JPH07142395A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor device

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JPH07142395A
JPH07142395A JP28464093A JP28464093A JPH07142395A JP H07142395 A JPH07142395 A JP H07142395A JP 28464093 A JP28464093 A JP 28464093A JP 28464093 A JP28464093 A JP 28464093A JP H07142395 A JPH07142395 A JP H07142395A
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JP
Japan
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silicon layer
substrate
film
single crystal
semiconductor device
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Withdrawn
Application number
JP28464093A
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Japanese (ja)
Inventor
Mikiko Yajima
幹子 谷嶋
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To decreased adhering carbon content by the contamination of organic materials by depositing films that constitutes circuit elements on a silicon layer on a substrate, that is cleaned by ultrasonic cleaning, after immersing and storing in ultra pure water acidified by electrolyzing. CONSTITUTION:A substrate with a silicon layer, of which organic material is removed by the ultrasonic cleaning with a mixture of ammonia water, hydrogen peroxide water and pure water that has etching effect, is immersed in an electrolyzing bath 1. After storing the immersed substrate, the ultra pure water for a semiconductor is supplied from an ultra pure water tank 5 to the electrolyzing bath 1 and electrolyzing with an anode plate 3 surrounded by a cathode plate 2, and a separator film 4, acidified ultra pure water is obtained. In this state a WSi film that constitutes the circuit elements on the silicon layer of the substrate is deposited. Thus, since, the surface of the silicon layer is shielded from the atmosphere by the acidified ultra pure water, adherence of the synthetic material is prevented and adherence of WSi film is maintained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、単結晶、多結晶または
非晶質のシリコン層の表面に堆積されたタングステンシ
リサイド(WSi)等の膜が、工程中または経時的に剥
離するのを防ぐことを特徴とする半導体装置の製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention prevents a film of tungsten silicide (WSi) or the like deposited on the surface of a monocrystalline, polycrystalline or amorphous silicon layer from being peeled off during the process or over time. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】WSi膜は、単結晶、多結晶または非晶
質のシリコン層の上に配線層、電極等を形成する場合に
多用されている。
2. Description of the Related Art A WSi film is often used for forming a wiring layer, an electrode, etc. on a single crystal, polycrystal or amorphous silicon layer.

【0003】従来は、単結晶、多結晶または非晶質のシ
リコン層を有する基板の上にWSi膜を堆積する場合
は、洗浄した後WSi膜を堆積するまでの基板の保管時
間が48時間以内のときは無処理のままWSi膜を堆積
し、WSi膜を堆積するまでの基板の保管時間が48時
間を超えるときは、基板の表面の分子汚染物質を除去す
るためにH2 SO4 /H2 2 /H2 O混合液、および
硝酸水溶液によって洗浄した上でWSi膜を堆積してい
た。
Conventionally, when depositing a WSi film on a substrate having a monocrystalline, polycrystalline or amorphous silicon layer, the substrate storage time before cleaning and depositing the WSi film is within 48 hours. In the case of, the WSi film was deposited without treatment, and when the storage time of the substrate before depositing the WSi film exceeded 48 hours, H 2 SO 4 / H was added to remove the molecular contaminants on the surface of the substrate. A WSi film was deposited after cleaning with a 2 O 2 / H 2 O mixed solution and a nitric acid aqueous solution.

【0004】この場合、H2 SO4 /H2 2 /H2
混合液によって主に基板表面に付着している有機性物質
を洗浄し、硝酸水溶液によって金属性物質を洗浄する。
In this case, H 2 SO 4 / H 2 O 2 / H 2 O
The organic substance mainly attached to the surface of the substrate is washed with the mixed liquid, and the metallic substance is washed with the nitric acid aqueous solution.

【0005】ところが、WSi膜を堆積する前の基板
を、合成樹脂製のキャリアに収納したままクリーンルー
ム内に放置しておくと、基板の保管時間が48時間以内
であっても、基板の上に堆積したWSi膜が、製造工程
中または経時的に剥離して歩留りが低下し、信頼性を損
なうことがあり、このような基板を用いた装置の信頼性
を保証するには、シリコン層の上にWSi膜を堆積する
工程の直前に、基板をH 2 SO4 /H2 2 /H2 O混
合液、および硝酸によって洗浄することが必要になり、
そのための工程が増えることが問題になっていた。
However, the substrate before depositing the WSi film
Clean loop while being stored in a synthetic resin carrier.
If left in the chamber, the substrate can be stored within 48 hours.
Even if the WSi film deposited on the substrate is
Peeling occurs during or over time to reduce yield and reduce reliability.
The reliability of a device using such a substrate
To ensure that a WSi film is deposited on the silicon layer
Immediately before the process, set the substrate to H 2SOFour/ H2O2/ H2O mixture
It will be necessary to wash with combined solution and nitric acid,
There has been a problem that the number of steps for that is increased.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
に鑑み、基板の洗浄法と保管法を適正化することによっ
て、有機物質の汚染(分子汚染)による付着炭素量を低
減し、その上に形成する配線層等の回路素子を構成する
膜の剥離を防止することを目的とする。
In view of the above problems, the present invention reduces the amount of carbon adhering due to organic substance contamination (molecular contamination) by optimizing the substrate cleaning method and storage method. It is an object of the present invention to prevent peeling of a film forming a circuit element such as a wiring layer formed thereover.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる半導体装
置の製造方法においては、単結晶、多結晶または非晶質
のシリコン層を有する基板の表面をアンモニア水/過酸
化水素水/純水の混合液で超音波洗浄した後、該シリコ
ン層の上に回路素子を構成する膜を堆積する工程を採用
した。
In a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the surface of a substrate having a monocrystalline, polycrystalline or amorphous silicon layer is treated with ammonia water / hydrogen peroxide water / pure water. After ultrasonic cleaning with the mixed solution, a step of depositing a film constituting a circuit element on the silicon layer was adopted.

【0008】また、本発明にかかる他の半導体装置の製
造方法においては、単結晶、多結晶または非晶質のシリ
コン層を有する基板の表面をHe,N2 等の不活性ガス
中でアニールした後、該シリコン層の上に回路素子を構
成する膜を堆積する工程を採用した。
In another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the surface of a substrate having a single crystal, polycrystal or amorphous silicon layer is annealed in an inert gas such as He or N 2 . Then, a step of depositing a film forming a circuit element on the silicon layer was adopted.

【0009】また、本発明にかかる他の半導体装置の製
造方法においては、単結晶、多結晶または非晶質のシリ
コン層を有する基板の表面に、酸素中、不活性ガス中、
真空中、大気中または水素中で紫外線を照射し、次いで
該シリコン層の表面を気相または液相のHFによって処
理した後、該シリコン層の上に回路素子を構成する膜を
堆積する工程を採用した。
In another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the surface of a substrate having a monocrystalline, polycrystalline or amorphous silicon layer is exposed to oxygen, inert gas,
A step of irradiating the surface of the silicon layer with ultraviolet light in a vacuum, atmosphere or hydrogen, and then treating the surface of the silicon layer with HF in a vapor phase or a liquid phase, and then depositing a film constituting a circuit element on the silicon layer. Adopted.

【0010】また、本発明にかかる他の半導体装置の製
造方法においては、洗浄された単結晶、多結晶または非
晶質のシリコン層を有する基板を、電気分解によって酸
性化された超純水中に浸漬して保管した後、該シリコン
層の上に回路素子を構成する膜を堆積する工程を採用し
た。
In another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a substrate having a cleaned single crystal, polycrystal or amorphous silicon layer is electrolyzed in ultrapure water. After immersing in the substrate and storing it, a process of depositing a film constituting a circuit element on the silicon layer was adopted.

【0011】また、本発明にかかる他の半導体装置の製
造方法においては、洗浄された単結晶、多結晶または非
晶質のシリコン層を有する基板を、5ppmないし50
ppmのHF水溶液中に浸漬して保管した後、該シリコ
ン層の上に回路素子を構成する膜を堆積する工程を採用
した。
Further, in another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the substrate having a cleaned single crystal, polycrystal or amorphous silicon layer is 5 ppm to 50 ppm.
A step of depositing a film constituting a circuit element on the silicon layer after immersing and storing it in a ppm HF aqueous solution was adopted.

【0012】これらの半導体装置の製造方法において
は、回路素子を構成する膜としてWSi等の導電体を用
い、この導電体膜の剥離を防止することができる。
In these methods of manufacturing a semiconductor device, a conductor such as WSi is used as a film forming a circuit element, and peeling of the conductor film can be prevented.

【0013】[0013]

【作用】単結晶、多結晶または非晶質のシリコン層を有
する基板の上に堆積されたWSi膜等の回路素子を構成
する膜が剥離する原因は、シリコン層の表面上に付着し
ている有機物質(付着炭素)によって、シリコン層とW
Si膜等の間の付着状態が劣化するためであるから、こ
の膜の剥離を防止するには、シリコン層の上に膜を形成
する直前にシリコン層の表面に付着している有機物質を
洗浄するか、洗浄した後にこのシリコン層を、シリコン
層を汚染せず、シリコン層上に自然酸化膜を生成せず、
シリコン層を侵食せず、さらに、追加的水洗を必要とし
ない物質によって大気から遮断して保管することによっ
て、シリコン層の表面の付着炭素量を低減することが必
要である。
The cause of peeling of a film forming a circuit element such as a WSi film deposited on a substrate having a single crystal, polycrystal or amorphous silicon layer is adhered on the surface of the silicon layer. Silicon layer and W by organic substance (adhered carbon)
This is because the adhered state between the Si film and the like deteriorates. Therefore, in order to prevent peeling of this film, the organic substance adhered to the surface of the silicon layer is washed immediately before forming the film on the silicon layer. Or after cleaning, this silicon layer does not contaminate the silicon layer and does not form a native oxide film on the silicon layer,
It is necessary to reduce the amount of carbon deposited on the surface of the silicon layer by storing it in a manner that does not attack the silicon layer and is shielded from the atmosphere by a substance that does not require additional water washing.

【0014】このように、シリコン層の表面を洗浄し、
あるいは、洗浄したシリコン層を大気から遮断して保管
すると、大気中の有機物質によるシリコン層の分子汚染
の影響を除くことができ、シリコン層の上に堆積したW
Si膜等の膜の剥離を防止することができる。
In this way, the surface of the silicon layer is washed,
Alternatively, if the cleaned silicon layer is stored while being shielded from the atmosphere, the effect of molecular contamination of the silicon layer by organic substances in the atmosphere can be eliminated, and W deposited on the silicon layer can be removed.
It is possible to prevent peeling of a film such as a Si film.

【0015】本発明においては、以下説明する実施例か
ら明らかなように、単結晶、多結晶または非晶質のシリ
コン層の洗浄方法として、アンモニア水/過酸化水素
水/純水の混合液による超音波洗浄、He,N2 等の
不活性ガス中でのアニール、酸素中、不活性ガス中、
真空中、大気中または水素中における紫外線の照射とそ
れに続く、気相または液相のHFによる処理、を採用
し、洗浄された単結晶、多結晶または非晶質のシリコン
層の保管方法として、電気分解によって酸性化された
超純水中への浸漬、5ppmないし50ppmのHF
水溶液中への浸漬、を採用した。
In the present invention, as is clear from the examples described below, a method of cleaning a single crystal, polycrystal or amorphous silicon layer uses a mixed solution of ammonia water / hydrogen peroxide water / pure water. Ultrasonic cleaning, annealing in an inert gas such as He, N 2 , oxygen, in an inert gas,
As a method for storing a cleaned single crystal, polycrystal or amorphous silicon layer, which employs irradiation with ultraviolet rays in a vacuum, atmosphere or hydrogen, and subsequent treatment with HF in a gas phase or a liquid phase, Immersion in ultrapure water acidified by electrolysis, 5ppm to 50ppm HF
Immersion in an aqueous solution was adopted.

【0016】本発明の半導体装置の製造方法によると、
分子汚染(有機物質)が原因となるWSi膜等の膜の剥
離を防止することができ、単結晶、多結晶または非晶質
のシリコン層の洗浄や保管の後に水洗する必要がないた
め、工程数を最小限度に抑えることができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention,
It is possible to prevent peeling of a film such as a WSi film caused by molecular contamination (organic substance), and it is not necessary to wash the single crystal, polycrystal or amorphous silicon layer after washing or storage, so that the process The number can be kept to a minimum.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0018】(第1実施例)この実施例においては、シ
リコンウェーハのような単結晶のシリコン層を有する基
板の表面をエッチング効果があるアンモニア水/過酸化
水素水/純水の混合液で超音波洗浄して単結晶シリコン
層の表面に付着している有機物質を除去した後にWSi
膜を堆積して半導体装置を製造する。
(First Embodiment) In this embodiment, the surface of a substrate having a single crystal silicon layer such as a silicon wafer is superposed with a mixed solution of ammonia water / hydrogen peroxide water / pure water having an etching effect. After removing the organic substance adhering to the surface of the single crystal silicon layer by sonic cleaning, WSi
A film is deposited to manufacture a semiconductor device.

【0019】この実施例の半導体装置の製造方法による
と、単結晶のシリコン層の表面に付着していた有機物質
(炭素量)を完全に除去することができるため、その上
に堆積するWSi膜との密着性が改善され、WSi膜を
パターニングして配線層を形成する工程中、または、そ
の後に、WSi膜が剥離するという問題を解消すること
ができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of this embodiment, since the organic substance (carbon amount) attached to the surface of the single crystal silicon layer can be completely removed, the WSi film deposited on the organic substance can be completely removed. It is possible to solve the problem that the WSi film peels off during or after the step of patterning the WSi film to form the wiring layer.

【0020】(第2実施例)この実施例においては、シ
リコンウェーハのような単結晶のシリコン層を有する基
板の表面をHe,N2 等の不活性ガス中で、後にWSi
膜を堆積するときの温度である400℃程度の温度でア
ニールすることによって単結晶のシリコン層の表面に付
着している有機物質を除去した後にWSi膜を堆積して
半導体装置を製造する。
(Second Embodiment) In this embodiment, the surface of a substrate having a monocrystalline silicon layer such as a silicon wafer is subjected to WSi in an inert gas such as He or N 2 afterwards.
A semiconductor device is manufactured by depositing a WSi film after removing the organic substance adhering to the surface of the single crystal silicon layer by annealing at a temperature of about 400 ° C. which is the temperature at which the film is deposited.

【0021】この実施例の半導体装置の製造方法による
と、単結晶のシリコン層の表面に付着していた有機物質
(炭素量)を完全に除去することができるため、その上
に堆積するWSi膜との密着性が改善され、WSi膜を
パターニクングして配線層を形成する工程中、または、
その後に、WSi膜が剥離するという問題を解消するこ
とができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of this embodiment, the organic substance (carbon amount) attached to the surface of the single crystal silicon layer can be completely removed, so that the WSi film deposited on it can be removed. During the process of forming a wiring layer by patterning the WSi film by improving the adhesion with
After that, the problem that the WSi film is peeled off can be solved.

【0022】(第3実施例)この実施例においては、シ
リコンウェーハのような単結晶のシリコン層を有する基
板の表面に、酸素中、不活性ガス中、真空中、大気中ま
たは水素中で波長186nmの紫外線を照射し、次いで
シリコン層の表面を気相または液相のHFによって処理
した後、単結晶シリコン層の上にWSi膜を堆積して半
導体装置を製造する。
(Third Embodiment) In this embodiment, the wavelength of oxygen, inert gas, vacuum, air or hydrogen is applied to the surface of a substrate having a monocrystalline silicon layer such as a silicon wafer. After irradiating with ultraviolet rays of 186 nm and then treating the surface of the silicon layer with vapor phase or liquid phase HF, a WSi film is deposited on the single crystal silicon layer to manufacture a semiconductor device.

【0023】単結晶シリコン層に紫外線を照射すると、
その表面に付着していた有機物質が分解してCO2 とし
て飛散する。この場合、不活性ガス中および真空中で紫
外線を照射する場合は単結晶シリコン層の表面が雰囲気
と化学反応を生じて変質することがない。また、酸素中
および大気中で紫外線を照射する場合は、単結晶シリコ
ン層の表面が僅かに酸化されるが、後に行う気相または
液相のHF処理によって酸化物等の生成物を容易に除去
することができる。
When the single crystal silicon layer is irradiated with ultraviolet rays,
Organic substances attached to the surface are decomposed and scattered as CO 2 . In this case, when ultraviolet rays are irradiated in an inert gas and in a vacuum, the surface of the single crystal silicon layer does not deteriorate due to a chemical reaction with the atmosphere. Further, when ultraviolet rays are irradiated in oxygen and air, the surface of the single crystal silicon layer is slightly oxidized, but products such as oxides can be easily removed by the subsequent HF treatment in the vapor phase or liquid phase. can do.

【0024】また、水素中で紫外線を照射する場合は、
単結晶シリコン層の表面に付着している塩素系の有機物
質が塩酸として飛散し、単結晶シリコン層の表面のSi
原子がHでターミネートされて疏水性になり、それ以降
に有機物質が付着するのを妨げる効果を生じる。そして
また、生じているSiO2 膜が還元される。
When ultraviolet rays are irradiated in hydrogen,
The chlorine-based organic substance adhering to the surface of the single crystal silicon layer scatters as hydrochloric acid, and Si on the surface of the single crystal silicon layer
Atoms are terminated with H to become hydrophobic and have the effect of preventing subsequent attachment of organic materials. Then, again, the SiO 2 film that has been produced is reduced.

【0025】この実施例の半導体装置の製造方法による
と、単結晶のシリコン層の表面に付着していた有機物質
(炭素量)を完全に除去することができ、特に、水素中
で紫外線を照射する場合は表面が疏水性になり、それ以
後有機物質が付着しないため清浄な表面を維持すること
ができ、その上に堆積するWSi膜との密着性が改善さ
れ、WSi膜をパターニングして配線層を形成する工程
中、または、その後に、WSi膜が剥離するという問題
を解消することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of this embodiment, the organic substance (carbon amount) attached to the surface of the single crystal silicon layer can be completely removed, and in particular, ultraviolet rays are irradiated in hydrogen. In that case, the surface becomes hydrophobic and the organic material does not adhere to it thereafter, so that a clean surface can be maintained, the adhesion with the WSi film deposited thereon is improved, and the WSi film is patterned to form a wiring. The problem that the WSi film peels off during or after the step of forming the layer can be solved.

【0026】(第4実施例)この実施例においては、例
えば、第1実施例、第2実施例、第3実施例に記載され
た洗浄方法によって洗浄された単結晶のシリコン層を有
する基板を、電気分解によって酸性化(H+ リッチ)さ
れた超純水中に浸漬して保管した後、この単結晶のシリ
コン層の上にWSi膜を堆積して半導体装置を製造す
る。
(Fourth Embodiment) In this embodiment, for example, a substrate having a single crystal silicon layer cleaned by the cleaning method described in the first, second and third embodiments is used. After being immersed and stored in ultrapure water acidified (H + rich) by electrolysis, a WSi film is deposited on this single crystal silicon layer to manufacture a semiconductor device.

【0027】図1は、第4実施例の超純水の電気分解の
説明図である。この図において、1は電解槽、2は陰極
板、3は陽極板、4は隔膜、5は超純水タンク、6はア
ルカリイオン水排出口、7は酸性イオン水排出口であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of electrolysis of ultrapure water according to the fourth embodiment. In this figure, 1 is an electrolytic cell, 2 is a cathode plate, 3 is an anode plate, 4 is a diaphragm, 5 is an ultrapure water tank, 6 is an alkaline ionized water outlet, and 7 is an acidic ionized water outlet.

【0028】この実施例で半導体基板を浸漬して保管す
るための酸性化した超純水を生成するには、電解槽1中
に、陰極板2と、隔膜4によって囲まれた陽極板3を対
向して配置し、超純水タンク5の半導体用超純水を電界
槽1の中と、陽極板3を収容する隔膜4内に供給し、電
気分解によってOH- リッチになった純水をアルカリイ
オン水排出口6から排出させ、酸性化(H+ リッチ)さ
れた純水を酸性イオン水排出口7から排出させる。
In order to generate acidified ultrapure water for dipping and storing a semiconductor substrate in this embodiment, a cathode plate 2 and an anode plate 3 surrounded by a diaphragm 4 are placed in an electrolytic cell 1. The ultrapure water for semiconductors in the ultrapure water tank 5 arranged opposite to each other is supplied into the electric field tank 1 and into the diaphragm 4 containing the anode plate 3, and the pure water which becomes OH - rich by electrolysis is supplied. The alkaline ionized water discharge port 6 is discharged, and the acidified (H + rich) pure water is discharged from the acidic ionized water discharge port 7.

【0029】この実施例の半導体装置の製造方法による
と、洗浄した単結晶のシリコン層の表面が電気分解によ
って酸性化された超純水によって大気から遮断されるた
め、有機物質が付着することも、自然酸化膜が形成され
ることもなく、また、単結晶のシリコン層の表面が侵食
されることもないから、単結晶のシリコン層の表面を長
期間清浄に維持することができ、その上に堆積するWS
i膜との密着性を改善し、WSi膜をパターニングして
配線層を形成する工程中、または、その後に、WSi膜
が剥離するという問題を解消することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of this embodiment, the surface of the cleaned single-crystal silicon layer is shielded from the atmosphere by the ultrapure water acidified by electrolysis, so that an organic substance may be attached. Since a natural oxide film is not formed and the surface of the single crystal silicon layer is not corroded, the surface of the single crystal silicon layer can be kept clean for a long time. WS deposited on
It is possible to improve the adhesion with the i film and solve the problem that the WSi film is peeled off during or after the step of patterning the WSi film to form the wiring layer.

【0030】また、酸性化した超純水は本来半導体用超
純水であるため、WSi膜を堆積する前に水洗処理する
必要がなく、工程数を減少することができるほか、再洗
浄するための薬品の使用量を削減し、または皆無にする
ことができる。
Further, since the acidified ultrapure water is originally ultrapure water for semiconductors, there is no need to perform a water washing treatment before depositing the WSi film, which can reduce the number of steps and is required for rewashing. You can reduce or eliminate the use of medicines.

【0031】(第5実施例)この実施例においては、例
えば、第1実施例、第2実施例、第3実施例に記載され
た洗浄方法によって洗浄された単結晶のシリコン層を有
する基板を、5ppmないし50ppmのHF水溶液中
に浸漬して保管した後、この単結晶のシリコン層の上に
WSi膜を堆積して半導体装置を製造する。
(Fifth Embodiment) In this embodiment, for example, a substrate having a single crystal silicon layer cleaned by the cleaning method described in the first, second and third embodiments is used. The semiconductor device is manufactured by immersing and storing in a 5 ppm to 50 ppm HF aqueous solution and then depositing a WSi film on this single crystal silicon layer.

【0032】図2は、第5実施例の単結晶のシリコン層
の洗浄方法の効果説明図であり、(A)は第1実施例の
洗浄方法の測定結果を示し、(B)は大気中に保管した
後の測定結果を示している。
FIG. 2 is an explanatory view of the effect of the cleaning method of the single crystal silicon layer of the fifth embodiment, (A) shows the measurement result of the cleaning method of the first embodiment, and (B) is in the atmosphere. It shows the measurement results after storage in.

【0033】この図2(A)は、アンモニア水/過酸化
水素水/純水によって有機物質を除去し、さらに、硝酸
(HNO3 )によって金属を除去した単結晶のシリコン
層を有する半導体基板を、PFA製キャリアに収容して
クリーンルーム内に20日間放置した後、400℃に昇
温した場合の単結晶シリコン層からの脱ガス物質のガス
クロマトグラムである。
FIG. 2A shows a semiconductor substrate having a single crystal silicon layer obtained by removing organic substances with ammonia water / hydrogen peroxide solution / pure water and further removing metal with nitric acid (HNO 3 ). FIG. 4 is a gas chromatogram of a degassed substance from a single crystal silicon layer when the temperature is raised to 400 ° C. after being stored in a PFA carrier and left in a clean room for 20 days.

【0034】この場合は、図示されているように、シリ
コン層の表面が種々の分子によって汚染されていたこと
がわかる。汚染物質は下記の通りである。 a C5 10の異性体(ジメチルシクロプロパン、メチ
ルブテン等) b THF c ブタノール d C6 12,C8 16の異性体(ジメチルブテン、ヘ
キセン、メチルペンテン、シクロヘキセン、メチレンヘ
プタン、ジメチルヘキセン、メチルヘプテン、オクテン
等) f,g,h,i,j C8 14O,C9 18の異性体
(シクロヘキシルメチルケトン、3−エチルヘプテン、
トリメチルシクロヘキサン等) l エステル系有機物 n 無水フタル酸 p 未確認物質
In this case, as shown in the figure, it can be seen that the surface of the silicon layer was contaminated with various molecules. The pollutants are as follows. a C 5 H 10 isomer (dimethylcyclopropane, methylbutene, etc.) b THF c Butanol d C 6 H 12 , C 8 H 16 isomer (dimethylbutene, hexene, methylpentene, cyclohexene, methyleneheptane, dimethylhexene, Methylheptene, octene, etc.) f, g, h, i, j C 8 H 14 O, C 9 H 18 isomers (cyclohexylmethylketone, 3-ethylheptene,
(Trimethylcyclohexane, etc.) l Ester organic substance n Phthalic anhydride p Unidentified substance

【0035】図2(B)は、単結晶のシリコン層を有す
る半導体基板に図2(A)の場合と同様の前処理を施し
た後に、10ppmのHF水溶液に浸漬して20日間保
管した後、400℃に昇温した場合のシリコン層からの
脱ガス物質のガスクロマトグラムである。この場合は、
左端のピークはエアーによるノイズであるから、有機物
質が殆ど付着していないことがわかる。
In FIG. 2B, a semiconductor substrate having a single crystal silicon layer is pretreated in the same manner as in FIG. 2A, and then immersed in a 10 ppm HF aqueous solution and stored for 20 days. 3 is a gas chromatogram of the degassed substance from the silicon layer when the temperature is raised to 400 ° C. in this case,
Since the peak at the left end is noise due to air, it can be seen that almost no organic substance is attached.

【0036】この場合は、HF水溶液の濃度が10pp
mであるため、シリコン層の表面に自然酸化膜が形成さ
れず、水洗処理も不要であるため、工程数を低減するこ
とができるほか、薬品の使用量を削減することができ
る。
In this case, the concentration of the HF aqueous solution is 10 pp.
Since it is m, a natural oxide film is not formed on the surface of the silicon layer and a washing treatment is not necessary, so that the number of steps can be reduced and the amount of chemicals used can be reduced.

【0037】図2(A)に示されるように、有機物質に
よって汚染された場合は、単結晶のシリコン層を有する
基板の表面を第1実施例によって、アンモニア水/過酸
化水素水/純水の混合液中で超音波洗浄するか、第2実
施例によって、He,N2 等の不活性ガス中で400℃
でアニールするか、第3実施例によって、酸素中、不活
性ガス中、真空中、大気中または水素中で紫外線照射
し、気相または液相のHFによって処理すると、図2
(B)に示されるような清浄な単結晶シリコン層を得る
ことができる。
As shown in FIG. 2A, when the substrate is contaminated with an organic substance, the surface of the substrate having the monocrystalline silicon layer is treated with ammonia water / hydrogen peroxide water / pure water according to the first embodiment. Ultrasonic cleaning in a mixed solution of, or according to the second embodiment, 400 ° C. in an inert gas such as He and N 2.
2 or by UV irradiation in oxygen, inert gas, vacuum, atmosphere or hydrogen according to the third embodiment, and treatment with HF in vapor phase or liquid phase.
A clean single crystal silicon layer as shown in (B) can be obtained.

【0038】図3は、第5実施例の単結晶のシリコン層
の保管方法の効果説明図(1)である。この図は、洗浄
した単結晶のシリコン層を有する基板を1ppmのHF
水溶液に浸漬して保管した場合のXPS(X−ray
Photo−emissionSpectroscop
y)による分析結果を示したものである。この場合は、
フッ素濃度が低いため、単結晶のシリコン層の表面に自
然酸化膜が形成されていることがわかる。
FIG. 3 is an explanatory view (1) of the effect of the method for storing the single crystal silicon layer of the fifth embodiment. This figure shows a substrate with a cleaned single crystal silicon layer at 1 ppm HF.
XPS (X-ray) when immersed and stored in an aqueous solution
Photo-emission Spectroscop
The result of analysis by y) is shown. in this case,
It can be seen that a natural oxide film is formed on the surface of the single crystal silicon layer because the fluorine concentration is low.

【0039】図4は、第5実施例の単結晶のシリコン層
の保管方法の効果説明図(2)である。この図は、洗浄
した単結晶のシリコン層を有する基板を500ppmの
HF水溶液に浸漬して保管した場合のXPSによる分析
結果を示したものである。この場合は、フッ素濃度が高
いため、単結晶のシリコン層の表面に自然酸化膜が形成
されていないことがわかる。しかし、単結晶のシリコン
層の表面にフッ素が残留するため、水洗することが必要
になる。また、単結晶のシリコン層の表面が〜100Å
程度エッチングされる。
FIG. 4 is an explanatory view (2) of the effect of the storage method of the single crystal silicon layer of the fifth embodiment. This figure shows the results of XPS analysis when a substrate having a cleaned single crystal silicon layer was immersed in a 500 ppm HF aqueous solution and stored. In this case, since the fluorine concentration is high, it is understood that the natural oxide film is not formed on the surface of the single crystal silicon layer. However, since fluorine remains on the surface of the single crystal silicon layer, it is necessary to wash with water. In addition, the surface of the single crystal silicon layer is ~ 100Å
Etched to a degree.

【0040】図5は、単結晶のシリコン層の表面のフッ
素と洗浄時間の関係図である。この図は、洗浄した単結
晶のシリコン層を有する基板を500ppmのHF水溶
液に浸漬して保管した場合の、単結晶のシリコン層の表
面のフッ素と洗浄時間の関係を示し、横軸は水洗時間を
示し、縦軸は単結晶のシリコン層の表面の結合フッ素の
シリコン(100)表面原子に対するカバレッジを示し
ている。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the fluorine and the cleaning time on the surface of the single crystal silicon layer. This figure shows the relationship between the fluorine on the surface of the single-crystal silicon layer and the cleaning time when the substrate having the cleaned single-crystal silicon layer was immersed and stored in a 500 ppm HF aqueous solution, and the horizontal axis represents the cleaning time. And the vertical axis represents the coverage of bound fluorine on the surface of the single crystal silicon layer with respect to the silicon (100) surface atoms.

【0041】この図によると、洗浄した単結晶のシリコ
ン層を有する基板を500ppmのHF水溶液に浸漬し
て保管し、水洗しない状態では0.08程度のカバレッ
ジを有し、洗浄時間とともに減少し、100秒程度で
0.02近くまで低下するが、この値は、10ppmの
HFに浸漬した後水洗しない場合とほぼ同じであり、ま
た、浸漬前の洗浄後とほぼ同じ値であることがわかる。
According to this figure, the substrate having the washed single-crystal silicon layer was immersed in a 500 ppm HF aqueous solution for storage, and had a coverage of about 0.08 when not washed with water, and decreased with the washing time. Although it decreases to nearly 0.02 in about 100 seconds, it is found that this value is almost the same as that in the case of not rinsing with water after immersion in 10 ppm of HF, and that it is almost the same as that after cleaning before immersion.

【0042】上記の事情とHF濃度を変えた場合の実験
結果によると、単結晶のシリコン層を有する基板を浸漬
して保管するHF水溶液の最適濃度は、自然酸化膜が形
成されず、フッ素の在留量が少ない、5ppmないし5
0ppmの範囲が最も適しているといえる。上記の範囲
を下方に超えると自然酸化膜の形成が著しくなり、上方
に超えると、単結晶シリコン層の表面のエッチングと、
フッ素の在留量が著しくなる。
According to the above circumstances and the experimental results when the HF concentration is changed, the optimum concentration of the HF aqueous solution in which the substrate having the single crystal silicon layer is dipped and stored is such that a natural oxide film is not formed and fluorine is not contained. Low residence amount, 5 ppm to 5
It can be said that the range of 0 ppm is the most suitable. When the above range is exceeded downward, the formation of a natural oxide film becomes remarkable, and when it exceeds the above range, the surface of the single crystal silicon layer is etched,
Residual amount of fluorine becomes significant.

【0043】上記の各実施例においては、単結晶のシリ
コン層を有する基板について説明したが、本発明は、多
結晶のシリコン層または非晶質シリコン層を有する基板
の洗浄や保管に対しても同様に適用することができる。
In each of the above embodiments, the substrate having the single crystal silicon layer was described, but the present invention is also applicable to cleaning and storage of the substrate having the polycrystalline silicon layer or the amorphous silicon layer. It can be applied similarly.

【0044】また、上記の実施例において、シリコン層
の上に形成する膜をWSi膜にした場合を説明したが、
本発明は、広く、シリコン層の上に導電体膜、絶縁体
膜、誘電体膜、酸化物超伝導体膜を形成する場合にも適
用することができる。
In the above embodiment, the case where the film formed on the silicon layer is the WSi film has been described.
The present invention can be widely applied to the case of forming a conductor film, an insulator film, a dielectric film, and an oxide superconductor film on a silicon layer.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
工程数を増加することなく、単結晶、多結晶または非晶
質のシリコン層を有する半導体基板を清浄な状態で保管
することが可能になり、また、このような半導体基板の
表面に生じた有機物汚染を洗浄することができるため、
スループットの向上や経費の節減に寄与するところが大
きい。
As described above, according to the present invention,
It is possible to store a semiconductor substrate having a single crystal, polycrystal, or amorphous silicon layer in a clean state without increasing the number of steps, and to improve the organic substances generated on the surface of such a semiconductor substrate. Because the pollution can be washed
It greatly contributes to the improvement of throughput and cost saving.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第4実施例の超純水の電気分解の説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of electrolysis of ultrapure water according to a fourth embodiment.

【図2】第5実施例の単結晶のシリコン層の洗浄方法の
効果説明図であり、(A)は第1実施例の洗浄方法の測
定結果を示し、(B)は大気中に保管した後の測定結果
を示している。
FIG. 2 is an explanatory view of effects of the cleaning method for a single crystal silicon layer of the fifth embodiment, (A) shows measurement results of the cleaning method of the first embodiment, and (B) is stored in the atmosphere. The subsequent measurement results are shown.

【図3】第5実施例の単結晶のシリコン層の保管方法の
効果説明図(1)である。
FIG. 3 is an effect explanatory diagram (1) of the storage method of the single crystal silicon layer of the fifth embodiment.

【図4】第5実施例の単結晶のシリコン層の保管方法の
効果説明図(2)である。
FIG. 4 is an effect explanatory view (2) of the storage method of the single crystal silicon layer of the fifth embodiment.

【図5】単結晶のシリコン層の表面のフッ素と洗浄時間
の関係図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between fluorine on the surface of a single crystal silicon layer and cleaning time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電解槽 2 陰極板 3 陽極板 4 隔膜 5 超純水タンク 6 アルカリイオン水排出口 7 酸性イオン水排出口 1 Electrolyte tank 2 Cathode plate 3 Anode plate 4 Diaphragm 5 Ultrapure water tank 6 Alkaline ion water outlet 7 Acidic ion water outlet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/306 23/29 23/31 // B08B 3/12 Z 2119−3B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/306 23/29 23/31 // B08B 3/12 Z 2119-3B

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単結晶、多結晶または非晶質のシリコン
層を有する基板の表面をアンモニア水/過酸化水素水/
純水の混合液で超音波洗浄した後、該シリコン層の上に
回路素子を構成する膜を堆積することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
1. A surface of a substrate having a monocrystalline, polycrystalline or amorphous silicon layer is treated with ammonia water / hydrogen peroxide solution /
A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises ultrasonically cleaning with a mixed solution of pure water, and then depositing a film constituting a circuit element on the silicon layer.
【請求項2】 単結晶、多結晶または非晶質のシリコン
層を有する基板の表面をHe,N2 等の不活性ガス中で
アニールした後、該シリコン層の上に回路素子を構成す
る膜を堆積することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
2. A film constituting a circuit element on a surface of a substrate having a monocrystalline, polycrystalline or amorphous silicon layer, which is annealed in an inert gas such as He or N 2. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項3】 単結晶、多結晶または非晶質のシリコン
層を有する基板の表面に、酸素中、不活性ガス中、真空
中、大気中または水素中で紫外線を照射し、次いで該シ
リコン層の表面を気相または液相のHFによって処理し
た後、該シリコン層の上に回路素子を構成する膜を堆積
することを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. The surface of a substrate having a monocrystalline, polycrystalline or amorphous silicon layer is irradiated with ultraviolet rays in oxygen, inert gas, vacuum, atmosphere or hydrogen, and then the silicon layer is irradiated. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: treating the surface of the substrate with vapor phase or liquid phase HF, and then depositing a film forming a circuit element on the silicon layer.
【請求項4】 洗浄された単結晶、多結晶または非晶質
のシリコン層を有する基板を、電気分解によって酸性化
された超純水中に浸漬して保管した後、該シリコン層の
上に回路素子を構成する膜を堆積することを特徴とする
半導体装置の製造方法。
4. A substrate having a washed single crystal, polycrystalline or amorphous silicon layer is immersed in ultrapure water acidified by electrolysis and stored, and then the substrate is placed on the silicon layer. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising depositing a film that constitutes a circuit element.
【請求項5】 洗浄された単結晶、多結晶または非晶質
のシリコン層を有する基板を、5ppmないし50pp
mのHF水溶液中に浸漬して保管した後、該シリコン層
の上に回路素子を構成する膜を堆積することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
5. A substrate having a cleaned single crystal, polycrystal or amorphous silicon layer is added at 5 ppm to 50 pp.
A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises immersing in a HF aqueous solution of m for storage and then depositing a film constituting a circuit element on the silicon layer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016181608A (en) * 2015-03-24 2016-10-13 東京エレクトロン株式会社 Deposition method of silicon film and film deposition device
CN109574292A (en) * 2018-10-31 2019-04-05 徐州瑞马智能技术有限公司 A kind of auxiliary agent processing system and method
CN111286747A (en) * 2018-12-10 2020-06-16 彭志军 Built-in ultrasonic electrolysis system oxyhydrogen device

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016181608A (en) * 2015-03-24 2016-10-13 東京エレクトロン株式会社 Deposition method of silicon film and film deposition device
CN109574292A (en) * 2018-10-31 2019-04-05 徐州瑞马智能技术有限公司 A kind of auxiliary agent processing system and method
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