JPH0327525A - エッチング方法 - Google Patents
エッチング方法Info
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- JPH0327525A JPH0327525A JP16206389A JP16206389A JPH0327525A JP H0327525 A JPH0327525 A JP H0327525A JP 16206389 A JP16206389 A JP 16206389A JP 16206389 A JP16206389 A JP 16206389A JP H0327525 A JPH0327525 A JP H0327525A
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Landscapes
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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〕
珪素上の酸化珪素膜をエッチング除去する方法に関し．
１１Ｆに界面活性剤を添加する際に適正な添加量の設定
法を提供し， ＨＦ処理直後の塵微粒子のウエハ上への
付着を抑制することを目的とし，珪素上に被着された酸
化珪素膜をエッチングするに際し，弗化水素酸に界面活
性剤を接触角が１５〜３０゜になる条件で添加したエッ
チャントを用い〔産業上の利用分野〕 本発明は珪素上の酸化珪素膜をエッチング除去する方法
に関し，特に珪素上に自然形威される酸化膜等をエッチ
ング除去する工程において，珪素表面に微細な塵が付着
するのを防止する技術に関する。
法を提供し， ＨＦ処理直後の塵微粒子のウエハ上への
付着を抑制することを目的とし，珪素上に被着された酸
化珪素膜をエッチングするに際し，弗化水素酸に界面活
性剤を接触角が１５〜３０゜になる条件で添加したエッ
チャントを用い〔産業上の利用分野〕 本発明は珪素上の酸化珪素膜をエッチング除去する方法
に関し，特に珪素上に自然形威される酸化膜等をエッチ
ング除去する工程において，珪素表面に微細な塵が付着
するのを防止する技術に関する。
最近， ＩＣ， ＬＳＩ等の半導体装置の微細化に伴い
．ウエハプロセス中にウェハ上に付着するサブくクロン
程度の微粒子を減少させることが要求されている。
．ウエハプロセス中にウェハ上に付着するサブくクロン
程度の微粒子を減少させることが要求されている。
このため，エッチング処理後，純水等を洗浄槽にフィル
タリングして循環させる循環フィルタリングを行い，ウ
ェハ上に付着する微粒子を減少させている。
タリングして循環させる循環フィルタリングを行い，ウ
ェハ上に付着する微粒子を減少させている。
しかし．二酸化珪素（Ｓｉｎ２）膜をエッチングする弗
酸（弗化水素酸， ＩＩＦ）処理において，酸化膜をエ
ッチオフして珪素（Ｓｉ）ウエハの撥水性表面を露出す
るような場合．活性な撥水性表面が微粒子を吸着しやす
くなるので，循環フィルタリングのみでは十分に微粒子
の付着をなくすることはできなかった。
酸（弗化水素酸， ＩＩＦ）処理において，酸化膜をエ
ッチオフして珪素（Ｓｉ）ウエハの撥水性表面を露出す
るような場合．活性な撥水性表面が微粒子を吸着しやす
くなるので，循環フィルタリングのみでは十分に微粒子
の付着をなくすることはできなかった。
更に一例として自然酸化膜の除去工程につき説明すると
，半導体装置を形威すべきウェハをなす珪素は短時間で
も空気中に放置すると表面に自然酸化膜が形威される。
，半導体装置を形威すべきウェハをなす珪素は短時間で
も空気中に放置すると表面に自然酸化膜が形威される。
この自然酸化膜は極めて薄いものであるが，それでもコ
ンタクト面積が微小化した現状では，そのまま配線層を
形威した場合には素子として機能しないほどコンタクト
抵抗を高める原因になっている。このために最近のウエ
ハプロセスでは配線層形或の直前に前処理工程として，
例えば弗酸溶液中にウエハをキャリアごと浸漬する工程
を追加して，自然酸化膜をエッチング除去するのが普通
である。ところがエッチング液自体の高純度化の技術的
困難や，ウエハを入れるキャリアの汚染，あるいは空気
中からエッチング液面に落下して液面に浮遊する等が原
因してエッチング液にはサブミクロン程度の塵微粒子が
含まれていることがとても多い。このように汚染された
エッチング液でウェハを処理ずると１ ウェハをエッチ
ング液から引き上げる際に，塵微粒子がウエハにまとわ
り付くことがとても多い。このような塵微粒子の付着は
パターン露光等の素子形成工程での障害になるため，で
きるだけ少ない方が歩留は向上する。そこで従来，洗浄
槽のエッチング液自体をフィルタリングして循環させる
，所謂循環フィルタリングを併用する手段もとられるが
，ウエハ上に付着する塵微粒子を減少させる上ではあま
りめざましい効果を上げていない。
ンタクト面積が微小化した現状では，そのまま配線層を
形威した場合には素子として機能しないほどコンタクト
抵抗を高める原因になっている。このために最近のウエ
ハプロセスでは配線層形或の直前に前処理工程として，
例えば弗酸溶液中にウエハをキャリアごと浸漬する工程
を追加して，自然酸化膜をエッチング除去するのが普通
である。ところがエッチング液自体の高純度化の技術的
困難や，ウエハを入れるキャリアの汚染，あるいは空気
中からエッチング液面に落下して液面に浮遊する等が原
因してエッチング液にはサブミクロン程度の塵微粒子が
含まれていることがとても多い。このように汚染された
エッチング液でウェハを処理ずると１ ウェハをエッチ
ング液から引き上げる際に，塵微粒子がウエハにまとわ
り付くことがとても多い。このような塵微粒子の付着は
パターン露光等の素子形成工程での障害になるため，で
きるだけ少ない方が歩留は向上する。そこで従来，洗浄
槽のエッチング液自体をフィルタリングして循環させる
，所謂循環フィルタリングを併用する手段もとられるが
，ウエハ上に付着する塵微粒子を減少させる上ではあま
りめざましい効果を上げていない。
従って，ウエハ表面への塵微粒子の付着を低減できるエ
ッチング方法が求められている。
ッチング方法が求められている。
従来．エッチング後の純水の循環フィルタリングは，
Ｈ２Ｓ０４／Ｈ２０２，ＨＣＩ／１１２０２等のエッチ
ャントを用いた酸処理後に行えば効果があったが， Ｉ
｛Ｆ処理後に行ったのでは撥水性のＳｉ表面が露出され
ているため効果は少なかった。
Ｈ２Ｓ０４／Ｈ２０２，ＨＣＩ／１１２０２等のエッチ
ャントを用いた酸処理後に行えば効果があったが， Ｉ
｛Ｆ処理後に行ったのでは撥水性のＳｉ表面が露出され
ているため効果は少なかった。
従って，撥水性のＳｉ表面は液中での塵微粒子の付着に
対して効果があっても，引き上げた際に塵微粒子が付着
しやすく，又，基板を保持するウェハキャリアが汚れて
いれば，１１Ｆ処理後の水洗に入る際に塵微粒子がウエ
ハに付着しやすいといった問題を生じていた。
対して効果があっても，引き上げた際に塵微粒子が付着
しやすく，又，基板を保持するウェハキャリアが汚れて
いれば，１１Ｆ処理後の水洗に入る際に塵微粒子がウエ
ハに付着しやすいといった問題を生じていた。
そのため， ＨＦに界面活性剤を添加する方法が用いら
れている。
れている。
この場合， ＨＦ処理から次の水洗までの間，ウェハ表
面は界面活性剤が覆って親水性化するのでウエハへの塵
微粒子の付着は起こらない。しかも，界面活性剤は処理
後の水洗で洗い流されるので悪影響を与えることはない
。
面は界面活性剤が覆って親水性化するのでウエハへの塵
微粒子の付着は起こらない。しかも，界面活性剤は処理
後の水洗で洗い流されるので悪影響を与えることはない
。
但し，ウエハ表面は界面活性剤が覆って親水性化した場
合，なぜ塵微粒子の付着が低減するのかという理由につ
いてはよくわかっていないようであるが，ウエハを引き
上げるときエッチャントの濡れ性がよいとウエハ表面に
付着した塵微粒子もろともエッチャント内に引き込まれ
ることも一因と考えられる。
合，なぜ塵微粒子の付着が低減するのかという理由につ
いてはよくわかっていないようであるが，ウエハを引き
上げるときエッチャントの濡れ性がよいとウエハ表面に
付着した塵微粒子もろともエッチャント内に引き込まれ
ることも一因と考えられる。
しかしながら，従来のＦＩＦに界面活性剤を添加する方
法においては，添加量の通正化についての工夫はなかっ
た。
法においては，添加量の通正化についての工夫はなかっ
た。
界面活性剤の添加量が少ないと濡れ性が悪いので，ウェ
ハをＩＩＰから引き上げた際にエッチャントの切れが速
く，即ち撥水性となったウェハ表面が露出されるので，
塵微粒子の付着が起こる。
ハをＩＩＰから引き上げた際にエッチャントの切れが速
く，即ち撥水性となったウェハ表面が露出されるので，
塵微粒子の付着が起こる。
反対に，界面活性剤の添加量が多いと濡れ性がよくなり
，撥水性表面が出にくくなるので塵微粒子の付着が起き
にくくなる。ただ，界面活性剤を多量に混入し過ぎると
泡立ちが起こったり，又界面活性剤中の不純物がウェハ
表面に吸着しゃすくなる。また， ＩＩＦ処理でのエッ
チングレート等の特性に影響を与えるようになる。
，撥水性表面が出にくくなるので塵微粒子の付着が起き
にくくなる。ただ，界面活性剤を多量に混入し過ぎると
泡立ちが起こったり，又界面活性剤中の不純物がウェハ
表面に吸着しゃすくなる。また， ＩＩＦ処理でのエッ
チングレート等の特性に影響を与えるようになる。
従って，適正な量の界面活性剤を添加することが重要で
ある。
ある。
本発明は， Ｉ｛Ｆに界面活性剤を添加する際に適正な
添加量の設定法を提供し，１１Ｆ処理直後の塵微粒子の
ウエハ上への付着を抑制することを目的とする。
添加量の設定法を提供し，１１Ｆ処理直後の塵微粒子の
ウエハ上への付着を抑制することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題の解決は，珪素上に被着された酸化珪素膜をエ
ッチングするに際し，弗化水素酸に界面活性剤を接触角
が１５〜３０゜になる条件で添加したエッチャントを用
いるエッチング方法により達威される。
ッチングするに際し，弗化水素酸に界面活性剤を接触角
が１５〜３０゜になる条件で添加したエッチャントを用
いるエッチング方法により達威される。
本発明は， ＩＩＦに界面活性剤を添加する際の適正添
加量の設定に，露出されたＳｉ表面に滴下されたＨＦ滴
のＳｔ表面に対する接触角を用い，以下のようにしてそ
の限界を決めた。
加量の設定に，露出されたＳｉ表面に滴下されたＨＦ滴
のＳｔ表面に対する接触角を用い，以下のようにしてそ
の限界を決めた。
即ち，界面活性剤の添加量が少ない場合は接触角が大き
くなり濡れ性が悪く，ウエハ表面は撥水性となる。
くなり濡れ性が悪く，ウエハ表面は撥水性となる。
反対に，界面活性剤の添加量が多い場合は接触角が小さ
くなって濡れ性がよく，ウエハ表面は親水性となる。
くなって濡れ性がよく，ウエハ表面は親水性となる。
従って，接触角が小さくなる程ウエハに付着する塵微粒
子が減り，２２゜以下ではそれよりさらに接触角を小さ
くしても同レベルであり，接触角がｌ５゜以下になると
，泡立ち，エッチングレートの変化等の副作用が多くな
る。
子が減り，２２゜以下ではそれよりさらに接触角を小さ
くしても同レベルであり，接触角がｌ５゜以下になると
，泡立ち，エッチングレートの変化等の副作用が多くな
る。
又，反対に３０゜を越えると塵微粒子の量は実用に耐え
ないほど多くなる。
ないほど多くなる。
上記の結果より，接触角は２０〜３０゜が適当と考えら
れる。
れる。
接触角は滴下後の経過時間に対して漸減するため，ここ
では３０秒後の値と規定する。
では３０秒後の値と規定する。
接触角の測定は．ウエハ上に滴下した１滴の試料を角度
目盛りの付いた顕微鏡で観察して測定する。ここで，接
触角は，顕微鏡の視野内で，ウエハ表面と滴表面との交
点における滴表面の接線と滴下側のウエハ表面とのなす
角を測定する。
目盛りの付いた顕微鏡で観察して測定する。ここで，接
触角は，顕微鏡の視野内で，ウエハ表面と滴表面との交
点における滴表面の接線と滴下側のウエハ表面とのなす
角を測定する。
接触角がｌ｛Ｆ滴下後の経過時間に対して漸減する理由
についてはよくわからないが，これは実測結果の事実で
あって，滴中に空気中の不純物が取り込まれた結果と考
えられる。
についてはよくわからないが，これは実測結果の事実で
あって，滴中に空気中の不純物が取り込まれた結果と考
えられる。
又，上記の接触角の適正値は次の理由によって界面活性
剤の種類によって変わらない。
剤の種類によって変わらない。
即ち，接触角により濡れ性等のウエハの表面状態が規定
でき．塵微粒子付着はウエハの表面状態に依存するので
，界面活性剤の種類によって接触角の適正値は変わるこ
とはない。
でき．塵微粒子付着はウエハの表面状態に依存するので
，界面活性剤の種類によって接触角の適正値は変わるこ
とはない。
次に，上記の適正値の導出根１処を示すデータの一部を
実施例として説明する。
実施例として説明する。
表１，表２はそれぞれ５％ＩＩＰ， １％ＨＦに界面
活性剤を混入した場合に対する滴下３０秒後の接触角と
付着塵微粒子との関係を示す。
活性剤を混入した場合に対する滴下３０秒後の接触角と
付着塵微粒子との関係を示す。
塵微粒子数は．市販されている．光の散乱を利用したウ
エハ表面検査装置により，０．２μｍ以上の大きさのも
のを測定した。
エハ表面検査装置により，０．２μｍ以上の大きさのも
のを測定した。
５％肝：
接触角
θ
（゜）
２２〜２３
３５
７５
表 １
ＩＰ処理前
ｎＩ
（個数）
１２
４
ＨＦ処理後
ｎ２
（個数）
４１
２０
８
８２
８
９０
６
４３６
４
２２４
塵付着数
ｎ２−ｎｌ
（個数）
２９
１６
７４
８２
４３０
２２０
表２
１％ＨＦ：
接触角
θ
（’ ）
２２
１１Ｆ処理前
ｎｌ
（個数）
６
１１
ＨＦ処理後
ｎｚ
（個数）
１１
４２
５０
２
１８１
２
２１０
塵付着数
ｎ２−ｎ，
（個数）
５
３ｌ
１７９
２０８
７５ ２７ ５４１
５１４３９ ３２６ ２８７
上記の表でθ−７５゜は界面活性剤なしの場合である。
５１４３９ ３２６ ２８７
上記の表でθ−７５゜は界面活性剤なしの場合である。
又，この際使用した界面活性剤はアニオン系及びノニオ
ン系の添加物を含んだものである。
ン系の添加物を含んだものである。
本発明の応用例
（１）ゲート酸化膜形或の前処理
この工程は周知のように，Ｓｉ基板上に形成されている
下地酸化膜（分離絶縁槽形成用の窒化膜下の緩衝酸化膜
）を除去してＳｔ基板を露出させ，この上に新たに良質
の熱酸化膜を形成してゲート酸化膜としているが，下地
酸化膜の除去に接触角１５〜３０’の界面活性剤（アニ
オン系十ノ二オン系のもの）入りＩＩＦを用いることに
より塵微粒子を付着を抑制し，ゲート酸化膜の耐圧を向
上することができる。
下地酸化膜（分離絶縁槽形成用の窒化膜下の緩衝酸化膜
）を除去してＳｔ基板を露出させ，この上に新たに良質
の熱酸化膜を形成してゲート酸化膜としているが，下地
酸化膜の除去に接触角１５〜３０’の界面活性剤（アニ
オン系十ノ二オン系のもの）入りＩＩＦを用いることに
より塵微粒子を付着を抑制し，ゲート酸化膜の耐圧を向
上することができる。
（２）気相戒長（ＣνＤ）膜堆積の前処理Ｓｉ基板表面
に生或されている自然酸化膜を除去してＣＶＤ膜とコン
タクトをとるが，この自然酸化膜の除去にも接触角１５
〜３０゜の界面活性剤（アニオン系十ノ二オン系のもの
）入りＨＰを用いることにより塵微粒子を付着を抑制し
，良好なコンタクトを得ることができる。
に生或されている自然酸化膜を除去してＣＶＤ膜とコン
タクトをとるが，この自然酸化膜の除去にも接触角１５
〜３０゜の界面活性剤（アニオン系十ノ二オン系のもの
）入りＨＰを用いることにより塵微粒子を付着を抑制し
，良好なコンタクトを得ることができる。
実施例では，珪素として単結晶珪素を用いたが，これの
代わりに多結晶珪，又は非品質珪素を用い１１ １２ でも発明の効果は変わらない。
代わりに多結晶珪，又は非品質珪素を用い１１ １２ でも発明の効果は変わらない。
（発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば，１１Ｆ処理直後の
塵微粒子のウエハ上への付着を抑制でき，例えばＦＥＴ
のゲート酸化膜の耐圧向上，或いは良好なコンタクトを
得ることができる。
塵微粒子のウエハ上への付着を抑制でき，例えばＦＥＴ
のゲート酸化膜の耐圧向上，或いは良好なコンタクトを
得ることができる。
１３
Claims (1)
- 珪素上に被着された酸化珪素膜をエッチングするに際し
、弗化水素酸に界面活性剤を接触角が１５〜３０゜にな
る条件で添加したエッチャントを用いることを特徴とす
るエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16206389A JPH0327525A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | エッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16206389A JPH0327525A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | エッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0327525A true JPH0327525A (ja) | 1991-02-05 |
Family
ID=15747385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16206389A Pending JPH0327525A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | エッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0327525A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000065571A (ko) * | 1999-04-07 | 2000-11-15 | 전주범 | 에어컨디셔너의 실내기 하우징 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5855323A (ja) * | 1981-09-26 | 1983-04-01 | Toshiba Corp | シリコン及びシリコン酸化膜の腐食液 |
| JPS63114132A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-19 | Showa Denko Kk | 表面処理液 |
| JPS63283028A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-11-18 | Hashimoto Kasei Kogyo Kk | 微細加工表面処理剤 |
| JPH01183824A (ja) * | 1988-01-19 | 1989-07-21 | Seiko Epson Corp | 半導体製造用エッチング液 |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP16206389A patent/JPH0327525A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5855323A (ja) * | 1981-09-26 | 1983-04-01 | Toshiba Corp | シリコン及びシリコン酸化膜の腐食液 |
| JPS63283028A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-11-18 | Hashimoto Kasei Kogyo Kk | 微細加工表面処理剤 |
| JPS63114132A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-19 | Showa Denko Kk | 表面処理液 |
| JPH01183824A (ja) * | 1988-01-19 | 1989-07-21 | Seiko Epson Corp | 半導体製造用エッチング液 |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR20000065571A (ko) * | 1999-04-07 | 2000-11-15 | 전주범 | 에어컨디셔너의 실내기 하우징 |
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