JPH03127830A - 半導体基板の清浄方法 - Google Patents
半導体基板の清浄方法Info
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- JPH03127830A JPH03127830A JP26498089A JP26498089A JPH03127830A JP H03127830 A JPH03127830 A JP H03127830A JP 26498089 A JP26498089 A JP 26498089A JP 26498089 A JP26498089 A JP 26498089A JP H03127830 A JPH03127830 A JP H03127830A
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Landscapes
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- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
半導体基板の清浄方法、
特に半導体基板の表面
に付着した重金属の如き汚染物を除去する方法の改善に
関し、 ＣＩ２ガスによる半導体基板表面に付着している重金属
のクリーニング効果を更に高めあるいは補うことにより
重金属の少ない半導体清浄方法を提供することを目的と
し、 清浄すべき半導体基板を弗素原子を含む気体雰囲気中に
曝露し次いで塩素（Ｃｌ３）ガス雰囲気中に曝露するこ
と、塩素ガス雰囲気中に曝露し次いで弗素原子を含む気
体雰囲気中に曝露すること、または弗素原子を含む気体
と塩素ガスとの混合ガス中に曝露することを特徴とする
半導体基板の清浄方法を含み槽底する。
関し、 ＣＩ２ガスによる半導体基板表面に付着している重金属
のクリーニング効果を更に高めあるいは補うことにより
重金属の少ない半導体清浄方法を提供することを目的と
し、 清浄すべき半導体基板を弗素原子を含む気体雰囲気中に
曝露し次いで塩素（Ｃｌ３）ガス雰囲気中に曝露するこ
と、塩素ガス雰囲気中に曝露し次いで弗素原子を含む気
体雰囲気中に曝露すること、または弗素原子を含む気体
と塩素ガスとの混合ガス中に曝露することを特徴とする
半導体基板の清浄方法を含み槽底する。
本発明は半導体基板の清浄方法、特に半導体基板の表面
に付着した重金属の如き汚染物を除去する方法の改善に
関する。
に付着した重金属の如き汚染物を除去する方法の改善に
関する。
半導体基板のクリーニングは、酸やアルカリの溶液によ
る湿式洗浄とガスを用いた乾式清浄とがある。湿式洗浄
は、エツチング液中に半導体基板を浸漬し、エツチング
液で半導体基板の表面をエツチングする方法であるので
、乾式清浄に比べて、除去汚染物が半導体基板表面に再
付着する問題や、半導体基板表面にアスペクト比の大な
る、すなわち幅に対して深さの大なるトレンチが形成さ
れている場合、トレンチ内に入った溶液がトレンチから
出ることができないという問題があって、湿式洗浄はト
レンチが形成された半導体基板に応用が不可能である、
などの問題が存在し、ＶＬＳ Ｉのプロセスに使用され
るクリーニング法の主流は乾式清浄となる傾向にある。
る湿式洗浄とガスを用いた乾式清浄とがある。湿式洗浄
は、エツチング液中に半導体基板を浸漬し、エツチング
液で半導体基板の表面をエツチングする方法であるので
、乾式清浄に比べて、除去汚染物が半導体基板表面に再
付着する問題や、半導体基板表面にアスペクト比の大な
る、すなわち幅に対して深さの大なるトレンチが形成さ
れている場合、トレンチ内に入った溶液がトレンチから
出ることができないという問題があって、湿式洗浄はト
レンチが形成された半導体基板に応用が不可能である、
などの問題が存在し、ＶＬＳ Ｉのプロセスに使用され
るクリーニング法の主流は乾式清浄となる傾向にある。
さらには、湿式洗浄法では多量の薬液、純水を必要とし
、乾燥に時間がかかるなど、コストバーフォマンスの見
地からも乾式清浄法に劣る。
、乾燥に時間がかかるなど、コストバーフォマンスの見
地からも乾式清浄法に劣る。
乾式清浄法の例は少ない。特に、重金属のクリーング法
は極僅である。その中で、本出願人が開発した紫外光照
射下のα２雰囲気にウェハを曝露する方法は、この重金
属除去の分野でかなりの効果を示している。
は極僅である。その中で、本出願人が開発した紫外光照
射下のα２雰囲気にウェハを曝露する方法は、この重金
属除去の分野でかなりの効果を示している。
しかし、本出願人によるこの技術においても除去出来な
い金属が存在し、また重金属量を湿式洗浄による場合よ
り２桁以上低減することはまだ完成していない。さらに
は、１２００”Ｃの高温中でＨαを用いる乾式清浄も提
案されているが、その提案も未だ実用化されていない現
状にある。
い金属が存在し、また重金属量を湿式洗浄による場合よ
り２桁以上低減することはまだ完成していない。さらに
は、１２００”Ｃの高温中でＨαを用いる乾式清浄も提
案されているが、その提案も未だ実用化されていない現
状にある。
そこで本発明は、（Ｊ２ガスによる半導体基板表面に付
着している重金属のクリーニング効果を更に高めあるい
は補うことにより重金属の少ない半導体清浄方法を提供
することを目的とする。
着している重金属のクリーニング効果を更に高めあるい
は補うことにより重金属の少ない半導体清浄方法を提供
することを目的とする。
上記課題は、清浄すべき半導体基板を弗素原子を含む気
体雰囲気中に曝露し次いで塩素（α２）ガス雰囲気中に
曝露すること、塩素ガス雰囲気中に曝露し次いで弗素原
子を含む気体雰囲気中に曝露すること、または弗素原子
を含む気体と塩素ガスとの混合ガス中に曝露することを
特徴とする半導体基板の清浄方法によって解決される。
体雰囲気中に曝露し次いで塩素（α２）ガス雰囲気中に
曝露すること、塩素ガス雰囲気中に曝露し次いで弗素原
子を含む気体雰囲気中に曝露すること、または弗素原子
を含む気体と塩素ガスとの混合ガス中に曝露することを
特徴とする半導体基板の清浄方法によって解決される。
本発明が重金属除去が効果的に実現できる原理を、第２
図を参照して説明する。
図を参照して説明する。
■１重金属が弗化物になることにより揮発性となり基板
表面から除去される。
表面から除去される。
第２図（ａ）を参照すると、同図の左に示されるように
、清浄しようとする半導体基板１１の表面に重金属（Ｍ
Ｏ２が付着しているとして、この半導体基板１１に弗素
（Ｆ）系ガスを吹きつけて弗素（Ｆ）１３と重金属（Ｍ
） １２とを結合させる。このとき、重金属の弗化物が
揮発性のものであれば、それは同図の右に示されるよう
に揮発して除去される。
、清浄しようとする半導体基板１１の表面に重金属（Ｍ
Ｏ２が付着しているとして、この半導体基板１１に弗素
（Ｆ）系ガスを吹きつけて弗素（Ｆ）１３と重金属（Ｍ
） １２とを結合させる。このとき、重金属の弗化物が
揮発性のものであれば、それは同図の右に示されるよう
に揮発して除去される。
Ｉｌ、 Ｆ原子が半導体基板原子に結合することによ
り、半導体基板原子の電子を引き付ける。これにより、
半導体基板原子と重金属との結合が弱くなりα２ガスに
よるクリーニングの効果が上がる。
り、半導体基板原子の電子を引き付ける。これにより、
半導体基板原子と重金属との結合が弱くなりα２ガスに
よるクリーニングの効果が上がる。
第２図（ｂ）を参照すると、同図の左に示されるように
半導体基板１１の表面に、半導体基板原子と重金属１２
とが結合したことにより重金属１２が付着しているとき
、弗素系のガスを同図の中央に示されるように半導体基
板１１の表面に吹きつけると、弗素は電気陰性度が高く
、電子を引きつける力が大であるから、半導体基板原子
と重金属１２との結合に寄与する電子が弗素（Ｆ）１３
に引きつけられ、半導体基板原子と重金属１２との結合
が弱くなる。ここで、α系のガスを吹きつけると、重金
属（Ｍ）１２とα２１４とが結合し、重金属１２は揮発
性になって同図の右に示されるように半導体基板１１か
ら除去される。
半導体基板１１の表面に、半導体基板原子と重金属１２
とが結合したことにより重金属１２が付着しているとき
、弗素系のガスを同図の中央に示されるように半導体基
板１１の表面に吹きつけると、弗素は電気陰性度が高く
、電子を引きつける力が大であるから、半導体基板原子
と重金属１２との結合に寄与する電子が弗素（Ｆ）１３
に引きつけられ、半導体基板原子と重金属１２との結合
が弱くなる。ここで、α系のガスを吹きつけると、重金
属（Ｍ）１２とα２１４とが結合し、重金属１２は揮発
性になって同図の右に示されるように半導体基板１１か
ら除去される。
この方法において、付加的に紫外光照射をすると、それ
は表面振動の増大と解離反応の促進の効果をもたらし、
脱離の増速に役立ち、また、ガスの解離により反応の促
進が期待出来る。このとき、紫外光の波長はα２ガスと
弗素系ガスの吸収帯である２００〜４００ｎｍに選定す
ると良い。
は表面振動の増大と解離反応の促進の効果をもたらし、
脱離の増速に役立ち、また、ガスの解離により反応の促
進が期待出来る。このとき、紫外光の波長はα２ガスと
弗素系ガスの吸収帯である２００〜４００ｎｍに選定す
ると良い。
以下、本発明を図示の実施例により具体的に説明する。
第１図は本発明を実施するための装置例である。
装置構成は処理槽（真空槽でもよい。）Ｆ系ガスとα２
ガスの導入系、排気系（真空ポンプ）、基板の保持と加
熱機構、紫外光照射系から成り、図中２１は処理槽、２
２はＦ系ガス導入系、２３はα２ガス導入系、２４はバ
ルブ、２５は排気口、２６はステージ、２７は半導体基
板（第２図の半導体基板１１）、例えばシリコン（Ｓｉ
）ウェハ、２８はヒーター、２９は光学窓、３０は紫外
光源である。ヒーター２８はＳｔウェハを３００″Ｃ程
度に加熱するためのものであるが、省略してもよい。排
気口２５は常圧の排気系に連結してもよく、または処理
槽２１内を真空に保つよう真空ポンプなどに連結しても
よい。
ガスの導入系、排気系（真空ポンプ）、基板の保持と加
熱機構、紫外光照射系から成り、図中２１は処理槽、２
２はＦ系ガス導入系、２３はα２ガス導入系、２４はバ
ルブ、２５は排気口、２６はステージ、２７は半導体基
板（第２図の半導体基板１１）、例えばシリコン（Ｓｉ
）ウェハ、２８はヒーター、２９は光学窓、３０は紫外
光源である。ヒーター２８はＳｔウェハを３００″Ｃ程
度に加熱するためのものであるが、省略してもよい。排
気口２５は常圧の排気系に連結してもよく、または処理
槽２１内を真空に保つよう真空ポンプなどに連結しても
よい。
この例は、Ｆ系ガスとα２ガスによる処理を同一槽で行
う例であるが、この処理を別々の処理槽で行ってもよい
。但し、その場合はＦ系とＣＪｚ系の同時のクリーニン
グを行うことは出来ない。
う例であるが、この処理を別々の処理槽で行ってもよい
。但し、その場合はＦ系とＣＪｚ系の同時のクリーニン
グを行うことは出来ない。
Ｆ系ガスとしてはＦ２（不活性ガス希釈） 、ＨＦ、Ｃ
ｌＦ３、ＸｅＦ ｚ、ＮＦＳが考えられ、また、これら
のガスを含んだ混合ガスでもよい。
ｌＦ３、ＸｅＦ ｚ、ＮＦＳが考えられ、また、これら
のガスを含んだ混合ガスでもよい。
使用する紫外光波長は使用ガスの吸収帯と一致している
ものがよく、例えば、Ｆ２や）ＩＦガスでは水銀ランプ
（低圧、高圧）等が良い。これは、α２ガスの励起にも
適している。
ものがよく、例えば、Ｆ２や）ＩＦガスでは水銀ランプ
（低圧、高圧）等が良い。これは、α２ガスの励起にも
適している。
本発明による重金属除去の効果を測定したところ、従来
の０２のみを用いたドライクリーニングに比べて重金属
等の汚染物質を１／１０以下にすることが出来たことが
確認され、それは湿式洗浄の場合に比べ２桁以上の改善
である。
の０２のみを用いたドライクリーニングに比べて重金属
等の汚染物質を１／１０以下にすることが出来たことが
確認され、それは湿式洗浄の場合に比べ２桁以上の改善
である。
以上のように本発明によれば、乾式清浄法によって半導
体基板の表面に付着した汚染物を、湿式洗浄の場合に比
べて２桁以上改善することができ、当該半導体基板に形
成されるデバイスの信頼性向上に有効である。
体基板の表面に付着した汚染物を、湿式洗浄の場合に比
べて２桁以上改善することができ、当該半導体基板に形
成されるデバイスの信頼性向上に有効である。
第１図は、本発明方法の実施に用いる装置の図、第２図
は本発明の詳細な説明する図である。 図中 １１は半導体基板、 １２は重金属、 １３は弗素、 １４はα２． ２１は処理槽、 ２２はＦ系ガス導入系、 ２３はα２ガス導入系、 ２４はバルブ、 ２５は排気口、 ２６はステージ、 ２７はＳｔウェハ、 ２８はヒーター ２９は光学窓、 ３０は紫外光源 を示す。
は本発明の詳細な説明する図である。 図中 １１は半導体基板、 １２は重金属、 １３は弗素、 １４はα２． ２１は処理槽、 ２２はＦ系ガス導入系、 ２３はα２ガス導入系、 ２４はバルブ、 ２５は排気口、 ２６はステージ、 ２７はＳｔウェハ、 ２８はヒーター ２９は光学窓、 ３０は紫外光源 を示す。
Claims (2)
- （１）清浄すべき半導体基板（２７）を弗素原子を含む
気体雰囲気中に曝露し次いで塩素（Ｃｌ＿２）ガス雰囲
気中に曝露すること、塩素ガス雰囲気中に曝露し次いで
弗素原子を含む気体雰囲気中に曝露すること、または弗
素原子を含む気体と塩素ガスとの混合ガス中に曝露する
ことを特徴とする半導体基板の清浄方法。 - （２）該半導体基板の清浄中に、該半導体基板（２７）
に向け２００〜４００ｎｍの波長の光を照射することを
特徴とする請求項１記載の半導体基板の清浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26498089A JPH03127830A (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | 半導体基板の清浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26498089A JPH03127830A (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | 半導体基板の清浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03127830A true JPH03127830A (ja) | 1991-05-30 |
Family
ID=17410892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26498089A Pending JPH03127830A (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | 半導体基板の清浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03127830A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0794488A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Tokyo Electron Ltd | 真空処理装置集合体のクリーニング方法 |
| US5496506A (en) * | 1992-09-21 | 1996-03-05 | Sony Corporation | Process for removing fine particles |
| WO2002079080A1 (fr) * | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Dispositif et procede de production d'une structure a base de silicium |
-
1989
- 1989-10-13 JP JP26498089A patent/JPH03127830A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5496506A (en) * | 1992-09-21 | 1996-03-05 | Sony Corporation | Process for removing fine particles |
| US5628954A (en) * | 1992-09-21 | 1997-05-13 | Sony Corporation | Process for detecting fine particles |
| JPH0794488A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-04-07 | Tokyo Electron Ltd | 真空処理装置集合体のクリーニング方法 |
| WO2002079080A1 (fr) * | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Dispositif et procede de production d'une structure a base de silicium |
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