JPH03127829A - 半導体基板の表面清浄化方法 - Google Patents
半導体基板の表面清浄化方法Info
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- JPH03127829A JPH03127829A JP26497989A JP26497989A JPH03127829A JP H03127829 A JPH03127829 A JP H03127829A JP 26497989 A JP26497989 A JP 26497989A JP 26497989 A JP26497989 A JP 26497989A JP H03127829 A JPH03127829 A JP H03127829A
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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】
〔概要〕
半導体基板表面清浄化方法、特に半導体装置の製造工程
における半導体基板の表面清浄化方法に関し、 半導体装置の製造時に、半導体基板の表面を高清浄化す
る方法を提供することを目的とし、半導体基板の熱処理
工程の直前に、該半導体基板を処理時の反応性ガスを含
むガスの全圧力が１００Ｐａ以下の範囲の気相中におき
、電気的に中性の該反応性ガスのみによって該半導体基
板の表面に付着した汚染物質を除去することを特徴とす
る半導体基板の表面清浄化方法を含み構成する。
における半導体基板の表面清浄化方法に関し、 半導体装置の製造時に、半導体基板の表面を高清浄化す
る方法を提供することを目的とし、半導体基板の熱処理
工程の直前に、該半導体基板を処理時の反応性ガスを含
むガスの全圧力が１００Ｐａ以下の範囲の気相中におき
、電気的に中性の該反応性ガスのみによって該半導体基
板の表面に付着した汚染物質を除去することを特徴とす
る半導体基板の表面清浄化方法を含み構成する。
本発明は半導体基板の表面清浄化方法、特に半導体装置
の製造工程における半導体基板の表面清浄化方法に関す
る。
の製造工程における半導体基板の表面清浄化方法に関す
る。
半導体装置の製造においては、レジスト塗布、ドライエ
ツチング、イオンインプランテーション、レジスト剥離
、その他の工程でウェハ表面に付着した汚染物質は、そ
の後の工程で除去されないと、完成した半導体装置の特
性に悪影響を与える場合が多い。半導体装置が高集積化
、高機能化するに従い、汚染物質に対し敏感になってき
た。
ツチング、イオンインプランテーション、レジスト剥離
、その他の工程でウェハ表面に付着した汚染物質は、そ
の後の工程で除去されないと、完成した半導体装置の特
性に悪影響を与える場合が多い。半導体装置が高集積化
、高機能化するに従い、汚染物質に対し敏感になってき
た。
そのために、このような汚染物質を十分に低い濃度にま
で下げる必要がある。
で下げる必要がある。
従来の半導体装置の製造においては、一般に４００°Ｃ
以上の温度で実施される酸化、化学気相成長（ＣＶＤ）
といった熱工程の前に、薬品を用いた溶液洗浄が行われ
ていた。溶液洗浄では薬品の化学作用により汚染物質が
除去される。
以上の温度で実施される酸化、化学気相成長（ＣＶＤ）
といった熱工程の前に、薬品を用いた溶液洗浄が行われ
ていた。溶液洗浄では薬品の化学作用により汚染物質が
除去される。
しかし、溶液洗浄ではウェハを薬品に浸すため、表面に
汚染物質が再付着することが避けられず、その後の流水
洗浄でも一定濃度以下の汚染物質は取り除くことができ
なかった。
汚染物質が再付着することが避けられず、その後の流水
洗浄でも一定濃度以下の汚染物質は取り除くことができ
なかった。
従って、高集積、高機能の半導体装置において、良好な
特性を得るような高清浄表面を得ることはできなかった
。
特性を得るような高清浄表面を得ることはできなかった
。
そこで本発明は、半導体装置の製造時に、半導体基板の
表面を高清浄化する方法を提供することを目的とする。
表面を高清浄化する方法を提供することを目的とする。
上記課題は、半導体基板の熱処理工程の直前に、該半導
体基板を処理時の反応性ガスを含むガスの全圧力が１０
０Ｐａ以下の範囲の気相中におき、電気的に中性の該反
応性ガスのみによって該半導体基板の表面に付着した汚
染物質を除去することを特徴とする半導体基板の表面清
浄化方法によって解決される。
体基板を処理時の反応性ガスを含むガスの全圧力が１０
０Ｐａ以下の範囲の気相中におき、電気的に中性の該反
応性ガスのみによって該半導体基板の表面に付着した汚
染物質を除去することを特徴とする半導体基板の表面清
浄化方法によって解決される。
処理時のガスの全圧力が１００Ｐａ以下の範囲の気相中
で、電気的に中性の反応性ガスのみによって、い覧かえ
るとイオンによらないで処理することでウェハ表面を清
浄化する。
で、電気的に中性の反応性ガスのみによって、い覧かえ
るとイオンによらないで処理することでウェハ表面を清
浄化する。
本発明では、気相中でウェハを処理するために、溶液中
での処理に比べ、表面への汚染物質の再付着確率が小さ
い。みかけの汚染物質の除去速度は、真の除去速度と再
付着速度の差であるが、清浄化のためには除去効率が重
要な要素となる。除去効率は真の除去速度と再付着速度
の比である。そのため、気相中でも、圧力が高いときは
再付着速度が大きく、除去効率が落ち、みかけの除去速
度は下がる。反対に、圧力が低いと除去効率が上がり、
真の除去速度と再付着速度が平衡に達する表面汚染物質
濃度も低くなるために、汚染物質の少ない高清浄表面を
得ることができる。清浄化処理によって、基板あるいは
薄膜表面がエツチングされる場合がある。通常、圧力が
低くなるとエツチング速度は小さくなるが、上に述べた
ように高い汚染物質除去効率を達成することが可能とな
る。
での処理に比べ、表面への汚染物質の再付着確率が小さ
い。みかけの汚染物質の除去速度は、真の除去速度と再
付着速度の差であるが、清浄化のためには除去効率が重
要な要素となる。除去効率は真の除去速度と再付着速度
の比である。そのため、気相中でも、圧力が高いときは
再付着速度が大きく、除去効率が落ち、みかけの除去速
度は下がる。反対に、圧力が低いと除去効率が上がり、
真の除去速度と再付着速度が平衡に達する表面汚染物質
濃度も低くなるために、汚染物質の少ない高清浄表面を
得ることができる。清浄化処理によって、基板あるいは
薄膜表面がエツチングされる場合がある。通常、圧力が
低くなるとエツチング速度は小さくなるが、上に述べた
ように高い汚染物質除去効率を達成することが可能とな
る。
従来、リアクティブイオンエッチ（ＲＩＥ）やイオンス
パッタリングでは、１００Ｐａ以下の低い圧力で基板や
薄膜表面を処理することが行われてきたが、このような
イオンを用いた処理の場合には、ノックオンによって汚
染物質が表面から内部にたたきこまれたり、表面にイオ
ン損傷を与えたりして、素子特性を劣化させる。本発明
ではイオンを用いないのでこのようなおそれはなく、良
好で清浄な表面を得ることができる。
パッタリングでは、１００Ｐａ以下の低い圧力で基板や
薄膜表面を処理することが行われてきたが、このような
イオンを用いた処理の場合には、ノックオンによって汚
染物質が表面から内部にたたきこまれたり、表面にイオ
ン損傷を与えたりして、素子特性を劣化させる。本発明
ではイオンを用いないのでこのようなおそれはなく、良
好で清浄な表面を得ることができる。
第１図は本発明の詳細な説明する、装置の処理室の構成
図である。図中１は加熱支持台、２は表側を上に向けた
半導体基板（ウェハ）で酸、アルカリによる溶液洗浄（
ＲＣＡ洗浄）を行ったもの、３は処理室、４はＵＶラン
プ、５は加熱用ＩＲランプ、６は熱電対、７は石英製熱
電対カバー、８はガス導入部、９は排気口、１０は石英
製処理室外壁である。ｌＸｌ０−’Ｐａ以下の圧力の処
理室３に０２ガスを導入部８から入れて処理室３をＣＩ
２ガスで満たし、ＩＲクランプにより加熱支持台１とウ
ェハ２を加熱する。紫外光を処理室３に照射することに
よりα２ガスは励起されて分解し塩素原子が発生する。
図である。図中１は加熱支持台、２は表側を上に向けた
半導体基板（ウェハ）で酸、アルカリによる溶液洗浄（
ＲＣＡ洗浄）を行ったもの、３は処理室、４はＵＶラン
プ、５は加熱用ＩＲランプ、６は熱電対、７は石英製熱
電対カバー、８はガス導入部、９は排気口、１０は石英
製処理室外壁である。ｌＸｌ０−’Ｐａ以下の圧力の処
理室３に０２ガスを導入部８から入れて処理室３をＣＩ
２ガスで満たし、ＩＲクランプにより加熱支持台１とウ
ェハ２を加熱する。紫外光を処理室３に照射することに
よりα２ガスは励起されて分解し塩素原子が発生する。
処理温度は３００°Ｃ１紫外光は波長２００〜３００ｎ
ｍでの強度が２０ｍＷ／ｃｎである。塩素原子は反応性
に冨むために基板あるいは薄膜表面のＦｅ、Ｃｒ。
ｍでの強度が２０ｍＷ／ｃｎである。塩素原子は反応性
に冨むために基板あるいは薄膜表面のＦｅ、Ｃｒ。
Ａｌ、Ｃｕ等の金属の汚染物質を塩化物にして揮発除去
する。このとき、表面に露出しているＳｉは、同時にエ
ツチングされる。処理時の圧力が低いと、蒸気圧の低い
生成物も除去しやすくなり、また再付着も起こりにくい
。従来は圧力Ｉ ＫＰａ以上で行っていたが、このとき
には、Ｓｔのエツチング速度が太きくＳｔのエツチング
によって表面の汚染物質も共に除去していた。今回、１
００Ｐａ以下の圧力のときには、Ｓｉのエツチング速度
は小さいものの汚染物質の除去効果の大きいことがわか
った。また、ガスにＩＦを用いると、シリコン酸化膜の
表面がエツチングされるために、シリコン酸化膜上の汚
染物質の除去に効果が大きい。
する。このとき、表面に露出しているＳｉは、同時にエ
ツチングされる。処理時の圧力が低いと、蒸気圧の低い
生成物も除去しやすくなり、また再付着も起こりにくい
。従来は圧力Ｉ ＫＰａ以上で行っていたが、このとき
には、Ｓｔのエツチング速度が太きくＳｔのエツチング
によって表面の汚染物質も共に除去していた。今回、１
００Ｐａ以下の圧力のときには、Ｓｉのエツチング速度
は小さいものの汚染物質の除去効果の大きいことがわか
った。また、ガスにＩＦを用いると、シリコン酸化膜の
表面がエツチングされるために、シリコン酸化膜上の汚
染物質の除去に効果が大きい。
Ｆｅ、 Ｃｒ、 ＡＩ 、 Ｃｕ等の金属の汚染物質は
、Ｓｉ中でキャリアの生成・再結合中心となり、少数キ
ャリアの寿命を縮めたりＰＮ接合のリーク電流をふやし
たりするので、これらの汚染物質の減少は半導体装置の
素子特性の向上に大きく寄与する。
、Ｓｉ中でキャリアの生成・再結合中心となり、少数キ
ャリアの寿命を縮めたりＰＮ接合のリーク電流をふやし
たりするので、これらの汚染物質の減少は半導体装置の
素子特性の向上に大きく寄与する。
なお、以上では半導体基板の表面に付着した汚染物質の
除去を例に説明したが、本発明の方法は、半導体基板表
面に形成された薄膜上に付着した汚染物質の除去のため
にも実施されうるちのである。
除去を例に説明したが、本発明の方法は、半導体基板表
面に形成された薄膜上に付着した汚染物質の除去のため
にも実施されうるちのである。
以上のように本発明によれば、半導体基板および薄膜表
面の汚染物質の除去に大きな効果を奏し、半導体装置の
性能向上に寄与するところが大きい。
面の汚染物質の除去に大きな効果を奏し、半導体装置の
性能向上に寄与するところが大きい。
第１図は、本発明の方法を実施する装置の構成図である
。 図中、 １は加熱支持台、 ２はウェハ、 ３は処理室、 ４はＵＶランプ、 ５は加熱用ＩＲランプ、 ６は熱電対、 ７は石英製熱電対カバー ８はガス導入部、 ９は排気口、 １０は石英製処理室外壁 を示す。
。 図中、 １は加熱支持台、 ２はウェハ、 ３は処理室、 ４はＵＶランプ、 ５は加熱用ＩＲランプ、 ６は熱電対、 ７は石英製熱電対カバー ８はガス導入部、 ９は排気口、 １０は石英製処理室外壁 を示す。
Claims (1)
- 半導体基板（２）の熱処理工程の直前に、該半導体基板
（２）を処理時の反応性ガスを含むガスの全圧力が１０
０Ｐａ以下の範囲の気相中におき、電気的に中性の該反
応性ガスのみによって該半導体基板（２）の表面に付着
した汚染物質を除去することを特徴とする半導体基板の
表面清浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26497989A JPH03127829A (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | 半導体基板の表面清浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26497989A JPH03127829A (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | 半導体基板の表面清浄化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03127829A true JPH03127829A (ja) | 1991-05-30 |
Family
ID=17410876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26497989A Pending JPH03127829A (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | 半導体基板の表面清浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03127829A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6214107B1 (en) | 1996-04-18 | 2001-04-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing a SiC device |
| US6273950B1 (en) | 1996-04-18 | 2001-08-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | SiC device and method for manufacturing the same |
-
1989
- 1989-10-13 JP JP26497989A patent/JPH03127829A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6214107B1 (en) | 1996-04-18 | 2001-04-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing a SiC device |
| US6273950B1 (en) | 1996-04-18 | 2001-08-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | SiC device and method for manufacturing the same |
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