JPH07263384A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH07263384A
JPH07263384A JP5178694A JP5178694A JPH07263384A JP H07263384 A JPH07263384 A JP H07263384A JP 5178694 A JP5178694 A JP 5178694A JP 5178694 A JP5178694 A JP 5178694A JP H07263384 A JPH07263384 A JP H07263384A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing
treatment
wafer
cleaning
water
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.)
Withdrawn
Application number
JP5178694A
Other languages
English (en)
Inventor
Isao Takahashi
高橋  功
Hiroyuki Kobayashi
弘之 小林
Jiro Tatsuta
次郎 龍田
Kenji Tomizawa
憲治 冨澤
Takayuki Shingyouchi
隆之 新行内
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.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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 Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP5178694A priority Critical patent/JPH07263384A/ja
Publication of JPH07263384A publication Critical patent/JPH07263384A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】化学機械研磨の後処理としてアルカリ処理を施
すことによりウェーハの重金属汚染やパーティクルの発
生を防止する。 【構成】半導体ウェーハに化学機械研磨を施したのち、
アルカリ薬液を用いて洗浄を行う。アルカリ薬液はアン
モニア水と過酸化水素水とを混合した水溶液であり、組
成比がアンモニア水:過酸化水素水:水=0.25:
1:5、処理温度が80℃、処理時間が10分である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、特に層間絶縁膜の平坦化等を目的としたデバイ
ス製造工程で用いられる化学機械研磨(Chemical Mecha
nical Polishing )の後処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイス製造プロセスにおける新
たな平坦化技術として化学機械研磨(CMP)が注目さ
れており、従来のリフロー技術やRIEなどのエッチバ
ック技術に比べて工程が短縮でき、しかもパターン依存
を受け難く良好な平坦化が実現できるという利点があ
る。この種の化学機械研磨は、例えばトレンチへのpoly
-Si 埋め込み、多層でのメタル平坦化、あるいは層間膜
の平坦化などに適用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、化学機械研
磨を半導体デバイス製造プロセスに適用するに際し、か
かる研磨ではNaOHやKOHなどのアルカリ溶液中に
コロイド状のシリカを含んだ研磨剤が主に使用されるこ
とから、ポリッシング後のウェーハ表面に残留した研磨
剤には半導体で可動イオンとしてデバイスに悪影響を及
ぼすNaやKが含まれることになる。
【0004】また、研磨剤中にFeやCrなどの重金属
が含まれていると後工程でパーティクルや汚染の原因と
なり、2次汚染やデバイス特性の劣化、あるいは歩留り
の低下を引き起こすという問題があった。そのため、研
磨を終了したウェーハの後処理方法が極めて重要とな
る。従来では化学機械研磨の後処理としてスクラブ洗浄
が行われていたが、汚染除去能力が不十分であり高清浄
なウェーハを得ることができなかった。
【0005】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、化学機械研磨の後処理とし
てアルカリ処理を施すことによりウェーハの重金属汚染
やパーティクルの発生を防止することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置の製造方法は、例えば層間絶縁
膜の平坦化等を目的として半導体ウェーハに化学機械研
磨を施したのち、アルカリ薬液を用いて洗浄を行うこと
を特徴としている。このアルカリ薬液はアンモニア水を
主成分とする水溶液、特にアンモニア成分を混合体積比
で1/70以上(さらに好ましくは1/30以上)を含
む水溶液であることが好ましく、また、このアルカリ薬
液を用いた洗浄は、処理温度が50℃〜90℃(さらに
好ましくは80℃〜90℃)、処理時間が5分〜20分
(さらに好ましくは10分〜20分)で行うことが好ま
しい。
【0007】
【作用】化学機械研磨が施され表面に研磨剤が付着した
半導体ウェーハに対しては、アンモニア水を主成分とす
る洗浄液を用いて後処理することが好ましい。このよう
な半導体ウェーハに付着した重金属やパーティクルなど
の異物の除去効果は、化学機械研磨後における半導体ウ
ェーハの乾燥の有無にかかわらずアンモニア濃度に依存
して発揮される。特に洗浄液のアンモニア成分が混合体
積比で1/30以上である場合の効果は著しいことが確
認されている。また、このアルカリ薬液を用いた洗浄
は、50℃〜90℃の処理温度、5〜20分の処理時間
で行うと上述したアンモニア成分の異物除去効果を相乗
的に発揮し得る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の製造方法を示す工程図、図2は
研磨装置を示す要部断面図、図3は本発明の製造方法に
より得られたウェーハ表面のパーティクル数を計測した
結果を示すグラフ、図4は本発明の製造方法により得ら
れたウェーハ表面の金属濃度を測定した結果を示すグラ
フである。
【0009】本実施例の半導体ウェーハの製造方法で
は、化学機械研磨装置として複数枚のウェーハを同時に
研磨できる、いわゆるバッチ式の研磨装置を採用してお
り、これにともなって研磨を終了したウェーハを一つの
カセットに収納して後述するアルカリ薬液洗浄をもバッ
チ式で処理するようにしている。
【0010】従来の研磨方法およびその後処理であるス
クラブ洗浄では、ウェーハを一枚づつ連続して研磨およ
び後処理する、いわゆる枚葉式が採用されていたが、こ
のような枚葉式の処理工程では生産性が極めて悪かっ
た。また、研磨工程と後処理工程との間で研磨を終了し
たウェーハを長時間放置して研磨剤がウェーハ表面で乾
燥してしまうと、その後の洗浄では除去できないという
問題があった。そのため、研磨工程を終了したウェーハ
を純水中に保管し、研磨剤が乾燥しないようにする手法
も採られていた。
【0011】本実施例では、かかる問題点を解消するた
めに研磨工程と後処理工程とを何れもバッチ式として複
数枚のウェーハを一度に処理することにより生産性を高
めると同時に、研磨工程から後処理工程に至るウェーハ
の滞留時間を極力短縮することにより研磨剤がウェーハ
表面で乾燥するのを防止している。これにより、生産性
の向上は勿論のこと、従来ウェーハの乾燥を防止するた
めに設けられていた純水層を廃止することができる。ま
た、仮にウェーハが乾燥したとしてもその後に行われる
アルカリ薬液洗浄によって研磨剤の除去を行い得るよう
にしている。
【0012】本実施例で用いられる研磨装置は、図2に
示すように、表面に研磨布1が貼着された研磨盤2と、
上述したように複数枚のウェーハWをまとめて吸着し、
研磨盤2の研磨布1にウェーハWを加圧する吸着盤3と
を有しており、研磨盤2および吸着盤3の何れも所定の
速度で回転するように設けられている。吸着盤3に保持
されたウェーハWは研磨剤が滴下される研磨布1によっ
て研磨されることになり、研磨剤の種類・濃度、吸着盤
の加圧力、研磨盤および吸着盤の相対的回転速度、研磨
布の種類によって化学機械研磨の性能が決定される。
【0013】この種の化学機械研磨では、研磨剤に含ま
れるコロイダルシリカと研磨布との機械的研磨によりウ
ェーハ表面に形成された反応生成物が除去され、これに
より化学反応が促進されることになる。例えば、本実施
例では研磨剤としてコロイダルシリカを含有したNaO
H水溶液を用いたが、この場合には研磨剤の主成分であ
るNaOHとシリコン表面とが反応して当該表面には反
応生成物であるNa2SiO3 層が形成される。この層
はコロイダルシリカと研磨布とによる機械的研磨によっ
て除去され新たなシリコン面が露出し、このようにして
反応が継続しポリッシングが進行することになる。
【0014】本実施例の半導体装置の製造方法では、上
述した化学機械研磨を終了したのち、アルカリ薬液を用
いてバッチ式で洗浄処理を行う。本発明に用いて好まし
いアルカリ薬液としては、アンモニア水と過酸化水素水
とを混合した水溶液であり、少なくともアンモニアの組
成比が混合体積比で1/70以上であり、処理温度が5
0℃〜90℃、処理時間が5分〜20分であることが好
ましい。アンモニア水の組成比が1/70より少ないと
重金属やパーティクルの除去効果が期待できず、好まし
くない。また、処理時間については5分より短いと十分
なパーティクル除去効果が得られず、また20分より長
いと生産性が著しく低下するので好ましくない。
【0015】次に本発明を更に具体化して説明する。実施例1 シリコンウェーハの表面に熱酸化膜を1.5μm形成
し、これをヒュームドシリカを含有したKOH水溶液
(固形分重量比12%)を研磨剤として所定の化学機械
研磨した。このようにして研磨された熱酸化膜付きウェ
ーハを29重量%のアンモニア水と30重量%の過酸化
水素水を混合した水溶液(混合体積比がアンモニア水:
過酸化水素水:水=0.25:1:5)を洗浄液とし
て、処理温度が80℃、処理時間が10分の条件で浸漬
洗浄を行った。そして、得られたシリコンウェーハの表
面のパーティクル数(0.26μm以上のもの)をパー
ティクルカウンター(日立電子社製LS−5000)を
用いて測定すると共に、ウェーハ表面の重金属濃度を全
反射蛍光X線分析装置(テクノス社製TREX610)
を用いて測定した。これらの測定結果を表1に示す。な
お重金属濃度についてはFeを代表例として表1に示し
た(以下同じ)。
【0016】実施例2 洗浄薬液の混合体積比をアンモニア水:過酸化水素水:
水=0.1:1:5とした以外は実施例1と同じ条件で
洗浄を行い、パーティクル数と重金属濃度とを測定し
た。これらの測定結果を表1に示す。
【0017】実施例3 洗浄薬液の混合体積比をアンモニア水:過酸化水素水:
水=1:1:5とし、処理時間を5分とした以外は実施
例1と同じ条件で洗浄を行い、パーティクル数と重金属
濃度とを測定した。これらの測定結果を表1に示す。
【0018】実施例4 洗浄薬液の混合体積比をアンモニア水:過酸化水素水:
水=1:0:6とし、処理温度を50℃とした以外は実
施例1と同じ条件で洗浄を行い、パーティクル数と重金
属濃度とを測定した。これらの測定結果を表1に示す。
【0019】実施例5 実施例1の洗浄後にスクラブ洗浄を行った。
【0020】比較例1 洗浄薬液の混合体積比をアンモニア水:過酸化水素水:
水=0.01:1:5とした以外は実施例1と同じ条件
で洗浄を行い、パーティクル数と重金属濃度とを測定し
た。これらの測定結果を表1に示す。
【0021】比較例2 化学機械研磨を行った熱酸化膜付きウェーハにスクラブ
洗浄のみを施した。
【0022】比較例3 洗浄薬液の混合体積比をアンモニア水:過酸化水素水:
水=1:1:5とし、処理温度を28℃とした以外は実
施例1と同じ条件で洗浄を行い、パーティクル数と重金
属濃度とを測定した。これらの測定結果を表1に示す。
【0023】この結果によれば、従来のスクラブ洗浄の
み(比較例)に比べて実施例1および2ではパーティク
ル数および重金属(特に鉄)濃度の何れもが著しく減少
していることが理解される。しかも、処理温度が50℃
以上ではアンモニア成分の増加にしたがってパーティク
ルおよび重金属の除去効果が向上している。なお表1に
は示さなかったがNi、Cu、Znなども若干ながら減
少していた。
【0024】
【表1】
【0025】なお、以上説明した実施例は、本発明の理
解を容易にするために記載されたものであって、本発明
を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施例に開示された各要素は、本発明の技術
的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨で
ある。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、化学
機械研磨の後処理としてアルカリ処理を施すことにより
ウェーハの重金属汚染やパーティクルの発生を防止する
ことができる。また、従来のようにスクラブ洗浄を採用
しないので後処理をバッチ式で行うことができ、その結
果化学機械研磨工程も同様にバッチ式で行えば全工程の
生産性が著しく向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の製造方法を示す工程図で
ある。
【図2】本発明に係る研磨装置を示す要部断面図であ
る。
【符号の説明】
1…研磨布 2…研磨盤 3…吸着盤 W…ウェーハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨澤 憲治 埼玉県大宮市北袋町1−297 三菱マテリ アル株式会社中央研究所内 (72)発明者 新行内 隆之 埼玉県大宮市北袋町1−297 三菱マテリ アル株式会社中央研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体ウェーハに化学機械研磨を施したの
    ち、アルカリ薬液を用いて洗浄を行うことを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】前記アルカリ薬液はアンモニア成分を混合
    体積比で1/70以上含む水溶液であることを特徴とす
    る請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】前記アルカリ薬液による洗浄は、処理温度
    が50℃〜90℃、処理時間が5分〜20分の条件下で
    行うことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体
    装置の製造方法。
JP5178694A 1994-03-23 1994-03-23 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH07263384A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5178694A JPH07263384A (ja) 1994-03-23 1994-03-23 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5178694A JPH07263384A (ja) 1994-03-23 1994-03-23 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07263384A true JPH07263384A (ja) 1995-10-13

Family

ID=12896634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5178694A Withdrawn JPH07263384A (ja) 1994-03-23 1994-03-23 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07263384A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006035865A1 (ja) * 2004-09-30 2006-04-06 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. 半導体ウェーハの製造方法及び半導体ウェーハ
CN102034699A (zh) * 2009-09-29 2011-04-27 无锡华润上华半导体有限公司 一种抛光的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006035865A1 (ja) * 2004-09-30 2006-04-06 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. 半導体ウェーハの製造方法及び半導体ウェーハ
CN102034699A (zh) * 2009-09-29 2011-04-27 无锡华润上华半导体有限公司 一种抛光的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI314576B (en) Polishing slurry and method of reclaiming wafers
KR100624589B1 (ko) 연마방법
JP3923097B2 (ja) 洗浄装置
KR102475619B1 (ko) 세정액 조성물
EP1363321A2 (en) Post-CMP washing liquid composition
JPH09251969A (ja) 研磨処理後の洗浄用洗浄液及び研磨処理方法
JPH09270402A (ja) 酸化セリウム研磨剤及び基板の製造法
JP4744228B2 (ja) 半導体基板洗浄液及び半導体基板洗浄方法
US6200899B1 (en) Method of cleaning semiconductor wafers after CMP planarization
JP4085356B2 (ja) 半導体ウェーハの洗浄乾燥方法
JP3668647B2 (ja) 半導体ウエハ基板の再生法および半導体ウエハ基板再生用研磨液
JPH03256665A (ja) シリコンウェハの研磨液及び研磨方法
CN114388348A (zh) 一种晶圆的处理方法
JP4933071B2 (ja) シリコンウエハの洗浄方法
CN116631849A (zh) 一种硅片的清洗方法
JPH11251280A (ja) 半導体基板の洗浄方法
JPH07263384A (ja) 半導体装置の製造方法
US20040266191A1 (en) Process for the wet-chemical surface treatment of a semiconductor wafer
US6439972B2 (en) Polishing fluid, polishing method, semiconductor device and semiconductor device fabrication method
JPH10183185A (ja) 洗浄液、その配合決定方法ならびに製造方法、洗浄方法、および、半導体基板の製造方法
JP2007150196A (ja) 半導体ウエーハの洗浄方法および製造方法
TWI227271B (en) Post chemical mechanical polishing (CMP) cleaning solution
TWI832902B (zh) 洗淨液組成物
JP2001298005A (ja) 集積回路表面の研磨方法とコロイド状スラリ
JP2002217151A (ja) 半導体ウエハ研磨方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010605