JPH06314679A - 半導体基板の洗浄方法 - Google Patents
半導体基板の洗浄方法Info
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- JPH06314679A JPH06314679A JP12783093A JP12783093A JPH06314679A JP H06314679 A JPH06314679 A JP H06314679A JP 12783093 A JP12783093 A JP 12783093A JP 12783093 A JP12783093 A JP 12783093A JP H06314679 A JPH06314679 A JP H06314679A
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- semiconductor substrate
- metal impurities
- substrate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体基板の表面に付着しているパーティク
ルや金属不純物を容易に除去する。 【構成】 シリコン基板１をオゾンを含む超純水で洗浄
してシリコン酸化膜３を形成し、このシリコン酸化膜３
の内部や表面にパーティクル２および金属不純物Ｍを取
り込む。次に、このシリコン基板１を希フッ酸水溶液で
洗浄してシリコン酸化膜３をエッチング除去し、同時に
パーティクル２および金属不純物Ｍを除去する。
ルや金属不純物を容易に除去する。 【構成】 シリコン基板１をオゾンを含む超純水で洗浄
してシリコン酸化膜３を形成し、このシリコン酸化膜３
の内部や表面にパーティクル２および金属不純物Ｍを取
り込む。次に、このシリコン基板１を希フッ酸水溶液で
洗浄してシリコン酸化膜３をエッチング除去し、同時に
パーティクル２および金属不純物Ｍを除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体基板の洗浄方
法に関し、特に、シリコン基板等の半導体基板の表面に
付着しているパーティクル（微粒子）、金属不純物等の
除去に適用して好適な半導体基板の洗浄方法に関する。
法に関し、特に、シリコン基板等の半導体基板の表面に
付着しているパーティクル（微粒子）、金属不純物等の
除去に適用して好適な半導体基板の洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコン半導体デバイス、特にＬＳＩに
おいては、素子の微細化と高集積化とに伴い、製造プロ
セスにおいて混入してくるパーティクルや金属不純物が
デバイスの歩留まりや特性に与える影響が増大してい
る。例えば、パーティクルの付着は各種絶縁膜の膜厚不
均一化を引き起こし、金属不純物は酸化膜の耐圧不良や
接合リーク不良を引き起こす。しかしながら、ＬＳＩの
製造プロセスは、そのほとんどがパーティクルや金属不
純物の発生源であるため、デバイスの歩留まりやその特
性を向上させるためには、製造の全プロセスにわたり、
基板表面を清浄に保たなければならない。
おいては、素子の微細化と高集積化とに伴い、製造プロ
セスにおいて混入してくるパーティクルや金属不純物が
デバイスの歩留まりや特性に与える影響が増大してい
る。例えば、パーティクルの付着は各種絶縁膜の膜厚不
均一化を引き起こし、金属不純物は酸化膜の耐圧不良や
接合リーク不良を引き起こす。しかしながら、ＬＳＩの
製造プロセスは、そのほとんどがパーティクルや金属不
純物の発生源であるため、デバイスの歩留まりやその特
性を向上させるためには、製造の全プロセスにわたり、
基板表面を清浄に保たなければならない。
【０００３】シリコン基板の洗浄方法としては、いわゆ
るＲＣＡ洗浄（例えば、ＲＣＡ Review 31-6、pp.185-2
05 (1970) ）に代表されるウエット洗浄法と、塩素、フ
ッ素等のガスの反応によるドライ洗浄法（例えば、電子
材料、30-8、pp.27-31(1991)）とがある。
るＲＣＡ洗浄（例えば、ＲＣＡ Review 31-6、pp.185-2
05 (1970) ）に代表されるウエット洗浄法と、塩素、フ
ッ素等のガスの反応によるドライ洗浄法（例えば、電子
材料、30-8、pp.27-31(1991)）とがある。
【０００４】これらの洗浄法のうちドライ洗浄法は、ト
レンチ等の微細孔の洗浄に有効であり、反応生成物の排
気による強制除去が可能、乾燥工程が不要、等の長所を
持つ。しかしながら、このドライ洗浄法は、現状では学
会レベルの段階であり、また、パーティクルの除去が不
可能であるという決定的な問題があるため、実用レベル
では、ウエット洗浄にとってかわるまでには至っていな
い。
レンチ等の微細孔の洗浄に有効であり、反応生成物の排
気による強制除去が可能、乾燥工程が不要、等の長所を
持つ。しかしながら、このドライ洗浄法は、現状では学
会レベルの段階であり、また、パーティクルの除去が不
可能であるという決定的な問題があるため、実用レベル
では、ウエット洗浄にとってかわるまでには至っていな
い。
【０００５】一方、ウエット洗浄法は、バッチ処理が可
能であるためにスループットが高く、薬液種の組合せに
よる連続処理でパーティクル、金属不純物等のコンタミ
ネーションを容易に除去することができる。そのため、
このウェット洗浄法は現在、ＬＳＩ製造プロセスの様々
なプロセスの前処理および後処理としての洗浄に広く用
いられている。
能であるためにスループットが高く、薬液種の組合せに
よる連続処理でパーティクル、金属不純物等のコンタミ
ネーションを容易に除去することができる。そのため、
このウェット洗浄法は現在、ＬＳＩ製造プロセスの様々
なプロセスの前処理および後処理としての洗浄に広く用
いられている。
【０００６】代表的なウエット洗浄法である上述のＲＣ
Ａ洗浄法は、過酸化水素をベースとした、アルカリ洗浄
と酸洗浄とからなる洗浄法である。図２に一般的なＲＣ
Ａ洗浄のシーケンスを示す。アンモニアと過酸化水素と
からなる溶液を用いたいわゆるＳＣ−１（ＲＣＡ Stand
ard Clean -1）洗浄はパーティクルの除去に効果があ
り、塩酸と過酸化水素とからなる溶液を用いたいわゆる
ＳＣ−２（ＲＣＡ Standard Clean -2）洗浄は金属不純
物の除去に効果がある。希フッ酸洗浄は、ＳＣ−１洗浄
およびＳＣ−２洗浄で基板表面に形成された自然酸化膜
の除去と金属不純物の除去とに効果がある。
Ａ洗浄法は、過酸化水素をベースとした、アルカリ洗浄
と酸洗浄とからなる洗浄法である。図２に一般的なＲＣ
Ａ洗浄のシーケンスを示す。アンモニアと過酸化水素と
からなる溶液を用いたいわゆるＳＣ−１（ＲＣＡ Stand
ard Clean -1）洗浄はパーティクルの除去に効果があ
り、塩酸と過酸化水素とからなる溶液を用いたいわゆる
ＳＣ−２（ＲＣＡ Standard Clean -2）洗浄は金属不純
物の除去に効果がある。希フッ酸洗浄は、ＳＣ−１洗浄
およびＳＣ−２洗浄で基板表面に形成された自然酸化膜
の除去と金属不純物の除去とに効果がある。
【０００７】なお、ＳＣ−１洗浄の前に、有機物汚染除
去を目的とする硫酸と過酸化水素とからなる溶液を用い
た洗浄を加えたり、ＳＣ−１洗浄とＳＣ−２洗浄との間
に自然酸化膜除去を目的とする希フッ酸洗浄を加えたり
する場合もあるが、基本的に図２のシーケンスにより、
パーティクルと金属不純物とを取り除くことができる。
去を目的とする硫酸と過酸化水素とからなる溶液を用い
た洗浄を加えたり、ＳＣ−１洗浄とＳＣ−２洗浄との間
に自然酸化膜除去を目的とする希フッ酸洗浄を加えたり
する場合もあるが、基本的に図２のシーケンスにより、
パーティクルと金属不純物とを取り除くことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、製造プ
ロセスのクリーン化がＲＣＡ洗浄法の発表当時よりも格
段に進み、また、デバイスの高集積化に伴いゲート酸化
膜が１０ｎｍ程度に薄膜化してきた現在、ＳＣ−１洗浄
には、以下に述べる問題が生じてきている。
ロセスのクリーン化がＲＣＡ洗浄法の発表当時よりも格
段に進み、また、デバイスの高集積化に伴いゲート酸化
膜が１０ｎｍ程度に薄膜化してきた現在、ＳＣ−１洗浄
には、以下に述べる問題が生じてきている。
【０００９】すなわち、第１の問題は、洗浄による基板
の表面粗れとこれに伴うゲート酸化膜耐圧の劣化である
（例えば、第８回超ＬＳＩウルトラクリーンテクノロジ
ーワークショッププロシーディング、pp.5-15(1990)
）。この表面粗れは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観
察可能なマイクロラフネスのレベルではあるが、ゲート
酸化膜の薄膜化により、その影響が顕在化してきてい
る。この表面粗れの原因は十分に解明されていないが、
アンモニアの濃度を低くすると面粗れの程度が改善され
ることが明らかになっている。
の表面粗れとこれに伴うゲート酸化膜耐圧の劣化である
（例えば、第８回超ＬＳＩウルトラクリーンテクノロジ
ーワークショッププロシーディング、pp.5-15(1990)
）。この表面粗れは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観
察可能なマイクロラフネスのレベルではあるが、ゲート
酸化膜の薄膜化により、その影響が顕在化してきてい
る。この表面粗れの原因は十分に解明されていないが、
アンモニアの濃度を低くすると面粗れの程度が改善され
ることが明らかになっている。
【００１０】第２の問題は、洗浄中のＡｌ、Ｆｅの再吸
着による逆汚染である。すなわち、ＳＣ−１洗浄液中で
は、アンモニアが次式のように反応するため、溶液はア
ルカリ性を呈する。 ＮＨ3 ＋ Ｈ2 Ｏ → ＮＨ4 + ＋ ＯＨ- （１） このアルカリ性溶液中にシリコン基板を浸漬すると、表
面もしくは洗浄中に形成される自然酸化膜中にＡｌ、Ｆ
ｅが取り込まれることが明らかになっており（例えば、
月刊 Semiconductor World,1991.3,pp.138-143）、従っ
てＳＣ−１洗浄を行うと、基板の清浄度にかかわらず、
Ａｌ、Ｆｅによる汚染が生じる。この問題は、薬液の純
度を高めることで徐々に改善されてきているが、現状で
は、ＳＣ−１洗浄後の基板表面には１０10〜１０11原子
／ｃｍ2 程度のＡｌ、Ｆｅが吸着する。ＲＣＡ洗浄で
は、ＳＣ−１洗浄後にＳＣ−２洗浄と希フッ酸洗浄とが
行われるため、基板表面に吸着した金属不純物は再度除
去されるが、量産ラインでは通常、薬液は繰り返し使用
されるため、洗浄の繰り返しにより、ＳＣ−２洗浄液
や、希フッ酸洗浄液の純度が低下することになる。
着による逆汚染である。すなわち、ＳＣ−１洗浄液中で
は、アンモニアが次式のように反応するため、溶液はア
ルカリ性を呈する。 ＮＨ3 ＋ Ｈ2 Ｏ → ＮＨ4 + ＋ ＯＨ- （１） このアルカリ性溶液中にシリコン基板を浸漬すると、表
面もしくは洗浄中に形成される自然酸化膜中にＡｌ、Ｆ
ｅが取り込まれることが明らかになっており（例えば、
月刊 Semiconductor World,1991.3,pp.138-143）、従っ
てＳＣ−１洗浄を行うと、基板の清浄度にかかわらず、
Ａｌ、Ｆｅによる汚染が生じる。この問題は、薬液の純
度を高めることで徐々に改善されてきているが、現状で
は、ＳＣ−１洗浄後の基板表面には１０10〜１０11原子
／ｃｍ2 程度のＡｌ、Ｆｅが吸着する。ＲＣＡ洗浄で
は、ＳＣ−１洗浄後にＳＣ−２洗浄と希フッ酸洗浄とが
行われるため、基板表面に吸着した金属不純物は再度除
去されるが、量産ラインでは通常、薬液は繰り返し使用
されるため、洗浄の繰り返しにより、ＳＣ−２洗浄液
や、希フッ酸洗浄液の純度が低下することになる。
【００１１】従って、この発明の目的は、シリコン基板
等の半導体基板の表面に存在する異物および／または金
属不純物を容易に除去することができる半導体基板の洗
浄方法を提供することを目的とする。
等の半導体基板の表面に存在する異物および／または金
属不純物を容易に除去することができる半導体基板の洗
浄方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明による半導体基板の洗浄方法は、半導体基
板（１）の表面を酸化することにより酸化膜（３）を形
成して半導体基板（１）の表面に存在する異物および／
または金属不純物を酸化膜（３）の内部および／または
その表面に取り込み、次いで酸化膜（３）を除去するよ
うにしたことを特徴とするものである。
に、この発明による半導体基板の洗浄方法は、半導体基
板（１）の表面を酸化することにより酸化膜（３）を形
成して半導体基板（１）の表面に存在する異物および／
または金属不純物を酸化膜（３）の内部および／または
その表面に取り込み、次いで酸化膜（３）を除去するよ
うにしたことを特徴とするものである。
【００１３】この発明による半導体基板の洗浄方法の好
適な一実施形態においては、酸化剤を含む溶液中に半導
体基板（１）を浸漬することにより酸化膜（３）を形成
する。この酸化剤としては、強い酸化力を有するオゾン
のほか、過酸化水素、炭酸ガス等が用いられる。より具
体的には、酸化剤を含む溶液としては、オゾンを含む超
純水が好適に用いられる。
適な一実施形態においては、酸化剤を含む溶液中に半導
体基板（１）を浸漬することにより酸化膜（３）を形成
する。この酸化剤としては、強い酸化力を有するオゾン
のほか、過酸化水素、炭酸ガス等が用いられる。より具
体的には、酸化剤を含む溶液としては、オゾンを含む超
純水が好適に用いられる。
【００１４】この発明による半導体基板の洗浄方法の好
適な一実施形態においては、少なくともフッ酸を含む溶
液中に半導体基板（１）を浸漬することにより酸化膜
（３）を除去する。この少なくともフッ酸を含む溶液と
しては、希フッ酸水溶液、フッ酸と過酸化水素とを含む
水溶液等が用いられる。
適な一実施形態においては、少なくともフッ酸を含む溶
液中に半導体基板（１）を浸漬することにより酸化膜
（３）を除去する。この少なくともフッ酸を含む溶液と
しては、希フッ酸水溶液、フッ酸と過酸化水素とを含む
水溶液等が用いられる。
【００１５】
【作用】パーティクルのような異物および／または金属
不純物が表面に存在する半導体基板（１）の表面を酸化
して酸化膜（３）を形成すると、半導体基板（１）の表
面に存在する異物および／または金属不純物はこの酸化
膜（３）の内部および／またはその表面に取り込まれ、
半導体基板（１）の表面から分離される。従って、この
酸化膜（３）を除去することにより、結果的に半導体基
板（１）の表面に存在する異物および／または金属不純
物を除去することができる。また、酸化膜（３）の除去
を例えば希フッ酸水溶液を用いて行えば、基板表面は水
素またはフッ素でターミネートされるので、除去された
異物や金属不純物の再付着は生じない。
不純物が表面に存在する半導体基板（１）の表面を酸化
して酸化膜（３）を形成すると、半導体基板（１）の表
面に存在する異物および／または金属不純物はこの酸化
膜（３）の内部および／またはその表面に取り込まれ、
半導体基板（１）の表面から分離される。従って、この
酸化膜（３）を除去することにより、結果的に半導体基
板（１）の表面に存在する異物および／または金属不純
物を除去することができる。また、酸化膜（３）の除去
を例えば希フッ酸水溶液を用いて行えば、基板表面は水
素またはフッ素でターミネートされるので、除去された
異物や金属不純物の再付着は生じない。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら説明する。図１はこの発明の一実施例による
シリコン基板の洗浄方法を示す。
照しながら説明する。図１はこの発明の一実施例による
シリコン基板の洗浄方法を示す。
【００１７】図１Ａに示すように、この一実施例におい
ては、洗浄前のシリコン基板１の表面に、パーティクル
２および金属不純物Ｍが付着しているとする。ここで、
金属不純物Ｍは、シリコン（Ｓｉ）と、Ｓｉ−Ｍまたは
Ｓｉ−Ｏ−Ｍの形で結合している。
ては、洗浄前のシリコン基板１の表面に、パーティクル
２および金属不純物Ｍが付着しているとする。ここで、
金属不純物Ｍは、シリコン（Ｓｉ）と、Ｓｉ−Ｍまたは
Ｓｉ−Ｏ−Ｍの形で結合している。
【００１８】この一実施例においては、まず、このパー
ティクル２および金属不純物Ｍが付着しているシリコン
基板１を、オゾンを含む超純水中で洗浄する。すると、
シリコン基板１は、この超純水中に含まれる酸化力の強
いオゾンにより酸化される。この結果、図１Ｂに示すよ
うに、シリコン基板１の表面にシリコン酸化膜３が形成
される。このとき、基板表面に付着していたパーティク
ル２および金属不純物Ｍは、このシリコン酸化膜３の内
部や表面に取り込まれ、基板表面から分離される。
ティクル２および金属不純物Ｍが付着しているシリコン
基板１を、オゾンを含む超純水中で洗浄する。すると、
シリコン基板１は、この超純水中に含まれる酸化力の強
いオゾンにより酸化される。この結果、図１Ｂに示すよ
うに、シリコン基板１の表面にシリコン酸化膜３が形成
される。このとき、基板表面に付着していたパーティク
ル２および金属不純物Ｍは、このシリコン酸化膜３の内
部や表面に取り込まれ、基板表面から分離される。
【００１９】次に、このようにしてシリコン酸化膜３が
形成されたシリコン基板１を希フッ酸水溶液中で洗浄す
る。すると、フッ酸のエッチング作用によりシリコン酸
化膜３がエッチング除去され、同時にパーティクル２お
よび金属不純物Ｍも取り除かれる。また、このとき、基
板表面は、大部分は水素（Ｈ）で、一部はフッ素（Ｆ）
でターミネートされるので、いったん除去されたパーテ
ィクル２および金属不純物Ｍの再付着は生じない。この
後、シリコン基板１を例えば超純水でリンスした後、乾
燥を行う。
形成されたシリコン基板１を希フッ酸水溶液中で洗浄す
る。すると、フッ酸のエッチング作用によりシリコン酸
化膜３がエッチング除去され、同時にパーティクル２お
よび金属不純物Ｍも取り除かれる。また、このとき、基
板表面は、大部分は水素（Ｈ）で、一部はフッ素（Ｆ）
でターミネートされるので、いったん除去されたパーテ
ィクル２および金属不純物Ｍの再付着は生じない。この
後、シリコン基板１を例えば超純水でリンスした後、乾
燥を行う。
【００２０】なお、オゾンは酸素に紫外線を照射するこ
とにより生成されるので、超純水中に酸素をバブリング
等により導入し、この酸素を含む超純水に紫外線を照射
してオゾンを生成した後、これを第１回目の洗浄の洗浄
液としてもよい。
とにより生成されるので、超純水中に酸素をバブリング
等により導入し、この酸素を含む超純水に紫外線を照射
してオゾンを生成した後、これを第１回目の洗浄の洗浄
液としてもよい。
【００２１】また、製造プロセスにおいて混入してくる
金属不純物のほとんどは、希フッ酸水溶液で除去するこ
とができるが、銅（Ｃｕ）だけは希フッ酸水溶液中で、
シリコンよりもイオン化傾向が小さいため、逆にシリコ
ンに吸着しやすいことがわかっている。この問題は、希
フッ酸水溶液中に塩酸を添加することにより解決するこ
とができる。すなわち、塩酸添加の希フッ酸水溶液中に
おいては、吸着しているＣｕは、フッ酸でイオン化を促
され、以下の反応で生ずる塩素イオンと反応して、シリ
コン基板１から除去される。 ＨＣｌ ＋ Ｈ2 Ｏ → Ｈ3 Ｏ+ ＋ Ｃｌ- （２）
金属不純物のほとんどは、希フッ酸水溶液で除去するこ
とができるが、銅（Ｃｕ）だけは希フッ酸水溶液中で、
シリコンよりもイオン化傾向が小さいため、逆にシリコ
ンに吸着しやすいことがわかっている。この問題は、希
フッ酸水溶液中に塩酸を添加することにより解決するこ
とができる。すなわち、塩酸添加の希フッ酸水溶液中に
おいては、吸着しているＣｕは、フッ酸でイオン化を促
され、以下の反応で生ずる塩素イオンと反応して、シリ
コン基板１から除去される。 ＨＣｌ ＋ Ｈ2 Ｏ → Ｈ3 Ｏ+ ＋ Ｃｌ- （２）
【００２２】これと同様の効果は、希フッ酸水溶液に過
酸化水素を添加することによっても同様に得られる。こ
れは、以下の反応式からわかるように、過酸化水素によ
りフッ酸の酸化剤としての働き（水素イオンによるＣｕ
の酸化）が強化されるためである。 Ｈ2 Ｏ2 → Ｈ+ ＋ ＨＯ2 - （３）
酸化水素を添加することによっても同様に得られる。こ
れは、以下の反応式からわかるように、過酸化水素によ
りフッ酸の酸化剤としての働き（水素イオンによるＣｕ
の酸化）が強化されるためである。 Ｈ2 Ｏ2 → Ｈ+ ＋ ＨＯ2 - （３）
【００２３】以上のプロセスにより、シリコン基板１の
表面に存在するパーティクル２および金属不純物Ｍを、
基板表面にマイクロラフネスを発生させることなく容易
に除去することができる。しかも、この洗浄方法は、使
用薬液種が従来の方法に比べて少なく、またその濃度が
低くても効果があるので、洗浄液自体のクリーン化も容
易に図ることができる。
表面に存在するパーティクル２および金属不純物Ｍを、
基板表面にマイクロラフネスを発生させることなく容易
に除去することができる。しかも、この洗浄方法は、使
用薬液種が従来の方法に比べて少なく、またその濃度が
低くても効果があるので、洗浄液自体のクリーン化も容
易に図ることができる。
【００２４】また、洗浄の第１段階で用いるオゾン添加
超純水は薬液を含まないため、この洗浄液のリンスが不
要となる。従って、リンスに用いる超純水の使用量が大
幅に低減され、さらに連続処理は基本的に３槽の浄化槽
があれば可能となることから、洗浄装置のコンパクト化
も可能である。
超純水は薬液を含まないため、この洗浄液のリンスが不
要となる。従って、リンスに用いる超純水の使用量が大
幅に低減され、さらに連続処理は基本的に３槽の浄化槽
があれば可能となることから、洗浄装置のコンパクト化
も可能である。
【００２５】具体例１ オゾンを２ｐｐｍ含む超純水中にシリコン基板１を１０
分間浸漬する。この段階で、基板表面には、約１ｎｍの
自然酸化膜３が形成され（過酸化水素では０．５〜０．
６ｎｍ）、基板表面に存在していたパーティクル２およ
び金属不純物Ｍがこのシリコン酸化膜３の内部や表面に
取り込まれる。次に、このシリコン基板１を、１％フッ
酸水溶液中に１分間浸漬すると、シリコン酸化膜３はエ
ッチング除去され、同時にパーティクル２および金属不
純物Ｍも除去される。最後に、このシリコン基板１を、
溶存酸素濃度をできる限り低く抑えた超純水で１０分間
リンスした後、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）乾燥
機を用いて乾燥する。
分間浸漬する。この段階で、基板表面には、約１ｎｍの
自然酸化膜３が形成され（過酸化水素では０．５〜０．
６ｎｍ）、基板表面に存在していたパーティクル２およ
び金属不純物Ｍがこのシリコン酸化膜３の内部や表面に
取り込まれる。次に、このシリコン基板１を、１％フッ
酸水溶液中に１分間浸漬すると、シリコン酸化膜３はエ
ッチング除去され、同時にパーティクル２および金属不
純物Ｍも除去される。最後に、このシリコン基板１を、
溶存酸素濃度をできる限り低く抑えた超純水で１０分間
リンスした後、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）乾燥
機を用いて乾燥する。
【００２６】以上のプロセスにより、マイクロラフネ
ス、自然酸化膜、パーティクル、金属不純物のない、ゲ
ート酸化前に適した基板表面が形成される。
ス、自然酸化膜、パーティクル、金属不純物のない、ゲ
ート酸化前に適した基板表面が形成される。
【００２７】具体例２ オゾンを２ｐｐｍ含む超純水中に、Ｃｕで汚染されたシ
リコン基板１を１０分間浸漬する。この段階で、基板表
面には、約１ｎｍのシリコン酸化膜３が形成され（過酸
化水素では０．５〜０．６ｎｍ）、基板表面に存在して
いたパーティクル２およびＣｕを含む金属不純物Ｍがこ
のシリコン酸化膜３の内部や表面に取り込まれる。次
に、このシリコン基板１を、過酸化水素を５％含む１％
フッ酸水溶液中に１分間浸漬すると、シリコン酸化膜３
はエッチング除去され、同時にパーティクル２および金
属不純物Ｍも除去される。原子吸光法による表面分析に
よれば、過酸化水素を含まない希フッ酸水溶液に比べ、
Ｃｕに対する洗浄能力は約３倍向上した。最後に、この
シリコン基板１を、溶存酸素濃度をできる限り低く抑え
た超純水で１０分間リンスし、その後ＩＰＡ乾燥機を用
いて乾燥する。
リコン基板１を１０分間浸漬する。この段階で、基板表
面には、約１ｎｍのシリコン酸化膜３が形成され（過酸
化水素では０．５〜０．６ｎｍ）、基板表面に存在して
いたパーティクル２およびＣｕを含む金属不純物Ｍがこ
のシリコン酸化膜３の内部や表面に取り込まれる。次
に、このシリコン基板１を、過酸化水素を５％含む１％
フッ酸水溶液中に１分間浸漬すると、シリコン酸化膜３
はエッチング除去され、同時にパーティクル２および金
属不純物Ｍも除去される。原子吸光法による表面分析に
よれば、過酸化水素を含まない希フッ酸水溶液に比べ、
Ｃｕに対する洗浄能力は約３倍向上した。最後に、この
シリコン基板１を、溶存酸素濃度をできる限り低く抑え
た超純水で１０分間リンスし、その後ＩＰＡ乾燥機を用
いて乾燥する。
【００２８】以上のプロセスにより、マイクロラフネ
ス、自然酸化膜、パーティクル、金属不純物のない、ゲ
ート酸化前に適した基板表面が形成される。
ス、自然酸化膜、パーティクル、金属不純物のない、ゲ
ート酸化前に適した基板表面が形成される。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、この発明による半導
体基板の洗浄方法によれば、半導体基板の表面に存在す
る異物および／または金属不純物を容易に除去すること
ができる。
体基板の洗浄方法によれば、半導体基板の表面に存在す
る異物および／または金属不純物を容易に除去すること
ができる。
【図１】この発明の一実施例によるシリコン基板の洗浄
方法を説明するための断面図である。
方法を説明するための断面図である。
【図２】一般的なＲＣＡ洗浄法を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
１ シリコン基板 ２ パーティクル ３ シリコン酸化膜 Ｍ 金属不純物
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年７月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】また、製造プロセスにおいて混入してくる
金属不純物のほとんどは、希フッ酸水溶液で除去するこ
とができるが、銅（Ｃｕ）だけは希フッ酸水溶液中で、
シリコンよりもイオン化傾向が小さいため、逆にシリコ
ンに吸着しやすいことがわかっている。この問題は、希
フッ酸水溶液中に過酸化水素水を添加することにより解
決することができる。
金属不純物のほとんどは、希フッ酸水溶液で除去するこ
とができるが、銅（Ｃｕ）だけは希フッ酸水溶液中で、
シリコンよりもイオン化傾向が小さいため、逆にシリコ
ンに吸着しやすいことがわかっている。この問題は、希
フッ酸水溶液中に過酸化水素水を添加することにより解
決することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】これは、過酸化水素によりフッ酸の酸化剤
としての働き（水素イオンによるＣｕの酸化）が強化さ
れるためである。
としての働き（水素イオンによるＣｕの酸化）が強化さ
れるためである。
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板の表面を酸化することにより
酸化膜を形成して上記半導体基板の上記表面に存在する
異物および／または不純物を上記酸化膜の内部またはそ
の表面に取り込み、 次いで上記酸化膜を除去するようにしたことを特徴とす
る半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項２】 酸化剤を含む溶液中に上記半導体基板を
浸漬することにより上記酸化膜を形成するようにしたこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項３】 上記酸化剤はオゾンであることを特徴と
する請求項２記載の半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項４】 少なくともフッ酸を含む溶液中に上記半
導体基板を浸漬することにより上記酸化膜を除去するよ
うにしたことを特徴とする請求項１、２または３記載の
半導体基板の洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12783093A JPH06314679A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 半導体基板の洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12783093A JPH06314679A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 半導体基板の洗浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06314679A true JPH06314679A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14969724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12783093A Pending JPH06314679A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 半導体基板の洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06314679A (ja) |
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-
1993
- 1993-04-30 JP JP12783093A patent/JPH06314679A/ja active Pending
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