JPH0426120A - 半導体基板の処理方法 - Google Patents
半導体基板の処理方法Info
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- JPH0426120A JPH0426120A JP2131809A JP13180990A JPH0426120A JP H0426120 A JPH0426120 A JP H0426120A JP 2131809 A JP2131809 A JP 2131809A JP 13180990 A JP13180990 A JP 13180990A JP H0426120 A JPH0426120 A JP H0426120A
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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
- H01L21/02052—Wet cleaning only
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/974—Substrate surface preparation
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体基板の処理方法に関し、特に金属不純物
の除去効果に優れかつ、微粒子の付着を少なくすること
ができる処理方法に関する。
の除去効果に優れかつ、微粒子の付着を少なくすること
ができる処理方法に関する。
従来、この種の半導体基板の処理方法としては、有機物
を除去することを目的とした、Ｈ２Ｓ ０４ ／Ｈ２Ｏ
２（以下ＳＰと呼ぶ）、Ｎ Ｈ４０Ｈ／ Ｈｒ ０２
／Ｈ２０（以下ＡＰＭと呼ぶ）処理、金属不純物を除去
することを目的としたＳＰＭ、ＨＣρ／Ｈ２０□／Ｈ，
、Ｏ（以下ＨＰＭと呼ぶ）処理、および酸化膜除去を目
的とした緩衝弗酸（以下ＢＨＦと呼ぶ）、希弗酸（ＨＦ
／ Ｈ２０２：以下ＤＨＦと呼ぶ）処理がある。これ
らはいずれも半導体基板を処理液中に浸漬して処理を行
なういわゆるデイツプ式と呼ばれる方法が主流となって
いる。これ以外に、オゾンを用いた有機物除去や弗酸上
記を利用した酸化膜除去等の乾式処理方法も実用化され
つつある。
を除去することを目的とした、Ｈ２Ｓ ０４ ／Ｈ２Ｏ
２（以下ＳＰと呼ぶ）、Ｎ Ｈ４０Ｈ／ Ｈｒ ０２
／Ｈ２０（以下ＡＰＭと呼ぶ）処理、金属不純物を除去
することを目的としたＳＰＭ、ＨＣρ／Ｈ２０□／Ｈ，
、Ｏ（以下ＨＰＭと呼ぶ）処理、および酸化膜除去を目
的とした緩衝弗酸（以下ＢＨＦと呼ぶ）、希弗酸（ＨＦ
／ Ｈ２０２：以下ＤＨＦと呼ぶ）処理がある。これ
らはいずれも半導体基板を処理液中に浸漬して処理を行
なういわゆるデイツプ式と呼ばれる方法が主流となって
いる。これ以外に、オゾンを用いた有機物除去や弗酸上
記を利用した酸化膜除去等の乾式処理方法も実用化され
つつある。
上述した従来の半導体基板の処理方法において、デイツ
プ式処理方法では、ＡＰＭ、ＳＰＭ、ＨＰＭ、ＤＨＦお
よびＢＨＦの各処理液を単独に、あるいは組み合わせて
利用している。しかしながら、ＡＰＭはＣｕ等のように
アンモニアと錯体を作りやすい金属に対しては比較的除
去効果が高いが、全体的に見ればＳＰＭ、ＨＰＭのよう
な酸を主成分とした処理液と比較して、金属に対する除
去能力は劣っている。さらに、ＡＰＭでは半導体基板に
対する過剰なエツチングを防止するために酸化剤として
過酸化水素が添加されているが、この過酸化水素の強力
な酸化性によって、薬液中にＡＣＦｅ等のような極めて
酸化されやすい金属不純物が含まれていると、それら金
属不純物は処理中に形成される自然酸化膜中に取り込ま
れる。取り込まれた金属不純物はその後の熱処理プロセ
スを経て半導体基板中に拡散し、接合リークの増大やキ
ャリア・ライフタイムの低下をもたらしたり、ＤＲＡＭ
におけるＨｏ１ｄ特性の劣化を引き起こしたりする。ま
た、ゲート形成時においては、ゲート耐圧の劣化やＶ、
の変動等の原因になったりする。それ故、金属不純物の
除去を目的とした洗浄工程においては、ＡＰＭ単独で使
用されることは少なく、ＡＰＭ処理の後にＳＰＭやＨＰ
Ｍ等の酸処理を追加したり、ＡＰＭ処理時に形成される
自然酸化膜を除去するために、ＤＨＦによる処理が追加
される。
プ式処理方法では、ＡＰＭ、ＳＰＭ、ＨＰＭ、ＤＨＦお
よびＢＨＦの各処理液を単独に、あるいは組み合わせて
利用している。しかしながら、ＡＰＭはＣｕ等のように
アンモニアと錯体を作りやすい金属に対しては比較的除
去効果が高いが、全体的に見ればＳＰＭ、ＨＰＭのよう
な酸を主成分とした処理液と比較して、金属に対する除
去能力は劣っている。さらに、ＡＰＭでは半導体基板に
対する過剰なエツチングを防止するために酸化剤として
過酸化水素が添加されているが、この過酸化水素の強力
な酸化性によって、薬液中にＡＣＦｅ等のような極めて
酸化されやすい金属不純物が含まれていると、それら金
属不純物は処理中に形成される自然酸化膜中に取り込ま
れる。取り込まれた金属不純物はその後の熱処理プロセ
スを経て半導体基板中に拡散し、接合リークの増大やキ
ャリア・ライフタイムの低下をもたらしたり、ＤＲＡＭ
におけるＨｏ１ｄ特性の劣化を引き起こしたりする。ま
た、ゲート形成時においては、ゲート耐圧の劣化やＶ、
の変動等の原因になったりする。それ故、金属不純物の
除去を目的とした洗浄工程においては、ＡＰＭ単独で使
用されることは少なく、ＡＰＭ処理の後にＳＰＭやＨＰ
Ｍ等の酸処理を追加したり、ＡＰＭ処理時に形成される
自然酸化膜を除去するために、ＤＨＦによる処理が追加
される。
ＳＰＭ、ＨＰＭは酸の働きによって金属不純物を溶解除
去することができるために、金属不純物に対する除去効
果はかなり高い。しかしながら、ＳＰＭ、ＨＰＭといえ
ども薬液中の過酸化水素の働きにより基板表面に自然酸
化膜が形成され、薬液中の金属不純物濃度が高い場合に
は自然酸化膜中に取り込まれる。
去することができるために、金属不純物に対する除去効
果はかなり高い。しかしながら、ＳＰＭ、ＨＰＭといえ
ども薬液中の過酸化水素の働きにより基板表面に自然酸
化膜が形成され、薬液中の金属不純物濃度が高い場合に
は自然酸化膜中に取り込まれる。
近年、デバイスの高集積化に伴ない、ゲート酸化膜や容
量絶縁膜の薄膜化が進んでいる。上述したＡＰＭ、ＳＰ
Ｍ、ＨＰＭでは、処理時に１０〜２０人の自然酸化膜が
形成される。この自然酸化膜は１００人程鹿の薄い酸化
膜を形成する上で、膜質の低下や膜厚の不均一さをもた
らす原因となるため、この自然酸化膜の制御がますます
重要な問題となりつつある。
量絶縁膜の薄膜化が進んでいる。上述したＡＰＭ、ＳＰ
Ｍ、ＨＰＭでは、処理時に１０〜２０人の自然酸化膜が
形成される。この自然酸化膜は１００人程鹿の薄い酸化
膜を形成する上で、膜質の低下や膜厚の不均一さをもた
らす原因となるため、この自然酸化膜の制御がますます
重要な問題となりつつある。
一方、ＤＨＦは自然酸化膜の除去が行なえることから、
ＡＩｌ、Ｆｅ等の金属不純物の取り込みは起こりにくく
なる。しかしながらＤＨＦで処理な行なうと、シリコン
結晶面が露出するため、薬液中にシリコンよりもイオン
化傾向の小さな金属（例えばＣｕ、Ａｕ等）が含まれて
いると、それらの金属が基板表面に析出するという問題
がある。
ＡＩｌ、Ｆｅ等の金属不純物の取り込みは起こりにくく
なる。しかしながらＤＨＦで処理な行なうと、シリコン
結晶面が露出するため、薬液中にシリコンよりもイオン
化傾向の小さな金属（例えばＣｕ、Ａｕ等）が含まれて
いると、それらの金属が基板表面に析出するという問題
がある。
さらに、ＤＨＦにおいては半導体基板上への微粒子の付
着も問題となる。一般に、デバイス特性に悪影響を与え
る微粒子の大きさは設計ルールの約１／１０と言われて
おり、４ＭＤＲＡＭでは０．１μｍ以下の微粒子が問題
となる。この半導体基板上の微粒子は、例えばリソダラ
フィ工程においてはパターン欠陥を引き起こしたり、酸
化・拡散工程においては酸化膜厚異常の原因となってゲ
ート酸化膜耐圧の劣化を引き起こしたり、以上拡散の原
因となったりする。
着も問題となる。一般に、デバイス特性に悪影響を与え
る微粒子の大きさは設計ルールの約１／１０と言われて
おり、４ＭＤＲＡＭでは０．１μｍ以下の微粒子が問題
となる。この半導体基板上の微粒子は、例えばリソダラ
フィ工程においてはパターン欠陥を引き起こしたり、酸
化・拡散工程においては酸化膜厚異常の原因となってゲ
ート酸化膜耐圧の劣化を引き起こしたり、以上拡散の原
因となったりする。
これに対して、ＵＶ−オゾン洗浄やＨＦ蒸気洗浄に代表
される乾式洗浄では、原理的に微粒子の付着や金属不純
物の汚染は起こりにくいが、金属不純物の除去は難かし
い。
される乾式洗浄では、原理的に微粒子の付着や金属不純
物の汚染は起こりにくいが、金属不純物の除去は難かし
い。
このように、従来の処理方法では、いずれの金属に対し
ても優れた除去能力を持ち、かつ微粒子の付着も少なく
できるような処理方法を実現するのは困難であった。
ても優れた除去能力を持ち、かつ微粒子の付着も少なく
できるような処理方法を実現するのは困難であった。
本発明の半導体基板の処理方法は、弗酸、過酸化水素、
純水より構成される処理液中で半導体基板を処理する工
程を含み、かつその処理液中の弗酸濃度が０．１乃至１
０重量％、過酸化水素濃度が０．１乃至１５重量％であ
ることを特徴としている。
純水より構成される処理液中で半導体基板を処理する工
程を含み、かつその処理液中の弗酸濃度が０．１乃至１
０重量％、過酸化水素濃度が０．１乃至１５重量％であ
ることを特徴としている。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は、本発明および従来の処理方法を用いた場合の
半導体基板上に付着する微粒子数を示す。
半導体基板上に付着する微粒子数を示す。
従来の処理方法としては、ＡＰＭ、Ａ、ＰＭ−＋ＨＰＭ
、ＡＰＭ→Ｄ ＨＦを用い、本発明の処理方法としてＡ
ＰＭ−ＤＨＦ／Ｈｔ０２を用いた。各処理液中に１０分
間浸漬した後、純水中で１０分間リンスを行なった。乾
燥は遠心乾燥法を用いた。
、ＡＰＭ→Ｄ ＨＦを用い、本発明の処理方法としてＡ
ＰＭ−ＤＨＦ／Ｈｔ０２を用いた。各処理液中に１０分
間浸漬した後、純水中で１０分間リンスを行なった。乾
燥は遠心乾燥法を用いた。
従来法の場合、ＡＰＭで微粒子の付着が最も少なく、Ａ
、ＰＭ−ＨＰＭで数十個、ＡＰＭ−ＤＨＦでは１００個
程度の微粒子が付着した。これに対して、本発明のＡＰ
Ｍ→ＤＨＦ／Ｈ２Ｏ２では、微粒子の付着が極めて少な
く、ＡＰＭと同程度であった。このように本発明の処理
方法では、従来ＤＨＦを利用していた処理方法と比較し
て著しく微粒子の付着を低減することができる。本実施
例では、ＡＰＭと組み合わせているが、ＡＰＭは本来微
粒子の除去に優れており、ＡＰＭと組み合わせることに
より、前工程から持ち込まれる微粒子の除去効果にも優
れた処理方法を実現することができる。
、ＰＭ−ＨＰＭで数十個、ＡＰＭ−ＤＨＦでは１００個
程度の微粒子が付着した。これに対して、本発明のＡＰ
Ｍ→ＤＨＦ／Ｈ２Ｏ２では、微粒子の付着が極めて少な
く、ＡＰＭと同程度であった。このように本発明の処理
方法では、従来ＤＨＦを利用していた処理方法と比較し
て著しく微粒子の付着を低減することができる。本実施
例では、ＡＰＭと組み合わせているが、ＡＰＭは本来微
粒子の除去に優れており、ＡＰＭと組み合わせることに
より、前工程から持ち込まれる微粒子の除去効果にも優
れた処理方法を実現することができる。
第２図は、ＭＯ８型キャパシターに本発明および従来の
処理方法を適用した場合の、ゲート酸化膜の絶縁破壊電
界強度分布を示す。従来法としては、ＡＰＭ、ＡＰＭ→
ＨＰＭ、ＡＰＭ→ＨＰＭ→ＤＨＦを用い、本発明法とし
てＡＰＭ−ＨＰＭ→ＤＨＦを用いた。
処理方法を適用した場合の、ゲート酸化膜の絶縁破壊電
界強度分布を示す。従来法としては、ＡＰＭ、ＡＰＭ→
ＨＰＭ、ＡＰＭ→ＨＰＭ→ＤＨＦを用い、本発明法とし
てＡＰＭ−ＨＰＭ→ＤＨＦを用いた。
従来法の場合、ＡＰＭ単独ではいわゆるＡモード不良と
呼ばれる初期不良が多発しており、また８ Ｍ Ｖ ／
ａｍ以下のＢモード不良も多く、８ＭＶ／ｃｍ以上の
いわゆる真性耐圧を示した試料は少なかった。一方、Ａ
ＰＭ−＋ＨＰＭ、ＡＰＭ−＋ＤＨＦではＡモード不良は
かなり減少しているものの、Ｂモート′不良は若干発生
している。これに対して、本発明のＡ Ｐ Ｍ−＋ＨＰ
Ｍ−ＩＤ ＨＦ ／ Ｈ２０２処理を行なったものは
、Ａモード不良は全く見られず、はとんど全ての試料で
９ Ｍ Ｖ ／ ｃｍ以上の電界強度を保っている。
呼ばれる初期不良が多発しており、また８ Ｍ Ｖ ／
ａｍ以下のＢモード不良も多く、８ＭＶ／ｃｍ以上の
いわゆる真性耐圧を示した試料は少なかった。一方、Ａ
ＰＭ−＋ＨＰＭ、ＡＰＭ−＋ＤＨＦではＡモード不良は
かなり減少しているものの、Ｂモート′不良は若干発生
している。これに対して、本発明のＡ Ｐ Ｍ−＋ＨＰ
Ｍ−ＩＤ ＨＦ ／ Ｈ２０２処理を行なったものは
、Ａモード不良は全く見られず、はとんど全ての試料で
９ Ｍ Ｖ ／ ｃｍ以上の電界強度を保っている。
ゲート酸化膜形成時に半導体基板表面に微粒子が付着す
ると、形成されたゲート酸化膜にピンホールが発生しや
すくなる。また、重金属等の不純物による汚染があると
、酸化膜自体の膜質が低下したり、不純物による増速酸
化や減速酸化等に起因して酸化膜厚が不均一になったり
する。これらのピンホールや酸化膜質の低下あるいは酸
化膜厚の不均一性はいずれも絶縁耐圧を引き起こす。
ると、形成されたゲート酸化膜にピンホールが発生しや
すくなる。また、重金属等の不純物による汚染があると
、酸化膜自体の膜質が低下したり、不純物による増速酸
化や減速酸化等に起因して酸化膜厚が不均一になったり
する。これらのピンホールや酸化膜質の低下あるいは酸
化膜厚の不均一性はいずれも絶縁耐圧を引き起こす。
このことから、本発明による処理方法では、従来法と比
較して微粒子あるいは無機不純物による汚染が極めて少
ないと言える。
較して微粒子あるいは無機不純物による汚染が極めて少
ないと言える。
なお、本実施例では、処理シーケンスとしてＡＰ Ｍ
＝ ＨＰ Ｍ −Ｄ ＨＦ ／ Ｈ２０２を用いている
が、ＨＰＭの代わりにＳＰＭを用いても同等の効果が得
られた。また、前工程１次工程および半導体基板表面の
状態に応じて、処理シーケンスを変更するのももちろん
可能である。また、本発明の処理方法は、従来のデイツ
プ式洗浄方法にはもちろんのこと、スプレ一方式、スピ
ン方式での処理方法にも適用可能である。さらには、従
来−船釣であったバッチ式処理のみならず、枚葉式処理
方法においても全く同様の効果が得られるのは言うまで
もない。
＝ ＨＰ Ｍ −Ｄ ＨＦ ／ Ｈ２０２を用いている
が、ＨＰＭの代わりにＳＰＭを用いても同等の効果が得
られた。また、前工程１次工程および半導体基板表面の
状態に応じて、処理シーケンスを変更するのももちろん
可能である。また、本発明の処理方法は、従来のデイツ
プ式洗浄方法にはもちろんのこと、スプレ一方式、スピ
ン方式での処理方法にも適用可能である。さらには、従
来−船釣であったバッチ式処理のみならず、枚葉式処理
方法においても全く同様の効果が得られるのは言うまで
もない。
第３図は、本発明および従来の処理方法による洗浄効果
を少数キャリアの再結合ライフタイム測定により比較し
た結果を示す。半導体基板表面を有機物（この場合はレ
ジストを用いた）により汚染し、汚染させた半導体基板
を本発明および従来の処理方法により処理を行なった。
を少数キャリアの再結合ライフタイム測定により比較し
た結果を示す。半導体基板表面を有機物（この場合はレ
ジストを用いた）により汚染し、汚染させた半導体基板
を本発明および従来の処理方法により処理を行なった。
従来の処理方法としてＵＶ／オゾン処理、ＳＰＭ処理お
よび０２プラズマ処理を用い本発明の処理方法としてＵ
Ｖ／：ｔシアーＤＨＦ／Ｈ２Ｏ２，ＳＰＭ →ＤＨＦ／
Ｈ２０２および０２プラズマ→Ｄ ＨＦ ／ Ｈ２０
２処理を用いた。ＵＶ／オゾン処理、ＳＰＭ処理および
０２プラズマ処理はいずれもレジストが完全に除去され
る条件で行なった。
よび０２プラズマ処理を用い本発明の処理方法としてＵ
Ｖ／：ｔシアーＤＨＦ／Ｈ２Ｏ２，ＳＰＭ →ＤＨＦ／
Ｈ２０２および０２プラズマ→Ｄ ＨＦ ／ Ｈ２０
２処理を用いた。ＵＶ／オゾン処理、ＳＰＭ処理および
０２プラズマ処理はいずれもレジストが完全に除去され
る条件で行なった。
従来法の場合、ＵＶ／オゾン処理では再結合ライフタイ
ムが著しく低下しており、清浄基板（ｒｅｔ、）で約１
００μ気であったものが約１桁低下している。０２プラ
ズマ処理ではさらに低下しており数μｓｅになっている
。さらに０２プラズマ処理では半導体基板面内で再結合
ライフタイムがばらついている。一方、ＳＰＭ処理では
、再結合ライフタイムの低下は少なくなっているが、清
浄基板のレベルには達していない。これに対して、本発
明の処理方法ではいずれも再結合ライフタイムは清浄基
板のレベルまで回復している。
ムが著しく低下しており、清浄基板（ｒｅｔ、）で約１
００μ気であったものが約１桁低下している。０２プラ
ズマ処理ではさらに低下しており数μｓｅになっている
。さらに０２プラズマ処理では半導体基板面内で再結合
ライフタイムがばらついている。一方、ＳＰＭ処理では
、再結合ライフタイムの低下は少なくなっているが、清
浄基板のレベルには達していない。これに対して、本発
明の処理方法ではいずれも再結合ライフタイムは清浄基
板のレベルまで回復している。
レジスト中には金属不純物が多量に含まれていることが
知られているが、ＵＶ／オゾン処理や０２プラズマ処理
のような乾式処理においては、これらの金属不純物は除
去し難い。また０２プラズマ処理では、処理室内壁等の
金属部材から金属不純物が半導体基板表面にスパッタリ
ングされる。
知られているが、ＵＶ／オゾン処理や０２プラズマ処理
のような乾式処理においては、これらの金属不純物は除
去し難い。また０２プラズマ処理では、処理室内壁等の
金属部材から金属不純物が半導体基板表面にスパッタリ
ングされる。
ＳＰＭ処理ではレジスト中の金属不純物は溶解除去され
るが、最終的に半導体基板表面に自然酸化膜が形成され
、Ｆｅ、Ａｐ等の金属不純物は自然酸化膜中にある程度
取り込まれる。これら金属不純物は半導体基板中に拡散
するとミツドギヤラフ付近にエネルギー準位を持ち、ラ
イフタイムの低下をもたらす。従って、従来法の場合、
いずれの処理方法においても金属不純物の除去が不十分
であると言える。これに対して本発明の処理方法では、
ＤＨＦ／Ｈ２Ｏ２処理を加える事により、金属不純物は
自然酸化膜とともに除去され、半導体基板表面は清浄に
保たれる。
るが、最終的に半導体基板表面に自然酸化膜が形成され
、Ｆｅ、Ａｐ等の金属不純物は自然酸化膜中にある程度
取り込まれる。これら金属不純物は半導体基板中に拡散
するとミツドギヤラフ付近にエネルギー準位を持ち、ラ
イフタイムの低下をもたらす。従って、従来法の場合、
いずれの処理方法においても金属不純物の除去が不十分
であると言える。これに対して本発明の処理方法では、
ＤＨＦ／Ｈ２Ｏ２処理を加える事により、金属不純物は
自然酸化膜とともに除去され、半導体基板表面は清浄に
保たれる。
第４図は、プラズマエツチング工程に本発明の処理方法
を適用した場合の、半導体基板表面上に残留する金属不
純物量を原子吸光分析法によって評価した結果を示す。
を適用した場合の、半導体基板表面上に残留する金属不
純物量を原子吸光分析法によって評価した結果を示す。
従来方法としては、酸化膜ＲＩＥ処理処理化酸化膜Ｅ→
ＡＰＭ→ＨＰＭを用い、本発明の処理方法としては酸化
膜ＲＩＥ−ＤＨＦ ／ Ｈ２０□を用いた。従来方法の
うち、酸化膜ＲＩＥのみの場合、半導体基板表面は各種
金属により汚染され、特に、電極、処理室等の形成材か
らのＡｐ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉの汚染が著しい。酸化膜Ｒ
ＩＥ後にＡＰＭ→ＨＰＭ処理を追加した場合、半導体基
板表面の金属不純物はかなり除去されているが十分では
ない。これに対して本発明の処理方法を行なった場合、
半導体基板表面の残留金属不純物量はいずれの元素に対
しても清浄基板の場合と同程度であった。
ＡＰＭ→ＨＰＭを用い、本発明の処理方法としては酸化
膜ＲＩＥ−ＤＨＦ ／ Ｈ２０□を用いた。従来方法の
うち、酸化膜ＲＩＥのみの場合、半導体基板表面は各種
金属により汚染され、特に、電極、処理室等の形成材か
らのＡｐ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉの汚染が著しい。酸化膜Ｒ
ＩＥ後にＡＰＭ→ＨＰＭ処理を追加した場合、半導体基
板表面の金属不純物はかなり除去されているが十分では
ない。これに対して本発明の処理方法を行なった場合、
半導体基板表面の残留金属不純物量はいずれの元素に対
しても清浄基板の場合と同程度であった。
このように、本発明の処理方法を用いれば従来レジスト
除去工程やプラズマエツチング工程で問題となっていた
重金属汚染についても解決することができる。
除去工程やプラズマエツチング工程で問題となっていた
重金属汚染についても解決することができる。
第５図は、ＤＨＦ／Ｈ２Ｏ２処理液におけるＨＦ濃度と
Ｈ２Ｏ２濃度を変化させた場合の処理液からの金属不純
物の取り込みを評価した結果である。
Ｈ２Ｏ２濃度を変化させた場合の処理液からの金属不純
物の取り込みを評価した結果である。
Ｆｅ、Ｃｕを各ｉｐｐｍ添加した処理液中で半導体基板
を１０分間処理した後、純水で１０分間リンスを行なっ
た。リンス後、遠心乾燥法により乾燥した。評価は少数
キャリアの再結合ライフタイム測定により行なった。
を１０分間処理した後、純水で１０分間リンスを行なっ
た。リンス後、遠心乾燥法により乾燥した。評価は少数
キャリアの再結合ライフタイム測定により行なった。
ＨＦ濃度が０．１乃至１０重量％およびＨ７Ｏ２濃度が
０．１乃至１５重量％の範囲内で不純物の取り込みはな
く、再結合ライフタイムは清浄基板の場合と同じレベル
であった。ＨＦ濃度、Ｈ２Ｏ２濃度がこれ以下の場合に
は、液調合時における制御性が悪くなる。一方、ＨＦ濃
度、Ｈ２Ｏ２濃度がこれ以上になると経済性に劣る。従
って、ＨＦ濃度。
０．１乃至１５重量％の範囲内で不純物の取り込みはな
く、再結合ライフタイムは清浄基板の場合と同じレベル
であった。ＨＦ濃度、Ｈ２Ｏ２濃度がこれ以下の場合に
は、液調合時における制御性が悪くなる。一方、ＨＦ濃
度、Ｈ２Ｏ２濃度がこれ以上になると経済性に劣る。従
って、ＨＦ濃度。
Ｈ２０２濃度としてはこの範囲が適当である。
以上説明したように、本発明の半導体基板の処理方法は
、弗酸、過酸化水素、純水より構成される処理液中で半
導体基板を処理する工程を含み、かつその処理液中の弗
酸濃度を０．１乃至１０重量％、過酸化水素濃度を０．
１乃至１５重量％とすることにより、処理液中からの金
属不純物の取り込みが少なく、且つ金属不純物の除去能
力にも優れている上に、微粒子の付着が極めて少ない処
理方法を提供することができる。
、弗酸、過酸化水素、純水より構成される処理液中で半
導体基板を処理する工程を含み、かつその処理液中の弗
酸濃度を０．１乃至１０重量％、過酸化水素濃度を０．
１乃至１５重量％とすることにより、処理液中からの金
属不純物の取り込みが少なく、且つ金属不純物の除去能
力にも優れている上に、微粒子の付着が極めて少ない処
理方法を提供することができる。
従って、本発明の処理方法を用いることによって、高品
質、高歩留りの半導体装置を製造することができる効果
がある。
質、高歩留りの半導体装置を製造することができる効果
がある。
第１図は、本発明および従来の処理方法を用いた場合の
半導体基板上に付着する微粒子の測定結果を示す図、第
２図は、ＭＯ３型キャパシターに本発明および従来の処
理方法を適用した場合の、ゲート酸化膜の絶縁破壊電界
強度分布を示す図、第３図は、本発明および従来の処理
方法による洗浄効果を少数キャリアの再結合ライフタイ
ム測定により比較した結果を示す図、第４図は、プラズ
マエツチング工程に本発明の処理方法を適用した場合の
、半導体基板表面上に残留する金属不純物量を原子吸光
分析法により評価した結果を示す図、第５図は、ＤＨＦ
／Ｈ２Ｏ２処理液におけるＨＦ濃度とＨ２Ｃ，濃度を変
化させた場合の処理液からの金属不純物の取り込みを評
価した結果を示す図である。 代理人 弁理士 内 原 晋 ＰＭ ＨＦ Ｔ）ＨＦ／Ｈ２α 葛 ／ ｇ録漬←を錠界羞度（ｓｖ／メ２ 図 ＦＦＭ ： ＤＨＦ／Ｈｚ Ｏｚ 第 第 凋
半導体基板上に付着する微粒子の測定結果を示す図、第
２図は、ＭＯ３型キャパシターに本発明および従来の処
理方法を適用した場合の、ゲート酸化膜の絶縁破壊電界
強度分布を示す図、第３図は、本発明および従来の処理
方法による洗浄効果を少数キャリアの再結合ライフタイ
ム測定により比較した結果を示す図、第４図は、プラズ
マエツチング工程に本発明の処理方法を適用した場合の
、半導体基板表面上に残留する金属不純物量を原子吸光
分析法により評価した結果を示す図、第５図は、ＤＨＦ
／Ｈ２Ｏ２処理液におけるＨＦ濃度とＨ２Ｃ，濃度を変
化させた場合の処理液からの金属不純物の取り込みを評
価した結果を示す図である。 代理人 弁理士 内 原 晋 ＰＭ ＨＦ Ｔ）ＨＦ／Ｈ２α 葛 ／ ｇ録漬←を錠界羞度（ｓｖ／メ２ 図 ＦＦＭ ： ＤＨＦ／Ｈｚ Ｏｚ 第 第 凋
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、弗酸、過酸化水素、純水より構成される処理液中で
半導体基板を処理する工程を含むことを特徴とする半導
体基板の処理方法。 ２、上記処理液中の弗酸濃度が０．１乃至１０重量％、
過酸化水素濃度が０．１乃至１５重量％であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の半導体基板の処
理方法。 ３、アンモニア／過酸化水素／純水混合液中で処理を行
なった後、上記処理液中で処理を行なう一連の工程を含
むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の半導
体基板の処理方法。 ４、硫酸／過酸化水素混合液中で処理を行なった後、上
記処理液中で処理を行なう一連の工程を含むことを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の半導体基板の処理
方法。 ５、塩酸／過酸化水素／純水混合液中で処理を行なった
後、上記処理液中で処理を行なう一連の工程を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の半導体基板
の処理方法。 ６、オゾンあるいは紫外線照射下でのオゾンにより処理
を行なった後、上記処理液中で処理を行なう一連の工程
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
半導体基板の処理方法。 ７、プラズマによるエッチング処理あるいはレジストの
灰化処理を行なった後、上記処理液中で処理を行なう一
連の工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の半導体基板の処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2131809A JP2581268B2 (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 半導体基板の処理方法 |
| US07/703,726 US5454901A (en) | 1990-05-22 | 1991-05-21 | Process for treating semiconductor substrates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2131809A JP2581268B2 (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 半導体基板の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0426120A true JPH0426120A (ja) | 1992-01-29 |
| JP2581268B2 JP2581268B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=15066618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2131809A Expired - Lifetime JP2581268B2 (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 半導体基板の処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5454901A (ja) |
| JP (1) | JP2581268B2 (ja) |
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- 1990-05-22 JP JP2131809A patent/JP2581268B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US5454901A (en) | 1995-10-03 |
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