JPH06228592A - 基板の金属含有汚染物質清浄化用ガス状清浄剤及びこれを用いた基板の清浄化方法 - Google Patents
基板の金属含有汚染物質清浄化用ガス状清浄剤及びこれを用いた基板の清浄化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体装置の製造に際して基板の表面に発生
する金属含有汚染物質、特に、アルカリ金属含有汚染物
質を残渣することなく効果的に基板表面から除去するこ
とのできるようなガス状清浄剤及びこれを使用した基板
表面の清浄化法を提供する。 【構成】 基板表面の金属含有汚染物質と接触させるこ
とにより該金属含有汚染物質を揮発性の金属リガンド錯
体に変性して該基板表面から除去することのできる有効
量のヘキサメチルジシラザンを含む金属含有汚染物質清
浄化用ガス状清浄剤、及び基板表面を該基板表面に存在
する金属含有汚染物質と反応して揮発性の金属リガンド
錯体を生成するのに十分な温度と量のヘキサメチルジシ
ラザンからなるガス状清浄剤と接触させた後、該基板表
面から該揮発性金属リガンド錯体を揮発させることによ
り該基板表面を清浄化することを特徴とする基板表面か
ら金属含有汚染物質を除去する方法。
する金属含有汚染物質、特に、アルカリ金属含有汚染物
質を残渣することなく効果的に基板表面から除去するこ
とのできるようなガス状清浄剤及びこれを使用した基板
表面の清浄化法を提供する。 【構成】 基板表面の金属含有汚染物質と接触させるこ
とにより該金属含有汚染物質を揮発性の金属リガンド錯
体に変性して該基板表面から除去することのできる有効
量のヘキサメチルジシラザンを含む金属含有汚染物質清
浄化用ガス状清浄剤、及び基板表面を該基板表面に存在
する金属含有汚染物質と反応して揮発性の金属リガンド
錯体を生成するのに十分な温度と量のヘキサメチルジシ
ラザンからなるガス状清浄剤と接触させた後、該基板表
面から該揮発性金属リガンド錯体を揮発させることによ
り該基板表面を清浄化することを特徴とする基板表面か
ら金属含有汚染物質を除去する方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体や集積回路の加
工に際して使用されるガス状の清浄剤に関するものであ
る。
工に際して使用されるガス状の清浄剤に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロニクス産業においては、半導
体や集積回路の微小化がなされ、一方で次第にその設計
が複雑化してきている。その結果としてトランジスタ
ー、ダイオード等のような回路を形成するためのエレク
トロニクス装置や該装置を電気的に接続するための部品
等においても微細な加工が求められている。そして回路
面積が減少するに従って、このようなエレクトロニクス
装置の加工に際してその表面に生ずる汚染物質の存在
は、該装置の欠陥や誤作動を生ずる原因となる恐れがあ
った。従って、高い品質基準を維持し且つ完全に機能を
発揮し得る集積回路を収率よく得るためには回路組立物
における表面汚染物質を注意深く除去することが強く求
められている。
体や集積回路の微小化がなされ、一方で次第にその設計
が複雑化してきている。その結果としてトランジスタ
ー、ダイオード等のような回路を形成するためのエレク
トロニクス装置や該装置を電気的に接続するための部品
等においても微細な加工が求められている。そして回路
面積が減少するに従って、このようなエレクトロニクス
装置の加工に際してその表面に生ずる汚染物質の存在
は、該装置の欠陥や誤作動を生ずる原因となる恐れがあ
った。従って、高い品質基準を維持し且つ完全に機能を
発揮し得る集積回路を収率よく得るためには回路組立物
における表面汚染物質を注意深く除去することが強く求
められている。
【０００３】集積回路等のエレクトロニクス装置の加工
において生ずる汚染物質には、フォトレジスト材料、残
留有機物及びアルカリ金属その他の金属酸化物等の金属
汚染物質等がある。又エレクトロニクス装置の加工にお
いて基板を不注意にエッチング剤やレジスト剥離剤に浸
漬した場合には、これらの薬剤中に金属イオンや遊離金
属が含まれているのでその表面に金属酸化物や金属ハロ
ゲン化物からなる金属化合物フィルムによる汚染物質を
生成する。又同様にプラズマエッチングその他の処理に
よっても腐食性を有する金属塩化物からなる汚染物質が
得られたエレクトロニクス装置上に析出する恐れがあっ
た。
において生ずる汚染物質には、フォトレジスト材料、残
留有機物及びアルカリ金属その他の金属酸化物等の金属
汚染物質等がある。又エレクトロニクス装置の加工にお
いて基板を不注意にエッチング剤やレジスト剥離剤に浸
漬した場合には、これらの薬剤中に金属イオンや遊離金
属が含まれているのでその表面に金属酸化物や金属ハロ
ゲン化物からなる金属化合物フィルムによる汚染物質を
生成する。又同様にプラズマエッチングその他の処理に
よっても腐食性を有する金属塩化物からなる汚染物質が
得られたエレクトロニクス装置上に析出する恐れがあっ
た。
【０００４】そして以上のような汚染物質が生成すると
エレクトロニクス装置における電気的接続部が脆弱化さ
れ、又該装置における積層部分が剥離し易くなるのでそ
のために電流のリークを生じたり、接続部の破壊を招い
たりする恐れがあった。殊にナトリウムを含有する汚染
物質は、ナトリウムがシリコンマトリックス中に拡散し
易いので装置の故障を招き易く問題であった。このよう
な問題を排除するために、集積回路を得るために行なわ
れる種々の加工工程において、エレクトロニクス装置を
構成するウエファー表面に生ずる金属酸化物や腐食性塩
化物の残渣と化学的に結合又は吸着し、これらの汚染物
質を該表面から除去するための清浄剤が使用されてい
る。
エレクトロニクス装置における電気的接続部が脆弱化さ
れ、又該装置における積層部分が剥離し易くなるのでそ
のために電流のリークを生じたり、接続部の破壊を招い
たりする恐れがあった。殊にナトリウムを含有する汚染
物質は、ナトリウムがシリコンマトリックス中に拡散し
易いので装置の故障を招き易く問題であった。このよう
な問題を排除するために、集積回路を得るために行なわ
れる種々の加工工程において、エレクトロニクス装置を
構成するウエファー表面に生ずる金属酸化物や腐食性塩
化物の残渣と化学的に結合又は吸着し、これらの汚染物
質を該表面から除去するための清浄剤が使用されてい
る。
【０００５】一般的には従来の化学的な清浄化法では酸
類が使用され次いで洗浄が行なわれる。そしてこのよう
な清浄化法においては、エレクトロニクス装置の清浄化
は次工程を遂行するに先立って溶液状の清浄剤に浸漬し
て行なわれるので、通常「湿式法」と呼ばれている。し
かしながら、このような溶液状の清浄剤を使用して表面
の清浄化を行なう場合には、例え清浄化処理後に水洗等
の洗浄を十分に行なっても清浄化された表面から清浄剤
の除去を完全に行なうことが困難であり、このために新
たな汚染の問題が発生する危険性があった。又、使用済
みの清浄剤溶液の処理も極めて煩わしい問題であった。
類が使用され次いで洗浄が行なわれる。そしてこのよう
な清浄化法においては、エレクトロニクス装置の清浄化
は次工程を遂行するに先立って溶液状の清浄剤に浸漬し
て行なわれるので、通常「湿式法」と呼ばれている。し
かしながら、このような溶液状の清浄剤を使用して表面
の清浄化を行なう場合には、例え清浄化処理後に水洗等
の洗浄を十分に行なっても清浄化された表面から清浄剤
の除去を完全に行なうことが困難であり、このために新
たな汚染の問題が発生する危険性があった。又、使用済
みの清浄剤溶液の処理も極めて煩わしい問題であった。
【０００６】シリコン又は熱的に成長させたシリコン酸
化物結晶ウエファーから汚染物質フィルムを除去するた
めの代表的な湿式清浄化法は、ウエファーを硫酸／過酸
化水素のような無機溶媒中に浸漬し、更に硫酸／オキシ
ダント混合物中に浸漬した後、脱イオン水で洗浄し、さ
らに該ウエファーを水／水酸化アンモニウム／過酸化水
素の混合溶液中に浸漬して金属や金属酸化物を除去した
後、脱イオン水で洗浄し、次いでウエファーを水／塩酸
／過酸化水素の混合溶液中に浸漬して分子状及びイオン
状汚染物質を脱着し、最後に清浄化されたウエファーを
蒸留水で洗浄して窒素のような不活性雰囲気中で乾燥す
ることによって行なわれる。
化物結晶ウエファーから汚染物質フィルムを除去するた
めの代表的な湿式清浄化法は、ウエファーを硫酸／過酸
化水素のような無機溶媒中に浸漬し、更に硫酸／オキシ
ダント混合物中に浸漬した後、脱イオン水で洗浄し、さ
らに該ウエファーを水／水酸化アンモニウム／過酸化水
素の混合溶液中に浸漬して金属や金属酸化物を除去した
後、脱イオン水で洗浄し、次いでウエファーを水／塩酸
／過酸化水素の混合溶液中に浸漬して分子状及びイオン
状汚染物質を脱着し、最後に清浄化されたウエファーを
蒸留水で洗浄して窒素のような不活性雰囲気中で乾燥す
ることによって行なわれる。
【０００７】上記したような従来の湿式法に関しては種
々の問題が生じた。例えば、アンモニアとＨＣｌ蒸気は
混合して腐食性のアンモニウム塩化物のコロイド状粒子
からなる特殊な煙霧を発生し、これがウエファーを汚染
する原因となった。又清浄剤溶液中の過酸化水素が欠乏
しないように注意を払わないと清浄剤溶液中の水酸化ア
ンモニウムがシリコンのエッチング剤として作用し、シ
リコンにダメージを与えるという問題もあった。更に又
残留清浄剤の除去のために行なわれる蒸留水による洗浄
工程において、系内に新たな汚染物質が導入される危険
性があるし、次工程に移行させる前に、高温真空状態を
適用してシリコン表面に微量に残存する湿分を除去して
やらなければならないという問題もあった。
々の問題が生じた。例えば、アンモニアとＨＣｌ蒸気は
混合して腐食性のアンモニウム塩化物のコロイド状粒子
からなる特殊な煙霧を発生し、これがウエファーを汚染
する原因となった。又清浄剤溶液中の過酸化水素が欠乏
しないように注意を払わないと清浄剤溶液中の水酸化ア
ンモニウムがシリコンのエッチング剤として作用し、シ
リコンにダメージを与えるという問題もあった。更に又
残留清浄剤の除去のために行なわれる蒸留水による洗浄
工程において、系内に新たな汚染物質が導入される危険
性があるし、次工程に移行させる前に、高温真空状態を
適用してシリコン表面に微量に残存する湿分を除去して
やらなければならないという問題もあった。
【０００８】このような湿式法によるウエファー清浄化
法における欠点を改善する方法として汚染物質を気相で
除去する「乾式」法が開発された。このような気相によ
る清浄化法を実施するに際し、清浄剤と接触して得られ
る汚染物質を清浄化すべき表面から完全に除去するため
には、汚染物質は十分な揮発性を有していなければなら
ない。このために多くの乾式清浄剤の開発及び該乾式清
浄剤を用い、従来の清浄化操作における問題点を排除し
て、環境を損なうような薬剤を用いることなくして気相
による清浄化を行なう方法について検討がなされてき
た。
法における欠点を改善する方法として汚染物質を気相で
除去する「乾式」法が開発された。このような気相によ
る清浄化法を実施するに際し、清浄剤と接触して得られ
る汚染物質を清浄化すべき表面から完全に除去するため
には、汚染物質は十分な揮発性を有していなければなら
ない。このために多くの乾式清浄剤の開発及び該乾式清
浄剤を用い、従来の清浄化操作における問題点を排除し
て、環境を損なうような薬剤を用いることなくして気相
による清浄化を行なう方法について検討がなされてき
た。
【０００９】Ｔ．イトウその他は、プロクレーム オブ
セカンド インターナショナルシンポジウム オン
クリーニング テクノロジイ イン セミコンダクター
デバイス マニュファクチャリング、９２−１２ ７２
［１９９２］において、光学的に励起された塩素基を用
いてシリコン表面から鉄及びアルミニウム汚染物質を除
去する方法について開示している。そこでは、清浄化温
度１７０℃における紫外線励起乾式清浄化法を用いてシ
リコンウエファー上の鉄及びアルミニウムの両者の除去
を行なっている。そしてこの方法によりシリコン表面に
おける鉄及びアルミニウムの濃度は表面が僅か深さ２ｎ
ｍエッチングされるのみで２桁のオーダーも減少してい
る。又イトーその他は、さらに基板表面に存在するナト
リウムも光学的に励起された塩素基を使用することによ
って、その量を削減させることができると述べている。
しかしながら、この方法によって生成する塩化ナトリウ
ムは基板の内部に拡散浸透して基板の電気的な機能を阻
害するといわれている。
セカンド インターナショナルシンポジウム オン
クリーニング テクノロジイ イン セミコンダクター
デバイス マニュファクチャリング、９２−１２ ７２
［１９９２］において、光学的に励起された塩素基を用
いてシリコン表面から鉄及びアルミニウム汚染物質を除
去する方法について開示している。そこでは、清浄化温
度１７０℃における紫外線励起乾式清浄化法を用いてシ
リコンウエファー上の鉄及びアルミニウムの両者の除去
を行なっている。そしてこの方法によりシリコン表面に
おける鉄及びアルミニウムの濃度は表面が僅か深さ２ｎ
ｍエッチングされるのみで２桁のオーダーも減少してい
る。又イトーその他は、さらに基板表面に存在するナト
リウムも光学的に励起された塩素基を使用することによ
って、その量を削減させることができると述べている。
しかしながら、この方法によって生成する塩化ナトリウ
ムは基板の内部に拡散浸透して基板の電気的な機能を阻
害するといわれている。
【００１０】これらの欠点を排除し、半導体装置の製造
に際して使用される基板表面から残渣を生ずることなく
金属含有汚染物質を除去するための清浄化法がエアー・
プロダクツ・アンド・ケミカルズ社による米国特許第
５，０９４，７０１号において開示されている。この方
法は基板表面において金属含有汚染物質が酸化されて揮
発性金属リガンド錯体を生成するために十分な温度で適
量のベータージケトンと基板とを接触させるものであ
る。そしてこの方法によれば、汚染物質は揮発性金属リ
ガンド錯体として基板表面から揮発させることができる
ので基板表面には何等残渣を残すことがない。そしてこ
の方法は特に半導体工業において使用される基板からの
銅、鉄及び銀を含有する汚染物質の除去に有効である。
に際して使用される基板表面から残渣を生ずることなく
金属含有汚染物質を除去するための清浄化法がエアー・
プロダクツ・アンド・ケミカルズ社による米国特許第
５，０９４，７０１号において開示されている。この方
法は基板表面において金属含有汚染物質が酸化されて揮
発性金属リガンド錯体を生成するために十分な温度で適
量のベータージケトンと基板とを接触させるものであ
る。そしてこの方法によれば、汚染物質は揮発性金属リ
ガンド錯体として基板表面から揮発させることができる
ので基板表面には何等残渣を残すことがない。そしてこ
の方法は特に半導体工業において使用される基板からの
銅、鉄及び銀を含有する汚染物質の除去に有効である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、ベー
タージケトンを基板の清浄剤として使用することによっ
て、基板表面から銅、鉄、銀等の金属含有汚染物質を残
渣を生ずることなく揮発性金属リガンド錯体として除去
することができる技術が確立されたが、エレクトロニク
ス装置において特に一般的に使用されるシリコンのよう
な基板の加工処理に際して生ずるウエファー表面に生ず
るナトリウムの酸化物、水酸化物又はナトリウム塩のよ
うなアルカリ金属を含有する汚染物質の除去に対しては
十分なものではなかった。本発明は、上記したような事
情に鑑みなされたものであって、半導体装置の製造に際
して金属含有汚染物質、特にナトリウム等のアルカリ金
属含有汚染物質を残渣を生ずることなく効果的に基板表
面から除去することのできるような清浄剤及びこれを使
用した基板表面の清浄化法を提供することを目的とする
ものである。
タージケトンを基板の清浄剤として使用することによっ
て、基板表面から銅、鉄、銀等の金属含有汚染物質を残
渣を生ずることなく揮発性金属リガンド錯体として除去
することができる技術が確立されたが、エレクトロニク
ス装置において特に一般的に使用されるシリコンのよう
な基板の加工処理に際して生ずるウエファー表面に生ず
るナトリウムの酸化物、水酸化物又はナトリウム塩のよ
うなアルカリ金属を含有する汚染物質の除去に対しては
十分なものではなかった。本発明は、上記したような事
情に鑑みなされたものであって、半導体装置の製造に際
して金属含有汚染物質、特にナトリウム等のアルカリ金
属含有汚染物質を残渣を生ずることなく効果的に基板表
面から除去することのできるような清浄剤及びこれを使
用した基板表面の清浄化法を提供することを目的とする
ものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、基板表面の金属含有汚染物質と接触させ
ることにより該金属含有汚染物質を揮発性の金属リガン
ド錯体に変性して該基板表面から除去し得る適量のヘキ
サメチルジシラザンからなる金属含有汚染物質のガス状
清浄剤、及び基板表面を該基板表面に存在する金属含有
汚染物質と反応して揮発性の金属リガンド錯体を生成す
るのに十分な温度において適量のヘキサメチルジシラザ
ンからなるガス状清浄剤と接触させた後、該基板表面か
ら該揮発性金属リガンド錯体を揮発させることにより該
基板表面を清浄化することを特徴とする基板表面から金
属含有汚染物質を除去する方法である。
めの本発明は、基板表面の金属含有汚染物質と接触させ
ることにより該金属含有汚染物質を揮発性の金属リガン
ド錯体に変性して該基板表面から除去し得る適量のヘキ
サメチルジシラザンからなる金属含有汚染物質のガス状
清浄剤、及び基板表面を該基板表面に存在する金属含有
汚染物質と反応して揮発性の金属リガンド錯体を生成す
るのに十分な温度において適量のヘキサメチルジシラザ
ンからなるガス状清浄剤と接触させた後、該基板表面か
ら該揮発性金属リガンド錯体を揮発させることにより該
基板表面を清浄化することを特徴とする基板表面から金
属含有汚染物質を除去する方法である。
【００１３】本発明による適量のヘキサメチルジシラザ
ン含有ガス状清浄剤は、その蒸気圧によって通常の反応
器中に導入するか、又は水素、アンモニア、シランのよ
うな還元性雰囲気中或いは窒素、アルゴン、ヘリウムの
ような不活性雰囲気中に分散させることができる。
ン含有ガス状清浄剤は、その蒸気圧によって通常の反応
器中に導入するか、又は水素、アンモニア、シランのよ
うな還元性雰囲気中或いは窒素、アルゴン、ヘリウムの
ような不活性雰囲気中に分散させることができる。
【００１４】そして、ヘキサメチルジシラザンと反応し
て揮発性金属リガンド錯体を生成することのできる組成
物を有する種々の基板から金属含有汚染物質を除去する
ことができる。このような金属含有汚染物質の代表的な
ものは、金属の酸化物、水酸化物又は塩であるが、この
ような金属のうち好ましいものはアルカリ金属であり、
特に好ましくはリチウム、ナトリウム及びカリウムであ
る。
て揮発性金属リガンド錯体を生成することのできる組成
物を有する種々の基板から金属含有汚染物質を除去する
ことができる。このような金属含有汚染物質の代表的な
ものは、金属の酸化物、水酸化物又は塩であるが、この
ような金属のうち好ましいものはアルカリ金属であり、
特に好ましくはリチウム、ナトリウム及びカリウムであ
る。
【００１５】又本発明において金属含有汚染物質を除去
し得る基板には、シリコン、シリコン酸化物、ボロフォ
スフォシリケートガラス及びフォスフォシリケートガラ
スが含まれる。本発明の方法においては基板表面から金
属含有汚染物質を除去するために実施される本発明の条
件下においては、上記ガス状清浄剤の反応性を阻害しな
いような組成物であれば他の如何なる組成物が生成して
いる基板であっても適用することができる。
し得る基板には、シリコン、シリコン酸化物、ボロフォ
スフォシリケートガラス及びフォスフォシリケートガラ
スが含まれる。本発明の方法においては基板表面から金
属含有汚染物質を除去するために実施される本発明の条
件下においては、上記ガス状清浄剤の反応性を阻害しな
いような組成物であれば他の如何なる組成物が生成して
いる基板であっても適用することができる。
【００１６】本発明者は、ある種の金属含有汚染物質は
ヘキサメチルジシラザンと反応して所望の揮発性金属リ
ガンド錯体を得ることができるような十分な反応性を示
さないことを見出した。本発明においては、このような
場合においては、清浄化すべき基板表面上の金属含有汚
染物質は、該金属含有汚染物質が所望の揮発性金属リガ
ンド錯体を生成することができるような活性化された反
応条件で、活性化された清浄剤と接触させることが望ま
しい。
ヘキサメチルジシラザンと反応して所望の揮発性金属リ
ガンド錯体を得ることができるような十分な反応性を示
さないことを見出した。本発明においては、このような
場合においては、清浄化すべき基板表面上の金属含有汚
染物質は、該金属含有汚染物質が所望の揮発性金属リガ
ンド錯体を生成することができるような活性化された反
応条件で、活性化された清浄剤と接触させることが望ま
しい。
【００１７】随意的ではあるが、揮発性金属リガンド錯
体の形成は基板及びヘキサメチルジシラザンをイオンガ
ン、ＲＦプラズマ発生器、マイクロ波プラズマ発生器、
直流放電発生器、加熱タングステンフィラメント（特に
これらの装置に限定されることはないが）等の適宜のエ
ネルギー発生源によって発生させた活性化エネルギーの
存在下で行なわせることができる。
体の形成は基板及びヘキサメチルジシラザンをイオンガ
ン、ＲＦプラズマ発生器、マイクロ波プラズマ発生器、
直流放電発生器、加熱タングステンフィラメント（特に
これらの装置に限定されることはないが）等の適宜のエ
ネルギー発生源によって発生させた活性化エネルギーの
存在下で行なわせることができる。
【００１８】これらのエネルギー源は、金属含有汚染物
質が分解又はイオン化されることにより所望の揮発性金
属リガンド錯体が生成されるようなフラックス又は波長
を与えることができるように設計されなければならな
い。好適なフラックス又は波長を得ることができるエネ
ルギー源は、当業者ならば容易に選択し得るであろう。
質が分解又はイオン化されることにより所望の揮発性金
属リガンド錯体が生成されるようなフラックス又は波長
を与えることができるように設計されなければならな
い。好適なフラックス又は波長を得ることができるエネ
ルギー源は、当業者ならば容易に選択し得るであろう。
【００１９】発明者は、金属含有汚染物質、特にリチウ
ム、ナトリウム又はカリウムのようなアルカリ金属の酸
化物、水酸化物又はアルカリ金属塩による金属含有汚染
物質においては、揮発性金属リガンド錯体を生成するの
にヘキサメチルジシラザンに対して必ずしも十分な反応
性がないことを見出した。従って清浄化すべき基板の表
面をヘキサメチルジシラザンと本発明の条件下で反応す
ることができるように十分に金属含有化合物が活性化で
きるような条件下で活性化された清浄化剤と接触させる
随意的な工程を採用することが望ましい。
ム、ナトリウム又はカリウムのようなアルカリ金属の酸
化物、水酸化物又はアルカリ金属塩による金属含有汚染
物質においては、揮発性金属リガンド錯体を生成するの
にヘキサメチルジシラザンに対して必ずしも十分な反応
性がないことを見出した。従って清浄化すべき基板の表
面をヘキサメチルジシラザンと本発明の条件下で反応す
ることができるように十分に金属含有化合物が活性化で
きるような条件下で活性化された清浄化剤と接触させる
随意的な工程を採用することが望ましい。
【００２０】活性化された金属含有化合物を生成するた
めの随意的な工程では、金属含有汚染物質がより容易に
清浄剤のヘキサメチルジシラザンと反応して揮発性金属
リガンド錯体を生成するような化合物に変性させること
が必要である。そしてこのような化合物を爾後「活性化
金属含有化合物」と称する。該活性化金属含有化合物
は、以下に述べるような方法又は当業者が容易に遂行で
きるような類似方法によって達成させることができる。
めの随意的な工程では、金属含有汚染物質がより容易に
清浄剤のヘキサメチルジシラザンと反応して揮発性金属
リガンド錯体を生成するような化合物に変性させること
が必要である。そしてこのような化合物を爾後「活性化
金属含有化合物」と称する。該活性化金属含有化合物
は、以下に述べるような方法又は当業者が容易に遂行で
きるような類似方法によって達成させることができる。
【００２１】即ち、活性化金属含有化合物を生成するた
めに、金属含有汚染物を活性化金属含有化合物に変性す
ることができるような活性化剤と反応させることが必要
である。この変性を行なうための操作は、清浄化すべき
基板を清浄化工程を行なうに当たっての装置から取り外
すことなく実施する必要がある。本発明者は従来から市
販されているイオンガンにより得られるイオン源物質が
活性化剤として適当であること、そして金属含有汚染物
質は該イオン源物質からエネルギーを吸収して該金属含
有汚染物質を容易にヘキサメチルジシラザンと反応する
ことができる化合物に変性させることができることを見
出した。該金属含有汚染物質を活性化された金属含有化
合物に励起させ得るフラックス又はエネルギー（波長）
を有するイオンガンは当業者ならば容易に選択すること
が可能である。このような活性化された金属含有化合物
は種々のイオン化物質やイオン化基又はプラズマの形態
で存在させることができる。
めに、金属含有汚染物を活性化金属含有化合物に変性す
ることができるような活性化剤と反応させることが必要
である。この変性を行なうための操作は、清浄化すべき
基板を清浄化工程を行なうに当たっての装置から取り外
すことなく実施する必要がある。本発明者は従来から市
販されているイオンガンにより得られるイオン源物質が
活性化剤として適当であること、そして金属含有汚染物
質は該イオン源物質からエネルギーを吸収して該金属含
有汚染物質を容易にヘキサメチルジシラザンと反応する
ことができる化合物に変性させることができることを見
出した。該金属含有汚染物質を活性化された金属含有化
合物に励起させ得るフラックス又はエネルギー（波長）
を有するイオンガンは当業者ならば容易に選択すること
が可能である。このような活性化された金属含有化合物
は種々のイオン化物質やイオン化基又はプラズマの形態
で存在させることができる。
【００２２】又上記の活性化された金属含有化合物は、
金属含有汚染物質を励起状態に変性することができるエ
ネルギー源の存在の下で水素又はアンモニア（これらの
元素のみに限定されるものではないが）のようなガスと
接触させることによっても生成させることができる。
尚、励起状態とは、上記のガスがエネルギー源から発生
されたエネルギーを吸着することによって遊離基、イオ
ン、プラズマその他の異性種を形成した状態をいう。こ
れらのガスを励起状態に変性させるために好ましいエネ
ルギー源としては、ＲＦプラズマ、マイクロ波プラズ
マ、直流放電、タングステンフィラメント及び２００ｍ
Ｖ以下の深紫外線がある。尚、アンモニアガスの励起
は、上記のエネルギー源のうちタングステンフィラメン
トの使用は避けることが望ましい。
金属含有汚染物質を励起状態に変性することができるエ
ネルギー源の存在の下で水素又はアンモニア（これらの
元素のみに限定されるものではないが）のようなガスと
接触させることによっても生成させることができる。
尚、励起状態とは、上記のガスがエネルギー源から発生
されたエネルギーを吸着することによって遊離基、イオ
ン、プラズマその他の異性種を形成した状態をいう。こ
れらのガスを励起状態に変性させるために好ましいエネ
ルギー源としては、ＲＦプラズマ、マイクロ波プラズ
マ、直流放電、タングステンフィラメント及び２００ｍ
Ｖ以下の深紫外線がある。尚、アンモニアガスの励起
は、上記のエネルギー源のうちタングステンフィラメン
トの使用は避けることが望ましい。
【００２３】これらを実施するには、基板とガスに対し
て同時にエネルギー源を作用させる単一工程によるか、
又は先ずガスに対して所望のエネルギー源を作用させて
該ガスを励起状態にし、次いで基板に励起状態のガスを
接触させる２工程による方法とがある。
て同時にエネルギー源を作用させる単一工程によるか、
又は先ずガスに対して所望のエネルギー源を作用させて
該ガスを励起状態にし、次いで基板に励起状態のガスを
接触させる２工程による方法とがある。
【００２４】一例として、Ｘ線光電子スペクトル（ＸＰ
Ｓ）によって表面に酸化物又は水酸化物の形態でナトリ
ウム含有汚染物質が存在するものを挙げると、この方法
の第１工程では、ナトリウム含有汚染物質は活性化され
た金属含化合物に変性される。該活性化された金属含有
化合物への変性は、水素又はアンモニアを発生させた状
態で表面にプラズマを溢流させることによって行なわれ
る。この場合に、他の励起又はイオン化源を使用しても
よい。プラズマは、ナトリウム含有汚染物質に対して例
えばＮａＮＨ２のような活性化された金属含有化合物を
形成するために高い反応性を示す。変性された表面は、
それ自体が所望の温度範囲においてヘキサメチルジシラ
ザン（ＮＨ（Ｓｉ（ＣＨ３）３）２に曝される。そし
て、ヘキサメチルジシラザンは活性化された金属含有化
合物と反応して、例えばＮａ［Ｎ（Ｓｉ（ＣＨ３）３）
２］（ＮａＴＭＳＮ）のような揮発性のヘキサメチルジ
シラミドを結合する化合物、とアンモニア（ＮＨ３）を
生成する。
Ｓ）によって表面に酸化物又は水酸化物の形態でナトリ
ウム含有汚染物質が存在するものを挙げると、この方法
の第１工程では、ナトリウム含有汚染物質は活性化され
た金属含化合物に変性される。該活性化された金属含有
化合物への変性は、水素又はアンモニアを発生させた状
態で表面にプラズマを溢流させることによって行なわれ
る。この場合に、他の励起又はイオン化源を使用しても
よい。プラズマは、ナトリウム含有汚染物質に対して例
えばＮａＮＨ２のような活性化された金属含有化合物を
形成するために高い反応性を示す。変性された表面は、
それ自体が所望の温度範囲においてヘキサメチルジシラ
ザン（ＮＨ（Ｓｉ（ＣＨ３）３）２に曝される。そし
て、ヘキサメチルジシラザンは活性化された金属含有化
合物と反応して、例えばＮａ［Ｎ（Ｓｉ（ＣＨ３）３）
２］（ＮａＴＭＳＮ）のような揮発性のヘキサメチルジ
シラミドを結合する化合物、とアンモニア（ＮＨ３）を
生成する。
【００２５】本発明の方法においては、有効量のヘキサ
メチルジアイラザンからなる新規なガス状清浄剤が採用
されるが、該清浄剤は公知の方法によって製造すること
ができるし、又シュマチアー社（カリフォルニア州カー
ルスバッド）又はシグマ・ケミカル社からの市販品（製
造記号Ｈ ４８７５）として入手することができる。市
販品を用いる場合には、公知の方法によって該市販品を
精製して不要の汚染物質を除去しておくことが望まし
い。
メチルジアイラザンからなる新規なガス状清浄剤が採用
されるが、該清浄剤は公知の方法によって製造すること
ができるし、又シュマチアー社（カリフォルニア州カー
ルスバッド）又はシグマ・ケミカル社からの市販品（製
造記号Ｈ ４８７５）として入手することができる。市
販品を用いる場合には、公知の方法によって該市販品を
精製して不要の汚染物質を除去しておくことが望まし
い。
【００２６】本発明において述べられている清浄剤を採
用するに際しての「有効量のヘキサメチルジシラザン」
とは、所望の温度において所望の清浄化作用を発揮する
ために必要なヘキサメチルジシラザンの量を指す。例え
ば、有効量のヘキサメチルジシラザンは、３５℃以下の
温度で発生させることができ、その場合の圧力は１ｔｏ
ｒｒ以上である。そして本発明の方法を実施するために
必要とされる清浄剤の有効量は、周知の方法で定めるこ
とができるが、それは加工装置への清浄剤の導入方法に
よっても変わる。適切な蒸気圧は室温からヘキサメチル
ジシラザンの分解温度である２２０℃の温度の間におい
てヘキサメチルジシラザンにより発生するが、この操作
圧力は本発明の実施においてはさして重要ではない。
用するに際しての「有効量のヘキサメチルジシラザン」
とは、所望の温度において所望の清浄化作用を発揮する
ために必要なヘキサメチルジシラザンの量を指す。例え
ば、有効量のヘキサメチルジシラザンは、３５℃以下の
温度で発生させることができ、その場合の圧力は１ｔｏ
ｒｒ以上である。そして本発明の方法を実施するために
必要とされる清浄剤の有効量は、周知の方法で定めるこ
とができるが、それは加工装置への清浄剤の導入方法に
よっても変わる。適切な蒸気圧は室温からヘキサメチル
ジシラザンの分解温度である２２０℃の温度の間におい
てヘキサメチルジシラザンにより発生するが、この操作
圧力は本発明の実施においてはさして重要ではない。
【００２７】本発明の他の実施態様においては、有効量
の清浄剤を不活性雰囲気中に分散させる。好適な不活性
雰囲気には、窒素、アルゴン及びヘリウムが含まれる。
清浄剤の有効量は金属含有汚染物質の種類及び基板表面
における該汚染物質の量によって変化する。不活性雰囲
気中に分散させるヘキサメチルジシラザンのガス濃度範
囲は典型的には１．０％から約１００％であり、好まし
くは５．０％から２５％の範囲である。
の清浄剤を不活性雰囲気中に分散させる。好適な不活性
雰囲気には、窒素、アルゴン及びヘリウムが含まれる。
清浄剤の有効量は金属含有汚染物質の種類及び基板表面
における該汚染物質の量によって変化する。不活性雰囲
気中に分散させるヘキサメチルジシラザンのガス濃度範
囲は典型的には１．０％から約１００％であり、好まし
くは５．０％から２５％の範囲である。
【００２８】又本発明の更に他の実施態様においては、
有効量の清浄剤を水素、アンモニア又はシランのような
還元性雰囲気中に分散させて用いる。還元性雰囲気中に
分散させるリガンドの典型的な濃度は１．０％から約１
００％の範囲、好ましくは５．０％から２５．０％の範
囲である。
有効量の清浄剤を水素、アンモニア又はシランのような
還元性雰囲気中に分散させて用いる。還元性雰囲気中に
分散させるリガンドの典型的な濃度は１．０％から約１
００％の範囲、好ましくは５．０％から２５．０％の範
囲である。
【００２９】金属リガンド錯体は金属含有汚染物質又は
金属含有化合物とヘキサメチルジシラザンとの反応生成
物をいう。揮発性の金属リガンド錯体は、基板又はエレ
クトロニクス装置の表面に生成した揮発性の金属リガン
ド錯体は、その後、表面から揮発して、該表面は殆ど残
留物のない清浄化された状態にすることができる。従っ
て本発明の方法によるときは、エレクトロニクス装置の
製造において必要とされる工程の導体金属の析出に際し
て、基板表面におけるエッチング工程及びマスキング操
作に際して障害となる汚染物質の該表面での存在をほぼ
完全に取り除くことができる。
金属含有化合物とヘキサメチルジシラザンとの反応生成
物をいう。揮発性の金属リガンド錯体は、基板又はエレ
クトロニクス装置の表面に生成した揮発性の金属リガン
ド錯体は、その後、表面から揮発して、該表面は殆ど残
留物のない清浄化された状態にすることができる。従っ
て本発明の方法によるときは、エレクトロニクス装置の
製造において必要とされる工程の導体金属の析出に際し
て、基板表面におけるエッチング工程及びマスキング操
作に際して障害となる汚染物質の該表面での存在をほぼ
完全に取り除くことができる。
【００３０】本発明における基板表面への清浄剤の適用
は機械的な手段によっても入手によってもよい。しか
し、清浄化すべき基板表面にヘキサメチルジシラザンを
供給するための適切な手段は、製造されるエレクトロニ
クス装置の性質、基板表面から除去される金属含有汚染
物質の種類によって定められるべきである。
は機械的な手段によっても入手によってもよい。しか
し、清浄化すべき基板表面にヘキサメチルジシラザンを
供給するための適切な手段は、製造されるエレクトロニ
クス装置の性質、基板表面から除去される金属含有汚染
物質の種類によって定められるべきである。
【００３１】本発明の方法は、集積回路や半導体などの
ようなエレクトロニクス装置に使用される広範な種類の
基板から金属含有汚染物質を除去することが可能であ
る。本発明の方法は、本発明において定められた操作条
件の下でヘキサメチルジシラザンによって好ましくない
影響を受けることがない基板であれば如何なる基板に対
しても適用することができる。本発明に使用し得る代表
的な基板は、シリコン、シリコン酸化物、ボロフォスフ
ォシリケートガラス、フォスフォシリケートガラスが挙
げられるが、使用し得る基板はこれに限定されるもので
ない。
ようなエレクトロニクス装置に使用される広範な種類の
基板から金属含有汚染物質を除去することが可能であ
る。本発明の方法は、本発明において定められた操作条
件の下でヘキサメチルジシラザンによって好ましくない
影響を受けることがない基板であれば如何なる基板に対
しても適用することができる。本発明に使用し得る代表
的な基板は、シリコン、シリコン酸化物、ボロフォスフ
ォシリケートガラス、フォスフォシリケートガラスが挙
げられるが、使用し得る基板はこれに限定されるもので
ない。
【００３２】本発明の清浄剤を使用した清浄化法による
ときは、非常に多くの種類の金属含有汚染物質の除去を
行なうことが可能である。そして、本発明は本発明の清
浄剤又は活性化試薬と反応して揮発性金属リガンド錯体
を生成し得る全ての金属含有汚染物質に適用される。本
発明において適用される代表的な金属含有汚染物質に
は、化学式ＭＯ、ＭＯ２、ＭＯ３、Ｍ２Ｏ及びＭ２Ｏ３
によって表される金属酸化物が含まれる。上式でＭは、
個々の金属酸化物を形成する金属を示し、アルカリ金属
を含む広い範囲の金属を表す。本発明の方法によれば、
化学式Ｍ＋ｎ（Ｘ−）ｎで示される金属酸化物、金属水
酸化物、又は金属塩による金属含有汚染物質の清浄化が
可能である。上式でｎは１、２又は３であり、Ｘは硫化
物のような陰イオンであり、Ｍは個々の金属塩を形成す
る金属である。そしてＭはリチウム、ナトリウム及びカ
リウム等のアルカリ金属を含む広範な種類の金属が適用
される。
ときは、非常に多くの種類の金属含有汚染物質の除去を
行なうことが可能である。そして、本発明は本発明の清
浄剤又は活性化試薬と反応して揮発性金属リガンド錯体
を生成し得る全ての金属含有汚染物質に適用される。本
発明において適用される代表的な金属含有汚染物質に
は、化学式ＭＯ、ＭＯ２、ＭＯ３、Ｍ２Ｏ及びＭ２Ｏ３
によって表される金属酸化物が含まれる。上式でＭは、
個々の金属酸化物を形成する金属を示し、アルカリ金属
を含む広い範囲の金属を表す。本発明の方法によれば、
化学式Ｍ＋ｎ（Ｘ−）ｎで示される金属酸化物、金属水
酸化物、又は金属塩による金属含有汚染物質の清浄化が
可能である。上式でｎは１、２又は３であり、Ｘは硫化
物のような陰イオンであり、Ｍは個々の金属塩を形成す
る金属である。そしてＭはリチウム、ナトリウム及びカ
リウム等のアルカリ金属を含む広範な種類の金属が適用
される。
【００３３】以上述べたように本発明の方法は、特にエ
レクトロニクス装置の加工に用いられるような基板の表
面における金属含有汚染物質の清浄化に適しているが、
更に又基板表面に積層される金属フィルム相互の接合性
を高めるために該金属フィルムの清浄化を図るために採
用してもよい。
レクトロニクス装置の加工に用いられるような基板の表
面における金属含有汚染物質の清浄化に適しているが、
更に又基板表面に積層される金属フィルム相互の接合性
を高めるために該金属フィルムの清浄化を図るために採
用してもよい。
【００３４】本発明の実施の全体像を示すために、清浄
化法の総体的な実施態様について述べる。清浄化すべき
基板を化学蒸着室、市販の化学蒸着炉又は市販の高温使
用の清浄化装置のような加熱室中に設置する。あるいは
基板を反応室が清浄化温度を適用し得るプラズマエッチ
ング反応器のような加工工程中の加熱室中にそのまま残
留させておいてもよい。
化法の総体的な実施態様について述べる。清浄化すべき
基板を化学蒸着室、市販の化学蒸着炉又は市販の高温使
用の清浄化装置のような加熱室中に設置する。あるいは
基板を反応室が清浄化温度を適用し得るプラズマエッチ
ング反応器のような加工工程中の加熱室中にそのまま残
留させておいてもよい。
【００３５】先ず、金属含有汚染物質が操業温度におい
てヘキサメチルジシラザンと十分な反応を起こすか否か
について予備試験を行なう。若し金属含有汚染物質が十
分な反応性を有していないときは、前述したような方法
で金属含有汚染物質の活性化を行なう。次に基板を約１
５０℃から２１５℃の範囲の所望の温度に加熱し、十分
な操作蒸気圧が得られるような温度にヘキサメチルジシ
ラザンを加熱して清浄化すべき基板に清浄剤を接触させ
る。あるいは、ヘキサメチルジシラザンを所望の還元雰
囲気又は不活性雰囲気中に分散させて反応室の加熱帯域
中を通過させてもよい。この際に、ヘキサメチルジシラ
ザンの反応室中への供給は連続的に行ってもよく又間欠
的に行ってもよい。
てヘキサメチルジシラザンと十分な反応を起こすか否か
について予備試験を行なう。若し金属含有汚染物質が十
分な反応性を有していないときは、前述したような方法
で金属含有汚染物質の活性化を行なう。次に基板を約１
５０℃から２１５℃の範囲の所望の温度に加熱し、十分
な操作蒸気圧が得られるような温度にヘキサメチルジシ
ラザンを加熱して清浄化すべき基板に清浄剤を接触させ
る。あるいは、ヘキサメチルジシラザンを所望の還元雰
囲気又は不活性雰囲気中に分散させて反応室の加熱帯域
中を通過させてもよい。この際に、ヘキサメチルジシラ
ザンの反応室中への供給は連続的に行ってもよく又間欠
的に行ってもよい。
【００３６】基板表面に酸化されていない状態の金属が
汚染物質として存在するときは、該金属を高温において
適宜の酸化雰囲気中で酸化させて金属酸化物とした後、
本発明の清浄剤と反応させて表面に揮発性金属リガンド
錯体を形成させ、これを揮発させて表面の清浄化を行え
ばよい。この際の揮発温度は、所望の揮発速度が得られ
るように適宜選択される。尚、この揮発温度は室温から
揮発性金属リガンド錯体の分解温度の直下の温度が選択
される。又揮発は所望の揮発速度に達するまでの温度を
引き下げ得るように真空下で行うことが望ましい。
汚染物質として存在するときは、該金属を高温において
適宜の酸化雰囲気中で酸化させて金属酸化物とした後、
本発明の清浄剤と反応させて表面に揮発性金属リガンド
錯体を形成させ、これを揮発させて表面の清浄化を行え
ばよい。この際の揮発温度は、所望の揮発速度が得られ
るように適宜選択される。尚、この揮発温度は室温から
揮発性金属リガンド錯体の分解温度の直下の温度が選択
される。又揮発は所望の揮発速度に達するまでの温度を
引き下げ得るように真空下で行うことが望ましい。
【００３７】揮発を行うに際しては、基板表面における
清浄化を行わないようにすべき部分は清浄剤との反応を
起こさないような物質で被覆することによりマスキング
を施して清浄化を行なうのがよい。
清浄化を行わないようにすべき部分は清浄剤との反応を
起こさないような物質で被覆することによりマスキング
を施して清浄化を行なうのがよい。
【００３８】
【実施例】以下に、ヘキサメチルジシラザンからなる清
浄剤を使用してシリコンウエファー表面におけるアルカ
リ金属含有汚染物質を清浄化する場合についての本発明
の実施例を示す。本実施例において、試料は定量的に表
面の金属濃度を測定するために使用されるＸ線光電子分
析装置及びオージェ電子スペクトル分析装置を装備した
超高圧表面分析装置を使用し、清浄化前後の分析を行な
った。
浄剤を使用してシリコンウエファー表面におけるアルカ
リ金属含有汚染物質を清浄化する場合についての本発明
の実施例を示す。本実施例において、試料は定量的に表
面の金属濃度を測定するために使用されるＸ線光電子分
析装置及びオージェ電子スペクトル分析装置を装備した
超高圧表面分析装置を使用し、清浄化前後の分析を行な
った。
【００３９】裸の＜１００＞シリコンウエファー（１．
５ｃｍ２）を標準ＲＣＡ洗浄系を用いて洗浄した。次に
ウエファーを以下に示す方法でその表面に水酸化ナトリ
ウム（ＮａＯＨ）によってドーピングすることによって
汚染させた。即ち、ＮａＯＨを脱イオン水中に１．３０
５×１０−７モル／ｃｃの濃度に溶解した。この溶液の
一部の０．１ｃｃをウエファー上に滴下し、５０℃で蒸
発させたところＮａＯＨがウエファー表面上に残留して
いることが走査電子顕微鏡によって確認された。そし
て、ドーブされたウエファーをさらなる加工のためにプ
ロセシング反応器に装入した。
５ｃｍ２）を標準ＲＣＡ洗浄系を用いて洗浄した。次に
ウエファーを以下に示す方法でその表面に水酸化ナトリ
ウム（ＮａＯＨ）によってドーピングすることによって
汚染させた。即ち、ＮａＯＨを脱イオン水中に１．３０
５×１０−７モル／ｃｃの濃度に溶解した。この溶液の
一部の０．１ｃｃをウエファー上に滴下し、５０℃で蒸
発させたところＮａＯＨがウエファー表面上に残留して
いることが走査電子顕微鏡によって確認された。そし
て、ドーブされたウエファーをさらなる加工のためにプ
ロセシング反応器に装入した。
【００４０】反応器内のウエファーに対して平行にマイ
クロ波空洞を設置した。そして、マイクロ波空洞内にお
ける内径１３ｍｍの石英管を通して窒素ガス中に５％の
水素を混合したガスを流した。次に、２，４５０ＭＨｚ
の高周波電力で該空洞を照射し高周波コイル（テスラコ
イル）からの火花放電を使用してプラズマを発生させる
ことによって空洞内におけるプラズマを始動させ、直進
電力量及び反射電力量を最適化させるための三段引抜き
調節ネットワークによってマイクロ波空洞の調節を行な
った。水素ガスの反応器への流量は８０ｓｃｃｍであ
り、圧力は２５０ミリトールであった。別に設けたガス
流入孔から２０ｓｃｃｍでアンモニアガスを導入した。
又ウエファーの表面温度を１６５℃から１７５℃の範囲
になるように加熱保持した。
クロ波空洞を設置した。そして、マイクロ波空洞内にお
ける内径１３ｍｍの石英管を通して窒素ガス中に５％の
水素を混合したガスを流した。次に、２，４５０ＭＨｚ
の高周波電力で該空洞を照射し高周波コイル（テスラコ
イル）からの火花放電を使用してプラズマを発生させる
ことによって空洞内におけるプラズマを始動させ、直進
電力量及び反射電力量を最適化させるための三段引抜き
調節ネットワークによってマイクロ波空洞の調節を行な
った。水素ガスの反応器への流量は８０ｓｃｃｍであ
り、圧力は２５０ミリトールであった。別に設けたガス
流入孔から２０ｓｃｃｍでアンモニアガスを導入した。
又ウエファーの表面温度を１６５℃から１７５℃の範囲
になるように加熱保持した。
【００４１】以上の状態でそれぞれヘキサメチルジシラ
ザンを５ｓｃｃｍと残部アルゴンを３０ｓｃｃｍの流量
で、流量調節器における最低補正圧力を１トールに維持
しながら反応器内に導入しウエファーの清浄化を行なっ
た。その結果を表１に示す。尚、試験は３回繰り返し行
なわれた。
ザンを５ｓｃｃｍと残部アルゴンを３０ｓｃｃｍの流量
で、流量調節器における最低補正圧力を１トールに維持
しながら反応器内に導入しウエファーの清浄化を行なっ
た。その結果を表１に示す。尚、試験は３回繰り返し行
なわれた。
【００４２】
【表１】 ドービング後炭素を 清浄化サイクルを 試験番号 除去した後のＮａ量 実施した後のＮａ量 （原子％） （原子％） ──────────────────────────── １ ９．０ ２．１ ２ ８．４ １．７ ３ １１．０ １．９ ──────────────────────────── 表１の結果から本発明の方法は、シリコンウエファーの
表面におけるナトリウム含有汚染物質の除去にきわめて
効果的であることが判る。又試験番号１から３までの結
果は、本発明の方法が高い再現性を有するものであるこ
とを示している。尚、ウエファー基板面に存在する炭素
量は本発明の清浄化法の実施の前後において変化なく２
０原子％であり、このことは本発明の方法を実施してい
る間にヘキサメチルジシラザン又は金属リガンド錯体の
分解が起こらなかったことを示す。
表面におけるナトリウム含有汚染物質の除去にきわめて
効果的であることが判る。又試験番号１から３までの結
果は、本発明の方法が高い再現性を有するものであるこ
とを示している。尚、ウエファー基板面に存在する炭素
量は本発明の清浄化法の実施の前後において変化なく２
０原子％であり、このことは本発明の方法を実施してい
る間にヘキサメチルジシラザン又は金属リガンド錯体の
分解が起こらなかったことを示す。
【００４３】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、加工中のエ
レクトロニクス装置表面の金属含有汚染物質の除去に際
して従来の湿式清浄化法に比べて優れた利点を有する。
即ち、本発明の清浄化法はガス相中で行なわれるので、
工程の切換えに際して基板をクリーンルーム中に入れる
必要がないし、又他の汚染源に曝されることによる再汚
染を避けることができる。その上、本発明の清浄剤によ
るときは組立てたエレクトロニクス装置表面に残渣を残
すことがないので、爾後の加工工程や得られたエレクト
ロニクス装置の使用に支障を来すことがない。又特に超
大規模集積回路や超々大規模集積回路の作成に際して発
生する基板表面への金属、特にナトリウムのようなアル
カリ金属の残留に基づく汚染問題を効果的に解決するこ
とができるので工業上優れた利点を有するものであると
いうことができる。
レクトロニクス装置表面の金属含有汚染物質の除去に際
して従来の湿式清浄化法に比べて優れた利点を有する。
即ち、本発明の清浄化法はガス相中で行なわれるので、
工程の切換えに際して基板をクリーンルーム中に入れる
必要がないし、又他の汚染源に曝されることによる再汚
染を避けることができる。その上、本発明の清浄剤によ
るときは組立てたエレクトロニクス装置表面に残渣を残
すことがないので、爾後の加工工程や得られたエレクト
ロニクス装置の使用に支障を来すことがない。又特に超
大規模集積回路や超々大規模集積回路の作成に際して発
生する基板表面への金属、特にナトリウムのようなアル
カリ金属の残留に基づく汚染問題を効果的に解決するこ
とができるので工業上優れた利点を有するものであると
いうことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク．アレン．ジョージ アメリカ合衆国．18101．ペンシルバニア 州．アレンタウン．ノース．トウェルヴ ス．ストリート．23 (72)発明者 デイヴィッド．アーサー．ボウリング アメリカ合衆国．18049．ペンシルバニア 州．エマウス．マウンテン．ヴュー．サー クル．2690
Claims (23)
- 【請求項１】 基板表面の金属含有汚染物物質と反応さ
せることによって該金属含有汚染物質を揮発性の金属リ
ガンド錯体に変性して該基板表面から除去することので
きる有効量のヘキサメチルジシラザンからなる基板の金
属含有汚染物質清浄化用ガス状清浄剤。 - 【請求項２】 該ヘキサメチルシラザンは、還元雰囲気
中に分散させたものである請求項１記載の基板の金属含
有汚染物質清浄化用ガス状清浄剤。 - 【請求項３】 該還元雰囲気は、水素、アンモニア及び
シランからなる群から選ばれたものである請求項２記載
の基板の金属含有汚染物質清浄化用ガス状清浄剤。 - 【請求項４】 該ヘキサメチルジシラザンは、不活性雰
囲気中に分散させたものである請求項１記載の基板の金
属含有汚染物質清浄化用ガス状清浄剤。 - 【請求項５】 該不活性雰囲気は、窒素、アルゴン及び
ヘリウムからなる群から選ばれたものである請求項４記
載の基板の金属含有汚染物質清浄化用ガス状清浄剤。 - 【請求項６】 基板表面を揮発性の金属リガンド錯体を
生成するのに十分な温度で適量のヘキサメチルシラザン
からなるガス状清浄剤と接触させた後、該基板の表面か
ら該揮発性金属リガンド錯体を揮発させることにより該
基板の表面を清浄化することを特徴とする基板表面から
金属含有汚染物質を除去する方法。 - 【請求項７】 清浄化すべき基板は、シリコン、酸化シ
リコン、ボロフォスフォシリケートガラス及びフォスフ
ォシリケートガラスからなる群から選ばれたものである
請求項６記載の基板表面から金属含有汚染物質を除去す
る方法。 - 【請求項８】 基板表面と適量の清浄剤との接触は、揮
発性金属リガンド錯体の生成を促進することが可能なエ
ネルギー源によって発生するエネルギーの存在のもとで
行なわれる請求項６記載の基板表面から金属含有汚染物
質を除去する方法。 - 【請求項９】 該エネルギー源は、イオンガン、ＲＦプ
ラズマ発生装置、マイクロ波プラズマ発生装置、直流放
電発生装置、遠紫外線発生装置及びタングステンフィラ
メントからなる群から選ばれたものである請求項８記載
の基板表面から金属含有汚染物質を除去する方法。 - 【請求項１０】 基板表面を、該基板表面における金属
含有汚染物質が活性化金属含有化合物を生成するのに十
分な条件のもとで活性化試薬に接触させた後、該活性化
金属含有化合物を揮発性金属リガンド錯体を生成するの
に十分な温度で適量のヘキサメチルシラザンからなるガ
ス状清浄剤と反応させ、しかる後、該基板の表面から該
揮発性金属リガンド錯体を揮発させることにより該基板
の表面を清浄化することを特徴とする基板表面から金属
含有汚染物質を除去する方法。 - 【請求項１１】 清浄化すべき基板は、シリコン、酸化
シリコン、ボロフォスフォシリケートガラス及びフォス
フォシリケートガラスからなる群から選ばれたものであ
る請求項１０記載の基板表面から金属含有汚染物質を除
去する方法。 - 【請求項１２】 該活性化試薬は活性化金属含有化合物
の生成が可能なイオン源である請求項１０記載の基板表
面から金属含有汚染物質を除去する方法。 - 【請求項１３】 該イオン源はイオンガンによって発生
される請求項１２記載の基板表面から金属含有汚染物質
を除去する方法。 - 【請求項１４】 活性化試薬は水素又はアンモニアであ
り、該水素又はアンモニアは励起状態とすることが可能
なエネルギー源を必要とする請求項１０記載の基板表面
から金属含有汚染物質を除去する方法。 - 【請求項１５】 該水素又はアンモニアは、イオンガ
ン、ＲＦプラズマ発生装置、マイクロ波プラズマ発生装
置、直流放電発生装置、遠紫外線発生装置又はタングス
テンフィラメントによって発生するエネルギーにより励
起状態にされる請求項１４記載の基板表面から金属含有
汚染物質を除去する方法。 - 【請求項１６】 基板表面から除去すべき金属含有汚染
物質は金属酸化物、金属水酸化物又は金属塩からなるも
のである請求項１５記載の基板表面から金属含有汚染物
質を除去する方法。 - 【請求項１７】 基板表面を、該基板表面におけるアル
カリ金属含有汚染物質が活性化アルカリ金属含有化合物
を生成するのに十分な条件のもとで活性化試薬に接触さ
せた後、該活性化アルカリ金属含有化合物を揮発性金属
リガンド錯体を生成するのに十分な温度で適量のヘキサ
メチルシラザンからなるガス状清浄剤と反応させ、しか
る後、該基板の表面から該揮発性金属リガンド錯体を揮
発させることにより該基板の表面を清浄化することを特
徴とする基板表面から金属含有汚染物質を除去する方
法。 - 【請求項１８】 清浄化すべき基板は、シリコン、酸化
シリコン、ボロフォスフォシリケートガラス及びフォス
フォシリケートガラスからなる群から選ばれたものであ
る請求項１７記載の基板表面から金属含有汚染物質を除
去する方法。 - 【請求項１９】 該活性化試薬は活性化アルカリ金属含
有化合物の生成が可能なイオン源である請求項１７記載
の基板表面から金属含有汚染物質を除去する方法。 - 【請求項２０】 該イオン源はイオンガンによって発生
される請求項１９記載の基板表面から金属含有汚染物質
を除去する方法。 - 【請求項２１】 活性化試薬は水素又はアンモニアであ
り、該水素又はアンモニアは励起状態とすることが可能
な条件とする請求項１０記載の基板表面から金属含有汚
染物質を除去する方法。 - 【請求項２２】 該水素又はアンモニアは、イオンガ
ン、ＲＦプラズマ発生装置、マイクロ波プラズマ発生装
置、直流放電発生装置、遠紫外線発生装置又はタングス
テンフィラメントによって発生するエネルギーにより励
起状態にされる請求項１４記載の基板表面から金属含有
汚染物質を除去する方法。 - 【請求項２３】 基板表面から除去すべきアルカリ金属
含有汚染物質は、リチウム、ナトリウム及びカリウムか
ら選ばれた群からなるアルカリ金属酸化物、アルカリ金
属水酸化物、又はアルカリ金属塩からなるものである請
求項２２記載の基板表面から金属含有汚染物質を除去す
る方法。
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