JPH04259221A - 半導体ウェーハ用洗浄液 - Google Patents
半導体ウェーハ用洗浄液Info
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- JPH04259221A JPH04259221A JP2099591A JP2099591A JPH04259221A JP H04259221 A JPH04259221 A JP H04259221A JP 2099591 A JP2099591 A JP 2099591A JP 2099591 A JP2099591 A JP 2099591A JP H04259221 A JPH04259221 A JP H04259221A
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Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェーハ用の洗浄
液に係わり、特に高度の洗浄仕上り表面を必要とする場
合に好適なものに関する。
液に係わり、特に高度の洗浄仕上り表面を必要とする場
合に好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハの洗浄液は、次の表１に
示されるように、酸性の洗浄液とアルカリ性の洗浄液と
に大別される。
示されるように、酸性の洗浄液とアルカリ性の洗浄液と
に大別される。
【０００３】
【表１】
この表１にあるように、酸性の洗浄液は次の組成から成
るものが一般に用いられる。
るものが一般に用いられる。
【０００４】（１）塩酸を主な構成物として過酸化水素
及び水を含有し、重金属を除去するもの（２）硫酸を主
な構成物として過酸化水素及び水を含有し、有機物や重
金属を除去するもの （３）弗酸を主な構成物として水を含有し、重金属や酸
化膜を除去するもの （４）硝酸及び塩酸を主な構成物として重金属を除去す
るもの （５）弗酸及び硝酸を主な構成物として水を含有し、シ
リコンエッチング作用を有するものアルカリ性の洗浄液
は、次のような組成から成るものが用いられる。
及び水を含有し、重金属を除去するもの（２）硫酸を主
な構成物として過酸化水素及び水を含有し、有機物や重
金属を除去するもの （３）弗酸を主な構成物として水を含有し、重金属や酸
化膜を除去するもの （４）硝酸及び塩酸を主な構成物として重金属を除去す
るもの （５）弗酸及び硝酸を主な構成物として水を含有し、シ
リコンエッチング作用を有するものアルカリ性の洗浄液
は、次のような組成から成るものが用いられる。
【０００５】（６）アンモニア水を主な構成物として過
酸化水素や水を含有し、有機物やパーティクルを除去す
るもの （７）水酸化カリウムを主な構成物として水を含有し、
シリコン酸化物を除去するもの （８）コリンを主な構成物として過酸化水素及び水を含
有し、有機物やパーティクルの除去に用いられるもの。
酸化水素や水を含有し、有機物やパーティクルを除去す
るもの （７）水酸化カリウムを主な構成物として水を含有し、
シリコン酸化物を除去するもの （８）コリンを主な構成物として過酸化水素及び水を含
有し、有機物やパーティクルの除去に用いられるもの。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来用いられ
ていた洗浄液には次のような問題があった。
ていた洗浄液には次のような問題があった。
【０００７】酸性の洗浄液は、パーティクルの除去効果
が弱く、また洗浄後にも微量の有機物や水分がウェーハ
の表面に残存する問題があった。さらに、酸性であるこ
とから製造装置やクリーンルーム等に腐食が発生するこ
ともあった。
が弱く、また洗浄後にも微量の有機物や水分がウェーハ
の表面に残存する問題があった。さらに、酸性であるこ
とから製造装置やクリーンルーム等に腐食が発生するこ
ともあった。
【０００８】アルカリ性の洗浄液は重金属の除去が困難
であり、重金属が吸着して逆汚染現象が発生することも
あった。また、この洗浄液にはシリコンをエッチングす
る作用があり、ウェーハの表面に面荒れやエッチピット
（欠陥）をもたらせていた。さらに、微量の有機物や水
分、水酸化物が洗浄後のウェーハ表面に残存するという
問題もあった。
であり、重金属が吸着して逆汚染現象が発生することも
あった。また、この洗浄液にはシリコンをエッチングす
る作用があり、ウェーハの表面に面荒れやエッチピット
（欠陥）をもたらせていた。さらに、微量の有機物や水
分、水酸化物が洗浄後のウェーハ表面に残存するという
問題もあった。
【０００９】さらに、酸性又はアルカリ性の洗浄液のう
ち、一方の洗浄液を用いて一旦洗浄を行った後、他方の
洗浄液で再び洗浄することもあった。しかしこの場合に
は、洗浄工程が複雑化してコスト上昇を招いていた。
ち、一方の洗浄液を用いて一旦洗浄を行った後、他方の
洗浄液で再び洗浄することもあった。しかしこの場合に
は、洗浄工程が複雑化してコスト上昇を招いていた。
【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、パーティクルや重金属を除去する効果が高く、ウ
ェーハに面荒れやエッチピットが生ずるのを防止し、微
量有機物や水分の残存を大幅に抑制すると共に、洗浄工
程を簡略化できる半導体ウェーハ用洗浄液を提供するこ
とを目的とする。
あり、パーティクルや重金属を除去する効果が高く、ウ
ェーハに面荒れやエッチピットが生ずるのを防止し、微
量有機物や水分の残存を大幅に抑制すると共に、洗浄工
程を簡略化できる半導体ウェーハ用洗浄液を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】概要
本発明の半導体ウェーハ用洗浄液は、アルカリ性の洗浄
液に弗酸が添加されていることを特徴としている。
液に弗酸が添加されていることを特徴としている。
【００１２】ここで、弗酸が添加されるまえのアルカリ
性洗浄液は、アンモニア水、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、コリンからなる群より選ばれた少なくとも１
種の化合物を主な構成物として含有するものであっても
よい。 発明の具体的説明 本発明の半導体ウェーハ用洗浄液について、以下に説明
する。この洗浄液は、アルカリ性の洗浄液に微量の弗酸
が添加されている。これにより、酸性の洗浄液の長所と
、アルカリ性の洗浄液の長所とを合わせ持つ、以下に述
べるような効果を奏する洗浄液を得ることができる。
性洗浄液は、アンモニア水、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、コリンからなる群より選ばれた少なくとも１
種の化合物を主な構成物として含有するものであっても
よい。 発明の具体的説明 本発明の半導体ウェーハ用洗浄液について、以下に説明
する。この洗浄液は、アルカリ性の洗浄液に微量の弗酸
が添加されている。これにより、酸性の洗浄液の長所と
、アルカリ性の洗浄液の長所とを合わせ持つ、以下に述
べるような効果を奏する洗浄液を得ることができる。
【００１３】（１） シリコンをエッチングする作用
がなく、ウェーハ表面にエッチピットが発生せず、有機
物やパーティクルを除去する効果が高い。
がなく、ウェーハ表面にエッチピットが発生せず、有機
物やパーティクルを除去する効果が高い。
【００１４】（２） 弗酸が添加されていることから
、酸性の洗浄液と同様に、重金属がウェーハ表面に吸着
せず、汚染を防止することができる。
、酸性の洗浄液と同様に、重金属がウェーハ表面に吸着
せず、汚染を防止することができる。
【００１５】（３） 洗浄後のウェーハ表面に、水分
や二酸化炭素、水酸化物が吸着し残存するのを抑制する
効果が高い。
や二酸化炭素、水酸化物が吸着し残存するのを抑制する
効果が高い。
【００１６】（４） 添加する弗酸の濃度や処理時間
を変えることで、ウェーハ表面に自然に形成される酸化
膜の膜厚を容易に制御することができる。
を変えることで、ウェーハ表面に自然に形成される酸化
膜の膜厚を容易に制御することができる。
【００１７】（５） 一回の洗浄で十分な洗浄効果が
得られ、洗浄工程が簡略化されコストの上昇が防止され
る。
得られ、洗浄工程が簡略化されコストの上昇が防止され
る。
【００１８】
【実施例】本発明を、以下の例を参照して具体的に説明
する。 実施例１ アンモニア水（ＮＨ４ ＯＨ）３０％、過酸化水素（Ｈ
２ Ｏ２ ）及び水（Ｈ２ Ｏ）から成り、容積比がそ
れぞれ１：１：５である従来のアルカリ性洗浄液に、塩
酸（ＨＣｌ ）３５％を容積比で２００ｐｐｍ ずつ添
加した洗浄液を用いて洗浄を行う。 実施例２ アンモニア水（ＮＨ４ ＯＨ）３０％、過酸化水素水（
Ｈ２ Ｏ２ ）及び水（Ｈ２ Ｏ）から成り、容積比が
それぞれ１：１：５であるアルカリ性洗浄液に、弗酸（
ＨＦ）４９％を容積比で２００ｐｐｍ ずつ添加した洗
浄液を用いて洗浄を行う。
する。 実施例１ アンモニア水（ＮＨ４ ＯＨ）３０％、過酸化水素（Ｈ
２ Ｏ２ ）及び水（Ｈ２ Ｏ）から成り、容積比がそ
れぞれ１：１：５である従来のアルカリ性洗浄液に、塩
酸（ＨＣｌ ）３５％を容積比で２００ｐｐｍ ずつ添
加した洗浄液を用いて洗浄を行う。 実施例２ アンモニア水（ＮＨ４ ＯＨ）３０％、過酸化水素水（
Ｈ２ Ｏ２ ）及び水（Ｈ２ Ｏ）から成り、容積比が
それぞれ１：１：５であるアルカリ性洗浄液に、弗酸（
ＨＦ）４９％を容積比で２００ｐｐｍ ずつ添加した洗
浄液を用いて洗浄を行う。
【００１９】実施例３
アンモニア水（ＮＨ４ ＯＨ）３０％、過酸化水素水（
Ｈ２ Ｏ２ ）及び水（Ｈ２ Ｏ）から成り、容積比が
それぞれ１：１：５であるアルカリ性洗浄液に、硝酸（
ＨＮＯ３ ）７０％を容積比で２００ｐｐｍ ずつ添加
した洗浄液を用いて洗浄を行う。 比較例 アンモニア水（ＮＨ４ ＯＨ）３０％、過酸化水素水（
Ｈ２ Ｏ２ ）及び水（Ｈ２ Ｏ）から成り、容積比が
それぞれ１：１：５であるアルカリ性洗浄液を用いて洗
浄を行う。 洗浄試験 ＣＺ法により結晶成長し鏡面に仕上げられた直径５イン
チのｎ型半導体ウェーハを、上述の各洗浄液を用いてそ
れぞれ洗浄した。洗浄条件としては、摂氏７０度の洗浄
液に、１０分間ウェーハを浸漬し、純水でオーバーフロ
ー洗浄を１０分間行った。この後、次のような各項目に
渡って洗浄効果を各洗浄液毎に比較した。
Ｈ２ Ｏ２ ）及び水（Ｈ２ Ｏ）から成り、容積比が
それぞれ１：１：５であるアルカリ性洗浄液に、硝酸（
ＨＮＯ３ ）７０％を容積比で２００ｐｐｍ ずつ添加
した洗浄液を用いて洗浄を行う。 比較例 アンモニア水（ＮＨ４ ＯＨ）３０％、過酸化水素水（
Ｈ２ Ｏ２ ）及び水（Ｈ２ Ｏ）から成り、容積比が
それぞれ１：１：５であるアルカリ性洗浄液を用いて洗
浄を行う。 洗浄試験 ＣＺ法により結晶成長し鏡面に仕上げられた直径５イン
チのｎ型半導体ウェーハを、上述の各洗浄液を用いてそ
れぞれ洗浄した。洗浄条件としては、摂氏７０度の洗浄
液に、１０分間ウェーハを浸漬し、純水でオーバーフロ
ー洗浄を１０分間行った。この後、次のような各項目に
渡って洗浄効果を各洗浄液毎に比較した。
【００２０】（１）洗浄により発生したエッチピットの
数の比較 洗浄後に、各５枚ずつのウェーハの表面に発生した直径
０．１μｍ以上の欠陥の数を比較した。
数の比較 洗浄後に、各５枚ずつのウェーハの表面に発生した直径
０．１μｍ以上の欠陥の数を比較した。
【００２１】（２）洗浄により吸着した金属の量の比較
洗浄後に、各３枚ずつのウェーハの表面に吸着した不純
物（鉄、ナトリウム、アルミニウム、銅、亜鉛）の量（
分子数）を比較した。
洗浄後に、各３枚ずつのウェーハの表面に吸着した不純
物（鉄、ナトリウム、アルミニウム、銅、亜鉛）の量（
分子数）を比較した。
【００２２】（３）洗浄により吸着した水分、又はガス
の量（質量数）の比較 半導体ウェーハを大気中に放置すると、自然酸化により
表面にシリコン酸化膜が形成される。この酸化膜の膜厚
が厚いと、水分や二酸化炭素が膜内に取り込まれて、付
着量が増大する。従って、半導体ウェーハの表面に付着
している水分や二酸化炭素の量を測定することにより、
自然酸化膜を除去する効果を調べることができる。
の量（質量数）の比較 半導体ウェーハを大気中に放置すると、自然酸化により
表面にシリコン酸化膜が形成される。この酸化膜の膜厚
が厚いと、水分や二酸化炭素が膜内に取り込まれて、付
着量が増大する。従って、半導体ウェーハの表面に付着
している水分や二酸化炭素の量を測定することにより、
自然酸化膜を除去する効果を調べることができる。
【００２３】そこで、真空チャンバ内のウェーハをヒー
タで加熱し、ウェーハ表面に吸着されていた水分又はガ
スが放出された量を、質量スペクトル強度により測定し
比較した。 試験結果 各試験（１）〜（３）により得られた結果について、図
面を参照して説明する。
タで加熱し、ウェーハ表面に吸着されていた水分又はガ
スが放出された量を、質量スペクトル強度により測定し
比較した。 試験結果 各試験（１）〜（３）により得られた結果について、図
面を参照して説明する。
【００２４】（１）洗浄により発生したエッチピットの
数の比較 図１に示されたように、従来の洗浄液を用いて洗浄を行
う比較例の場合のみ、シリコンをエッチングする作用が
あり、欠陥数が洗浄前よりも１００〜２００個増大した
。実施例１〜３では、いずれかの酸を添加したことによ
り、シリコンをエッチングする作用が抑制され、欠陥の
発生数が大幅に減少した。
数の比較 図１に示されたように、従来の洗浄液を用いて洗浄を行
う比較例の場合のみ、シリコンをエッチングする作用が
あり、欠陥数が洗浄前よりも１００〜２００個増大した
。実施例１〜３では、いずれかの酸を添加したことによ
り、シリコンをエッチングする作用が抑制され、欠陥の
発生数が大幅に減少した。
【００２５】（２）洗浄により吸着した金属の量の比較
図２に示されたように、比較例では洗浄後に大量の不純
物が吸着し、ウェーハが汚染された。特に、鉄やナトリ
ウム、アルミニウムが大量に付着し、銅は全く付着せず
、亜鉛はわずかに付着した。実施例１〜３をそれぞれ比
較すると、弗酸を添加した実施例２が最も吸着量が少な
く、汚染防止効果が高かった。
図２に示されたように、比較例では洗浄後に大量の不純
物が吸着し、ウェーハが汚染された。特に、鉄やナトリ
ウム、アルミニウムが大量に付着し、銅は全く付着せず
、亜鉛はわずかに付着した。実施例１〜３をそれぞれ比
較すると、弗酸を添加した実施例２が最も吸着量が少な
く、汚染防止効果が高かった。
【００２６】（３）洗浄により吸着した水分、又はガス
の量（質量数）の比較 図３に、洗浄前と洗浄後においてウェーハ表面に付着し
ていた水分の量を示し、図４に洗浄前と洗浄後において
ウェーハ表面に付着していた二酸化炭素の量を示す。こ
こで、それぞれの図において、洗浄前を点線で示し、洗
浄後における比較例を実線で示し、さらに実施例１〜３
を順に点線、一点鎖線、二点鎖線で示す。
の量（質量数）の比較 図３に、洗浄前と洗浄後においてウェーハ表面に付着し
ていた水分の量を示し、図４に洗浄前と洗浄後において
ウェーハ表面に付着していた二酸化炭素の量を示す。こ
こで、それぞれの図において、洗浄前を点線で示し、洗
浄後における比較例を実線で示し、さらに実施例１〜３
を順に点線、一点鎖線、二点鎖線で示す。
【００２７】図３から明らかなように、弗酸を添加した
実施例２の場合が、最も水分の付着量が少なかった。同
様に、図４に示されたように弗酸を添加した実施例２が
最も二酸化炭素の付着量が少なかった。このことより、
実施例２で用いた洗浄液は、自然酸化膜を除去する効果
が最も高いことが明らかとなった。
実施例２の場合が、最も水分の付着量が少なかった。同
様に、図４に示されたように弗酸を添加した実施例２が
最も二酸化炭素の付着量が少なかった。このことより、
実施例２で用いた洗浄液は、自然酸化膜を除去する効果
が最も高いことが明らかとなった。
【００２８】以上の試験結果より、弗酸を添加した実施
例２が最も洗浄能力が優れることがわかる。
例２が最も洗浄能力が優れることがわかる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体ウ
ェーハ用洗浄液は、アルカリ性洗浄液に弗酸が添加され
たものであり、シリコンをエッチングする作用がなく、
ウェーハ表面にエッチピットが発生せず、有機物やパー
ティクルを除去する効果が高い。さらに、弗酸が添加さ
れていることから、酸をベースにした洗浄液と同様に重
金属がウェーハ表面に吸着せず、汚染を防止することが
でき、また洗浄後のウェーハ表面に、水分や二酸化炭素
、水酸化物が吸着し残存するのを抑制する効果が高い。 また添加する弗酸の濃度や処理時間を変えることで、ウ
ェーハ表面に自然に形成される酸化膜の膜厚を容易に制
御することが可能であり、洗浄工程の簡略化を図ること
もできる。
ェーハ用洗浄液は、アルカリ性洗浄液に弗酸が添加され
たものであり、シリコンをエッチングする作用がなく、
ウェーハ表面にエッチピットが発生せず、有機物やパー
ティクルを除去する効果が高い。さらに、弗酸が添加さ
れていることから、酸をベースにした洗浄液と同様に重
金属がウェーハ表面に吸着せず、汚染を防止することが
でき、また洗浄後のウェーハ表面に、水分や二酸化炭素
、水酸化物が吸着し残存するのを抑制する効果が高い。 また添加する弗酸の濃度や処理時間を変えることで、ウ
ェーハ表面に自然に形成される酸化膜の膜厚を容易に制
御することが可能であり、洗浄工程の簡略化を図ること
もできる。
【図１】本発明の半導体ウェーハ用洗浄液を用いた場合
と他の洗浄液を用いた場合との欠陥の発生数を比較した
説明図。
と他の洗浄液を用いた場合との欠陥の発生数を比較した
説明図。
【図２】本発明の半導体ウェーハ用洗浄液を用いた場合
と他の洗浄液を用いた場合との不純物の付着量を比較し
た説明図。
と他の洗浄液を用いた場合との不純物の付着量を比較し
た説明図。
【図３】本発明の半導体ウェーハ用洗浄液を用いた場合
と他の洗浄液を用いた場合との水分の付着量を比較した
説明図。
と他の洗浄液を用いた場合との水分の付着量を比較した
説明図。
【図４】本発明の半導体ウェーハ用洗浄液を用いた場合
と他の洗浄液を用いた場合との二酸化炭素の付着量を比
較した説明図。
と他の洗浄液を用いた場合との二酸化炭素の付着量を比
較した説明図。
Claims (2)
- 【請求項１】アルカリ性の洗浄液に弗酸が添加されたも
のであることを特徴とする半導体ウェーハ用洗浄液。 - 【請求項２】前記アルカリ性の洗浄液は、アンモニア水
、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、コリンからなる
群より選ばれた少なくとも１種の化合物を含有すること
を特徴とする請求項１記載の半導体ウェーハ用洗浄液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2099591A JPH04259221A (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 半導体ウェーハ用洗浄液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2099591A JPH04259221A (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 半導体ウェーハ用洗浄液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04259221A true JPH04259221A (ja) | 1992-09-14 |
Family
ID=12042705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2099591A Pending JPH04259221A (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 半導体ウェーハ用洗浄液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04259221A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06295892A (ja) * | 1992-10-15 | 1994-10-21 | Nec Corp | ポリッシング方法及び金属配線の形成方法 |
| JP2012109289A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Kurita Water Ind Ltd | シリコンウェハ洗浄用リンス液調製方法 |
-
1991
- 1991-02-14 JP JP2099591A patent/JPH04259221A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06295892A (ja) * | 1992-10-15 | 1994-10-21 | Nec Corp | ポリッシング方法及び金属配線の形成方法 |
| JP2012109289A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Kurita Water Ind Ltd | シリコンウェハ洗浄用リンス液調製方法 |
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