JP3251195B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Classifications
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- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
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-
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-
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- H01L21/02041—Cleaning
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-
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体洗浄液およ
びこれを用いた半導体装置の製造方法に関し、特に、半
導体装置の製造工程において半導体基板に付着する様々
な微粒子を除去するのに用いられる半導体洗浄液および
これを用いた半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
びこれを用いた半導体装置の製造方法に関し、特に、半
導体装置の製造工程において半導体基板に付着する様々
な微粒子を除去するのに用いられる半導体洗浄液および
これを用いた半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスは、成膜、フォトリソグ
ラフィ、エッチング、酸化、熱処理などの諸工程が繰り
返されることによって形成されるが、これらの製造工程
において半導体基板は様々な汚染を受ける。そのため、
各工程間において汚染除去のための洗浄が行われてい
る。而して、近年の半導体デバイスの大規模化と微細化
の傾向により、汚染によるデバイス特性に与える影響は
強まってきており、製造歩留りを維持する上で、異物な
いし汚染を極力除去できるようにすることが益々重要に
なってきている。
ラフィ、エッチング、酸化、熱処理などの諸工程が繰り
返されることによって形成されるが、これらの製造工程
において半導体基板は様々な汚染を受ける。そのため、
各工程間において汚染除去のための洗浄が行われてい
る。而して、近年の半導体デバイスの大規模化と微細化
の傾向により、汚染によるデバイス特性に与える影響は
強まってきており、製造歩留りを維持する上で、異物な
いし汚染を極力除去できるようにすることが益々重要に
なってきている。
【０００３】汚染の中で、微粒子系の汚染は、搬送、成
膜、ドライエッチング等の過程において発生する。微粒
子系の汚染は歩留りに対する影響が大きいため、その完
全な除去が望まれているが、例えばコンタクトホール等
の微細な凹部に付着した微粒子は、純水リンスや気相系
の洗浄ではその除去は困難である。そこで、特に、粒子
汚染が発生しやすい成膜やドライエッチングの工程の後
では、微粒子除去能力の高い水酸化アンモニウム過酸化
水素混合溶液（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ）（以
下、ＡＰＭと記す）を用いて洗浄を行うことが一般化し
ている。
膜、ドライエッチング等の過程において発生する。微粒
子系の汚染は歩留りに対する影響が大きいため、その完
全な除去が望まれているが、例えばコンタクトホール等
の微細な凹部に付着した微粒子は、純水リンスや気相系
の洗浄ではその除去は困難である。そこで、特に、粒子
汚染が発生しやすい成膜やドライエッチングの工程の後
では、微粒子除去能力の高い水酸化アンモニウム過酸化
水素混合溶液（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ）（以
下、ＡＰＭと記す）を用いて洗浄を行うことが一般化し
ている。
【０００４】例えば、図５に示すように、シリコン基板
１上に、層間絶縁膜として、ＣＶＤ法により、ドープト
酸化膜（ＰＳＧ、ＢＰＳＧなど）２、ノンドープ酸化膜
（いわゆるＮＳＧ）３、ドープト酸化膜４、ノンドープ
酸化膜５を堆積し、フォトリソグラフィ法およびドライ
エッチング法を用いて、基板表面を露出させるコンタク
トホール６を開孔し［図５（ａ）］、ＡＰＭ洗浄を行う
［図５（ｂ）］。その後に、コンタクトホール６内を充
填する金属膜を例えばＣＶＤ法などにより堆積する。こ
の種洗浄に用いられるＡＰＭは、一般に組成比がＮＨ4
ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ 2 Ｏ＝ｘ：ｙ：２０（ｘ＝０．０１
〜５、ｙ＝０．１〜４）等がよく用いられ、６０℃〜８
０℃の温度範囲で使用される。基板の処理時間は、４分
〜２０分程度である。
１上に、層間絶縁膜として、ＣＶＤ法により、ドープト
酸化膜（ＰＳＧ、ＢＰＳＧなど）２、ノンドープ酸化膜
（いわゆるＮＳＧ）３、ドープト酸化膜４、ノンドープ
酸化膜５を堆積し、フォトリソグラフィ法およびドライ
エッチング法を用いて、基板表面を露出させるコンタク
トホール６を開孔し［図５（ａ）］、ＡＰＭ洗浄を行う
［図５（ｂ）］。その後に、コンタクトホール６内を充
填する金属膜を例えばＣＶＤ法などにより堆積する。こ
の種洗浄に用いられるＡＰＭは、一般に組成比がＮＨ4
ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ 2 Ｏ＝ｘ：ｙ：２０（ｘ＝０．０１
〜５、ｙ＝０．１〜４）等がよく用いられ、６０℃〜８
０℃の温度範囲で使用される。基板の処理時間は、４分
〜２０分程度である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のＡＰＭ
は、ノンドープ酸化膜に比較してドープト酸化膜に対す
るエッチングレートが大きいため、ノンドープ酸化膜と
ドープト酸化膜とが積層された層間絶縁膜に設けられた
コンタクトホールに対してこの処理液を用いて洗浄を行
った場合には、コンタクトホール内壁に、図５（ｂ）に
示すように、凹凸段差を生じる。このように凹凸が生じ
ると、ホール内部をプラグ材料で完全に埋め込むことが
できなくなりボイド発生を招くことになる。また、従来
のＡＰＭはエッチングレートが高いため、配線の膜厚減
少により断線が生じたり、コンタクトホール底部の導電
膜喪失によりコンタクト不良の発生を招くことがあっ
た。このように、ＡＰＭ洗浄により、凹凸段差が生じた
り膜厚減少の生じたりする弊害は、学会誌「エアロゾル
研究」，１１（１）、８−１５（１９９６）ｐｐ．８−
１３に、図８に関連して紹介されている。
は、ノンドープ酸化膜に比較してドープト酸化膜に対す
るエッチングレートが大きいため、ノンドープ酸化膜と
ドープト酸化膜とが積層された層間絶縁膜に設けられた
コンタクトホールに対してこの処理液を用いて洗浄を行
った場合には、コンタクトホール内壁に、図５（ｂ）に
示すように、凹凸段差を生じる。このように凹凸が生じ
ると、ホール内部をプラグ材料で完全に埋め込むことが
できなくなりボイド発生を招くことになる。また、従来
のＡＰＭはエッチングレートが高いため、配線の膜厚減
少により断線が生じたり、コンタクトホール底部の導電
膜喪失によりコンタクト不良の発生を招くことがあっ
た。このように、ＡＰＭ洗浄により、凹凸段差が生じた
り膜厚減少の生じたりする弊害は、学会誌「エアロゾル
研究」，１１（１）、８−１５（１９９６）ｐｐ．８−
１３に、図８に関連して紹介されている。
【０００６】更に、従来例では、ＡＰＭを６０℃以上で
使用しているため、蒸気圧の高いアンモニアが早く蒸発
し、ＡＰＭの組成が変化して洗浄能力が低下していく。
これを避けるには、頻繁に（数分毎）アンモニア溶液を
補給して組成比を一定に保つようにしなければならな
い。したがって、本発明の解決すべき課題は、第１に、
洗浄により形状変化が発生することを抑制できるように
することであり、第２に、長期に安定した洗浄能力を維
持できる洗浄液を提供できるようにすることである。
使用しているため、蒸気圧の高いアンモニアが早く蒸発
し、ＡＰＭの組成が変化して洗浄能力が低下していく。
これを避けるには、頻繁に（数分毎）アンモニア溶液を
補給して組成比を一定に保つようにしなければならな
い。したがって、本発明の解決すべき課題は、第１に、
洗浄により形状変化が発生することを抑制できるように
することであり、第２に、長期に安定した洗浄能力を維
持できる洗浄液を提供できるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した本発明の課題
は、従来のＡＰＭに有機酸アンモニウム塩を添加するこ
とによって、解決することができる。
は、従来のＡＰＭに有機酸アンモニウム塩を添加するこ
とによって、解決することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】 ＡＰＭに添加する有機酸アンモ
ニウム塩としては、酢酸アンモニウム、クエン酸アンモ
ニウム、ギ酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム等が
あり、この中の少なくとも１つを添加する。添加する有
機アンモニウム塩の濃度は、０．１ｍｏｌ／ｌ〜２０ｍ
ｏｌ／ｌの範囲とする。また、有機酸アンモニウム塩の
添加されるＡＰＭの組成は、ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏ
＝ｘ：ｙ：２０（ｘ＝０．０１〜５、ｙ＝０．１〜４）
とする。 また、本発明による洗浄液を用いる場合、必
要に応じて、超音波振動を加えつつ洗浄を行う。
ニウム塩としては、酢酸アンモニウム、クエン酸アンモ
ニウム、ギ酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム等が
あり、この中の少なくとも１つを添加する。添加する有
機アンモニウム塩の濃度は、０．１ｍｏｌ／ｌ〜２０ｍ
ｏｌ／ｌの範囲とする。また、有機酸アンモニウム塩の
添加されるＡＰＭの組成は、ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏ
＝ｘ：ｙ：２０（ｘ＝０．０１〜５、ｙ＝０．１〜４）
とする。 また、本発明による洗浄液を用いる場合、必
要に応じて、超音波振動を加えつつ洗浄を行う。
【０００９】［作用］ＡＰＭに有機アンモニウム塩を添
加すると、有機アンモニウム塩はＡＰＭ溶液に対して緩
衝剤として作用するため、ドープト酸化膜とノンドープ
酸化膜とのエッチングレート差が緩和され、洗浄処理に
よる微細形状の凹凸を抑制することができる。図１は、
ＡＰＭ（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：４：２
０）に酢酸アンモニウムを添加した場合の、ＢＰＳＧ膜
とノンドープＣＶＤ酸化膜とのエッチングレートを示
す。添加量を増加するに従い、両者のエッチングレート
差は抑制され、１０ｍｏｌ／ｌ以上添加することによっ
て、ＢＰＳＧ膜とノンドーピンク酸化膜はほぼ同じエッ
チングレートを示すことがわかる。
加すると、有機アンモニウム塩はＡＰＭ溶液に対して緩
衝剤として作用するため、ドープト酸化膜とノンドープ
酸化膜とのエッチングレート差が緩和され、洗浄処理に
よる微細形状の凹凸を抑制することができる。図１は、
ＡＰＭ（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：４：２
０）に酢酸アンモニウムを添加した場合の、ＢＰＳＧ膜
とノンドープＣＶＤ酸化膜とのエッチングレートを示
す。添加量を増加するに従い、両者のエッチングレート
差は抑制され、１０ｍｏｌ／ｌ以上添加することによっ
て、ＢＰＳＧ膜とノンドーピンク酸化膜はほぼ同じエッ
チングレートを示すことがわかる。
【００１０】図２は、図５の従来例の場合と同様に、層
間絶縁膜を形成し、コンタクトホール６を開孔してなる
半導体基板［図２（ａ）］に、本発明による洗浄液にて
処理を行った場合の状態［図２（ｂ）］をそれぞれ示す
断面図である。すなわち、本発明の洗浄液では、ドープ
ト酸化膜とノンドープ酸化膜とのエッチングレートの差
が緩和されているため、洗浄処理後に、図２（ｂ）に示
されるように、コンタクトホールの内壁に凹凸が形成さ
れることはなくなる。また、本発明の洗浄液によれば、
エッチングレートが緩和されることにより、導電体層の
膜減りが低減されることにより、断線やコンタクト不良
の発生を抑制することができる。そして、液温を３０〜
６０℃と低温に維持しながら洗浄を行う場合には、エッ
チングレートを一層抑制することができる。この場合
に、超音波振動などの機械的な振動を加えるようにすれ
ば、エッチングレートを低く抑えたままで洗浄効果を向
上させることができる。但し、３０℃以下では、洗浄能
力が低下するため、これ以上の温度で用いることが望ま
しい。
間絶縁膜を形成し、コンタクトホール６を開孔してなる
半導体基板［図２（ａ）］に、本発明による洗浄液にて
処理を行った場合の状態［図２（ｂ）］をそれぞれ示す
断面図である。すなわち、本発明の洗浄液では、ドープ
ト酸化膜とノンドープ酸化膜とのエッチングレートの差
が緩和されているため、洗浄処理後に、図２（ｂ）に示
されるように、コンタクトホールの内壁に凹凸が形成さ
れることはなくなる。また、本発明の洗浄液によれば、
エッチングレートが緩和されることにより、導電体層の
膜減りが低減されることにより、断線やコンタクト不良
の発生を抑制することができる。そして、液温を３０〜
６０℃と低温に維持しながら洗浄を行う場合には、エッ
チングレートを一層抑制することができる。この場合
に、超音波振動などの機械的な振動を加えるようにすれ
ば、エッチングレートを低く抑えたままで洗浄効果を向
上させることができる。但し、３０℃以下では、洗浄能
力が低下するため、これ以上の温度で用いることが望ま
しい。
【００１１】ＡＰＭに添加する有機アンモニウムとし
て、酢酸アンモニウム以外のものを用いた場合にも図１
に示した場合とほぼ同様の結果が得られた。有機アンモ
ニウムの添加されるＡＰＭのもともとのＮＨ4 ＯＨの濃
度が低い場合には、添加される有機アンモニウムの添加
量が低くても、ドープト酸化膜とノンドープ酸化膜との
エッチングレートの差を少なくすることができる。本発
明者の実験によれば、洗浄能力が認められる最低アンモ
ニウム濃度のＡＰＭ（ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝
０．０１：ｙ：２０）では、有機アンモニウムの添加量
を０．１ｍｏｌ／ｌ程度以上とすることにより、ドープ
トとノンドープの酸化膜のエッチングレートの差を実用
上差し支えのない程度に少なくすることができた。ま
た、本発明においては、有機アンモニウムの添加量を２
０ｍｏｌ／ｌ以下としているが、この程度の添加量でほ
ぼ飽和しこれ以上の濃度に添加しても意味がないからで
ある。
て、酢酸アンモニウム以外のものを用いた場合にも図１
に示した場合とほぼ同様の結果が得られた。有機アンモ
ニウムの添加されるＡＰＭのもともとのＮＨ4 ＯＨの濃
度が低い場合には、添加される有機アンモニウムの添加
量が低くても、ドープト酸化膜とノンドープ酸化膜との
エッチングレートの差を少なくすることができる。本発
明者の実験によれば、洗浄能力が認められる最低アンモ
ニウム濃度のＡＰＭ（ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝
０．０１：ｙ：２０）では、有機アンモニウムの添加量
を０．１ｍｏｌ／ｌ程度以上とすることにより、ドープ
トとノンドープの酸化膜のエッチングレートの差を実用
上差し支えのない程度に少なくすることができた。ま
た、本発明においては、有機アンモニウムの添加量を２
０ｍｏｌ／ｌ以下としているが、この程度の添加量でほ
ぼ飽和しこれ以上の濃度に添加しても意味がないからで
ある。
【００１２】また、本発明による洗浄液では、ＡＰＭ中
のアンモニアが蒸発してアンモニア濃度の化学平衡が偏
ると、添加した有機酸アンモニウム塩からアンモニウム
イオンが解離し、ＡＰＭ中のアンモニウム濃度は安定に
保持される。図５に、ＡＰＭ（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：
Ｈ2 Ｏ＝１：４：２０）に酢酸アンモニウムを１０ｍｏ
ｌ／ｌの濃度に添加した洗浄液でのアンモニア濃度の時
間推移を実線にて示す。また、これと対比して従来のア
ンモニアを添加しつつＡＰＭを使用する場合のアンモニ
ア濃度を点線にて示す。従来のＡＰＭでは、５分程度で
アンモニア濃度が低下し、５分毎にアンモニアを添加す
る必要があるのに対し、本発明の溶液では、３０分程度
までアンモニア濃度は安定に推移するため、頻繁にアン
モニアを添加する必要はないことがわかる。
のアンモニアが蒸発してアンモニア濃度の化学平衡が偏
ると、添加した有機酸アンモニウム塩からアンモニウム
イオンが解離し、ＡＰＭ中のアンモニウム濃度は安定に
保持される。図５に、ＡＰＭ（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：
Ｈ2 Ｏ＝１：４：２０）に酢酸アンモニウムを１０ｍｏ
ｌ／ｌの濃度に添加した洗浄液でのアンモニア濃度の時
間推移を実線にて示す。また、これと対比して従来のア
ンモニアを添加しつつＡＰＭを使用する場合のアンモニ
ア濃度を点線にて示す。従来のＡＰＭでは、５分程度で
アンモニア濃度が低下し、５分毎にアンモニアを添加す
る必要があるのに対し、本発明の溶液では、３０分程度
までアンモニア濃度は安定に推移するため、頻繁にアン
モニアを添加する必要はないことがわかる。
【００１３】
［実施例１］ＡＰＭ（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝
１：４：２０）に酢酸アンモニウムを１０ｍｏｌ／ｌの
濃度に添加した。図４に示すように、シリコン基板１１
上に、ＣＶＤ法により、膜厚０．３μｍのＢＰＳＧ膜１
２、膜厚０．１μｍのＮＳＧ膜１３、膜厚０．４μｍの
ＢＰＳＧ膜１４、膜厚０．２μｍのＮＳＧ膜１５を堆積
し、０．２５μｍのサイズのホール１６を開孔した。こ
の半導体基板を上述のように調合された洗浄液を６５℃
に維持して７分間洗浄した。洗浄後のＳＥＭ写真を模写
した断面図を図４（ａ）に示す。ホール１６内でのＢＰ
ＳＧ膜とＮＳＧ膜とのエッチング量の差は５Å程度であ
った。
１：４：２０）に酢酸アンモニウムを１０ｍｏｌ／ｌの
濃度に添加した。図４に示すように、シリコン基板１１
上に、ＣＶＤ法により、膜厚０．３μｍのＢＰＳＧ膜１
２、膜厚０．１μｍのＮＳＧ膜１３、膜厚０．４μｍの
ＢＰＳＧ膜１４、膜厚０．２μｍのＮＳＧ膜１５を堆積
し、０．２５μｍのサイズのホール１６を開孔した。こ
の半導体基板を上述のように調合された洗浄液を６５℃
に維持して７分間洗浄した。洗浄後のＳＥＭ写真を模写
した断面図を図４（ａ）に示す。ホール１６内でのＢＰ
ＳＧ膜とＮＳＧ膜とのエッチング量の差は５Å程度であ
った。
【００１４】［比較例１］実施例１で用いた半導体基板
を、酢酸アンモニウムを添加しないＡＰＭ（ＮＨ 4 Ｏ
Ｈ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：４：２０）を用いて、実施
例１と同じ条件で洗浄した。その結果を図４（ｂ）に示
す。ＮＳＧ膜は２５Åしかエッチングされないのに対
し、ＢＰＳＧ膜は１５０Å程度エッチングされるため、
ホール１６内に大きな凹凸が形成された。
を、酢酸アンモニウムを添加しないＡＰＭ（ＮＨ 4 Ｏ
Ｈ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：４：２０）を用いて、実施
例１と同じ条件で洗浄した。その結果を図４（ｂ）に示
す。ＮＳＧ膜は２５Åしかエッチングされないのに対
し、ＢＰＳＧ膜は１５０Å程度エッチングされるため、
ホール１６内に大きな凹凸が形成された。
【００１５】［比較例２］実施例１で用いた半導体基板
を、酢酸アンモニウムを５ｍｏｌ／ｌの濃度に添加した
ＡＰＭ（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：４：２
０）を用いて、実施例１と同じ条件で洗浄した。その結
果を図４（ｃ）に示す。ＮＳＧ膜は２０Å程度エッチン
グされるのに対し、ＢＰＳＧ膜は７０Å程度エッチング
されるため、比較例１より凹凸は小さくなるものの依然
としてホール１６内に凹凸が形成された。
を、酢酸アンモニウムを５ｍｏｌ／ｌの濃度に添加した
ＡＰＭ（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：４：２
０）を用いて、実施例１と同じ条件で洗浄した。その結
果を図４（ｃ）に示す。ＮＳＧ膜は２０Å程度エッチン
グされるのに対し、ＢＰＳＧ膜は７０Å程度エッチング
されるため、比較例１より凹凸は小さくなるものの依然
としてホール１６内に凹凸が形成された。
【００１６】［実施例２］ＡＰＭ（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ
2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：３：２０）にクエン酸アンモニウムを
１０ｍｏｌ／ｌの濃度に添加した。図４に示す層間絶縁
膜にホールを形成した半導体基板に対し実施例１と同様
の条件で、洗浄を行った。洗浄後のホール１６内でのＢ
ＰＳＧ膜とＮＳＧ膜とのエッチング量の差は５Å程度で
あった。
2 ：Ｈ2 Ｏ＝１：３：２０）にクエン酸アンモニウムを
１０ｍｏｌ／ｌの濃度に添加した。図４に示す層間絶縁
膜にホールを形成した半導体基板に対し実施例１と同様
の条件で、洗浄を行った。洗浄後のホール１６内でのＢ
ＰＳＧ膜とＮＳＧ膜とのエッチング量の差は５Å程度で
あった。
【００１７】［実施例３］ＡＰＭ（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ
2 ：Ｈ2 Ｏ＝０．０５：２：２０）に酢酸アンモニウム
を１ｍｏｌ／ｌの濃度に添加した。図４に示す層間絶縁
膜にホールを形成した半導体基板に対し液温４０℃で超
音波振動を加えつつ２０分間の洗浄を行った。ホール内
でのＢＰＳＧ膜とＮＳＧ膜とのエッチング量の差は観測
出来ない程度に低かった。また、シリコン酸化膜上にパ
ターニングされた膜厚２０００ÅのＷＳｉ配線を、上記
の条件で洗浄を行ったところ、サイドエッチング量は５
Å以下であった。
2 ：Ｈ2 Ｏ＝０．０５：２：２０）に酢酸アンモニウム
を１ｍｏｌ／ｌの濃度に添加した。図４に示す層間絶縁
膜にホールを形成した半導体基板に対し液温４０℃で超
音波振動を加えつつ２０分間の洗浄を行った。ホール内
でのＢＰＳＧ膜とＮＳＧ膜とのエッチング量の差は観測
出来ない程度に低かった。また、シリコン酸化膜上にパ
ターニングされた膜厚２０００ÅのＷＳｉ配線を、上記
の条件で洗浄を行ったところ、サイドエッチング量は５
Å以下であった。
【００１８】［比較例３］有機アンモニウム塩を添加し
ないＡＰＭ（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝０．０
５：２：２０）を用い、液温６５℃にて、シリコン酸化
膜上にパターニングされた膜厚２０００ÅのＷＳｉ配線
を有する半導体基板を２０分間洗浄したところ、２００
Å程度のサイドエッチングが観測された。
ないＡＰＭ（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝０．０
５：２：２０）を用い、液温６５℃にて、シリコン酸化
膜上にパターニングされた膜厚２０００ÅのＷＳｉ配線
を有する半導体基板を２０分間洗浄したところ、２００
Å程度のサイドエッチングが観測された。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による半導
体洗浄液は、ＡＰＭに有機アンモニウム塩を添加したも
のであるので、以下の効果を効果を享受することができ
る。 （１）ドープト酸化膜とノンドープ酸化膜とのエッチン
グレート差を緩和することができ、両酸化膜が混在する
部分で洗浄処理により生じる微細な凹凸段差の発生を抑
制することができる。 （２）シリサイド膜などの導電膜のエッチングを抑制す
ることができ、膜減りに起因する断線やコンタクト不良
の発生を抑制することができる。 （３）長時間安定に使用できる改良ＡＰＭ洗浄液を提供
することができる。
体洗浄液は、ＡＰＭに有機アンモニウム塩を添加したも
のであるので、以下の効果を効果を享受することができ
る。 （１）ドープト酸化膜とノンドープ酸化膜とのエッチン
グレート差を緩和することができ、両酸化膜が混在する
部分で洗浄処理により生じる微細な凹凸段差の発生を抑
制することができる。 （２）シリサイド膜などの導電膜のエッチングを抑制す
ることができ、膜減りに起因する断線やコンタクト不良
の発生を抑制することができる。 （３）長時間安定に使用できる改良ＡＰＭ洗浄液を提供
することができる。
【図１】本発明の作用を説明するための、ＡＰＭ溶液へ
の酢酸アンモニウムの添加量とエッチングレートとの関
係を示すグラフ。
の酢酸アンモニウムの添加量とエッチングレートとの関
係を示すグラフ。
【図２】有機酸アンモニウム塩を添加したＡＰＭを用い
て洗浄処理をした前後の微細コンタクトホールの状態を
示す断面図。
て洗浄処理をした前後の微細コンタクトホールの状態を
示す断面図。
【図３】本発明の洗浄液とＡＰＭとの溶液中のアンモニ
ウムイオン濃度の使用時間依存性を示すグラフ。
ウムイオン濃度の使用時間依存性を示すグラフ。
【図４】各溶液にてホール内部を処理した後の断面形状
ＳＥＭ写真を模写した断面図。 （ａ）：本発明の実施例、（ｂ）：比較例１、（ｃ）：
比較例２。
ＳＥＭ写真を模写した断面図。 （ａ）：本発明の実施例、（ｂ）：比較例１、（ｃ）：
比較例２。
【図５】従来のＡＰＭを用いた場合の洗浄前後の微細コ
ンタクトホールの状態を示す断面図。
ンタクトホールの状態を示す断面図。
１ シリコン基板 ２、４ ドープト酸化膜 ３、５ ノンドープ酸化膜 ６ コンタクトホール １１ シリコン基板 １２、１４ ＢＰＳＧ膜 １３、１５ ＮＳＧ膜 １６ ホール
Claims (7)
- 【請求項１】 水酸化アンモニウム過酸化水素混合溶液
（ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ）に有機酸アンモニウ
ム塩を添加してなる半導体洗浄液。 - 【請求項２】 前記有機酸アンモニウム塩が、酢酸アン
モニウム、クエン酸アンモニウム、ギ酸アンモニウム、
または、シュウ酸アンモニウムの中の何れか１種若しく
は複数種であることを特徴とする請求項１記載の半導体
洗浄液。 - 【請求項３】 添加する有機アンモニウム塩の濃度は、
０．１ｍｏｌ／ｌ〜２０ｍｏｌ／ｌの範囲であることを
特徴とする請求項１または２記載の半導体洗浄液。 - 【請求項４】 有機酸アンモニウム塩が添加される水酸
化アンモニウム過酸化水素混合溶液の組成比が、ＮＨ4
ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝ｘ：ｙ：２０（但し、ｘ＝
０．０１〜５、ｙ＝０．１〜４）であることを特徴とす
る請求項１または２記載の半導体洗浄液。 - 【請求項５】 成膜若しくはドライエッチング等の微粒
子による汚染を受ける工程の後に、水酸化アンモニウム
過酸化水素混合溶液に有機酸アンモニウムを添加してな
る洗浄液にて半導体基板を洗浄することを特徴とする半
導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 洗浄液の温度を８０℃以下３０℃以上に
保持して洗浄を行うことを特徴とする請求項５記載の半
導体装置の製造方法。 - 【請求項７】 超音波振動を加えつつ洗浄を行うことを
特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1997084809A JP3251195B6 (ja) | 1997-04-03 | 半導体装置の製造方法 | |
| CNB981010628A CN1169196C (zh) | 1997-04-03 | 1998-04-01 | 制造半导体器件的方法 |
| GB9807252A GB2323850B (en) | 1997-04-03 | 1998-04-03 | A semiconductor device and method of manufacture thereof |
| KR1019980011747A KR100345971B1 (ko) | 1997-04-03 | 1998-04-03 | 반도체세척액및반도체장치세척방법 |
| US10/440,762 US7141121B2 (en) | 1997-04-03 | 2003-05-19 | Semiconductor washing solution and method of producing semiconductor device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1997084809A JP3251195B6 (ja) | 1997-04-03 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284452A JPH10284452A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3251195B2 true JP3251195B2 (ja) | 2002-01-28 |
| JP3251195B6 JP3251195B6 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9807252D0 (en) | 1998-06-03 |
| CN1169196C (zh) | 2004-09-29 |
| CN1196571A (zh) | 1998-10-21 |
| GB2323850B (en) | 2000-12-20 |
| GB2323850A (en) | 1998-10-07 |
| US20030205241A1 (en) | 2003-11-06 |
| JPH10284452A (ja) | 1998-10-23 |
| US7141121B2 (en) | 2006-11-28 |
| KR19980081052A (ko) | 1998-11-25 |
| KR100345971B1 (ko) | 2002-10-25 |
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