JP2002353182A - 半導体装置の洗浄方法および洗浄装置、ならびに半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の洗浄方法および洗浄装置、ならびに半導体装置の製造方法Info
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体ウエハの表面エッジ、裏面、端面の、
Ｐｔ（Ｐｔ−Ｉｒ）およびＢＳＴ汚染を除去する方法を
提供することを主要な目的とする。 【解決手段】 Ｐｔ膜、Ｐｔ−Ｉｒ膜およびＢａ−Ｓｒ
−Ｔｉ膜からなる群より選ばれた積層膜が、その表面に
形成されたウエハ１を準備する。ウエハ１の表面エッ
ジ、裏面および端面のみに、塩酸を含む薬液を接触させ
る。次に純水によりリンスする。さらに、フッ化水素を
含む薬液を接触させる。純水により再度リンスする。
Ｐｔ（Ｐｔ−Ｉｒ）およびＢＳＴ汚染を除去する方法を
提供することを主要な目的とする。 【解決手段】 Ｐｔ膜、Ｐｔ−Ｉｒ膜およびＢａ−Ｓｒ
−Ｔｉ膜からなる群より選ばれた積層膜が、その表面に
形成されたウエハ１を準備する。ウエハ１の表面エッ
ジ、裏面および端面のみに、塩酸を含む薬液を接触させ
る。次に純水によりリンスする。さらに、フッ化水素を
含む薬液を接触させる。純水により再度リンスする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一般に、半導体
装置の洗浄方法に関するものであり、より特定的には、
半導体ウエハの表面エッジ、裏面、端面（ベベル）にお
ける、Ｐｔ（Ｐｔ−Ｉｒ）およびＢＳＴ汚染物を除去す
ることができるように改良された半導体装置の洗浄方法
に関する。この発明はそのような洗浄方法を実現する半
導体装置の洗浄装置に関する。この発明は、また、その
ような洗浄方法を取入れた、半導体装置の製造方法に関
する。
装置の洗浄方法に関するものであり、より特定的には、
半導体ウエハの表面エッジ、裏面、端面（ベベル）にお
ける、Ｐｔ（Ｐｔ−Ｉｒ）およびＢＳＴ汚染物を除去す
ることができるように改良された半導体装置の洗浄方法
に関する。この発明はそのような洗浄方法を実現する半
導体装置の洗浄装置に関する。この発明は、また、その
ような洗浄方法を取入れた、半導体装置の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置（特に、Dynamic Random Acc
ess Memory：ＤＲＡＭ）の縮小化を行なうために、キャ
パシタの誘電体材料として、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ酸化物
（以下、ＢＳＴと記述する）が適用され始めており、キ
ャパシタ電極材料としてＰｔまたはＰｔ−Ｉｒが適用さ
れ始めている。これらの新規材料を使用する際には、製
造ラインに対して、これら金属元素（Ｂａ、Ｓｒ、Ｔ
ｉ、Ｐｔ、Ｉｒ）による汚染が拡大するのを抑止するこ
とが重要である。この汚染拡大が起こるフローの１つと
して、次のことが考えられる。
ess Memory：ＤＲＡＭ）の縮小化を行なうために、キャ
パシタの誘電体材料として、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ酸化物
（以下、ＢＳＴと記述する）が適用され始めており、キ
ャパシタ電極材料としてＰｔまたはＰｔ−Ｉｒが適用さ
れ始めている。これらの新規材料を使用する際には、製
造ラインに対して、これら金属元素（Ｂａ、Ｓｒ、Ｔ
ｉ、Ｐｔ、Ｉｒ）による汚染が拡大するのを抑止するこ
とが重要である。この汚染拡大が起こるフローの１つと
して、次のことが考えられる。
【０００３】（１） Ｐｔ（またはＰｔ−Ｉｒ）膜、Ｂ
ＳＴ膜の成膜時において、半導体ウエハの表面のみでな
く、裏面、端面（ベベル）部にも、これらの膜が成膜さ
れる。
ＳＴ膜の成膜時において、半導体ウエハの表面のみでな
く、裏面、端面（ベベル）部にも、これらの膜が成膜さ
れる。
【０００４】（２） Ｐｔ（Ｐｔ−Ｉｒ）膜、ＢＳＴ膜
が形成されたウエハが、収納・搬送カセットに収納さ
れ、次の工程処理を行なう装置へと搬送される。この
際、ウエハの表裏面エッジ、ベベル部が、カセット（カ
セット溝）と接触し、擦れ合い、ひいては、カセットの
溝の部分がＢａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｉｒで汚染され
る。
が形成されたウエハが、収納・搬送カセットに収納さ
れ、次の工程処理を行なう装置へと搬送される。この
際、ウエハの表裏面エッジ、ベベル部が、カセット（カ
セット溝）と接触し、擦れ合い、ひいては、カセットの
溝の部分がＢａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｉｒで汚染され
る。
【０００５】（３） Ｐｔ（Ｐｔ−Ｉｒ）膜、ＢＳＴ膜
が形成さたれウエハを次工程の装置へ搬送する時に、搬
送系が、ウエハ表裏面エッジ、ベベル部に接触する。こ
のとき、搬送系が、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｉｒで汚
染される。
が形成さたれウエハを次工程の装置へ搬送する時に、搬
送系が、ウエハ表裏面エッジ、ベベル部に接触する。こ
のとき、搬送系が、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｉｒで汚
染される。
【０００６】（４） ウエハの表面エッジ、裏面、ベベ
ル部が、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｉｒに汚染されてい
ない半導体ウエハが、前述の（２）で使用された収納・
搬送カセットに収納される。このとき、ウエハの表裏面
エッジ、ベベル部が、カセットと接触し、擦れ合い、汚
染されたカセットの溝の部分より、汚染されていない半
導体ウエハへ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｉｒ汚染が転
写される。
ル部が、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｉｒに汚染されてい
ない半導体ウエハが、前述の（２）で使用された収納・
搬送カセットに収納される。このとき、ウエハの表裏面
エッジ、ベベル部が、カセットと接触し、擦れ合い、汚
染されたカセットの溝の部分より、汚染されていない半
導体ウエハへ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｉｒ汚染が転
写される。
【０００７】（５） ウエハ表面エッジ、裏面、ベベル
部がＢａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｉｒに汚染されていない
半導体ウエハが、前述の（３）の装置で処理される。こ
のとき、ウエハの表裏面エッジ、ベベル部が、搬送系と
接触し、搬送系よりウエハへ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐ
ｔ、Ｉｒ汚染が転写される。
部がＢａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｉｒに汚染されていない
半導体ウエハが、前述の（３）の装置で処理される。こ
のとき、ウエハの表裏面エッジ、ベベル部が、搬送系と
接触し、搬送系よりウエハへ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐ
ｔ、Ｉｒ汚染が転写される。
【０００８】（６） 前述の（４）および（５）にて汚
染が転写されたウエハによって、また、（１）〜（３）
のフローで汚染が拡大する。
染が転写されたウエハによって、また、（１）〜（３）
のフローで汚染が拡大する。
【０００９】このような搬送系（製造プロセス装置、収
納・搬送カセット）を介しての汚染拡大を防止するため
には、半導体製造プロセスにおいてＰｔ（Ｐｔ−Ｉｒ）
膜、ＢＳＴ膜を成膜した後、ウエハ表面エッジ、裏面、
ベベル部に付着したＢＳＴ膜、Ｐｔ（またはＰｔ−Ｉ
ｒ）膜を除去するか、または、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐ
ｔ、Ｉｒによる汚染を除去することが必要である。
納・搬送カセット）を介しての汚染拡大を防止するため
には、半導体製造プロセスにおいてＰｔ（Ｐｔ−Ｉｒ）
膜、ＢＳＴ膜を成膜した後、ウエハ表面エッジ、裏面、
ベベル部に付着したＢＳＴ膜、Ｐｔ（またはＰｔ−Ｉ
ｒ）膜を除去するか、または、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐ
ｔ、Ｉｒによる汚染を除去することが必要である。
【００１０】これら汚染の除去方法としては、Ｐｔ（Ｐ
ｔ−Ｉｒ）膜、ＢＳＴ膜の成膜後に、これらの膜種をエ
ッチングできる薬液を、ウエハ表面のエッジ、裏面、ベ
ベル部にのみ接液させ、これらをエッチング除去するこ
とが考えられる。
ｔ−Ｉｒ）膜、ＢＳＴ膜の成膜後に、これらの膜種をエ
ッチングできる薬液を、ウエハ表面のエッジ、裏面、ベ
ベル部にのみ接液させ、これらをエッチング除去するこ
とが考えられる。
【００１１】ＢＳＴ−Ｐｔ（Ｐｔ−Ｉｒ）の単層膜の各
成膜工程の後において、洗浄処理を行ない、これらを除
去してもよい。しかし、通常のキャパシタ形成フローで
は、誘電体膜を成膜した直後に、上部電極膜を成膜す
る。この間の時間が長くなると、クリーンルーム内の雰
囲気中に存在する有機物がウエハに付着することで抵抗
上昇を起こし、キャパシタの電気特性が劣化してしまう
可能性がある。このため、ＢＳＴ膜、Ｐｔ（Ｐｔ−Ｉ
ｒ）膜を連続的に成膜し、次いで連続的にＰｔ（Ｐｔ−
Ｉｒ）／ＢＳＴ積層膜を形成する。
成膜工程の後において、洗浄処理を行ない、これらを除
去してもよい。しかし、通常のキャパシタ形成フローで
は、誘電体膜を成膜した直後に、上部電極膜を成膜す
る。この間の時間が長くなると、クリーンルーム内の雰
囲気中に存在する有機物がウエハに付着することで抵抗
上昇を起こし、キャパシタの電気特性が劣化してしまう
可能性がある。このため、ＢＳＴ膜、Ｐｔ（Ｐｔ−Ｉ
ｒ）膜を連続的に成膜し、次いで連続的にＰｔ（Ｐｔ−
Ｉｒ）／ＢＳＴ積層膜を形成する。
【００１２】また、ウエハ表面エッジ、裏面、ベベル部
分にエッチング液を接液させる方法として、次の方法が
考えられる。すなわち、ウエハ表面側の全面にレジスト
を塗布する。その後、表面エッジの汚染を除去したい部
分で、レジストが溶解除去されるよう、ウエハの表面の
エッジをリンスする。そして、エッジを除くウエハの表
面部をレジストで保護した後、ウエハごと、洗浄液に浸
漬する。水洗・乾燥後、レジストを除去すると、表面エ
ッジ、裏面、ベベル部の汚染が除去される。しかし、本
方法では、洗浄処理工程の他に、レジスト保護・除去処
理の工程が追加される必要がある。したがって、レジス
ト除去時に、上部電極およびウエハ表面側に、ダメージ
（エッチングを含む）＋有機物汚染が与えられ、電気特
性を劣化させてしまう可能性がある。
分にエッチング液を接液させる方法として、次の方法が
考えられる。すなわち、ウエハ表面側の全面にレジスト
を塗布する。その後、表面エッジの汚染を除去したい部
分で、レジストが溶解除去されるよう、ウエハの表面の
エッジをリンスする。そして、エッジを除くウエハの表
面部をレジストで保護した後、ウエハごと、洗浄液に浸
漬する。水洗・乾燥後、レジストを除去すると、表面エ
ッジ、裏面、ベベル部の汚染が除去される。しかし、本
方法では、洗浄処理工程の他に、レジスト保護・除去処
理の工程が追加される必要がある。したがって、レジス
ト除去時に、上部電極およびウエハ表面側に、ダメージ
（エッチングを含む）＋有機物汚染が与えられ、電気特
性を劣化させてしまう可能性がある。
【００１３】それゆえに、この発明の目的は、Ｐｔ（Ｐ
ｔ−Ｉｒ）−ＢＳＴの積層膜形成後において、ウエハ表
面エッジに、Ｐｔ（Ｐｔ−Ｉｒ）堆積物（粒状）が存在
する場合においても、１回の洗浄処理により、表面エッ
ジ、裏面、ベベル部に存在する、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐ
ｔ、Ｉｒの汚染物を除去する方法を提供することを目的
とする。
ｔ−Ｉｒ）−ＢＳＴの積層膜形成後において、ウエハ表
面エッジに、Ｐｔ（Ｐｔ−Ｉｒ）堆積物（粒状）が存在
する場合においても、１回の洗浄処理により、表面エッ
ジ、裏面、ベベル部に存在する、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｐ
ｔ、Ｉｒの汚染物を除去する方法を提供することを目的
とする。
【００１４】この発明の他の目的は、上部電極およびウ
エハ表面側にダメージを与えることなく、洗浄処理用の
薬液がウエハ表面エッジ、裏面、ベベル部のみに接液
し、かつ１回処理にて汚染を除去することができる半導
体装置の洗浄方法を提供することにある。
エハ表面側にダメージを与えることなく、洗浄処理用の
薬液がウエハ表面エッジ、裏面、ベベル部のみに接液
し、かつ１回処理にて汚染を除去することができる半導
体装置の洗浄方法を提供することにある。
【００１５】この発明のさらに他の目的は、そのような
洗浄方法を実現することのできる半導体装置の洗浄装置
を提供することにある。
洗浄方法を実現することのできる半導体装置の洗浄装置
を提供することにある。
【００１６】この発明のさらに他の目的は、そのような
半導体装置の洗浄方法を含む、半導体装置の製造方法を
提供することにある。
半導体装置の洗浄方法を含む、半導体装置の製造方法を
提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明の第１の局面に
従う半導体装置の洗浄方法においては、まず、Ｐｔ膜、
Ｐｔ−Ｉｒ膜およびＢａ−Ｓｒ−Ｔｉ膜からなる群より
選ばれた積層膜が、その表面に形成されたウエハを準備
する（第１工程）。上記ウエハの表面エッジ、裏面およ
び端面のみを選択的に洗浄する（第２工程）。
従う半導体装置の洗浄方法においては、まず、Ｐｔ膜、
Ｐｔ−Ｉｒ膜およびＢａ−Ｓｒ−Ｔｉ膜からなる群より
選ばれた積層膜が、その表面に形成されたウエハを準備
する（第１工程）。上記ウエハの表面エッジ、裏面およ
び端面のみを選択的に洗浄する（第２工程）。
【００１８】この発明の好ましい実施態様によれば、上
記第２工程においては、まず、ウエハの表面エッジ、裏
面および端部のみに、塩酸を含む薬液を接触させる。上
記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを、純水に
よりリンスする。上記ウエハの表面エッジ、裏面および
端面のみに、フッ化水素を含む薬液を接触させる。上記
ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを、純水によ
り再度リンスする。上記ウエハを乾燥させる。
記第２工程においては、まず、ウエハの表面エッジ、裏
面および端部のみに、塩酸を含む薬液を接触させる。上
記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを、純水に
よりリンスする。上記ウエハの表面エッジ、裏面および
端面のみに、フッ化水素を含む薬液を接触させる。上記
ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを、純水によ
り再度リンスする。上記ウエハを乾燥させる。
【００１９】この発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、上記塩酸を含む薬液として、塩酸と過酸化水素の混
合液を用いる。
ば、上記塩酸を含む薬液として、塩酸と過酸化水素の混
合液を用いる。
【００２０】この発明の他の好ましい実施態様として
は、上記塩酸を含む薬液として、塩酸と硝酸の混合液を
用いる。
は、上記塩酸を含む薬液として、塩酸と硝酸の混合液を
用いる。
【００２１】塩酸と硝酸の上記混合液として、３０ｗｔ
％塩酸と７０ｗｔ％硝酸の混合比率が、塩酸：硝酸＝
３：１である混合液を用いる。
％塩酸と７０ｗｔ％硝酸の混合比率が、塩酸：硝酸＝
３：１である混合液を用いる。
【００２２】この発明の好ましい実施態様によれば、上
記フッ化水素を含む薬液として、フッ化アンモニウムが
溶存する有機溶媒薬液を用いる。
記フッ化水素を含む薬液として、フッ化アンモニウムが
溶存する有機溶媒薬液を用いる。
【００２３】この発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、上記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみに、
上記塩酸を含む薬液を接触させる工程においては、まず
上記ウエハを回転させる。上記ウエハの表面側より、Ｎ
2、乾燥空気または純水を上記ウエハに向けて吐出す
る。上記ウエハの裏面側より、上記薬液を上記ウエハに
向けて吐出する。
ば、上記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみに、
上記塩酸を含む薬液を接触させる工程においては、まず
上記ウエハを回転させる。上記ウエハの表面側より、Ｎ
2、乾燥空気または純水を上記ウエハに向けて吐出す
る。上記ウエハの裏面側より、上記薬液を上記ウエハに
向けて吐出する。
【００２４】この発明の第２の局面に従う半導体装置の
製造方法においては、まず、Ｐｔ膜、Ｐｔ−Ｉｒ膜およ
びＢａ−Ｓｒ−Ｔｉ膜からなる群より選ばれた積層膜を
ウエハの上に形成する。上記ウエハの表面エッジ、裏面
および端面のみを選択的に洗浄する。
製造方法においては、まず、Ｐｔ膜、Ｐｔ−Ｉｒ膜およ
びＢａ−Ｓｒ−Ｔｉ膜からなる群より選ばれた積層膜を
ウエハの上に形成する。上記ウエハの表面エッジ、裏面
および端面のみを選択的に洗浄する。
【００２５】この発明の第３の局面に従う半導体装置の
洗浄装置は、ウエハを回転させる手段と、上記ウエハの
表面側より、Ｎ2、乾燥空気または純水を上記ウエハに
向けて吐出し、それによって、上記ウエハの表面を保護
するウエハ表面側吐出手段と、上記ウエハの裏面側よ
り、薬液または純水を上記ウエハに向けて吐出するウエ
ハ裏面側吐出手段と、を備える。
洗浄装置は、ウエハを回転させる手段と、上記ウエハの
表面側より、Ｎ2、乾燥空気または純水を上記ウエハに
向けて吐出し、それによって、上記ウエハの表面を保護
するウエハ表面側吐出手段と、上記ウエハの裏面側よ
り、薬液または純水を上記ウエハに向けて吐出するウエ
ハ裏面側吐出手段と、を備える。
【００２６】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。
る。
【００２７】実施例１ 図１は、実施例にかかる洗浄フローの工程を示す図であ
る。
る。
【００２８】図２は、洗浄装置の概念図である。洗浄装
置は、半導体ウエハ１を回転させるモータを備える（図
示せず）。当該装置は、半導体ウエハ１の表面側より、
Ｎ2、乾燥空気または純水を半導体ウエハ１に向けて吐
出し、それによって、半導体ウエハ１の表面を保護する
ウエハ表面側吐出ノズル２と、半導体ウエハ１の裏面側
より、薬液または純水を半導体ウエハ１に向けて吐出す
るウエハ裏面側吐出ノズル３を備える。
置は、半導体ウエハ１を回転させるモータを備える（図
示せず）。当該装置は、半導体ウエハ１の表面側より、
Ｎ2、乾燥空気または純水を半導体ウエハ１に向けて吐
出し、それによって、半導体ウエハ１の表面を保護する
ウエハ表面側吐出ノズル２と、半導体ウエハ１の裏面側
より、薬液または純水を半導体ウエハ１に向けて吐出す
るウエハ裏面側吐出ノズル３を備える。
【００２９】次に動作について説明する。半導体ウエハ
１の表面側に、ＢＳＴ膜を６０ｍｍ成膜する（図示せ
ず）。その後、Ｐｔ膜を５０ｍｍ成膜する（図示せ
ず）。このウエハ１を、図２に示すように、５００〜１
０００ｒｐｍの内任意の回転数で回転させる。回転数が
５００〜１０００ｒｐｍの内任意の回転数に達した時点
から、ウエハ１の表面側に純水を、裏面側には塩酸と過
酸化水素の混合溶液（以下、ＨＰＭと記述する）を、そ
れぞれ、ウエハ表面側吐出ノズル２とウエハ裏面側吐出
ノズル３より吐出する。
１の表面側に、ＢＳＴ膜を６０ｍｍ成膜する（図示せ
ず）。その後、Ｐｔ膜を５０ｍｍ成膜する（図示せ
ず）。このウエハ１を、図２に示すように、５００〜１
０００ｒｐｍの内任意の回転数で回転させる。回転数が
５００〜１０００ｒｐｍの内任意の回転数に達した時点
から、ウエハ１の表面側に純水を、裏面側には塩酸と過
酸化水素の混合溶液（以下、ＨＰＭと記述する）を、そ
れぞれ、ウエハ表面側吐出ノズル２とウエハ裏面側吐出
ノズル３より吐出する。
【００３０】ウエハの表面側に吐出する純水は、ウエハ
表面を保護する目的であり、その流量は１〜３ｌ／ｍｉ
ｎである。また、ウエハの裏面側に吐出するＨＰＭの混
合比は、塩酸（塩化水素濃度：３０ｗｔ％）：過酸化水
素水（過酸化水素濃度：３０ｗｔ％）：純水＝１：１：
５で、温度は７５℃である。
表面を保護する目的であり、その流量は１〜３ｌ／ｍｉ
ｎである。また、ウエハの裏面側に吐出するＨＰＭの混
合比は、塩酸（塩化水素濃度：３０ｗｔ％）：過酸化水
素水（過酸化水素濃度：３０ｗｔ％）：純水＝１：１：
５で、温度は７５℃である。
【００３１】本処理により、ウエハの裏面全面およびベ
ベル部のみがＨＰＭに接液し、この部分のＰｔ汚染物が
溶解・除去される。
ベル部のみがＨＰＭに接液し、この部分のＰｔ汚染物が
溶解・除去される。
【００３２】表裏面側の各ノズル２，３の吐出口の直径
は３〜１０ｍｍである。吐出口はウエハの中心に位置す
る。ウエハ１からの距離は１００ｍｍ以内で、ウエハ１
と接触しなければ、任意である。
は３〜１０ｍｍである。吐出口はウエハの中心に位置す
る。ウエハ１からの距離は１００ｍｍ以内で、ウエハ１
と接触しなければ、任意である。
【００３３】図３を参照して、ＨＰＭの吐出開始から６
０秒後に、裏面側ノズル３からのＨＰＭ吐出を止め、裏
面側ノズル３から純水の吐出を開始する。純水の流量
は、１〜３ｌ／ｍｉｎである。この間、表面側ノズル２
からは、純水を吐出させたままである。
０秒後に、裏面側ノズル３からのＨＰＭ吐出を止め、裏
面側ノズル３から純水の吐出を開始する。純水の流量
は、１〜３ｌ／ｍｉｎである。この間、表面側ノズル２
からは、純水を吐出させたままである。
【００３４】図４を参照して、裏面側ノズル３から純水
の吐出を開始した後から３０秒後に、裏面側ノズル３か
らの純水の吐出を止め、裏面側ノズル３から希釈フッ化
水素酸（ＤＨＦと略す）の吐出を開始する。ＤＨＦの混
合比は、フッ化水素酸（フッ化水素濃度：５０ｗｔ
％）：純水＝１：１０で、温度は２５℃である。また、
ＤＨＦの流量は、１〜３ｌ／ｍｉｎである。この間も、
表面側ノズル２からは、純水を吐出させたままである。
の吐出を開始した後から３０秒後に、裏面側ノズル３か
らの純水の吐出を止め、裏面側ノズル３から希釈フッ化
水素酸（ＤＨＦと略す）の吐出を開始する。ＤＨＦの混
合比は、フッ化水素酸（フッ化水素濃度：５０ｗｔ
％）：純水＝１：１０で、温度は２５℃である。また、
ＤＨＦの流量は、１〜３ｌ／ｍｉｎである。この間も、
表面側ノズル２からは、純水を吐出させたままである。
【００３５】本処理により、ウエハ裏面全面およびベベ
ル部が、ＤＨＦに接液し、この部分のＢａ、Ｓｒ、Ｔｉ
汚染物が溶解除去される。
ル部が、ＤＨＦに接液し、この部分のＢａ、Ｓｒ、Ｔｉ
汚染物が溶解除去される。
【００３６】図５を参照して、ＤＨＦの吐出の開始から
３０秒後に、裏面側ノズル３からのＤＨＦの吐出を止
め、裏面側ノズル３から純水の吐出を開始する。純水の
流量は、１〜３ｌ／ｍｉｎである。この間も、表面側ノ
ズル２からは、純水を吐出させたままである。
３０秒後に、裏面側ノズル３からのＤＨＦの吐出を止
め、裏面側ノズル３から純水の吐出を開始する。純水の
流量は、１〜３ｌ／ｍｉｎである。この間も、表面側ノ
ズル２からは、純水を吐出させたままである。
【００３７】裏面側ノズル３からの純水の吐出開始から
３０秒後に、表裏面各ノズル２，３からの純水の吐出を
止め、ウエハ回転数を５００〜１０００ｒｐｍの内任意
の回転数から１５００〜２０００ｒｐｍの内任意の回転
数に上昇させる。回転数が１５００〜２０００ｒｐｍの
任意の回転数に達した時点から、３０秒保持し、ウエハ
１の表裏面を乾燥させる。
３０秒後に、表裏面各ノズル２，３からの純水の吐出を
止め、ウエハ回転数を５００〜１０００ｒｐｍの内任意
の回転数から１５００〜２０００ｒｐｍの内任意の回転
数に上昇させる。回転数が１５００〜２０００ｒｐｍの
任意の回転数に達した時点から、３０秒保持し、ウエハ
１の表裏面を乾燥させる。
【００３８】上記フローで１回処理することにより、ウ
エハの裏面、ベベル部におけるＰｔ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ
汚染物が除去される。
エハの裏面、ベベル部におけるＰｔ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ
汚染物が除去される。
【００３９】ここで、ＢＳＴ膜上に成膜するＰｔ膜が、
Ｐｔ−Ｉｒ膜である場合も、上記フローの１回処理によ
り、ウエハの裏面、ベベル部のＰｔ、Ｉｒ、Ｂａ、Ｓ
ｒ、Ｔｉ汚染物が除去される。一方、ウエハ１の表面に
は、薬液等が接液しないので、ウエハ１の表面は保護さ
れる。
Ｐｔ−Ｉｒ膜である場合も、上記フローの１回処理によ
り、ウエハの裏面、ベベル部のＰｔ、Ｉｒ、Ｂａ、Ｓ
ｒ、Ｔｉ汚染物が除去される。一方、ウエハ１の表面に
は、薬液等が接液しないので、ウエハ１の表面は保護さ
れる。
【００４０】また、上記実施例では、ＤＨＦとして、フ
ッ化水素を純水に溶かせた場合を例示したが、フッ化水
素を溶存する薬液であれば、いずれのものも使用でき
る。ただし、この場合には、各薬液ごとに、適正な処理
条件を設定する必要がある。
ッ化水素を純水に溶かせた場合を例示したが、フッ化水
素を溶存する薬液であれば、いずれのものも使用でき
る。ただし、この場合には、各薬液ごとに、適正な処理
条件を設定する必要がある。
【００４１】上記フローにおいて、裏面側からの薬液吐
出の順序を逆転させた場合（ＤＨＦ→ＨＰＭ）、Ｐｔ汚
染物の除去は可能であるが、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ汚染物は
除去されずに、残留する。
出の順序を逆転させた場合（ＤＨＦ→ＨＰＭ）、Ｐｔ汚
染物の除去は可能であるが、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ汚染物は
除去されずに、残留する。
【００４２】これは、次の理由による。すなわち、ＢＳ
Ｔ膜上に存在するＰｔ汚染物（Ｐｔ膜、Ｐｔ）がＤＨＦ
ではエッチング除去できず、残ったＰｔがＢＳＴ膜のエ
ッチングの保護マスクとなり、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ汚染
（ＢＳＴ膜）が残留する。続けて行なわれるＨＰＭ吐出
により、ＤＨＦの吐出時にマスクとなっていたＰｔ汚染
は除去されるが、Ｐｔ汚染のために残留したＢＳＴ膜の
エッチングレートは低いため、ＨＰＭ処理後も、Ｂａ、
Ｓｒ、Ｔｉ汚染（ＢＳＴ膜）は残留してしまう。このよ
うに、裏面ノズル３からの薬液の吐出順序は、ＨＰＭ→
ＤＨＦであることが重要である。
Ｔ膜上に存在するＰｔ汚染物（Ｐｔ膜、Ｐｔ）がＤＨＦ
ではエッチング除去できず、残ったＰｔがＢＳＴ膜のエ
ッチングの保護マスクとなり、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ汚染
（ＢＳＴ膜）が残留する。続けて行なわれるＨＰＭ吐出
により、ＤＨＦの吐出時にマスクとなっていたＰｔ汚染
は除去されるが、Ｐｔ汚染のために残留したＢＳＴ膜の
エッチングレートは低いため、ＨＰＭ処理後も、Ｂａ、
Ｓｒ、Ｔｉ汚染（ＢＳＴ膜）は残留してしまう。このよ
うに、裏面ノズル３からの薬液の吐出順序は、ＨＰＭ→
ＤＨＦであることが重要である。
【００４３】実施例２ 上記実施例１において、乾燥処理以外の工程では、ウエ
ハの回転数を２００ｒｐｍにした。また、裏面側からの
薬液吐出流量を２．０ｌ／ｍｉｎにした。これによっ
て、表面エッジ部も、裏面側からの薬液（ＨＰＭ、ＤＨ
Ｆ）に接液し、ウエハ表面エッジ、裏面、ベベル部のＰ
ｔ、Ｉｒ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ汚染が除去された。
ハの回転数を２００ｒｐｍにした。また、裏面側からの
薬液吐出流量を２．０ｌ／ｍｉｎにした。これによっ
て、表面エッジ部も、裏面側からの薬液（ＨＰＭ、ＤＨ
Ｆ）に接液し、ウエハ表面エッジ、裏面、ベベル部のＰ
ｔ、Ｉｒ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉ汚染が除去された。
【００４４】実施例３ 上記実施例１において、ウエハ表面側ノズルより純水を
吐出していたが、純水の代わりに、窒素を吐出してもよ
い。窒素流量は２００ｌ／ｍｉｎである。窒素の代わり
に、乾燥空気を吐出してもよい。窒素または乾燥空気を
吐出する場合においても、回転数および裏面からの薬液
吐出量を調整することにより、汚染を除去する範囲（薬
液接液範囲）を、ウエハ裏面およびベベルのみでなく、
表面エッジにも広げることが可能である。また、窒素ま
たは乾燥空気の流量を調整することによっても、汚染を
除去することができる範囲を調整することが可能であ
る。
吐出していたが、純水の代わりに、窒素を吐出してもよ
い。窒素流量は２００ｌ／ｍｉｎである。窒素の代わり
に、乾燥空気を吐出してもよい。窒素または乾燥空気を
吐出する場合においても、回転数および裏面からの薬液
吐出量を調整することにより、汚染を除去する範囲（薬
液接液範囲）を、ウエハ裏面およびベベルのみでなく、
表面エッジにも広げることが可能である。また、窒素ま
たは乾燥空気の流量を調整することによっても、汚染を
除去することができる範囲を調整することが可能であ
る。
【００４５】実施例４ 上記実施例１において、最初に裏面側に吐出する薬液
が、ＨＰＭであったが、このＨＰＭの代わりに、硝酸と
塩酸の混合溶液を吐出してもよい。吐出時間は３０秒
で、吐出流量は１．０ｌ／ｍｉｎである。この混合溶液
は、混合比が、硝酸（硝酸濃度：７０ｗｔ％）：塩酸
（塩化水素濃度：３０ｗｔ％）＝１：３であり、通称王
水と呼ばれる溶液である。溶液の温度は４５℃である。
ＨＰＭの代わりに王水を用いることにより、Ｐｔ汚染の
除去性が向上し、吐出時間を３０秒に短縮することがで
きた。
が、ＨＰＭであったが、このＨＰＭの代わりに、硝酸と
塩酸の混合溶液を吐出してもよい。吐出時間は３０秒
で、吐出流量は１．０ｌ／ｍｉｎである。この混合溶液
は、混合比が、硝酸（硝酸濃度：７０ｗｔ％）：塩酸
（塩化水素濃度：３０ｗｔ％）＝１：３であり、通称王
水と呼ばれる溶液である。溶液の温度は４５℃である。
ＨＰＭの代わりに王水を用いることにより、Ｐｔ汚染の
除去性が向上し、吐出時間を３０秒に短縮することがで
きた。
【００４６】また、実施例２、３と同様に、回転数、裏
面側からの薬液流量、および表面側からの純水、窒素、
乾燥空気の流量を調整することにより、汚染を除去する
ことができる範囲（薬液接液範囲）を調整することがで
きた。
面側からの薬液流量、および表面側からの純水、窒素、
乾燥空気の流量を調整することにより、汚染を除去する
ことができる範囲（薬液接液範囲）を調整することがで
きた。
【００４７】今回開示された実施例はすべての点で例示
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。
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。
【００４８】
【発明の効果】以上説明した通り、この発明にかかる半
導体装置の洗浄方法によれば、ウエハの表面エッジ、裏
面および端面のみを選択的に洗浄するので、ウエハの表
面を保護しながら汚染物を除去することができる。
導体装置の洗浄方法によれば、ウエハの表面エッジ、裏
面および端面のみを選択的に洗浄するので、ウエハの表
面を保護しながら汚染物を除去することができる。
【００４９】この発明にかかる半導体装置の洗浄装置に
よれば、ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを選
択的に洗浄するので、ウエハの表面を保護しながら汚染
物を除去することができる。
よれば、ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを選
択的に洗浄するので、ウエハの表面を保護しながら汚染
物を除去することができる。
【００５０】この発明にかかる半導体装置の製造方法に
よれば、ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを選
択的に洗浄するので、ウエハの表面を保護しながら汚染
物を除去することができる。
よれば、ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを選
択的に洗浄するので、ウエハの表面を保護しながら汚染
物を除去することができる。
【図１】 実施例１に係るフローを図示したものであ
る。
る。
【図２】 実施例１に係る半導体装置の洗浄方法を説明
するための図である。
するための図である。
【図３】 他の実施態様に係る半導体装置の洗浄方法の
第１の工程における図である。
第１の工程における図である。
【図４】 他の実施態様に係る半導体装置の洗浄方法の
第２の工程における図である。
第２の工程における図である。
【図５】 さらに他の実施態様に係る半導体装置の洗浄
方法を説明するための図である。
方法を説明するための図である。
１ 半導体ウエハ、２ ウエハ表面側吐出ノズル、３
ウエハ裏面側吐出ノズル。
ウエハ裏面側吐出ノズル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 博司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 横井 直樹 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 村中 誠志 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 永井 俊彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F043 BB27 EE07 EE08 GG10
Claims (15)
- 【請求項１】 Ｐｔ膜、Ｐｔ−Ｉｒ膜およびＢａ−Ｓｒ
−Ｔｉ膜からなる群より選ばれた積層膜が、その表面に
形成されたウエハを準備する第１工程と、 前記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを選択的
に洗浄する第２工程と、を備えた半導体装置の洗浄方
法。 - 【請求項２】 前記第２工程は、 前記ウエハの表面エッジ、裏面および端部のみに、塩酸
を含む薬液を接触させる工程と、 前記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを、純水
によりリンスする工程と、 前記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみに、フッ
化水素を含む薬液を接触させる工程と、 前記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを、純水
により再度リンスする工程と、を含む請求項１に記載の
半導体装置の洗浄方法。 - 【請求項３】 前記塩酸を含む薬液として、塩酸と過酸
化水素の混合液を用いる、請求項２に記載の半導体装置
の洗浄方法。 - 【請求項４】 前記塩酸を含む薬液として、塩酸と硝酸
の混合液を用いる、請求項３に記載の半導体装置の洗浄
方法。 - 【請求項５】 塩酸と硝酸の前記混合液として、３０ｗ
ｔ％塩酸と７０ｗｔ％硝酸の混合比率が、塩酸：硝酸＝
３：１である混合液を用いる、請求項４に記載の半導体
装置の洗浄方法。 - 【請求項６】 前記フッ化水素を含む薬液として、フッ
化アンモニウムが溶存する有機溶媒薬液を用いる、請求
項２に記載の半導体装置の洗浄方法。 - 【請求項７】 前記ウエハの表面エッジ、裏面および端
面のみに、前記塩酸を含む薬液を接触させる工程は、 前記ウエハを回転させる工程と、 前記ウエハの表面側より、Ｎ2、乾燥空気または純水を
前記ウエハに向けて吐出する工程と、 前記ウエハの裏面側より、前記薬液を前記ウエハに向け
て吐出する工程と、を含む、請求項２に記載の半導体装
置の洗浄方法。 - 【請求項８】 Ｐｔ膜、Ｐｔ−Ｉｒ膜およびＢａ−Ｓｒ
−Ｔｉ膜からなる群より選ばれた積層膜をウエハの表面
に形成する第１工程と、 前記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを選択的
に洗浄する第２工程と、を備えた半導体装置の製造方
法。 - 【請求項９】 前記第２工程は、 前記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみに、塩酸
を含む薬液を接触させる工程と、 前記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを、純水
によりリンスする工程と、 前記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみに、フッ
化水素を含む薬液を接触させる工程と、 前記ウエハの表面エッジ、裏面および端面のみを、純水
により再度リンスする工程と、を含む請求項８に記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記塩酸を含む薬液として、塩酸と過
酸化水素の混合液を用いる、請求項９に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記塩酸を含む薬液として、塩酸と硝
酸の混合液を用いる、請求項１０に記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項１２】 塩酸と硝酸の前記混合液として、３０
ｗｔ％塩酸と７０ｗｔ％硝酸の混合比率が、塩酸：硝酸
＝３：１である混合液を用いる、請求項１１に記載の半
導体装置の製造方法。 - 【請求項１３】 前記フッ化水素を含む薬液として、フ
ッ化アンモニウムが溶存する有機溶媒薬液を用いる、請
求項９に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１４】 前記ウエハの表面エッジ、裏面および
端面のみに、前記塩酸を含む薬液を接触させる工程は、 前記ウエハを回転させる工程と、 前記ウエハの表面側より、Ｎ2、乾燥空気または純水を
前記ウエハに向けて吐出する工程と、 前記ウエハの裏面側より、前記薬液を前記ウエハに向け
て吐出する工程と、を含む、請求項９に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項１５】 ウエハを回転させる手段と、 前記ウエハの表面側より、Ｎ2、乾燥空気または純水を
前記ウエハに向けて吐出し、これによって、前記ウエハ
の表面を保護するウエハ表面側吐出手段と、 前記ウエハの裏面側より、前記薬液または純水を前記ウ
エハに向けて吐出するウエハ裏面側吐出手段と、を備え
た半導体装置の洗浄装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2001156472A JP2002353182A (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 半導体装置の洗浄方法および洗浄装置、ならびに半導体装置の製造方法 |
| US09/998,692 US6531381B2 (en) | 2001-05-25 | 2001-12-03 | Method and apparatus for cleaning semiconductor device and method of fabricating semiconductor device |
| US10/373,860 US20030139046A1 (en) | 2001-05-25 | 2003-02-27 | Method and apparatus for cleaning semiconductor device and method of fabricating semiconductor device |
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|---|---|---|---|
| JP2001156472A JP2002353182A (ja) | 2001-05-25 | 2001-05-25 | 半導体装置の洗浄方法および洗浄装置、ならびに半導体装置の製造方法 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2003158115A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-05-30 | Agilent Technol Inc | 埋め込み強誘電体デバイス製作プロセスのための汚染コントロール方法 |
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| KR20120029987A (ko) * | 2010-09-17 | 2012-03-27 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 액 처리 방법, 액 처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체 및 액 처리 장치 |
| US8282771B2 (en) | 2007-09-19 | 2012-10-09 | Semes Co., Ltd. | Method of processing a substrate, spin unit for supplying processing materials to a substrate, and apparatus for processing a substrate having the same |
| JP2016184677A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 株式会社ユーテック | 強誘電体膜の製造方法 |
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