JPH05198546A - 半導体基板の洗浄液 - Google Patents
半導体基板の洗浄液Info
- Publication number
- JPH05198546A JPH05198546A JP870292A JP870292A JPH05198546A JP H05198546 A JPH05198546 A JP H05198546A JP 870292 A JP870292 A JP 870292A JP 870292 A JP870292 A JP 870292A JP H05198546 A JPH05198546 A JP H05198546A
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- JP
- Japan
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- hydrogen peroxide
- cleaning liquid
- semiconductor substrate
- substrate
- cleaning solution
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体基板を過酸化水素系洗浄液で洗浄する
際の金属不純物及び微粒子の基板表面への付着を防止す
る。 【構成】 酸性もしくは塩基性の過酸化水素水溶液から
なる洗浄液にポリカルボン酸またはそのアンモニウム塩
または有機アミン塩を添加する。 【効果】 洗浄液が金属不純物および微粒子により汚染
されても、基板表面への付着が抑制されるので、基板よ
り作製した半導体素子の素子特性が安定化する。
際の金属不純物及び微粒子の基板表面への付着を防止す
る。 【構成】 酸性もしくは塩基性の過酸化水素水溶液から
なる洗浄液にポリカルボン酸またはそのアンモニウム塩
または有機アミン塩を添加する。 【効果】 洗浄液が金属不純物および微粒子により汚染
されても、基板表面への付着が抑制されるので、基板よ
り作製した半導体素子の素子特性が安定化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体基板の洗浄液に関
する。更に詳しく半導体基板を過酸化水素系の洗浄液で
洗浄する際の改良された洗浄液に関する。
する。更に詳しく半導体基板を過酸化水素系の洗浄液で
洗浄する際の改良された洗浄液に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造プロセスでは、シリコ
ンウエハーを始めとする半導体基板に対し表面に付着し
た汚染物質を除去するための薬液洗浄が行われている。
この洗浄液には過酸化水素を主成分とする洗浄液が多用
されており、例えば塩酸と過酸化水素の混合水溶液、硫
酸と過酸化水素の混合水溶液、フッ化水素酸と過酸化水
素の混合水溶液、アンモニアと過酸化水素の混合水溶液
などが知られている。特に液性が塩基性のアンモニアと
過酸化水素の混合水溶液は基板表面に付着した微粒子の
除去に効果的であることから最も広く使用されている。
しかしながら、塩基性の洗浄液においてはＦｅなどの金
属不純物が水酸化物として不溶化し、基板表面に付着し
て基板より製造した半導体素子の素子特性に悪影響を与
えるといった問題があった。
ンウエハーを始めとする半導体基板に対し表面に付着し
た汚染物質を除去するための薬液洗浄が行われている。
この洗浄液には過酸化水素を主成分とする洗浄液が多用
されており、例えば塩酸と過酸化水素の混合水溶液、硫
酸と過酸化水素の混合水溶液、フッ化水素酸と過酸化水
素の混合水溶液、アンモニアと過酸化水素の混合水溶液
などが知られている。特に液性が塩基性のアンモニアと
過酸化水素の混合水溶液は基板表面に付着した微粒子の
除去に効果的であることから最も広く使用されている。
しかしながら、塩基性の洗浄液においてはＦｅなどの金
属不純物が水酸化物として不溶化し、基板表面に付着し
て基板より製造した半導体素子の素子特性に悪影響を与
えるといった問題があった。
【０００３】この対策としてアンモニア及び過酸化水素
の高純度化が進められ、現在ではアンモニア及び過酸化
水素中の金属不純物濃度は1ppb以下となるに至ってい
る。しかしながら、高純度化された洗浄液は逆に外部か
らの金属汚染に対して敏感になり、洗浄容器などからの
金属汚染が半導体素子の素子特性の不安定化の原因にな
るといった問題があった。一方、酸性の洗浄液について
は金属不純物付着の問題は少ないものの、微粒子の除去
能に劣る為、基板の最終洗浄液には使用し得ないといっ
た問題があった。これらの対策として、本発明者らは先
にこのような洗浄液へのスルホン酸系界面活性剤の添加
を提案した。この方法はＦｅを始めとする金属不純物の
付着抑制に対して非常に有効な方法であり、且つ基板へ
の濡れ性が良くなるため微粒子除去能にも優れるもので
あったが、実用上は泡立ちの大きいのが難点であった。
の高純度化が進められ、現在ではアンモニア及び過酸化
水素中の金属不純物濃度は1ppb以下となるに至ってい
る。しかしながら、高純度化された洗浄液は逆に外部か
らの金属汚染に対して敏感になり、洗浄容器などからの
金属汚染が半導体素子の素子特性の不安定化の原因にな
るといった問題があった。一方、酸性の洗浄液について
は金属不純物付着の問題は少ないものの、微粒子の除去
能に劣る為、基板の最終洗浄液には使用し得ないといっ
た問題があった。これらの対策として、本発明者らは先
にこのような洗浄液へのスルホン酸系界面活性剤の添加
を提案した。この方法はＦｅを始めとする金属不純物の
付着抑制に対して非常に有効な方法であり、且つ基板へ
の濡れ性が良くなるため微粒子除去能にも優れるもので
あったが、実用上は泡立ちの大きいのが難点であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
問題点を解決し、洗浄液が金属不純物で汚染されても、
それらの基板表面への付着が抑制され、且つ、微粒子の
除去能にも優れ、しかも泡立ち等の問題のない安定した
基板の洗浄を可能とする新しい過酸化水素系半導体基板
洗浄液を提供することにある。
問題点を解決し、洗浄液が金属不純物で汚染されても、
それらの基板表面への付着が抑制され、且つ、微粒子の
除去能にも優れ、しかも泡立ち等の問題のない安定した
基板の洗浄を可能とする新しい過酸化水素系半導体基板
洗浄液を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の目的
を達成すべく鋭意検討を行った結果、ポリカルボン酸の
添加が極めて有効であることを見い出し本発明を完成す
るに至った。即ち本発明は過酸化水素系の洗浄液を用い
て半導体基板を洗浄するに際し、ポリカルボン酸または
そのアンモニウム塩または有機アミン塩と過酸化水素を
含む酸性もしくは塩基性の半導体基板洗浄液を提供する
ものである。
を達成すべく鋭意検討を行った結果、ポリカルボン酸の
添加が極めて有効であることを見い出し本発明を完成す
るに至った。即ち本発明は過酸化水素系の洗浄液を用い
て半導体基板を洗浄するに際し、ポリカルボン酸または
そのアンモニウム塩または有機アミン塩と過酸化水素を
含む酸性もしくは塩基性の半導体基板洗浄液を提供する
ものである。
【０００６】本発明で使用されるポリカルボン酸または
その塩の数平均分子量は３００〜３０００００が好まし
く、３００〜５００００のものが特に好ましい。数平均
分子量が３００未満では十分な効果が得られず、また３
０００００以上のものは洗浄液の調製の際に使用される
ポリカルボン酸原液の粘度が増加するため好ましくな
い。ポリカルボン酸の具体例を挙げると、ポリアクリル
酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、及びこれらの
共重合変性体、更には多糖類の酸化生成物などが挙げら
れる。これらのポリカルボン酸は１０重量％以上のカル
ボキシル単位を含むのが好ましい。カルボキシル単位が
１０重量％以下であると十分な効果が得られない。共重
合変性体の例としてはビス（ポリー２ーカルボキシエチ
ル）ホスフィン酸、アクリル酸とアクリルアミドのコポ
リマー、マレイン酸とイソブチレンのコポリマー、マレ
イン酸とアクリル酸アルキルのコポリマーなどが挙げら
れる。これらは遊離酸もしくは塩の形で使用される。塩
としてはこれらのポリカルボン酸のアンモニウム塩やト
リエタノールアミンなどの有機アミン塩が使用し得る。
その塩の数平均分子量は３００〜３０００００が好まし
く、３００〜５００００のものが特に好ましい。数平均
分子量が３００未満では十分な効果が得られず、また３
０００００以上のものは洗浄液の調製の際に使用される
ポリカルボン酸原液の粘度が増加するため好ましくな
い。ポリカルボン酸の具体例を挙げると、ポリアクリル
酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、及びこれらの
共重合変性体、更には多糖類の酸化生成物などが挙げら
れる。これらのポリカルボン酸は１０重量％以上のカル
ボキシル単位を含むのが好ましい。カルボキシル単位が
１０重量％以下であると十分な効果が得られない。共重
合変性体の例としてはビス（ポリー２ーカルボキシエチ
ル）ホスフィン酸、アクリル酸とアクリルアミドのコポ
リマー、マレイン酸とイソブチレンのコポリマー、マレ
イン酸とアクリル酸アルキルのコポリマーなどが挙げら
れる。これらは遊離酸もしくは塩の形で使用される。塩
としてはこれらのポリカルボン酸のアンモニウム塩やト
リエタノールアミンなどの有機アミン塩が使用し得る。
【０００７】本発明のポリカルボン酸またはその塩の洗
浄液中の含有量は通常１ｐｐｍ〜１重量％（ｗｔ％）で
使用される。含有量が１ｐｐｍより少ないと十分な効果
が得られず、また１重量％より多く含まれていてもそれ
に見合う効果は得られない。また過酸化水素は通常０．
１〜３０重量％の濃度で使用される。
浄液中の含有量は通常１ｐｐｍ〜１重量％（ｗｔ％）で
使用される。含有量が１ｐｐｍより少ないと十分な効果
が得られず、また１重量％より多く含まれていてもそれ
に見合う効果は得られない。また過酸化水素は通常０．
１〜３０重量％の濃度で使用される。
【０００８】本発明の洗浄液の調製はポリカルボン酸ま
たはその塩を従来公知の洗浄液に添加することによって
行われるがこの場合洗浄液の種類は特に限定されること
はない。ポリカルボン酸またはその塩の添加は従来公知
の洗浄液を調製後、これに添加しても良いし、アンモニ
ア、過酸化水素、水、フッ化水素酸等に予め添加し、し
かる後にこれらを混合しても良い。本発明の洗浄液は従
来公知のアンモニアと過酸化水素の混合水溶液を用いて
調製したものが特に好適に用いられるが、アンモニアと
過酸化水素混合水溶液以外ではコリン（ハイドロキシル
トリメチルアンモニウムハイドロオキサイド）と過酸化
水素の混合水溶液、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド）と過酸化水素の混合水溶液、フ
ッ化水素酸と過酸化水素の混合水溶液、塩酸と過酸化水
素の混合水溶液などから調製することもできる。アンモ
ニアと過酸化水素の混合水溶液の場合の組成は、通常ア
ンモニア濃度が０．１〜１０重量％、過酸化水素濃度が
０．１〜３０重量％で使用される。
たはその塩を従来公知の洗浄液に添加することによって
行われるがこの場合洗浄液の種類は特に限定されること
はない。ポリカルボン酸またはその塩の添加は従来公知
の洗浄液を調製後、これに添加しても良いし、アンモニ
ア、過酸化水素、水、フッ化水素酸等に予め添加し、し
かる後にこれらを混合しても良い。本発明の洗浄液は従
来公知のアンモニアと過酸化水素の混合水溶液を用いて
調製したものが特に好適に用いられるが、アンモニアと
過酸化水素混合水溶液以外ではコリン（ハイドロキシル
トリメチルアンモニウムハイドロオキサイド）と過酸化
水素の混合水溶液、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド）と過酸化水素の混合水溶液、フ
ッ化水素酸と過酸化水素の混合水溶液、塩酸と過酸化水
素の混合水溶液などから調製することもできる。アンモ
ニアと過酸化水素の混合水溶液の場合の組成は、通常ア
ンモニア濃度が０．１〜１０重量％、過酸化水素濃度が
０．１〜３０重量％で使用される。
【０００９】
【実施例】実施例１ 予備洗浄した３インチのシリコン基板を高純度アンモニ
ア（２８重量％）、高純度過酸化水素（３０重量％）及
び超純水を１：４：２０の割合に混合し、更に金属不純
物（Ｆｅ）及び添加剤を添加して調製した表１の洗浄液
を用いて８５℃で１０分間、浸漬し洗浄した。また、こ
の際の泡立ちの程度を目視にて判定した。洗浄された基
板を酸素気流中で酸化して約３５０Åの酸化膜を成長さ
せた後、電気特性として再結合ライフタイムを測定し
た。結果を表１に示した。Ｆｅの添加で低下した再結合
ライフタイムはポリカルボン酸の添加により完全に回復
し、洗浄の際の泡立ちも少なかった。尚、表２に比較例
を示した。
ア（２８重量％）、高純度過酸化水素（３０重量％）及
び超純水を１：４：２０の割合に混合し、更に金属不純
物（Ｆｅ）及び添加剤を添加して調製した表１の洗浄液
を用いて８５℃で１０分間、浸漬し洗浄した。また、こ
の際の泡立ちの程度を目視にて判定した。洗浄された基
板を酸素気流中で酸化して約３５０Åの酸化膜を成長さ
せた後、電気特性として再結合ライフタイムを測定し
た。結果を表１に示した。Ｆｅの添加で低下した再結合
ライフタイムはポリカルボン酸の添加により完全に回復
し、洗浄の際の泡立ちも少なかった。尚、表２に比較例
を示した。
【００１０】
【００１１】
【００１２】実施例２ 予備洗浄した３インチのシリコン基板を、高純度塩酸
（３６重量％）、高純度過酸化水素（３０重量％）及び
超純水を１：１：６の割合に混合し、更に０．５μｍの
シリカ粒子を約１００００個／ｍｌの濃度で、ポリアク
リル酸（数平均分子量３０００、カルボキシル単位７８
重量％）を１００ｐｐｍの濃度で添加した洗浄液で洗浄
した。洗浄は８５℃で１０分間、浸漬する条件で行い、
洗浄後、基板上に付着したシリカ粒子の数を走査型電子
顕微鏡観察により測定した。同様の実験をポリアクリル
酸を添加していない洗浄液についても行い、比較した。
結果を表３に示す。
（３６重量％）、高純度過酸化水素（３０重量％）及び
超純水を１：１：６の割合に混合し、更に０．５μｍの
シリカ粒子を約１００００個／ｍｌの濃度で、ポリアク
リル酸（数平均分子量３０００、カルボキシル単位７８
重量％）を１００ｐｐｍの濃度で添加した洗浄液で洗浄
した。洗浄は８５℃で１０分間、浸漬する条件で行い、
洗浄後、基板上に付着したシリカ粒子の数を走査型電子
顕微鏡観察により測定した。同様の実験をポリアクリル
酸を添加していない洗浄液についても行い、比較した。
結果を表３に示す。
【００１３】
【００１４】
【発明の効果】本発明の洗浄液を使用すれば洗浄液が金
属不純物あるいは微粒子に汚染された場合でも、その影
響を抑制できる。また、泡立ちが少ないので安定した半
導体基板の洗浄と半導体素子の製造が可能となる。
属不純物あるいは微粒子に汚染された場合でも、その影
響を抑制できる。また、泡立ちが少ないので安定した半
導体基板の洗浄と半導体素子の製造が可能となる。
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリカルボン酸またはそのアンモニウム
塩または有機アミン塩と過酸化水素を含む酸性もしくは
塩基性の半導体基板洗浄液。 - 【請求項２】 ポリカルボン酸またはそのアンモニウム
塩または有機アミン塩がカルボキシル単位を１０重量％
以上含有し、且つ数平均分子量が３００〜３０００００
のものである請求項１記載の半導体基板洗浄液。 - 【請求項３】 半導体基板洗浄液がポリカルボン酸また
はそのアンモニウム塩または有機アミン塩とアンモニア
と過酸化水素の混合水溶液である請求項１記載の半導体
基板洗浄液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP870292A JPH05198546A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 半導体基板の洗浄液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP870292A JPH05198546A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 半導体基板の洗浄液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198546A true JPH05198546A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=11700270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP870292A Pending JPH05198546A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 半導体基板の洗浄液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05198546A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011507236A (ja) * | 2007-12-07 | 2011-03-03 | フォンタナ・テクノロジー | ウェーハを洗浄するための方法および組成物 |
| TWI448551B (zh) * | 2008-02-15 | 2014-08-11 | Lion Corp | 洗淨劑組成物及電子裝置用基板之洗淨方法 |
| JP2015081330A (ja) * | 2013-10-24 | 2015-04-27 | 花王株式会社 | 研磨液組成物 |
| JP2021005600A (ja) * | 2019-06-25 | 2021-01-14 | 花王株式会社 | 半導体デバイス用基板に用いる洗浄剤組成物 |
-
1992
- 1992-01-21 JP JP870292A patent/JPH05198546A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011507236A (ja) * | 2007-12-07 | 2011-03-03 | フォンタナ・テクノロジー | ウェーハを洗浄するための方法および組成物 |
| JP2011507132A (ja) * | 2007-12-07 | 2011-03-03 | フォンタナ・テクノロジー | 粒子除去洗浄方法および組成物 |
| US8496757B2 (en) | 2007-12-07 | 2013-07-30 | Fontana Technology | Method for cleaning wafers using a polycarboxylate solution |
| TWI448551B (zh) * | 2008-02-15 | 2014-08-11 | Lion Corp | 洗淨劑組成物及電子裝置用基板之洗淨方法 |
| US8809247B2 (en) | 2008-02-15 | 2014-08-19 | Lion Corporation | Cleaning composition and method for cleaning substrate for electronic device |
| JP2015081330A (ja) * | 2013-10-24 | 2015-04-27 | 花王株式会社 | 研磨液組成物 |
| JP2021005600A (ja) * | 2019-06-25 | 2021-01-14 | 花王株式会社 | 半導体デバイス用基板に用いる洗浄剤組成物 |
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