JPH09326381A - 弗化水素酸によるエッチングの冷洗浄法による停止方法 - Google Patents
弗化水素酸によるエッチングの冷洗浄法による停止方法Info
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- JPH09326381A JPH09326381A JP9052988A JP5298897A JPH09326381A JP H09326381 A JPH09326381 A JP H09326381A JP 9052988 A JP9052988 A JP 9052988A JP 5298897 A JP5298897 A JP 5298897A JP H09326381 A JPH09326381 A JP H09326381A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体ウェファーがＨＦエッチング槽から取
り出された後に、ウェファー上の残留ＨＦによるエッチ
ングで取り去られる材料の量を減少させる方法を提供す
る。 【解決手段】 半導体ウェファーを、流れのないＨＦの
ＮＨ4 Ｆ緩衝溶液から成る、室温に保持されているＨＦ
槽中に浸漬する。次に、そのウェファーを脱イオン水よ
り成る洗浄槽に移し（所要時間は１秒以下）、約５分間
洗浄処理する。洗浄槽の温度はＨＦ槽の温度より少なく
とも５℃低い。ウェファーがＨＦ槽から洗浄槽に移され
ている間に、ウェファー上のＴＥＯＳ誘電体材料はウェ
ファー上の残留ＨＦエッチング剤のエッチング作用で取
り去られるが、この方法ではＴＥＯＳ誘電体層のＨＦに
よるエッチングが急速に停止せしめられるので、ＴＥＯ
Ｓの除去量は極く少量である。
り出された後に、ウェファー上の残留ＨＦによるエッチ
ングで取り去られる材料の量を減少させる方法を提供す
る。 【解決手段】 半導体ウェファーを、流れのないＨＦの
ＮＨ4 Ｆ緩衝溶液から成る、室温に保持されているＨＦ
槽中に浸漬する。次に、そのウェファーを脱イオン水よ
り成る洗浄槽に移し（所要時間は１秒以下）、約５分間
洗浄処理する。洗浄槽の温度はＨＦ槽の温度より少なく
とも５℃低い。ウェファーがＨＦ槽から洗浄槽に移され
ている間に、ウェファー上のＴＥＯＳ誘電体材料はウェ
ファー上の残留ＨＦエッチング剤のエッチング作用で取
り去られるが、この方法ではＴＥＯＳ誘電体層のＨＦに
よるエッチングが急速に停止せしめられるので、ＴＥＯ
Ｓの除去量は極く少量である。
Description
【０００１】本発明は半導体デバイスの製造、及び処
理、更に具体的には弗化水素酸によるエッチングの停止
処理に関する。
理、更に具体的には弗化水素酸によるエッチングの停止
処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳｉＯ2 のフィルム、即ち薄膜及びガラ
スの薄膜（例えば、ＰＳＧ又はＢＰＳＧ）の弗化水素酸
（ＨＦ）水溶液による除去は、半導体デバイスの製造全
般を通じて決定的に重要なプロセスである。この除去プ
ロセスは、本質的には、製造の第一工程であって、典型
的には、最後の金属エッチング工程が行われた後に最終
洗浄工程として用いられる。ＨＦによるエッチングのプ
ロセス ウインドーの特性化（ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｎ
ｄｏｗ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ）はよく分
かっておらず、真のエッチング速度とそのようなエッチ
ングの選択性には幾つかの誤解がある。
スの薄膜（例えば、ＰＳＧ又はＢＰＳＧ）の弗化水素酸
（ＨＦ）水溶液による除去は、半導体デバイスの製造全
般を通じて決定的に重要なプロセスである。この除去プ
ロセスは、本質的には、製造の第一工程であって、典型
的には、最後の金属エッチング工程が行われた後に最終
洗浄工程として用いられる。ＨＦによるエッチングのプ
ロセス ウインドーの特性化（ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｎ
ｄｏｗ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ）はよく分
かっておらず、真のエッチング速度とそのようなエッチ
ングの選択性には幾つかの誤解がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、従って、ＨＦによるエッチングプロセスにおいて材
料のエッチング量を一層良好に制御する方法を提供する
ことである。更に具体的に述べると、本発明の目的は、
半導体ウェファーがＨＦエッチング槽から取り出された
後にそのウェファー上に残留するＨＦによるエッチング
で取り去られる材料（好ましくは、ＳｉＯ2 、ＢＰＳＧ
又はＰＳＧ）の量を大幅に減少させる方法を提供するこ
とである。
は、従って、ＨＦによるエッチングプロセスにおいて材
料のエッチング量を一層良好に制御する方法を提供する
ことである。更に具体的に述べると、本発明の目的は、
半導体ウェファーがＨＦエッチング槽から取り出された
後にそのウェファー上に残留するＨＦによるエッチング
で取り去られる材料（好ましくは、ＳｉＯ2 、ＢＰＳＧ
又はＰＳＧ）の量を大幅に減少させる方法を提供するこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】発明の概要 本発明の１つの態様は、半導体ウェファー上の誘電体層
のエッチングを急速に停止させる方法にして、その半導
体ウェファーを第一温度に保持されているエッチング剤
から取り出し；そしてその半導体ウェファーを第一温度
より少なくとも５℃冷たい第二温度にある洗浄溶液中で
洗浄する工程を含んで成る上記方法である。誘電体層は
ＴＥＯＳ、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、熱成長酸化物及びそれら
の任意の組み合わせより成るのが好ましい。第一温度が
約２５℃で、第二温度が約０乃至５℃であるか、又は第
一温度が約７０乃至９０℃で、第二温度が約１０乃至３
０℃であるのが好ましい。エッチング剤がＨＦ酸の緩衝
又は非緩衝溶液から成り、そして洗浄溶液が脱イオン水
から成るのが好ましい。第二温度は第一温度より少なく
とも１５℃冷たいのが好ましい。
のエッチングを急速に停止させる方法にして、その半導
体ウェファーを第一温度に保持されているエッチング剤
から取り出し；そしてその半導体ウェファーを第一温度
より少なくとも５℃冷たい第二温度にある洗浄溶液中で
洗浄する工程を含んで成る上記方法である。誘電体層は
ＴＥＯＳ、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、熱成長酸化物及びそれら
の任意の組み合わせより成るのが好ましい。第一温度が
約２５℃で、第二温度が約０乃至５℃であるか、又は第
一温度が約７０乃至９０℃で、第二温度が約１０乃至３
０℃であるのが好ましい。エッチング剤がＨＦ酸の緩衝
又は非緩衝溶液から成り、そして洗浄溶液が脱イオン水
から成るのが好ましい。第二温度は第一温度より少なく
とも１５℃冷たいのが好ましい。
【０００５】本発明のもう１つの態様は、半導体ウェフ
ァー上に電気デバイスを作成する方法にして、その半導
体ウェファーを第一温度にあるＨＦエッチング溶液に付
し；その半導体ウェファーをそのＨＦエッチング溶液か
ら取り出し；そしてその半導体ウェファーを、その上に
残っている残留ＨＦエッチング溶液によるエッチングを
急速に停止させるように、第一温度より少なくとも２０
℃冷たい第二温度にある洗浄溶液中で洗浄する工程を含
んで成る上記方法である。第一温度が約７０乃至９０℃
で、第二温度が約１０乃至３０℃であるのが好ましい。
ＨＦエッチング溶液がＨＦ酸の緩衝又は非緩衝溶液から
成り、そして洗浄溶液が脱イオン水から成るのが好まし
い。
ァー上に電気デバイスを作成する方法にして、その半導
体ウェファーを第一温度にあるＨＦエッチング溶液に付
し；その半導体ウェファーをそのＨＦエッチング溶液か
ら取り出し；そしてその半導体ウェファーを、その上に
残っている残留ＨＦエッチング溶液によるエッチングを
急速に停止させるように、第一温度より少なくとも２０
℃冷たい第二温度にある洗浄溶液中で洗浄する工程を含
んで成る上記方法である。第一温度が約７０乃至９０℃
で、第二温度が約１０乃至３０℃であるのが好ましい。
ＨＦエッチング溶液がＨＦ酸の緩衝又は非緩衝溶液から
成り、そして洗浄溶液が脱イオン水から成るのが好まし
い。
【０００６】図面の詳しい説明 図１ａ及び１ｂは異なるエッチングプロセスのエッチン
グ速度とｙ軸−交点を説明しているグラフである。図１
ａはＨＦ・０．４９％の緩衝及び非緩衝溶液を使用して
ＴＥＯＳをエッチングするエッチング特性を例証するも
のであり、また図１ｂはＨＦ・０．４９％の緩衝及び非
緩衝溶液を使用して熱酸化物をエッチングするエッチン
グ特性を例証するものである。緩衝溶液としてのＨＦエ
ッチング剤は図１ａ及び１ｂ中で“ＢＨＦ”と標識さ
れ、また非緩衝溶液としてのエッチング剤は図１ａ及び
１ｂ中で“０．４９”と標識されている。緩衝ＨＦエッ
チング剤溶液は０．４９％ＨＦ中のＮＨ4 Ｆがおおよそ
４０％の溶液であるのが好ましく、また非緩衝ＨＦエッ
チング剤溶液はＨＦがおおよそ０．４９％の溶液である
のが好ましい。
グ速度とｙ軸−交点を説明しているグラフである。図１
ａはＨＦ・０．４９％の緩衝及び非緩衝溶液を使用して
ＴＥＯＳをエッチングするエッチング特性を例証するも
のであり、また図１ｂはＨＦ・０．４９％の緩衝及び非
緩衝溶液を使用して熱酸化物をエッチングするエッチン
グ特性を例証するものである。緩衝溶液としてのＨＦエ
ッチング剤は図１ａ及び１ｂ中で“ＢＨＦ”と標識さ
れ、また非緩衝溶液としてのエッチング剤は図１ａ及び
１ｂ中で“０．４９”と標識されている。緩衝ＨＦエッ
チング剤溶液は０．４９％ＨＦ中のＮＨ4 Ｆがおおよそ
４０％の溶液であるのが好ましく、また非緩衝ＨＦエッ
チング剤溶液はＨＦがおおよそ０．４９％の溶液である
のが好ましい。
【０００７】これら２つの図面のデーターは、ウェファ
ーをＨＦ溶液が流れていない、室温（約２５℃）に保持
されているＨＦ槽中に浸漬することによって得られたも
のである。次に、そのウェファーを洗浄槽に移し（所要
時間は１秒以下）、脱イオン水（ＤｉＷ）中で約５分間
洗浄した。ウェファーが１つの槽からもう１つの槽に移
されている期間中に、極く少量の材料がウェファー上に
残っている残留ＨＦエッチング剤によるエッチングで取
り去られる（緻密化されていないＴＥＯＳでは約２乃至
３Åが１秒でエッチングされる）。しかし、ｙ軸−交点
１０２、１０４及び１０６により分かるように、ウェフ
ァーをＨＦ溶液に単に浸漬し、次いで直ちにＨＦ溶液か
ら取り出したとしても、ＴＥＯＳの薄膜又は熱酸化物の
薄膜には若干のエッチングが認められる。このエッチン
グは、ウェファーが洗浄槽に始めに浸漬されたとき（エ
ッチング剤が脱イオン水中に完全に拡散して離れる前）
にウェファー上に残った残留ＨＦのエッチング速度が高
くなっている結果である。
ーをＨＦ溶液が流れていない、室温（約２５℃）に保持
されているＨＦ槽中に浸漬することによって得られたも
のである。次に、そのウェファーを洗浄槽に移し（所要
時間は１秒以下）、脱イオン水（ＤｉＷ）中で約５分間
洗浄した。ウェファーが１つの槽からもう１つの槽に移
されている期間中に、極く少量の材料がウェファー上に
残っている残留ＨＦエッチング剤によるエッチングで取
り去られる（緻密化されていないＴＥＯＳでは約２乃至
３Åが１秒でエッチングされる）。しかし、ｙ軸−交点
１０２、１０４及び１０６により分かるように、ウェフ
ァーをＨＦ溶液に単に浸漬し、次いで直ちにＨＦ溶液か
ら取り出したとしても、ＴＥＯＳの薄膜又は熱酸化物の
薄膜には若干のエッチングが認められる。このエッチン
グは、ウェファーが洗浄槽に始めに浸漬されたとき（エ
ッチング剤が脱イオン水中に完全に拡散して離れる前）
にウェファー上に残った残留ＨＦのエッチング速度が高
くなっている結果である。
【０００８】本発明の方法を化学的に完全に理解するた
めには、ＨＦ濃度の計算が必要である。ＳｉＯ2 とＨＦ
との化学反応は特異である。その化学反応は次の：
めには、ＨＦ濃度の計算が必要である。ＳｉＯ2 とＨＦ
との化学反応は特異である。その化学反応は次の：
【化１】 ６ＨＦ(aq)＋ＳｉＯ2(s)←→Ｈ2 ＳｉＦ6(aq) ＋２Ｈ2 Ｏ （１）
【０００９】のように書き表すことができ、従ってＳｉ
Ｏ2 を１モル除く毎に６モルのＨＦを要することにな
る。これは何らかの反応機構を含むことを意味するもの
ではなく、総体としての完全な反応を示すだけである。
暗黙の仮定は、反応（１）はそれが完了するまで進み、
次いで停止すると言うことであるが、弗化珪素酸（Ｈ2
ＳｉＦ6 ）は二酸化珪素をエッチングするので、その仮
定は正しくない。ＨＦとＳｉＯ2 との完全な反応の生成
物は弗化珪素酸ではなく、それは次の反応：
Ｏ2 を１モル除く毎に６モルのＨＦを要することにな
る。これは何らかの反応機構を含むことを意味するもの
ではなく、総体としての完全な反応を示すだけである。
暗黙の仮定は、反応（１）はそれが完了するまで進み、
次いで停止すると言うことであるが、弗化珪素酸（Ｈ2
ＳｉＦ6 ）は二酸化珪素をエッチングするので、その仮
定は正しくない。ＨＦとＳｉＯ2 との完全な反応の生成
物は弗化珪素酸ではなく、それは次の反応：
【化２】 ４Ｈ+ (aq)＋５ＳｉＦ6 2- (aq)＋ＳｉＯ2(s)←→ ３Ｆ4 Ｓｉ- ＳｉＦ6 2- (aq)＋２Ｈ2 Ｏ （２）
【００１０】で生成するデカ弗化珪素酸である。従っ
て、ＨＦとＳｉＯ2 との総合反応は、実際には、５：１
と言うモル比しか要しないのである。
て、ＨＦとＳｉＯ2 との総合反応は、実際には、５：１
と言うモル比しか要しないのである。
【化３】 １０ＨＦ(aq)＋２ＳｉＯ2(s)←→ ２Ｈ+ (aq)＋ＳｉＦ4-ＳｉＦ6 2- (aq)＋４Ｈ2 Ｏ （３）
【００１１】反応（１）が完了すると、生成物のＨ2 Ｓ
ｉＦ6 はウェファー表面の数オングストローム内に配さ
れる。表面ＳｉＯ2 との即時反応は立体障害と回転整列
で防がれると思われる。従って、反応（１）を分離して
行うことは不可能で、それは速度制限性でさえあること
がある。反応（２）の速度は反応（１）よりはるかに大
きく、総合エッチング速度とエッチングの動力学を支配
する可能性がある。
ｉＦ6 はウェファー表面の数オングストローム内に配さ
れる。表面ＳｉＯ2 との即時反応は立体障害と回転整列
で防がれると思われる。従って、反応（１）を分離して
行うことは不可能で、それは速度制限性でさえあること
がある。反応（２）の速度は反応（１）よりはるかに大
きく、総合エッチング速度とエッチングの動力学を支配
する可能性がある。
【００１２】ＳｉＯ2 のエッチング速度に影響を及ぼす
２つの基本的要素は、微視的な化学反応及び反応体と生
成物の両者の拡散である。この化学反応でその生成物が
形成されると、それらはウェファー表面から拡散されて
離れるのが好ましく、さもないと、ウェファー表面の境
界層が飽和されると、反応（３）が停止してしまうだろ
う。例えば、０．４９％ＨＦの厚さ５μｍの層は、反応
体を完全に使い果たす前に、５９ÅのＳｉＯ2 （ｐ＝
２．５ｇ／ｃｍ3 ）をエッチングする可能性がある。反
応体の境界層への拡散は、８５０：１と言うこの厚さ比
（境界層の、エッチングのデルタ値に対する比）より大
きくエッチングするようになされるのが好ましい。
２つの基本的要素は、微視的な化学反応及び反応体と生
成物の両者の拡散である。この化学反応でその生成物が
形成されると、それらはウェファー表面から拡散されて
離れるのが好ましく、さもないと、ウェファー表面の境
界層が飽和されると、反応（３）が停止してしまうだろ
う。例えば、０．４９％ＨＦの厚さ５μｍの層は、反応
体を完全に使い果たす前に、５９ÅのＳｉＯ2 （ｐ＝
２．５ｇ／ｃｍ3 ）をエッチングする可能性がある。反
応体の境界層への拡散は、８５０：１と言うこの厚さ比
（境界層の、エッチングのデルタ値に対する比）より大
きくエッチングするようになされるのが好ましい。
【００１３】真の実測エッチング速度は、ＳｉＯ2 がウ
ェファーからある大きな距離を拡散するその速度であ
る。この拡散速度はＨＦとＳｉＯ2 との微視的化学反応
の速度には依存しないことがある。この拡散速度は濃度
勾配に比例し、それは、（境界層の厚さが一定であるか
ら）ＨＦx 種とＳｉＦx 種との生成物の濃度によって決
まる。もし拡散が速度制限性であるなら（上記化学反応
は拡散よりはるかに速い）、境界層は速やかに飽和し、
生成物はウェファーから拡散して離れ、反応体がウェフ
ァーに向かって拡散する。反応体のＨＦx 種を多くする
と、境界層中の濃度が高まり、しかして拡散速度と正味
のエッチング速度が一層速まる。従って、ＨＦ濃度を高
めると、拡散が全く制限されたプロセスにおいてさえエ
ッチングの観察速度は高まることになる。
ェファーからある大きな距離を拡散するその速度であ
る。この拡散速度はＨＦとＳｉＯ2 との微視的化学反応
の速度には依存しないことがある。この拡散速度は濃度
勾配に比例し、それは、（境界層の厚さが一定であるか
ら）ＨＦx 種とＳｉＦx 種との生成物の濃度によって決
まる。もし拡散が速度制限性であるなら（上記化学反応
は拡散よりはるかに速い）、境界層は速やかに飽和し、
生成物はウェファーから拡散して離れ、反応体がウェフ
ァーに向かって拡散する。反応体のＨＦx 種を多くする
と、境界層中の濃度が高まり、しかして拡散速度と正味
のエッチング速度が一層速まる。従って、ＨＦ濃度を高
めると、拡散が全く制限されたプロセスにおいてさえエ
ッチングの観察速度は高まることになる。
【００１４】ＳｉＯ2 についての最も有力なエッチング
機構は、十中八九、ＨＦ2 - 種が関与していると言うも
のである。これは、主として、ＮＨ4 Ｆ緩衝剤のＨＦ溶
液への添加が熱成長酸化物のエッチング速度を加速する
と言うことに因る。緩衝作用は付着した薄膜のエッチン
グ速度に限界付近でしか影響を及ぼさないので、異なる
エッチング機構が当てはまるように思われる。従って、
主たる反応体種であるＨＦ2 - の濃度を上げることによ
って、色々な薄膜内での選択性を精密な値に変えること
が可能である。
機構は、十中八九、ＨＦ2 - 種が関与していると言うも
のである。これは、主として、ＮＨ4 Ｆ緩衝剤のＨＦ溶
液への添加が熱成長酸化物のエッチング速度を加速する
と言うことに因る。緩衝作用は付着した薄膜のエッチン
グ速度に限界付近でしか影響を及ぼさないので、異なる
エッチング機構が当てはまるように思われる。従って、
主たる反応体種であるＨＦ2 - の濃度を上げることによ
って、色々な薄膜内での選択性を精密な値に変えること
が可能である。
【００１５】図１ａに見られるように、ＢＨＦ（ＨＦの
緩衝溶液）中のＴＥＯＳの除去は時間に極めてよく比例
するが、ｙ軸−交点（点１０２）の値は相当に大きい。
この交点は、概念上は、ＢＨＦ処理槽から水洗槽への移
送とそれに続く洗浄の間に起こるエッチングの結果であ
る。エッチング剤の薄膜が親水性のウェファー上に残
り、それは純水へと希釈されるまで反応し続ける。
緩衝溶液）中のＴＥＯＳの除去は時間に極めてよく比例
するが、ｙ軸−交点（点１０２）の値は相当に大きい。
この交点は、概念上は、ＢＨＦ処理槽から水洗槽への移
送とそれに続く洗浄の間に起こるエッチングの結果であ
る。エッチング剤の薄膜が親水性のウェファー上に残
り、それは純水へと希釈されるまで反応し続ける。
【００１６】図１ａはＴＥＯＳのエッチング曲線を示し
ている。緩衝剤のＮＨ4 Ｆはエッチング速度を変化させ
ず、時間ゼロの交点だけが影響を受ける。測定された傾
斜のわずかな違いは実験誤差内に十分に入る。図１ｂは
熱酸化物の薄膜では正反対の挙動が見いだされることを
示し、この場合エッチング速度だけが変化する。
ている。緩衝剤のＮＨ4 Ｆはエッチング速度を変化させ
ず、時間ゼロの交点だけが影響を受ける。測定された傾
斜のわずかな違いは実験誤差内に十分に入る。図１ｂは
熱酸化物の薄膜では正反対の挙動が見いだされることを
示し、この場合エッチング速度だけが変化する。
【００１７】熱酸化物の薄膜とＴＥＯＳの薄膜のエッチ
ング速度は非常によく似ている。両者のエッチング速度
は、共に、ＮＨ4 Ｆが０％から１３％まで増加するにつ
れて約５倍増加し、次いで非緩衝ＨＦ溶液の速度の約２
倍の値まで低下する。０％溶液と４０％溶液において１
つの温度又は２つの異なる温度で再度流されるＴＥＯＳ
薄膜のエッチング速度間の差はほぼ２倍である。これに
対して、非緻密化ＴＥＯＳでは、０％溶液と４０％溶液
に対するエッチング速度の差は極く小さい（１４４Å／
分対１５９Å／分）。熱処理によるエッチング速度の低
下は、その薄膜が熱酸化物の密度と結合形態に近づいて
いることを示している。更に高温のアニーリングはエッ
チング速度を更に低下させると思われる。
ング速度は非常によく似ている。両者のエッチング速度
は、共に、ＮＨ4 Ｆが０％から１３％まで増加するにつ
れて約５倍増加し、次いで非緩衝ＨＦ溶液の速度の約２
倍の値まで低下する。０％溶液と４０％溶液において１
つの温度又は２つの異なる温度で再度流されるＴＥＯＳ
薄膜のエッチング速度間の差はほぼ２倍である。これに
対して、非緻密化ＴＥＯＳでは、０％溶液と４０％溶液
に対するエッチング速度の差は極く小さい（１４４Å／
分対１５９Å／分）。熱処理によるエッチング速度の低
下は、その薄膜が熱酸化物の密度と結合形態に近づいて
いることを示している。更に高温のアニーリングはエッ
チング速度を更に低下させると思われる。
【００１８】ＢＰＳＧのエッチング速度はＮＨ4 Ｆの濃
度（１５％以下）に依存しない。加えて、そのエッチン
グ速度は１％ＨＦの報告された値より相当低く、これは
ＢＰＳＧのエッチング速度のＨＦ濃度依存性が高いこと
に起因する。
度（１５％以下）に依存しない。加えて、そのエッチン
グ速度は１％ＨＦの報告された値より相当低く、これは
ＢＰＳＧのエッチング速度のＨＦ濃度依存性が高いこと
に起因する。
【００１９】ウェファーからＨＦを洗い落とすことに関
連したプロセス上の問題が幾つかある。この洗浄の主な
理由は、エッチングを止め、ＳｉＯ2 の均一で制御され
た様式での除去を速やかに停止させて正確にある特定の
オングストローム数のエッチングをもたらすことであ
る。他のプロセス上の問題に、粒子、及び後続の処理に
影響を及ぼす可能性のある酸残分、デバイスの収率又は
信頼性がある。１つの重要な非プロセス上の問題は安全
性である。ＨＦは危険であり、従ってＨＦは、好ましく
は、ウェファーとカセットの両者から迅速かつ効率的に
除去されるべきである。
連したプロセス上の問題が幾つかある。この洗浄の主な
理由は、エッチングを止め、ＳｉＯ2 の均一で制御され
た様式での除去を速やかに停止させて正確にある特定の
オングストローム数のエッチングをもたらすことであ
る。他のプロセス上の問題に、粒子、及び後続の処理に
影響を及ぼす可能性のある酸残分、デバイスの収率又は
信頼性がある。１つの重要な非プロセス上の問題は安全
性である。ＨＦは危険であり、従ってＨＦは、好ましく
は、ウェファーとカセットの両者から迅速かつ効率的に
除去されるべきである。
【００２０】ＨＦ処理後のウェファーの浸漬は、ＨＦを
ウェファーから除去するように用いることができる。必
要とされる洗浄水の量（従って、コスト）は、区分され
たプロセスを用いることにより減少させることができ
る。従って、ウェファーをほとんど流れていない水中に
浸漬するのがよく、それによりエッチングは水を最少限
の量で用いつつ停止される。次いで、希釈が完了した
後、ＨＦ濃度をゼロに落とすためにその流速を高めるこ
とができる。水の使用量は、停止プロセスを希釈プロセ
スから分離することにより最適なものにすることができ
る。
ウェファーから除去するように用いることができる。必
要とされる洗浄水の量（従って、コスト）は、区分され
たプロセスを用いることにより減少させることができ
る。従って、ウェファーをほとんど流れていない水中に
浸漬するのがよく、それによりエッチングは水を最少限
の量で用いつつ停止される。次いで、希釈が完了した
後、ＨＦ濃度をゼロに落とすためにその流速を高めるこ
とができる。水の使用量は、停止プロセスを希釈プロセ
スから分離することにより最適なものにすることができ
る。
【００２１】高度に緩衝された溶液での大きなゼロ時間
エッチング値（ｙ軸−交点の値）は、残留ＨＦをまず洗
浄水に供するときにＨＦのエッチング速度が劇的に増加
せしめられると言うことの結果である。しかして、酸化
物の薄膜は酸の希釈にも係わらずエッチングされ続き、
それは、事実、当初の速度より速くエッチングされる。
それは、ＮＨ4 Ｆの濃度が、エッチング速度がゼロに向
かって低下し始める約１３％と言う濃度より低い濃度に
低下した後だけである。従って、それらは、ウェファー
の濃厚なＨＦ緩衝溶液を洗い落とす標準プロセスで実際
にエッチングされるのである。
エッチング値（ｙ軸−交点の値）は、残留ＨＦをまず洗
浄水に供するときにＨＦのエッチング速度が劇的に増加
せしめられると言うことの結果である。しかして、酸化
物の薄膜は酸の希釈にも係わらずエッチングされ続き、
それは、事実、当初の速度より速くエッチングされる。
それは、ＮＨ4 Ｆの濃度が、エッチング速度がゼロに向
かって低下し始める約１３％と言う濃度より低い濃度に
低下した後だけである。従って、それらは、ウェファー
の濃厚なＨＦ緩衝溶液を洗い落とす標準プロセスで実際
にエッチングされるのである。
【００２２】本発明の方法は、ウェファーをＨＦ槽から
取り出した後にウェファー上に残った残留ＨＦによりエ
ッチングされる誘電体（好ましくは、ＴＥＯＳ又はＳｉ
Ｏ2）の量を著しく減少させる。本発明の１つの態様で
は、ウェファーはＨＦ槽（好ましくは、約７０乃至９０
℃の範囲の温度を有する）から取り出され、そしてＨＦ
槽より少なくとも１５℃冷たい洗浄槽（好ましくは、脱
イオン水から成る）に入れられることになろう。好まし
くは、ＨＦ槽が７０乃至９０℃の温度にある場合、洗浄
槽は０乃至３０℃の温度にあるのが好ましいだろう。し
かし、ＨＦ槽の溶液を室温付近に保持することもでき、
また洗浄槽の溶液をそれがＨＦ槽の溶液より２０℃冷た
くなるように冷却することもできる。
取り出した後にウェファー上に残った残留ＨＦによりエ
ッチングされる誘電体（好ましくは、ＴＥＯＳ又はＳｉ
Ｏ2）の量を著しく減少させる。本発明の１つの態様で
は、ウェファーはＨＦ槽（好ましくは、約７０乃至９０
℃の範囲の温度を有する）から取り出され、そしてＨＦ
槽より少なくとも１５℃冷たい洗浄槽（好ましくは、脱
イオン水から成る）に入れられることになろう。好まし
くは、ＨＦ槽が７０乃至９０℃の温度にある場合、洗浄
槽は０乃至３０℃の温度にあるのが好ましいだろう。し
かし、ＨＦ槽の溶液を室温付近に保持することもでき、
また洗浄槽の溶液をそれがＨＦ槽の溶液より２０℃冷た
くなるように冷却することもできる。
【００２３】本発明のもう１つの態様は、ウェファーを
ＨＦ槽から取り出し、そのウェファー上の残留ＨＦエッ
チング剤のエッチング作用を、その残留ＨＦ（又はＨＦ
緩衝溶液）又はエッチングされる酸化物と錯体を形成
し、その残留ＨＦのエッチング速度を変化させる溶媒中
にそのウェファーを浸漬することによって停止させるこ
とを伴うものである。これにより、その溶媒が後に行わ
れる洗浄で希釈され、除かれてしまうと、そのＨＦ溶媒
も既に希釈され、除かれていることになる。溶媒はアル
コール又はアミンから成るのが好ましい。溶媒はイソプ
ロパノール、アセトン、酢酸又はＮＨ4 ＯＨから成るの
が更に好ましい。本発明のもう１つの態様では、その溶
媒はＨＦ溶液（又はＨＦの緩衝溶液）より冷たい温度に
保持される。溶媒はＨＦ溶液より少なくとも２０℃冷た
いだろう。
ＨＦ槽から取り出し、そのウェファー上の残留ＨＦエッ
チング剤のエッチング作用を、その残留ＨＦ（又はＨＦ
緩衝溶液）又はエッチングされる酸化物と錯体を形成
し、その残留ＨＦのエッチング速度を変化させる溶媒中
にそのウェファーを浸漬することによって停止させるこ
とを伴うものである。これにより、その溶媒が後に行わ
れる洗浄で希釈され、除かれてしまうと、そのＨＦ溶媒
も既に希釈され、除かれていることになる。溶媒はアル
コール又はアミンから成るのが好ましい。溶媒はイソプ
ロパノール、アセトン、酢酸又はＮＨ4 ＯＨから成るの
が更に好ましい。本発明のもう１つの態様では、その溶
媒はＨＦ溶液（又はＨＦの緩衝溶液）より冷たい温度に
保持される。溶媒はＨＦ溶液より少なくとも２０℃冷た
いだろう。
【００２４】以上、本発明の特定の態様についてここに
説明したけれども、それら態様は本発明の範囲を限定す
るものと解されるべきではない。当業者には、本発明の
多くの態様は本明細書の方法論に照らせば明らかになる
だろう。本発明の範囲は前記の特許請求の範囲によって
のみ限定されるものである。
説明したけれども、それら態様は本発明の範囲を限定す
るものと解されるべきではない。当業者には、本発明の
多くの態様は本明細書の方法論に照らせば明らかになる
だろう。本発明の範囲は前記の特許請求の範囲によって
のみ限定されるものである。
【図１ａ】図１ａは、ＨＦ・０．４９％の緩衝及び非緩
衝溶液を使用してＴＥＯＳをエッチングしたときのエッ
チング速度とｙ軸−交点に関するエッチング特性を示す
グラフである。
衝溶液を使用してＴＥＯＳをエッチングしたときのエッ
チング速度とｙ軸−交点に関するエッチング特性を示す
グラフである。
【図１ｂ】図１ｂは、ＨＦ・０．４９％の緩衝及び非緩
衝溶液を使用して熱酸化物をエッチングしたときのエッ
チング速度及びｙ軸−交点に関するエッチング特性を示
すグラフである。
衝溶液を使用して熱酸化物をエッチングしたときのエッ
チング速度及びｙ軸−交点に関するエッチング特性を示
すグラフである。
Claims (14)
- 【請求項１】 半導体ウェファー上の誘電体層のエッチ
ングを急速に停止させる方法にして、次の：該半導体ウ
ェファーを第一温度に保持されているエッチング剤から
取り出し；そして該半導体ウェファーを該第一温度より
少なくとも５℃冷たい第二温度にある洗浄溶液中で洗浄
する工程を含んで成る上記の方法。 - 【請求項２】 前記の誘電体層がＴＥＯＳ、ＢＰＳＧ、
ＰＳＧ、熱成長酸化物及びそれらの任意の組み合わせよ
り成る群から選ばれる材料から成る、請求項１に記載の
方法。 - 【請求項３】 前記の第一温度が約２５℃である請求項
１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記の第二温度が約０乃至５℃である、
請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 前記の第一温度が約７０乃至９０℃であ
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記の第二温度が約１０乃至３０℃であ
る、請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記のエッチング剤がＨＦ酸の緩衝又は
非緩衝溶液から成る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 前記の洗浄溶液が脱イオン水から成る、
請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 前記の第二温度が前記第一温度より少な
くとも１５℃冷たい、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】 半導体ウェファー上に電気デバイスを
作成する方法にして、次の：該半導体ウェファーを第一
温度にあるＨＦエッチング溶液に付し；該半導体ウェフ
ァーを該ＨＦエッチング溶液から取り出し；そして該半
導体ウェファーを、その上に残っている残留ＨＦエッチ
ング溶液によるエッチングを急速に停止させるように、
第一温度より少なくとも２０℃冷たい第二温度にある洗
浄溶液中で洗浄する工程を含んで成る上記の方法。 - 【請求項１１】 前記の第一温度が約７０乃至９０℃で
ある、請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記の第二温度が約１０乃至３０℃で
ある、請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１３】 前記のＨＦエッチング溶液がＨＦ酸の
緩衝又は非緩衝溶液から成る、請求項１０に記載の方
法。 - 【請求項１４】 前記の洗浄溶液が脱イオン水から成
る、請求項１０に記載の方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1300296P | 1996-03-07 | 1996-03-07 | |
| US1299496P | 1996-03-07 | 1996-03-07 | |
| US012994 | 1996-03-07 | ||
| US013002 | 1996-03-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09326381A true JPH09326381A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=26684288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9052988A Pending JPH09326381A (ja) | 1996-03-07 | 1997-03-07 | 弗化水素酸によるエッチングの冷洗浄法による停止方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0797243A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09326381A (ja) |
| KR (1) | KR970066725A (ja) |
| TW (1) | TW328611B (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103762273B (zh) * | 2014-01-10 | 2016-04-13 | 海南英利新能源有限公司 | 使用湿法刻蚀设备制造电池的方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH084063B2 (ja) * | 1986-12-17 | 1996-01-17 | 富士通株式会社 | 半導体基板の保存方法 |
| JPH01244622A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-29 | Nec Corp | シリコン基板の処理装置 |
| JP2787788B2 (ja) * | 1990-09-26 | 1998-08-20 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 残留物除去方法 |
| JP3187109B2 (ja) * | 1992-01-31 | 2001-07-11 | キヤノン株式会社 | 半導体部材およびその製造方法 |
| US5328867A (en) * | 1993-05-07 | 1994-07-12 | United Microelectronics Corporation | Peroxide clean before buried contact polysilicon deposition |
-
1997
- 1997-03-04 EP EP97103492A patent/EP0797243A3/en not_active Withdrawn
- 1997-03-06 KR KR1019970007415A patent/KR970066725A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-03-07 JP JP9052988A patent/JPH09326381A/ja active Pending
- 1997-03-07 TW TW086102770A patent/TW328611B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0797243A3 (en) | 1999-06-16 |
| TW328611B (en) | 1998-03-21 |
| KR970066725A (ko) | 1997-10-13 |
| EP0797243A2 (en) | 1997-09-24 |
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