JPH07263402A - 半導体ウエハの洗浄方法 - Google Patents
半導体ウエハの洗浄方法Info
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- JPH07263402A JPH07263402A JP5630694A JP5630694A JPH07263402A JP H07263402 A JPH07263402 A JP H07263402A JP 5630694 A JP5630694 A JP 5630694A JP 5630694 A JP5630694 A JP 5630694A JP H07263402 A JPH07263402 A JP H07263402A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエハ洗浄に当り、ウエハ表面のウォーター
マークを減少させる。 【構成】 Si基板10a 上に順次に熱酸化膜10b 及びポリ
Si層10c を形成する。熱酸化膜10b 及びポリSi層10c
は、MOS FET のゲート絶縁膜及びゲート電極を形成する
ためのものである。然る後、ＨＦ溶液を用いて、ポリSi
層10c を覆う自然酸化膜12の除去とポリSi層10c 表面の
撥水処理とを、順次に連続して行なう。自然酸化膜12を
除去してポリSi層10c 表面を露出させ、このポリSi層10
c 表面に対し撥水処理を行なう。撥水処理は、ポリSi層
10c 表面に落とした水滴の接触角が最低でも６０度とな
るまで行なう。この撥水処理により、目的を達成でき
る。
マークを減少させる。 【構成】 Si基板10a 上に順次に熱酸化膜10b 及びポリ
Si層10c を形成する。熱酸化膜10b 及びポリSi層10c
は、MOS FET のゲート絶縁膜及びゲート電極を形成する
ためのものである。然る後、ＨＦ溶液を用いて、ポリSi
層10c を覆う自然酸化膜12の除去とポリSi層10c 表面の
撥水処理とを、順次に連続して行なう。自然酸化膜12を
除去してポリSi層10c 表面を露出させ、このポリSi層10
c 表面に対し撥水処理を行なう。撥水処理は、ポリSi層
10c 表面に落とした水滴の接触角が最低でも６０度とな
るまで行なう。この撥水処理により、目的を達成でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハ表面を
洗浄するための方法に関する。
洗浄するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの微細化が進むにつれ、
その作成途上のウエハ表面を、如何にして清浄に洗浄及
び乾燥するかが重要な課題となっている。洗浄した後の
ウエハ表面を乾燥した場合にウエハ表面に生じるウォー
ターマーク（乾燥残渣とも称す）を少なくするための方
法として、例えば、文献１：平成３年度 次世代ウルト
ラクリーン化技術に関する調査研究報告書 第４分冊
ウエハ表面加工・計測技術に関する調査研究報告 平成
４年６月発行 社団法人日本機械工業連合会 ｐ１４１
〜１４２や文献２：電子通信情報学会技術研究報告 Ｖ
ｏｌ．８７ Ｎｏ．３９７ ＳＤＭ８７−１８８ ｐ３
３〜３８に開示されている方法がある。
その作成途上のウエハ表面を、如何にして清浄に洗浄及
び乾燥するかが重要な課題となっている。洗浄した後の
ウエハ表面を乾燥した場合にウエハ表面に生じるウォー
ターマーク（乾燥残渣とも称す）を少なくするための方
法として、例えば、文献１：平成３年度 次世代ウルト
ラクリーン化技術に関する調査研究報告書 第４分冊
ウエハ表面加工・計測技術に関する調査研究報告 平成
４年６月発行 社団法人日本機械工業連合会 ｐ１４１
〜１４２や文献２：電子通信情報学会技術研究報告 Ｖ
ｏｌ．８７ Ｎｏ．３９７ ＳＤＭ８７−１８８ ｐ３
３〜３８に開示されている方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら文献１に
開示されている方法では、ウエハ表面を、イソプロピル
アルコールの蒸気に晒した後に乾燥させる。この場合、
ウエハ表面のパーティクルを減少させることはできる
が、必ずしも充分にウォーターマークを少なくすること
はできない。
開示されている方法では、ウエハ表面を、イソプロピル
アルコールの蒸気に晒した後に乾燥させる。この場合、
ウエハ表面のパーティクルを減少させることはできる
が、必ずしも充分にウォーターマークを少なくすること
はできない。
【０００４】また文献２に開示されている方法では、ウ
エハ表面を、Ｎ2 雰囲気中で高速回転させて乾燥する。
この場合、ウエハ回転用の機械的駆動部から埃が生じ
る、或はウエハ表面がＮ2 との摩擦によって帯電するの
でウエハ表面のパーティクルは増加する、或はＮ2 の価
格は高いといった問題があり、その結果、半導体デバイ
スの歩留低下や作成コストの増加を生じる。
エハ表面を、Ｎ2 雰囲気中で高速回転させて乾燥する。
この場合、ウエハ回転用の機械的駆動部から埃が生じ
る、或はウエハ表面がＮ2 との摩擦によって帯電するの
でウエハ表面のパーティクルは増加する、或はＮ2 の価
格は高いといった問題があり、その結果、半導体デバイ
スの歩留低下や作成コストの増加を生じる。
【０００５】この発明の主たる目的は、ウォーターマー
クをより効果的に減少させることのできる、新規な、ウ
エハ洗浄方法を提供することにある。
クをより効果的に減少させることのできる、新規な、ウ
エハ洗浄方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明の半導体ウエハの洗浄方法は、半導体ウエ
ハ表面を洗浄するに当り、ウエハ表面の撥水処理を行な
った後に、ウエハ表面を洗浄し、撥水処理は、ウエハ表
面に在る水滴の接触角が最低でも６０度となるまで行な
うことを特徴とする。
め、この発明の半導体ウエハの洗浄方法は、半導体ウエ
ハ表面を洗浄するに当り、ウエハ表面の撥水処理を行な
った後に、ウエハ表面を洗浄し、撥水処理は、ウエハ表
面に在る水滴の接触角が最低でも６０度となるまで行な
うことを特徴とする。
【０００７】
【作用】このような方法によれば、ウエハ表面に在る水
滴の接触角が最低でも６０度となるまで撥水処理を行な
った後に、ウエハ表面を洗浄するので、ウエハ表面のウ
ォーターマークを激減させることができる。
滴の接触角が最低でも６０度となるまで撥水処理を行な
った後に、ウエハ表面を洗浄するので、ウエハ表面のウ
ォーターマークを激減させることができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照し、発明の実施例につき説
明する。尚、図面は発明が理解できる程度に概略的に示
してあるにすぎず、従って発明を図示例に限定するもの
ではない。
明する。尚、図面は発明が理解できる程度に概略的に示
してあるにすぎず、従って発明を図示例に限定するもの
ではない。
【０００９】図１〜図２はこの実施例の洗浄工程の説明
に供する断面図である。この実施例では、一例として、
ＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor ）トランジスタの
ゲート電極材料として用いるポリＳｉ（ポリシリコン）
の表面が自然酸化膜で覆われている場合に、この自然酸
化膜をエッチング除去してポリＳｉ表面を露出させ、そ
の後にポリＳｉ表面を洗浄する例につき説明する。これ
は、ウォーターマークの発生が、特にポリＳｉ表面にお
いて顕著であるからである。
に供する断面図である。この実施例では、一例として、
ＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor ）トランジスタの
ゲート電極材料として用いるポリＳｉ（ポリシリコン）
の表面が自然酸化膜で覆われている場合に、この自然酸
化膜をエッチング除去してポリＳｉ表面を露出させ、そ
の後にポリＳｉ表面を洗浄する例につき説明する。これ
は、ウォーターマークの発生が、特にポリＳｉ表面にお
いて顕著であるからである。
【００１０】（１）まず、表層１０ｃを露出させた半導
体ウエハ１０を用意する。
体ウエハ１０を用意する。
【００１１】この実施例では、ＭＯＳトランジスタ作成
で通常行なわれる如く、Ｓｉ基板１０ａ上に順次に、Ｓ
ｉＯ2 膜（シリコン酸化膜）１０ｂ及びポリＳｉ層１０
ｃを形成し、これら基板１０ａ、ＳｉＯ2 膜１０ｂ及び
ポリＳｉ層１０ｃから成るウエハ１０を得る（図１
（Ａ））。基板サイズを６インチとする。ＳｉＯ2 膜１
０ｂはＭＯＳトランジスタのゲート酸化膜を形成するた
めのものであって、基板１０ａ表面を熱酸化することに
よって、ＳｉＯ2 膜１０ｂを形成する。ポリＳｉ層１０
ｃはＭＯＳトランジスタのゲート電極を形成するための
ものであって、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）
法により、不純物例えばＰをドープしたポリＳｉ層１０
ｃを形成する。
で通常行なわれる如く、Ｓｉ基板１０ａ上に順次に、Ｓ
ｉＯ2 膜（シリコン酸化膜）１０ｂ及びポリＳｉ層１０
ｃを形成し、これら基板１０ａ、ＳｉＯ2 膜１０ｂ及び
ポリＳｉ層１０ｃから成るウエハ１０を得る（図１
（Ａ））。基板サイズを６インチとする。ＳｉＯ2 膜１
０ｂはＭＯＳトランジスタのゲート酸化膜を形成するた
めのものであって、基板１０ａ表面を熱酸化することに
よって、ＳｉＯ2 膜１０ｂを形成する。ポリＳｉ層１０
ｃはＭＯＳトランジスタのゲート電極を形成するための
ものであって、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）
法により、不純物例えばＰをドープしたポリＳｉ層１０
ｃを形成する。
【００１２】次いでウエハ１０を洗浄して、有機物、金
属、パーティクル或はそのほかの汚損物質をウエハ１０
から除去する。洗浄方法は問わないが、ここでは薬液洗
浄を行なう。薬液としては、例えばＨ2 ＳＯ4 （硫酸）
及びＨ2 Ｏ2 （過酸化水素）の混合液、或はＮＨ4 ＯＨ
（アンモニア）、Ｈ2 Ｏ2 及びＨ2 Ｏ（純水）の混合
液、或はＨＣｌ（塩化水素）、Ｈ2 Ｏ2 及びＨ2 Ｏの混
合液を用いることができる。
属、パーティクル或はそのほかの汚損物質をウエハ１０
から除去する。洗浄方法は問わないが、ここでは薬液洗
浄を行なう。薬液としては、例えばＨ2 ＳＯ4 （硫酸）
及びＨ2 Ｏ2 （過酸化水素）の混合液、或はＮＨ4 ＯＨ
（アンモニア）、Ｈ2 Ｏ2 及びＨ2 Ｏ（純水）の混合
液、或はＨＣｌ（塩化水素）、Ｈ2 Ｏ2 及びＨ2 Ｏの混
合液を用いることができる。
【００１３】ウエハ１０の表層１０ｃここではポリＳｉ
層１０ｃの表面は、薬液洗浄終了後において、自然酸化
膜１２で覆われている（図１（Ｂ））。自然酸化膜１２
はプロセス途上で不可避的にポリＳｉ層１０ｃの表面上
に生成するＳｉＯ2 膜或はＳｉＯX 膜であって、その膜
厚は１０Å程度である。
層１０ｃの表面は、薬液洗浄終了後において、自然酸化
膜１２で覆われている（図１（Ｂ））。自然酸化膜１２
はプロセス途上で不可避的にポリＳｉ層１０ｃの表面上
に生成するＳｉＯ2 膜或はＳｉＯX 膜であって、その膜
厚は１０Å程度である。
【００１４】次いで自然酸化膜１２をエッチング除去し
て、ポリＳｉ層１０ｃの表面を露出させる（図１
（Ｃ））。エッチング方法は問わないが、ここでは１％
ＨＦ（弗化水素）溶液をエッチャントとしたウエットエ
ッチングを行なう。この場合のエッチングレートはほぼ
１Å／秒程度であり、従ってウエハ１０をエッチャント
中に約１０秒間浸漬することにより、自然酸化膜１２を
エッチング除去できる。この場合のエッチング時間α秒
はほぼα＝１０秒であるが、当然のことながら自然酸化
膜１２の膜厚に応じて、ポリＳｉ層１０ｃの表面を露出
するのに足りる長さのエッチング時間αを設定すること
となる。従って自然酸化膜１２の厚さが１０Åより薄い
或は厚くなるのに応じてエッチング時間αを１０秒より
も短くしたり長くしたりすることとなる。
て、ポリＳｉ層１０ｃの表面を露出させる（図１
（Ｃ））。エッチング方法は問わないが、ここでは１％
ＨＦ（弗化水素）溶液をエッチャントとしたウエットエ
ッチングを行なう。この場合のエッチングレートはほぼ
１Å／秒程度であり、従ってウエハ１０をエッチャント
中に約１０秒間浸漬することにより、自然酸化膜１２を
エッチング除去できる。この場合のエッチング時間α秒
はほぼα＝１０秒であるが、当然のことながら自然酸化
膜１２の膜厚に応じて、ポリＳｉ層１０ｃの表面を露出
するのに足りる長さのエッチング時間αを設定すること
となる。従って自然酸化膜１２の厚さが１０Åより薄い
或は厚くなるのに応じてエッチング時間αを１０秒より
も短くしたり長くしたりすることとなる。
【００１５】（２）次に、露出させた表層１０ｃ表面の
撥水処理を行なう。撥水処理は、表層１０ｃ表面に在る
水滴の接触角が最低でも６０度となるまで行なう。
撥水処理を行なう。撥水処理は、表層１０ｃ表面に在る
水滴の接触角が最低でも６０度となるまで行なう。
【００１６】この実施例では、自然酸化膜１２のエッチ
ャントとして用いる１％ＨＦ溶液を、撥水処理剤として
も用いる。そして自然酸化膜１２のエッチング除去と、
ウエハ表層１０ｃここではポリＳｉ層１０ｃの表面の撥
水処理とを、順次に連続して行なう（図１（Ｄ））。す
なわち、自然酸化膜１２のエッチング時間α秒に、ポリ
Ｓｉ層１０ｃ表面の撥水処理時間β秒だけ加算した時間
（α＋β）秒の間継続して、ウエハ１０を１％ＨＦ溶液
中に浸漬する。この結果、自然酸化膜１２をエッチング
除去してポリＳｉ層１０ｃ表面を露出させ、さらにこれ
に続いて連続して、ポリＳｉ層１０ｃの撥水処理を行な
うことができる。撥水処理により、ポリＳｉ層１０ｃの
表面は撥水性を有する表面となる。撥水処理時間β秒
は、ポリＳｉ層１０ｃ表面に在る水滴の接触角γが最低
でも６０度となるのに充分な長さの時間であり、例えば
β≧５秒である。
ャントとして用いる１％ＨＦ溶液を、撥水処理剤として
も用いる。そして自然酸化膜１２のエッチング除去と、
ウエハ表層１０ｃここではポリＳｉ層１０ｃの表面の撥
水処理とを、順次に連続して行なう（図１（Ｄ））。す
なわち、自然酸化膜１２のエッチング時間α秒に、ポリ
Ｓｉ層１０ｃ表面の撥水処理時間β秒だけ加算した時間
（α＋β）秒の間継続して、ウエハ１０を１％ＨＦ溶液
中に浸漬する。この結果、自然酸化膜１２をエッチング
除去してポリＳｉ層１０ｃ表面を露出させ、さらにこれ
に続いて連続して、ポリＳｉ層１０ｃの撥水処理を行な
うことができる。撥水処理により、ポリＳｉ層１０ｃの
表面は撥水性を有する表面となる。撥水処理時間β秒
は、ポリＳｉ層１０ｃ表面に在る水滴の接触角γが最低
でも６０度となるのに充分な長さの時間であり、例えば
β≧５秒である。
【００１７】このように同一種類の材料から成るエッチ
ャント及び撥水処理剤を用いるほか、別種類の材料から
成るエッチャント及び撥水処理剤を用いて自然酸化膜１
２のエッチング除去とポリＳｉ層１０ｃ表面の撥水処理
とを時間的に断続させて行なうこともできる。しかしな
がら工程の簡略化或はポリＳｉ層１０ｃ表面の清浄度を
挙げるためには、同一種類の材料から成るエッチャント
及び撥水処理剤を用いて、自然酸化膜１２のエッチング
除去とポリＳｉ層１０ｃの撥水処理とを、順次に連続し
て行なう方が有利である。
ャント及び撥水処理剤を用いるほか、別種類の材料から
成るエッチャント及び撥水処理剤を用いて自然酸化膜１
２のエッチング除去とポリＳｉ層１０ｃ表面の撥水処理
とを時間的に断続させて行なうこともできる。しかしな
がら工程の簡略化或はポリＳｉ層１０ｃ表面の清浄度を
挙げるためには、同一種類の材料から成るエッチャント
及び撥水処理剤を用いて、自然酸化膜１２のエッチング
除去とポリＳｉ層１０ｃの撥水処理とを、順次に連続し
て行なう方が有利である。
【００１８】自然酸化膜１２のエッチャントとしてＨＦ
溶液を用いることは従来周知であるが、従来において
は、自然酸化膜１２をエッチング除去するのに充分な長
さのエッチング時間αを設定しているのに留まり、ポリ
Ｓｉ層１０ｃ表面に在る水滴の接触角が最低でも６０度
となるまでＨＦで撥水処理を行なうという点について
は、何ら配慮が成されていなかったものである。
溶液を用いることは従来周知であるが、従来において
は、自然酸化膜１２をエッチング除去するのに充分な長
さのエッチング時間αを設定しているのに留まり、ポリ
Ｓｉ層１０ｃ表面に在る水滴の接触角が最低でも６０度
となるまでＨＦで撥水処理を行なうという点について
は、何ら配慮が成されていなかったものである。
【００１９】（３）次に、撥水処理を行なった後の表層
１０ｃ表面を洗浄する。
１０ｃ表面を洗浄する。
【００２０】この実施例では、まずＨＦ溶液或はＦ（フ
ッ素）を除去するために純水で、表層１０ｃここではポ
リＳｉ層１０ｃの表面を洗浄する（図２（Ａ））。
ッ素）を除去するために純水で、表層１０ｃここではポ
リＳｉ層１０ｃの表面を洗浄する（図２（Ａ））。
【００２１】次にこの実施例では、ウエハ１０をＩＰＡ
（イソプロピルアルコール）蒸気中に入れて、ポリＳｉ
層１０ｃ表面をＩＰＡ蒸気に晒す（図２（Ｂ））。ウエ
ハ１０の温度がＩＰＡ蒸気の温度とほぼ等しくなった
ら、ウエハ１０を、ＩＰＡ蒸気中から取り出し空気中で
乾燥させる（図２（Ｃ））。その後、図示せずも、ポリ
Ｓｉ層１０ｃ及びＳｉＯ2 膜１０ｂを順次に、所定の形
状にエッチング加工し、所定形状のポリＳｉ層１０ｃ及
びＳｉＯ2 膜１０ｂから成るゲート電極及びゲート酸化
膜を得る。
（イソプロピルアルコール）蒸気中に入れて、ポリＳｉ
層１０ｃ表面をＩＰＡ蒸気に晒す（図２（Ｂ））。ウエ
ハ１０の温度がＩＰＡ蒸気の温度とほぼ等しくなった
ら、ウエハ１０を、ＩＰＡ蒸気中から取り出し空気中で
乾燥させる（図２（Ｃ））。その後、図示せずも、ポリ
Ｓｉ層１０ｃ及びＳｉＯ2 膜１０ｂを順次に、所定の形
状にエッチング加工し、所定形状のポリＳｉ層１０ｃ及
びＳｉＯ2 膜１０ｂから成るゲート電極及びゲート酸化
膜を得る。
【００２２】尚、撥水処理後のウエハ洗浄方法及びウエ
ハ乾燥方法はここに述べたものに限定されず、任意好適
な種々の方法を用いることができる。例えば、ポリＳｉ
層１０ｃを純水洗浄した後に、ウエハ１０を、ＩＰＡ蒸
気中に入れずに空気中で回転させ、これによりポリＳｉ
層１０ｃ表面を乾燥させるようにしても良い。
ハ乾燥方法はここに述べたものに限定されず、任意好適
な種々の方法を用いることができる。例えば、ポリＳｉ
層１０ｃを純水洗浄した後に、ウエハ１０を、ＩＰＡ蒸
気中に入れずに空気中で回転させ、これによりポリＳｉ
層１０ｃ表面を乾燥させるようにしても良い。
【００２３】この実施例によれば、上述したようにポリ
Ｓｉ層１０ｃの撥水処理剤として、ＨＦ溶液を用いる。
ＨＦ溶液は、従来より自然酸化膜１２のエッチャントに
用いられており、従って従前より自然酸化膜１２のエッ
チング処理に用いていた装置を、撥水処理のためにその
まま流用できるので、新たな設備投資を行なわなくて済
むという利点がある。しかもＨＦは安価であるという利
点もある。
Ｓｉ層１０ｃの撥水処理剤として、ＨＦ溶液を用いる。
ＨＦ溶液は、従来より自然酸化膜１２のエッチャントに
用いられており、従って従前より自然酸化膜１２のエッ
チング処理に用いていた装置を、撥水処理のためにその
まま流用できるので、新たな設備投資を行なわなくて済
むという利点がある。しかもＨＦは安価であるという利
点もある。
【００２４】図３はＨＦ溶液浸漬時間Ｔと水滴の接触角
γとの関係を実験的に調べた結果を示す図であって、図
の横軸にＨＦ溶液浸漬時間Ｔ（秒）を及び縦軸に水滴の
接触角γ（度）を示す。また図４は水滴の接触角γとウ
ォーターマーク総個数との関係を実験的に調べた結果を
示す図であって、図の横軸に水滴の接触角γ（度）を及
び縦軸にウエハ一枚当りのウォーターマーク総個数（個
／ウエハ）を示す。
γとの関係を実験的に調べた結果を示す図であって、図
の横軸にＨＦ溶液浸漬時間Ｔ（秒）を及び縦軸に水滴の
接触角γ（度）を示す。また図４は水滴の接触角γとウ
ォーターマーク総個数との関係を実験的に調べた結果を
示す図であって、図の横軸に水滴の接触角γ（度）を及
び縦軸にウエハ一枚当りのウォーターマーク総個数（個
／ウエハ）を示す。
【００２５】図３の実験では、厚さ１０Åの自然酸化膜
１２で覆われたウエハ１０を、上述した実施例と同一条
件で作成して、用意する。次いでウエハ１０を１％ＨＦ
溶液中に浸漬し、然る後、ウエハ１０を１％ＨＦ溶液中
から取り出す。ウエハ１０の浸漬開始から終了までの浸
漬時間Ｔを、Ｔ＝５、１０、２０、４０或は６０秒とし
て段階的に変化させる。次いでウエハ１０を純水を貯え
た水槽中に浸漬して、自然酸化膜１２或はウエハ表層１
０ｃの表面を洗浄する。然る後、ウエハ１０を水槽から
引き上げる。そして目視で確認できる範囲内の大きさの
水滴が無くなる程度に自然酸化膜１２或はウエハ表層１
０ｃの表面の水切りを行なう。ここではウエハ表層１０
ｃ或は自然酸化膜１２の表面を、鉛直方向にほぼ平行と
成すようにして、水を切る。
１２で覆われたウエハ１０を、上述した実施例と同一条
件で作成して、用意する。次いでウエハ１０を１％ＨＦ
溶液中に浸漬し、然る後、ウエハ１０を１％ＨＦ溶液中
から取り出す。ウエハ１０の浸漬開始から終了までの浸
漬時間Ｔを、Ｔ＝５、１０、２０、４０或は６０秒とし
て段階的に変化させる。次いでウエハ１０を純水を貯え
た水槽中に浸漬して、自然酸化膜１２或はウエハ表層１
０ｃの表面を洗浄する。然る後、ウエハ１０を水槽から
引き上げる。そして目視で確認できる範囲内の大きさの
水滴が無くなる程度に自然酸化膜１２或はウエハ表層１
０ｃの表面の水切りを行なう。ここではウエハ表層１０
ｃ或は自然酸化膜１２の表面を、鉛直方向にほぼ平行と
成すようにして、水を切る。
【００２６】次いで、自然酸化膜１２或はウエハ表層１
０ｃの表面の乾燥工程を行なわずにその表面上に水滴を
落とし、この水滴と自然酸化膜１２或は表層１０ｃの表
面とが成す接触角γを測定する。浸漬時間Ｔの各段階毎
に、水滴の接触角γを測定する。これら測定結果を、図
３中に白丸印で示す。またこれら測定結果と合わせて、
Ｔ＝０とした場合の接触角γすなわち１％ＨＦ溶液中に
一度も浸漬していない自然酸化膜１２表面上に滴下した
水滴の接触角γも、図中に白丸印で示してある。浸漬時
間Ｔ＝０及び５としたときの接触角γは自然酸化膜１２
上でのもの、またＴ＝１０、２０、４０及び６０とした
ときの接触角γはウエハ１０の表層１０ｃ上でのもので
ある。接触角γの測定では、一般に、注射器やマイクロ
ピペットを用いて数μｌの水滴を滴下して、この水滴の
接触角γを測定する。この実験ではマイクロピペットを
用いて約７μｌの水を滴下し、この水滴の接触角γを測
定した。
０ｃの表面の乾燥工程を行なわずにその表面上に水滴を
落とし、この水滴と自然酸化膜１２或は表層１０ｃの表
面とが成す接触角γを測定する。浸漬時間Ｔの各段階毎
に、水滴の接触角γを測定する。これら測定結果を、図
３中に白丸印で示す。またこれら測定結果と合わせて、
Ｔ＝０とした場合の接触角γすなわち１％ＨＦ溶液中に
一度も浸漬していない自然酸化膜１２表面上に滴下した
水滴の接触角γも、図中に白丸印で示してある。浸漬時
間Ｔ＝０及び５としたときの接触角γは自然酸化膜１２
上でのもの、またＴ＝１０、２０、４０及び６０とした
ときの接触角γはウエハ１０の表層１０ｃ上でのもので
ある。接触角γの測定では、一般に、注射器やマイクロ
ピペットを用いて数μｌの水滴を滴下して、この水滴の
接触角γを測定する。この実験ではマイクロピペットを
用いて約７μｌの水を滴下し、この水滴の接触角γを測
定した。
【００２７】図４の実験では、図３の場合と同様にして
接触角γを測定し（但し浸漬時間Ｔは図３と必ずしも同
一ではない）、さらにこの接触角γを測定した自然酸化
膜１２或はウエハ表層１０ｃの表面を観察して、その表
面に在るウォーターマークの総個数を数える。この際、
ＫＬＡ社製 欠陥検査装置 ２１１０を用いて、目視に
より表面観察を行なった。径が０．５μｍ以上の欠陥を
探し出し、その欠陥がウォーターマークであるかそれ以
外の欠陥であるかを確認した上で、ウォーターマークの
総個数を数えた。その数えた結果を、図４中に白丸印で
示してある。
接触角γを測定し（但し浸漬時間Ｔは図３と必ずしも同
一ではない）、さらにこの接触角γを測定した自然酸化
膜１２或はウエハ表層１０ｃの表面を観察して、その表
面に在るウォーターマークの総個数を数える。この際、
ＫＬＡ社製 欠陥検査装置 ２１１０を用いて、目視に
より表面観察を行なった。径が０．５μｍ以上の欠陥を
探し出し、その欠陥がウォーターマークであるかそれ以
外の欠陥であるかを確認した上で、ウォーターマークの
総個数を数えた。その数えた結果を、図４中に白丸印で
示してある。
【００２８】図３からも理解できるように、接触角γ
は、Ｔ＝０のときγ＝約５、Ｔ＝５のときγ＝約３０、
Ｔ＝１０のときγ＝約５６及びＴ＝２０のときγ＝約６
５となり、従って浸漬時間Ｔが２０秒以下である場合
は、浸漬時間Ｔの増加とともに接触角γが大きくなって
ゆく。これに対しＴ＝４０及びＴ＝６０のときγ＝約７
０であり、従って接触角γは約７０度でほぼ一定となり
飽和すると推定される。
は、Ｔ＝０のときγ＝約５、Ｔ＝５のときγ＝約３０、
Ｔ＝１０のときγ＝約５６及びＴ＝２０のときγ＝約６
５となり、従って浸漬時間Ｔが２０秒以下である場合
は、浸漬時間Ｔの増加とともに接触角γが大きくなって
ゆく。これに対しＴ＝４０及びＴ＝６０のときγ＝約７
０であり、従って接触角γは約７０度でほぼ一定となり
飽和すると推定される。
【００２９】さらに図４からも理解できるように、接触
角γが約５６度ではウォーターマークの総個数が１５個
であったのに対し、接触角γが約６２度ではウォーター
マークの総個数が２個に激減し、従って接触角γが約６
０度を越えるとウォーターマーク総個数が激減すること
が判る。また接触角γを約７０度とすることにより、径
が０．５μｍ以上のウォーターマーク総個数を零とする
ことも可能である。
角γが約５６度ではウォーターマークの総個数が１５個
であったのに対し、接触角γが約６２度ではウォーター
マークの総個数が２個に激減し、従って接触角γが約６
０度を越えるとウォーターマーク総個数が激減すること
が判る。また接触角γを約７０度とすることにより、径
が０．５μｍ以上のウォーターマーク総個数を零とする
ことも可能である。
【００３０】以上のことから、接触角γが最低でも６０
度となるまで撥水処理を行なうことにより、ウォーター
マークの総個数を激減できることが判る。この接触角γ
は、撥水処理を終えたウエハ表層１０ｃの表面を純水洗
浄して水切りを行なった後であってウエハ表層１０ｃの
表面を乾燥させる前に、測定するのが好ましい。
度となるまで撥水処理を行なうことにより、ウォーター
マークの総個数を激減できることが判る。この接触角γ
は、撥水処理を終えたウエハ表層１０ｃの表面を純水洗
浄して水切りを行なった後であってウエハ表層１０ｃの
表面を乾燥させる前に、測定するのが好ましい。
【００３１】図３から推測すると、接触角γが約６０度
となる浸漬時間Ｔは約１５秒であり、従って上述した実
施例については浸漬時間Ｔを１５秒以上とすれば、接触
角γを最低でも６０度とするように撥水処理を行なえ
る。
となる浸漬時間Ｔは約１５秒であり、従って上述した実
施例については浸漬時間Ｔを１５秒以上とすれば、接触
角γを最低でも６０度とするように撥水処理を行なえ
る。
【００３２】（変形例）この変形例では、ＨＦ溶液に代
えてＨＦ蒸気を用いて、自然酸化膜１２のエッチング除
去とポリＳｉ層１０ｃの撥水処理とを、順次に連続し
て、行なう。このため薬液洗浄した後に自然酸化膜１２
で覆われた、ウエハ１０をＨＦ蒸気中に入れる。これに
より、自然酸化膜１２を、ＨＦ蒸気に晒してエッチング
除去し、そしてポリＳｉ層１０ｃを露出させる。さらに
露出させたポリＳｉ層１０ｃを、ＨＦ蒸気に晒して、ポ
リＳｉ層１０ｃ表面の撥水処理を行なう。そのほかは、
上述した実施例と同様である。
えてＨＦ蒸気を用いて、自然酸化膜１２のエッチング除
去とポリＳｉ層１０ｃの撥水処理とを、順次に連続し
て、行なう。このため薬液洗浄した後に自然酸化膜１２
で覆われた、ウエハ１０をＨＦ蒸気中に入れる。これに
より、自然酸化膜１２を、ＨＦ蒸気に晒してエッチング
除去し、そしてポリＳｉ層１０ｃを露出させる。さらに
露出させたポリＳｉ層１０ｃを、ＨＦ蒸気に晒して、ポ
リＳｉ層１０ｃ表面の撥水処理を行なう。そのほかは、
上述した実施例と同様である。
【００３３】ＨＦ蒸気が含むパーティクル等の汚損物質
は、ＨＦ溶液に比較して極めて少ないので、ＨＦ蒸気を
用いることにより、ポリＳｉ層１０ｃ表面の汚損程度を
非常に低く抑えることができる。従ってこの変形例によ
れば、ポリＳｉ層１０ｃ表面のウォーターマーク及び汚
損物質の双方を低減できる。
は、ＨＦ溶液に比較して極めて少ないので、ＨＦ蒸気を
用いることにより、ポリＳｉ層１０ｃ表面の汚損程度を
非常に低く抑えることができる。従ってこの変形例によ
れば、ポリＳｉ層１０ｃ表面のウォーターマーク及び汚
損物質の双方を低減できる。
【００３４】この発明は上述した実施例にのみ限定され
るものではなく、従って各構成成分の構成、形成材料、
形成方法、膜厚、処理時間、組成及びそのほかの条件を
任意好適に変更できる。
るものではなく、従って各構成成分の構成、形成材料、
形成方法、膜厚、処理時間、組成及びそのほかの条件を
任意好適に変更できる。
【００３５】例えば、上述した実施例ではポリＳｉから
成るウエハ表面（ウエハ表層１０ｃの表面）を洗浄する
例につき説明したが、洗浄するウエハ表面をポリＳｉ以
外のＳｉ系半導体材料から成る表面としても良い。Ｓｉ
系半導体材料として、例えばポリＳｉ、単結晶Ｓｉ或は
Ｓｉ3 Ｎ4 （シリコン窒化物）を用いることができる。
さらに洗浄するウエハ表面を、Ｓｉ系半導体材料以外の
半導体材料から成る表面とすることもできる。
成るウエハ表面（ウエハ表層１０ｃの表面）を洗浄する
例につき説明したが、洗浄するウエハ表面をポリＳｉ以
外のＳｉ系半導体材料から成る表面としても良い。Ｓｉ
系半導体材料として、例えばポリＳｉ、単結晶Ｓｉ或は
Ｓｉ3 Ｎ4 （シリコン窒化物）を用いることができる。
さらに洗浄するウエハ表面を、Ｓｉ系半導体材料以外の
半導体材料から成る表面とすることもできる。
【００３６】またＨＦ溶液或はＨＦ蒸気はＨＦを主剤と
して含んでいれば良く、従って主剤のほか添加剤を含ん
でいても良い。添加剤として、例えばエッチングレート
を制御するためのＮＨ4 Ｆ（弗化アンモニウム）を用い
ることができる。
して含んでいれば良く、従って主剤のほか添加剤を含ん
でいても良い。添加剤として、例えばエッチングレート
を制御するためのＮＨ4 Ｆ（弗化アンモニウム）を用い
ることができる。
【００３７】この発明の実施に当っては、予備実験を行
なって、接触角γが最低でも６０度となるのに要する撥
水処理時間βを予め調べておくと良い。すなわち、半導
体デバイスの作成条件と同一条件で作成した予備実験用
の半導体ウエハを用意し、このウエハについて撥水処理
時間βを種々に変化させて接触角γを測定し、そして接
触角γが最低でも６０度となる撥水処理時間β、例えば
γ＝６０度或はγ＝７０度となる撥水処理時間βを調べ
ておく。このようにしておけば、その半導体デバイス作
成時には、調べた撥水処理時間βの間だけ撥水処理を行
なえば、接触角γを測定しなくても、接触角γを最低で
も６０度とするように撥水処理を行なえる。
なって、接触角γが最低でも６０度となるのに要する撥
水処理時間βを予め調べておくと良い。すなわち、半導
体デバイスの作成条件と同一条件で作成した予備実験用
の半導体ウエハを用意し、このウエハについて撥水処理
時間βを種々に変化させて接触角γを測定し、そして接
触角γが最低でも６０度となる撥水処理時間β、例えば
γ＝６０度或はγ＝７０度となる撥水処理時間βを調べ
ておく。このようにしておけば、その半導体デバイス作
成時には、調べた撥水処理時間βの間だけ撥水処理を行
なえば、接触角γを測定しなくても、接触角γを最低で
も６０度とするように撥水処理を行なえる。
【００３８】またこの発明は、ウエハ表面を覆う酸化膜
例えば自然酸化膜をエッチング除去してウエハ表面を露
出させる場合にこのエッチングで汚れたウエハ表面を洗
浄する際に用いて好適である。この場合、ウエハ表面を
覆う酸化膜をエッチング除去してウエハ表面を露出さ
せ、次にこの露出させたウエハ表面の撥水処理を行な
い、然る後、ウエハ表面を洗浄例えば純水で洗浄すれば
良い。
例えば自然酸化膜をエッチング除去してウエハ表面を露
出させる場合にこのエッチングで汚れたウエハ表面を洗
浄する際に用いて好適である。この場合、ウエハ表面を
覆う酸化膜をエッチング除去してウエハ表面を露出さ
せ、次にこの露出させたウエハ表面の撥水処理を行な
い、然る後、ウエハ表面を洗浄例えば純水で洗浄すれば
良い。
【００３９】
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の半導体ウエハの洗浄方法によれば、ウエハ表面
に在る水滴の接触角が最低でも６０度となるまで、撥水
処理を行なった後に、ウエハ表面を洗浄するので、ウエ
ハ表面のウォーターマークを激減させることができる。
従って、ウォーターマークを減少させるための新規な洗
浄方法を提供できる。
の発明の半導体ウエハの洗浄方法によれば、ウエハ表面
に在る水滴の接触角が最低でも６０度となるまで、撥水
処理を行なった後に、ウエハ表面を洗浄するので、ウエ
ハ表面のウォーターマークを激減させることができる。
従って、ウォーターマークを減少させるための新規な洗
浄方法を提供できる。
【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は実施例の洗浄工程の説明に供
する断面図である。
する断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は実施例の洗浄工程の説明に供
する断面図である。
する断面図である。
【図３】ＨＦ溶液浸漬時間と水滴の接触角との関係を示
す図である。
す図である。
【図４】水滴の接触角とウォーターマークとの関係を示
す図である。
す図である。
１０：ウエハ １０ｃ：ウエハ表層例えばポリＳｉ層
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体ウエハ表面を洗浄するに当り、 前記ウエハ表面の撥水処理を行なった後に、前記ウエハ
表面を洗浄し、 前記撥水処理は、前記ウエハ表面に在る水滴の接触角が
最低でも６０度となるまで行なうことを特徴とする半導
体ウエハの洗浄方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体ウエハの洗浄方法
において、 ウエハ表面はＳｉ系半導体材料から成ることを特徴とす
る半導体ウエハの洗浄方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の半導体ウエハの洗浄方法
において、 ウエハ表面の撥水処理に用いる撥水処理剤を、ＨＦ溶液
としたことを特徴とする半導体ウエハの洗浄方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の半導体ウエハの洗浄方法
において、 ウエハ表面の撥水処理に用いる撥水処理剤を、ＨＦ蒸気
としたことを特徴とする半導体ウエハの洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5630694A JPH07263402A (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 半導体ウエハの洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5630694A JPH07263402A (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 半導体ウエハの洗浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263402A true JPH07263402A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=13023464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5630694A Pending JPH07263402A (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 半導体ウエハの洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07263402A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2328216A (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Cleaning composition and method of manufacturing Semiconductor devices |
| CN1084526C (zh) * | 1997-10-21 | 2002-05-08 | 研能科技股份有限公司 | 图形加工对位法 |
| CN1303663C (zh) * | 2003-12-30 | 2007-03-07 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 评估半导体制程的方法 |
| US7638027B2 (en) * | 2000-10-10 | 2009-12-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Microstructure array, mold for forming a microstructure array, and method of fabricating the same |
| US7924396B2 (en) | 2006-12-18 | 2011-04-12 | Tokyo Electron Limited | Coating/developing apparatus and pattern forming method |
| CN102655121A (zh) * | 2011-03-03 | 2012-09-05 | 中国科学院微电子研究所 | 牺牲栅去除方法及栅堆叠制作方法 |
| JP2014072399A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 精密基板の収納容器の洗浄方法および収納容器の製造方法 |
-
1994
- 1994-03-25 JP JP5630694A patent/JPH07263402A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2328216A (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Cleaning composition and method of manufacturing Semiconductor devices |
| GB2328216B (en) * | 1997-07-25 | 2001-06-20 | Samsung Electronics Co Ltd | Cleaning composition for manufacturing semiconductor devices and method for manufacturing semiconductor devices thereby |
| CN1084526C (zh) * | 1997-10-21 | 2002-05-08 | 研能科技股份有限公司 | 图形加工对位法 |
| US7638027B2 (en) * | 2000-10-10 | 2009-12-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Microstructure array, mold for forming a microstructure array, and method of fabricating the same |
| CN1303663C (zh) * | 2003-12-30 | 2007-03-07 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 评估半导体制程的方法 |
| US7924396B2 (en) | 2006-12-18 | 2011-04-12 | Tokyo Electron Limited | Coating/developing apparatus and pattern forming method |
| CN102655121A (zh) * | 2011-03-03 | 2012-09-05 | 中国科学院微电子研究所 | 牺牲栅去除方法及栅堆叠制作方法 |
| JP2014072399A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 精密基板の収納容器の洗浄方法および収納容器の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030311 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051026 |