JPH07297163A - 被膜除去方法および被膜除去剤 - Google Patents
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Abstract
等の被膜を簡便に効率的に除去できる被膜除去方法およ
びそのための被膜除去剤を提供する。 【構成】 被膜除去方法は、希フッ化水素水溶液と希塩
酸との混合液等の酸の水溶液(12)の中にオゾン(1
3)を注入する工程と、この注入する工程により生じる
気泡(18)にウエーハ等の基台(16)に付着された
有機被膜または金属汚染被膜等の被膜(17)を接触さ
せこの被膜(17)を基台(16)から除去する工程を
備えることを特徴とする。
Description
膜除去剤に係り、特に、半導体製造工程のウエーハまた
は液晶製造工程のガラス基板の洗浄における被膜除去方
法および被膜除去剤に関する。
した有機被膜等を除去する場合、従来は、ドライ方式と
ウエット方式とを組み合わせて行うのが一般的である。
ーハに印加してグロー放電を生じさせ、除去の対象であ
るウエーハに付着した有機被膜をまずドライ方式により
グロー放電に晒す。次に、図5に示すように、ウエット
方式により、最終的に有機被膜を除去する。このウエッ
ト方式では、図5(a)に示すように、まず容器に入れ
られた濃硫酸と過酸化水素との混合液1にドライ方式に
よりグロー放電に晒された後のウエーハ2を浸漬する。
これにより、有機被膜をCO2、COやH2Oに分解
し、化学的に有機被膜を除去する。次に、図5(b)に
示すように、容器に入れられた純水3にウエーハ2を浸
して脱水分解反応、あるいは純中水における加水分解反
応によりウエーハ2を洗浄する。
ハに付着した有機被膜を除去する場合、従来はドライ方
式とウエット方式とを組み合わせて行われている。ドラ
イ方式では、酸素雰囲気中に高周波電力によりグロー放
電により反応活性は酸素プラズマを発生させるが、この
際チャンバの温度は300℃〜400℃と高温になる。
このため、アルミ配線部の突起異常が生じたり有機被膜
自身の硬化が生じ、有機被膜を剥離することができない
という問題点がある。
水素を大量に使用するために廃液の処理に経費がかかる
という問題点がある。
合わせて作業を行うので、有機被膜を除去するための処
理時間は約4時間という長時間かかり、生産性効率がよ
くないという問題点がある。
有する問題を解消し、ウエーハに付着する有機被膜や金
属汚染被膜等の被膜を簡便に効率的に除去できる被膜除
去方法およびそのための被膜除去剤を提供することであ
る。
に、本発明による被膜除去方法は、酸の水溶液の中にオ
ゾンを注入する工程と、前記注入する工程により生じる
気泡に基台に付着された被膜を接触させこの被膜を基台
から除去する工程とを備えることを特徴とする。
化水素水溶液あるいは/または、非塩酸を含む混合液で
あることが好適である。
板であり、前記被膜が有機被膜または金属汚染被膜であ
ることが好適である。
とともに、前記混合液は5重量%以下の水溶液であり、
前記オゾンの濃度は約40000ppm以上の範囲、あ
るいは約40000ppmから約90000ppmの範
囲にあることが好適である。
れた被膜に接触させこの被膜を基台から除去するための
被膜除去剤であって、少なくとも希弗化水素水溶液ある
いは/または、非塩酸を含む混合液の中にオゾンを注入
して生成される気泡からなることを特徴とする。
溶液の中にオゾンを注入すると気泡が生じる。この気泡
はオゾンとこの外側に付着した酸の水溶液からなる。気
泡を形成するオゾンが被膜と接触してオゾンと被膜の中
間体が形成される。この中間体は気泡を形成する酸の水
溶液により基台からが除去される。
参照して説明する。図1に本実施例において使用する被
膜除去装置10を示す。被膜除去装置10の容器11の
中には容器11の中ほどの高さまで、希フッ化水素水溶
液と希塩酸とを混合して得られる混合液12が収められ
ている。この混合液12中の希フッ化水素水溶液と希塩
酸の重量%は約0.5%である。また、混合液12の温
度は常温範囲の温度であり、例えば25℃である。容器
11の底部の近傍にはオゾン13を混合液12中へ注入
するためのガラス製バブラー14が取り付けられてい
る。ガラス製バブラー14の一端から40000ppm
〜90000ppmの範囲にある濃度のオゾンが注入さ
れる。ガラス製バブラー14の他端にはオゾン13を混
合液12中へ放散するための円盤状の放散部15が固着
されている。放散部15の上部には小さな穴が多数開け
られている。混合液12の上面12aの上方近傍には、
図示しない支持手段により基台としてのSiのウエーハ
16が混合液12の上面12aと水平になるように支持
されている。ウエーハ16の下面には除去しようとする
有機被膜の例としてフォトレジスト17が付着されてい
る。混合液12の上面12aの上方の空間は図示しない
排気系により排気されるようになっており、この空間の
圧力の値は常圧、例えば約1気圧である。
ラー14の一端からオゾンを注入すると気泡18が発生
する。図2に、有機被膜−酸の水溶液−オゾンとの間に
界面反応の様子を示す。気泡18は、図2に示すよう
に、内側にあるオゾンの気泡20とこの外側にある希フ
ッ化水素水溶液または希塩酸からなる気泡19から構成
されている。気泡18は混合液2中を上昇した後、混合
液2外へ出て、ウエーハ16の下面のフォトレジスト1
7にぶつかって接触する。この結果、フォトレジスト1
7と、希フッ化水素水溶液または希塩酸と、オゾンとの
間に、有機被膜−酸の水溶液−オゾンとによる界面反応
が進行する。まずオゾンが有機被膜と接触してオゾンと
有機被膜との中間体が形成され、この中間体は酸の水溶
液によりウエーハから離脱される。中間体がウエーハの
表面から離脱されると、再びオゾンが中間体を形成す
る。このような過程を繰り返して有機被膜がウエーハか
ら除去される。
去装置10を用いて有機被膜を除去することを試みた結
果について説明する。図3はオゾン(O3)の濃度(p
pm)に対する有機被膜除去速度(オングストローム/
min)の関係を示す。図3からわかるように、有機被
膜除去速度はオゾン濃度に対して比例的に早くなる。オ
ゾン濃度が40000ppmのときの有機被膜除去速度
は2200(オングストローム/min)であり、オゾ
ン濃度が60000ppmのときの有機被膜除去速度は
3000(オングストローム/min)であり、オゾン
濃度が80000ppmのときの有機被膜除去速度は3
800(オングストローム/min)である。
きの、オゾン添加時間(min)と有機被膜除去量(オ
ングストローム)の関係を示す。図4からわかるよう
に、有機被膜除去量(オングストローム)はオゾン添加
時間(min)に対して比例的に増加する。図4によ
り、例えば有機被膜の厚さが15000オングストロー
ムのときの被膜除去に要する処理時間は約5〜6分であ
り、30000オングストロームでは10〜11分であ
る。
代わりに、ウエーハ16の下面にNa、Fe、Al、C
u、あるいはZn等からなる金属汚染被膜を付着されて
いる場合についても、被膜除去装置10を用いて被膜を
除去することを試みた。Na、Fe、Al、Cu、ある
いはZn等は1012〜1013(atoms/c
m2)程度強制汚染したウエーハを用いた。この結果、
これらの金属汚染被膜が90%以上除去することができ
た。
(w%)という比較的稀薄な薬品である混合液12に4
0000〜90000ppmのオゾンを注入するだけ
で、フォトレジスト17等の有機被膜を容易に除去する
ことができる。また、稀薄な薬品である混合液12を用
いるので、洗浄等の後処理が大幅に容易になる。
マによる300〜400℃という高温の熱分解反応や、
ウエット方式による脱水分解反応とは異なり、常温およ
び常圧の環境条件で、しかも比較的短時間で有機被膜を
除去することができる。この結果、アルミ配線の突起異
常や有機被膜自身の硬化を生じさせない。
Zn等の金属汚染被膜を90%以上も除去することがで
きる。
ッ化水素水溶液と希塩酸とを混合して得られる混合液1
2について説明したが、本発明はこれに限らず、混合液
は酸の水溶液であればよい。被膜を除去するためには、
酸の水溶液の中にオゾンを注入して生じる気泡がオゾン
と酸の水溶液とから構成されていればよいのである。し
たがって、例えば、酸の水溶液として、フッ化水素水溶
液と硫酸の混合液でもよい。また、オゾンの濃度は約4
0000ppmから約90000ppmの範囲について
示したが、本発明はこれに限らず、この範囲にある濃度
よりも濃くともよく、またより薄くともよい。また、本
発明は図1または図2に限定されるものではない。
れば、基台に付着した有機被膜や金属汚染被膜等の被膜
を基台から簡便に効率的に除去することができる。
被膜除去装置を示す断面図。
する図。
被膜除去速度(オングストローム/min)の関係を示
す図。
ン添加時間(min)と有機被膜除去量(オングストロ
ーム)の関係を示す図。
と組み合わせて行われる従来のウエット方式を示す図。
有機被膜をCO2、COやH2Oに分解し、化学的に有
機被膜を除去し(a)、次に、純粋を用いて脱水分解反
応によりウエーハを洗浄する(b)。
の気泡 20 オゾンの気泡
液、希塩酸または希弗化水素水溶液と希塩酸との混合液
であることが好適である。
れた被膜に接触させこの被膜を基台から除去するための
被膜除去剤であって、希弗化水素水溶液、希塩酸または
希弗化水素水溶液と希塩酸との混合液の中にオゾンを注
入して生成される気泡からなることを特徴とする。
ッ化水素水溶液と希塩酸とを混合して得られる混合液1
2について説明したが、本発明はこれに限らず、希フッ
化水素水溶液でもよく、また希塩酸でもよく、酸の水溶
液であればよい。被膜を除去するためには、酸の水溶液
の中にオゾンを注入して生じる気泡がオゾンと酸の水溶
液とから構成されていればよいのである。したがって、
例えば、酸の水溶液として、フッ化水素水溶液と硫酸の
混合液でもよい。また、オゾンの濃度は約40000p
pmから約90000ppmの範囲について示したが、
本発明はこれに限らず、この範囲にある濃度よりも濃く
ともよく、またより薄くともよい。また、本発明は図1
または図2に限定されるものではない。
Claims (5)
- 【請求項1】酸の水溶液の中にオゾンを注入する工程
と、前記注入する工程により生じる気泡に基台に付着さ
れた被膜を接触させこの被膜を基台から除去する工程と
を備えることを特徴とする被膜除去方法。 - 【請求項2】前記酸の水溶液が少なくとも希弗化水素水
溶液あるいは/または、非塩酸を含む混合液であること
を特徴とする請求項1に記載の被膜除去方法。 - 【請求項3】前記基台がウエーハまたはガラス基板であ
り、前記被膜が有機被膜または金属汚染被膜であること
を特徴とする請求項1に記載の被膜除去方法。 - 【請求項4】前記酸の水溶液の温度は常温範囲にあると
ともに、前記酸の水溶液は5重量%以下の酸の水溶液で
あり、前記オゾンの濃度は約40000ppmから約9
0000ppmの範囲にあることを特徴とする請求項1
に記載の被膜除去方法。 - 【請求項5】基台に付着された被膜に接触させこの被膜
を基台から除去するための被膜除去剤であって、希弗化
水素水溶液あるいは/または、非塩酸を含む混合液の中
にオゾンを注入して生成される気泡からなることを特徴
とする被膜除去剤。
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