JPH07283182A - 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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Abstract
に洗浄する。 【構成】 研磨後に行う洗浄に於いて、HF−HCL洗
浄液による洗浄を行い、リンス後、アンモニア・過酸化
水素洗浄液による洗浄を行い、リンス後、希HCLによ
る洗浄を行い、リンスして洗浄後の乾燥工程に送る。 【効果】 洗浄の前工程に於いて生じる金属汚染物質を
HF−HCL洗浄で除去でき、その洗浄に伴う付着粒子
をアンモニア・過酸化水素洗浄で除去でき、その洗浄に
起因する汚染金属をHCL洗浄で除去でき、極めて高い
清浄度のシリコンウェハを高い歩留まりにて得ることが
でき、高集積化チップ用のウェハを安価にかつ大量に供
給することができる。
Description
に関し、特に、シリコンウェハやマスクなどの半導体基
板の表面を高清浄な状態にするための半導体基板の洗浄
方法に関する。
化(例えば16Mビット以上のメモリチップ)に伴っ
て、シリコンウェハやマスクなどの半導体基板の表面を
より一層高清浄化する必要が生じてきた。半導体基板の
表面には製造プロセスに伴って種々の汚染物質が付着す
るため、それらの物質を除去しなければならないが、上
記高集積化に対応するためには、より小径の微粒子を除
去しなければならない。
モニア過酸化水素洗浄液を用いた洗浄を行った後、純水
による洗い流しなどを行って、ウェハ乾燥工程に送るな
どしていた。
洗浄液を用いた洗浄では、シリコン粒子や塵などの微粒
子(パーティクル)の除去力は強いが、金属汚染物質の
除去能力に劣るばかりでなく、FeやZnなどが特異的
に吸着するという問題があった。そのため、前記高集積
化に対応することが困難である。
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、半導体メモリ素子
などの高集積化に対応し得る半導体基板の洗浄方法を提
供することにある。
明によれば、半導体基板の研磨後の洗浄が、HF及びH
CLを含む水溶液による洗浄を行う過程と、NH4OH
及びH2O2を含む水溶液による洗浄を行う過程と、HC
Lを含む水溶液による洗浄を行う過程とを有することを
特徴とする半導体基板の洗浄方法を提供することにより
達成される。特に、前記NH4OH及びH2O2の水溶液
による洗浄を行う際に超音波揺動を行ったり、また、前
記HF及びHCLを含む水溶液の組成を、HFを0.1
0〜10重量%とし、HCLを0.10重量%以上とし
たり、また、前記HCLを含む水溶液の組成を、HCL
を0.084〜3.800重量%とすると良い。
CLを含む水溶液による洗浄を行うことにより金属汚染
物質を効率良く除去可能であり、その際に表面が疎水性
になってその表面にパーティクルが付着し易くなるが、
NH4OH及びH2O2を含む水溶液による洗浄を行うこ
とによりパーティクルの除去を行うことができ、さらに
H2O2の酸化作用により表面を疎水性から親水性に変え
ることができる。その時表層に形成される酸化膜中に汚
染金属が含まれても、HCLを含む水溶液による洗浄を
行うことによりその汚染金属を除去することができる。
また、NH4OH及びH2O2の水溶液による洗浄を行う
際に超音波揺動を行うことにより、上記パーティクルの
除去能力をより一層高めることができる。
いて詳しく説明する。
製造プロセスを示すフロー図である。切り出された半導
体基板は、ステップST1にてヘイズレス研磨を行われ
る。
(図のステップST2〜ステップST7)を行う。な
お、洗浄工程に於いては、例えば25枚のウェハを骨組
み程度の籠状のキャリア内に互いに隙間をあけて並列に
配置しておき、キャリア毎各ステージ間を移送するよう
にされている(図示せず)。この洗浄に於ける金属(F
e、Ni、Cu、Znなど)の目標除去レベルは、各1
×1010atoms/cm2以下であり、付着粒子(パーティク
ル)の目標除去レベルは、直径0.14μm以上の粒子
が9個/ウェハ(6インチ径)以下である。
ェハ1には、図2に示されるようにSiO2層1bの表
面(図に於ける上面)に金属汚染物質2が付着してい
る。
T2では、まずHF及びHCLの水溶液による洗浄を行
う。このHF−HCL洗浄液の組成は、HFを0.10
〜10重量%とし、HCLを0.10〜10重量%と
し、液温35℃で5分間洗浄すると良い。このHF−H
CL洗浄液で洗浄することにより、前工程で生じた酸化
膜を除去して、LD汚染(CuあるいはNiを含む酸化
物ないし水酸化物が極めて微量吸着することで起こる金
属汚染)及び金属汚染(Fe、Cr、Zn)を除去する
ことができる。
は金属汚染物質の除去効果が小さく、10重量%を越え
る場合にはウェハ表面に微粒子汚染物質が増加する傾向
が認められた。また、HCLが0.10重量%未満の場
合には金属汚染物質の除去効果が小さく、10重量%を
越えても金属汚染物質の除去効果の特別な変化は認めら
れなかった。
スを行い、表面に付着している薬液を除去する。
於いては、酸化膜が除去されるが表面が疎水性になって
図3に示されるようにパーティクル3が付着して、付着
粒子数が増加する。そのため、ステップST4に於いて
NH4OH及びH2O2を含む水溶液による洗浄を行っ
て、パーティクルの除去を行うが、併せて超音波揺動を
用いて洗浄を行う。この超音波揺動には、1MHz超音波
揺動が考えられるが、本実施例では、洗浄温度などとの
関係から超音波振動子を洗浄槽壁に直接取り付ける構造
としている。このステップST4に於ける洗浄は2回行
う。
は、NH4OHを0.084〜1.236重量%とし、
H2O2を0.323〜10.968重量%とすると良
い。ここで、NH4OHが0.084重量%未満の場合
にはパーティクル除去能力が低下して洗浄能力が低下
し、1.236重量%を越える場合にはエッチング量が
増大してヘイズ(ウェハ表面の荒れ)が増大するという
現象が見られた。また、H2O2が0.323重量%未満
の場合には化学的酸化作用が劣ってヘイズが増大し、
0.968重量%を越える場合にはエッチング量が飽和
してpHが低くなって洗浄能力も低下するばかりでなく
コスト高となる。
スを行い、表面に付着している薬液を除去する。
ニア・過酸化水素洗浄液による洗浄ではパーティクルを
除去でき、下地のSi層1aのエッチングが行われると
共にSiO2層4が形成されて、表面が疎水性から親水
性に変わるが、その洗浄に起因してSiO2表層4aに
汚染金属5が含まれてしまう(図4)。
溶液による洗浄を行って、上記汚染金属5の除去を行
う。このHCLの組成は、HCLを0.084〜3.8
00重量%にすると良い。なお、HCLを0.084重
量%未満にした場合には例えば再結合ライフタイムが低
下して洗浄能力が低下し、3.800重量%を越える場
合にはウェハ上に付着するパーティクルが増加する現象
が見られた。
7にて前記ステップST3と同様の純水リンスを行う。
このようにしてステップST2〜ステップST7の過程
を経る洗浄を行ったウェハ1には、図5に示されるよう
にSi層1aの表層に金属汚染物質が非常に少ない(測
定限界以下)SiO2層4が形成され、表面にごみが付
着し難い親水性にすることができる。
プST8に於いて乾燥し、出荷される。この出荷状態の
ウェハは、上記洗浄により例えば16Mビットの高集積
化チップに耐え得る極めて高い清浄度にされ、その表層
には酸化膜が形成され、表面を親水性にされてパーティ
クルの付着し難い好適な状態にされている。
目標除去レベルを満足するものが得られた。
程に於いて生じる金属汚染物質の好適な除去を行い、そ
の除去を行う洗浄に伴う付着粒子の除去を行い、その洗
浄に起因する汚染金属の除去を行うことにより、極めて
高い清浄度の半導体基板を高い歩留まりにて得ることが
でき、高集積化チップ用のウェハを安価にかつ大量に供
給することができる。
を示すフロー図。
断面図。
模式的説明断面図。
図。
Claims (4)
- 【請求項1】 半導体基板の研磨後の洗浄が、HF及び
HCLを含む水溶液による洗浄を行う過程と、NH4O
H及びH2O2を含む水溶液による洗浄を行う過程と、H
CLを含む水溶液による洗浄を行う過程とを有すること
を特徴とする半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項2】 前記NH4OH及びH2O2の水溶液によ
る洗浄を行う際に超音波揺動を行いつつ洗浄することを
特徴とする請求項1に記載の半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項3】 前記HF及びHCLを含む水溶液の組成
を、HFを0.10〜10重量%とし、HCLを0.1
0重量%以上とすることを特徴とする請求項1に記載の
半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項4】 前記HCLを含む水溶液の組成を、HC
Lを0.084〜3.800重量%とすることを特徴と
する請求項1に記載の半導体基板の洗浄方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09923694A JP3210800B2 (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 半導体基板の洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP09923694A JP3210800B2 (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 半導体基板の洗浄方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07283182A true JPH07283182A (ja) | 1995-10-27 |
JP3210800B2 JP3210800B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=14242056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09923694A Expired - Lifetime JP3210800B2 (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 半導体基板の洗浄方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3210800B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1994
- 1994-04-12 JP JP09923694A patent/JP3210800B2/ja not_active Expired - Lifetime
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