JP2893492B2 - シリコンウェーハの洗浄方法 - Google Patents
シリコンウェーハの洗浄方法Info
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- JP2893492B2 JP2893492B2 JP3265421A JP26542191A JP2893492B2 JP 2893492 B2 JP2893492 B2 JP 2893492B2 JP 3265421 A JP3265421 A JP 3265421A JP 26542191 A JP26542191 A JP 26542191A JP 2893492 B2 JP2893492 B2 JP 2893492B2
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Description
【産業上の利用分野】本発明は、シリコンウェーハの洗
浄方法に関する。
浄方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】シリコンウェーハの洗浄は、
前工程までに生じたパーティクル汚染および重金属汚染
を除くため、通常、以下のような工程を経て行なわれ
る： （１）アルカリ洗浄……パーティクルおよび重金属（Ｆ
ｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌ等）の除去を目的とする第
１段の洗浄 （２）純水によるリンス （３）酸性洗浄……アルカリ洗浄で除ききれなかった重
金属の除去を目的とする第２段の洗浄 （４）純水によるリンス （５）乾燥 これらの工程は、いずれかが複数回繰り返されることも
ある。
前工程までに生じたパーティクル汚染および重金属汚染
を除くため、通常、以下のような工程を経て行なわれ
る： （１）アルカリ洗浄……パーティクルおよび重金属（Ｆ
ｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｌ等）の除去を目的とする第
１段の洗浄 （２）純水によるリンス （３）酸性洗浄……アルカリ洗浄で除ききれなかった重
金属の除去を目的とする第２段の洗浄 （４）純水によるリンス （５）乾燥 これらの工程は、いずれかが複数回繰り返されることも
ある。
【０００３】洗浄液の液組成としては、アルカリ洗浄で
は、水、過酸化水素およびアンモニアの混合液（典型的
には、この順で５：１：１の組成を有する）が用いら
れ、酸性洗浄では、水、過酸化水素および塩化水素の混
合液（典型的には、この順で５：１：１の組成を有す
る）が用いられる。
は、水、過酸化水素およびアンモニアの混合液（典型的
には、この順で５：１：１の組成を有する）が用いら
れ、酸性洗浄では、水、過酸化水素および塩化水素の混
合液（典型的には、この順で５：１：１の組成を有す
る）が用いられる。
【０００４】上記重金属のうち、Ｆｅ，ＡｌおよびＺｎ
は、最終的な洗浄段階である酸性洗浄で比較的効率的に
除去される。一方、ＮｉおよびＣｕは、ウェーハ表面へ
の親和性が高いため、酸性洗浄においてもその除去が困
難である。したがって、従来法においてこれらの元素を
より確実に除去するためには、洗浄液の清浄化に努め
（たとえば、アルカリ洗浄において、これらの金属元素
が液中濃度で０．１ｐｐｂ未満）、および／または、酸
性洗浄を複数回繰返す必要があった。しかし、たとえ
ば、繰返し洗浄を行なう場合でも、１回の洗浄繰返しに
よって、Ｎｉ，Ｃｕの残存率が半減する程度であった。
このため、ＮｉおよびＣｕについてクリーンなウェーハ
表面を得ようとすると、洗浄工程の重畳化・複雑化が必
要があった。
は、最終的な洗浄段階である酸性洗浄で比較的効率的に
除去される。一方、ＮｉおよびＣｕは、ウェーハ表面へ
の親和性が高いため、酸性洗浄においてもその除去が困
難である。したがって、従来法においてこれらの元素を
より確実に除去するためには、洗浄液の清浄化に努め
（たとえば、アルカリ洗浄において、これらの金属元素
が液中濃度で０．１ｐｐｂ未満）、および／または、酸
性洗浄を複数回繰返す必要があった。しかし、たとえ
ば、繰返し洗浄を行なう場合でも、１回の洗浄繰返しに
よって、Ｎｉ，Ｃｕの残存率が半減する程度であった。
このため、ＮｉおよびＣｕについてクリーンなウェーハ
表面を得ようとすると、洗浄工程の重畳化・複雑化が必
要があった。
【０００５】
【問題解決に至る知見】本発明者らは、上記問題を解決
する方策を検討する過程で、アルカリ洗浄液に微量のＡ
ｌまたはＦｅを添加すると、ウェーハ面へのＮｉ・Ｃｕ
の吸着が著しく低減し、したがって、これらの元素の洗
浄除去効率が改善されるという全く予想外の事実を見い
だした。
する方策を検討する過程で、アルカリ洗浄液に微量のＡ
ｌまたはＦｅを添加すると、ウェーハ面へのＮｉ・Ｃｕ
の吸着が著しく低減し、したがって、これらの元素の洗
浄除去効率が改善されるという全く予想外の事実を見い
だした。
【０００６】
【発明の構成】すなわち、本発明は、アルカリ洗浄液中
にＡｌイオンまたはＦｅイオンを添加することにより、
被洗浄ウェーハ表面へのＮｉおよびＣｕの吸着を抑制す
る方法を提供する。
にＡｌイオンまたはＦｅイオンを添加することにより、
被洗浄ウェーハ表面へのＮｉおよびＣｕの吸着を抑制す
る方法を提供する。
【０００７】本発明で用いられる洗浄液は、Ａｌまたは
Ｆｅの添加を除けば、従来使用されている洗浄液と同様
であってよい。こうした洗浄液としては、たとえば、上
記のとおり、ＳＣ−１（ＳＣ：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌ
ｅａｎｉｎｇ）と称されるアルカリ洗浄液でＨ2Ｏ：Ｈ2
Ｏ2：ＮＨ4ＯＨ＝５：１：１の混合液、また、ＳＣ−２
と称される酸性洗浄液でＨ2Ｏ：Ｈ2Ｏ2：ＨＣｌ＝５：
１：１の混合液があるが、必要に応じて、混合液の組成
を変えることは可能である。
Ｆｅの添加を除けば、従来使用されている洗浄液と同様
であってよい。こうした洗浄液としては、たとえば、上
記のとおり、ＳＣ−１（ＳＣ：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌ
ｅａｎｉｎｇ）と称されるアルカリ洗浄液でＨ2Ｏ：Ｈ2
Ｏ2：ＮＨ4ＯＨ＝５：１：１の混合液、また、ＳＣ−２
と称される酸性洗浄液でＨ2Ｏ：Ｈ2Ｏ2：ＨＣｌ＝５：
１：１の混合液があるが、必要に応じて、混合液の組成
を変えることは可能である。
【０００８】洗浄は、従来法と同様に行なうことができ
る。典型的な例としては、アルカリ洗浄を８０℃で１０
分間、また、酸性洗浄を８０℃で１０分間行なう。これ
らの条件も必要に応じ変更することは可能である。
る。典型的な例としては、アルカリ洗浄を８０℃で１０
分間、また、酸性洗浄を８０℃で１０分間行なう。これ
らの条件も必要に応じ変更することは可能である。
【０００９】ＡｌまたはＦｅイオンは、アルカリ洗浄液
中にこれらを添加する。好適には、塩として、たとえ
ば、硝酸塩、塩酸塩等として添加するが、後工程での洗
浄に支障のないかたちであれば添加時のイオンの態様は
特に限定されない。ＡｌまたはＦｅイオンは、洗浄液中
にに含有されるＣｕまたはＮｉの量を基準として、その
約３ないし約５０倍程度とする。３倍に比べて低い濃度
では、効果が明瞭に現われず、５０倍を大きく超える
と、酸性洗浄でのこれらの添加イオンの除去が問題にな
る。
中にこれらを添加する。好適には、塩として、たとえ
ば、硝酸塩、塩酸塩等として添加するが、後工程での洗
浄に支障のないかたちであれば添加時のイオンの態様は
特に限定されない。ＡｌまたはＦｅイオンは、洗浄液中
にに含有されるＣｕまたはＮｉの量を基準として、その
約３ないし約５０倍程度とする。３倍に比べて低い濃度
では、効果が明瞭に現われず、５０倍を大きく超える
と、酸性洗浄でのこれらの添加イオンの除去が問題にな
る。
【００１０】
【実施例１】Ｈ2Ｏ：Ｈ2Ｏ2：ＮＨ4ＯＨの５：１：１混
合液からなるアルカリ洗浄液を、ＮｉおよびＣｕイオン
濃度がそれぞれ０．１ｐｐｂ含むように調製し、さらに
ＡｌおよびＦｅイオンをそれぞれ１ｐｐｂ添加した。こ
の洗浄液を用いて８０℃で１０分間かけてウェーハのア
ルカリ洗浄を行ない、純水によるリンス後、さらにＨ2
Ｏ：Ｈ2Ｏ2：ＨＣｌ＝５：１：１の混合液からなる酸性
洗浄液で８０℃−１０分間の条件で酸性洗浄を行なっ
た。純水リンス、乾燥後、全反射ケイ光Ｘ線分析によ
り、ウェーハ表面の金属元素量を調べた。また、アルカ
リ洗浄、リンス後のみの時点でも同様の分析を行なっ
た。結果を表１に示す。
合液からなるアルカリ洗浄液を、ＮｉおよびＣｕイオン
濃度がそれぞれ０．１ｐｐｂ含むように調製し、さらに
ＡｌおよびＦｅイオンをそれぞれ１ｐｐｂ添加した。こ
の洗浄液を用いて８０℃で１０分間かけてウェーハのア
ルカリ洗浄を行ない、純水によるリンス後、さらにＨ2
Ｏ：Ｈ2Ｏ2：ＨＣｌ＝５：１：１の混合液からなる酸性
洗浄液で８０℃−１０分間の条件で酸性洗浄を行なっ
た。純水リンス、乾燥後、全反射ケイ光Ｘ線分析によ
り、ウェーハ表面の金属元素量を調べた。また、アルカ
リ洗浄、リンス後のみの時点でも同様の分析を行なっ
た。結果を表１に示す。
【００１１】
【表１】 アルカリ洗浄の直後 酸性洗浄後 Ｎｉの表面濃度 ２×１０9（atoms/cm2） １０9（atoms/cm2） Ｃｕの表面濃度 ２×１０9（atoms/cm2） １０9（atoms/cm2） Ｆｅの表面濃度 １０11（atoms/cm2） １０9（atoms/cm2） Ａｌの表面濃度 １０11（atoms/cm2） １０9（atoms/cm2）
【００１２】
【比較例１】ＡｌおよびＦｅイオンの添加を行なわない
点を除き、実施例１と同様な手順を繰り返した。結果を
表２に示す。
点を除き、実施例１と同様な手順を繰り返した。結果を
表２に示す。
【００１３】
【表２】 アルカリ洗浄の直後 酸性洗浄後 Ｎｉの表面濃度 ２×１０10（atoms/cm2） １０10（atoms/cm2） Ｃｕの表面濃度 ２×１０10（atoms/cm2） １０10（atoms/cm2） Ｆｅの表面濃度 １０9 （atoms/cm2） １０9 （atoms/cm2） Ａｌの表面濃度 １０9 （atoms/cm2） １０9 （atoms/cm2）
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、Ｎｉ，Ｃｕによるウェ
ーハの汚染を簡便な方法により抑制することができる。
ーハの汚染を簡便な方法により抑制することができる。
フロントページの続き (72)発明者 龍田 次郎 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 三 菱マテリアル株式会社 中央研究所内 (72)発明者 島貫 康 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 三 菱マテリアル株式会社 中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−252141（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−154523（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/304
Claims (2)
- 【請求項１】 シリコンウェーハのアルカリ洗浄工程に
おいて、ＡｌイオンまたはＦｅイオンを添加してこれら
の添加されたイオンの濃度をＮｉまたはＣｕオン濃度に
対して３〜５０倍、かつ、１ｐｐｂ以上とした洗浄液を
用いることを特徴とする、被洗浄ウェーハ表面へのＮｉ
およびＣｕの吸着を抑制する方法。 - 【請求項２】 請求項１のアルカリ洗浄後、さらに、酸
性洗浄を行なう工程を含むシリコンウェーハの洗浄方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3265421A JP2893492B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | シリコンウェーハの洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3265421A JP2893492B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | シリコンウェーハの洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05109682A JPH05109682A (ja) | 1993-04-30 |
| JP2893492B2 true JP2893492B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=17416926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3265421A Expired - Fee Related JP2893492B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | シリコンウェーハの洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2893492B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62252141A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-11-02 | Kyushu Denshi Kinzoku Kk | シリコン半導体基板の洗浄液 |
| JPH01154523A (ja) * | 1987-12-11 | 1989-06-16 | Fujitsu Ltd | シリコン層用洗浄液 |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP3265421A patent/JP2893492B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05109682A (ja) | 1993-04-30 |
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