JPH09260328A - シリコンウエーハ表面の処理方法 - Google Patents
シリコンウエーハ表面の処理方法Info
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Abstract
化水素水溶液で形成される自然酸化膜と同程度の厚さ、
清浄さの自然酸化膜をシリコンウエーハ表面に均一に形
成する。 【解決手段】 シリコンウエーハをフッ酸で処理した
後、シリコンウエーハをオゾン水で処理してシリコンウ
エーハ表面に自然酸化膜を形成させることを特徴とす
る、シリコンウエーハ表面に多結晶シリコン膜を形成す
る前のシリコンウエーハ表面の処理方法。
Description
表面に多結晶シリコン膜を形成する前のシリコンウエー
ハ表面の処理方法に関する。
金属を除去(ゲッタリング)するために、シリコンウエ
ーハ表面に多結晶シリコン膜を形成することが行われる
(特開昭49−40856号公報参照)。シリコンウエ
ーハ表面に多結晶シリコン膜を形成するためには、シリ
コンウエーハ表面に自然酸化膜が存在していることが必
要であることが知られている。従来、シリコンウエーハ
表面を、アンモニア/過酸化水素水溶液で洗浄した後、
フッ酸水溶液で洗浄して、シリコンウエーハ表面の、不
純物で汚染されている自然酸化膜を除去し、次いで塩酸
/過酸化水素水溶液で洗浄することによって清浄な自然
酸化膜をシリコンウエーハ表面に形成させ、その後、多
結晶シリコン膜を形成していた。
おいて、塩酸/過酸化水素水溶液での洗浄により自然酸
化膜をシリコンウエーハ表面に形成させる際に、HC
l:H2 O2 :H2 O=1:1:10の塩酸/過酸化水
素水溶液を用いると、3分間で12〓の厚さの自然酸化
膜が形成されるものの、過酸化水素が高濃度の塩酸によ
り急激に分解されるので、溶液の寿命が低下し、または
溶液中の塩酸および過酸化水素の濃度の制御が必要とな
る。従って、これを回避するために、通常、HCl:H
2 O2 :H2O=1:1:20の塩酸/過酸化水素水溶
液を用いているが、この場合、12〓の厚さの自然酸化
膜を形成するためには6分間の長い洗浄時間が必要とな
る。
化水素水溶液で洗浄する際、過酸化水素が塩酸により分
解されることにより気泡が発生するが、この気泡が、ウ
エーハを洗浄中保持するウエーハキャリアとシリコンウ
エーハの間に付着し、この気泡の付着によって、自然酸
化膜が形成されずそのまま表面が露出している部分が残
る。このような表面が露出している部分があると、その
後にシリコンウエーハ表面に多結晶シリコン膜を形成さ
せようとしても、このような部分では多結晶シリコンの
成長異常が起こり、単結晶に近い膜しか形成されないた
め、ゲッタリング能力の低下および外観不良といった問
題もある。
大、排水処理の必要性、金属の腐食などの問題も引き起
こす。
記問題を解決するために種々検討を重ねた結果、自然酸
化膜を形成させるために、塩酸/過酸化水素水溶液では
なく、オゾン水を用いると、3分間といった短い時間で
も、塩酸/過酸化水素水溶液で形成される自然酸化膜と
同程度の厚さ、清浄さの自然酸化膜を形成できると共
に、気泡が発生しないので、自然酸化膜がシリコンウエ
ーハ表面に均一に形成されることを見いだした。
ッ酸で処理した後、シリコンウエーハをオゾン水で処理
してシリコンウエーハ表面に自然酸化膜を形成させるこ
とを特徴とする、シリコンウエーハ表面に多結晶シリコ
ン膜を形成する前のシリコンウエーハ表面の処理方法を
要旨とするものである。
pm以上のオゾン濃度を有するものを使用するのが好ま
しい。また、本発明においては、オゾン水で処理する前
または後または前および後に、55℃以上、90℃以下
の温度の水で処理するのが好ましい。本発明によりシリ
コンウエーハ表面を処理する際に、シリコンウエーハを
保持するフッ素樹脂製ウエーハキャリアの表面に吸着さ
れているフッ素(F)を低減でき、その結果、ウエーハ
表面での二酸化けい素のパーティクルの形成、そして、
多結晶シリコン膜の形成の際の色ムラの発生を避けるこ
とができるからである。
より説明する。
発明の方法により処理して、その結果を比較した。表1
に、従来技術の方法によるシリコンウエーハ表面の処理
工程およびその条件を示す。表2に、本発明の方法によ
るシリコンウエーハ表面の処理工程およびその条件を示
す。
のシリコンウエーハの表面は、従来技術の方法により処
理した。具体的には、フッ素樹脂製ウエーハキャリアで
保持したシリコンウエーハを、先ず3分間純水に浸漬し
(工程1)、次いで3分間アンモニア/過酸化水素水溶
液に浸漬した(工程2)。次いで、6分間純水に浸漬し
た(工程3および4)。これは、2つの槽を用いて行わ
れた。次いで、3分間フッ酸水溶液に浸漬し(工程
5)、その後、6分間純水に浸漬した(工程6および
7)。次いで、6分間塩酸/過酸化水素水溶液に浸漬し
た(工程8および9)。これも、2つの槽を用いて行わ
れた。その後、6分間純水に浸漬した(工程10および
11)後、3分間スピンドライヤーで乾燥させた(工程
12)。
の方法により処理した。具体的には、フッ素樹脂製ウエ
ーハキャリアで保持したシリコンウエーハを、先ず3分
間純水に浸漬し(工程1)、次いで3分間アンモニア/
過酸化水素水溶液に浸漬した(工程2)。次いで、6分
間純水に浸漬した(工程3および4)。次いで、3分間
フッ酸水溶液に浸漬し(工程5)、その後、3分間純水
に浸漬した(工程6)。次いで、3分間オゾン水(純水
にオゾンを溶解させることにより調製した)に浸漬した
(工程7)後、3分間純水に浸漬した(工程8)。その
後、3分間スピンドライヤーで乾燥させた(工程9)。
乾燥は、イソプロピルアルコール蒸気を用いて行うこと
もできる。
処理されたシリコンウエーハ表面に形成された自然酸化
膜の厚さをエリプソメータ(タイプ:L−115B、G
AERTNER製)で測定した。結果を図1に示す。図
1に示されるように、本発明の方法によって、従来技術
の方法と同程度の厚さの自然酸化膜が、シリコンウエー
ハ表面に形成できることがわかる。
シリコンウエーハ表面には、自然酸化膜が均一に形成さ
れなかった。これは、塩酸/過酸化水素水溶液での洗浄
(工程8および9)の際に、塩酸と過酸化水素の接触に
より発生する気泡が、ウエーハキャリアとシリコンウエ
ーハの接触部に付着し、この気泡の付着によって、自然
酸化膜が形成されずそのまま表面が露出している部分が
残ったためである。他方、本発明の方法により処理され
たシリコンウエーハ表面には、自然酸化膜が均一に形成
された。オゾン水でのリンス(工程7)の際には、気泡
が発生しないためであると考えられる。
法により処理されたシリコンウエーハ表面の金属不純物
濃度を、気相分解−原子吸光法(VPD−AAS法,Vap
or Phase Decomposition - Atomic Absorption Spectro
scopy) によって分析した。結果を図2に示す。図2に
示される通り、従来技術の方法と、本発明の方法の間
で、シリコンウエーハ表面の金属不純物濃度にほとんど
差はなかった。しかし、本発明の方法により処理された
シリコンウエーハ表面に多結晶シリコン膜を形成する
と、ウエーハ表面に色ムラが発生した。これは、シリコ
ンウエーハを保持するフッ素樹脂製ウエーハキャリアの
表面に吸着されているフッ素(F)が、シリコンウエー
ハの乾燥後、放出されてシリコンウエーハ表面に再吸着
し、それが水分(空気中に含まれている水蒸気)と反応
して、シリコンウエーハ表面に二酸化けい素のパーティ
クルを形成するためであると考えられる。
着されているフッ素(F)は、フッ素樹脂製ウエーハキ
ャリアを温度55℃以上とすることによって低減できる
ので、オゾン水でリンスする前または後で行う純水での
リンス(工程6および8)を、55℃以上、90℃以下
の温度の水を用いて行うことによって、ウエーハ表面で
の二酸化けい素のパーティクルの形成、および、それに
伴う多結晶シリコン膜の形成の際の色ムラの発生を避け
ることができた。この場合のシリコンウエーハ表面の処
理工程およびその条件を表3に示す。
リコンウエーハ表面に多結晶シリコン膜を形成しても、
ウエーハ表面に色ムラは発生しなかった。これは、塩酸
/過酸化水素水溶液での洗浄(工程8および9)が液温
度80℃で行われるので、この際にフッ素樹脂製ウエー
ハキャリアの表面に吸着されているフッ素(F)が低減
するためであると考えられられる。
ハ表面を処理する際、乾燥をイソプロピルアルコール蒸
気を用いて行えば、オゾン水でリンスする前または後で
行う純水でのリンス(工程6および8)を、常温の水を
用いて行っても、ウエーハ表面での二酸化けい素のパー
ティクルの形成を避けることができる。イソプロピルア
ルコール蒸気は55℃以上であるために、乾燥(工程
9)時に、フッ素樹脂製ウエーハキャリアの表面に吸着
されているフッ素を低減できるからである。
従来よりも短時間で、従来と同程度の厚さ、清浄さの自
然酸化膜をシリコンウエーハ表面に均一に形成できる。
従って、多結晶シリコンの成長異常なく、シリコンウエ
ーハ表面に、ゲッタリング能力に優れ、外観不良のない
多結晶シリコン膜を形成させることができる。
ある。
定結果を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 シリコンウエーハをフッ酸で処理した
後、シリコンウエーハをオゾン水で処理してシリコンウ
エーハ表面に自然酸化膜を形成させることを特徴とす
る、シリコンウエーハ表面に多結晶シリコン膜を形成す
る前のシリコンウエーハ表面の処理方法。 - 【請求項2】 オゾン水が9ppm以上のオゾン濃度を
有する、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 オゾン水で処理する前または後または前
および後に、55℃以上、90℃以下の温度の水で処理
する、請求項1または2記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09059896A JP3489329B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | シリコンウエーハ表面の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP09059896A JP3489329B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | シリコンウエーハ表面の処理方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH09260328A true JPH09260328A (ja) | 1997-10-03 |
JP3489329B2 JP3489329B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=14002916
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JP09059896A Expired - Fee Related JP3489329B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | シリコンウエーハ表面の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3489329B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6848455B1 (en) | 2002-04-22 | 2005-02-01 | Novellus Systems, Inc. | Method and apparatus for removing photoresist and post-etch residue from semiconductor substrates by in-situ generation of oxidizing species |
KR20210015762A (ko) | 2018-05-29 | 2021-02-10 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 실리콘 웨이퍼의 세정방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62198127A (ja) * | 1986-02-25 | 1987-09-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体ウエハの洗浄方法 |
JPH03190130A (ja) * | 1989-12-19 | 1991-08-20 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | 半導体の洗浄方法及び洗浄装置 |
JPH04113620A (ja) * | 1990-09-03 | 1992-04-15 | Seiko Epson Corp | 半導体基板の洗浄方法 |
JPH0869990A (ja) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体シリコンウェーハの洗浄方法 |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP09059896A patent/JP3489329B2/ja not_active Expired - Fee Related
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