JPH0332213B2 - - Google Patents
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- JPH0332213B2 JPH0332213B2 JP56207839A JP20783981A JPH0332213B2 JP H0332213 B2 JPH0332213 B2 JP H0332213B2 JP 56207839 A JP56207839 A JP 56207839A JP 20783981 A JP20783981 A JP 20783981A JP H0332213 B2 JPH0332213 B2 JP H0332213B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
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Description
(1) 発明の技術分野
本発明は半導体装置製造工程中のウエハの洗浄
方法に関す。 (2) 技術の背景 半導体の表面は原子状、イオン状及び分子状の
汚染物に対して非常に敏感であるので、半導体素
子表面の汚染を最小にすることにより半導体装置
の特性の安定性、再現性及び信頼性が著しく改善
される。このため半導体装置製造工程、特にウエ
ハ製造工程において、汚染物の付着の防止とウエ
ハの洗浄に多大の努力が払われていることは周知
のとおりである。 (3) 従来技術と問題点 従来からシリコンウエハ洗浄方法の一つとして
酸洗浄が実施されている。該洗浄処理液として
は、硫酸、塩酸、硝酸、弗酸等があり、硫酸は脱
水作用が強く有機物例えばレジストの除去に効果
がある。塩酸、硝酸あるいはこれらの混合液は金
属の除去に用いられている。一例として塩酸溶液
による洗浄について説明する。従来アルカリ洗浄
後の酸洗浄は、塩酸系処理液による洗浄が行なわ
れている。この洗浄処理液は、塩酸HCl約37％水
溶液：H2O2約30％水溶液：H2O＝１：１：４乃
至１：２：８程度の混合液であり、温度75℃乃至
85℃程度に保たれたこの洗浄処理液中に被処理ウ
エハを10分間程度浸漬することによつて、重金属
を主とする無機汚染物質を除去するとともに、シ
リコン表面に酸化膜を形成して、ウエハ表面に親
水性を与えるものである。 しかしながらH2O2は水溶液中において分解し
て、前記効果を減少する。この現象は低温よりも
高温において進行速度が大となる。このため前記
洗浄液の混合は、使用直前に所要量づつ実施す
る。なお洗浄液の混合以前のH2O2水溶液の貯蔵
についても温度、時間及び光線の遮蔽等の注意を
必要とする。もし取扱いに関して注意が不十分で
あるときには、酸化作用が不足して、汚染物質に
よる特性、信頼性の低下を招き、又親水性が不十
分となつて後の工程において水洗効果が悪くな
り、ウエハ乾燥の際シミが発生しやすくなる。 (4) 発明の目的 本発明はウエハを酸性処理中に浸漬することに
より、該ウエハ表面の半導体層上に付着している
無機汚染物質を除去する洗浄方法において、処理
液中にH2Oを生成せしめることなく、かつ、時
間的に洗浄効果の変化が少ない洗浄方法を提供す
ることを目的とする。 (5) 発明の構成 本発明の前記目的は、被処理をウエハを、二酸
化窒素（N2O）を含む気体によりバブリングさ
せた塩酸水溶液中に浸漬し、該被処理ウエハの表
出する半導体層上に付着している無機汚染物質を
除去することにより達成される。 (6) 発明の実施例 以下本発明を実施例により図面を参照して具体
的に説明する。 本実施例に使用した洗浄装置を第１図に示す。
洗浄槽１は石英ガラス製で、底面約100mm×120mm
高さ約150mmの容積を有し、容積約1500mlの洗浄
処理液２が収容される。洗浄槽１の底部には
NO2を含む気体を気泡として全底面に均等に放
出する小孔を配設した扁平な導管３が設けられ、
導管３は導管４によりNO2容器等に接続される。
前記の扁平な導管３上に石英ガラス製ホルダー５
により支持された被処理ウエハ６が置かれる。 実施例として、HCl水溶液による洗浄について
説明する。 （100）面をもつ、Ｐ型、抵抗率７乃至9ohm−
cmのシリコンウエハを予めアルカリ系洗浄処理液
で洗浄後、温度80℃に加熱したHCl37％水溶液：
H2O＝１：４の容積1500mlの洗浄処理液中に
NO2を200ml／分供給して、10分間洗浄した効果
を、CVBT（Capacitance−Voltage Bias
Temperature）法により検査した結果を示す。 前記方法により洗浄したシリコンウエハを約
1100℃、酸素雰囲気中で酸化し、厚さ約100nmの
酸化膜を形成後、厚さ約0.8μｍのアルミニウム
（Al）蒸着を行い、ホトリソグラフイ法により電
極パターンを形成してMOSキヤパシタとした。
比較試料としては、HCl37％水溶液：H2O230％
水溶液：H2O＝１：１：４の洗浄液を同じく80
℃に加熱して前記と同一ロツトのシリコンウエハ
を10分間洗浄し、前記と同一方法によつてMOS
キヤパシタとしたものを用いた。 CVBT法に従い、温度250℃において、＋10V或
いは−10Vを夫々10分間前記MOSキヤパシタに
印加した。第１表に加熱、電圧印加前後のフラツ
トバンド（flat band）電圧（VFB）の値を示す。
方法に関す。 (2) 技術の背景 半導体の表面は原子状、イオン状及び分子状の
汚染物に対して非常に敏感であるので、半導体素
子表面の汚染を最小にすることにより半導体装置
の特性の安定性、再現性及び信頼性が著しく改善
される。このため半導体装置製造工程、特にウエ
ハ製造工程において、汚染物の付着の防止とウエ
ハの洗浄に多大の努力が払われていることは周知
のとおりである。 (3) 従来技術と問題点 従来からシリコンウエハ洗浄方法の一つとして
酸洗浄が実施されている。該洗浄処理液として
は、硫酸、塩酸、硝酸、弗酸等があり、硫酸は脱
水作用が強く有機物例えばレジストの除去に効果
がある。塩酸、硝酸あるいはこれらの混合液は金
属の除去に用いられている。一例として塩酸溶液
による洗浄について説明する。従来アルカリ洗浄
後の酸洗浄は、塩酸系処理液による洗浄が行なわ
れている。この洗浄処理液は、塩酸HCl約37％水
溶液：H2O2約30％水溶液：H2O＝１：１：４乃
至１：２：８程度の混合液であり、温度75℃乃至
85℃程度に保たれたこの洗浄処理液中に被処理ウ
エハを10分間程度浸漬することによつて、重金属
を主とする無機汚染物質を除去するとともに、シ
リコン表面に酸化膜を形成して、ウエハ表面に親
水性を与えるものである。 しかしながらH2O2は水溶液中において分解し
て、前記効果を減少する。この現象は低温よりも
高温において進行速度が大となる。このため前記
洗浄液の混合は、使用直前に所要量づつ実施す
る。なお洗浄液の混合以前のH2O2水溶液の貯蔵
についても温度、時間及び光線の遮蔽等の注意を
必要とする。もし取扱いに関して注意が不十分で
あるときには、酸化作用が不足して、汚染物質に
よる特性、信頼性の低下を招き、又親水性が不十
分となつて後の工程において水洗効果が悪くな
り、ウエハ乾燥の際シミが発生しやすくなる。 (4) 発明の目的 本発明はウエハを酸性処理中に浸漬することに
より、該ウエハ表面の半導体層上に付着している
無機汚染物質を除去する洗浄方法において、処理
液中にH2Oを生成せしめることなく、かつ、時
間的に洗浄効果の変化が少ない洗浄方法を提供す
ることを目的とする。 (5) 発明の構成 本発明の前記目的は、被処理をウエハを、二酸
化窒素（N2O）を含む気体によりバブリングさ
せた塩酸水溶液中に浸漬し、該被処理ウエハの表
出する半導体層上に付着している無機汚染物質を
除去することにより達成される。 (6) 発明の実施例 以下本発明を実施例により図面を参照して具体
的に説明する。 本実施例に使用した洗浄装置を第１図に示す。
洗浄槽１は石英ガラス製で、底面約100mm×120mm
高さ約150mmの容積を有し、容積約1500mlの洗浄
処理液２が収容される。洗浄槽１の底部には
NO2を含む気体を気泡として全底面に均等に放
出する小孔を配設した扁平な導管３が設けられ、
導管３は導管４によりNO2容器等に接続される。
前記の扁平な導管３上に石英ガラス製ホルダー５
により支持された被処理ウエハ６が置かれる。 実施例として、HCl水溶液による洗浄について
説明する。 （100）面をもつ、Ｐ型、抵抗率７乃至9ohm−
cmのシリコンウエハを予めアルカリ系洗浄処理液
で洗浄後、温度80℃に加熱したHCl37％水溶液：
H2O＝１：４の容積1500mlの洗浄処理液中に
NO2を200ml／分供給して、10分間洗浄した効果
を、CVBT（Capacitance−Voltage Bias
Temperature）法により検査した結果を示す。 前記方法により洗浄したシリコンウエハを約
1100℃、酸素雰囲気中で酸化し、厚さ約100nmの
酸化膜を形成後、厚さ約0.8μｍのアルミニウム
（Al）蒸着を行い、ホトリソグラフイ法により電
極パターンを形成してMOSキヤパシタとした。
比較試料としては、HCl37％水溶液：H2O230％
水溶液：H2O＝１：１：４の洗浄液を同じく80
℃に加熱して前記と同一ロツトのシリコンウエハ
を10分間洗浄し、前記と同一方法によつてMOS
キヤパシタとしたものを用いた。 CVBT法に従い、温度250℃において、＋10V或
いは−10Vを夫々10分間前記MOSキヤパシタに
印加した。第１表に加熱、電圧印加前後のフラツ
トバンド（flat band）電圧（VFB）の値を示す。
【表】
第１表のVFBの値により本発明の方法と従来
の方法との洗浄効果を比較して、本発明の方法の
洗浄効果は従来の方法と同等と判断され、充分に
目的が達成される。 また親水性については、前記洗浄処理後のウエ
ハを水洗して目視検査を実施したが、検査の結果
ウエハ表面に一様な水の被膜が形成されており、
親水性についても充分な効果が得られることが確
認された。 NO2は水に溶けて硝酸と亜硝酸を生ずるが亜
硝酸は高温で不安定なので、結局次式に示す如く
硝酸と一酸化窒素（NO）とになる。 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO すなわち、NO2ガスのバブリングによつて、
被処理ウエハの表面には絶えず新鮮な生成したば
かり反応性に富むHNO3が供給される。その結
果、CuまたはAgのような重金属も溶解除去され
る。 即ちCuの場合を示すと次式の如くなる。 3Cu＋8HNNO3＝3Cu（NO3）2 ＋2NO＋4H2O 又AuやPtの如く塩酸に溶解しない重金属もウ
エハ表面に生成した硝酸と塩酸が反応して次式の
ように塩化ニトロシル（NOCl）と塩素を生ず
る。 HNO3＋3HCl→NOCl＋2H2O＋Cl2 このNOClの触媒作用によりAUは塩化金およ
び金の錯塩を生じ、また白金は塩化白金酸を生じ
て溶解除去される。 なお前記実施例の洗浄処理液は繰返し数回使用
してもその効力が減退せず前記と同様の結果が得
られた。 (7) 発明の効果 本発明は以上説明した如く、ウエハを酸性処理
液中に浸漬することにより、該ウエハ表面の半導
体層上に付着している無機汚染物質を除去する洗
浄方法において、NO2をバブリングさせること
によつて該洗浄処理液に必要な洗浄効果を安定に
接続せしめる方法を提供するものであつて、半導
体装置の製造に充分な効果を有し、かつ従来方法
に比較して資材および作業の管理が合理化され、
工業上の実施に関し、安定した効果を有する。
の方法との洗浄効果を比較して、本発明の方法の
洗浄効果は従来の方法と同等と判断され、充分に
目的が達成される。 また親水性については、前記洗浄処理後のウエ
ハを水洗して目視検査を実施したが、検査の結果
ウエハ表面に一様な水の被膜が形成されており、
親水性についても充分な効果が得られることが確
認された。 NO2は水に溶けて硝酸と亜硝酸を生ずるが亜
硝酸は高温で不安定なので、結局次式に示す如く
硝酸と一酸化窒素（NO）とになる。 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO すなわち、NO2ガスのバブリングによつて、
被処理ウエハの表面には絶えず新鮮な生成したば
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果、CuまたはAgのような重金属も溶解除去され
る。 即ちCuの場合を示すと次式の如くなる。 3Cu＋8HNNO3＝3Cu（NO3）2 ＋2NO＋4H2O 又AuやPtの如く塩酸に溶解しない重金属もウ
エハ表面に生成した硝酸と塩酸が反応して次式の
ように塩化ニトロシル（NOCl）と塩素を生ず
る。 HNO3＋3HCl→NOCl＋2H2O＋Cl2 このNOClの触媒作用によりAUは塩化金およ
び金の錯塩を生じ、また白金は塩化白金酸を生じ
て溶解除去される。 なお前記実施例の洗浄処理液は繰返し数回使用
してもその効力が減退せず前記と同様の結果が得
られた。 (7) 発明の効果 本発明は以上説明した如く、ウエハを酸性処理
液中に浸漬することにより、該ウエハ表面の半導
体層上に付着している無機汚染物質を除去する洗
浄方法において、NO2をバブリングさせること
によつて該洗浄処理液に必要な洗浄効果を安定に
接続せしめる方法を提供するものであつて、半導
体装置の製造に充分な効果を有し、かつ従来方法
に比較して資材および作業の管理が合理化され、
工業上の実施に関し、安定した効果を有する。
第１図は本発明の実施例の模式図である。
図において、１は洗浄槽、２は洗浄処理液、３
は小孔を配設した扁平な導管、４は導管、５はホ
ルダー、６は被処理ウエハを示す。
は小孔を配設した扁平な導管、４は導管、５はホ
ルダー、６は被処理ウエハを示す。
Claims (1)
- １ 表出する半導体層に無機汚染物質が付着して
いる被処理ウエハを、洗浄槽１に入れた塩酸水溶
液中に浸漬し、洗浄槽１の下部に配設した扁平な
導管３に設けた多数の小孔から、該ウエハ表面に
接して気泡が上昇するように二酸化窒素ガス
（NO2）を含む気体を噴出、バブリングさせて、
該無機汚染物質を半導体層から除去することを特
徴とするウエハ洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20783981A JPS58108746A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | ウエハ洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20783981A JPS58108746A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | ウエハ洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58108746A JPS58108746A (ja) | 1983-06-28 |
| JPH0332213B2 true JPH0332213B2 (ja) | 1991-05-10 |
Family
ID=16546371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20783981A Granted JPS58108746A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | ウエハ洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58108746A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03190131A (ja) * | 1989-12-19 | 1991-08-20 | Iwatani Internatl Corp | 半導体基板の洗浄装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5376754A (en) * | 1976-12-20 | 1978-07-07 | Fujitsu Ltd | Resist removing method |
| JPS53101975A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-05 | Toshiba Corp | Treating method of semiconductor substrates |
-
1981
- 1981-12-22 JP JP20783981A patent/JPS58108746A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5376754A (en) * | 1976-12-20 | 1978-07-07 | Fujitsu Ltd | Resist removing method |
| JPS53101975A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-05 | Toshiba Corp | Treating method of semiconductor substrates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58108746A (ja) | 1983-06-28 |
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