JPH01150328A - 半導体基板の処理方法 - Google Patents
半導体基板の処理方法Info
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- JPH01150328A JPH01150328A JP30905187A JP30905187A JPH01150328A JP H01150328 A JPH01150328 A JP H01150328A JP 30905187 A JP30905187 A JP 30905187A JP 30905187 A JP30905187 A JP 30905187A JP H01150328 A JPH01150328 A JP H01150328A
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Landscapes
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本願発明は高性能の半導体デバイス作製用の半導体基板
の処理方法に関するものである。
の処理方法に関するものである。
従来の技術
超ＬＳＩ用半導体基板の洗浄工程においては一般に超純
水が用いられる。この超純水は比抵抗がＭΩ・αオーダ
ー以上の高抵抗なものであシ、超ＬＳＩに害となる残留
不純物を含まず、ゴミあるいはバクテリアの類まで除去
された極めてクリーンな水である。そこで、例えばｓｉ
基板表面上をクリーンにするために、ＮＨ４Ｆ：ＨＦ−
２０：１のエツチング液中にて数１ｏ秒ｄ１ｐエツチン
グして自然酸化膜（ｎａｔｉｖｅ ｏｘｉｄｅ ：以下
ｎｏと記す）の後、上記の超純水中にてエツチング液の
洗浄を行ない、しかる後に乾燥し、次の工程例えばゲー
ト酸化膜の形成工程、あるいはメタル電極工程あるいは
気相エピタキシャル膜程へと進む。化合物半導体のＩｎ
ｐやＧ ａ Ａ ｓ基板のクリーニングもほぼ同様であ
る。但し超純水洗浄の後にメタノール置換したり、有機
溶剤中に溶かしたエツチング液でエツチングして、超純
水は使用せず最終工程はメタノールというふうに最後は
有機溶剤で乾燥という工程も多い。
水が用いられる。この超純水は比抵抗がＭΩ・αオーダ
ー以上の高抵抗なものであシ、超ＬＳＩに害となる残留
不純物を含まず、ゴミあるいはバクテリアの類まで除去
された極めてクリーンな水である。そこで、例えばｓｉ
基板表面上をクリーンにするために、ＮＨ４Ｆ：ＨＦ−
２０：１のエツチング液中にて数１ｏ秒ｄ１ｐエツチン
グして自然酸化膜（ｎａｔｉｖｅ ｏｘｉｄｅ ：以下
ｎｏと記す）の後、上記の超純水中にてエツチング液の
洗浄を行ない、しかる後に乾燥し、次の工程例えばゲー
ト酸化膜の形成工程、あるいはメタル電極工程あるいは
気相エピタキシャル膜程へと進む。化合物半導体のＩｎ
ｐやＧ ａ Ａ ｓ基板のクリーニングもほぼ同様であ
る。但し超純水洗浄の後にメタノール置換したり、有機
溶剤中に溶かしたエツチング液でエツチングして、超純
水は使用せず最終工程はメタノールというふうに最後は
有機溶剤で乾燥という工程も多い。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら従来の方法においてはｎｏは−たん除去さ
れながら洗浄工程後において再び自然酸化膜が約１０Å
以下の膜厚で形成される。りＩＪ−ンな半導体基板の周
囲に酸素が存在するからである。ｎｏの膜厚はたかだか
１０八以下であるが、ｅ ４ＭｂｉｔＤＲＡＭ以上（７
）Ｇ ｂｔｔＤＲＡＭノＶＬＳＩ Ｋなるとゲート酸化
膜厚は１００八以下となり、このｎｏの存在はデバイス
特性上ある製造プロセス上無視できないし、再現性良い
低抵抗のオーミック電極の形成にも、又半導体表面の初
期状態が最も重要な気相成長においても支障をきたす。
れながら洗浄工程後において再び自然酸化膜が約１０Å
以下の膜厚で形成される。りＩＪ−ンな半導体基板の周
囲に酸素が存在するからである。ｎｏの膜厚はたかだか
１０八以下であるが、ｅ ４ＭｂｉｔＤＲＡＭ以上（７
）Ｇ ｂｔｔＤＲＡＭノＶＬＳＩ Ｋなるとゲート酸化
膜厚は１００八以下となり、このｎｏの存在はデバイス
特性上ある製造プロセス上無視できないし、再現性良い
低抵抗のオーミック電極の形成にも、又半導体表面の初
期状態が最も重要な気相成長においても支障をきたす。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するだめの本発明の手段は、ｎｏを除
去した後の工程、つまり洗浄工程さらに望ましくは乾燥
工程、半導体基板はん送工程においては半導体基板に酸
化反応をおこさないようにすることである。つまシ洗浄
液の周辺も含めて洗浄液中には酸素を含有せず、望まし
くは乾燥工程及びはん送工程は不活性ガスあるいは真空
中にて処理することにある。
去した後の工程、つまり洗浄工程さらに望ましくは乾燥
工程、半導体基板はん送工程においては半導体基板に酸
化反応をおこさないようにすることである。つまシ洗浄
液の周辺も含めて洗浄液中には酸素を含有せず、望まし
くは乾燥工程及びはん送工程は不活性ガスあるいは真空
中にて処理することにある。
すなわち、本発明の方法は、半導体基板の洗浄に際し、
酸素を含有しない不活性ガスの雰囲気中におかれた酸素
を含有しない洗浄液を用いるものである。
酸素を含有しない不活性ガスの雰囲気中におかれた酸素
を含有しない洗浄液を用いるものである。
作 用
本発明の作用は以下の通シである。つまりｎａｔｉｖｅ
ｏｘｉｄｅ（ｎｏ）の除去された工程から、次の裸の
半導体基板上に別の材料例えばメタル電極、エピタキシ
ャル成長膜、ゲート酸化膜等が形成されるまでの間、半
導体基板表面は酸化されることはないので、例えば低抵
抗はオーミック電極や高品質なエピタキシャル膜等が得
られるのである。
ｏｘｉｄｅ（ｎｏ）の除去された工程から、次の裸の
半導体基板上に別の材料例えばメタル電極、エピタキシ
ャル成長膜、ゲート酸化膜等が形成されるまでの間、半
導体基板表面は酸化されることはないので、例えば低抵
抗はオーミック電極や高品質なエピタキシャル膜等が得
られるのである。
実施例
図を用いて本発明の実施例を示す。
図は半導体基板の処理工程において、ｎｏ除去工程区域
１、半導体基板洗浄工程区域２、半導体基板乾燥工程区
域３、半導体基板はん送工程区域４そして裸のクリーン
な（所定のところにｎｏが形成されていない）半導体基
板の次の処理工程（酸素フリーな工程、例えば気相成長
工程や電極形成工程）区域６が不活性ガス（例えばＮ２
やアルゴン）６で満たされたクリーニング／ｌ／７でお
おわれた状態を示している。今、将来的な複合新機能デ
バイス用として注目されているＳｉ基板上のＧ ａ Ａ
ａあるいはＺｎＳ等の化合物半導体の結晶成長につい
て説明する。
１、半導体基板洗浄工程区域２、半導体基板乾燥工程区
域３、半導体基板はん送工程区域４そして裸のクリーン
な（所定のところにｎｏが形成されていない）半導体基
板の次の処理工程（酸素フリーな工程、例えば気相成長
工程や電極形成工程）区域６が不活性ガス（例えばＮ２
やアルゴン）６で満たされたクリーニング／ｌ／７でお
おわれた状態を示している。今、将来的な複合新機能デ
バイス用として注目されているＳｉ基板上のＧ ａ Ａ
ａあるいはＺｎＳ等の化合物半導体の結晶成長につい
て説明する。
まず、半導体Ｓｔ基板８はｎｏ除去工程区域１内に満た
された室温のＮＨ４Ｆ：ＨＦ＝２０：１のエツチング液
９中に数１０秒ひたして、表面あるいは裏面の一部ある
いは全部の領域のｎｏを除去し、次に酸素を含まない超
純水１０をひたした洗浄工程区域にＳｉ基板８をおき、
エツチング液９を十分に除去する。尚ｎｏ除去工程区域
１がＣＣｌ４等のドライエツチング装置ならば洗浄工程
区域２及び乾燥工程区域３は必ずしも必要でない。又こ
の図中には示していないがエツチング液９の蒸気は常に
ｎｏ除去工程区域１の外部に排気されており、又洗浄工
程区域２は不活性ガス６で満たされており、酸素を含ま
ない新鮮な超純水１０は絶えず流れ込み、又洗浄工程区
域２の外にたれ流しされている。
された室温のＮＨ４Ｆ：ＨＦ＝２０：１のエツチング液
９中に数１０秒ひたして、表面あるいは裏面の一部ある
いは全部の領域のｎｏを除去し、次に酸素を含まない超
純水１０をひたした洗浄工程区域にＳｉ基板８をおき、
エツチング液９を十分に除去する。尚ｎｏ除去工程区域
１がＣＣｌ４等のドライエツチング装置ならば洗浄工程
区域２及び乾燥工程区域３は必ずしも必要でない。又こ
の図中には示していないがエツチング液９の蒸気は常に
ｎｏ除去工程区域１の外部に排気されており、又洗浄工
程区域２は不活性ガス６で満たされており、酸素を含ま
ない新鮮な超純水１０は絶えず流れ込み、又洗浄工程区
域２の外にたれ流しされている。
十分洗浄した後、Ｓｉ基板８は乾燥工程区域３にてスピ
ンナー乾燥や乾燥不活性ガスの吹きつけにより、瞬時に
乾燥される。尚この中には不活性ガスが満たされている
。その後不活性ガスが満たされたあるいは真空中のはん
送工程区域４を経て、気相成長装置６にそう人され、こ
の中にてＧ ａ Ａ ｓやＺｎＳなどの化合物半導体を
結晶成長する。気相成長装置６は例えば有機金属気相成
長装置のことでロードロック方式をとっている。通常Ｓ
ｉ基板上にＧ ａ Ａ ｓやＺｎＳの化合物半導体を結
晶成長する場合、ｎｏが必ず形成されているので良好な
エピタキシャル成長膜を得ることは難しい（気相成長は
基板の表面、つまシ成長の初期過程が極めて重要である
）。そこで気相成長装置６内において９００’Ｃ以上に
温度を上げＨ２中あるいは結晶成長用ガス（ＺｎＳ′７
）場合だとＨ２Ｓガス）を流すことによってｎｏを除去
し、その後、温度を下げてしかるべき成長温度（ＺｎＳ
だと３５０℃、 ＧａＡｓだと本番成長の前にプリ成長
する２段階成長法）にて良好なエピタキシャル成長が可
能となる。
ンナー乾燥や乾燥不活性ガスの吹きつけにより、瞬時に
乾燥される。尚この中には不活性ガスが満たされている
。その後不活性ガスが満たされたあるいは真空中のはん
送工程区域４を経て、気相成長装置６にそう人され、こ
の中にてＧ ａ Ａ ｓやＺｎＳなどの化合物半導体を
結晶成長する。気相成長装置６は例えば有機金属気相成
長装置のことでロードロック方式をとっている。通常Ｓ
ｉ基板上にＧ ａ Ａ ｓやＺｎＳの化合物半導体を結
晶成長する場合、ｎｏが必ず形成されているので良好な
エピタキシャル成長膜を得ることは難しい（気相成長は
基板の表面、つまシ成長の初期過程が極めて重要である
）。そこで気相成長装置６内において９００’Ｃ以上に
温度を上げＨ２中あるいは結晶成長用ガス（ＺｎＳ′７
）場合だとＨ２Ｓガス）を流すことによってｎｏを除去
し、その後、温度を下げてしかるべき成長温度（ＺｎＳ
だと３５０℃、 ＧａＡｓだと本番成長の前にプリ成長
する２段階成長法）にて良好なエピタキシャル成長が可
能となる。
しかしながら本発明においてはそのような高温にＳｔ基
板にさらす必要はなく、工程数が簡略になると共に特に
もしＳｔ基板やＧａＡｓ等の化合物半導体基板上に集積
回路がすでに形成されている場合は高温に上げることは
集積回路の特性を劣化させる（例えば不純・物が拡散す
る、素子形状が変化することなどにより）ために不可能
となり、本発明が極めて威力を発揮する。尚ｎｏを除去
するために気相成長装置５内でエツチングガスを流す方
法も考えられるがこのようなガスを半導体基板を設置す
る炉芯管内に流すと、装置の配管系全体が腐食してしま
うので好ましい方法ではないのは言うまでもない。半導
体基板はすでに集積回路が形成されている場合でなくて
もよい。半導体基板表面におけるコンタクトホール形成
後の最後の電極形成工程に本発明が適用できる。
板にさらす必要はなく、工程数が簡略になると共に特に
もしＳｔ基板やＧａＡｓ等の化合物半導体基板上に集積
回路がすでに形成されている場合は高温に上げることは
集積回路の特性を劣化させる（例えば不純・物が拡散す
る、素子形状が変化することなどにより）ために不可能
となり、本発明が極めて威力を発揮する。尚ｎｏを除去
するために気相成長装置５内でエツチングガスを流す方
法も考えられるがこのようなガスを半導体基板を設置す
る炉芯管内に流すと、装置の配管系全体が腐食してしま
うので好ましい方法ではないのは言うまでもない。半導
体基板はすでに集積回路が形成されている場合でなくて
もよい。半導体基板表面におけるコンタクトホール形成
後の最後の電極形成工程に本発明が適用できる。
更に裏面の電極形成工程にも本発明は適用可能である。
その他薄膜ゲート酸化膜形成工程にも適用できる。ｓｉ
半導体基板に対しては、半導体プロセス工程投入時以外
はあまり有機溶剤は用いないがＧａＡｓ、Ｉｎｐ等の化
合物半導体プロセスには極めてよく用いる。この場合の
メタノール、アセトン等の有機溶剤を用いた洗浄にも本
発明は適用できる。
半導体基板に対しては、半導体プロセス工程投入時以外
はあまり有機溶剤は用いないがＧａＡｓ、Ｉｎｐ等の化
合物半導体プロセスには極めてよく用いる。この場合の
メタノール、アセトン等の有機溶剤を用いた洗浄にも本
発明は適用できる。
発明の効果
本発明は自然酸化膜のないＳｉや化合物半導体基板上の
気相成長や電極形成あるいはＳｔ基板上のゲート酸化膜
の形成に極め重要なものであり、Ｓｔ基板上のへテロエ
ピタキシー技術、あるいは気相成長技術（有機金属気相
成長技術）、分子線エピクキシー技術、電極形成技術、
薄膜ゲート酸化膜形成技術等将来的な化合物半導体デバ
イス、超ＬＳＩ、化合物半導体デバイスと超ＬＳＩとの
複合素子などの作製技術に欠くことのできない有用な技
術である。
気相成長や電極形成あるいはＳｔ基板上のゲート酸化膜
の形成に極め重要なものであり、Ｓｔ基板上のへテロエ
ピタキシー技術、あるいは気相成長技術（有機金属気相
成長技術）、分子線エピクキシー技術、電極形成技術、
薄膜ゲート酸化膜形成技術等将来的な化合物半導体デバ
イス、超ＬＳＩ、化合物半導体デバイスと超ＬＳＩとの
複合素子などの作製技術に欠くことのできない有用な技
術である。
図は本発明の一実施例における洗浄工程の概略図である
。 ２・・・・・・洗浄工程区域、３・・・・・・乾燥工程
区域、６・・・・・・不活性ガス、８・・・・・・半導
体基板、９・・・・・・エツチング液、１０・・・・・
・超純水。 代理人の氏名 弁理士 中 屋敷 男 ほか１名１−−
− ｎＤ碌去呵杜１違。 ２−＋１４□硫遼５を工視圧載 Ｊ−千側纂纂微社燻工社ｌ戚 ４−−−ｌＷＬＬｘｆｆｒｉｒｎ。 Ｓ−弓丸ｓＭＪｌ工浸Ｅ戚 ６−°−斗−ｓｔ狸ブス ７−−クリーンシソそル ８−づ、１級 ９−−工７ナノフ゛５Ｌ １０−−一赳）翫メ（
。 ２・・・・・・洗浄工程区域、３・・・・・・乾燥工程
区域、６・・・・・・不活性ガス、８・・・・・・半導
体基板、９・・・・・・エツチング液、１０・・・・・
・超純水。 代理人の氏名 弁理士 中 屋敷 男 ほか１名１−−
− ｎＤ碌去呵杜１違。 ２−＋１４□硫遼５を工視圧載 Ｊ−千側纂纂微社燻工社ｌ戚 ４−−−ｌＷＬＬｘｆｆｒｉｒｎ。 Ｓ−弓丸ｓＭＪｌ工浸Ｅ戚 ６−°−斗−ｓｔ狸ブス ７−−クリーンシソそル ８−づ、１級 ９−−工７ナノフ゛５Ｌ １０−−一赳）翫メ（
Claims (6)
- （１）半導体基板の洗浄に際し、酸素を含有しない不活
性ガスの雰囲気中におかれた酸素を含有しない洗浄液を
用いる半導体基板の処理方法。 - （２）洗浄液は純水である特許請求の範囲第１項に記載
の半導体基板の処理方法。 - （３）洗浄液はメタノールやアセトン、トリクロロエタ
ン等の有機溶剤である特許請求の範囲第１項に記載の半
導体基板の処理方法。 - （４）半導体基板表面あるいは裏面上の一部あるいは全
部の領域に存在する酸化膜あるいは自然酸化膜を除去し
、所望の半導体領域面を露出させたのち洗浄を行う特許
請求の範囲第１項に記載の半導体基板の処理方法。 - （５）洗浄工程の後において、半導体基板の乾燥工程及
び次の酸素フリーの工程に到るまで、前記半導体基板は
不活性ガスあるいは真空雰囲気中にて処理される特許請
求の範囲第１項に記載の半導体基板の処理方法。 - （６）酸素フリーの工程は気相成長工程である特許請求
の範囲第５項に記載の半導体基板の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309051A JPH071761B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 半導体基板の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62309051A JPH071761B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 半導体基板の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01150328A true JPH01150328A (ja) | 1989-06-13 |
| JPH071761B2 JPH071761B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=17988280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62309051A Expired - Lifetime JPH071761B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 半導体基板の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071761B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03129732A (ja) * | 1989-07-19 | 1991-06-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体の処理方法 |
| JPH03166724A (ja) * | 1989-11-27 | 1991-07-18 | Matsushita Electron Corp | レジスト除去方法 |
| WO1993004210A1 (en) * | 1991-08-19 | 1993-03-04 | Tadahiro Ohmi | Method for forming oxide film |
| WO1993008931A2 (en) * | 1991-11-08 | 1993-05-13 | Tadahiro Ohmi | System for supplying ultrapure water and method of washing substrate, and system for producing ultrapure water and method of producing ultrapure water |
| JPH05259146A (ja) * | 1992-03-09 | 1993-10-08 | Hitachi Ltd | 半導体製造装置 |
| JPH07122550A (ja) * | 1993-10-22 | 1995-05-12 | Hitachi Ltd | 半導体の積層構造の形成方法及びそれを用いた半導体装置の形成方法 |
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Citations (2)
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Also Published As
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|---|---|
| JPH071761B2 (ja) | 1995-01-11 |
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