JP5055914B2

JP5055914B2 - 半導体製造装置洗浄用組成物及びそれを用いた洗浄方法

Info

Publication number: JP5055914B2
Application number: JP2006259561A
Authority: JP
Inventors: 靖原; 史治高橋
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2026-09-25
Also published as: JP2008084884A

Description

本発明は、半導体製造装置洗浄用組成物及びそれを用いた洗浄方法に関するものであり、特にプロセスチャンバー等の陽極酸化されたアルミニウム基材表面に付着した物質を除去する洗浄用組成物及びそれを用いた洗浄方法に関するものである。

半導体製造工程では、ＣＶＤによる成膜工程やプラズマによるエッチング工程等さまざまなプロセスから成っているが、それらのうち、例えば、エッチング工程ではプロセスチャンバー内にプラズマを生成させウエハ上の不要部分をエッチングをする。このようなエッチング工程ではエッチング中に飛び散った物質が陽極酸化されたプロセスチャンバーの内壁表面に付着する。このため、多くのウエハを処理する過程で、プロセスチャンバー上に堆積した付着物の厚みは増し、これが剥がれ落ちてパーティクル発生の原因となる。

したがって、プロセスチャンバー上に堆積した付着物を定期的に除去することが必要になるが、陽極酸化されたプロセスチャンバーは、酸、アルカリに弱く、非常に腐食しやすいため、化学的な薬液による洗浄ができなかった。

従来は、陽極酸化されたプロセスチャンバー表面をイソプロピルアルコールや、水を濡らした布等で拭き取ったり、研磨具等でこすり落とすことにより、このような付着物を除去していた。しかしながら、これらの方法では付着物を十分に取り除くことができず、研磨具等を使用すると陽極酸化された表面にダメージを与えてしまうこともあった。

一方、このような物理的な除去方法に加え、加熱状態の過酸化水素により付着物を除去する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法によれば、陽極酸化されたプロセスチャンバー表面にダメージを与えることはないが、付着物は十分に除去することができなかった。

特開２００１−１２７０３５号公報

本発明は上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体製造装置、特に陽極酸化されたアルミニウム基材表面にダメージを与えず、それに堆積した付着物を選択的に除去することのできる洗浄用組成物及びそれを用いた洗浄方法を提供することにある。

本発明者らは、半導体製造装置基材表面に堆積した付着物除去について鋭意検討した結果、フッ化物、及びクエン酸を含んでなる組成物が、半導体製造装置、特に陽極酸化された基材にダメージを与えることなく堆積した付着物を選択的に除去できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、以下に示すとおりの半導体製造装置洗浄用組成物及びそれを用いた洗浄方法である。

（１）フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化リチウム及びフッ化アンモニウムからなる群より選ばれる一種又は二種以上のフッ化物とクエン酸を含む半導体製造装置洗浄用組成物。

（２）フッ化物を１〜１００００ｐｐｍ、及びクエン酸を０．１〜２０重量％含むことを特徴とする上記（１）に記載の半導体製造装置洗浄用組成物。

（３）さらにｐＨ調整剤を含むことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の半導体製造装置洗浄用組成物。

（４）ｐＨ調整剤が、アンモニア水、アルカリ金属、及び四級アンモニウム塩からなる群より選ばれる一種又は二種以上の塩基であることを特徴とする上記（３）に記載の半導体製造装置洗浄用組成物。

（５）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の半導体製造装置洗浄用組成物を用いて、半導体製造装置の基材表面に付着した物質を洗浄することを特徴とする半導体製造装置の洗浄方法。

（６）半導体製造装置の基材が陽極酸化されたアルミニウムであることを特徴とする上記（５）に記載の半導体製造装置の洗浄方法。

本発明の洗浄用組成物は、陽極酸化されたアルミニウム基材等半導体製造装置にダメージを与えることなく、エッチング工程等で堆積したＳｉやレジストポリマー等の付着物を除去することができる。

以下に、本発明を詳細に説明する。

本発明の洗浄用組成物は、特定のフッ化物を含む。

本発明の洗浄用組成物において、特定のフッ化物とは、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化リチウム、及びフッ化アンモニウムからなる群より選ばれる一種又は二種以上の化合物である。それ以外のフッ化物を併用しても差し支えないが、水への溶解度が低かったり、高価であったりするため、工業的には有利ではない。これら特定のフッ化物の中では、金属の混入がないフッ化アンモニウムが好ましい。フッ化アンモニウムとしては、電子材料用に市販されている高純度のものを使用することができるが、工業的に流通しているものを使用しても良い。

本発明において、特定のフッ化物は、付着物に含まれるＳｉ成分を除去するのに有効であるが、その他、レジストポリマー除去等を容易にする。

また、本発明の洗浄用組成物は、クエン酸を含む。本発明において、クエン酸は、付着物除去を促進する作用がある。クエン酸としては電子材料用に市販されている高純度のものを使用することができるが、工業的に流通しているものを使用しても良い。

本発明の洗浄用組成物は、ｐＨを調整するために更にｐＨ調整剤を含有してもよい。ｐＨ調整剤としては、例えば、塩基物を使用することができる。具体的には、アンモニア水の他、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属、水酸化テトラメチルアンモニウム等の四級アンモニウム塩等が挙げられる。これらのうち、金属の混入がなく、安価で入手しやすいアンモニア水が好ましい。アンモニア水としては電子材料用に市販されている高純度のアンモニア水を使用することができるが、工業的に流通しているアンモニア水を使用しても良い。

本発明の洗浄用組成物において、フッ化物、及びクエン酸の含有量は特に限定するものではないが、洗浄用組成物全量に対し、通常、フッ化物は１〜１００００ｐｐｍ、クエン酸は０．１〜２０重量％の範囲であり、好ましくは、フッ化物は１０〜５０００ｐｐｍ、クエン酸は１〜１０重量％の範囲がである。フッ化物を１ｐｐｍ以上とすることにより、付着物の除去速度を工業的に実施可能な程度に向上させることができ、フッ化物を１００００ｐｐｍ以下とすることにより、陽極酸化されたアルミニウムに対するダメージを小さくすることができる。

また、クエン酸を０．１重量％以上とすることにより、付着物の除去速度を工業的な実施に可能な程度に向上させることができ、クエン酸を１０重量％以下とすることにより、陽極酸化されたアルミニウムのダメージを小さくすることができる。なお、クエン酸を１０重量％を超えて使用しても入れただけの効果は得られない。

ｐＨ調整剤の使用量は、洗浄用組成物中のクエン酸濃度に依存するため、一概に決められないが、一般的には、洗浄用組成物全量に対し５重量％以下が好ましい。アルミニウム材質のプロセスチャンバーは陽極酸化部分がダメージを受けやすいためｐＨ調整が特に必要である。ｐＨとしては、５〜７の範囲とすることが好ましい。

本発明の洗浄用組成物には、アルミニウム等の基材に対する防食剤を添加することもできる。なお、本発明の洗浄用組成物において、残部は水である。

本発明の洗浄用組成物は、半導体製造装置の基材表面に付着した物質の除去に対して、優れた性能を発揮する。それらの中でも、半導体製造装置の基材が陽極酸化されたアルミニウムである場合に特に好適に適用することができる。

本発明の洗浄用組成物は、０〜１００℃で使用することが好ましい。０℃以上とすることにより、付着物の除去速度を工業的な実施に可能な程度に向上させることができ、１００℃以下とすることにより、洗浄用組成物の濃度変動を工業的な実施に可能な程度に小さくすることができる。

本発明の洗浄用組成物は、陽極酸化された基材にエッチングで堆積したＳｉやレジストポリマー等の付着物を除去することができる。

本発明の洗浄用組成物を使用し、付着物を除去する際、超音波等の物理的な力を加えて、除去速度を促進させても良い。

以下、本発明の洗浄方法を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、表記を簡潔にするため、以下の略記号を使用した。

ＮＨ_４Ｆ：フッ化アンモニウム
ＫＦ：フッ化カリウム
ＣＡ：クエン酸
ＮＨ_４ＯＨ：アンモニア水
ＫＯＨ：水酸化カリウム
Ａｌ：アルミニウム
Ａｄ−Ａｌ：陽極酸化されたアルミニウム
実施例１〜実施例４
エッチング工程においてプロセスチャンバー内壁（基材：アルミニウム又は陽極酸化されたアルミニウム）に堆積した付着物を洗浄除去するため、当該内壁を、表１に記載の洗浄用組成物に２５℃、３０分間浸漬し、堆積物が完全に除去される時間を測定した。その結果を表１にあわせて示す。

なお、表１中、除去状況は、チタン又は銅が３０分以内に完全に除去された場合を○、３０分を越えた場合を×と評価した。また、基板ダメージは、アルミニウムや陽極酸化されたアルミニウムのダメージが０．１ｍｍ以下のものを○、０．１ｍｍを超えるものを×と評価した。なお、ＳＥＭ観察で表面が荒れているものも×と評価した。

比較例１
実施例３で用いた装置部品（基材：陽極酸化されたアルミニウム）と同様のものを、８０℃に過熱した３１％過酸化水素水に３０分間、浸漬した。その結果、ダメージは全くなかったが、付着物が除去できなかった。

Claims

フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化リチウム及びフッ化アンモニウムからなる群より選ばれる一種又は二種以上のフッ化物が１〜１００００ｐｐｍ、クエン酸が０．１〜２０重量％、ｐＨ調整剤が５重量％以下、残部が水であることを特徴とする半導体製造装置洗浄用組成物。
ｐＨ調整剤が、アンモニア水、アルカリ金属、及び四級アンモニウム塩からなる群より選ばれる一種又は二種以上の塩基であることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置洗浄用組成物。
請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の半導体製造装置洗浄用組成物を用いて、半導体製造装置の基材表面に付着した物質を洗浄することを特徴とする半導体製造装置の洗浄方法。
半導体製造装置の基材が陽極酸化されたアルミニウムであることを特徴とする請求項３に記載の半導体製造装置の洗浄方法。