JPH11154659A - 基板表面金属汚染除去方法及び半導体基板 - Google Patents
基板表面金属汚染除去方法及び半導体基板Info
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- JPH11154659A JPH11154659A JP32012097A JP32012097A JPH11154659A JP H11154659 A JPH11154659 A JP H11154659A JP 32012097 A JP32012097 A JP 32012097A JP 32012097 A JP32012097 A JP 32012097A JP H11154659 A JPH11154659 A JP H11154659A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＳｉＯ2膜で覆われたＳｉ基板表面に存在す
る金属不純物を除去する方法に関し、特に従来の洗浄溶
液ではほとんど溶融しない、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｕ等の金属
汚染を除去することを目的とする。 【解決手段】 ＨＦまたはＮＨ4Ｆを含む洗浄溶液を用
いて、下地のＳｉ基板もしくは下層デバイス領域が露出
しない程度に基板表面のＳｉＯ2膜をエッチングするこ
とにより、ＳｉＯ2膜と共に金属を除去し、かつ、洗浄
溶液からの金属の再付着を防止する。
る金属不純物を除去する方法に関し、特に従来の洗浄溶
液ではほとんど溶融しない、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｕ等の金属
汚染を除去することを目的とする。 【解決手段】 ＨＦまたはＮＨ4Ｆを含む洗浄溶液を用
いて、下地のＳｉ基板もしくは下層デバイス領域が露出
しない程度に基板表面のＳｉＯ2膜をエッチングするこ
とにより、ＳｉＯ2膜と共に金属を除去し、かつ、洗浄
溶液からの金属の再付着を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
ＳｉＯ2膜で覆われた半導体基板表面に存在する金属不
純物を除去する方法に関するものである。
ＳｉＯ2膜で覆われた半導体基板表面に存在する金属不
純物を除去する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程において、半
導体基板表面に付着する金属不純物は、そのデバイスの
電気特性に悪影響を与えることが知られている。この金
属不純物による汚染を除去し、かつ、他者への汚染を防
ぐために、製造工程の要所に様々な洗浄工程が導入され
ている。その洗浄工程の洗浄薬液としては、例えば、ア
ンモニア（ＮＨ4ＯＨ）・過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混液
（ＳＣ−１もしくはＡＰＭ、以下ＡＰＭとする）、ＨＣ
Ｉ・Ｈ2Ｏ2混液（ＳＣ−２もしくはＨＰＭ、以下ＨＰＭ
とする）、硝酸（Ｈ2ＳＯ4）・Ｈ2Ｏ2混液（以下ＳＰＭ
とする）、そして希ＨＦ溶液（以下ＤＨＦとする）等が
ある。
導体基板表面に付着する金属不純物は、そのデバイスの
電気特性に悪影響を与えることが知られている。この金
属不純物による汚染を除去し、かつ、他者への汚染を防
ぐために、製造工程の要所に様々な洗浄工程が導入され
ている。その洗浄工程の洗浄薬液としては、例えば、ア
ンモニア（ＮＨ4ＯＨ）・過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）混液
（ＳＣ−１もしくはＡＰＭ、以下ＡＰＭとする）、ＨＣ
Ｉ・Ｈ2Ｏ2混液（ＳＣ−２もしくはＨＰＭ、以下ＨＰＭ
とする）、硝酸（Ｈ2ＳＯ4）・Ｈ2Ｏ2混液（以下ＳＰＭ
とする）、そして希ＨＦ溶液（以下ＤＨＦとする）等が
ある。
【０００３】これら洗浄薬液のうち、特に金属不純物に
効果のあるものとして、ＨＰＭやＳＰＭが挙げられる
が、これらによる洗浄は、金属汚染物質を溶解すること
により除去するものである。このため前記洗浄溶液にお
いて溶融しづらい、もしくは、全く溶融しない元素、例
えば、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｕ等には効果が得られない。ま
た、洗浄液のうちＤＨＦによる洗浄は、Ｓｉ基板表面に
ある自然酸化膜もしくは、熱酸化膜などのＳｉＯ2膜を
全てエッチングすることにより、表面に付着した金属不
純物やパーティクルを除去するものである。しかし、前
記ＤＨＦによる洗浄方法においては、表面のＳｉＯ2膜
がエッチングされてベアＳｉ表面が露出した状態とな
る。このベアＳｉ表面はきわめて活性な状態であり、汚
染物質が吸着しやすい状態にある。従って、この洗浄手
段によると、一度ＤＨＦ溶液中に放出した金属やパーテ
ィクルが再吸着しやすく、また、洗浄後の雰囲気やキャ
リアもしくは次工程における装置からの汚染を受けやす
い。
効果のあるものとして、ＨＰＭやＳＰＭが挙げられる
が、これらによる洗浄は、金属汚染物質を溶解すること
により除去するものである。このため前記洗浄溶液にお
いて溶融しづらい、もしくは、全く溶融しない元素、例
えば、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｕ等には効果が得られない。ま
た、洗浄液のうちＤＨＦによる洗浄は、Ｓｉ基板表面に
ある自然酸化膜もしくは、熱酸化膜などのＳｉＯ2膜を
全てエッチングすることにより、表面に付着した金属不
純物やパーティクルを除去するものである。しかし、前
記ＤＨＦによる洗浄方法においては、表面のＳｉＯ2膜
がエッチングされてベアＳｉ表面が露出した状態とな
る。このベアＳｉ表面はきわめて活性な状態であり、汚
染物質が吸着しやすい状態にある。従って、この洗浄手
段によると、一度ＤＨＦ溶液中に放出した金属やパーテ
ィクルが再吸着しやすく、また、洗浄後の雰囲気やキャ
リアもしくは次工程における装置からの汚染を受けやす
い。
【０００４】この対策手段として、特開平８ー３１８７
１において、図３のように、希ＨＦ水溶液にＨ2Ｏ2を添
加し、ＳｉＯ2膜のエッチングと共に薄いＳｉＯ2膜を形
成する手段が開示されている。
１において、図３のように、希ＨＦ水溶液にＨ2Ｏ2を添
加し、ＳｉＯ2膜のエッチングと共に薄いＳｉＯ2膜を形
成する手段が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８ー３１７８１において開示されている手段では、形成
されるＳｉＯ2膜は非常に薄く、かつ、ＨＦによるエッ
チング反応と同時に形成されるため、基板表面は活性な
状態となっており、金属汚染物質の再吸着を完全に抑え
ることはできない。しかも、Ｓｉ基板の酸化によりＳｉ
Ｏ2が形成されるため、ＳｉＯ2膜内には再吸着した金属
汚染物質が取り込まれることになる。また、特開平８−
３１７８１で開示された方法は、表面の酸化膜を全てエ
ッチングした後に現れるＳｉ基板の酸化を利用したもの
であるため、デバイス形成の初期段階のみでしか利用で
きず、金属電極・配線形成工程後、容量形成工程後や、
層間絶縁膜形成後にこの方法は利用できない。以上の問
題点に鑑み、本発明の目的は、ＳｉＯ2膜で覆われた半
導体基板表面に存在する金属不純物を除去する方法に関
し、特に従来用いられている洗浄液ではほとんど溶融し
ないＰｔ、Ｉｒ、Ｒｕ等の金属汚染を除去することにあ
る。
８ー３１７８１において開示されている手段では、形成
されるＳｉＯ2膜は非常に薄く、かつ、ＨＦによるエッ
チング反応と同時に形成されるため、基板表面は活性な
状態となっており、金属汚染物質の再吸着を完全に抑え
ることはできない。しかも、Ｓｉ基板の酸化によりＳｉ
Ｏ2が形成されるため、ＳｉＯ2膜内には再吸着した金属
汚染物質が取り込まれることになる。また、特開平８−
３１７８１で開示された方法は、表面の酸化膜を全てエ
ッチングした後に現れるＳｉ基板の酸化を利用したもの
であるため、デバイス形成の初期段階のみでしか利用で
きず、金属電極・配線形成工程後、容量形成工程後や、
層間絶縁膜形成後にこの方法は利用できない。以上の問
題点に鑑み、本発明の目的は、ＳｉＯ2膜で覆われた半
導体基板表面に存在する金属不純物を除去する方法に関
し、特に従来用いられている洗浄液ではほとんど溶融し
ないＰｔ、Ｉｒ、Ｒｕ等の金属汚染を除去することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、ＳｉＯ2膜で覆われた半導体基板表面に
存在する金属汚染物質の除去方法に置いて、ＳｉＯ2膜
の下地のＳｉ基板もしくは下層デバイス領域が露出しな
い程度に基板表面のＳｉＯ2膜をエッチングすることに
より、ＳｉＯ2膜と共に金属を除去し、かつ、洗浄溶液
からの金属の再吸着を防止することを特徴とする。
に、本発明は、ＳｉＯ2膜で覆われた半導体基板表面に
存在する金属汚染物質の除去方法に置いて、ＳｉＯ2膜
の下地のＳｉ基板もしくは下層デバイス領域が露出しな
い程度に基板表面のＳｉＯ2膜をエッチングすることに
より、ＳｉＯ2膜と共に金属を除去し、かつ、洗浄溶液
からの金属の再吸着を防止することを特徴とする。
【０００７】本発明の請求項１に記載の発明は、ＳｉＯ
2膜で覆われた半導体基板表面に付着した金属汚染物質
の除去方法であって、前記ＳｉＯ2膜をエッチングし、
前記ＳｉＯ2膜をエッチング前より薄膜にする基板表面
金属汚染除去方法であることを特徴とする。また請求項
２に記載の発明は、ＳｉＯ2膜で覆われた半導体装置の
基板表面のＳｉＯ2膜の一部を残す条件でエッチングす
る基板表面金属汚染除去方法であることを特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載
の基板表面のＳｉＯ2膜のエッチングを、ＨＦを含む洗
浄溶液で行う基板表面金属汚染除去方法であることを特
徴とする。また請求項４に記載の発明は、請求項１また
は２に記載の基板表面のＳｉＯ2膜のエッチングを、Ｎ
Ｈ4Ｆを含む洗浄溶液で行う基板表面金属汚染除去方法
であることを特徴とする。また請求項５に記載の発明
は、前記ＳｉＯ2膜のＨＦまたはＮＨ4Ｆを含む洗浄溶液
が、ＨＮＯ3とＨＣｌの両者またはいずれか一方を含む
基板表面金属汚染除去方法であることを特徴とする。ま
た請求項６に記載の発明は、ＳｉＯ2膜で覆われた半導
体基板表面に付着した金属汚染物質除去方法を行った半
導体基板であって、前記ＳｉＯ2膜をエッチングし、前
記ＳｉＯ2膜をエッチング前より薄膜にする処理を行っ
た半導体基板であることを特徴とする。また請求項７に
記載の発明は、ＳｉＯ2膜で覆われた半導体基板表面に
付着した金属汚染物質の除去方法を行った半導体基板で
あって、前記ＳｉＯ2膜を一部を残す条件でエッチング
を行った半導体基板であることを特徴とする。また請求
項８に記載の発明は、ＳｉＯ2膜で覆われた半導体基板
をエッチングして得られ、前記ＳｉＯ2膜がエッチング
前のＳｉＯ膜より薄膜であり、かつ、前記ＳｉＯ2膜に
より半導体基板表面全体が被膜された半導体基板である
ことを特徴とする。
2膜で覆われた半導体基板表面に付着した金属汚染物質
の除去方法であって、前記ＳｉＯ2膜をエッチングし、
前記ＳｉＯ2膜をエッチング前より薄膜にする基板表面
金属汚染除去方法であることを特徴とする。また請求項
２に記載の発明は、ＳｉＯ2膜で覆われた半導体装置の
基板表面のＳｉＯ2膜の一部を残す条件でエッチングす
る基板表面金属汚染除去方法であることを特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載
の基板表面のＳｉＯ2膜のエッチングを、ＨＦを含む洗
浄溶液で行う基板表面金属汚染除去方法であることを特
徴とする。また請求項４に記載の発明は、請求項１また
は２に記載の基板表面のＳｉＯ2膜のエッチングを、Ｎ
Ｈ4Ｆを含む洗浄溶液で行う基板表面金属汚染除去方法
であることを特徴とする。また請求項５に記載の発明
は、前記ＳｉＯ2膜のＨＦまたはＮＨ4Ｆを含む洗浄溶液
が、ＨＮＯ3とＨＣｌの両者またはいずれか一方を含む
基板表面金属汚染除去方法であることを特徴とする。ま
た請求項６に記載の発明は、ＳｉＯ2膜で覆われた半導
体基板表面に付着した金属汚染物質除去方法を行った半
導体基板であって、前記ＳｉＯ2膜をエッチングし、前
記ＳｉＯ2膜をエッチング前より薄膜にする処理を行っ
た半導体基板であることを特徴とする。また請求項７に
記載の発明は、ＳｉＯ2膜で覆われた半導体基板表面に
付着した金属汚染物質の除去方法を行った半導体基板で
あって、前記ＳｉＯ2膜を一部を残す条件でエッチング
を行った半導体基板であることを特徴とする。また請求
項８に記載の発明は、ＳｉＯ2膜で覆われた半導体基板
をエッチングして得られ、前記ＳｉＯ2膜がエッチング
前のＳｉＯ膜より薄膜であり、かつ、前記ＳｉＯ2膜に
より半導体基板表面全体が被膜された半導体基板である
ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の一形態につ
いて、図面を参照して説明する。図１（ａ）は、ＳｉＯ
2膜１２に覆われたＳｉ基板１１の表面が金属汚染物質
１３が付着している様子を示している。次に、図１
（ｂ）に示すように、この金属汚染された基板をＨＦも
しくはＮＨ4Ｆを含んだ洗浄液１４に浸し、Ｓｉ基板表
面１１が露出しない程度にＳｉＯ2膜１２をエッチング
する。その後、図１（ｃ）のように純水で基板に付着し
た薬液を洗い流し、スピンドライヤーなどを用いて乾燥
させる。前述のように、ＳｉＯ2膜１２表面に付着し
た、洗浄溶液に容易に溶解しない金属汚染物質１３は、
ＳｉＯ2膜１２を部分的にエッチングすることにより、
ＳｉＯ2膜１２と共に除去される。また除去されて溶液
中に放出された金属汚染物質１３は、基板表面に残存す
るＳｉＯ2膜１２により再吸着されることがない。
いて、図面を参照して説明する。図１（ａ）は、ＳｉＯ
2膜１２に覆われたＳｉ基板１１の表面が金属汚染物質
１３が付着している様子を示している。次に、図１
（ｂ）に示すように、この金属汚染された基板をＨＦも
しくはＮＨ4Ｆを含んだ洗浄液１４に浸し、Ｓｉ基板表
面１１が露出しない程度にＳｉＯ2膜１２をエッチング
する。その後、図１（ｃ）のように純水で基板に付着し
た薬液を洗い流し、スピンドライヤーなどを用いて乾燥
させる。前述のように、ＳｉＯ2膜１２表面に付着し
た、洗浄溶液に容易に溶解しない金属汚染物質１３は、
ＳｉＯ2膜１２を部分的にエッチングすることにより、
ＳｉＯ2膜１２と共に除去される。また除去されて溶液
中に放出された金属汚染物質１３は、基板表面に残存す
るＳｉＯ2膜１２により再吸着されることがない。
【０００９】また、前記この発明の実施の一形態では、
ＳｉＯ2膜１２に覆われたＳｉ基板１１における基板表
面金属汚染除去方法を示したが、この発明はこれに限定
されるものではない。前記基板表面金属汚染除去方法に
よれば、ＳｉＯ2膜１２が残存し、ＳｉＯ2膜下層への洗
浄液による浸食等を防止するため、ＳｉＯ2膜１２の下
層へダメージを与えない。このため、ＳｉＯ2膜の下層
に金属電極、金属配線や容量部等が既に形成されていた
場合にも、前記金属汚染物質の除去方法は有効である。
ＳｉＯ2膜１２に覆われたＳｉ基板１１における基板表
面金属汚染除去方法を示したが、この発明はこれに限定
されるものではない。前記基板表面金属汚染除去方法に
よれば、ＳｉＯ2膜１２が残存し、ＳｉＯ2膜下層への洗
浄液による浸食等を防止するため、ＳｉＯ2膜１２の下
層へダメージを与えない。このため、ＳｉＯ2膜の下層
に金属電極、金属配線や容量部等が既に形成されていた
場合にも、前記金属汚染物質の除去方法は有効である。
【００１０】また、ＨＦもしくはＮＨ4Ｆを含んだ前記
洗浄溶液１４に、ＨＮＯ3とＨＣｌの両者もしくはいず
れか一方を加えると、粒子状態で洗浄溶液中に放出する
のみでなく、イオン状態で溶液中に溶出する金属汚染物
質の割合が増加するため、さらに金属汚染物質の除去効
果が得られる。
洗浄溶液１４に、ＨＮＯ3とＨＣｌの両者もしくはいず
れか一方を加えると、粒子状態で洗浄溶液中に放出する
のみでなく、イオン状態で溶液中に溶出する金属汚染物
質の割合が増加するため、さらに金属汚染物質の除去効
果が得られる。
【００１１】
【実施例】（実施例１）次に、本発明の第１の実施例に
ついて、図面を参照して説明する。図１（ａ）は、Ｓｉ
Ｏ2膜１２に覆われたＳｉ基板１１の表面に金属汚染物
質１３が付着している様子を示している。次に、図１
（ｂ）に示すように、この金属汚染された基板をＨＦを
含んだ洗浄液１４に５分間浸し、Ｓｉ基板表面が露出し
ない程度、ＳｉＯ2膜を２００ｎｍ残してエッチングを
行う。その後、図１（ｃ）のように純水で基板に付着し
た薬液を洗い流し、スピンドライヤーなどを用いて乾燥
させる。以上の手順により、金属付着量１×１０１２ｃ
ｍ-2にＰｔが付着した基板の処理を行ったところ、金属
付着量は１×１０８ｃｍ-2台にまで減少した。
ついて、図面を参照して説明する。図１（ａ）は、Ｓｉ
Ｏ2膜１２に覆われたＳｉ基板１１の表面に金属汚染物
質１３が付着している様子を示している。次に、図１
（ｂ）に示すように、この金属汚染された基板をＨＦを
含んだ洗浄液１４に５分間浸し、Ｓｉ基板表面が露出し
ない程度、ＳｉＯ2膜を２００ｎｍ残してエッチングを
行う。その後、図１（ｃ）のように純水で基板に付着し
た薬液を洗い流し、スピンドライヤーなどを用いて乾燥
させる。以上の手順により、金属付着量１×１０１２ｃ
ｍ-2にＰｔが付着した基板の処理を行ったところ、金属
付着量は１×１０８ｃｍ-2台にまで減少した。
【００１２】比較のため、Ｓｉ基板１１表面のＳｉＯ2
膜１２を全てエッチングした場合、洗浄液としてＳＰＭ
を用いた場合、及び特開平８−３１７８１に開示された
方法を用いた場合について、前記と同じ基板の処理を行
った。ＳｉＯ2膜１２を全てエッチングした場合、金属
付着量は３〜５×１０９ｃｍ- 2であった。これは洗浄溶
液中に放出された金属が再吸着されたためで、除去効果
が落ちてしまった。洗浄液としてＳＰＭを用いた場合、
金属付着量は６〜８×１０１０ｃｍ-2であった。ＳＰＭ
洗浄の場合には、ＳｉＯ2膜のエッチングや金属の溶解
が起こらないため、表面に弱い力で付着した金属が放出
される程度で、十分な金属汚染の除去効果が得られな
い。特開平８ー３１７８１に開示された方法において
も、１〜４×１０９ｃｍ-2が表面に残留した。前記方法
では、ＳｉＯ2膜のエッチングと生成が同時に起き、表
面は活性な状態であるために、金属の再吸着が起こり、
十分な除去効果が得られない。
膜１２を全てエッチングした場合、洗浄液としてＳＰＭ
を用いた場合、及び特開平８−３１７８１に開示された
方法を用いた場合について、前記と同じ基板の処理を行
った。ＳｉＯ2膜１２を全てエッチングした場合、金属
付着量は３〜５×１０９ｃｍ- 2であった。これは洗浄溶
液中に放出された金属が再吸着されたためで、除去効果
が落ちてしまった。洗浄液としてＳＰＭを用いた場合、
金属付着量は６〜８×１０１０ｃｍ-2であった。ＳＰＭ
洗浄の場合には、ＳｉＯ2膜のエッチングや金属の溶解
が起こらないため、表面に弱い力で付着した金属が放出
される程度で、十分な金属汚染の除去効果が得られな
い。特開平８ー３１７８１に開示された方法において
も、１〜４×１０９ｃｍ-2が表面に残留した。前記方法
では、ＳｉＯ2膜のエッチングと生成が同時に起き、表
面は活性な状態であるために、金属の再吸着が起こり、
十分な除去効果が得られない。
【００１３】本発明の第１の実施例においては、Ｐｔで
汚染された基板について述べたが、本発明の基板表面金
属汚染除去方法は、汚染金属の付着したＳｉＯ2膜１２
をエッチングして汚染金属を除去する方法であるため、
Ｉｒ、Ｒｕ等従来の洗浄液では容易に溶解しない金属す
べてに対して有効である。さらに、本発明の第１の実施
例においては、基板１枚での処理を例に挙げているが、
処理枚数は規制されるものでなく、同時に多数枚処理し
てもよい。
汚染された基板について述べたが、本発明の基板表面金
属汚染除去方法は、汚染金属の付着したＳｉＯ2膜１２
をエッチングして汚染金属を除去する方法であるため、
Ｉｒ、Ｒｕ等従来の洗浄液では容易に溶解しない金属す
べてに対して有効である。さらに、本発明の第１の実施
例においては、基板１枚での処理を例に挙げているが、
処理枚数は規制されるものでなく、同時に多数枚処理し
てもよい。
【００１４】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
について、図２を用いて説明する。不揮発性半導体メモ
リデバイスの一つに、強誘電体材料、例えば、ＰＺＴ
（Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3：ｌｅａｄｚｉｒｃｏｎａｔ
ｅｔｉｔａｎａｔｅ）等を用いた強誘電体ＲＡＭ（ｒａ
ｎｄａｍａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）がある。このデ
バイスの容量電極にＰｔやＩｒ等が用いられ、容量形成
工程において、多量の金属汚染が発生する。本発明の第
２の実施例は、このような半導体デバイスにおいて、基
板に付着した金属汚染を除去した。図２（ａ）、（ｂ）
は金属汚染を除去する洗浄を行う時のデバイス構造を示
したものである。図２（ａ）は、既に形成されたＭＯＳ
トランジスタ等の形成領域２３の上に、ＳｉＯ2膜４２
が形成され、その上に強誘電体容量２４〜２６が形成さ
れている様子を示している。ここで、基板裏面および周
辺部にＳｉＯ2膜が形成されているが、このＳｉＯ2膜
は、トランジスタ形成時に付随して形成されるものであ
り、あえて形成する必要なはい。ただし、必要に応じ、
新たに形成してもよい。
について、図２を用いて説明する。不揮発性半導体メモ
リデバイスの一つに、強誘電体材料、例えば、ＰＺＴ
（Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3：ｌｅａｄｚｉｒｃｏｎａｔ
ｅｔｉｔａｎａｔｅ）等を用いた強誘電体ＲＡＭ（ｒａ
ｎｄａｍａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）がある。このデ
バイスの容量電極にＰｔやＩｒ等が用いられ、容量形成
工程において、多量の金属汚染が発生する。本発明の第
２の実施例は、このような半導体デバイスにおいて、基
板に付着した金属汚染を除去した。図２（ａ）、（ｂ）
は金属汚染を除去する洗浄を行う時のデバイス構造を示
したものである。図２（ａ）は、既に形成されたＭＯＳ
トランジスタ等の形成領域２３の上に、ＳｉＯ2膜４２
が形成され、その上に強誘電体容量２４〜２６が形成さ
れている様子を示している。ここで、基板裏面および周
辺部にＳｉＯ2膜が形成されているが、このＳｉＯ2膜
は、トランジスタ形成時に付随して形成されるものであ
り、あえて形成する必要なはい。ただし、必要に応じ、
新たに形成してもよい。
【００１５】この強誘電体容量の形成の際に、特に、ス
パッタ法による容量電極の成膜時や、容量パターン形成
時に、多量の金属汚染が発生する。図２（ｂ）は、強誘
電体膜容量上部をＳｉＯ2膜２７で覆った構造を示し、
この構造において、基板に付着した金属汚染除去のため
の洗浄を行う。このＳｉＯ2膜２７は、通常配線材料と
その下部領域との分離のために用いるものであり、次の
洗浄工程においてエッチングされる膜厚分のみ上乗せし
て形成すれば、特に新たに増える工程とはならない。た
だし、次の洗浄処理後に新たにＳｉＯ2膜を形成しても
何ら問題はない。
パッタ法による容量電極の成膜時や、容量パターン形成
時に、多量の金属汚染が発生する。図２（ｂ）は、強誘
電体膜容量上部をＳｉＯ2膜２７で覆った構造を示し、
この構造において、基板に付着した金属汚染除去のため
の洗浄を行う。このＳｉＯ2膜２７は、通常配線材料と
その下部領域との分離のために用いるものであり、次の
洗浄工程においてエッチングされる膜厚分のみ上乗せし
て形成すれば、特に新たに増える工程とはならない。た
だし、次の洗浄処理後に新たにＳｉＯ2膜を形成しても
何ら問題はない。
【００１６】容量電極にＰｔを用いた場合、基板表面の
Ｐｔ汚染量は５×１０１２ｃｍ-2になった。第１の実施
例と同様にＨＦを含む洗浄液で洗浄を行ったところ、金
属付着量は２〜３×１０９ｃｍ-2となった。また、ＨＦ
を含む洗浄液に、ＨＣｌとＨＮＯ3を加えて洗浄を行っ
たところ、金属付着量は０．８〜１×１０９ｃｍ-2とな
った。比較として、ＳＰＭによる洗浄を同じデバイスで
行った。ＳＰＭによる洗浄においては、洗浄後の金属付
着量は２〜５×１０１１ｃｍ-2であり、この方法では十
分な洗浄効果が得られていない。また、特開平８ー３１
７８１に開示された方法では、容量部分が露出し、溶液
による強誘電体物質の溶出が起こるため、本構造での適
用はできない。
Ｐｔ汚染量は５×１０１２ｃｍ-2になった。第１の実施
例と同様にＨＦを含む洗浄液で洗浄を行ったところ、金
属付着量は２〜３×１０９ｃｍ-2となった。また、ＨＦ
を含む洗浄液に、ＨＣｌとＨＮＯ3を加えて洗浄を行っ
たところ、金属付着量は０．８〜１×１０９ｃｍ-2とな
った。比較として、ＳＰＭによる洗浄を同じデバイスで
行った。ＳＰＭによる洗浄においては、洗浄後の金属付
着量は２〜５×１０１１ｃｍ-2であり、この方法では十
分な洗浄効果が得られていない。また、特開平８ー３１
７８１に開示された方法では、容量部分が露出し、溶液
による強誘電体物質の溶出が起こるため、本構造での適
用はできない。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明の基板表面金属汚染
除去方法によれば、ＳｉＯ2膜で覆われたＳｉ基板表面
に付着した金属の除去方法において、下地のＳｉ基板も
しくは、下層のデバイス領域が露出しない程度に基板表
面のＳｉＯ2膜をエッチングすることにより、ＳｉＯ2膜
と共に金属を除去し、かつ、洗浄溶液からの金属の再吸
着を防止することが出来るため、十分に金属汚染を除去
する効果がある。特に表面の汚染金属が洗浄液では溶融
しにくいＰｔ、Ｉｒ、Ｒｕである場合でも十分に除去す
ることが出来るという利点がある。また第２の実施例の
ように、強誘電体ＲＡＭ等の半導体デバイス形成工程に
おいて、十分に金属汚染を除去できるため、この後の工
程で使用する装置を他の半導体デバイスと共有すること
ができ、製造ラインの設備等、コストの低減もはかるこ
とが可能になる。
除去方法によれば、ＳｉＯ2膜で覆われたＳｉ基板表面
に付着した金属の除去方法において、下地のＳｉ基板も
しくは、下層のデバイス領域が露出しない程度に基板表
面のＳｉＯ2膜をエッチングすることにより、ＳｉＯ2膜
と共に金属を除去し、かつ、洗浄溶液からの金属の再吸
着を防止することが出来るため、十分に金属汚染を除去
する効果がある。特に表面の汚染金属が洗浄液では溶融
しにくいＰｔ、Ｉｒ、Ｒｕである場合でも十分に除去す
ることが出来るという利点がある。また第２の実施例の
ように、強誘電体ＲＡＭ等の半導体デバイス形成工程に
おいて、十分に金属汚染を除去できるため、この後の工
程で使用する装置を他の半導体デバイスと共有すること
ができ、製造ラインの設備等、コストの低減もはかるこ
とが可能になる。
【図１】本発明の実施の一形態を示した図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示した図である。
【図３】従来の実施例を示した図である。
１１、２１、３１ Ｓｉ基板 １２、２２、２７、３２ ＳｉＯ2膜 １３、３３ 金属汚染物質 １４、３４ 洗浄溶液 １５、３５ 洗浄槽 １６、３６ 純水 １７、３７ 洗浄槽２ ２４ 容量下部電極 ２５ 容量上部電極 ２６ 強誘電体膜
Claims (8)
- 【請求項１】 シリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）で覆われ
た半導体基板表面に付着した金属汚染物質の除去方法で
あって、前記ＳｉＯ2膜をエッチングし、前記ＳｉＯ2膜
をエッチング前より薄膜にすることを特徴とする基板表
面金属汚染除去方法。 - 【請求項２】 ＳｉＯ2膜で覆われた半導体基板表面に
付着した金属汚染物質の除去方法であって、前記ＳｉＯ
2膜を一部を残す条件でエッチングすることを特徴とす
る基板表面金属汚染除去方法。 - 【請求項３】 前記基板表面のＳｉＯ2膜のエッチング
を、フッ酸（ＨＦ）を含む洗浄溶液で行うことを特徴と
する、請求項１または２に記載の基板表面金属汚染除去
方法。 - 【請求項４】 前記ＳｉＯ2膜のエッチングを、フッ化
アンモニウム（ＮＨ4Ｆ）を含む洗浄溶液で行うことを
特徴とする、請求項１または２に記載の基板表面金属汚
染除去方法。 - 【請求項５】 前記ＳｉＯ2膜のＨＦまたはＮＨ4Ｆを含
む洗浄溶液が、硝酸（ＨＮＯ3）と塩酸（ＨＣｌ）の両
者またはいずれか一方を含むことを特徴とする、請求項
１〜４に記載の基板表面金属汚染除去方法。 - 【請求項６】 ＳｉＯ2膜で覆われた半導体基板表面に
付着した金属汚染物質除去方法を行った半導体基板であ
って、前記ＳｉＯ2膜をエッチングし、前記ＳｉＯ2膜を
エッチング前より薄膜にする処理を行ったことを特徴と
する半導体基板。 - 【請求項７】 ＳｉＯ2膜で覆われた半導体基板表面に
付着した金属汚染物質の除去方法を行った半導体基板で
あって、前記ＳｉＯ2膜を一部を残す条件でエッチング
を行ったことを特徴とする半導体基板。 - 【請求項８】 ＳｉＯ2膜で覆われた半導体基板をエッ
チングして得られ、前記ＳｉＯ2膜がエッチング前のＳ
ｉＯ膜より薄膜であり、かつ、前記ＳｉＯ2膜により半
導体基板表面全体が被膜されたことを特徴とする半導体
基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32012097A JP3185732B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 基板表面金属汚染除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32012097A JP3185732B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 基板表面金属汚染除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11154659A true JPH11154659A (ja) | 1999-06-08 |
| JP3185732B2 JP3185732B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=18117925
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32012097A Expired - Fee Related JP3185732B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 基板表面金属汚染除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3185732B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001144083A (ja) * | 1999-11-11 | 2001-05-25 | Nec Corp | 白金族不純物回収液及びその回収方法 |
| JP2002151484A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-05-24 | Agilent Technol Inc | エッチング後の洗浄処理法 |
| JP2002222901A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Sony Corp | 半導体デバイスの実装方法及びその実装構造、半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
| JP2003068696A (ja) * | 2001-05-22 | 2003-03-07 | Mitsubishi Chemicals Corp | 基板表面洗浄方法 |
| JP2004087691A (ja) * | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Fujitsu Ltd | ゲート絶縁膜を除去する方法 |
| JP2009016854A (ja) * | 2008-08-20 | 2009-01-22 | Renesas Technology Corp | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| US7964509B2 (en) | 1999-08-31 | 2011-06-21 | Renesas Electronics Corporation | Mass production method of semiconductor integrated circuit device and manufacturing method of electronic device |
-
1997
- 1997-11-20 JP JP32012097A patent/JP3185732B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8034717B2 (en) | 1999-08-31 | 2011-10-11 | Renesas Electronics Corporation | Mass production method of semiconductor integrated circuit device and manufacturing method of electronic device |
| US8293648B2 (en) | 1999-08-31 | 2012-10-23 | Renesas Electronics Corporation | Mass production method of semiconductor integrated circuit device and manufacturing method of electronic device |
| JP2001144083A (ja) * | 1999-11-11 | 2001-05-25 | Nec Corp | 白金族不純物回収液及びその回収方法 |
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| JP2009016854A (ja) * | 2008-08-20 | 2009-01-22 | Renesas Technology Corp | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3185732B2 (ja) | 2001-07-11 |
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