の部分
に再付着する、いわゆる"金属逆汚染"によって金属汚染
物質を完全に除去し難い場合がある。一方、キレート剤
は洗浄溶液内で金属イオンと配位結合して錯化合物を形
成することによって、金属汚染物により基板が再汚染さ
れないようにする。また、洗浄溶液は何回使用してもき
れいなために繰り返して使用できる。本発明において、
この段階は望ましくは約４０℃ないし約８０℃の温度範
囲で実施されうる。
は、基板の一部で除去された金属物質が基板の他の部分
に再付着する、いわゆる"金属逆汚染"によって金属汚染
物質を完全に除去し難い場合がある。一方、キレート剤
は洗浄溶液内で金属イオンと配位結合して錯化合物を形
成することによって、金属汚染物により基板が再汚染さ
れないようにする。また、洗浄溶液は何回使用してもき
れいなために繰り返して使用できる。本発明において、
この段階は望ましくは約４０℃ないし約８０℃の温度範
囲で実施されうる。
【００２１】次いで、洗浄溶液で処理した基板を脱イオ
ン水またはオゾン水でリンスして、基板上の残留物を除
去する(段階２０)。オゾン水を用いてリンスすれば、洗
浄溶液処理段階(段階１０)時にキレート剤から出る有機
汚染物を効果的に除去できるという利点がある。オゾン
水を用いる場合、望ましくはオゾン水の温度が約０℃な
いし約３０℃で、オゾン水中のオゾン濃度が約１ppmな
いし約１,０００ppmである。もし、オゾン水の温度が約
０℃より低ければＯ3の溶解が容易でより高いＯ3濃度を
得られるという利点はあるが、反応性が落ちるのでオゾ
ン水を用いたリンス効果が落ち、約３０℃を超過する場
合にはＯ3が容易に溶解され難いという問題点がある。
リンス工程は、基板上に脱イオン水またはオゾン水を持
続的に流しながら実施するオーバーフロー法、または基
板をオゾン水が入っているバスに入れて取り出すクィッ
クダンプ法中でいずれかによって実施しても構わない。
ン水またはオゾン水でリンスして、基板上の残留物を除
去する(段階２０)。オゾン水を用いてリンスすれば、洗
浄溶液処理段階(段階１０)時にキレート剤から出る有機
汚染物を効果的に除去できるという利点がある。オゾン
水を用いる場合、望ましくはオゾン水の温度が約０℃な
いし約３０℃で、オゾン水中のオゾン濃度が約１ppmな
いし約１,０００ppmである。もし、オゾン水の温度が約
０℃より低ければＯ3の溶解が容易でより高いＯ3濃度を
得られるという利点はあるが、反応性が落ちるのでオゾ
ン水を用いたリンス効果が落ち、約３０℃を超過する場
合にはＯ3が容易に溶解され難いという問題点がある。
リンス工程は、基板上に脱イオン水またはオゾン水を持
続的に流しながら実施するオーバーフロー法、または基
板をオゾン水が入っているバスに入れて取り出すクィッ
クダンプ法中でいずれかによって実施しても構わない。
【００２２】次に、前記基板を水素ガスとフッ素-含有
ガスで化学的に処理する(段階３０)。この時、水素ガス
はプラズマ状態で工程チャンバに供給され、フッ素-含
有ガスは自然状態で工程チャンバに供給される。望まし
くは、前記水素ガスとフッ素-含有ガスを所定比で混合
した後、キャリアガスの窒素及び/またはアルゴンガス
と共に工程チャンバに供給する。
ガスで化学的に処理する(段階３０)。この時、水素ガス
はプラズマ状態で工程チャンバに供給され、フッ素-含
有ガスは自然状態で工程チャンバに供給される。望まし
くは、前記水素ガスとフッ素-含有ガスを所定比で混合
した後、キャリアガスの窒素及び/またはアルゴンガス
と共に工程チャンバに供給する。
【００２３】前記フッ素含有ガスにはフッ化窒素(N
F3)、六フッ化硫黄(SF6)または三フッ化塩素(ClF3)を使
用できるが、望ましくはフッ化窒素を使用する。フッ素
-含有ガスの混合比は、水素ガスに対して、約０.１〜約
５０００vol%であることが望ましい。
F3)、六フッ化硫黄(SF6)または三フッ化塩素(ClF3)を使
用できるが、望ましくはフッ化窒素を使用する。フッ素
-含有ガスの混合比は、水素ガスに対して、約０.１〜約
５０００vol%であることが望ましい。
【００２４】水素ガスとフッ素-含有ガスの注入後、約
−２５ないし約５０℃、望ましくは約０℃ないし約５０
℃の温度、及び約０.０１torrないし約１０torrの圧力
で工程条件を制御しながら約２０ないし約６００秒間反
応を実施する。前述したように工程チャンバ内に水素ガ
スとフッ素-含有ガスを供給して反応条件を設定すれ
ば、水素ガスとフッ素-含有ガスが基板表面に形成され
た酸化膜と化学的反応を起こして酸化膜を除去する。こ
の時、前記酸化膜は大気中の酸素や水分と反応して自発
的に形成される自然酸化膜である場合もあり、任意の酸
化膜パターンを形成するために蝕刻される被蝕刻酸化膜
である場合もある。
−２５ないし約５０℃、望ましくは約０℃ないし約５０
℃の温度、及び約０.０１torrないし約１０torrの圧力
で工程条件を制御しながら約２０ないし約６００秒間反
応を実施する。前述したように工程チャンバ内に水素ガ
スとフッ素-含有ガスを供給して反応条件を設定すれ
ば、水素ガスとフッ素-含有ガスが基板表面に形成され
た酸化膜と化学的反応を起こして酸化膜を除去する。こ
の時、前記酸化膜は大気中の酸素や水分と反応して自発
的に形成される自然酸化膜である場合もあり、任意の酸
化膜パターンを形成するために蝕刻される被蝕刻酸化膜
である場合もある。
【００２５】基板を水素ガスプラズマとフッ素-含有ガ
スで処理する段階(段階３０)は、既存のRIE方法とは違
って、化学的反応にのみ基づくのでウェーハ表面が傷つ
く恐れがないだけでなくチャージ損傷される恐れもな
い。例えば、工程チャンバに供給された水素ガスと三フ
ッ化窒素ガスは酸化膜、すなわち二酸化シリコンと化学
的反応を起こして前記供給ガスと酸化膜が出合う所に、
例えば、(NH4)2SiF6のような反応層を形成する。このよ
うに形成された反応層は化学的反応に対する障壁層で作
用するが、すなわち供給ガスと酸化膜との持続的な化学
的反応を妨害する。
スで処理する段階(段階３０)は、既存のRIE方法とは違
って、化学的反応にのみ基づくのでウェーハ表面が傷つ
く恐れがないだけでなくチャージ損傷される恐れもな
い。例えば、工程チャンバに供給された水素ガスと三フ
ッ化窒素ガスは酸化膜、すなわち二酸化シリコンと化学
的反応を起こして前記供給ガスと酸化膜が出合う所に、
例えば、(NH4)2SiF6のような反応層を形成する。このよ
うに形成された反応層は化学的反応に対する障壁層で作
用するが、すなわち供給ガスと酸化膜との持続的な化学
的反応を妨害する。
【００２６】基板を水素ガス及びフッ素-含有ガスで処
理した後、基板をアニーリングして障壁層で作用する反
応層を気化させて除去する(段階４０)。前記アニーリン
グ工程は低温で、具体的に約１００ないし約５００℃の
温度で、約２０ないし約６００秒間実施される。もし、
アニーリング温度と時間範囲が前記範囲を外れれば、反
応層が充分に除去されないという問題点がある。このよ
うなアニーリング工程は、イン-シチュまたはエックス-
シチュ(ex-situ)状態中で、いずれかの状態で進行して
も構わない。
理した後、基板をアニーリングして障壁層で作用する反
応層を気化させて除去する(段階４０)。前記アニーリン
グ工程は低温で、具体的に約１００ないし約５００℃の
温度で、約２０ないし約６００秒間実施される。もし、
アニーリング温度と時間範囲が前記範囲を外れれば、反
応層が充分に除去されないという問題点がある。このよ
うなアニーリング工程は、イン-シチュまたはエックス-
シチュ(ex-situ)状態中で、いずれかの状態で進行して
も構わない。
【００２７】アニーリング工程により反応層を除去すれ
ば、前記反応層が存在した所の酸化膜は除去されると同
時に、基板表面は水素でパッシべーションされる。
ば、前記反応層が存在した所の酸化膜は除去されると同
時に、基板表面は水素でパッシべーションされる。
【００２８】前記ガス供給段階とアニーリング段階は除
去されねばならない酸化膜が自然酸化膜の場合には一般
に１回の工程だけでも充分であるが、除去されねばなら
ない酸化膜が一般のパターンを形成するための酸化膜の
場合には酸化膜の厚さによって１回以上反復して実施す
ることが望ましい。
去されねばならない酸化膜が自然酸化膜の場合には一般
に１回の工程だけでも充分であるが、除去されねばなら
ない酸化膜が一般のパターンを形成するための酸化膜の
場合には酸化膜の厚さによって１回以上反復して実施す
ることが望ましい。
【００２９】
【実施例】以下、実施例及び比較例をあげて本発明をよ
り詳細に説明する。
り詳細に説明する。
【００３０】（実施例１）先ず基板２枚を準備し、これ
ら各々をメタルスタンダードソリューション(metal sta
ndard solution)で処理して、その表面を金属汚染物で
強制汚染させた。金属汚染物の水準は全て１E１３atoms
/cm2であった。次いで、これら基板の各々を通常のAPM
洗浄溶液とキレート剤含有APM洗浄溶液で各々処理した
後に、処理された基板の金属汚染度をまた測定した。そ
の結果を下記の表１に示した。
ら各々をメタルスタンダードソリューション(metal sta
ndard solution)で処理して、その表面を金属汚染物で
強制汚染させた。金属汚染物の水準は全て１E１３atoms
/cm2であった。次いで、これら基板の各々を通常のAPM
洗浄溶液とキレート剤含有APM洗浄溶液で各々処理した
後に、処理された基板の金属汚染度をまた測定した。そ
の結果を下記の表１に示した。
【００３１】
【表１】
【００３２】前記表１に示したように、通常のAPMで処
理した後にFeの汚染水準は減少した。しかし、Al汚染物
質の水準は増加した。反対に、キレート剤含有APMで処
理した後は２種の金属(FeとAl)とも大幅に増加した。
理した後にFeの汚染水準は減少した。しかし、Al汚染物
質の水準は増加した。反対に、キレート剤含有APMで処
理した後は２種の金属(FeとAl)とも大幅に増加した。
【００３３】（実施例２）基板２枚を準備した後、これ
ら基板を各々洗浄した後、その上にゲート酸化膜を蒸着
した。まず、２枚の基板中で、１枚はAPM洗浄及びHF洗
浄を順に実施する通常の洗浄方法で処理し、他の１枚は
キレート剤が添加されたAPM洗浄溶液でまず洗浄した
後、水素プラズマとフッ素含有ガスの混合物を供給して
乾燥式洗浄する本発明の洗浄方法によって処理した。
ら基板を各々洗浄した後、その上にゲート酸化膜を蒸着
した。まず、２枚の基板中で、１枚はAPM洗浄及びHF洗
浄を順に実施する通常の洗浄方法で処理し、他の１枚は
キレート剤が添加されたAPM洗浄溶液でまず洗浄した
後、水素プラズマとフッ素含有ガスの混合物を供給して
乾燥式洗浄する本発明の洗浄方法によって処理した。
【００３４】次いで、スパイダーマスクを用いて各々を
パターニングした後、各々パターンが形成された基板で
ゲート酸化膜に対するTDDB(Time Dependent Dielectric
Breakdown)特性を測定して、ゲート酸化膜の信頼度を
評価した。この時、TDDB測定は室温で５０Aの電流及び
−７.４Vの電圧の条件下で実施した。その結果を図２に
示した。図２において、曲線(a)は通常の洗浄方法で処
理した場合のTDDB特性を、曲線(b)は本発明に係る洗浄
方法で処理した場合のTDDB特性を示したものである。図
２の結果から分かるように、所定のフェイル発生率で本
発明に係る曲線(b)の経過時間が曲線(a)よりもっと長か
った。したがって、本発明に係る洗浄方法で処理した場
合、ゲート酸化膜に対する信頼性により優れたことが分
かる。
パターニングした後、各々パターンが形成された基板で
ゲート酸化膜に対するTDDB(Time Dependent Dielectric
Breakdown)特性を測定して、ゲート酸化膜の信頼度を
評価した。この時、TDDB測定は室温で５０Aの電流及び
−７.４Vの電圧の条件下で実施した。その結果を図２に
示した。図２において、曲線(a)は通常の洗浄方法で処
理した場合のTDDB特性を、曲線(b)は本発明に係る洗浄
方法で処理した場合のTDDB特性を示したものである。図
２の結果から分かるように、所定のフェイル発生率で本
発明に係る曲線(b)の経過時間が曲線(a)よりもっと長か
った。したがって、本発明に係る洗浄方法で処理した場
合、ゲート酸化膜に対する信頼性により優れたことが分
かる。
【００３５】
【発明の効果】本発明に係る望ましい基板洗浄方法によ
り、有機汚染物、パーチクル、金属汚染物のような各種
汚染物が効果的に除去できる。特に、金属汚染物の再付
着による逆汚染問題がないし、自然酸化膜などの各種酸
化膜を下部膜質の損傷なしに効果的に除去できるという
利点がある。
り、有機汚染物、パーチクル、金属汚染物のような各種
汚染物が効果的に除去できる。特に、金属汚染物の再付
着による逆汚染問題がないし、自然酸化膜などの各種酸
化膜を下部膜質の損傷なしに効果的に除去できるという
利点がある。
【図１】本発明に係る洗浄方法を順に示したフローチャ
ートである。
ートである。
【図２】従来の洗浄方法で処理された基板に対するTDDB
特性(a)及び本発明に係る洗浄方法で処理された基板に
関するTDDB特性(b)を各々示したグラフである。
特性(a)及び本発明に係る洗浄方法で処理された基板に
関するTDDB特性(b)を各々示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０８Ｂ 7/00 Ｂ０８Ｂ 7/00 (72)発明者 權 永 愍 大韓民国京畿道水原市勧善区金谷洞530番 地 エルジービリジアパート201棟401号 (72)発明者 河 商 ▲録▼ 大韓民国ソウル特別市江南区新沙洞565− 19番地 韓州ビル５階 Ｆターム(参考） 3B116 AA02 AA03 BB02 BB21 BB82 BB88 BB89 BC01 CC01 3B201 AA02 AA03 BB02 BB21 BB82 BB89 BB98 BC01 CB11 CC01
Claims (20)
- 【請求項１】 集積回路の基板から汚染源を除去する方
法において、 １)前記基板をキレート剤を含む過酸化水素洗浄溶液で
処理する段階と、 ２)前記基板を水素ガス及びフッ素含有ガスで処理する
段階と、 ３)前記基板をアニーリングする段階とを順に含むこと
を特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記過酸化水素洗浄溶液がアンモニウ
ム、過酸化水素、脱イオン水及びキレート剤を含むこと
を特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記キレート剤がカルボン酸化合物、ホ
スホン酸化合物及びヒドロキシル芳香族化合物よりなる
群から選択された１種ないし３種であることを特徴とす
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記キレート剤の含量が洗浄溶液中の水
含量を基準として約５００ppmないし約５,０００ppmで
あることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記洗浄溶液の温度が約４０℃ないし約
８０℃であることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記フッ素-含有ガスが三フッ化窒素(NF
3)、六フッ化硫黄(SF6)及び三フッ化塩素(ClF3)よりな
る群から選択されたものであることを特徴とする請求項
１に記載の方法。 - 【請求項７】 フッ素-含有ガスの供給量が前記水素ガ
スに対して約０.１〜約５０００vol%であることを特徴
とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 前記水素ガスとフッ素-含有ガスが工程
チャンバ内部に供給され、前記水素ガスはプラズマ状態
であり、前記フッ素-含有ガスは自然状態であることを
特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 窒素またはアルゴンから選択された１種
以上のキャリアガスを前記水素ガス及びフッ素含有ガス
と共に工程チャンバ内部に供給することを特徴とする請
求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】 基板を水素ガス及びフッ素-含有ガス
で処理する段階が約−２５℃ないし約５０℃の温度及び
約０.０１torrないし約１０torrの圧力下で実施される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１１】 基板を水素ガス及びフッ素-含有ガス
で処理する段階が約２０秒ないし約６００秒で実施され
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１２】 基板を水素ガス及びフッ素-含有ガス
で処理する段階及び基板をアニーリングする段階が同じ
工程チャンバ内で実施されることを特徴とする請求項１
に記載の方法。 - 【請求項１３】 基板を洗浄溶液で処理した後にオゾン
水を用いてリンスする段階をさらに含むことを特徴とす
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記洗浄溶液処理及びオゾン水を用い
たリンスが同一バス内で実施されることを特徴とする請
求項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 前記オゾン水の温度が約０℃ないし約
３０℃であることを特徴とする請求項１３に記載の方
法。 - 【請求項１６】 前記オゾン水が脱イオン水とオゾンを
含み、オゾンの含量が脱イオン水に対して約１ppmない
し約１,０００ppmであることを特徴とする請求項１３に
記載の方法。 - 【請求項１７】 前記オゾン水の温度が約０℃ないし約
３０℃であることを特徴とする請求項１４に記載の方
法。 - 【請求項１８】 前記オゾン水が脱イオン水とオゾンを
含み、オゾンの含量が脱イオン水に対して約１ppmない
し約１,０００ppmであることを特徴とする請求項１４に
記載の方法。 - 【請求項１９】 基板をアニーリングする段階が約１０
０℃ないし約５００℃で約２０秒ないし約６００秒で実
施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項２０】 基板を水素ガス及びフッ素-含有ガス
で処理する段階と基板をアニーリングする段階が２回以
上反復的に進行されることを特徴とする請求項１に記載
の方法。
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