JPH04139823A - 洗浄槽と洗浄システム及び洗浄方法 - Google Patents

洗浄槽と洗浄システム及び洗浄方法

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JPH04139823A
JPH04139823A JP26399990A JP26399990A JPH04139823A JP H04139823 A JPH04139823 A JP H04139823A JP 26399990 A JP26399990 A JP 26399990A JP 26399990 A JP26399990 A JP 26399990A JP H04139823 A JPH04139823 A JP H04139823A
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cleaning
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hydrogen peroxide
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Yuichi Hirofuji
裕一 広藤
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、 洗浄槽と洗浄システム及び洗浄方法に関す
るもので、特に半導体装置の製造工程に於ける基板の洗
浄に大きな効果を発揮する。
従来の技術 半導体装置の製造工程では、 半導体基板の洗浄工程と
して、アンモニアと過酸化水素水の混合液からなる洗浄
液による洗浄がしばしば行われる。
ここで使用される洗浄液内部の不純物や微粒子は、半導
体装置の製造歩留りに大きな影響を与えるので、使用す
る薬品には充分な注意が払われ 最高の品質の薬品が用
いられる。また高い洗浄効果を得るために 洗浄液を7
0℃程度まで温度を上げて使用する場合が多い。さらに
液中の微粒子を低減するために 循環濾過機構を設置し
たり、高温で液中のアンモニアや過酸化水素といった蒸
気圧の高い不安定な成分の濃度低下による洗浄効果の低
下を防止するために これらの成分の濃度制御装置を設
置する場合もある。
発明が解決しようとする課題 しかし 洗浄液を入れる洗浄槽の材質として、天然石英
材を使用する場合、第2図に示すようζへ天然石英材中
には鉄やアルミニウム等の金属を含有しており、アンモ
ニアと過酸化水素水の混合液は石英を侵食することから
、洗浄液の中に 石英中の不純物元素が混入する。特に
 循環濾過機構や洗浄液中の成分濃度の制御機構を設置
した洗浄システムの場合、洗浄液中には石英から溶出し
た不純物元素が累積し この結果 半導体基板の表面に
は不純物元素が付着し 半導体装置の性能劣化や収率低
下の原因となる。
本発明は、 上述の課題に工みてなされ 上記石英より
の不純物混入を防止し 半導体基板表面の清浄度を保ち
、半導体装置の性能及び収率を向上させる洗浄槽と洗浄
システム及び洗浄方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、 アンモニアと過酸化水素水の混合液を洗浄
液として用いる洗浄槽を形成する材料として、含有不純
物量の極めて少ない合成石英を使用する。
作用 アンモニアと過酸化水素水混合洗浄液は、 石英を溶解
する力X 合成石英中の重金属などの不純物元素濃度は
極めて低いので、液中の不純物は洗浄槽材料であるSi
および5102系の化合物に限られる。半導体基板とし
てSlを使用する場合、洗浄液に基板が溶解することに
よっても、液中のSiおよびS i 02系の化合物の
濃度は上昇する力(他の不純物混入量はこれらに比べて
7桁以下の低濃度となり、従来より2桁以上低濃度であ
るた敦洗浄、液か不純物により汚染される心配かない。
すなわち、このような洗浄槽あるいは、 このような洗
浄槽を用いている洗浄システムにより洗浄することを特
徴とする洗浄方法を用いて、半導体装置を製造ずれは 
製造過程での不純物汚染を回避できるので、半導体装置
の性能および収率を向上せしめることが可能である。
実施例 本発明の実施例として、アンモニアと過酸化水素水との
混合洗浄液を収納する洗浄槽と、前記洗浄槽を洗浄シス
テムに適用した例に関して、第1図および第2図を用い
て説明する。
第1図は本実施例の洗浄システムの構成医 第2図は本
実施例に示す洗浄槽に使用した合成石英の不純物濃度を
測定した結果を表わしている。
第1図において、 lは洗浄槽、2は循環濾過機構でポ
ンプ2aとフィルタ2bを含へ 3は高純度アンモニア
水と過酸化水素水混合液からなる洗浄液、 4は洗浄液
中のアンモニアと過酸化水素成分を一定に保つための濃
度制御装置である。
循環濾過機構2により、洗浄液3中の微粒子は常に低い
レベルに保たれており、濃度制御装置4により、洗浄液
3の濃度も一定に保つことができる。このた八 洗浄液
を交換する必要性は、 洗浄液3中の不純物濃度上昇を
防止することが主目的となる。洗浄液3中の不純物濃度
上昇の原因1′!。
洗浄する基板に付着して持ち込まれるものと、洗浄槽1
の溶解によるものとがある。−殻間 半導体製造工程で
は 半導体素子の性能に最も大きな害を及ぼす重金属や
遷移金属は、 厳しく管理されており、半導体基板がこ
れらにより汚染される可能性は極めて小さしも 従って
、天然石英の洗浄槽を使用した場合、石英材料よりの液
の汚染が支配的となる。この汚染を低減するためには、
 汚染源である石英槽の材質を改善することが必要であ
る。
第2図に示すようO,−、合成石英の場合、現状の方法
で分析可能な重金属の濃度は元素により0.003〜0
.07 p pmである力丈 すべで検出限界以下の濃
度のものを得ることは容易にできる。また水素・窒素・
塩素以外の不純物元素含有量がすべて0、lppm以下
である。洗浄槽1を形成する石英材料として高純度合成
石英を用いれば 天然石英に比べて、不純物含有量は1
/100以下と非常に少なく、洗浄液の汚染防止に大き
な効果があることが分かる。
このように 合成石英を使用した洗浄槽1では、石英の
溶出による洗浄液3中の不純物濃度の上昇がないので、
従来通り、微粒子除去能力を高めるために 循環濾過機
構2を接続し 加えて洗浄液3中のアンモニアと過酸化
水素濃度を一定に保つ濃度制御装置4を接続しても、洗
浄液3中の不純物濃度が上昇する心配がないので、洗浄
液3の寿命を大幅に伸ばすことが可能となる。さらに 
前記の洗浄槽1および、洗浄システムを使用して半導体
基板基板の洗浄を行うことによって、元来アンモニア過
酸化水素水を用いた洗浄方法の特徴である微粒子を除去
する能力が高いことの他に 基板表面に付着する不純物
も大幅に低減することが可能である。
半導体装置製造工程への応用例として、例えば本発明を
CCD固体撮像素子やdRAMの製造工程の、ゲート酸
化や容量絶縁膜形成工程に使用した場合、不純物析出が
原因となって生ずる種々の欠陥として、CCDにおいて
は 転送ラインやフォトダイオードのリーク電流による
画像欠取dRAMにおいて1よ 蓄積容量のリーク電流
による保持時間不良家 に基づく収率低下の防止に絶大
な効果を発揮する。
本実施例で(ミ 洗浄液としてアンモニア水と過酸化水
素水の混合液を使用する場合について述べた力丈 本例
において、薬液を加熱する為のヒータも石英のパイプの
中に金属ヒータを挿入したものが使用される。この金属
ヒータ保護用の石英パイプの材質も合成石英とすれ+1
  本発明の効果は倍増される。また 本発明は、 ア
ンモニア水と過酸化水素水の混合液の他に 例えば希釈
された弗化水素酸水溶液のような石英を溶解する薬液に
よる処理槽に応用することにより、前記実施例と同様の
効果を得ることかできる。
発明の効果 本発明による洗浄槽を半導体装置の製造工程に適用すれ
(′i、半導体基板表面に付着する不純物元素濃度を大
幅に低減可能て 例えはCCD固体撮像素子の画像欠陥
の大幅な低減蛛 半導体装置の品質向上 安定化を達成
することができる。またこの洗浄槽に循環濾過機構と、
洗浄液中成分濃度制御機構とを設置した洗浄システムを
使用する洗浄方法によれば 液中の微粒子増加の防止及
び、液中成分が一定に保たれ しか耘 不純物元素の濃
度上昇が生じる心配がなしも 従って、半導体装置の製
造歩留が向上する他に 洗浄液の寿命が長くなり、薬品
の購入量を削減することが可能となるので、薬品コスト
が大幅に低減できる。これにまつわり、薬品の在庫管理
発注管理品質管理といった管理業務の大幅な合理化が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に示した洗浄システムの構成医
 第2図は本実施例に使用した洗浄槽に用いた合成石英
と、従来の天然石英の不純物元素の含有量を示す図であ
る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)合成石英材よりなることを特徴とする洗浄槽。
  2. (2)請求項1記載の合成石英材は、水素・窒素・塩素
    以外の不純物元素含有量がすべて0.1ppm以下であ
    ることを特徴とする洗浄槽。
  3. (3)高純度のアンモニアと過酸化水素水混合液を主成
    分とする洗浄液を含有し、合成石英材より形成された洗
    浄槽と、前記洗浄液を循環して濾過させる循環濾過装置
    と、前記洗浄液中のアンモニアと過酸化水素との濃度を
    制御する濃度制御装置とを有することを特徴とする洗浄
    システム。
  4. (4)高純度のアンモニアと過酸化水素水混合液を主成
    分とする洗浄液を含有し、合成石英材より形成された洗
    浄槽に、被洗浄物を浸漬する工程を含むことを特徴とす
    る洗浄方法。
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