JP2009260085A - 半導体装置の製造方法および半導体基板の洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オゾンを含有する超純水によって洗浄する第1工程、界面活性剤を含む超純水によって洗浄する第2工程、及び、超純水と2−プロパノールを含む洗浄液によって界面活性剤由来の有機物を除去する第3工程とを含む洗浄方法が得られる。第3工程後、クリプトン等の希ガスのプラズマを照射して、界面活性剤由来の有機物を更に除去する。
【選択図】 図2
Description
Cz(チョクラルキスー)法にて作成したシリコン(100)基板(サイズ;8インチ、抵抗値;1〜100Ω・cm)をMERCK社製ICP-MS Multi-Element Standard SolutionIVを超純水にて20倍希釈した薬液に浸漬し、シリコンウェハ表面にFe、Ni、Cuを1013個/cm2程度付着させた。
オゾン(5ppm)を含有する超純水による洗浄を5分間行い(第1工程)、900kHzの周波数の振動を与えながらフッ酸(0.5%)と過酸化水素水(1%)と水素(1.2ppm)を添加した超純水と界面活性剤(50ppm)を含有する洗浄液による洗浄を10分間行い(第2工程)、30%の2−プロパノールと超純水を含有する洗浄液で10分間洗浄した(第3工程)。
オゾン(5ppm)を含有する超純水による洗浄を5分間行い(第1工程)、900kHzの周波数の振動を与えながらフッ酸(0.5%)と過酸化水素水(1%)と水素(1.2ppm)を添加した超純水と界面活性剤(50ppm)を含有する洗浄液による洗浄を10分間行い(第2工程)、オゾン(5ppm)を含有する超純水による洗浄を5分間行い(第3工程)、フッ酸(0.5%)と超純水を含有した洗浄液による洗浄を1分間行い(第4工程)、超純水で10分間洗浄した(第5工程)。
窒化シリコンパウダー;SiN(ジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド社製Alfa Aesar SiN(IV)alpha phase99.9%)を超純水に溶かした薬液を用意した。
オゾン(5ppm)を含有する超純水による洗浄を5分間行い(第1工程)、900kHzの周波数の振動を与えながらフッ酸(0.5%)と過酸化水素水(1%)と水素(1.2ppm)を添加した超純水と界面活性剤(50ppm)を含有する洗浄液による洗浄を10分間行い(第2工程)、30%の2−プロパノールと超純水を含有する洗浄液で10分間洗浄した(第3工程)。
オゾン(5ppm)を含有する超純水による洗浄を5分間行い(第1工程)、900kHzの周波数の振動を与えながらフッ酸(0.5%)と過酸化水素水(1%)と水素(1.2ppm)を添加した超純水と界面活性剤(50ppm)を含有する洗浄液による洗浄を10分間行い(第2工程)、オゾンを含有する超純水による洗浄を5分間行い、(第3工程)、フッ酸(0.5%)と超純水を含有した洗浄液による洗浄を1分間行い(第4工程)、超純水で10分間洗浄した(第5工程)。
下記5条件の洗浄方法で8インチシリコン(100)ウエハを洗浄した後、TDS−APIMS測定を行った結果を表3に示す。
オゾン(5ppm)を含有する超純水による洗浄を5分間行い(第1工程)、900kHzの周波数の振動を与えながらフッ酸(0.5%)と過酸化水素水(1%)と水素(1.2ppm)を添加した超純水と界面活性剤(50ppm)を含有する洗浄液による洗浄を10分間行い(第2工程)、2−プロパノール(30%)と超純水を含有する洗浄液で10分間洗浄した(第3工程)。
オゾン(5ppm)を含有する超純水による洗浄を5分間行い(第1工程)、900kHzの周波数の振動を与えながらフッ酸(0.5%)と過酸化水素水(1%)と水素(1.2ppm)を添加した超純水と界面活性剤(50ppm)を含有する洗浄液による洗浄を10分間行い(第2工程)、オゾン(5ppm)を含有する超純水による洗浄を5分間行い、(第3工程)、フッ酸(0.5%)と超純水を含有した洗浄液による洗浄を1分間行い(第4工程)、超純水で10分間洗浄した(第5工程)。
オゾン(5ppm)を含有する超純水による洗浄を5分間行い(第1工程)、900kHzの周波数の振動を与えながらフッ酸(0.5%)と過酸化水素水(1%)と水素(1.2ppm)を添加した超純水と界面活性剤(50ppm)を含有する洗浄液による洗浄を10分間行い(第2工程)、超純水で10分間洗浄した(第3工程)。比較例4の洗浄方法は、第3工程で超純水だけ使用され、プラズマ照射が行われていない点で、実施例3と相違している。
オゾン(5ppm)を含有する超純水による洗浄を5分間行い(第1工程)、900kHzの周波数の振動を与えながらフッ酸(0.5%)と過酸化水素水(1%)と水素(1.2ppm)を添加した超純水と界面活性剤(50ppm)を含有する洗浄液による洗浄を10分間行い(第2工程)、2−プロパノール(30%)と超純水を含有する洗浄液で10分間洗浄した(第3工程)。実施例4は、プラズマ処理をしていない点で実施例3と相違している。
オゾン(5ppm)を含有する超純水による洗浄を5分間行い(第1工程)、900kHzの周波数の振動を与えながらフッ酸(0.5%)と過酸化水素水(1%)と水素(1.2ppm)を添加した超純水と界面活性剤(50ppm)を含有する洗浄液による洗浄を10分間行い(第2工程)、超純水で10分間洗浄した(第3工程)。その後、前記プラズマ処理装置内でクリプトンプラズマを10秒間照射した。比較例5は、第3工程に超純水を使用している点で、実施例3と相違している。
102 シャワープレート
103 シリコン基板
104 試料台
105 同軸導波管
106 ラジアルラインスロットアンテナ
107 誘電体板
Claims (24)
- 少なくとも表面が半導体である基板の前記半導体表面を、オゾンを含有する超純水により洗浄する第1工程と、500kHz以上の周波数の振動を与えながらフッ酸と過酸化水素水と超純水と界面活性剤とを含有する洗浄液により前記表面を洗浄する第2工程と、2−プロパノールと超純水とを含有する洗浄液により前記表面を洗浄する第3工程とを経て、前記表面に希ガスプラズマを照射した後、前記表面にゲート絶縁膜を形成する工程を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 前記第2工程の超純水に水素が添加されていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2工程で超純水に添加される水素の濃度が0.01ppmから1.6ppmの範囲であることを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2工程の界面活性剤が非イオン系界面活性剤であることを特徴とする請求項1乃至3の一つに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2工程の界面活性剤の濃度が10ppmから500ppmであることを特徴とする請求項1乃至4の一つに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2工程のフッ酸濃度が0.1%から3%であることを特徴とする請求項1乃至5の一つに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2工程の過酸化水素水濃度が0.1%から10%であることを特徴とする請求項1乃至6の一つに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1工程のオゾンを含有する超純水中のオゾン濃度が2ppmから50ppmの範囲であることを特徴とする請求項1乃至7の一つに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第3工程の2−プロパノール濃度が30%から50%であることを特徴とする請求項1乃至8の一つに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記希ガスプラズマの照射によって、前記表面に残存する界面活性剤起因の有機物を除去することを特徴とする請求項1乃至9の一つに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記希ガスプラズマの照射によって、前記表面の終端水素を除去することを特徴とする請求項10記載の半導体装置の製造方法。
- 前記希ガスがクリプトン、アルゴン、キセノンのうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項1乃至11の一つに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記希ガスがクリプトンであることを特徴とする請求項11記載の半導体装置の製造方法。
- オゾンを含有する超純水による洗浄を行う第1工程、500kHz以上の周波数の振動を与えながらフッ酸と過酸化水素水と超純水と界面活性剤を含有する洗浄液による洗浄を行う第2工程、2−プロパノールと超純水を含有する洗浄液による洗浄を行う第3工程からなることを特徴とする半導体基板の洗浄方法。
- 前記第2工程の超純水に水素が添加されていることを特徴とする請求項14記載の半導体基板の洗浄方法。
- 前記第2工程で超純水に添加される水素の濃度が0.01ppmから1.6ppmの範囲であることを特徴とする請求項14記載の半導体基板の洗浄方法。
- 前記第2工程の界面活性剤が非イオン系界面活性剤であることを特徴とする請求項14記載の半導体基板の洗浄方法。
- 前記第2工程の界面活性剤の濃度が10ppmから500ppmであることを特徴とする請求項14記載の半導体基板の洗浄方法。
- 前記第2工程のフッ酸濃度が0.1%から3%であることを特徴とする請求項14記載の半導体基板の洗浄方法。
- 前記第工程の過酸化水素水濃度が0.1%から10%であることを特徴とする請求項14記載の半導体基板の洗浄方法。
- 前記第1工程のオゾンを含有する超純水中のオゾン濃度が2ppmから50ppmの範囲であることを特徴とする請求項14記載の半導体基板の洗浄方法。
- 前記第3工程の2−プロパノール濃度が30%から50%であることを特徴とする請求項14記載の半導体基板の洗浄方法。
- 界面活性剤を含む洗浄液によって半導体基板を洗浄した後、2−プロパノールと超純水とを含む洗浄液により前記半導体基板上に残留した界面活性剤を除去することを特徴とする洗浄方法。
- 請求項23において、前記2−プロパノールと前記超純水とを含む洗浄液により洗浄した後、更に、希ガスプラズマを照射することによって前記基板上に残存する前記界面活性剤に起因する有機物を更に除去することを特徴とする洗浄方法。
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