JPH0684866A - 異物付着防止方法 - Google Patents

異物付着防止方法

Info

Publication number
JPH0684866A
JPH0684866A JP23684592A JP23684592A JPH0684866A JP H0684866 A JPH0684866 A JP H0684866A JP 23684592 A JP23684592 A JP 23684592A JP 23684592 A JP23684592 A JP 23684592A JP H0684866 A JPH0684866 A JP H0684866A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrofluoric acid
substrate
foreign matters
foreign matter
zeta potential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23684592A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Saito
昭男 斉藤
Katsuhiro Ota
勝啓 太田
Haruo Ito
晴夫 伊藤
Hitoshi Oka
齊 岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP23684592A priority Critical patent/JPH0684866A/ja
Publication of JPH0684866A publication Critical patent/JPH0684866A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体ウエハ等の基板の表面に形成される集積
回路の高密度化に伴い、より微小な異物が歩留まり向上
の障害となっている。特にフッ酸水溶液中での付着が問
題となっており、本発明ではフッ酸中での異物付着を防
止する技術の提供を目的とする。 【構成】フッ酸水溶液中で異物や基板のゼータ電位を低
くできる物質、特にアニオン性界面活性剤を臨界ミセル
濃度以下で添加する。 【効果】半導体装置等のエレクトロニクス部品の歩留ま
りを高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造工程
等において、半導体ウエハ等半導体基板の表面を清浄に
する洗浄技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエハ等の基板の表面に形成され
る集積回路は、近年ますます集積度が増加しており、パ
ターンの線幅が微細化してきている。最小加工寸法は1
6MDRAMで0.5μm、64MDRAMで0.3μ
mであり、その製造工程において微小な異物が製品の品
質や歩留まりを低下させている。
【0003】近年のクリーンルーム等の進歩により半導
体集積回路を製造する環境は非常に清浄なものとなって
きているが、プロセスで発塵する異物(微粒子)の数は
まだまだ多く、異物を原因とする製品不良は全不良の半
分以上を占めている。基板表面を洗浄する手段として、
アールシーエーレビュー31(1970年)第187頁
から206頁〔RCA Review, 31 (19
70) P.187〜206〕で述べられているよう
に、アンモニア水あるいは塩酸等の酸と過酸化水素水の
混合物を80℃程度に加熱し、これにウエハを浸漬する
方法(RCA洗浄)が一般に行なわれている。この方法
は異物除去能力が高いため広く用いられているが、洗浄
後Siウエハ表面に自然酸化膜が残るため、製造工程に
よってはフッ化水素酸(フッ酸)の水溶液にウエハを浸
漬して自然酸化膜を除去する処理を加えなければならな
い。すなわち集積回路の製造工程の多くでは、RCA洗
浄+フッ酸洗浄という形でウエハの前洗浄を行なってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】フッ酸水溶液中では異
物の付着が起きやすいため、前記RCA洗浄によりSi
ウエハ上の付着異物を除去しても、引き続き行なわれる
フッ酸洗浄で再び異物が付着してしまうという現象がし
ばしば見られる。フッ酸洗浄中に付着する異物は、ウエ
ハ裏面に付着していた異物が脱離する等種々の要因でフ
ッ酸水溶液中にもたらされたものである。
【0005】従って、半導体集積回路等の半導体装置を
高い歩留りで製造するためには、フッ酸水溶液中での異
物付着を防止あるいは低減することが不可欠である。
【0006】本発明の目的はフッ酸水溶液中での異物付
着を防止あるいは低減できる技術を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はフッ酸水溶液中
に異物や基板のゼータ電位を制御する物質を添加するこ
とにより、基板への異物付着を防止するものである。特
にアニオン性界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で添加す
ることにより、フッ酸水溶液中での異物付着を低減する
ことができる。
【0008】
【作用】フッ酸水溶液中で異物付着が起きやすいのは、
異物および基板のゼータ電位の絶対値が小さくなってい
るためであり、特願平1−210188で述べた異物付
着メカニズムにより説明することができる。ここでゼー
タ電位について簡単に述べる。空気中で帯電していなく
ても、ほとんどの異物あるいは基板は水溶液中で負に帯
電するという性質がある。(ただしアルミナ等正に帯電
しているものも存在する。)この際の異物あるいは基板
の表面電位をゼータ電位と言う。帯電のメカニズム等詳
細については、例えば北原文雄著「分散、乳化系の化
学」(工学図書S54年)を参照されたい。
【0009】フッ酸水溶液中ではSi粒子、Si基板と
もゼータ電位の絶対値は小さくなっており(ゼロに近づ
いており)、このため異物,基板間の静電気反発力が低
下してしまうため、異物が付着しやすくなると考えられ
る。本発明はフッ酸水溶液中にアニオン性界面活性剤を
添加することにより、異物や基板のゼータ電位を低くす
る(絶対値を大きくする)というものである。そのため
に異物,基板間の静電気反発力が増大し異物の付着が防
止あるいは低減されるものと考えられる。
【0010】検討に用いたアニオン性界面活性剤を表1
に示す。
【0011】
【表1】
【0012】アニオン性界面活性剤は疎水部(主として
炭化水素から成る)、親水部(硫酸基,スルホン酸基等
から成る)、対カチオン(ナトリウムイオン,アンモニ
ウムイオン,アミノエタノールイオン等)の3つの要素
からなり、それぞれ異なった組み合わせのものを検討に
用いた。
【0013】アニオン性界面活性剤を超純水中あるいは
フッ酸水溶液中(HF:H2O=1:99)に添加した場
合のSi粒子のゼータ電位変化を表2に示す。
【0014】
【表2】
【0015】表2における界面活性剤の種類はそのN
o.が表1で示したものに対応する。(以下の表におい
ても同様である。)アニオン性界面活性剤を添加するこ
とによりSi粒子のゼータ電位が低くなることが示され
ている。すなわち特願平1−210188で述べた異物
付着メカニズムによれば、このようなアニオン性界面活
性剤を添加したフッ酸水溶液中では異物付着が防止ある
いは低減されると考えられる。
【0016】またアニオン性界面活性剤の添加量を多く
するに従い、ゼータ電位の絶対値は大きくなっていく
が、ある濃度以上の添加で飽和あるいは逆転している。
これはアニオン性界面活性剤をその臨界ミセル濃度(界
面活性剤分子が会合してしまう濃度)以上加えるとSi
粒子に付着する界面活性剤の量が減少してしまうために
起こるものと考えられる。表2ではゼータ電位の添加量
依存性を超純水中でのデータで示しているが、フッ酸中
でもゼータ電位の値自体は異なるが同様の添加量依存性
を示すものと考えられる。
【0017】アニオン性界面活性剤の添加量について
は、液中のイオン濃度についても考慮しなければならな
い。特願平1−210188で述べたように液中のイオ
ン濃度が高くなると基板への異物付着が多くなる。従っ
て、アニオン性界面活性剤をフッ酸水溶液のイオン濃度
以上に添加することはできない。なぜなら、異物,基板
のゼータ電位を低くできても、イオン濃度が高くなって
しまうため、異物付着数は逆に増大することが予想され
るためである。通常の半導体製造工程で用いられている
フッ酸の濃度は容積比でHF:H2O=1:99やH
F:H2O=1:19などであり、イオン濃度としては
10~3モル/l程度である。従って、添加できるアニオ
ン性界面活性剤の濃度は10~3〜10~4モル/l程度ま
でであり、明らかに臨界ミセル濃度以下の添加に限られ
る。
【0018】ここでは、Si粒子のゼータ電位測定値を
示したが、ゼータ電位は粒子径によらず一定であること
が知られており、従ってSiウエハのゼータ電位もアニ
オン性界面活性剤を添加することで、低くなっていると
考えられる。また、Si粒子以外の粒子についても、表
3に示すようにアニオン性界面活性剤を添加すること
で、ゼータ電位の値を低くすることができる。(超純水
中での測定値。界面活性剤は10~4モル/l添加。)
【0019】
【表3】
【0020】本発明の実施例では表1に示したアニオン
性界面活性剤を用いて検討しているが、表1に示したも
のは親水部、疎水部、対カチオンとしてそれぞれ異なっ
た要素から成っている。従って、それらの組合せが異な
ったものでも、もちろん本発明の効果は期待でき、また
全く新しい構造のアニオン性界面活性剤でも、フッ酸中
で異物,基板のゼータ電位を制御できるものであれば、
本発明は有効である。
【0021】
【実施例】以下本発明の実施例を図を用いて説明する。
【0022】(実施例1)図1に示すごとく洗浄槽1に
容積比でHF:H2O=1:99溶液2(フッ酸は市販
の50%濃度のものを用いた)を調整した。
【0023】次にアニオン性界面活性剤を所定量添加し
た。用いたアニオン性界面活性剤の添加量を表4に示
す。
【0024】
【表4】
【0025】付着防止効果を検証するためモデル異物を
用いた。モデル異物としては実際の製造工程でよく見ら
れるSi粒子を用いた。粒径0.5〜1.5μmのSi
粒子を6×108個/m3の濃度で洗浄槽中に分散させ
た。5インチSiウエハ3を5,15,25分間浸漬し
た後、液中より引き上げ水洗しスピンナにより乾燥さ
せ、異物検査装置を用いて付着異物数を測定した。得ら
れた結果の一例を図2に示す。
【0026】アニオン性界面活性剤を添加していない比
較例では、浸漬時間とともに異物付着数は直線的に増加
している。アニオン性界面活性剤を添加することにより
付着異物数が著しく減少した。他のアニオン性界面活性
剤についても同様の結果が得られ、結果を表4にまとめ
た。いずれの界面活性剤を用いても異物付着数は1/3
程度となり本発明の効果が実証された。アニオン性界面
活性剤の添加量については、10~7モル/lから10~3
モル/l程度の添加量において有効であると考えられ
る。No.3以外の界面活性剤についても表2に示した
ゼータ電位の変化より同様であると考えられる。
【0027】(実施例2)実施例1と同様にアニオン性
界面活性剤を添加したフッ酸水溶液中に浸漬したウエハ
を2−アミノエタノールを10~5モル/l添加した超純
水中で1分間リンスした後、水洗しスピンナにより乾燥
させ、異物検査装置を用いて付着異物数を測定した。2
−アミノエタノール水溶液でのリンスを加えたのは以下
の理由による。アニオン性界面活性剤を添加したフッ酸
中に浸漬したSiウエハはぬれ性が良いために溶液をは
じかず、汚染液がウエハに付着してくる。このため、2
−アミノエタノールを添加していない超純水で水洗をお
こなうと、この汚染液よりの異物がウエハに付着する可
能性がある。しかし、特願平2−219710で述べた
ように2−アミノエタノールを微量添加することで異物
付着が防止されるため、付着してきた汚染液よりの異物
付着を防止できるものと考えられる。
【0028】得られた結果を表4に示す。2−アミノエ
タノールを添加した超純水中でのリンスを行なわない場
合に比べ、異物付着数は若干の低下を示した。
【0029】(実施例3)RCA洗浄をほどこしたSi
ウエハを用いて実施例1と同様の検討を行なった。得ら
れた結果を表5に示す。
【0030】
【表5】
【0031】アニオン性界面活性剤を添加しない比較例
に比べ付着異物数が著しく減少した。従って、本発明は
実際の製造工程で広く用いられているRCA洗浄+フッ
酸洗浄の組み合わせでも有効であることが実証された。
【0032】(実施例4)図1に示すごとく洗浄槽1に
HF:H2O=1:19溶液2を調整しアニオン性界面
活性剤を添加し、実施例1と同様の検討を行なった。表
6に示すように、アニオン性界面活性剤を添加すること
により異物付着数が著しく減少した。
【0033】
【表6】
【0034】(実施例5)実施例2と同様に2−アミノ
エタノールを微量添加した超純水でのリンスを加えた結
果を表6に示す。異物付着数は実施例4に比べ若干の低
下を示した。
【0035】(実施例6)図2に示すようにSiウエハ
3上に熱酸化膜4、レジスト5を形成した後、リソグラ
フィにより孔部6を形成した。
【0036】熱酸化膜4をHF:H2O=1:99にア
ニオン性界面活性剤No.3を10~4モル/l添加した
溶液でエッチングした。界面活性剤を添加しない比較例
に比べ、均一にエッチングされることがわかった。
【0037】実施例6では熱酸化膜が均一にエッチング
できるという本発明の別の効果が示された。
【0038】(実施例7)本発明を実施するための洗浄
システムの一例を図4に示す。
【0039】超純水製造部で製造された超純水と所定量
のフッ酸およびゼータ電位制御物質が洗浄槽にて混合さ
れ、Siウエハ搬送系から洗浄槽に運ばれるSiウエハ
の洗浄に用いられる。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、フッ酸水溶液中での異
物付着を防止することができるため、半導体装置等のエ
レクトロニクス部品の歩留まりを高めることができ、低
コストで上記製品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を説明する図である。
【図2】本発明の実施例で得られた結果を示す図であ
る。
【図3】本発明の実施例を説明する図である。
【図4】本発明による洗浄システムの一例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1…洗浄槽、2…洗浄液、3…Siウエハ、4…熱酸化
膜、5…レジスト、6…孔部。
フロントページの続き (72)発明者 岡 齊 横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立 製作所生産技術研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フッ酸水溶液中に存在する微粒子のゼータ
    電位(液中における表面電位)を制御できる物質を、該
    溶液中に10~7〜10~3モル/lの範囲の添加量で添加
    することを特徴とする異物付着防止方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載のフッ酸水溶液中に存在する
    微粒子のゼータ電位を制御できる物質がアニオン性界面
    活性剤であることを特徴とする異物付着防止方法。
  3. 【請求項3】請求項2記載のアニオン性界面活性剤を臨
    界ミセル濃度以下の濃度で添加することを特徴とする異
    物付着防止方法。
  4. 【請求項4】Siウエハ等の基板を浸漬した際、該基板
    への異物付着が防止あるいは低減されるようアニオン性
    界面活性剤を添加したことを特徴とするフッ酸水溶液。
  5. 【請求項5】Siウエハ等の基板を浸漬した際、該基板
    への異物付着が防止あるいは低減されるようアニオン性
    界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で添加したことを特徴
    とするフッ酸水溶液。
JP23684592A 1992-09-04 1992-09-04 異物付着防止方法 Pending JPH0684866A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23684592A JPH0684866A (ja) 1992-09-04 1992-09-04 異物付着防止方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23684592A JPH0684866A (ja) 1992-09-04 1992-09-04 異物付着防止方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0684866A true JPH0684866A (ja) 1994-03-25

Family

ID=17006651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23684592A Pending JPH0684866A (ja) 1992-09-04 1992-09-04 異物付着防止方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0684866A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995020642A1 (fr) * 1994-01-26 1995-08-03 Daikin Industries, Ltd. Agent nettoyant et procede de nettoyage
WO1997018582A1 (fr) * 1995-11-15 1997-05-22 Daikin Industries, Ltd. Solution de nettoyage de plaquettes et son procede de production
KR20040036754A (ko) * 2002-10-24 2004-05-03 주식회사 하이닉스반도체 화학적기계연마 공정에서의 세정 단계
WO2005052109A1 (ja) * 2003-11-25 2005-06-09 Kishimoto Sangyo Co.,Ltd. 洗浄剤
KR100644073B1 (ko) * 2004-12-29 2006-11-10 동부일렉트로닉스 주식회사 실리콘 질화막의 세정 방법

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995020642A1 (fr) * 1994-01-26 1995-08-03 Daikin Industries, Ltd. Agent nettoyant et procede de nettoyage
WO1997018582A1 (fr) * 1995-11-15 1997-05-22 Daikin Industries, Ltd. Solution de nettoyage de plaquettes et son procede de production
EP0871209A1 (en) * 1995-11-15 1998-10-14 Daikin Industries, Limited Wafer-cleaning solution and process for the production thereof
EP0871209A4 (en) * 1995-11-15 2006-02-08 Daikin Ind Ltd PLATELET CLEANING SOLUTION AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
KR20040036754A (ko) * 2002-10-24 2004-05-03 주식회사 하이닉스반도체 화학적기계연마 공정에서의 세정 단계
WO2005052109A1 (ja) * 2003-11-25 2005-06-09 Kishimoto Sangyo Co.,Ltd. 洗浄剤
JP2005154558A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Kishimoto Sangyo Co Ltd 洗浄剤
US7579307B2 (en) 2003-11-25 2009-08-25 Kishimoto Sangyo Co., Ltd. Cleaner for semiconductor devices
JP4498726B2 (ja) * 2003-11-25 2010-07-07 Kisco株式会社 洗浄剤
KR100644073B1 (ko) * 2004-12-29 2006-11-10 동부일렉트로닉스 주식회사 실리콘 질화막의 세정 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100471704B1 (ko) 기판의세정방법
JP2787788B2 (ja) 残留物除去方法
KR100340274B1 (ko) 반도체 기판의 세정 방법
US5763375A (en) Cleaning agents and cleaning method
JPS61292325A (ja) 小さな粒子を表面から除去する方法
KR100250002B1 (ko) 반도체 기판용 저표면장력 세정조성물
US5964953A (en) Post-etching alkaline treatment process
KR100471742B1 (ko) 세정방법및그것을이용한반도체장치의제조방법
JPH0684866A (ja) 異物付着防止方法
JPH0745600A (ja) 液中異物付着防止溶液とそれを用いたエッチング方法及び装置
JPH08107094A (ja) 基板の洗浄方法
JP2873310B2 (ja) 半導体ウェーハの研摩方法
JP3863229B2 (ja) 洗浄方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法
JPH06132267A (ja) 異物付着防止溶液とそれを用いた洗浄方法及び洗浄装置
JPH05129264A (ja) 洗浄液および洗浄方法
KR19990036143A (ko) 반도체장치의세정방법
JPH0475339A (ja) 電界洗浄法
JP2001070898A (ja) 精密基板の洗浄液及び洗浄方法
JPH03190130A (ja) 半導体の洗浄方法及び洗浄装置
JPS63114128A (ja) 表面処理液
JPS63114132A (ja) 表面処理液
KR100234401B1 (ko) 웨이퍼 세정방법
JPH0667439A (ja) 半導体表面処理液
JPH04207031A (ja) 半導体基板の洗浄方法
JPH11265867A (ja) 基板処理方法および基板処理装置