JP3183310B2 - 半導体基板の洗浄液 - Google Patents
半導体基板の洗浄液Info
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- cleaning
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシリコン基板をはじめと
する半導体基板の洗浄に用いられる洗浄液の改良組成物
に関する。
する半導体基板の洗浄に用いられる洗浄液の改良組成物
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造プロセスでは、シリコ
ン基板を始めとする半導体基板に対しその表面に付着し
た微粒子、金属不純物等の汚染物質を除去するための薬
液洗浄が行われている。この洗浄液には過酸化水素を主
成分とする洗浄液が多用されており、例えば塩酸と過酸
化水素の混合水溶液、硫酸と過酸化水素の混合水溶液、
フッ化水素酸と過酸化水素の混合水溶液、アンモニアと
過酸化水素の混合水溶液などが知られている。
ン基板を始めとする半導体基板に対しその表面に付着し
た微粒子、金属不純物等の汚染物質を除去するための薬
液洗浄が行われている。この洗浄液には過酸化水素を主
成分とする洗浄液が多用されており、例えば塩酸と過酸
化水素の混合水溶液、硫酸と過酸化水素の混合水溶液、
フッ化水素酸と過酸化水素の混合水溶液、アンモニアと
過酸化水素の混合水溶液などが知られている。
【０００３】特に液性が塩基性のアンモニアと過酸化水
素の混合水溶液は基板表面に付着した微粒子の除去に効
果的であることから最も広く使用されている。一方、半
導体の高集積化が進むにつれて、基板表面の清浄度に対
する要求はますます厳しくなっており、それに伴って洗
浄液の洗浄力の強化が求められている。
素の混合水溶液は基板表面に付着した微粒子の除去に効
果的であることから最も広く使用されている。一方、半
導体の高集積化が進むにつれて、基板表面の清浄度に対
する要求はますます厳しくなっており、それに伴って洗
浄液の洗浄力の強化が求められている。
【０００４】洗浄力の強化についての有力な方法の一つ
は、基板に対する濡れ性の向上である。濡れ性を向上さ
せるには界面活性剤の添加が有効であり、これは濡れ性
の向上とそれに伴う微粒子除去率の向上、付着金属除去
率の向上などの効果が認められるものであった。しかし
ながら、界面活性剤の添加においては洗浄液の泡立ちと
基板表面への界面活性剤の付着残留が問題であった。
は、基板に対する濡れ性の向上である。濡れ性を向上さ
せるには界面活性剤の添加が有効であり、これは濡れ性
の向上とそれに伴う微粒子除去率の向上、付着金属除去
率の向上などの効果が認められるものであった。しかし
ながら、界面活性剤の添加においては洗浄液の泡立ちと
基板表面への界面活性剤の付着残留が問題であった。
【０００５】すなわち、界面活性剤の基板への付着は界
面活性剤が有する疎水基（親油基）に起因するものであ
り、一般にこの疎水基の割合が大きい程、基板への付着
は強固となる。付着した界面活性剤はその後の超純水に
よるリンスによっても完全には除くことができず、基板
の酸化工程で炭化ケイ素を生成する原因となる。炭化ケ
イ素の生成は半導体素子の電気特性に悪影響を与え、た
とえば酸化膜耐圧を損なうといった問題があった。
面活性剤が有する疎水基（親油基）に起因するものであ
り、一般にこの疎水基の割合が大きい程、基板への付着
は強固となる。付着した界面活性剤はその後の超純水に
よるリンスによっても完全には除くことができず、基板
の酸化工程で炭化ケイ素を生成する原因となる。炭化ケ
イ素の生成は半導体素子の電気特性に悪影響を与え、た
とえば酸化膜耐圧を損なうといった問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
問題点を解決し、基板への濡れ性が良く、且つ、洗浄液
中の成分が基板表面に残留することがない様な新しい洗
浄液を提供することにある。
問題点を解決し、基板への濡れ性が良く、且つ、洗浄液
中の成分が基板表面に残留することがない様な新しい洗
浄液を提供することにある。
【０００７】
【問題を解決するための手段】本発明者らは上記の目的
を達成すべく鋭意検討を行った結果、多価アルコール、
もしくはその酸化体が親水性が高いため超純水によるリ
ンスによって容易に除去でき、且つ、その添加により洗
浄液の濡れ性が大幅に向上し、それに伴って洗浄液の洗
浄力が強化されることを見い出し本発明を完成させるに
至った。
を達成すべく鋭意検討を行った結果、多価アルコール、
もしくはその酸化体が親水性が高いため超純水によるリ
ンスによって容易に除去でき、且つ、その添加により洗
浄液の濡れ性が大幅に向上し、それに伴って洗浄液の洗
浄力が強化されることを見い出し本発明を完成させるに
至った。
【０００８】すなわち、本発明は、酸性もしくはアルカ
リ性の過酸化水素に対し、一般式
リ性の過酸化水素に対し、一般式
【化２】 ＨＯＣＨ2-（ＣＨＯＨ) n - ＣＨ2ＯＨ （ｎ＝０〜１０） で示される多価アルコール、もしくはその酸化体から選
ばれる１種以上を含有させることを特徴とする半導体基
板の洗浄液である。
ばれる１種以上を含有させることを特徴とする半導体基
板の洗浄液である。
【０００９】本発明で使用する多価アルコールの具体例
としては、エチレングリコール、グリセリン、エリスリ
ット、キシリット、ソルビット、マンニットなどがあげ
られる。
としては、エチレングリコール、グリセリン、エリスリ
ット、キシリット、ソルビット、マンニットなどがあげ
られる。
【００１０】また、多価アルコールの酸化体とは前記し
た一般式で示される多価アルコールの末端 -ＣＨ2ＯＨ
基の片方もしくは両方が−ＣＨＯ基もしくは−ＣＯＯＨ
基に置換されたものであり、その具体例としては、グリ
コールアルデヒド、グリコール酸、グリオキザール、シ
ュウ酸、グリセリン酸、グルコース、酒石酸などがあげ
られる。
た一般式で示される多価アルコールの末端 -ＣＨ2ＯＨ
基の片方もしくは両方が−ＣＨＯ基もしくは−ＣＯＯＨ
基に置換されたものであり、その具体例としては、グリ
コールアルデヒド、グリコール酸、グリオキザール、シ
ュウ酸、グリセリン酸、グルコース、酒石酸などがあげ
られる。
【００１１】さらに、多価アルコールの酸化体として
は、前記した一般式で示される多価アルコールの一部ま
たはすべての−ＣＨＯＨ−基が−ＣＯ−基に置換された
ものも含まれ、その具体例としては、ジオキシアセト
ン、フルクトースなどがあげられる。
は、前記した一般式で示される多価アルコールの一部ま
たはすべての−ＣＨＯＨ−基が−ＣＯ−基に置換された
ものも含まれ、その具体例としては、ジオキシアセト
ン、フルクトースなどがあげられる。
【００１２】これらの添加剤は単独で使用しても、複数
種を組み合わせてもよい。これらの添加剤の使用量は、
洗浄液に対し１〜１５，０００ｐｐｍが好ましく、１０
〜１０，０００ｐｐｍがさらに好ましい。使用量が１ｐ
ｐｍより少ないと十分な効果が得られず、また、１５，
０００ｐｐｍより多くしてもそれに見合った効果は得ら
れない。
種を組み合わせてもよい。これらの添加剤の使用量は、
洗浄液に対し１〜１５，０００ｐｐｍが好ましく、１０
〜１０，０００ｐｐｍがさらに好ましい。使用量が１ｐ
ｐｍより少ないと十分な効果が得られず、また、１５，
０００ｐｐｍより多くしてもそれに見合った効果は得ら
れない。
【００１３】添加剤の添加方法は酸性もしくはアルカリ
性の洗浄液を調製後、添加するのが好ましい。また、過
酸化水素、アンモニア水、塩酸、硫酸、フッ化水素酸、
水などの洗浄液の成分に予め添加しておき、しかる後に
混合して本発明の洗浄液を調製しても良い。過酸化水素
に予め添加する場合の好適な添加量は３〜１００，００
０ｐｐｍである。
性の洗浄液を調製後、添加するのが好ましい。また、過
酸化水素、アンモニア水、塩酸、硫酸、フッ化水素酸、
水などの洗浄液の成分に予め添加しておき、しかる後に
混合して本発明の洗浄液を調製しても良い。過酸化水素
に予め添加する場合の好適な添加量は３〜１００，００
０ｐｐｍである。
【００１４】本発明の洗浄液において、アンモニアと過
酸化水素の混合水溶液を含有する洗浄液に添加剤を加え
た場合、半導体基板の洗浄作用が特に良好である。その
場合、混合水溶液中のアンモニアと過酸化水素の組成と
しては、通常、アンモニア濃度が０．１〜１０重量％、
過酸化水素濃度が０．１〜３０重量％が好ましい。
酸化水素の混合水溶液を含有する洗浄液に添加剤を加え
た場合、半導体基板の洗浄作用が特に良好である。その
場合、混合水溶液中のアンモニアと過酸化水素の組成と
しては、通常、アンモニア濃度が０．１〜１０重量％、
過酸化水素濃度が０．１〜３０重量％が好ましい。
【００１５】さらに、コリン（ヒドロキシルトリメチル
アンモニウムヒドロキシド）と過酸化水素の混合水溶
液、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド）と過酸化水素の混合水溶液、フッ化水素酸と過酸化
水素の混合水溶液、塩酸と過酸化水素の混合水溶液、硫
酸と過酸化水素の混合水溶液などを含有する洗浄液に添
加剤を加えることもできる。次に本発明の効果を実施例
によって説明する。
アンモニウムヒドロキシド）と過酸化水素の混合水溶
液、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド）と過酸化水素の混合水溶液、フッ化水素酸と過酸化
水素の混合水溶液、塩酸と過酸化水素の混合水溶液、硫
酸と過酸化水素の混合水溶液などを含有する洗浄液に添
加剤を加えることもできる。次に本発明の効果を実施例
によって説明する。
【００１６】
【実施例】実施例１〜９ ３１％過酸化水素、２８％アンモニア水、超純水を４：
１：２０（容量比）の割合に混合し、これに表１に示し
た各種の添加剤を所定量使用して洗浄液を調製した。こ
の洗浄液の温度８５℃におけるシリコン基板に対する接
触角を、協和界面科学（株）製接触角計ＣＡ−Ｄ型（液
滴法）を用いて測定した。シリコン基板には希フッ化水
素酸処理により自然酸化膜を除去したものを使用し、ま
た、接触角は１０秒後の状態で測定した。結果を表１に
示す。
１：２０（容量比）の割合に混合し、これに表１に示し
た各種の添加剤を所定量使用して洗浄液を調製した。こ
の洗浄液の温度８５℃におけるシリコン基板に対する接
触角を、協和界面科学（株）製接触角計ＣＡ−Ｄ型（液
滴法）を用いて測定した。シリコン基板には希フッ化水
素酸処理により自然酸化膜を除去したものを使用し、ま
た、接触角は１０秒後の状態で測定した。結果を表１に
示す。
【００１７】比較例１〜５ 添加剤の種類を表１に示した各種の添加剤に変え、実施
例１〜９と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
例１〜９と同様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００１８】対照例１ 添加剤を使用しない洗浄液を用いて、実施例１〜９と同
様の操作を行った。結果を表１に示す。
様の操作を行った。結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】実施例１０ ３１％過酸化水素、３６％塩酸、超純水を１：１：６
（容量比）の割合に混合して調製した洗浄液に対し、エ
チレングリコールを添加して洗浄液を調製し、実施例１
〜９と同様の測定を行った。結果を表２に示す。
（容量比）の割合に混合して調製した洗浄液に対し、エ
チレングリコールを添加して洗浄液を調製し、実施例１
〜９と同様の測定を行った。結果を表２に示す。
【００２１】対照例２ 添加剤を使用しないで、実施例１０と同様の操作を行っ
た。結果を表２に示す。
た。結果を表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】実施例１１ 希フッ化水素酸処理により自然酸化膜を除去した３イン
チ角のシリコン基板を０．５μｍのシリカ粒子を分散さ
せた水溶液に含浸させて基板表面にシリカ粒子を付着さ
せた。この基板を実施例１で調製した、エチレングリコ
ールを５００ｐｐｍ添加した洗浄液に８５℃にて１０分
間浸せきして洗浄し、更に超純水によりリンスした後、
走査型電子顕微鏡でシリコン基板上の粒子の除去効果を
調べた。結果を表３に示す。
チ角のシリコン基板を０．５μｍのシリカ粒子を分散さ
せた水溶液に含浸させて基板表面にシリカ粒子を付着さ
せた。この基板を実施例１で調製した、エチレングリコ
ールを５００ｐｐｍ添加した洗浄液に８５℃にて１０分
間浸せきして洗浄し、更に超純水によりリンスした後、
走査型電子顕微鏡でシリコン基板上の粒子の除去効果を
調べた。結果を表３に示す。
【００２４】対照例３ 添加剤を使用しない洗浄液を用いて、実施例１１と同様
の操作を行った。結果を表３に示す。
の操作を行った。結果を表３に示す。
【００２５】
【表３】
【００２６】実施例１２ ３１％過酸化水素、２８％アンモニア水、超純水を４：
１：２０（容量比）の割合に混合し、これにエチレング
リコールを添加して洗浄液を調製した。希フッ化水素酸
処理により自然酸化膜を除去したシリコン基板を、この
洗浄液に８５℃にて１０分間浸せきし、更に超純水によ
りリンスした後、ＥＳＣＡ（Ｘ線光電子分光）分析によ
り、有機物の吸収の有無から添加剤の残留の有無を判定
した。結果を表４に示す。
１：２０（容量比）の割合に混合し、これにエチレング
リコールを添加して洗浄液を調製した。希フッ化水素酸
処理により自然酸化膜を除去したシリコン基板を、この
洗浄液に８５℃にて１０分間浸せきし、更に超純水によ
りリンスした後、ＥＳＣＡ（Ｘ線光電子分光）分析によ
り、有機物の吸収の有無から添加剤の残留の有無を判定
した。結果を表４に示す。
【００２７】比較例６ 添加剤として、ポリエチレングリコールアルキルエーテ
ル（界面活性剤）を使用して、実施例１２と同様の操作
を行った。結果を表４に示す。
ル（界面活性剤）を使用して、実施例１２と同様の操作
を行った。結果を表４に示す。
【００２８】対照例４ 添加剤を使用しない洗浄液を用いて、実施例１２と同様
の操作を行った。結果を表４に示す。
の操作を行った。結果を表４に示す。
【００２９】
【表４】
【００３０】
【発明の効果】本発明の洗浄液は、半導体基板表面に対
する濡れ性がよく、より効果的な洗浄が可能である。ま
た、本発明の洗浄液はその成分が基板表面に付着残留す
ることがないので、本発明の洗浄液を用いて洗浄した半
導体基板を半導体素子とした場合、その電気特性に悪影
響を与えることがない。
する濡れ性がよく、より効果的な洗浄が可能である。ま
た、本発明の洗浄液はその成分が基板表面に付着残留す
ることがないので、本発明の洗浄液を用いて洗浄した半
導体基板を半導体素子とした場合、その電気特性に悪影
響を与えることがない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−80991（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−56340（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−56921（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304 647 C11D 7/18
Claims (2)
- 【請求項１】 酸性もしくはアルカリ性の過酸化水素に
対し、一般式 【化１】 ＨＯＣＨ2−（ＣＨＯＨ）n−ＣＨ2ＯＨ （ｎ＝０〜１０） で示される多価アルコール、もしくはその酸化体から選
ばれる１種以上を含有させることを特徴とする半導体基
板洗浄液。 - 【請求項２】 アルカリ性の過酸化水素がアンモニアを
含む請求項１記載の半導体基板洗浄液。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25671892A JP3183310B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 半導体基板の洗浄液 |
| TW082101670A TW263531B (ja) | 1992-03-11 | 1993-03-06 | |
| US08/029,382 US5705089A (en) | 1992-03-11 | 1993-03-10 | Cleaning fluid for semiconductor substrate |
| DE69320391T DE69320391T2 (de) | 1992-03-11 | 1993-03-10 | Reinigungsflüssigkeit für Halbleitersubstrate |
| EP93103841A EP0560324B1 (en) | 1992-03-11 | 1993-03-10 | Cleaning fluid for semiconductor substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25671892A JP3183310B2 (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 半導体基板の洗浄液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06112178A JPH06112178A (ja) | 1994-04-22 |
| JP3183310B2 true JP3183310B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=17296495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25671892A Expired - Fee Related JP3183310B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-09-25 | 半導体基板の洗浄液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3183310B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102061228B (zh) * | 2002-06-07 | 2013-02-13 | 安万托特性材料股份有限公司 | 包含氧化剂和有机溶剂的微电子清洁组合物 |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP25671892A patent/JP3183310B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06112178A (ja) | 1994-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |