JP2760418B2 - 半導体ウエーハの洗浄液及びこれを用いた半導体ウエーハの洗浄方法 - Google Patents
半導体ウエーハの洗浄液及びこれを用いた半導体ウエーハの洗浄方法Info
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-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板の汚染物質
除去に関するもので、特に金属成分除去及びパーティク
ル除去に使用される洗浄液と、この洗浄液を用いた半導
体ウエーハの洗浄方法に関するものである。
除去に関するもので、特に金属成分除去及びパーティク
ル除去に使用される洗浄液と、この洗浄液を用いた半導
体ウエーハの洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエーハの汚染物質を除去する場
合は、主として洗浄液を用いた所謂ウエット洗浄が行わ
れているが、汚染物質の種類により除去効果が異なるた
め、現在では複数の洗浄種が組み合わされて用いられて
いる。
合は、主として洗浄液を用いた所謂ウエット洗浄が行わ
れているが、汚染物質の種類により除去効果が異なるた
め、現在では複数の洗浄種が組み合わされて用いられて
いる。
【０００３】すなわち、パーティクル除去にはアルカリ
性の薬品、主としてＮＨ4ＯＨとＨ2Ｏ2とＨ2Ｏを混合し
た薬液を用いるＳＣ−１洗浄（以下、単にＳＣ−１洗浄
という。）が行われていて、半導体基板をエッチングす
ることにより、パーティクルを半導体基板表面から除去
している。しかし、このＳＣ−１洗浄は、薬液の純度に
依存するものであって、金属除去に関しては一部の元素
を除き効果が低く、そのため、別途酸洗浄が行われてい
る。
性の薬品、主としてＮＨ4ＯＨとＨ2Ｏ2とＨ2Ｏを混合し
た薬液を用いるＳＣ−１洗浄（以下、単にＳＣ−１洗浄
という。）が行われていて、半導体基板をエッチングす
ることにより、パーティクルを半導体基板表面から除去
している。しかし、このＳＣ−１洗浄は、薬液の純度に
依存するものであって、金属除去に関しては一部の元素
を除き効果が低く、そのため、別途酸洗浄が行われてい
る。
【０００４】この酸洗浄は、主としてＨＣ１とＨ2Ｏ2と
Ｈ2Ｏを混合した薬液を用いるＳＣ−２洗浄（以下、単
にＳＣ−２洗浄という。）として知られている。この洗
浄法では金属はイオン化されて除去されるが、Ａ１等酸
化されやすい元素はＳｉ上に形成される自然酸化膜中で
安定な酸化物として存在するので、除去が困難である。
Ｈ2Ｏを混合した薬液を用いるＳＣ−２洗浄（以下、単
にＳＣ−２洗浄という。）として知られている。この洗
浄法では金属はイオン化されて除去されるが、Ａ１等酸
化されやすい元素はＳｉ上に形成される自然酸化膜中で
安定な酸化物として存在するので、除去が困難である。
【０００５】また、自然酸化膜を除去するには、ＨＦ水
溶液をＨ2Ｏにて希釈した溶液を用いるＤＨＦ洗浄（以
下、単にＤＨＦ洗浄という。）が用いられている。この
ＤＨＦ洗浄は、酸化膜中に存在する金属には除去効果は
あるが、ウエーハに直接吸着したＣｕ等には効果がな
く、また処理後のウエーハ表面は撥水面であるため、パ
ーティクル汚染がなされやすくなる。
溶液をＨ2Ｏにて希釈した溶液を用いるＤＨＦ洗浄（以
下、単にＤＨＦ洗浄という。）が用いられている。この
ＤＨＦ洗浄は、酸化膜中に存在する金属には除去効果は
あるが、ウエーハに直接吸着したＣｕ等には効果がな
く、また処理後のウエーハ表面は撥水面であるため、パ
ーティクル汚染がなされやすくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】これらを解決する洗浄
法として、例えば、（１）特開平３−１２０７１９号公
報に記載されたＤＨＦ／Ｈ2Ｏ2法、（２）特開平４−１
０３１２４号公報に記載されたＤＨＦ／オゾン法が提案
されている。
法として、例えば、（１）特開平３−１２０７１９号公
報に記載されたＤＨＦ／Ｈ2Ｏ2法、（２）特開平４−１
０３１２４号公報に記載されたＤＨＦ／オゾン法が提案
されている。
【０００７】前記（１）の方法は、ＨＦによるエッチン
グとＨ2Ｏ2による酸化の同時処理により、前述のＡ１や
Ｃｕに対しても除去性があるという利点を有する。ま
た、この洗浄法は、希沸酸洗浄と比べるとかなりのパー
ティクル付着防止効果はあるが、この防止効果はウエー
ハ表面がＳＣ−１洗浄上がりと同レベルの親水状態（接
触角が５゜未満）にあることが最も好ましく、そして、
ＤＨＦ／Ｈ2Ｏ2法でこれを満たすには、ＨＦ水溶液の濃
度が４００ｐｐｍで常温の場合、Ｈ2Ｏ2濃度を十数％以
上に保つことが必要である。このため、多量のＨ2Ｏ2を
用いることになって、コストがかかり、また、Ｈ2Ｏ2原
液に含まれる金属不純物も無視できないといった問題が
ある。
グとＨ2Ｏ2による酸化の同時処理により、前述のＡ１や
Ｃｕに対しても除去性があるという利点を有する。ま
た、この洗浄法は、希沸酸洗浄と比べるとかなりのパー
ティクル付着防止効果はあるが、この防止効果はウエー
ハ表面がＳＣ−１洗浄上がりと同レベルの親水状態（接
触角が５゜未満）にあることが最も好ましく、そして、
ＤＨＦ／Ｈ2Ｏ2法でこれを満たすには、ＨＦ水溶液の濃
度が４００ｐｐｍで常温の場合、Ｈ2Ｏ2濃度を十数％以
上に保つことが必要である。このため、多量のＨ2Ｏ2を
用いることになって、コストがかかり、また、Ｈ2Ｏ2原
液に含まれる金属不純物も無視できないといった問題が
ある。
【０００８】この点、前記（２）の方法は、多量のＨ2
Ｏ2に代えてオゾンを用いるので、定性的には酸化レー
トをかなり高く設定でき、安定して半導体ウエーハ表面
を酸化することができる。従って、基本的には前記
（２）の方法が好ましい。ところが、実際の問題とし
て、安定して半導体ウエーハ表面を酸化することができ
るための具体的な条件は区々としており、未だ適正なも
のは提案されていない状況にある。
Ｏ2に代えてオゾンを用いるので、定性的には酸化レー
トをかなり高く設定でき、安定して半導体ウエーハ表面
を酸化することができる。従って、基本的には前記
（２）の方法が好ましい。ところが、実際の問題とし
て、安定して半導体ウエーハ表面を酸化することができ
るための具体的な条件は区々としており、未だ適正なも
のは提案されていない状況にある。
【０００９】そこで、本発明は、重金属を除去する能力
を十分発揮し得るＨＦ濃度と、これに関連する洗浄液温
度と接触角との関係を考慮し、金属成分除去及びパーテ
ィクル除去に使用されて好適な洗浄液と、この洗浄液を
用いた半導体ウエーハの洗浄方法を提供することを目的
とするものである。
を十分発揮し得るＨＦ濃度と、これに関連する洗浄液温
度と接触角との関係を考慮し、金属成分除去及びパーテ
ィクル除去に使用されて好適な洗浄液と、この洗浄液を
用いた半導体ウエーハの洗浄方法を提供することを目的
とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、２０℃以下の
温度に調節した濃度０．０３ｗｔ％以上０．０５ｗｔ％
未満の弗酸（ＨＦ）水溶液にオゾンを飽和溶解度まで直
接溶解させた半導体基板の洗浄液である。
温度に調節した濃度０．０３ｗｔ％以上０．０５ｗｔ％
未満の弗酸（ＨＦ）水溶液にオゾンを飽和溶解度まで直
接溶解させた半導体基板の洗浄液である。
【００１１】更に、本発明は、処理槽内に、２０℃以下
の温度に調節した濃度０．０３ｗｔ％以上０．０５ｗｔ
％未満の弗酸（ＨＦ）水溶液を充填するとともに、該水
溶液にオゾンを飽和溶解度まで直接溶解させて洗浄液を
形成した後、前記処理槽内に半導体基板を浸漬してエッ
チングを行い、しかる後、前記処理槽内に純水もしくは
オゾン溶解水を供給してリンスを行う半導体ウエーハの
洗浄方法である。
の温度に調節した濃度０．０３ｗｔ％以上０．０５ｗｔ
％未満の弗酸（ＨＦ）水溶液を充填するとともに、該水
溶液にオゾンを飽和溶解度まで直接溶解させて洗浄液を
形成した後、前記処理槽内に半導体基板を浸漬してエッ
チングを行い、しかる後、前記処理槽内に純水もしくは
オゾン溶解水を供給してリンスを行う半導体ウエーハの
洗浄方法である。
【００１２】
【作用】図１は、ＨＦ濃度別の洗浄液温と接触角との関
係を示すもので、重金属を除去する能力として必要なＨ
Ｆ濃度０．０３ｗｔ％の場合、洗浄温度２５℃迄は洗浄
後親水性（接触角５゜未満）を保持しており、ＨＦ濃度
０．０５ｗｔ％の場合、洗浄温度２０℃付近から接触角
の上昇が始まる。また、ＨＦ濃度０．０７ｗｔ％と濃く
なると、洗浄温度１２℃でも接触角の上昇が確認され
る。
係を示すもので、重金属を除去する能力として必要なＨ
Ｆ濃度０．０３ｗｔ％の場合、洗浄温度２５℃迄は洗浄
後親水性（接触角５゜未満）を保持しており、ＨＦ濃度
０．０５ｗｔ％の場合、洗浄温度２０℃付近から接触角
の上昇が始まる。また、ＨＦ濃度０．０７ｗｔ％と濃く
なると、洗浄温度１２℃でも接触角の上昇が確認され
る。
【００１３】これらから、ＨＦ濃度０．０７ｗｔ％で洗
浄後の表面を親水性にするためには洗浄温度を１０℃以
下迄下げる必要のあることが解る。しかし、洗浄液を１
０℃以下に下げると、ＨＦのＳｉＯ2に対するエッチン
グ能力が低下し、洗浄液の洗浄性が低下してしまう。
浄後の表面を親水性にするためには洗浄温度を１０℃以
下迄下げる必要のあることが解る。しかし、洗浄液を１
０℃以下に下げると、ＨＦのＳｉＯ2に対するエッチン
グ能力が低下し、洗浄液の洗浄性が低下してしまう。
【００１４】他方、オゾンガスの溶解効率から、洗浄液
温を２０℃以下にする必要があり、そして、液温２０℃
近辺でＨＦ濃度０．０５ｗｔ％の場合、接触角の上昇が
始まるので、ＨＦ濃度は０．０５ｗｔ％以下にする必要
がある。前述のように重金属を除去する能力として必要
なＨＦ濃度は０．０３ｗｔ％であるから、効率的に洗浄
能力を発揮できるＨＦ濃度は、０．０３ｗｔ％以上０．
０５ｗｔ％未満となる。
温を２０℃以下にする必要があり、そして、液温２０℃
近辺でＨＦ濃度０．０５ｗｔ％の場合、接触角の上昇が
始まるので、ＨＦ濃度は０．０５ｗｔ％以下にする必要
がある。前述のように重金属を除去する能力として必要
なＨＦ濃度は０．０３ｗｔ％であるから、効率的に洗浄
能力を発揮できるＨＦ濃度は、０．０３ｗｔ％以上０．
０５ｗｔ％未満となる。
【００１５】また、オゾンガスの溶存濃度と酸化力は一
般に比例するものであり、従って、酸化力を向上させる
にはオゾンを飽和溶解度迄、直接溶解させる。ここで、
「直接」とは、ＨＦ水溶液にオゾンを溶解させることを
意味し、「間接」すなわちオゾンを水に溶解させた後こ
れにＨＦを加えることに対峙する。一方で、オゾンは酸
性溶液に溶解しやすいので前述の「直接」が好ましく、
他方で、前述の「間接」の場合は、溶解したオゾンが後
に加えられるＨＦ水溶液との混合の際に分解して消滅す
ることがあるので好ましくない。
般に比例するものであり、従って、酸化力を向上させる
にはオゾンを飽和溶解度迄、直接溶解させる。ここで、
「直接」とは、ＨＦ水溶液にオゾンを溶解させることを
意味し、「間接」すなわちオゾンを水に溶解させた後こ
れにＨＦを加えることに対峙する。一方で、オゾンは酸
性溶液に溶解しやすいので前述の「直接」が好ましく、
他方で、前述の「間接」の場合は、溶解したオゾンが後
に加えられるＨＦ水溶液との混合の際に分解して消滅す
ることがあるので好ましくない。
【００１６】本発明は、ＨＦのエッチング作用により半
導体表面の自然酸化膜を除去し、膜上及び膜中の金属不
純物やパーティクルを取り去ることができる。更に、Ｈ
Ｆ水溶液に溶解させたオゾンガスの作用で新たに自然酸
化膜を生成し、再度ＨＦでエッチングすることによって
シリコンベア面と自然酸化膜との界面近傍に吸着してい
る金属やパーティクルも除去することができる。
導体表面の自然酸化膜を除去し、膜上及び膜中の金属不
純物やパーティクルを取り去ることができる。更に、Ｈ
Ｆ水溶液に溶解させたオゾンガスの作用で新たに自然酸
化膜を生成し、再度ＨＦでエッチングすることによって
シリコンベア面と自然酸化膜との界面近傍に吸着してい
る金属やパーティクルも除去することができる。
【００１７】尚、本発明のように、オゾンを酸化剤とし
て用いた場合は、酸化レートをＨ2O2よりもかなり高く
設定できるので、安定して表面が酸化され、洗浄後の表
面に均一にＳｉの酸化膜が形成され、洗浄後の表面を安
定して親水性状態（接触角が５゜未満）に保つことがで
き、パーティクル再付着防止効果がより高くなる。ま
た、保管時にウエーハ表面に有機膜が生成すれば、ＤＨ
Ｆ／Ｈ2Ｏ2液ではＨ2Ｏ2の酸化力が足りないためエッチ
ングレートが減少すなわち洗浄力が低下してしまうが、
本発明の場合はオゾンの強力な酸化作用により有機膜が
酸化分解するため影響は小さい。
て用いた場合は、酸化レートをＨ2O2よりもかなり高く
設定できるので、安定して表面が酸化され、洗浄後の表
面に均一にＳｉの酸化膜が形成され、洗浄後の表面を安
定して親水性状態（接触角が５゜未満）に保つことがで
き、パーティクル再付着防止効果がより高くなる。ま
た、保管時にウエーハ表面に有機膜が生成すれば、ＤＨ
Ｆ／Ｈ2Ｏ2液ではＨ2Ｏ2の酸化力が足りないためエッチ
ングレートが減少すなわち洗浄力が低下してしまうが、
本発明の場合はオゾンの強力な酸化作用により有機膜が
酸化分解するため影響は小さい。
【００１８】
【実施例】図２は、本発明を実施した洗浄装置を示すも
ので、本実施例の洗浄装置１は、上部が開口する処理槽
２を備え、この処理槽２内の低部中央には、キャリアー
３を支持する受台（図示を省略）が設置され、キャリア
ー３には被洗浄物である複数のウエーハ４が収容されて
いる。前記処理槽２の上部には、純水を処理槽２内に供
給する純水供給配管５と、弗酸を供給する弗酸供給配管
６と、リンス時に純水もしくはオゾン溶解水を連続的に
供給するリンス用液体供給配管７が配設され、これらは
図示を省略した開閉バルブを介して供給源に接続されて
いる。更に、処理槽２には、オゾン供給装置（図示を省
略）に接続されたオゾン供給配管８が配設されている。
ので、本実施例の洗浄装置１は、上部が開口する処理槽
２を備え、この処理槽２内の低部中央には、キャリアー
３を支持する受台（図示を省略）が設置され、キャリア
ー３には被洗浄物である複数のウエーハ４が収容されて
いる。前記処理槽２の上部には、純水を処理槽２内に供
給する純水供給配管５と、弗酸を供給する弗酸供給配管
６と、リンス時に純水もしくはオゾン溶解水を連続的に
供給するリンス用液体供給配管７が配設され、これらは
図示を省略した開閉バルブを介して供給源に接続されて
いる。更に、処理槽２には、オゾン供給装置（図示を省
略）に接続されたオゾン供給配管８が配設されている。
【００１９】前記洗浄装置において、エッチングする酸
であるＨＦ水溶液を濃度０．０３ｗｔ％以上０．０５ｗ
ｔ％未満、液温１５℃に制御し、この溶液にオゾンガス
を飽和溶解度まで溶解させた処理液（以下、ＤＨＦ／Ｏ
3液という。）を用いて評価を行った。
であるＨＦ水溶液を濃度０．０３ｗｔ％以上０．０５ｗ
ｔ％未満、液温１５℃に制御し、この溶液にオゾンガス
を飽和溶解度まで溶解させた処理液（以下、ＤＨＦ／Ｏ
3液という。）を用いて評価を行った。
【００２０】半導体基板表面の不純物を取り除くために
は、自然酸化膜と、膜とベア面の界面近傍をエッチング
することが効果的であり、そのためにはトータルで１５
オングストローム以上のエッチング量が必要となるが、
本発明の洗浄液のエッチング量を支配する因子としてＨ
Ｆ濃度、溶存オゾンガス濃度、処理液温度、処理時間が
あり、安定した効果を得るにはこれらの制御が必要とな
る。ＨＦのエッチング力としては濃度及び処理液温度で
決まり、オゾンによる酸化は溶解濃度に頼ることとな
る。この溶解濃度はヘンリーの法則に従うが、オゾンの
場合は低ｐＨの酸性溶液中において安定に溶解する。
は、自然酸化膜と、膜とベア面の界面近傍をエッチング
することが効果的であり、そのためにはトータルで１５
オングストローム以上のエッチング量が必要となるが、
本発明の洗浄液のエッチング量を支配する因子としてＨ
Ｆ濃度、溶存オゾンガス濃度、処理液温度、処理時間が
あり、安定した効果を得るにはこれらの制御が必要とな
る。ＨＦのエッチング力としては濃度及び処理液温度で
決まり、オゾンによる酸化は溶解濃度に頼ることとな
る。この溶解濃度はヘンリーの法則に従うが、オゾンの
場合は低ｐＨの酸性溶液中において安定に溶解する。
【００２１】図３は、各種の洗浄液を用いて行った金属
除去能を示す図で、汚染したウエーハを用意し、それを
イニシャルとして各洗浄種と本発明であるＤＨＦ／Ｏ3
液での金属除去能を比較した。ＳＣ−１洗浄ではＡ１や
Ｆｅの除去能が小さく、ＳＣ−２洗浄ではＡ１やＣｕの
除去能が小さく、ＤＨＦ水溶液ではＣｕの除去能が小さ
いが、本実施例の洗浄法では、Ａ１やＣｕに対しても十
分な除去効果を有することが確認された。
除去能を示す図で、汚染したウエーハを用意し、それを
イニシャルとして各洗浄種と本発明であるＤＨＦ／Ｏ3
液での金属除去能を比較した。ＳＣ−１洗浄ではＡ１や
Ｆｅの除去能が小さく、ＳＣ−２洗浄ではＡ１やＣｕの
除去能が小さく、ＤＨＦ水溶液ではＣｕの除去能が小さ
いが、本実施例の洗浄法では、Ａ１やＣｕに対しても十
分な除去効果を有することが確認された。
【００２２】図４は、本実施例の洗浄液中のＨＦ濃度の
金属除去性への影響を示す。ＨＦ濃度０．０３ｗｔ％以
上の濃度において２桁以上の十分な金属除去効果が観ら
れる。
金属除去性への影響を示す。ＨＦ濃度０．０３ｗｔ％以
上の濃度において２桁以上の十分な金属除去効果が観ら
れる。
【００２３】パーティクル除去能については、ＤＨＦ洗
浄の場合、金属除去に効果のある濃度域で１０分間ウエ
ーハを処理すれば、ウエーハ表面は自然酸化膜が取り去
られて撥水面になるので、パーティクルが非常に付着し
やすくなる。このため、処理後の表面は親水状態である
ことが必要であるところ、本実施例では、オゾンガスを
ＤＨＦ水溶液に溶解させることにより、処理液に強い酸
化効果を具備させている。処理後のウエーハ表面を親水
状態に保つためには、ＨＦ濃度０．０５ｗｔ％の場合、
溶存オゾン濃度は２０ｐｐｍ以上が必要である。これ
は、溶存オゾン濃度が２０ｐｐｍ未満であると、オゾン
の酸化力にＨＦのエッチング力が勝り、処理後のウエー
ハ表面は撥水性を帯びるからである。
浄の場合、金属除去に効果のある濃度域で１０分間ウエ
ーハを処理すれば、ウエーハ表面は自然酸化膜が取り去
られて撥水面になるので、パーティクルが非常に付着し
やすくなる。このため、処理後の表面は親水状態である
ことが必要であるところ、本実施例では、オゾンガスを
ＤＨＦ水溶液に溶解させることにより、処理液に強い酸
化効果を具備させている。処理後のウエーハ表面を親水
状態に保つためには、ＨＦ濃度０．０５ｗｔ％の場合、
溶存オゾン濃度は２０ｐｐｍ以上が必要である。これ
は、溶存オゾン濃度が２０ｐｐｍ未満であると、オゾン
の酸化力にＨＦのエッチング力が勝り、処理後のウエー
ハ表面は撥水性を帯びるからである。
【００２４】図５は、ＳＣ−１洗浄、ＳＣ−２洗浄、Ｄ
ＨＦ／Ｏ3液洗浄のパーティクル除去率を示す。ＳＣ−
２洗浄の場合、除去効果は無く、本実施例の洗浄液では
ＳＣ−１洗浄の場合に近い除去能を持っている。
ＨＦ／Ｏ3液洗浄のパーティクル除去率を示す。ＳＣ−
２洗浄の場合、除去効果は無く、本実施例の洗浄液では
ＳＣ−１洗浄の場合に近い除去能を持っている。
【００２５】また、処理液中のＨＦ濃度は低く、酸化剤
であるオゾンはガスで供給するのでクリーンな処理液が
得られる。処理液のエッチングレートはＨＦの濃度によ
り変化させられるが、ＨＦの濃度だけでなくオゾンガス
による酸化にも影響を受けるため、溶存オゾンの濃度制
御が重要である。更に、ＨＦによるエッチングもオゾン
による酸化も処理液温度の影響を受けるため、液温コン
トロールにより両作用のバランスを調整することが可能
である。オゾンガスの溶解効率から、２０℃以下に制御
することが必要である。
であるオゾンはガスで供給するのでクリーンな処理液が
得られる。処理液のエッチングレートはＨＦの濃度によ
り変化させられるが、ＨＦの濃度だけでなくオゾンガス
による酸化にも影響を受けるため、溶存オゾンの濃度制
御が重要である。更に、ＨＦによるエッチングもオゾン
による酸化も処理液温度の影響を受けるため、液温コン
トロールにより両作用のバランスを調整することが可能
である。オゾンガスの溶解効率から、２０℃以下に制御
することが必要である。
【００２６】尚、図６は本実施例の洗浄法におけるウエ
ーハエッチングレートを示す。同図の白丸印ＨＦ濃度
０．０５ｗｔ％は、処理液中の溶存オゾン濃度を約半分
にコントロールした溶液のエッチングレートである。
ーハエッチングレートを示す。同図の白丸印ＨＦ濃度
０．０５ｗｔ％は、処理液中の溶存オゾン濃度を約半分
にコントロールした溶液のエッチングレートである。
【００２７】本実施例の洗浄法ではＨＦ濃度や溶存オゾ
ン濃度の制御でエッチング速度を制御できるが、エッチ
ング速度を大きくしていけば溶液中の酸化力が不足して
くるため、ウエーハ表面の濡れ性が悪くなり、パーティ
クル付着防止効果が低くなる。
ン濃度の制御でエッチング速度を制御できるが、エッチ
ング速度を大きくしていけば溶液中の酸化力が不足して
くるため、ウエーハ表面の濡れ性が悪くなり、パーティ
クル付着防止効果が低くなる。
【００２８】更に、洗浄後、処理槽にオゾン水を供給す
る置換リンスを行えば、パーティクルの付着を防止する
ことができる。この方法によると、槽内が徐々にオゾン
水に置換されるため、除去した金属不純物がベア面に再
吸着する前にオゾンによる酸化膜が生成し、処理終了後
のｐＨは中性に近いためゼータ電位も低くなりパーティ
クルの付着も防止できて、更に安定して洗浄を行うこと
ができる。
る置換リンスを行えば、パーティクルの付着を防止する
ことができる。この方法によると、槽内が徐々にオゾン
水に置換されるため、除去した金属不純物がベア面に再
吸着する前にオゾンによる酸化膜が生成し、処理終了後
のｐＨは中性に近いためゼータ電位も低くなりパーティ
クルの付着も防止できて、更に安定して洗浄を行うこと
ができる。
【００２９】また、本実施例は、処理前の停滞でウエー
ハ表面に有機薄膜ができたような場合にも適用すること
ができるものである。
ハ表面に有機薄膜ができたような場合にも適用すること
ができるものである。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、濃度
０．０３ｗｔ％以上の弗酸（ＨＦ）水溶液であるため、
重金属を除去する能力として最低限度必要なＨＦ濃度を
備える一方、濃度０．０５ｗｔ％を上限とする弗酸水溶
液で且つ２０℃以下の温度に調節したものであるから、
親水性（接触角５゜未満）を保持することができ、更
に、オゾンを飽和溶解度まで溶解させ、しかもオゾンの
溶解を十分になしうるように直接溶解される半導体基板
の洗浄液であるから、オゾンの強力な酸化作用を期待す
ることができる。
０．０３ｗｔ％以上の弗酸（ＨＦ）水溶液であるため、
重金属を除去する能力として最低限度必要なＨＦ濃度を
備える一方、濃度０．０５ｗｔ％を上限とする弗酸水溶
液で且つ２０℃以下の温度に調節したものであるから、
親水性（接触角５゜未満）を保持することができ、更
に、オゾンを飽和溶解度まで溶解させ、しかもオゾンの
溶解を十分になしうるように直接溶解される半導体基板
の洗浄液であるから、オゾンの強力な酸化作用を期待す
ることができる。
【００３１】従って、本発明の洗浄液及び洗浄方法によ
れば、ＨＦのエッチング作用により半導体表面の自然酸
化膜を除去し、膜上及び膜中の金属不純物やパーティク
ルを取り去ることができる。更に、ＨＦ水溶液に溶解さ
せたオゾンガスの作用で新たに自然酸化膜を生成し、再
度でＨＦエッチングすることによってシリコンベア面と
自然酸化膜との界面に吸着している金属やパーティクル
も除去することができる。
れば、ＨＦのエッチング作用により半導体表面の自然酸
化膜を除去し、膜上及び膜中の金属不純物やパーティク
ルを取り去ることができる。更に、ＨＦ水溶液に溶解さ
せたオゾンガスの作用で新たに自然酸化膜を生成し、再
度でＨＦエッチングすることによってシリコンベア面と
自然酸化膜との界面に吸着している金属やパーティクル
も除去することができる。
【００３２】このように、本発明の洗浄方法を用いれ
ば、酸化とエッチングの両作用により自然酸化膜中及び
ベア基板との界面近傍の金属を除去することができて、
ＳＣ−２洗浄やＤＨＦ洗浄では効果の無い元素もしくは
低い元素でも十分な洗浄力を発揮するし、更に、酸洗浄
でありながらパーティクル除去能を有し、ＳＣ−１洗浄
に近い効果が得られる等の諸効果を奏するものである。
ば、酸化とエッチングの両作用により自然酸化膜中及び
ベア基板との界面近傍の金属を除去することができて、
ＳＣ−２洗浄やＤＨＦ洗浄では効果の無い元素もしくは
低い元素でも十分な洗浄力を発揮するし、更に、酸洗浄
でありながらパーティクル除去能を有し、ＳＣ−１洗浄
に近い効果が得られる等の諸効果を奏するものである。
【図１】ＨＦ濃度別の洗浄液温と接触角との関係を示す
図である。
図である。
【図２】本発明を実施した洗浄装置を示す図である。
【図３】各種の洗浄液を用いて行った金属除去能を示す
図である。
図である。
【図４】本実施例の洗浄液中のＨＦ濃度の金属除去性へ
の影響を示す図である。
の影響を示す図である。
【図５】各種の洗浄液処理後のパーティクル数を示す図
である。
である。
【図６】本実施例の洗浄液によるウエーハエッチングレ
ートを示す図である。
ートを示す図である。
１ 洗浄装置 ２ 処理槽 ３ キャリアー ４ ウエーハ ５ 純水供給配管 ６ 弗酸供給配管 ７ リンス用液体供給配管 ８ オゾン供給配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｎ
Claims (2)
- 【請求項１】２０℃以下の温度に調節した濃度０．０３
ｗｔ％以上０．０５ｗｔ％未満の弗酸（ＨＦ）水溶液に
オゾンを飽和溶解度まで直接溶解させたことを特徴とす
る半導体基板の洗浄液。 - 【請求項２】処理槽内に、２０℃以下の温度に調節した
濃度０．０３ｗｔ％以上０．０５ｗｔ％未満の弗酸（Ｈ
Ｆ）水溶液を充填するとともに、該水溶液にオゾンを飽
和溶解度まで直接溶解させて洗浄液を形成した後、前記
処理槽内に半導体基板を浸漬してエッチングを行い、し
かる後、前記処理槽内に純水もしくはオゾン溶解水を供
給してリンスを行うことを特徴とする半導体ウエーハの
洗浄方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6179239A JP2760418B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 半導体ウエーハの洗浄液及びこれを用いた半導体ウエーハの洗浄方法 |
| US08/509,222 US5759971A (en) | 1994-07-29 | 1995-07-31 | Semiconductor wafer cleaning liquid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6179239A JP2760418B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 半導体ウエーハの洗浄液及びこれを用いた半導体ウエーハの洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0845886A JPH0845886A (ja) | 1996-02-16 |
| JP2760418B2 true JP2760418B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=16062381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6179239A Expired - Fee Related JP2760418B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 半導体ウエーハの洗浄液及びこれを用いた半導体ウエーハの洗浄方法 |
Country Status (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP3575859B2 (ja) * | 1995-03-10 | 2004-10-13 | 株式会社東芝 | 半導体基板の表面処理方法及び表面処理装置 |
| WO1998001897A1 (fr) | 1996-07-08 | 1998-01-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede de nettoyage de dispositif a semi-conducteurs |
| JP3274389B2 (ja) * | 1996-08-12 | 2002-04-15 | 株式会社東芝 | 半導体基板の洗浄方法 |
| US7378355B2 (en) * | 1997-05-09 | 2008-05-27 | Semitool, Inc. | System and methods for polishing a wafer |
| US7416611B2 (en) * | 1997-05-09 | 2008-08-26 | Semitool, Inc. | Process and apparatus for treating a workpiece with gases |
| JPH10309666A (ja) * | 1997-05-09 | 1998-11-24 | Speedfam Co Ltd | エッジポリッシング装置及びその方法 |
| US20020157686A1 (en) * | 1997-05-09 | 2002-10-31 | Semitool, Inc. | Process and apparatus for treating a workpiece such as a semiconductor wafer |
| US20060151007A1 (en) * | 1997-05-09 | 2006-07-13 | Bergman Eric J | Workpiece processing using ozone gas and chelating agents |
| US7264680B2 (en) * | 1997-05-09 | 2007-09-04 | Semitool, Inc. | Process and apparatus for treating a workpiece using ozone |
| US20060137723A1 (en) * | 1997-05-09 | 2006-06-29 | Bergman Eric J | Workpiece processing using ozone gas and solvents |
| US20050194356A1 (en) * | 1997-05-09 | 2005-09-08 | Semitool, Inc. | Removing photoresist from a workpiece using water and ozone and a photoresist penetrating additive |
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| US6274506B1 (en) | 1999-05-14 | 2001-08-14 | Fsi International, Inc. | Apparatus and method for dispensing processing fluid toward a substrate surface |
| US6406551B1 (en) | 1999-05-14 | 2002-06-18 | Fsi International, Inc. | Method for treating a substrate with heat sensitive agents |
| WO2001007177A1 (en) * | 1999-07-23 | 2001-02-01 | Semitool, Inc. | Process and apparatus for treating a workpiece such as a semiconductor wafer |
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| DE102007044787A1 (de) | 2007-09-19 | 2009-04-02 | Siltronic Ag | Verfahren zum Reinigen einer Halbleiterscheibe |
| DE102007058503B4 (de) * | 2007-12-05 | 2011-08-25 | Siltronic AG, 81737 | Verfahren zur nasschemischen Behandlung einer Halbleiterscheibe |
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| JP6718714B2 (ja) * | 2016-03-25 | 2020-07-08 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理方法および基板処理装置 |
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| JPH05243195A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-09-21 | Nippon Steel Corp | Ｓｉウエハーのベベリング部分の鏡面化方法および装置 |
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- 1994-07-29 JP JP6179239A patent/JP2760418B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1995
- 1995-07-31 US US08/509,222 patent/US5759971A/en not_active Expired - Lifetime
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