JP3401585B2 - 基板の洗浄方法 - Google Patents
基板の洗浄方法Info
- Publication number
- JP3401585B2 JP3401585B2 JP16535395A JP16535395A JP3401585B2 JP 3401585 B2 JP3401585 B2 JP 3401585B2 JP 16535395 A JP16535395 A JP 16535395A JP 16535395 A JP16535395 A JP 16535395A JP 3401585 B2 JP3401585 B2 JP 3401585B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide film
- reaction chamber
- temperature
- hydrogen fluoride
- chemical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子製造工程で
用いるウェハ等の基板の洗浄方法に関し、より詳細に
は、フッ化水素（ＨＦ）水溶液の蒸気を用いてウエハ等
の基板をドライ洗浄する基板の洗浄方法に関する。
用いるウェハ等の基板の洗浄方法に関し、より詳細に
は、フッ化水素（ＨＦ）水溶液の蒸気を用いてウエハ等
の基板をドライ洗浄する基板の洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子製造工程においては、ウェハ
上の不純物および不要物の除去が性能確保と歩留まり確
保のために重要であるため、ウェハの洗浄は頻繁に行わ
れる。
上の不純物および不要物の除去が性能確保と歩留まり確
保のために重要であるため、ウェハの洗浄は頻繁に行わ
れる。
【０００３】従来、ウェハの洗浄は洗浄用液体の中にウ
ェハを浸す液槽での処理（ウェット処理）が専ら実施さ
れていた。しかし、ウェット処理には洗浄用液体中から
微粒子が付着する問題や、不純物が再付着する汚染の問
題があるほか、廃液による環境汚染等の問題もあり、液
槽を用いないドライ処理への移行が試みられている。
ェハを浸す液槽での処理（ウェット処理）が専ら実施さ
れていた。しかし、ウェット処理には洗浄用液体中から
微粒子が付着する問題や、不純物が再付着する汚染の問
題があるほか、廃液による環境汚染等の問題もあり、液
槽を用いないドライ処理への移行が試みられている。
【０００４】そして、その一つの方法として、減圧下で
フッ化水素水溶液などの反応性薬液の蒸気を用いる気相
洗浄方法が検討されている。
フッ化水素水溶液などの反応性薬液の蒸気を用いる気相
洗浄方法が検討されている。
【０００５】減圧下でフッ化水素水溶液などの薬液蒸気
を用いてウェハ上の不要物を除去する際の過程は次のよ
うに考えられている。
を用いてウェハ上の不要物を除去する際の過程は次のよ
うに考えられている。
【０００６】発生した薬液蒸気は洗浄対象のウェハ表
面で凝縮し、液体層を形成する。
面で凝縮し、液体層を形成する。
【０００７】液体層内では溶液内にウェハを浸した場
合と同様の反応がおこる。すなわち、ウェハ上の除去対
象物質はこの薬液によって、溶解あるいは分解される。
合と同様の反応がおこる。すなわち、ウェハ上の除去対
象物質はこの薬液によって、溶解あるいは分解される。
【０００８】反応生成物は真空排気によって薬液、希
釈用の溶媒とともに除去される。
釈用の溶媒とともに除去される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】コンタクトホールへの
電極形成の工程におけるタングステン（Ｗ）等の電極材
料の成膜やキャパシタ形成の工程における窒化シリコン
（ＳｉＮ）の成膜等に先だって、形成膜の剥がれを引き
起こす自然酸化膜の除去が必要である。このような工程
に上述した洗浄方法を適用する場合、以下のような問題
があった。
電極形成の工程におけるタングステン（Ｗ）等の電極材
料の成膜やキャパシタ形成の工程における窒化シリコン
（ＳｉＮ）の成膜等に先だって、形成膜の剥がれを引き
起こす自然酸化膜の除去が必要である。このような工程
に上述した洗浄方法を適用する場合、以下のような問題
があった。
【００１０】除去の対象となる自然酸化膜は、素子の構
造を構成する熱酸化膜やＣＶＤ酸化膜と同じ化学組成を
している。このため、ウェハ表面上に自然酸化膜ととも
に共存する他の酸化膜まで同様に除去してしまい、製造
する素子の構造によっては、素子構造上に欠陥を引き起
こすのである。
造を構成する熱酸化膜やＣＶＤ酸化膜と同じ化学組成を
している。このため、ウェハ表面上に自然酸化膜ととも
に共存する他の酸化膜まで同様に除去してしまい、製造
する素子の構造によっては、素子構造上に欠陥を引き起
こすのである。
【００１１】そこで、素子構造を工夫したり、先行する
工程において上記の熱酸化膜やＣＶＤ酸化膜を厚く形成
するなどの方法で回避できる構造の素子もあるが、この
ような工夫は全体の製造工程を複雑にする。また、コン
タクトホール、ビアホールおよびトレンチホールの側壁
部分のように、構造上表面に露出する膜の膜厚を厚くす
ることが不可能な場合もある。
工程において上記の熱酸化膜やＣＶＤ酸化膜を厚く形成
するなどの方法で回避できる構造の素子もあるが、この
ような工夫は全体の製造工程を複雑にする。また、コン
タクトホール、ビアホールおよびトレンチホールの側壁
部分のように、構造上表面に露出する膜の膜厚を厚くす
ることが不可能な場合もある。
【００１２】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、自然酸化膜のみを選択的に完全に除去できるウェハ
等の基板の洗浄方法を提供することを目的としている。
り、自然酸化膜のみを選択的に完全に除去できるウェハ
等の基板の洗浄方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１発明に係る基板の洗浄方法は、フッ化水
素水溶液の薬液槽で発生させたフッ化水素水溶液の蒸気
と、希釈用溶媒槽で発生させた希釈用溶媒蒸気とを混合
させて真空排気した反応室内に導入して、基板上の自然
酸化膜を除去する方法であって、前記フッ化水素水溶液
の温度を０〜３０℃に前記反応室圧力を８０〜２５０Ｔ
ｏｒｒに保持することを特徴とする。また上記目的を達
成するための本発明の第２発目に係る基板の洗浄方法
は、フッ化水素水溶液の薬液槽で発生させたフッ化水素
水溶液の蒸気と、希釈用溶媒槽で発生させた希釈用溶媒
蒸気とを混合させて、真空排気した反応室内に導入し
て、基板上の自然酸化膜を除去する方法であって、前記
フッ化水素水溶液の温度を３０〜４０℃に前記反応室圧
力を１５０〜２５０Ｔｏｒｒに保持することを特徴とす
る。
の本発明の第１発明に係る基板の洗浄方法は、フッ化水
素水溶液の薬液槽で発生させたフッ化水素水溶液の蒸気
と、希釈用溶媒槽で発生させた希釈用溶媒蒸気とを混合
させて真空排気した反応室内に導入して、基板上の自然
酸化膜を除去する方法であって、前記フッ化水素水溶液
の温度を０〜３０℃に前記反応室圧力を８０〜２５０Ｔ
ｏｒｒに保持することを特徴とする。また上記目的を達
成するための本発明の第２発目に係る基板の洗浄方法
は、フッ化水素水溶液の薬液槽で発生させたフッ化水素
水溶液の蒸気と、希釈用溶媒槽で発生させた希釈用溶媒
蒸気とを混合させて、真空排気した反応室内に導入し
て、基板上の自然酸化膜を除去する方法であって、前記
フッ化水素水溶液の温度を３０〜４０℃に前記反応室圧
力を１５０〜２５０Ｔｏｒｒに保持することを特徴とす
る。
【００１４】
【作用】自然酸化膜は比較的薄く、たかだか５ｎｍであ
る。このことは除去（エッチング）量が少ないというこ
とであり、除去にかかる処理時間が短いことを意味して
いる。したがって、このような薄い膜の除去においては
除去反応の初期過程、つまり蒸気の凝縮による液体層の
形成と反応に関わる活性種の供給の過程が反応の大部分
を占める。すなわち、自然酸化膜の選択的除去では初期
過程における反応開始時間及び除去速度に差異があるこ
とが要求される。
る。このことは除去（エッチング）量が少ないというこ
とであり、除去にかかる処理時間が短いことを意味して
いる。したがって、このような薄い膜の除去においては
除去反応の初期過程、つまり蒸気の凝縮による液体層の
形成と反応に関わる活性種の供給の過程が反応の大部分
を占める。すなわち、自然酸化膜の選択的除去では初期
過程における反応開始時間及び除去速度に差異があるこ
とが要求される。
【００１５】この初期過程の液体層の形成において反応
室圧力と薬液槽内のフッ化水素水溶液の温度は重要であ
る。反応室圧力によりこの液体層の厚みが変化する。す
なわち、反応室圧力を高くすればこの液体層は厚くな
り、低くすれば液体層は薄くなる。液体層が厚くなれ
ば、状況は溶液内に浸す（ウェット洗浄）状況に近づ
く。
室圧力と薬液槽内のフッ化水素水溶液の温度は重要であ
る。反応室圧力によりこの液体層の厚みが変化する。す
なわち、反応室圧力を高くすればこの液体層は厚くな
り、低くすれば液体層は薄くなる。液体層が厚くなれ
ば、状況は溶液内に浸す（ウェット洗浄）状況に近づ
く。
【００１６】ただし、反応に関わる活性種の供給および
反応生成物の除去が液体層の表面において反応室内の空
間を通じて行われるので、溶液内に浸す状況と単純に同
じというわけではない。
反応生成物の除去が液体層の表面において反応室内の空
間を通じて行われるので、溶液内に浸す状況と単純に同
じというわけではない。
【００１７】反応室圧力を高くすることにより、表面の
液体層を厚くして、自然酸化膜の除去速度を速めること
および完全な除去を行うことができる。一方、反応室圧
力を余り高くすると反応に関わる活性種の供給および反
応生成物の除去の問題から自然酸化膜の完全な除去が困
難になる。反応室圧力を８０〜２５０Ｔｏｒｒに保持す
ることにより、自然酸化膜を速く完全に除去することが
できる。
液体層を厚くして、自然酸化膜の除去速度を速めること
および完全な除去を行うことができる。一方、反応室圧
力を余り高くすると反応に関わる活性種の供給および反
応生成物の除去の問題から自然酸化膜の完全な除去が困
難になる。反応室圧力を８０〜２５０Ｔｏｒｒに保持す
ることにより、自然酸化膜を速く完全に除去することが
できる。
【００１８】薬液槽内のフッ化水素水溶液の温度により
この液体層内のフッ化水素（ＨＦ）の活性種の数および
状況が変化する。すなわち、フッ化水素水溶液の温度を
低くすれば、活性種の数が減少し、またその活性が低下
する。
この液体層内のフッ化水素（ＨＦ）の活性種の数および
状況が変化する。すなわち、フッ化水素水溶液の温度を
低くすれば、活性種の数が減少し、またその活性が低下
する。
【００１９】一方、自然酸化膜と熱酸化膜やＣＶＤ膜の
ような他の酸化膜とでは膜質が異なる。このため、薬液
槽内のフッ化水素水溶液の温度を低くした場合、自然酸
化膜にくらべ熱酸化膜やＣＶＤ膜のような他の酸化膜の
除去速度および反応開始時間に変化が現れる。すなわち
フッ化水素水溶液の温度を３０℃以下とすることによ
り、自然酸化膜の除去速度および反応開始時間をほとん
ど変化させることなく、熱酸化膜やＣＶＤ膜のような他
の酸化膜の反応開始時間を大きく遅らせることができ
る。ただし薬液槽の温度を０℃以下にした場合、薬液槽
においてフッ化水素（ＨＦ）を希釈する溶媒（超純水）
の蒸気圧が極端に小さくなるので、実用上の問題を生じ
る。
ような他の酸化膜とでは膜質が異なる。このため、薬液
槽内のフッ化水素水溶液の温度を低くした場合、自然酸
化膜にくらべ熱酸化膜やＣＶＤ膜のような他の酸化膜の
除去速度および反応開始時間に変化が現れる。すなわち
フッ化水素水溶液の温度を３０℃以下とすることによ
り、自然酸化膜の除去速度および反応開始時間をほとん
ど変化させることなく、熱酸化膜やＣＶＤ膜のような他
の酸化膜の反応開始時間を大きく遅らせることができ
る。ただし薬液槽の温度を０℃以下にした場合、薬液槽
においてフッ化水素（ＨＦ）を希釈する溶媒（超純水）
の蒸気圧が極端に小さくなるので、実用上の問題を生じ
る。
【００２０】また、薬液槽内のフッ化水素水溶液の温度
を３０〜４０℃とした場合、３０℃以下の場合に比べれ
ば小さいが、熱酸化膜やＣＶＤ膜のような他の酸化膜の
反応開始時間を遅らせることができる。
を３０〜４０℃とした場合、３０℃以下の場合に比べれ
ば小さいが、熱酸化膜やＣＶＤ膜のような他の酸化膜の
反応開始時間を遅らせることができる。
【００２１】そして、薬液槽内のフッ化水素水溶液の温
度を０〜３０℃に保持するとともに、反応室圧力を８０
〜２５０Ｔｏｒｒに保持することにより、自然酸化膜の
除去速度を高め、他の酸化膜の反応開始時間を遅らせ
て、他の熱酸化膜をほとんど除去することなく、自然酸
化膜のみを除去することができる。
度を０〜３０℃に保持するとともに、反応室圧力を８０
〜２５０Ｔｏｒｒに保持することにより、自然酸化膜の
除去速度を高め、他の酸化膜の反応開始時間を遅らせ
て、他の熱酸化膜をほとんど除去することなく、自然酸
化膜のみを除去することができる。
【００２２】また、薬液槽内のフッ化水素水溶液の温度
を３０〜４０℃に保持するとともに、反応室圧力を１５
０〜２５０Ｔｏｒｒに保持することにより、同様にし
て、他の熱酸化膜をほとんど除去することなく、自然酸
化膜のみを除去することができる。
を３０〜４０℃に保持するとともに、反応室圧力を１５
０〜２５０Ｔｏｒｒに保持することにより、同様にし
て、他の熱酸化膜をほとんど除去することなく、自然酸
化膜のみを除去することができる。
【００２３】ただし、薬液槽内のフッ化水素水溶液の温
度を０〜３０℃に保持する場合の方が、薬液槽内のフッ
化水素水溶液の温度を３０〜４０℃に保持する場合に比
べ、他の酸化膜の反応開始時間の遅延時間が大きいた
め、処理時間に余裕を持たせることができ好ましい。
度を０〜３０℃に保持する場合の方が、薬液槽内のフッ
化水素水溶液の温度を３０〜４０℃に保持する場合に比
べ、他の酸化膜の反応開始時間の遅延時間が大きいた
め、処理時間に余裕を持たせることができ好ましい。
【００２４】希釈用溶媒は、超純水あるいは２−プロパ
ノール（イソプロピルアルコール、ＩＰＡ）等から選ば
れた１つまたは複数を用いる。不活性ガスはＮ2 、Ａｒ
等を用いる。
ノール（イソプロピルアルコール、ＩＰＡ）等から選ば
れた１つまたは複数を用いる。不活性ガスはＮ2 、Ａｒ
等を用いる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の基板の洗浄方法について図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００２６】図１は試験に用いた減圧気相洗浄装置の模
式図である。図中１０は炭化珪素（ＳｉＣ）等で形成さ
れた略半球体状の反応室であり、基板（ウェハ）Ｓが配
置される。反応室１０の先端部に形成された凸部１０ａ
には、反応性薬液蒸気、溶媒蒸気および不活性ガスを反
応室１０内に供給するノズル１１と反応室１０内を排気
する排気口１２が設けられている。排気口１２は排気路
１３によりコンダクタンス可変の真空排気弁１４および
真空ポンプ１５に接続されている。
式図である。図中１０は炭化珪素（ＳｉＣ）等で形成さ
れた略半球体状の反応室であり、基板（ウェハ）Ｓが配
置される。反応室１０の先端部に形成された凸部１０ａ
には、反応性薬液蒸気、溶媒蒸気および不活性ガスを反
応室１０内に供給するノズル１１と反応室１０内を排気
する排気口１２が設けられている。排気口１２は排気路
１３によりコンダクタンス可変の真空排気弁１４および
真空ポンプ１５に接続されている。
【００２７】ノズル１１は、不活性ガス供給路１６を介
して不活性ガス供給源２４に、薬液蒸気供給路１８を介
して薬液槽１９に、そして溶媒蒸気供給路２１を介して
希釈用溶媒槽２２に接続されている。また、それらの流
量を制御するため、マスフローコントローラ（以下、Ｍ
ＦＣと記す）１７、２０および２３がそれぞれの供給路
に設けられている。反応性薬液蒸気および希釈用溶媒蒸
気はノズル１１の混合部（図示せず）で混合された後、
ノズルの先端から反応室内に供給される。
して不活性ガス供給源２４に、薬液蒸気供給路１８を介
して薬液槽１９に、そして溶媒蒸気供給路２１を介して
希釈用溶媒槽２２に接続されている。また、それらの流
量を制御するため、マスフローコントローラ（以下、Ｍ
ＦＣと記す）１７、２０および２３がそれぞれの供給路
に設けられている。反応性薬液蒸気および希釈用溶媒蒸
気はノズル１１の混合部（図示せず）で混合された後、
ノズルの先端から反応室内に供給される。
【００２８】薬液槽１９及び希釈用溶媒槽２２は、加熱
手段（図示せず）およびチラー（恒温流体循環装置）に
よる恒温保持手段（図示せず）を備えており、薬液およ
び希釈用溶媒をそれぞれ所定の温度に保持できる。
手段（図示せず）およびチラー（恒温流体循環装置）に
よる恒温保持手段（図示せず）を備えており、薬液およ
び希釈用溶媒をそれぞれ所定の温度に保持できる。
【００２９】薬液槽１９及び希釈用溶媒槽２２内におい
て、保持された温度に基づく蒸気圧で蒸気が発生し、こ
れが不活性ガスによりそれぞれの供給路を通って反応室
内に導入されるのである。
て、保持された温度に基づく蒸気圧で蒸気が発生し、こ
れが不活性ガスによりそれぞれの供給路を通って反応室
内に導入されるのである。
【００３０】薬液として３８．４％フッ化水素水溶液
（共沸温度）、希釈用の溶媒として超純水（抵抗値：１
６ＭΩ／ｃｍ以上）を用いた。不活性ガスはＮ2 を用い
た。
（共沸温度）、希釈用の溶媒として超純水（抵抗値：１
６ＭΩ／ｃｍ以上）を用いた。不活性ガスはＮ2 を用い
た。
【００３１】図２は基板の洗浄方法の処理シーケンスを
示す図である。図２の縦軸は反応室内の圧力の変化、横
軸は経過時間である。
示す図である。図２の縦軸は反応室内の圧力の変化、横
軸は経過時間である。
【００３２】ポンプダウン：反応室内を真空排気する
ことによって残存している空気などの不純物を除去す
る。
ことによって残存している空気などの不純物を除去す
る。
【００３３】バックフィル：反応室内に不活性ガスで
あるＮ2 を導入し、反応室内の圧力を液体層形成圧力ま
で昇圧させる。
あるＮ2 を導入し、反応室内の圧力を液体層形成圧力ま
で昇圧させる。
【００３４】薬液導入（反応）：キャリアガスＮ2 に
よりフッ化水素水溶液の薬液蒸気および超純水の希釈用
溶媒蒸気を反応室内に導入する。このとき真空排気を調
節して圧力が所定の反応圧力に保たれるようにする。
よりフッ化水素水溶液の薬液蒸気および超純水の希釈用
溶媒蒸気を反応室内に導入する。このとき真空排気を調
節して圧力が所定の反応圧力に保たれるようにする。
【００３５】ポンプダウン：再び真空排気を行って、
基板表面から薬液、溶媒および反応生成物を取り除く。
基板表面から薬液、溶媒および反応生成物を取り除く。
【００３６】デソーブ：真空排気を所定の時間続け
て、残存する液体層を完全に除去するとともに、基板表
面に吸着した薬液分子や水分を取り除く。
て、残存する液体層を完全に除去するとともに、基板表
面に吸着した薬液分子や水分を取り除く。
【００３７】バックフィル：不活性ガスであるＮ2 を
導入して、反応室の圧力を大気圧まで昇圧し、基板の取
り出しを可能にする。
導入して、反応室の圧力を大気圧まで昇圧し、基板の取
り出しを可能にする。
【００３８】反応室圧力および薬液槽の温度を変化させ
て、自然酸化膜とシリコン熱酸化膜の除去（エッチン
グ）量の時間推移の測定を行った。時間推移は処理シー
ケンスの薬液導入（反応）の時間を変化させることに
より求めた。他の条件は以下の通りである。希釈用溶媒
槽の温度：５０℃、薬液導入時に薬液槽へ供給するＮ2
流量：１．０ｓｌｍ、薬液導入時に希釈用溶媒槽へ供給
するＮ2 流量：１．０ｓｌｍ、基板温度：室温。
て、自然酸化膜とシリコン熱酸化膜の除去（エッチン
グ）量の時間推移の測定を行った。時間推移は処理シー
ケンスの薬液導入（反応）の時間を変化させることに
より求めた。他の条件は以下の通りである。希釈用溶媒
槽の温度：５０℃、薬液導入時に薬液槽へ供給するＮ2
流量：１．０ｓｌｍ、薬液導入時に希釈用溶媒槽へ供給
するＮ2 流量：１．０ｓｌｍ、基板温度：室温。
【００３９】自然酸化膜は６インチシリコンウェハを１
％フッ酸（ＨＦ）に浸漬して洗浄した後、水洗し、乾燥
させてクリーンルーム内にて所定時間放置して形成し
た。熱酸化膜は、酸化炉において１１００℃でウェット
酸化することにより６インチシリコンウェハ上に約１０
００ｎｍの厚さ形成した。
％フッ酸（ＨＦ）に浸漬して洗浄した後、水洗し、乾燥
させてクリーンルーム内にて所定時間放置して形成し
た。熱酸化膜は、酸化炉において１１００℃でウェット
酸化することにより６インチシリコンウェハ上に約１０
００ｎｍの厚さ形成した。
【００４０】図３、図４、図５および図６は自然酸化膜
の残存量および熱酸化膜のエッチング量の時間推移を示
す図である。横軸はエッチング時間であり、これは処理
シーケンスの薬液導入（反応）の時間である。図３は
反応室圧力：８０Ｔｏｒｒ、薬液槽温度：５０℃の結
果、図４は反応室圧力：１５０Ｔｏｒｒ、薬液槽温度：
５０℃の結果、図５は反応室圧力：８０Ｔｏｒｒ、薬液
槽温度：３０℃の結果、図６は反応室圧力：１５０Ｔｏ
ｒｒ、薬液槽温度：３０℃の結果である。なお、自然酸
化膜および熱酸化膜の測定はエリプソメトリー法で行っ
た。
の残存量および熱酸化膜のエッチング量の時間推移を示
す図である。横軸はエッチング時間であり、これは処理
シーケンスの薬液導入（反応）の時間である。図３は
反応室圧力：８０Ｔｏｒｒ、薬液槽温度：５０℃の結
果、図４は反応室圧力：１５０Ｔｏｒｒ、薬液槽温度：
５０℃の結果、図５は反応室圧力：８０Ｔｏｒｒ、薬液
槽温度：３０℃の結果、図６は反応室圧力：１５０Ｔｏ
ｒｒ、薬液槽温度：３０℃の結果である。なお、自然酸
化膜および熱酸化膜の測定はエリプソメトリー法で行っ
た。
【００４１】これらの図によれば、自然酸化膜のエッチ
ングは薬液導入直後から始まり、これに対して熱酸化膜
のエッチング開始時間には遅れがある。
ングは薬液導入直後から始まり、これに対して熱酸化膜
のエッチング開始時間には遅れがある。
【００４２】図３と図４および図５と図６の比較によれ
ば、反応室圧力を８０Ｔｏｒｒから１５０Ｔｏｒｒに高
くすることにより、自然酸化膜のエッチング速度が高く
なることおよび所定時間後の残存量が減少している。
ば、反応室圧力を８０Ｔｏｒｒから１５０Ｔｏｒｒに高
くすることにより、自然酸化膜のエッチング速度が高く
なることおよび所定時間後の残存量が減少している。
【００４３】図３と図５および図４と図６の比較によれ
ば、薬液槽の温度を５０℃から３０℃に低くすることに
より、熱酸化膜のエッチング開始時間が２０ｓｅｃから
６０ｓｅｃに延びている。
ば、薬液槽の温度を５０℃から３０℃に低くすることに
より、熱酸化膜のエッチング開始時間が２０ｓｅｃから
６０ｓｅｃに延びている。
【００４４】図７は自然酸化膜の残存量の反応室圧力依
存性を示す図である。残存量はエッチング時間６０ｓｅ
ｃのものである。このとき、薬液槽の温度は５０℃とし
た。
存性を示す図である。残存量はエッチング時間６０ｓｅ
ｃのものである。このとき、薬液槽の温度は５０℃とし
た。
【００４５】反応室圧力を３０Ｔｏｒｒから高くしてい
くと残存量はまず減少し、１５０Ｔｏｒｒ前後で最小値
になり、その後増加していく傾向が見られる。
くと残存量はまず減少し、１５０Ｔｏｒｒ前後で最小値
になり、その後増加していく傾向が見られる。
【００４６】残存膜厚が非常に薄く、エリプソメトリー
法の測定誤差が大きくなるため、撥水テストにより自然
酸化膜が完全に除去されてウェハ表面にシリコンが露出
しているかどうかの確認を行った。その結果、エリプソ
メトリー法による残存膜厚１ｎｍでウエハ全面に撥水が
見られ、エリプソメトリー法による残存量１ｎｍで自然
酸化膜は完全にとれていると推定できる。すなわち、図
７から反応室圧力が８０Ｔｏｒｒ以上、２５０Ｔｏｒｒ
以下で自然酸化膜が完全に除去されていたといえる。
法の測定誤差が大きくなるため、撥水テストにより自然
酸化膜が完全に除去されてウェハ表面にシリコンが露出
しているかどうかの確認を行った。その結果、エリプソ
メトリー法による残存膜厚１ｎｍでウエハ全面に撥水が
見られ、エリプソメトリー法による残存量１ｎｍで自然
酸化膜は完全にとれていると推定できる。すなわち、図
７から反応室圧力が８０Ｔｏｒｒ以上、２５０Ｔｏｒｒ
以下で自然酸化膜が完全に除去されていたといえる。
【００４７】図８は熱酸化膜のエッチング量の時間推移
の薬液槽温度依存性を示す図である。○は薬液槽温度が
３０℃、△は薬液槽温度が４０℃、□は薬液槽温度が５
０℃の結果である。このとき、反応室圧力は８０Ｔｏｒ
ｒとした。薬液槽の温度を低くしていくに従い、熱酸化
膜のエッチング速度が減少していき、またエッチング開
始時間が遅くなっている。この図から、薬液槽の温度を
５０℃、４０℃そして３０℃と下げるに従い、エッチン
グ開始時間が１８ｓｅｃ、３０ｓｅｃそして６０ｓｅｃ
と遅くなる。
の薬液槽温度依存性を示す図である。○は薬液槽温度が
３０℃、△は薬液槽温度が４０℃、□は薬液槽温度が５
０℃の結果である。このとき、反応室圧力は８０Ｔｏｒ
ｒとした。薬液槽の温度を低くしていくに従い、熱酸化
膜のエッチング速度が減少していき、またエッチング開
始時間が遅くなっている。この図から、薬液槽の温度を
５０℃、４０℃そして３０℃と下げるに従い、エッチン
グ開始時間が１８ｓｅｃ、３０ｓｅｃそして６０ｓｅｃ
と遅くなる。
【００４８】上述した結果より、反応室圧力を８０Ｔｏ
ｒｒ以上、２５０Ｔｏｒｒ以下にし、また薬液槽の温度
を３０℃以下とすることにより、熱酸化膜に対して自然
酸化膜をほぼ選択的にエッチングすることができるよう
になった。
ｒｒ以上、２５０Ｔｏｒｒ以下にし、また薬液槽の温度
を３０℃以下とすることにより、熱酸化膜に対して自然
酸化膜をほぼ選択的にエッチングすることができるよう
になった。
【００４９】また、図４および図６によれば、反応室圧
力を１５０Ｔｏｒｒ以上にすれば、エッチング時間３０
ｓｅｃ以上で自然酸化膜をほぼ完全に除去できる。した
がって、反応室圧力を１５０Ｔｏｒｒ以上、２５０Ｔｏ
ｒｒ以下にし、また薬液槽の温度を４０℃以下とするこ
とにより、熱酸化膜に対して自然酸化膜をほぼ選択的に
エッチングすることができる。
力を１５０Ｔｏｒｒ以上にすれば、エッチング時間３０
ｓｅｃ以上で自然酸化膜をほぼ完全に除去できる。した
がって、反応室圧力を１５０Ｔｏｒｒ以上、２５０Ｔｏ
ｒｒ以下にし、また薬液槽の温度を４０℃以下とするこ
とにより、熱酸化膜に対して自然酸化膜をほぼ選択的に
エッチングすることができる。
【００５０】なお、本実施例においては他の酸化膜とし
て熱酸化膜を用いて説明したが、ＣＶＤ膜等についても
適用できる。
て熱酸化膜を用いて説明したが、ＣＶＤ膜等についても
適用できる。
【００５１】
【発明の効果】本発明の第１発明又は第２発明に係る基
板の洗浄方法を用いれば、基板表面の自然酸化膜のみを
完全に除去することができ、しかも共存する他の酸化膜
を冒さない選択的除去が可能になる。
板の洗浄方法を用いれば、基板表面の自然酸化膜のみを
完全に除去することができ、しかも共存する他の酸化膜
を冒さない選択的除去が可能になる。
【図１】試験に用いた減圧気相洗浄装置の模式図であ
る。
る。
【図２】基板の洗浄方法の処理シーケンスを示す図であ
る。
る。
【図３】自然酸化膜の残存量および熱酸化膜のエッチン
グ量の時間推移を示す図である。反応室圧力：８０Ｔｏ
ｒｒ、薬液槽温度：５０℃のとき。
グ量の時間推移を示す図である。反応室圧力：８０Ｔｏ
ｒｒ、薬液槽温度：５０℃のとき。
【図４】自然酸化膜の残存量および熱酸化膜のエッチン
グ量の時間推移を示す図である。反応室圧力：１５０Ｔ
ｏｒｒ、薬液槽温度：５０℃のとき。
グ量の時間推移を示す図である。反応室圧力：１５０Ｔ
ｏｒｒ、薬液槽温度：５０℃のとき。
【図５】自然酸化膜の残存量および熱酸化膜のエッチン
グ量の時間推移を示す図である。反応室圧力：８０Ｔｏ
ｒｒ、薬液槽温度：３０℃のとき。
グ量の時間推移を示す図である。反応室圧力：８０Ｔｏ
ｒｒ、薬液槽温度：３０℃のとき。
【図６】自然酸化膜の残存量および熱酸化膜のエッチン
グ量の時間推移を示す図である。反応室圧力：１５０Ｔ
ｏｒｒ、薬液槽温度：３０℃のとき。
グ量の時間推移を示す図である。反応室圧力：１５０Ｔ
ｏｒｒ、薬液槽温度：３０℃のとき。
【図７】自然酸化膜の残存量の反応室圧力依存性を示す
図である。
図である。
【図８】熱酸化膜のエッチング量の時間推移の薬液槽温
度依存性を示す図である。
度依存性を示す図である。
１０ 反応室
１０ａ 凸部
１１ ノズル
１２ 排気口
１３ 排気路
１４ 真空排気弁
１５ 真空ポンプ
１６ 不活性ガス供給路
１７ マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
１８ 薬液蒸気供給路
１９ 薬液槽
２０ マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
２１ 溶媒蒸気供給路
２２ 希釈用溶媒槽
２３ マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
２４ 不活性ガス供給源
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/304
H01L 21/306
Claims (2)
- 【請求項１】 フッ化水素水溶液の薬液槽で発生させた
フッ化水素水溶液の蒸気と、希釈用溶媒槽で発生させた
希釈用溶媒蒸気とを混合させて、真空排気した反応室内
に導入して、基板上の自然酸化膜を除去する方法であっ
て、前記フッ化水素水溶液の温度を０〜３０℃に前記反
応室圧力を８０〜２５０Ｔｏｒｒに保持することを特徴
とする基板の洗浄方法。 - 【請求項２】 フッ化水素水溶液の薬液槽で発生させた
フッ化水素水溶液の蒸気と、希釈用溶媒槽で発生させた
希釈用溶媒蒸気とを混合させて、真空排気した反応室内
に導入して、基板上の自然酸化膜を除去する方法であっ
て、前記フッ化水素水溶液の温度を３０〜４０℃に前記
反応室圧力を１５０〜２５０Ｔｏｒｒに保持することを
特徴とする基板の洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16535395A JP3401585B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 基板の洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16535395A JP3401585B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 基板の洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0917766A JPH0917766A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3401585B2 true JP3401585B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=15810757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16535395A Expired - Fee Related JP3401585B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 基板の洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3401585B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100235938B1 (ko) * | 1996-06-24 | 1999-12-15 | 김영환 | 반구형 실리콘 제조방법 |
| KR20100084563A (ko) * | 2007-12-21 | 2010-07-26 | 가부시키가이샤 사무코 | 에피택셜 실리콘 웨이퍼의 제조 방법 |
| JP5853953B2 (ja) | 2010-08-20 | 2016-02-09 | 三菱瓦斯化学株式会社 | トランジスタの製造方法 |
| JP6024272B2 (ja) * | 2011-12-22 | 2016-11-16 | 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 |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP16535395A patent/JP3401585B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0917766A (ja) | 1997-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3662472B2 (ja) | 基板表面の処理方法 | |
| JP3553939B2 (ja) | Ｈｆ及びカルボン酸の混合物を用いた半導体処理の方法 | |
| US5294568A (en) | Method of selective etching native oxide | |
| KR100256453B1 (ko) | 반도체 웨이퍼상에 텅스텐을 선택적으로 증착시키는 방법 | |
| TWI331364B (ja) | ||
| JP2001244214A (ja) | シリサイド膜を備えた半導体素子の製造方法 | |
| JP6995997B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラム及び基板処理方法 | |
| US6939409B2 (en) | Cleaning method and etching method | |
| JP3297291B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2018207088A (ja) | エッチング方法 | |
| JP3101975B2 (ja) | シリコンからのＳｉＯ２／金属の気相除去 | |
| JP4039385B2 (ja) | ケミカル酸化膜の除去方法 | |
| JP3526284B2 (ja) | 基板表面の処理方法 | |
| JP4612424B2 (ja) | 基板処理方法および半導体装置の製造方法 | |
| JP3401585B2 (ja) | 基板の洗浄方法 | |
| JP2004006819A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US20060144420A1 (en) | Apparatus and method for manufacturing semiconductor device | |
| JP2632293B2 (ja) | シリコン自然酸化膜の選択的除去方法 | |
| JP2001044429A (ja) | ゲート絶縁膜形成前処理方法及びその前処理装置 | |
| JP3979003B2 (ja) | 成膜装置 | |
| Kim et al. | Ex situ wafer surface cleaning by HF dipping for low temperature silicon epitaxy | |
| KR20060002807A (ko) | 열처리 장치의 클리닝 방법 | |
| JPH0766168A (ja) | 半導体製造方法および半導体製造装置 | |
| JPH0547741A (ja) | 基板表面の酸化膜の除去方法 | |
| JPH08115895A (ja) | 基板の洗浄方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |