JPH10209106A - 半導体基板の洗浄方法および洗浄装置 - Google Patents
半導体基板の洗浄方法および洗浄装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】シリコン基板内の金属不純物を十分に除去する
こと。 【解決手段】ビーカ３内のシリコン基板２および薬液と
しての硫酸液をヒータ５により加熱することにより、シ
リコン基板２内の金属不純物を除去する。このとき、シ
リコン基板２の表面と硫酸液との接触領域の温度が、硫
酸の沸点未満においてなるべく高くなるように、ヒータ
５により温度調整する。
こと。 【解決手段】ビーカ３内のシリコン基板２および薬液と
しての硫酸液をヒータ５により加熱することにより、シ
リコン基板２内の金属不純物を除去する。このとき、シ
リコン基板２の表面と硫酸液との接触領域の温度が、硫
酸の沸点未満においてなるべく高くなるように、ヒータ
５により温度調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板の洗浄
方法および洗浄装置に関する。
方法および洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、シリコン基板表面の金属不純
物の除去方法として、ＲＣＡ法に代表される湿式洗浄が
広く用いられている。この方法は、あくまでも基板表面
の洗浄方法であり、シリコン基板中の金属不純物除去に
は適用できない。
物の除去方法として、ＲＣＡ法に代表される湿式洗浄が
広く用いられている。この方法は、あくまでも基板表面
の洗浄方法であり、シリコン基板中の金属不純物除去に
は適用できない。
【０００３】一方、シリコン基板中の金属不純物の素子
活性層からの除去に関しては、従来より、イントリンジ
ックゲッタリング（ＩＧ）や、エクストリングジックゲ
ッタリング（ＥＧ）と呼ばれる手法が用いられている。
ＩＧやＥＧは、シリコン基板のうち素子活性層となる部
分に混入した金属不純物をその外部（例えば、表面やバ
ルク中心）に除去する技術である。
活性層からの除去に関しては、従来より、イントリンジ
ックゲッタリング（ＩＧ）や、エクストリングジックゲ
ッタリング（ＥＧ）と呼ばれる手法が用いられている。
ＩＧやＥＧは、シリコン基板のうち素子活性層となる部
分に混入した金属不純物をその外部（例えば、表面やバ
ルク中心）に除去する技術である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のゲッタリングには以下のような問題があった。すなわ
ち、ゲッタリングにより、素子活性層から一旦は金属不
純物を除去できても、基板内から金属不純物は完全には
除去されていないため、ゲッタリング後の別の工程時に
ゲッタリング層から再放出が起こり、素子活性層に再度
混入してしまう問題がある。
のゲッタリングには以下のような問題があった。すなわ
ち、ゲッタリングにより、素子活性層から一旦は金属不
純物を除去できても、基板内から金属不純物は完全には
除去されていないため、ゲッタリング後の別の工程時に
ゲッタリング層から再放出が起こり、素子活性層に再度
混入してしまう問題がある。
【０００５】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、半導体基板内の不純物
を効果的に除去できる半導体基板の洗浄方法および洗浄
装置を提供することにある。
ので、その目的とするところは、半導体基板内の不純物
を効果的に除去できる半導体基板の洗浄方法および洗浄
装置を提供することにある。
【０００６】
［構成］上記目的を達成するために、本発明に係る半導
体基板の洗浄方法（請求項１）は、半導体基板の表面と
洗浄用の薬品との接触領域の温度を、前記薬品の沸点未
満の高温に保持して、前記半導体基板を前記薬品により
洗浄することを有することを特徴とする。
体基板の洗浄方法（請求項１）は、半導体基板の表面と
洗浄用の薬品との接触領域の温度を、前記薬品の沸点未
満の高温に保持して、前記半導体基板を前記薬品により
洗浄することを有することを特徴とする。
【０００７】また、本発明に係る他の半導体基板の洗浄
方法（請求項２）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項１）において、前記薬品の状態が液体であり、この液
体状態の薬品に前記半導体基板を浸すことによって、該
半導体基板の表面および内部の不純物を除去する洗浄を
行なうことを特徴とする。
方法（請求項２）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項１）において、前記薬品の状態が液体であり、この液
体状態の薬品に前記半導体基板を浸すことによって、該
半導体基板の表面および内部の不純物を除去する洗浄を
行なうことを特徴とする。
【０００８】また、本発明に係る他の半導体基板の洗浄
方法（請求項３）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項１）において、前記薬品の状態が気体であり、この気
体状態の薬品に前記半導体基板を晒すことによって、該
半導体基板の表面および内部の不純物を除去する洗浄を
行なうことを特徴とする。
方法（請求項３）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項１）において、前記薬品の状態が気体であり、この気
体状態の薬品に前記半導体基板を晒すことによって、該
半導体基板の表面および内部の不純物を除去する洗浄を
行なうことを特徴とする。
【０００９】また、本発明に係る他の半導体基板の洗浄
方法（請求項４）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項１）において、前記半導体基板がシリコン基板、前記
薬品が硫酸もしくは燐酸、または硫酸もしくは燐酸に
０．１％重量濃度未満の弗素を添加したものであること
を特徴とする。
方法（請求項４）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項１）において、前記半導体基板がシリコン基板、前記
薬品が硫酸もしくは燐酸、または硫酸もしくは燐酸に
０．１％重量濃度未満の弗素を添加したものであること
を特徴とする。
【００１０】また、本発明に係る他の半導体基板の洗浄
方法（請求項５）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項４）において、前記接触領域の温度が、前記薬品の沸
点未満において、２００℃以上の高温であることを特徴
とする。
方法（請求項５）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項４）において、前記接触領域の温度が、前記薬品の沸
点未満において、２００℃以上の高温であることを特徴
とする。
【００１１】また、本発明に係る他の半導体基板の洗浄
方法（請求項６）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項１）において、前記半導体基板が、その内部にイント
リジックゲッタリング層が形成されているものであるこ
とを特徴とする。
方法（請求項６）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項１）において、前記半導体基板が、その内部にイント
リジックゲッタリング層が形成されているものであるこ
とを特徴とする。
【００１２】また、本発明に係る他の半導体基板の洗浄
方法（請求項７）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項６）において、前記イントリジックゲッタリング層の
温度が、前記接触領域の温度以上であることを特徴とす
る。
方法（請求項７）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項６）において、前記イントリジックゲッタリング層の
温度が、前記接触領域の温度以上であることを特徴とす
る。
【００１３】また、本発明に係る他の半導体基板の洗浄
方法（請求項８）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項６）において、前記半導体基板のうち前記イントリジ
ックゲッタリング層を第１の基板、前記半導体基板のう
ち前記接触領域の基板表面から前記第１の基板までの部
分を第２の基板、前記第１の基板の深さ方向の温度を第
１の温度、前記第２の基板の深さ方向の温度を第２の温
度とした場合に、前記第１の温度と前記第２の温度が一
定かつ同温度、または前記第１の温度が一定、前記第２
の温度が前記第１の基板と前記第２の基板との界面から
離れるに従って降温、かつ前記界面において前記第１の
温度と前記第２の温度が同温度、または前記第１の温度
が前記界面から離れる従って上昇し、前記第２の基板温
度は一定、かつ前記界面において前記第１の温度と前記
第２の温度が同温度、または前記第１の温度が前記界面
から離れる従って上昇し、前記第２の温度が前記界面か
ら離れる従って降温し、かつ前記界面において前記第１
の温度と前記第２の温度は同温度であることを特徴とす
る。
方法（請求項８）は、上記半導体基板の洗浄方法（請求
項６）において、前記半導体基板のうち前記イントリジ
ックゲッタリング層を第１の基板、前記半導体基板のう
ち前記接触領域の基板表面から前記第１の基板までの部
分を第２の基板、前記第１の基板の深さ方向の温度を第
１の温度、前記第２の基板の深さ方向の温度を第２の温
度とした場合に、前記第１の温度と前記第２の温度が一
定かつ同温度、または前記第１の温度が一定、前記第２
の温度が前記第１の基板と前記第２の基板との界面から
離れるに従って降温、かつ前記界面において前記第１の
温度と前記第２の温度が同温度、または前記第１の温度
が前記界面から離れる従って上昇し、前記第２の基板温
度は一定、かつ前記界面において前記第１の温度と前記
第２の温度が同温度、または前記第１の温度が前記界面
から離れる従って上昇し、前記第２の温度が前記界面か
ら離れる従って降温し、かつ前記界面において前記第１
の温度と前記第２の温度は同温度であることを特徴とす
る。
【００１４】また、本発明に係る半導体基板の洗浄装置
（請求項９）は、薬品により半導体基板を洗浄するとこ
ろの高耐熱性の容器と、前記容器内の半導体基板を前記
薬品の沸点未満の高温に加熱し、かつ該高温に前記半導
体基板の温度を維持する加熱手段と、前記半導体基板の
洗浄中、洗浄後、または洗浄中および洗浄後の前記薬品
を回収する回収手段と、この回収手段で回収された前記
薬品から、前記半導体基板内に含まれていた金属不純物
を除去する薬品精製手段とを備えていることを特徴とす
る。
（請求項９）は、薬品により半導体基板を洗浄するとこ
ろの高耐熱性の容器と、前記容器内の半導体基板を前記
薬品の沸点未満の高温に加熱し、かつ該高温に前記半導
体基板の温度を維持する加熱手段と、前記半導体基板の
洗浄中、洗浄後、または洗浄中および洗浄後の前記薬品
を回収する回収手段と、この回収手段で回収された前記
薬品から、前記半導体基板内に含まれていた金属不純物
を除去する薬品精製手段とを備えていることを特徴とす
る。
【００１５】また、本発明に係る半導体基板の洗浄装置
（請求項１０）は、薬品により半導体基板を洗浄すると
ころの高耐熱性の容器と、この容器内に設けられ、１枚
の半導体基板を保持するとともに、前記半導体基板を前
記薬品の沸点未満の高温に加熱し、かつ該高温に前記半
導体基板の温度を維持する基板保持・加熱手段と、前記
容器内の前記半導体基板に、気体状態の薬品を供給する
気体薬品供給手段と、液化した前記薬品を回収する回収
手段と、この回収手段で回収された前記薬品から、前記
半導体基板内に含まれていた金属不純物を除去する薬品
精製手段とを備えたことを特徴とする。
（請求項１０）は、薬品により半導体基板を洗浄すると
ころの高耐熱性の容器と、この容器内に設けられ、１枚
の半導体基板を保持するとともに、前記半導体基板を前
記薬品の沸点未満の高温に加熱し、かつ該高温に前記半
導体基板の温度を維持する基板保持・加熱手段と、前記
容器内の前記半導体基板に、気体状態の薬品を供給する
気体薬品供給手段と、液化した前記薬品を回収する回収
手段と、この回収手段で回収された前記薬品から、前記
半導体基板内に含まれていた金属不純物を除去する薬品
精製手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】また、本発明に係る半導体基板の洗浄装置
（請求項１１）は、薬品により半導体基板を洗浄すると
ころの高耐熱性の容器と、前記容器内の半導体基板を前
記薬品の沸点未満の高温に加熱し、かつ該高温に前記半
導体基板の温度を維持する、前記容器の外部に設けられ
た赤外線加熱手段と、前記半導体基板の洗浄中、洗浄
後、または洗浄中および洗浄後の前記薬品を回収する回
収手段と、この回収手段で回収された前記薬品から、前
記半導体基板内に含まれていた金属不純物を除去する薬
品精製手段とを備えていることを特徴とする。
（請求項１１）は、薬品により半導体基板を洗浄すると
ころの高耐熱性の容器と、前記容器内の半導体基板を前
記薬品の沸点未満の高温に加熱し、かつ該高温に前記半
導体基板の温度を維持する、前記容器の外部に設けられ
た赤外線加熱手段と、前記半導体基板の洗浄中、洗浄
後、または洗浄中および洗浄後の前記薬品を回収する回
収手段と、この回収手段で回収された前記薬品から、前
記半導体基板内に含まれていた金属不純物を除去する薬
品精製手段とを備えていることを特徴とする。
【００１７】また、本発明に係る他の半導体基板の洗浄
装置（請求項１２）は、上記半導体基板の洗浄装置（請
求項９，１０，１１）において、前記高耐熱性の容器
が、石英製のものであることを特徴とする。
装置（請求項１２）は、上記半導体基板の洗浄装置（請
求項９，１０，１１）において、前記高耐熱性の容器
が、石英製のものであることを特徴とする。
【００１８】また、本発明に係る他の半導体基板の洗浄
装置（請求項１３）は、上記半導体基板の洗浄装置（請
求項９，１０，１１）において、前記薬品精製手段が、
イオン交換樹脂を用いたものであることを特徴とする。
装置（請求項１３）は、上記半導体基板の洗浄装置（請
求項９，１０，１１）において、前記薬品精製手段が、
イオン交換樹脂を用いたものであることを特徴とする。
【００１９】また、本発明に係る他の半導体基板の洗浄
装置（請求項１４）は、上記半導体基板の洗浄装置（請
求項１１）において、前記薬品精製手段が、酸化剤によ
り前記金属不純物の酸化物を生成し、これを蒸留精製す
るものであることを特徴とする。
装置（請求項１４）は、上記半導体基板の洗浄装置（請
求項１１）において、前記薬品精製手段が、酸化剤によ
り前記金属不純物の酸化物を生成し、これを蒸留精製す
るものであることを特徴とする。
【００２０】また、本発明に係る他の半導体基板の洗浄
装置（請求項１５）は、上記半導体基板の洗浄装置（請
求項１４）において、酸化剤が、オゾンガスであること
を特徴とする。
装置（請求項１５）は、上記半導体基板の洗浄装置（請
求項１４）において、酸化剤が、オゾンガスであること
を特徴とする。
【００２１】［作用］本発明（請求項１）の特徴は、半
導体基板の表面と薬品との接触領域を高温にすることに
より、薬品により、基板表面の不純物のみならず、基板
内部の不純物も除去することにある。
導体基板の表面と薬品との接触領域を高温にすることに
より、薬品により、基板表面の不純物のみならず、基板
内部の不純物も除去することにある。
【００２２】これまでは、基板内部の不純物は薬品では
除去できないと考えられ、このような方法は行なわれて
いなかった。しかし、本発明者の研究によれば、高温状
態下においては、基板内部の不純物を効果的に除去でき
ることが分かった。
除去できないと考えられ、このような方法は行なわれて
いなかった。しかし、本発明者の研究によれば、高温状
態下においては、基板内部の不純物を効果的に除去でき
ることが分かった。
【００２３】本発明（請求項２）に適した液体状体の薬
品（薬液）として、例えば、シリコン基板の洗浄の場合
であれば、硫酸（沸点３１０℃）や燐酸（沸点２１３
℃）等の高沸点（２００℃以上）のものがあげられる。
品（薬液）として、例えば、シリコン基板の洗浄の場合
であれば、硫酸（沸点３１０℃）や燐酸（沸点２１３
℃）等の高沸点（２００℃以上）のものがあげられる。
【００２４】また、本発明をイントリジックゲッタリン
グ層（ＩＧ層）を有する半導体基板に適用することによ
り、以下に説明するように、ＩＧ層の欠点を補うことが
できる。
グ層（ＩＧ層）を有する半導体基板に適用することによ
り、以下に説明するように、ＩＧ層の欠点を補うことが
できる。
【００２５】従来、チョクラルスキ方法にて引き上げら
れたＣＺ−シリコン基板中のＣｕ、Ｎｉ等に代表される
重金属は、ＩＧ層に捕獲するようにしていた。しかし、
基板温度が上がると、ＩＧ層から再放出され、重金属は
可動状態になる。
れたＣＺ−シリコン基板中のＣｕ、Ｎｉ等に代表される
重金属は、ＩＧ層に捕獲するようにしていた。しかし、
基板温度が上がると、ＩＧ層から再放出され、重金属は
可動状態になる。
【００２６】ＩＧ層からの金属不純物の再放出量は、そ
の金属不純物のシリコン基板中での固溶源濃度と深く関
係しており、温度を上げることによって、固溶限界濃度
が増するため、再放出量も増す。
の金属不純物のシリコン基板中での固溶源濃度と深く関
係しており、温度を上げることによって、固溶限界濃度
が増するため、再放出量も増す。
【００２７】一旦、基板中に金属不純物が再固溶する
と、基板内で金属不純物の濃度勾配が無くなるように拡
散する。基板表面に到達した金属不純物は、薬液と反応
することによって基板表面から除去され、薬液中に溶解
し、基板から除去される。
と、基板内で金属不純物の濃度勾配が無くなるように拡
散する。基板表面に到達した金属不純物は、薬液と反応
することによって基板表面から除去され、薬液中に溶解
し、基板から除去される。
【００２８】基板表面の金属不純物が除去され、基板表
面部における金属不純物濃度が低下すると、基板内部
（バルク）から基板表面部への金属不純物の拡散が起こ
るが、この拡散した金属不純物も、薬液中に溶解し、基
板から除去される。
面部における金属不純物濃度が低下すると、基板内部
（バルク）から基板表面部への金属不純物の拡散が起こ
るが、この拡散した金属不純物も、薬液中に溶解し、基
板から除去される。
【００２９】したがって、本発明によれば、ＩＧ層から
再放出されたバルク内の金属不純物を効果的に除去で
き、ＩＧ層の欠点を補うことができる。このように本発
明では、高沸点の薬液を用いて半導体基板を洗浄すると
いう、湿式洗浄に用いている。使用する薬液の温度は、
その薬液の沸点未満において、できるだけ高温であるこ
とが好ましい。
再放出されたバルク内の金属不純物を効果的に除去で
き、ＩＧ層の欠点を補うことができる。このように本発
明では、高沸点の薬液を用いて半導体基板を洗浄すると
いう、湿式洗浄に用いている。使用する薬液の温度は、
その薬液の沸点未満において、できるだけ高温であるこ
とが好ましい。
【００３０】その理由は、高温にすることによって、Ｉ
Ｇ層から再固溶する金属不純物量を増やすことができる
からである。さらに、一旦再固溶した金属不純物の基板
表面部への熱拡散を起こり易い状態にすることができる
からである。
Ｇ層から再固溶する金属不純物量を増やすことができる
からである。さらに、一旦再固溶した金属不純物の基板
表面部への熱拡散を起こり易い状態にすることができる
からである。
【００３１】また、本発明（請求項３）では、薬品を蒸
気で半導体基板上に供給し、かつ半導体基板の表面と洗
浄用の薬品との接触領域の温度を、薬品の沸点未満に保
持しているので、蒸気で供給された薬品（高純度の薬
品）は半導体基板上で凝集・液化する。したがって、薬
液を用いた場合と同様な効果が得られる。この場合、薬
品が蒸気で供給されるので、高純度の薬液が得られる。
したがって、その効果はより高いものとなる。
気で半導体基板上に供給し、かつ半導体基板の表面と洗
浄用の薬品との接触領域の温度を、薬品の沸点未満に保
持しているので、蒸気で供給された薬品（高純度の薬
品）は半導体基板上で凝集・液化する。したがって、薬
液を用いた場合と同様な効果が得られる。この場合、薬
品が蒸気で供給されるので、高純度の薬液が得られる。
したがって、その効果はより高いものとなる。
【００３２】また、本発明（請求項１１）では、赤外線
加熱手段により、半導体基板を赤外線加熱によって加熱
（ＩＲ加熱）しながら、上記洗浄薬液処理を行なうこと
ができる。ＩＲ加熱により半導体基板を加熱した場合、
基板内部の温度は、基板表層部の温度より高くなる。
加熱手段により、半導体基板を赤外線加熱によって加熱
（ＩＲ加熱）しながら、上記洗浄薬液処理を行なうこと
ができる。ＩＲ加熱により半導体基板を加熱した場合、
基板内部の温度は、基板表層部の温度より高くなる。
【００３３】このため、ＩＧ層を有する半導体基板を洗
浄する場合には、ＩＧ層から放出される金属不純物の量
を増やすことができ、基板内部の金属不純物を効果的に
除去することが可能となる。
浄する場合には、ＩＧ層から放出される金属不純物の量
を増やすことができ、基板内部の金属不純物を効果的に
除去することが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係るシリコン基板のバッチ式洗浄装置を示す模式図であ
る。本実施形態では、Ｃｕにより汚染されたシリコン基
板を液体状態の硫酸（硫酸液）を用いて洗浄する場合に
ついて説明する。
の実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係るシリコン基板のバッチ式洗浄装置を示す模式図であ
る。本実施形態では、Ｃｕにより汚染されたシリコン基
板を液体状態の硫酸（硫酸液）を用いて洗浄する場合に
ついて説明する。
【００３５】図中、１はシリコン基板２を洗浄するとこ
ろの処理槽を示している。この処理槽１は、大きく分け
て、石英製のビーカ３と石英製のキャリア４とから構成
されている。
ろの処理槽を示している。この処理槽１は、大きく分け
て、石英製のビーカ３と石英製のキャリア４とから構成
されている。
【００３６】ビーカ３内には洗浄薬品としての硫酸液が
収容されている。キャリア４は洗浄時にはビーカ３内に
浸すことができるようになっており、さらに、キャリア
４は複数のシリコン基板２をセットできるようになって
おり、これにより一度に複数のシリコン基板２の洗浄が
可能となっている。
収容されている。キャリア４は洗浄時にはビーカ３内に
浸すことができるようになっており、さらに、キャリア
４は複数のシリコン基板２をセットできるようになって
おり、これにより一度に複数のシリコン基板２の洗浄が
可能となっている。
【００３７】ビーカ３の下部にはヒータ５が設けられて
おり、このヒータ５により、ビーカ３内の硫酸液の温度
を所定の高温（ここでは３００℃）に設定できるように
なっている。
おり、このヒータ５により、ビーカ３内の硫酸液の温度
を所定の高温（ここでは３００℃）に設定できるように
なっている。
【００３８】ここで、ビーカ３、キャリア４はともに石
英製なので、３００℃の温度にも耐え得る。すなわち、
本実施形態の洗浄装置は、高温の硫酸液を用いてシリコ
ン基板２を洗浄できるようになっている。
英製なので、３００℃の温度にも耐え得る。すなわち、
本実施形態の洗浄装置は、高温の硫酸液を用いてシリコ
ン基板２を洗浄できるようになっている。
【００３９】さらに、本実施形態の洗浄装置は、硫酸の
回収・精製機能を有した循環型の洗浄装置となってい
る。すなわち、ヒータ５の加熱により発生した硫酸蒸気
および使用済みの硫酸は、一旦、回収槽６に捕集され、
冷却される。
回収・精製機能を有した循環型の洗浄装置となってい
る。すなわち、ヒータ５の加熱により発生した硫酸蒸気
および使用済みの硫酸は、一旦、回収槽６に捕集され、
冷却される。
【００４０】回収槽６内の金属不純物が溶解した硫酸液
は、精製装置７を通して純化される。その結果、金属不
純物は除去され、精製された硫酸液はビーカ３に供給さ
れ、再び洗浄薬液として用いられる。なお、図中、８1
〜８6 はバルブを示しており、これらのバルブ８1 〜８
6 は洗浄中は開いている。
は、精製装置７を通して純化される。その結果、金属不
純物は除去され、精製された硫酸液はビーカ３に供給さ
れ、再び洗浄薬液として用いられる。なお、図中、８1
〜８6 はバルブを示しており、これらのバルブ８1 〜８
6 は洗浄中は開いている。
【００４１】ここで、精製装置７としては、例えば、イ
オン交換樹脂を主体にしたものや、オゾンガス等の酸化
剤を供給して溶解した金属イオンを金属酸化物に変えて
フィルターリングするものがある。
オン交換樹脂を主体にしたものや、オゾンガス等の酸化
剤を供給して溶解した金属イオンを金属酸化物に変えて
フィルターリングするものがある。
【００４２】オゾンガスを硫酸液中に供給して金属酸化
物にして除去するタイプのものについて、その効果を以
下に具体的に示す。０．１ｐｐｍのＣｕが溶解した硫酸
液中にオゾンガス（硫酸中：約１０ｐｐｍ）をバブリン
グして導入した。約１０分保持した後、硫酸液を蒸留精
製した。その結果、精製後の硫酸液中のＣｕ濃度は約１
ｐｐｂレベル（数％）まで精製されているのを確認し
た。同時に蒸留精製器の残砂としてＣｕＯの粉末を確認
した。
物にして除去するタイプのものについて、その効果を以
下に具体的に示す。０．１ｐｐｍのＣｕが溶解した硫酸
液中にオゾンガス（硫酸中：約１０ｐｐｍ）をバブリン
グして導入した。約１０分保持した後、硫酸液を蒸留精
製した。その結果、精製後の硫酸液中のＣｕ濃度は約１
ｐｐｂレベル（数％）まで精製されているのを確認し
た。同時に蒸留精製器の残砂としてＣｕＯの粉末を確認
した。
【００４３】一方、オゾンガスを導入せずに蒸留精製を
行なった場合には、精製効果は殆ど見られず、精製後の
硫酸液中にもＣｕが混入したままであった。次にこのよ
うに構成された洗浄装置を用いたシリコン基板２の洗浄
方法について具体的に説明する。
行なった場合には、精製効果は殆ど見られず、精製後の
硫酸液中にもＣｕが混入したままであった。次にこのよ
うに構成された洗浄装置を用いたシリコン基板２の洗浄
方法について具体的に説明する。
【００４４】まず、キャリア４にシリコン基板２をセッ
トして、硫酸液が収容されたビーカ３内に浸す。次にヒ
ータ５を用いて硫酸液、シリコン基板２を加熱すること
により、シリコン基板２を洗浄する。
トして、硫酸液が収容されたビーカ３内に浸す。次にヒ
ータ５を用いて硫酸液、シリコン基板２を加熱すること
により、シリコン基板２を洗浄する。
【００４５】このとき、ヒータ５を調整して、シリコン
基板２と硫酸液との接触領域の温度が、硫酸の沸点（３
１０℃）を越えない範囲で、なるべく高い温度で加熱す
ることが好ましい。すなわち、基板表面に接している硫
酸液が、液体状態を保つ範囲で、なるべく高温になるよ
うにヒータ５を調整する。ここでは、硫酸液の温度が３
００℃となるように加熱する。
基板２と硫酸液との接触領域の温度が、硫酸の沸点（３
１０℃）を越えない範囲で、なるべく高い温度で加熱す
ることが好ましい。すなわち、基板表面に接している硫
酸液が、液体状態を保つ範囲で、なるべく高温になるよ
うにヒータ５を調整する。ここでは、硫酸液の温度が３
００℃となるように加熱する。
【００４６】このような洗浄方法を評価したところ、以
下のような効果を得た。すなわち、キャリヤ４に、シリ
コン基板２として、Ｃｕが１×１０13ｃｍ-5汚染されて
いるＣＺ−Ｓｉウエハをセットし、３００℃／１０分の
硫酸液による洗浄を行なった後、上記ＣＺ−Ｓｉウエハ
ーを取り出し、残留Ｃｕ濃度を測定したところ、１×１
０12ｃｍ-3以下、つまり、除去率は９０％以上であるこ
とを確認した。
下のような効果を得た。すなわち、キャリヤ４に、シリ
コン基板２として、Ｃｕが１×１０13ｃｍ-5汚染されて
いるＣＺ−Ｓｉウエハをセットし、３００℃／１０分の
硫酸液による洗浄を行なった後、上記ＣＺ−Ｓｉウエハ
ーを取り出し、残留Ｃｕ濃度を測定したところ、１×１
０12ｃｍ-3以下、つまり、除去率は９０％以上であるこ
とを確認した。
【００４７】さらに、確認のために硫酸液中のＣｕ濃度
を測定したところ、洗浄前では約５ｐｐｂであったのも
が、洗浄後では約１ｐｐｍまで増加しており、硫酸液中
にシリコン基板中からＣｕが溶け出しているのを確認し
た。
を測定したところ、洗浄前では約５ｐｐｂであったのも
が、洗浄後では約１ｐｐｍまで増加しており、硫酸液中
にシリコン基板中からＣｕが溶け出しているのを確認し
た。
【００４８】なお、本実施形態では、バルブ８1 〜８6
を開いた状態で、シリコン基板２の洗浄を行なったが、
バルブ８1 〜８6 を閉じた状態で洗浄を行なえば、チャ
ンバー内圧を高めた状態で処理を行うことができる。
を開いた状態で、シリコン基板２の洗浄を行なったが、
バルブ８1 〜８6 を閉じた状態で洗浄を行なえば、チャ
ンバー内圧を高めた状態で処理を行うことができる。
【００４９】このようにビーカー３を密閉した状態で洗
浄を行なう場合、常圧雰囲気下の洗浄方法に比べて、硫
酸液の沸点を高めることができ、より高い温度で洗浄を
行なうことができる。
浄を行なう場合、常圧雰囲気下の洗浄方法に比べて、硫
酸液の沸点を高めることができ、より高い温度で洗浄を
行なうことができる。
【００５０】このため、ＩＧ層を有するシリコン基板２
を洗浄する場合には、ＩＧ層に捕獲されている金属不純
物の再放出量を増やすことができる。これにより、基板
内部から基板表面部へ金属不純物をさらに容易に拡散さ
せることができ、基板内部の金属不純物をより効果的に
除去することが可能となる。
を洗浄する場合には、ＩＧ層に捕獲されている金属不純
物の再放出量を増やすことができる。これにより、基板
内部から基板表面部へ金属不純物をさらに容易に拡散さ
せることができ、基板内部の金属不純物をより効果的に
除去することが可能となる。
【００５１】本実施形態では、洗浄中に薬品を回収して
精製する構成の洗浄装置について説明したが、洗浄後に
一括して精製する構成、または洗浄中および洗浄後の両
方で精製できる構成にしてよい（他の実施形態の洗浄装
置についても同様）。
精製する構成の洗浄装置について説明したが、洗浄後に
一括して精製する構成、または洗浄中および洗浄後の両
方で精製できる構成にしてよい（他の実施形態の洗浄装
置についても同様）。
【００５２】本発明で用いる薬品としては、シリコン基
板の洗浄の場合であれば、沸点が２００℃以上のもの、
好ましくは沸点が３００℃以上のものがよい。その理由
は後述する。
板の洗浄の場合であれば、沸点が２００℃以上のもの、
好ましくは沸点が３００℃以上のものがよい。その理由
は後述する。
【００５３】本発明においては、例えば、硫酸、燐酸、
これらにフッ酸を添加した薬液などを用いることができ
る。フッ酸を添加する理由は、洗浄処理中に薬液中に混
入した水、酸素等によって形成されるシリコン基板上の
自然酸化膜を除去するためである。薬液中に添加するフ
ッ酸の濃度は、例えば、０．１％程度以下である。
これらにフッ酸を添加した薬液などを用いることができ
る。フッ酸を添加する理由は、洗浄処理中に薬液中に混
入した水、酸素等によって形成されるシリコン基板上の
自然酸化膜を除去するためである。薬液中に添加するフ
ッ酸の濃度は、例えば、０．１％程度以下である。
【００５４】上記薬品を用いた場合の最高洗浄温度は、
以下の通りである。すなわち、硫酸およびフッ酸添加硫
酸は２９０℃−４５０℃、燐酸およびフッ酸添加燐酸は
２１３℃である。
以下の通りである。すなわち、硫酸およびフッ酸添加硫
酸は２９０℃−４５０℃、燐酸およびフッ酸添加燐酸は
２１３℃である。
【００５５】図２は、シリコン基板内のＩＧ層によるＣ
ｕのゲッタリング効果と基板温度との関係を示す特性図
である。図から分かるように、２００℃以上からＩＧ層
によるゲッタリング効果が低下しはじめ、４００℃では
殆どＩＧ層にＣｕが捕獲されていない。つまり、洗浄温
度が高いほどＣｕはＩＧ層から再放出され、シリコン基
板中を自由に拡散することができる。
ｕのゲッタリング効果と基板温度との関係を示す特性図
である。図から分かるように、２００℃以上からＩＧ層
によるゲッタリング効果が低下しはじめ、４００℃では
殆どＩＧ層にＣｕが捕獲されていない。つまり、洗浄温
度が高いほどＣｕはＩＧ層から再放出され、シリコン基
板中を自由に拡散することができる。
【００５６】したがって、沸点が２００℃以上の薬品を
用いれば、２００℃以上の洗浄処理を行なえ、ＩＧ層か
らのＣｕ等の金属不純物の再放出を活発にさせることが
できる。これにより、シリコン基板中の金属不純物を効
果的に除去することができるようになる。
用いれば、２００℃以上の洗浄処理を行なえ、ＩＧ層か
らのＣｕ等の金属不純物の再放出を活発にさせることが
できる。これにより、シリコン基板中の金属不純物を効
果的に除去することができるようになる。
【００５７】なお、基本的には、洗浄温度が高いほど、
金属不純物を効果的に除去することができるが、Ｃｕの
場合、図から分かるように、５００℃以上で除去効果は
一定となる。
金属不純物を効果的に除去することができるが、Ｃｕの
場合、図から分かるように、５００℃以上で除去効果は
一定となる。
【００５８】図３は、洗浄効果（Ｃｕ残存率）と洗浄温
度との関係を示す特性図である。試料としては、初期Ｃ
ｕ濃度が１×１０14ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 のシリコン基板
を用いた。また、薬品としては、硫酸／過酸化水素液を
用いた。
度との関係を示す特性図である。試料としては、初期Ｃ
ｕ濃度が１×１０14ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 のシリコン基板
を用いた。また、薬品としては、硫酸／過酸化水素液を
用いた。
【００５９】図から、洗浄温度が１００〜１５０℃の洗
浄（従来）の場合、Ｃｕ残存率は３０％以上であること
が分かる。一方、洗浄温度が２００℃以上の洗浄（本発
明）の場合、Ｃｕ残存率は従来の半分以下（１５％以
下）となり、特に洗浄温度が３００℃の場合、Ｃｕ残存
率は５％未満、つまり、従来よりも１桁以上高い洗浄効
果が得られることが分かる。このように高い温度状態下
における薬液によるシリコン基板の洗浄方法は、従来方
法からは推測できないほどの高い洗浄効果を有するもの
である。
浄（従来）の場合、Ｃｕ残存率は３０％以上であること
が分かる。一方、洗浄温度が２００℃以上の洗浄（本発
明）の場合、Ｃｕ残存率は従来の半分以下（１５％以
下）となり、特に洗浄温度が３００℃の場合、Ｃｕ残存
率は５％未満、つまり、従来よりも１桁以上高い洗浄効
果が得られることが分かる。このように高い温度状態下
における薬液によるシリコン基板の洗浄方法は、従来方
法からは推測できないほどの高い洗浄効果を有するもの
である。
【００６０】なお、本実施形態では、バッチ式洗浄装置
について説明したが、洗浄装置としての特徴部分は枚葉
式洗浄装置にも適用できる。また、シリコン基板として
ＩＧ層を有するものを用いた場合には、以下のように基
板温度を設定するとよい。
について説明したが、洗浄装置としての特徴部分は枚葉
式洗浄装置にも適用できる。また、シリコン基板として
ＩＧ層を有するものを用いた場合には、以下のように基
板温度を設定するとよい。
【００６１】ここで、シリコン基板のうちＩＧ層を第１
の基板、シリコン基板のうち、該シリコン基板の表面と
薬液とが接触する領域（接触領域）の基板表面から第１
の基板までの部分を第２の基板、第１の基板の深さ方向
の温度を第１の温度、第２の基板の深さ方向の温度を第
２の温度とする。
の基板、シリコン基板のうち、該シリコン基板の表面と
薬液とが接触する領域（接触領域）の基板表面から第１
の基板までの部分を第２の基板、第１の基板の深さ方向
の温度を第１の温度、第２の基板の深さ方向の温度を第
２の温度とする。
【００６２】この場合において、第１の温度と第２の温
度は一定かつ同温度（第１の温度プロファイル）、また
は第１の温度は一定、第２の温度は第１の基板と第２の
基板との界面から離れる従って降温、かつ上記界面にお
いて第１の温度と第２の温度は同温度（第２の温度プロ
ファイル）、または第１の温度は上記界面から離れる従
って上昇、第２の基板温度は一定、かつ界面において第
１の温度と第２の温度は同温度（第３の温度プロファイ
ル）、または第１の温度は界面から離れる従って上昇、
第２の温度は界面から離れる従って降温（第４の温度プ
ロファイル）するように、基板温度を設定するとよい。
すなわち、ＩＧ層の温度は、接触領域の温度以上である
ことが好ましい。 （第２の実施形態）図４は、本発明の第２の実施形態に
係るシリコン基板の枚葉式洗浄装置を示す模式図であ
る。
度は一定かつ同温度（第１の温度プロファイル）、また
は第１の温度は一定、第２の温度は第１の基板と第２の
基板との界面から離れる従って降温、かつ上記界面にお
いて第１の温度と第２の温度は同温度（第２の温度プロ
ファイル）、または第１の温度は上記界面から離れる従
って上昇、第２の基板温度は一定、かつ界面において第
１の温度と第２の温度は同温度（第３の温度プロファイ
ル）、または第１の温度は界面から離れる従って上昇、
第２の温度は界面から離れる従って降温（第４の温度プ
ロファイル）するように、基板温度を設定するとよい。
すなわち、ＩＧ層の温度は、接触領域の温度以上である
ことが好ましい。 （第２の実施形態）図４は、本発明の第２の実施形態に
係るシリコン基板の枚葉式洗浄装置を示す模式図であ
る。
【００６３】この洗浄装置が、第１の実施形態のそれと
異なる点は、気体状態の薬品を処理チャンバ内に導入し
て、シリコン基板に供給することにある。ただし、シリ
コン基板の温度は薬品の沸点未満に設定され、シリコン
基板の表面では薬品は液体状態となる。したがって、第
１の実施形態と同様な効果が得られる。この効果は、後
述するように、より高いものとなる。
異なる点は、気体状態の薬品を処理チャンバ内に導入し
て、シリコン基板に供給することにある。ただし、シリ
コン基板の温度は薬品の沸点未満に設定され、シリコン
基板の表面では薬品は液体状態となる。したがって、第
１の実施形態と同様な効果が得られる。この効果は、後
述するように、より高いものとなる。
【００６４】図中、１１はシリコン基板１２を洗浄する
ところの保温機能付き処理槽を示している。この処理槽
１１は、大きく分けて、処理チャンバ１３とヒーター内
臓型の石英製のホルダ１４とから構成されている。
ところの保温機能付き処理槽を示している。この処理槽
１１は、大きく分けて、処理チャンバ１３とヒーター内
臓型の石英製のホルダ１４とから構成されている。
【００６５】ホルダ１４は１枚のシリコン基板１２をセ
ットでき、このセットされたシリコン基板１２はホルダ
１４に内臓されたヒータにより、硫酸等の薬品の沸点未
満の温度に設定される。
ットでき、このセットされたシリコン基板１２はホルダ
１４に内臓されたヒータにより、硫酸等の薬品の沸点未
満の温度に設定される。
【００６６】セットされたシリコン基板１２には、蒸気
発生装置１５により発生された気体状態の薬品が供給さ
れるようになっている。シリコン基板１２に供給された
気体状態の薬品は、シリコン基板１２の表面に吸着凝集
することで薬液となり、シリコン基板１２の下部から滴
となって回収槽１６に捕集される。
発生装置１５により発生された気体状態の薬品が供給さ
れるようになっている。シリコン基板１２に供給された
気体状態の薬品は、シリコン基板１２の表面に吸着凝集
することで薬液となり、シリコン基板１２の下部から滴
となって回収槽１６に捕集される。
【００６７】この捕集された薬液は、例えば、イオン交
換樹脂タイプや、酸化剤タイプの精製装置１７を通して
純化される。その結果、捕集された薬液中の金属不純物
は除去され、精製された硫酸液は蒸気発生装置１７に供
給され、再び洗浄用の薬品として用いられる。なお、図
中、１８はバルブを示しており、通常、洗浄時は開いて
いる。
換樹脂タイプや、酸化剤タイプの精製装置１７を通して
純化される。その結果、捕集された薬液中の金属不純物
は除去され、精製された硫酸液は蒸気発生装置１７に供
給され、再び洗浄用の薬品として用いられる。なお、図
中、１８はバルブを示しており、通常、洗浄時は開いて
いる。
【００６８】本実施形態の場合、気体状態の薬品がシリ
コン基板１２に供給されるため、液体状態の薬品を供給
する場合に比べて、シリコン基板１２の表面における薬
品の純度はより高くなる。したがって、高純度の薬品が
シリコン基板１２の表面に与えられるので、洗浄効果は
より高くなる。
コン基板１２に供給されるため、液体状態の薬品を供給
する場合に比べて、シリコン基板１２の表面における薬
品の純度はより高くなる。したがって、高純度の薬品が
シリコン基板１２の表面に与えられるので、洗浄効果は
より高くなる。
【００６９】シリコン基板１２の温度（基板温度）を薬
品の沸点未満にする理由は、薬液の吸着・凝集を起こら
せるためである。シリコン基板１２がＩＧ層を有するも
のである場合、基板温度が低くなるにつれて、ＩＧ層か
ら放出される金属不純物の量が低下する。基板内部から
基板表面部に拡散する金属不純物の拡散も、基板温度に
よって律速される。したがって、金属不純物を十分に除
去するには、基板温度は、薬液の沸点未満においてでき
るだけ高いことが望ましい。
品の沸点未満にする理由は、薬液の吸着・凝集を起こら
せるためである。シリコン基板１２がＩＧ層を有するも
のである場合、基板温度が低くなるにつれて、ＩＧ層か
ら放出される金属不純物の量が低下する。基板内部から
基板表面部に拡散する金属不純物の拡散も、基板温度に
よって律速される。したがって、金属不純物を十分に除
去するには、基板温度は、薬液の沸点未満においてでき
るだけ高いことが望ましい。
【００７０】本実施形態では、枚葉式洗浄装置について
説明したが、洗浄装置としての特徴部分はバッチ式洗浄
装置にも適用できる。 （第３の実施形態）図５は、本発明の第３の実施形態に
係るシリコン基板の枚葉式洗浄装置を示す模式図であ
る。
説明したが、洗浄装置としての特徴部分はバッチ式洗浄
装置にも適用できる。 （第３の実施形態）図５は、本発明の第３の実施形態に
係るシリコン基板の枚葉式洗浄装置を示す模式図であ
る。
【００７１】この洗浄装置の特徴は、薬液が満たされた
石英製のビーカ２１中に石英製のホルダ２２によって保
持されたシリコン基板２３を、外部の赤外線ヒータ２４
によって加熱することにある。
石英製のビーカ２１中に石英製のホルダ２２によって保
持されたシリコン基板２３を、外部の赤外線ヒータ２４
によって加熱することにある。
【００７２】すなわち、本実施形態では、シリコン基板
２３を赤外線によって選択的に加熱し、一方、薬液をシ
リコン基板２３からの熱伝導によって加熱する。本実施
形態によれば、薬液自体は赤外線によって直接加熱され
ないため、シリコン基板２３はその内部（バルク）の方
が温度が表面よりも高くなり、表面に近づくほど温度が
低下する。
２３を赤外線によって選択的に加熱し、一方、薬液をシ
リコン基板２３からの熱伝導によって加熱する。本実施
形態によれば、薬液自体は赤外線によって直接加熱され
ないため、シリコン基板２３はその内部（バルク）の方
が温度が表面よりも高くなり、表面に近づくほど温度が
低下する。
【００７３】このように本実施形態によれば、シリコン
基板２３の内部の温度を表面のそれよりも高くできる。
このため、ＩＧ層を有するシリコン基板２３を洗浄する
場合には、ＩＧ層に捕獲されたＣｕ、Ｎｉ等の重金属の
金属不純物が再放出され易くなる。したがって、基板内
部の金属不純物を効果的に除去できるようになる。
基板２３の内部の温度を表面のそれよりも高くできる。
このため、ＩＧ層を有するシリコン基板２３を洗浄する
場合には、ＩＧ層に捕獲されたＣｕ、Ｎｉ等の重金属の
金属不純物が再放出され易くなる。したがって、基板内
部の金属不純物を効果的に除去できるようになる。
【００７４】シリコン基板２３の表面の温度が薬液の沸
点以上になると、シリコン基板２３の表面上で薬液の蒸
気が発生し、洗浄効果が低下するので、シリコン基板２
３の表面の温度が薬液の沸点未満になるように、薬液量
と赤外線加熱量とをコントロールする。なお、図中、２
５は硫酸等の薬品から金属不純物を除去するための例え
ば、イオン交換樹脂タイプや酸化剤タイプなどの精製装
置、２６1 ，２６2 はバルブを示している。
点以上になると、シリコン基板２３の表面上で薬液の蒸
気が発生し、洗浄効果が低下するので、シリコン基板２
３の表面の温度が薬液の沸点未満になるように、薬液量
と赤外線加熱量とをコントロールする。なお、図中、２
５は硫酸等の薬品から金属不純物を除去するための例え
ば、イオン交換樹脂タイプや酸化剤タイプなどの精製装
置、２６1 ，２６2 はバルブを示している。
【００７５】本実施形態では、枚葉式洗浄装置について
説明したが、洗浄装置としての特徴部分はバッチ式洗浄
装置にも適用できる。なお、本発明は上記実施形態に限
定されるものではない。例えば、上記実施形態では、薬
品として、硫酸、燐酸などを用いた場合について説明し
たが、要は、液体状態の場合に半導体製造用グレードの
高純度薬液となり、かつ沸点が高温（シリコン基板の洗
浄であれば２００℃以上）のものであれば、どのような
薬品でも用いることができる。
説明したが、洗浄装置としての特徴部分はバッチ式洗浄
装置にも適用できる。なお、本発明は上記実施形態に限
定されるものではない。例えば、上記実施形態では、薬
品として、硫酸、燐酸などを用いた場合について説明し
たが、要は、液体状態の場合に半導体製造用グレードの
高純度薬液となり、かつ沸点が高温（シリコン基板の洗
浄であれば２００℃以上）のものであれば、どのような
薬品でも用いることができる。
【００７６】さらに、無機薬液だけでなく、有機薬液で
も用いることができる。また、半導体基板（ウエハ）の
洗浄処理部や加熱ヒータ部は、縦置き、横置きのどちら
であっても構わない。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施できる。
も用いることができる。また、半導体基板（ウエハ）の
洗浄処理部や加熱ヒータ部は、縦置き、横置きのどちら
であっても構わない。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施できる。
【００７７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、半
導体基板内の不純物を効果的に除去できる半導体基板の
洗浄方法および洗浄装置を実現できるようになる。
導体基板内の不純物を効果的に除去できる半導体基板の
洗浄方法および洗浄装置を実現できるようになる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバッチ式洗浄装
置を示す模式図
置を示す模式図
【図２】シリコン基板内のＩＧ層によるＣｕのゲッタリ
ング効果と基板温度との関係を示す特性図
ング効果と基板温度との関係を示す特性図
【図３】洗浄効果（Ｃｕ残存率）と洗浄温度との関係を
示す特性図
示す特性図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る枚葉式洗浄装置
を示す模式図
を示す模式図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る枚葉式洗浄装置
を示す模式図
を示す模式図
１…処理槽 ２…シリコン基板 ３…ビーカ ４…キャリア ５…ヒータ ６…回収槽 ７…精製装置 ８1 〜８6 …バルブ １１…保温機能付き処理槽 １２…シリコン基板 １３…処理チャンバ １４…ホルダ １５…蒸気発生装置 １６…回収槽 １７…精製装置 １８…バルブ ２１…ビーカ ２２…ホルダ ２３…シリコン基板 ２４…赤外線ヒータ ２５…精製装置 ２６…バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村岡 久志 神奈川県横浜市港北区新羽町735番地 株 式会社ピュアレックス内 (72)発明者 竹田 隆二 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社開発研究所内
Claims (15)
- 【請求項１】半導体基板の表面と洗浄用の薬品との接触
領域の温度を、前記薬品の沸点未満の高温に保持して、
前記半導体基板を前記薬品により洗浄することを特徴と
する半導体装置の洗浄方法。 - 【請求項２】前記薬品の状態は液体であり、この液体状
態の薬品に前記半導体基板を浸すことによって、該半導
体基板の表面および内部の不純物を除去する洗浄を行な
う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】前記薬品の状態は気体であり、この気体状
態の薬品に前記半導体基板を晒すことによって、該半導
体基板の表面および内部の不純物を除去する洗浄を行な
う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】前記半導体基板はシリコン基板、前記薬品
は硫酸もしくは燐酸、または硫酸もしくは燐酸に０．１
％重量濃度未満の弗素を添加したものであることを特徴
とする請求項１に記載の半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項５】前記接触領域の温度は、前記薬品の沸点未
満において、２００℃以上の高温であることを特徴とす
る請求項４に記載の半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項６】前記半導体基板は、その内部にイントリジ
ックゲッタリング層が形成されているものであることを
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７】前記イントリジックゲッタリング層の温度
は、前記接触領域の温度以上であることを特徴とする請
求項６に記載の半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項８】前記半導体基板のうち前記イントリジック
ゲッタリング層を第１の基板、前記半導体基板のうち前
記接触領域の基板表面から前記第１の基板までの部分を
第２の基板、前記第１の基板の深さ方向の温度を第１の
温度、前記第２の基板の深さ方向の温度を第２の温度と
した場合に、 前記第１の温度と前記第２の温度は一定かつ同温度、 または前記第１の温度は一定、前記第２の温度は前記第
１の基板と前記第２の基板との界面から離れるに従って
降温し、かつ前記界面において前記第１の温度と前記第
２の温度は同温度、 または前記第１の温度は前記界面から離れる従って上昇
し、前記第２の基板温度は一定、かつ前記界面において
前記第１の温度と前記第２の温度は同温度、 または前記第１の温度は前記界面から離れる従って上昇
し、前記第２の温度は前記界面から離れる従って降温
し、かつ前記界面において前記第１の温度と前記第２の
温度は同温度であることを特徴とする請求項６に記載の
半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項９】薬品により半導体基板を洗浄するところの
高耐熱性の容器と、 前記容器内の半導体基板を前記薬品の沸点未満の高温に
加熱し、かつ該高温に前記半導体基板の温度を維持する
加熱手段と、 前記半導体基板の洗浄中、洗浄後、または洗浄中および
洗浄後の前記薬品を回収する回収手段と、 この回収手段で回収された前記薬品から、前記半導体基
板内に含まれていた金属不純物を除去する薬品精製手段
とを具備してなることを特徴とする半導体基板の洗浄装
置。 - 【請求項１０】薬品により半導体基板を洗浄するところ
の高耐熱性の容器と、 この容器内に設けられ、１枚の半導体基板を保持すると
ともに、前記半導体基板を前記薬品の沸点未満の高温に
加熱し、かつ該高温に前記半導体基板の温度を維持する
基板保持・加熱手段と、 前記容器内の前記半導体基板に、気体状態の薬品を供給
する気体薬品供給手段と、 液化した前記薬品を回収する回収手段と、 この回収手段で回収された前記薬品から、前記半導体基
板内に含まれていた金属不純物を除去する薬品精製手段
とを具備してなることを特徴とする半導体基板の洗浄装
置。 - 【請求項１１】薬品により半導体基板を洗浄するところ
の高耐熱性の容器と、 前記容器内の半導体基板を前記薬品の沸点未満の高温に
加熱し、かつ該高温に前記半導体基板の温度を維持す
る、前記容器の外部に設けられた赤外線加熱手段と、 前記半導体基板の洗浄中、洗浄後、または洗浄中および
洗浄後の前記薬品を回収する回収手段と、 この回収手段で回収された前記薬品から、前記半導体基
板内に含まれていた金属不純物を除去する薬品精製手段
とを具備してなることを特徴とする半導体基板の洗浄装
置。 - 【請求項１２】前記高耐熱性の容器は、石英製のもので
あることを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいず
れかに記載の半導体基板の洗浄装置。 - 【請求項１３】前記薬品精製手段は、イオン交換樹脂を
用いたものであることを特徴とする請求項９ないし請求
項１１のいずれかに記載の半導体基板の洗浄装置。 - 【請求項１４】前記薬品精製手段は、酸化剤により前記
金属不純物の酸化物を生成し、これを蒸留精製するもの
であることを特徴とする請求項９ないし請求項１１のい
ずれかに記載の半導体基板の洗浄装置。 - 【請求項１５】酸化剤は、オゾンガスであることを特徴
とする請求項１４に記載の半導体基板の洗浄装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9007893A JPH10209106A (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 半導体基板の洗浄方法および洗浄装置 |
| US09/006,996 US6054373A (en) | 1997-01-20 | 1998-01-14 | Method of and apparatus for removing metallic impurities diffused in a semiconductor substrate |
| KR1019980001380A KR100266787B1 (ko) | 1997-01-20 | 1998-01-19 | 반도체기판에확산된금속불순물제거방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9007893A JPH10209106A (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 半導体基板の洗浄方法および洗浄装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006275263A Division JP4469824B2 (ja) | 2006-10-06 | 2006-10-06 | 半導体基板の洗浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10209106A true JPH10209106A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11678270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9007893A Withdrawn JPH10209106A (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 半導体基板の洗浄方法および洗浄装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6054373A (ja) |
| JP (1) | JPH10209106A (ja) |
| KR (1) | KR100266787B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6506254B1 (en) | 2000-06-30 | 2003-01-14 | Lam Research Corporation | Semiconductor processing equipment having improved particle performance |
| US6890861B1 (en) | 2000-06-30 | 2005-05-10 | Lam Research Corporation | Semiconductor processing equipment having improved particle performance |
| DE10061288A1 (de) * | 2000-12-08 | 2002-07-11 | Steag Micro Tech Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Substraten |
| US20030104680A1 (en) * | 2001-11-13 | 2003-06-05 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for the removal of copper from polished boron-doped silicon wafers |
| US7763548B2 (en) * | 2003-08-06 | 2010-07-27 | Micron Technology, Inc. | Microfeature workpiece processing system for, e.g., semiconductor wafer analysis |
| US7699997B2 (en) * | 2003-10-03 | 2010-04-20 | Kobe Steel, Ltd. | Method of reclaiming silicon wafers |
| US20050253313A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-17 | Poco Graphite, Inc. | Heat treating silicon carbide articles |
| US7657390B2 (en) * | 2005-11-02 | 2010-02-02 | Applied Materials, Inc. | Reclaiming substrates having defects and contaminants |
| KR101716451B1 (ko) * | 2015-05-07 | 2017-03-14 | 이상익 | 분체 내 금속이물 고정밀 분석 시스템 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3923567A (en) * | 1974-08-09 | 1975-12-02 | Silicon Materials Inc | Method of reclaiming a semiconductor wafer |
| US5100501A (en) * | 1989-06-30 | 1992-03-31 | Texas Instruments Incorporated | Process for selectively depositing a metal in vias and contacts by using a sacrificial layer |
| US5840590A (en) * | 1993-12-01 | 1998-11-24 | Sandia Corporation | Impurity gettering in silicon using cavities formed by helium implantation and annealing |
| US5426061A (en) * | 1994-09-06 | 1995-06-20 | Midwest Research Institute | Impurity gettering in semiconductors |
-
1997
- 1997-01-20 JP JP9007893A patent/JPH10209106A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-01-14 US US09/006,996 patent/US6054373A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-01-19 KR KR1019980001380A patent/KR100266787B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980070592A (ko) | 1998-10-26 |
| US6054373A (en) | 2000-04-25 |
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