JPH11251280A - 半導体基板の洗浄方法 - Google Patents
半導体基板の洗浄方法Info
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- JPH11251280A JPH11251280A JP5256798A JP5256798A JPH11251280A JP H11251280 A JPH11251280 A JP H11251280A JP 5256798 A JP5256798 A JP 5256798A JP 5256798 A JP5256798 A JP 5256798A JP H11251280 A JPH11251280 A JP H11251280A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、酸化セリウムまたは酸化マンガン
よりなる研磨材を含有したスラリーを用いて、基板に化
学的機械的研磨を施した後の洗浄工程において、基板上
の酸化セリウムまたは酸化マンガンに起因した汚染物質
を除去し得る洗浄方法を提供することを目的としてい
る。 【解決手段】 酸化セリウムまたは酸化マンガンよりな
る研磨材を含有したスラリーを用いて、基板に化学的機
械的研磨を施した後、該基板上の酸化セリウム汚染また
は酸化マンガン汚染を、還元剤と酸とからなる混合溶液
を洗浄液として用いて、還元剤がセリウムまたはマンガ
ンを還元することにより、酸化セリウムまたは酸化マン
ガンが容易に洗浄液に溶解する現象を利用し、洗浄する
ことを特徴とする基板の洗浄方法である。
よりなる研磨材を含有したスラリーを用いて、基板に化
学的機械的研磨を施した後の洗浄工程において、基板上
の酸化セリウムまたは酸化マンガンに起因した汚染物質
を除去し得る洗浄方法を提供することを目的としてい
る。 【解決手段】 酸化セリウムまたは酸化マンガンよりな
る研磨材を含有したスラリーを用いて、基板に化学的機
械的研磨を施した後、該基板上の酸化セリウム汚染また
は酸化マンガン汚染を、還元剤と酸とからなる混合溶液
を洗浄液として用いて、還元剤がセリウムまたはマンガ
ンを還元することにより、酸化セリウムまたは酸化マン
ガンが容易に洗浄液に溶解する現象を利用し、洗浄する
ことを特徴とする基板の洗浄方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板の化学
的機械的研磨工程において用いられる洗浄方法に関す
る。より詳細には、還元剤と酸とからなる混合溶液を用
いることを特徴とする半導体基板の洗浄方法である。
的機械的研磨工程において用いられる洗浄方法に関す
る。より詳細には、還元剤と酸とからなる混合溶液を用
いることを特徴とする半導体基板の洗浄方法である。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板のポリッシングにおいては、
研磨速度を確保しつつ、しかも機械的歪などの欠陥が入
らない研磨法が要求される。従来の機械的研磨法におい
ては、砥粒の粒径や研磨荷重を大きくすることにより、
研磨速度を確保することが可能である。しかし、研磨に
より、種々の欠陥が入り、研磨速度の確保と被研磨材を
無欠陥に保つことの両立は不可能であった。そこで、化
学的機械的研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polish
ing ）と呼ばれる研磨法が考案された。この方法は機械
的研磨作用に化学的研磨作用を重畳して働かせることに
より、研磨速度の確保と被研磨材が無欠陥であることの
両立を可能としたものである。ＣＭＰは,研磨速度の確
保と被研磨材が無欠陥であることの両立が必要となるシ
リコンウエハーのポリッシング工程で広く使用されてい
る。また、近年では、デバイスの高集積化に伴い集積回
路を製造する所定の段階で、ウエーハやウエーハ表面に
導電体や誘電体層が形成された半導体基板の表面を研磨
することが必要となってきた。半導体基板は研磨され
て、高い隆起が除去され、平坦化がなされる。通常、こ
の工程は、ウエーハ上に種々の装置および集積回路を形
成する間に行われる。この研磨工程では、シリコンウエ
ハーのポリッシング工程と同様に、研磨速度の確保と無
欠陥であることの両立が必要である。化学スラリーを導
入することにより、半導体表面に、より大きな研磨除去
速度および無欠陥性が与えられるＣＭＰが行われる。一
般に、ＣＭＰ工程は、薄くかつ平坦な半導体材料を制御
された圧力および温度下で、湿った研磨表面に対して保
持し、かつ回転させる工程を含む。
研磨速度を確保しつつ、しかも機械的歪などの欠陥が入
らない研磨法が要求される。従来の機械的研磨法におい
ては、砥粒の粒径や研磨荷重を大きくすることにより、
研磨速度を確保することが可能である。しかし、研磨に
より、種々の欠陥が入り、研磨速度の確保と被研磨材を
無欠陥に保つことの両立は不可能であった。そこで、化
学的機械的研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polish
ing ）と呼ばれる研磨法が考案された。この方法は機械
的研磨作用に化学的研磨作用を重畳して働かせることに
より、研磨速度の確保と被研磨材が無欠陥であることの
両立を可能としたものである。ＣＭＰは,研磨速度の確
保と被研磨材が無欠陥であることの両立が必要となるシ
リコンウエハーのポリッシング工程で広く使用されてい
る。また、近年では、デバイスの高集積化に伴い集積回
路を製造する所定の段階で、ウエーハやウエーハ表面に
導電体や誘電体層が形成された半導体基板の表面を研磨
することが必要となってきた。半導体基板は研磨され
て、高い隆起が除去され、平坦化がなされる。通常、こ
の工程は、ウエーハ上に種々の装置および集積回路を形
成する間に行われる。この研磨工程では、シリコンウエ
ハーのポリッシング工程と同様に、研磨速度の確保と無
欠陥であることの両立が必要である。化学スラリーを導
入することにより、半導体表面に、より大きな研磨除去
速度および無欠陥性が与えられるＣＭＰが行われる。一
般に、ＣＭＰ工程は、薄くかつ平坦な半導体材料を制御
された圧力および温度下で、湿った研磨表面に対して保
持し、かつ回転させる工程を含む。
【０００３】ＣＭＰ工程の１例としては、例えば５〜３
００ｎｍ程度の粒径を有するシリカ粒子を苛性ソーダ等
のアルカリ溶液に懸濁させてｐＨ９〜１２程度にした研
磨スラリーとポリウレタン樹脂等からなる研磨布が用い
られる。研磨時には化学スラリーを流布しながら、半導
体基板を研磨布に当接させて相対回転させることによ
り、研磨が行われる。
００ｎｍ程度の粒径を有するシリカ粒子を苛性ソーダ等
のアルカリ溶液に懸濁させてｐＨ９〜１２程度にした研
磨スラリーとポリウレタン樹脂等からなる研磨布が用い
られる。研磨時には化学スラリーを流布しながら、半導
体基板を研磨布に当接させて相対回転させることによ
り、研磨が行われる。
【０００４】ここで、ＣＭＰに用いている研磨スラリー
中の苛性ソーダおよびシリカ粒子に起因する、基板上の
研磨後の汚染物質は、後工程に移る前に洗浄工程により
除去されねばならない。近年、研磨速度の向上を目指し
て、シリカに代えて酸化セリウムや酸化マンガン等の砥
粒を用いることが試みられている。従来より、ＣＭＰ後
の洗浄方法は数多く提案されており、例えば、アンモニ
アと過酸化水素水と水よりなる混合液を用いた洗浄工程
と、塩酸と過酸化水素水と水よりなる混合液を用いた洗
浄工程とからなるＲＣＡ洗浄が代表的である。他の方法
としては、ブラシスクラブ洗浄後、アンモニア、過酸化
水素および水を１：１：５の比で混合した洗浄液を用い
たＳＣ１洗浄を行なう方法などが一般的である。また、
希フッ酸溶液でのエッチングや酸洗浄などもしばしば行
なわれている。
中の苛性ソーダおよびシリカ粒子に起因する、基板上の
研磨後の汚染物質は、後工程に移る前に洗浄工程により
除去されねばならない。近年、研磨速度の向上を目指し
て、シリカに代えて酸化セリウムや酸化マンガン等の砥
粒を用いることが試みられている。従来より、ＣＭＰ後
の洗浄方法は数多く提案されており、例えば、アンモニ
アと過酸化水素水と水よりなる混合液を用いた洗浄工程
と、塩酸と過酸化水素水と水よりなる混合液を用いた洗
浄工程とからなるＲＣＡ洗浄が代表的である。他の方法
としては、ブラシスクラブ洗浄後、アンモニア、過酸化
水素および水を１：１：５の比で混合した洗浄液を用い
たＳＣ１洗浄を行なう方法などが一般的である。また、
希フッ酸溶液でのエッチングや酸洗浄などもしばしば行
なわれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の洗浄法
は、研磨スラリー中の砥粒がシリカ粒子である場合には
有効であるが、砥粒が酸化セリウムまたは酸化マンガン
等である場合には、充分な洗浄効果は望めなかった。そ
れは砥粒が酸化セリウムや酸化マンガンである場合、そ
れらはシリカに比べ化学的に活性であり、酸化セリウム
や酸化マンガンの半導体基板表面への付着力は、シリカ
のそれより格段に大きいからである。
は、研磨スラリー中の砥粒がシリカ粒子である場合には
有効であるが、砥粒が酸化セリウムまたは酸化マンガン
等である場合には、充分な洗浄効果は望めなかった。そ
れは砥粒が酸化セリウムや酸化マンガンである場合、そ
れらはシリカに比べ化学的に活性であり、酸化セリウム
や酸化マンガンの半導体基板表面への付着力は、シリカ
のそれより格段に大きいからである。
【０００６】そこで、本発明は、酸化セリウムまたは酸
化マンガンよりなる研磨材を含有したスラリーを用いて
ＣＭＰを施した後の洗浄工程において、基板上の酸化セ
リウムまたは酸化マンガンに起因した汚染物質を除去し
得る洗浄方法を提供することを目的としている。
化マンガンよりなる研磨材を含有したスラリーを用いて
ＣＭＰを施した後の洗浄工程において、基板上の酸化セ
リウムまたは酸化マンガンに起因した汚染物質を除去し
得る洗浄方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は半導
体基板に化学的機械的研磨を施した後、該基板を還元剤
と酸とからなる混合溶液を用いて洗浄することを特徴と
する半導体基板の洗浄方法である。還元剤は亜硫酸塩、
アスコルビン酸、および／またはシュウ酸であることが
望ましい。また、酸は硫酸および／または塩酸であるこ
とが望ましい。
体基板に化学的機械的研磨を施した後、該基板を還元剤
と酸とからなる混合溶液を用いて洗浄することを特徴と
する半導体基板の洗浄方法である。還元剤は亜硫酸塩、
アスコルビン酸、および／またはシュウ酸であることが
望ましい。また、酸は硫酸および／または塩酸であるこ
とが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の半導体基板の洗浄方法と
しては、還元剤と酸とからなる混合溶液を、洗浄液とし
て用いることを特徴とする。基板上の酸化セリウムに起
因した汚染物質を除去することを目的とした技術につい
ては、特開平９−２２８８５号公報に、硫酸過酸化水素
水、塩酸過酸化水素水または硝酸を用いて、酸化セリウ
ムによる汚染を除去する旨の記載がある。これは、硫酸
過酸化水素水、塩酸過酸化水素水または硝酸などの洗浄
液により、酸化セリウム砥粒のゼータ電位を変化させる
ことにより、残存した研磨粒子を凝集させ、大きな粒子
とし、次工程のスクラブ洗浄で酸化セリウム粒子を除去
し易くするというものである。
しては、還元剤と酸とからなる混合溶液を、洗浄液とし
て用いることを特徴とする。基板上の酸化セリウムに起
因した汚染物質を除去することを目的とした技術につい
ては、特開平９−２２８８５号公報に、硫酸過酸化水素
水、塩酸過酸化水素水または硝酸を用いて、酸化セリウ
ムによる汚染を除去する旨の記載がある。これは、硫酸
過酸化水素水、塩酸過酸化水素水または硝酸などの洗浄
液により、酸化セリウム砥粒のゼータ電位を変化させる
ことにより、残存した研磨粒子を凝集させ、大きな粒子
とし、次工程のスクラブ洗浄で酸化セリウム粒子を除去
し易くするというものである。
【０００９】これに対し、本発明によれば、還元剤と酸
とからなる混合溶液中に酸化セリウム（ＣｅＯ2 ）を加
えると、すべての酸化セリウムが溶解し、溶液は無色と
なる。一方、還元剤を含まない酸よりなる溶液中に酸化
セリウムを加えると、一部の酸化セリウムが溶解し、溶
液は黄色となる。還元剤を含まない場合、酸化セリウム
の溶解は一部であり、全量は溶解しない。セリウムの価
数の変化は、酸化セリウムを洗浄液中に加えた場合の洗
浄液の色の変化より確認でき、洗浄液中の４価のセリウ
ムイオンは黄色であるのに対し、３価のセリウムイオン
は無色である。４価のセリウムは洗浄液中の還元剤によ
り還元され、３価のセリウムとなる。このように発明者
らは、還元剤がセリウムを還元し、この時、酸化セリウ
ムは酸と還元剤との混合溶液に容易に溶解することを見
出した。
とからなる混合溶液中に酸化セリウム（ＣｅＯ2 ）を加
えると、すべての酸化セリウムが溶解し、溶液は無色と
なる。一方、還元剤を含まない酸よりなる溶液中に酸化
セリウムを加えると、一部の酸化セリウムが溶解し、溶
液は黄色となる。還元剤を含まない場合、酸化セリウム
の溶解は一部であり、全量は溶解しない。セリウムの価
数の変化は、酸化セリウムを洗浄液中に加えた場合の洗
浄液の色の変化より確認でき、洗浄液中の４価のセリウ
ムイオンは黄色であるのに対し、３価のセリウムイオン
は無色である。４価のセリウムは洗浄液中の還元剤によ
り還元され、３価のセリウムとなる。このように発明者
らは、還元剤がセリウムを還元し、この時、酸化セリウ
ムは酸と還元剤との混合溶液に容易に溶解することを見
出した。
【００１０】特開平９−２２８８５号公報に記載の方法
は、ゼータ電位の制御により、酸化セリウム粒子を成長
させ、ブラシスクラブ洗浄により除去し易くすることを
主旨としており、酸化セリウムを還元剤と酸との作用に
より、溶解させて除去する本発明とは主旨が異なる。ま
た、本発明では酸化セリウム粒子を溶解させるため、ス
クラブ洗浄工程が不要であるのに対して、特開平９−２
２８８５号公報に記載の方法では、酸化セリウム除去に
スクラブ洗浄工程が必須である。
は、ゼータ電位の制御により、酸化セリウム粒子を成長
させ、ブラシスクラブ洗浄により除去し易くすることを
主旨としており、酸化セリウムを還元剤と酸との作用に
より、溶解させて除去する本発明とは主旨が異なる。ま
た、本発明では酸化セリウム粒子を溶解させるため、ス
クラブ洗浄工程が不要であるのに対して、特開平９−２
２８８５号公報に記載の方法では、酸化セリウム除去に
スクラブ洗浄工程が必須である。
【００１１】また、本発明の洗浄方法においては、３価
もしくは４価のマンガンよりなる酸化マンガン（Ｍｎ2
Ｏ3 、ＭｎＯ2 ）による残留汚染に対しても、酸化セリ
ウムの場合と同様に、還元剤の存在によりマンガンが還
元されるため、酸化マンガンは容易に還元剤と酸との混
合溶液に溶解することを特徴としている。本発明は、酸
化セリウムまたは酸化マンガンよりなる研磨材を含有し
たスラリー用いて、基板にＣＭＰを施した後、該基板を
還元剤と酸とからなる混合溶液を用いて洗浄することを
特徴とする半導体基板の洗浄方法である。
もしくは４価のマンガンよりなる酸化マンガン（Ｍｎ2
Ｏ3 、ＭｎＯ2 ）による残留汚染に対しても、酸化セリ
ウムの場合と同様に、還元剤の存在によりマンガンが還
元されるため、酸化マンガンは容易に還元剤と酸との混
合溶液に溶解することを特徴としている。本発明は、酸
化セリウムまたは酸化マンガンよりなる研磨材を含有し
たスラリー用いて、基板にＣＭＰを施した後、該基板を
還元剤と酸とからなる混合溶液を用いて洗浄することを
特徴とする半導体基板の洗浄方法である。
【００１２】本発明の洗浄液の温度は、２０℃以上が望
ましい。もし、２０℃より低温であると化学反応が促進
されず、酸化セリウムまたは酸化マンガンの溶解が充分
な速度では行われないからである。還元剤としては、特
に制限するものではないが、亜硫酸塩、アスコルビン
酸、および／またはシュウ酸が好ましい。亜硫酸塩とし
ては、亜硫酸アンモニウムが特に好ましい。亜硫酸アン
モニウム、アスコルビン酸、シュウ酸は金属元素を含ま
ないので洗浄液組成として好適である。
ましい。もし、２０℃より低温であると化学反応が促進
されず、酸化セリウムまたは酸化マンガンの溶解が充分
な速度では行われないからである。還元剤としては、特
に制限するものではないが、亜硫酸塩、アスコルビン
酸、および／またはシュウ酸が好ましい。亜硫酸塩とし
ては、亜硫酸アンモニウムが特に好ましい。亜硫酸アン
モニウム、アスコルビン酸、シュウ酸は金属元素を含ま
ないので洗浄液組成として好適である。
【００１３】酸としては、還元剤の効果を有効に作用さ
せるべく、酸化作用のない酸が好ましい。具体的には硫
酸、および／または塩酸が好ましい。また、溶解速度の
点からは、酸化作用のある熱濃硫酸よりも、酸化作用の
ない希硫酸がより好ましい。本発明の洗浄方法は、ＳＣ
−１洗浄などの他の既知の洗浄法と併せて使用されて
も、その有用性を損なわず使用できることは明らかであ
る。
せるべく、酸化作用のない酸が好ましい。具体的には硫
酸、および／または塩酸が好ましい。また、溶解速度の
点からは、酸化作用のある熱濃硫酸よりも、酸化作用の
ない希硫酸がより好ましい。本発明の洗浄方法は、ＳＣ
−１洗浄などの他の既知の洗浄法と併せて使用されて
も、その有用性を損なわず使用できることは明らかであ
る。
【００１４】
【実施例１】被研磨物としては、ＣＶＤ法を用いて、Ｓ
ｉウエハ上にＴＥＯＳ−ＳｉＯ2 膜を約７００ｎｍ厚み
に蒸着したウエハ、またはＳｉＮ膜を５００ｎｍ厚みに
蒸着したウエハを準備した。研磨スラリーは平均二次粒
径０．５μｍの酸化セリウムを２ｗｔ％含有したスラリ
ーを用いて、ＣＭＰを行い、約５００ｎｍ厚のＳｉＯ 2
膜または約２００ｎｍ厚のＳｉＮ膜を除去した。
ｉウエハ上にＴＥＯＳ−ＳｉＯ2 膜を約７００ｎｍ厚み
に蒸着したウエハ、またはＳｉＮ膜を５００ｎｍ厚みに
蒸着したウエハを準備した。研磨スラリーは平均二次粒
径０．５μｍの酸化セリウムを２ｗｔ％含有したスラリ
ーを用いて、ＣＭＰを行い、約５００ｎｍ厚のＳｉＯ 2
膜または約２００ｎｍ厚のＳｉＮ膜を除去した。
【００１５】研磨後のウエハに対し、以下の洗浄方法で
洗浄を行った。 （１）ＳＣ−１洗浄後、アンモニア中ブラシスクラブ洗
浄で室温 （２）硫酸９６％溶液で１３０℃ （３）硫酸＋アスコルビン酸（硫酸９％溶液にアスコル
ビン酸を０．０２ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （４）硫酸＋亜硫酸アンモニウム（硫酸９％溶液に亜硫
酸アンモニウムを０．２ｍｏｌ／ｌ添加）で１２０℃ （５）塩酸＋アスコルビン酸（塩酸３％溶液にアスコル
ビン酸を０．０４ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （６）塩酸＋亜硫酸アンモニウム（塩酸３％溶液に亜硫
酸アンモニウムを０．２ｍｏｌ／ｌ添加）で１００℃ 洗浄後、各ウエハを純水リンスした後、研磨面より試料
を抽出し、ＩＣＰ分析により、残留セリウム量を評価し
た。結果を図１の表１に示す。ＩＣＰ分析の定量下限は
３×１０8 原子／ｃｍ2 である。
洗浄を行った。 （１）ＳＣ−１洗浄後、アンモニア中ブラシスクラブ洗
浄で室温 （２）硫酸９６％溶液で１３０℃ （３）硫酸＋アスコルビン酸（硫酸９％溶液にアスコル
ビン酸を０．０２ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （４）硫酸＋亜硫酸アンモニウム（硫酸９％溶液に亜硫
酸アンモニウムを０．２ｍｏｌ／ｌ添加）で１２０℃ （５）塩酸＋アスコルビン酸（塩酸３％溶液にアスコル
ビン酸を０．０４ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （６）塩酸＋亜硫酸アンモニウム（塩酸３％溶液に亜硫
酸アンモニウムを０．２ｍｏｌ／ｌ添加）で１００℃ 洗浄後、各ウエハを純水リンスした後、研磨面より試料
を抽出し、ＩＣＰ分析により、残留セリウム量を評価し
た。結果を図１の表１に示す。ＩＣＰ分析の定量下限は
３×１０8 原子／ｃｍ2 である。
【００１６】結果として、比較例の（１）ＳＣ−１洗浄
後、ブラシスクラブ洗浄の従来法による洗浄では、Ｓｉ
Ｏ2 膜上およびＳｉＮ膜上の残留セリウム量は、それぞ
れ７×１０12原子／ｃｍ2 および５×１０11原子／ｃｍ
2 と高い値であった。また、比較例の（２）１３０℃の
硫酸で洗浄した場合は、それぞれ６×１０11原子／ｃｍ
2 および２×１０11原子／ｃｍ2 と高い値となり、還元
剤の使用が不可欠であることが確認された。これらに対
して、（３）硫酸＋アスコルビン酸、または（４）硫酸
＋亜硫酸アンモニウム、または（５）塩酸＋アスコルビ
ン酸、または（６）塩酸＋亜硫酸アンモニウムを用いた
本発明による洗浄法を用いると、ＳｉＯ 2 膜上およびＳ
ｉＮ膜上共に、残留セリウム量は定量下限（３×１０8
原子／ｃｍ2 ）未満となった。以上のことから、本発明
の洗浄法は、酸化セリウム汚染の除去に著しい効果があ
ることが確認できた。
後、ブラシスクラブ洗浄の従来法による洗浄では、Ｓｉ
Ｏ2 膜上およびＳｉＮ膜上の残留セリウム量は、それぞ
れ７×１０12原子／ｃｍ2 および５×１０11原子／ｃｍ
2 と高い値であった。また、比較例の（２）１３０℃の
硫酸で洗浄した場合は、それぞれ６×１０11原子／ｃｍ
2 および２×１０11原子／ｃｍ2 と高い値となり、還元
剤の使用が不可欠であることが確認された。これらに対
して、（３）硫酸＋アスコルビン酸、または（４）硫酸
＋亜硫酸アンモニウム、または（５）塩酸＋アスコルビ
ン酸、または（６）塩酸＋亜硫酸アンモニウムを用いた
本発明による洗浄法を用いると、ＳｉＯ 2 膜上およびＳ
ｉＮ膜上共に、残留セリウム量は定量下限（３×１０8
原子／ｃｍ2 ）未満となった。以上のことから、本発明
の洗浄法は、酸化セリウム汚染の除去に著しい効果があ
ることが確認できた。
【００１７】
【実施例２】被研磨物としては、Ｓｉウエハを準備し
た。研磨スラリーは平均二次粒径０．５μｍの酸化セリ
ウムを２ｗｔ％含有したスラリーを用いて、ＣＭＰを行
い、約５μｍのＳｉを除去した。研磨後のウエハに対
し、以下の洗浄方法で洗浄を行った。 （１）ＳＣ−１洗浄後、ブラシスクラブ洗浄 （２）硫酸＋アスコルビン酸（硫酸９％溶液にアスコル
ビン酸を０．０２ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （３）硫酸＋亜硫酸アンモニウム（硫酸９％溶液に亜硫
酸アンモニウムを０．２ｍｏｌ／ｌ添加）で１２０℃ （４）塩酸＋アスコルビン酸（塩酸３％溶液にアスコル
ビン酸を０．０４ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （５）塩酸＋亜硫酸アンモニウム（塩酸３％溶液に亜硫
酸アンモニウムを０．２ｍｏｌ／ｌ添加）で１００℃ 洗浄後、各ウエハを純水リンスした後、研磨面より試料
を抽出し、ＩＣＰ分析により、残留セリウム量を評価し
た。結果を図２の表２に示す。ＩＣＰ分析の定量下限は
３×１０8 原子／ｃｍ2 である。
た。研磨スラリーは平均二次粒径０．５μｍの酸化セリ
ウムを２ｗｔ％含有したスラリーを用いて、ＣＭＰを行
い、約５μｍのＳｉを除去した。研磨後のウエハに対
し、以下の洗浄方法で洗浄を行った。 （１）ＳＣ−１洗浄後、ブラシスクラブ洗浄 （２）硫酸＋アスコルビン酸（硫酸９％溶液にアスコル
ビン酸を０．０２ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （３）硫酸＋亜硫酸アンモニウム（硫酸９％溶液に亜硫
酸アンモニウムを０．２ｍｏｌ／ｌ添加）で１２０℃ （４）塩酸＋アスコルビン酸（塩酸３％溶液にアスコル
ビン酸を０．０４ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （５）塩酸＋亜硫酸アンモニウム（塩酸３％溶液に亜硫
酸アンモニウムを０．２ｍｏｌ／ｌ添加）で１００℃ 洗浄後、各ウエハを純水リンスした後、研磨面より試料
を抽出し、ＩＣＰ分析により、残留セリウム量を評価し
た。結果を図２の表２に示す。ＩＣＰ分析の定量下限は
３×１０8 原子／ｃｍ2 である。
【００１８】結果として、比較例の（１）ＳＣ−１洗浄
後、ブラシスクラブ洗浄の従来法による洗浄では、残留
セリウム量は、４×１０11原子／ｃｍ2 と高い値であっ
たが、（２）硫酸＋アスコルビン酸、または（３）硫酸
＋亜硫酸アンモニウム、または（４）塩酸＋アスコルビ
ン酸、または（５）塩酸＋亜硫酸アンモニウムを用いた
本発明による洗浄法を用いると、定量下限（３×１０8
原子／ｃｍ2 ）未満となった。以上のことから、本発明
の洗浄法は、酸化セリウム汚染の除去に著しい効果があ
ることが確認できた。
後、ブラシスクラブ洗浄の従来法による洗浄では、残留
セリウム量は、４×１０11原子／ｃｍ2 と高い値であっ
たが、（２）硫酸＋アスコルビン酸、または（３）硫酸
＋亜硫酸アンモニウム、または（４）塩酸＋アスコルビ
ン酸、または（５）塩酸＋亜硫酸アンモニウムを用いた
本発明による洗浄法を用いると、定量下限（３×１０8
原子／ｃｍ2 ）未満となった。以上のことから、本発明
の洗浄法は、酸化セリウム汚染の除去に著しい効果があ
ることが確認できた。
【００１９】
【実施例３】被研磨物としては、ＣＶＤ法を用いて、Ｓ
ｉウエハ上にＴＥＯＳ−ＳｉＯ2 膜を約７００ｎｍ厚み
に蒸着したウエハ、またはＳｉＮ膜を５００ｎｍ厚みに
蒸着したウエハを準備した。研磨スラリーは平均二次粒
径０．８μｍの酸化マンガンを２ｗｔ％含有したスラリ
ーを用いて、ＣＭＰを行い、約５００ｎｍ厚のＳｉＯ 2
膜または約２００ｎｍ厚のＳｉＮ膜を除去した。
ｉウエハ上にＴＥＯＳ−ＳｉＯ2 膜を約７００ｎｍ厚み
に蒸着したウエハ、またはＳｉＮ膜を５００ｎｍ厚みに
蒸着したウエハを準備した。研磨スラリーは平均二次粒
径０．８μｍの酸化マンガンを２ｗｔ％含有したスラリ
ーを用いて、ＣＭＰを行い、約５００ｎｍ厚のＳｉＯ 2
膜または約２００ｎｍ厚のＳｉＮ膜を除去した。
【００２０】研磨後のウエハに対し、以下の洗浄方法で
洗浄を行った。 （１）ＳＣ−１洗浄後、アンモニア中ブラシスクラブ洗
浄で室温 （２）硫酸９６％溶液で１３０℃ （３）硫酸＋アスコルビン酸（硫酸９％溶液にアスコル
ビン酸を０．０２ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （４）硫酸＋シュウ酸（硫酸９％溶液にシュウ酸を０．
２ｍｏｌ／ｌ添加）で４０℃ （５）塩酸＋アスコルビン酸（塩酸３％溶液にアスコル
ビン酸を０．２ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （６）塩酸＋シュウ酸（塩酸３％溶液にシュウ酸を０．
２ｍｏｌ／ｌ添加）で７０℃ 洗浄後、各ウエハを純水リンスした後、研磨面より試料
を抽出し、ＩＣＰ分析により、残留マンガン量を評価し
た。結果を図３の表３に示す。ＩＣＰ分析の定量下限は
３×１０8 原子／ｃｍ2 である。
洗浄を行った。 （１）ＳＣ−１洗浄後、アンモニア中ブラシスクラブ洗
浄で室温 （２）硫酸９６％溶液で１３０℃ （３）硫酸＋アスコルビン酸（硫酸９％溶液にアスコル
ビン酸を０．０２ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （４）硫酸＋シュウ酸（硫酸９％溶液にシュウ酸を０．
２ｍｏｌ／ｌ添加）で４０℃ （５）塩酸＋アスコルビン酸（塩酸３％溶液にアスコル
ビン酸を０．２ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （６）塩酸＋シュウ酸（塩酸３％溶液にシュウ酸を０．
２ｍｏｌ／ｌ添加）で７０℃ 洗浄後、各ウエハを純水リンスした後、研磨面より試料
を抽出し、ＩＣＰ分析により、残留マンガン量を評価し
た。結果を図３の表３に示す。ＩＣＰ分析の定量下限は
３×１０8 原子／ｃｍ2 である。
【００２１】結果として、比較例の（１）ＳＣ−１洗浄
後、ブラシスクラブ洗浄の従来法による洗浄では、Ｓｉ
Ｏ2 膜上およびＳｉＮ膜上の残留マンガン量は、それぞ
れ４×１０12原子／ｃｍ2 および５×１０12原子／ｃｍ
2 と高い値であった。また、比較例の（２）１３０℃の
硫酸で洗浄した場合は、それぞれ２×１０11原子／ｃｍ
2 および７×１０10原子／ｃｍ2 と高い値となり、還元
剤の使用が不可欠であることが確認された。これらに対
して、（３）硫酸＋アスコルビン酸、または（４）硫酸
＋シュウ酸、（５）塩酸＋アスコルビン酸、または
（６）塩酸＋シュウ酸を用いた本発明による洗浄法を用
いると、ＳｉＯ2 膜上およびＳｉＮ膜上共に、残留マン
ガン量は定量下限（３×１０8 原子／ｃｍ2 ）未満とな
った。以上のことから、本発明の洗浄法は、酸化マンガ
ン汚染の除去に著しい効果があることが確認できた。
後、ブラシスクラブ洗浄の従来法による洗浄では、Ｓｉ
Ｏ2 膜上およびＳｉＮ膜上の残留マンガン量は、それぞ
れ４×１０12原子／ｃｍ2 および５×１０12原子／ｃｍ
2 と高い値であった。また、比較例の（２）１３０℃の
硫酸で洗浄した場合は、それぞれ２×１０11原子／ｃｍ
2 および７×１０10原子／ｃｍ2 と高い値となり、還元
剤の使用が不可欠であることが確認された。これらに対
して、（３）硫酸＋アスコルビン酸、または（４）硫酸
＋シュウ酸、（５）塩酸＋アスコルビン酸、または
（６）塩酸＋シュウ酸を用いた本発明による洗浄法を用
いると、ＳｉＯ2 膜上およびＳｉＮ膜上共に、残留マン
ガン量は定量下限（３×１０8 原子／ｃｍ2 ）未満とな
った。以上のことから、本発明の洗浄法は、酸化マンガ
ン汚染の除去に著しい効果があることが確認できた。
【００２２】
【実施例４】被研磨物としては、Ｓｉウエハを準備し
た。研磨スラリーは平均二次粒径０．８μｍの酸化マン
ガンを２ｗｔ％含有したスラリーを用いて、化学的機械
的研磨を行い、約５μｍのＳｉを除去した。研磨後のウ
エハに対し、以下の洗浄方法で洗浄を行った。 （１）ＳＣ−１洗浄後、ブラシスクラブ洗浄 （２）硫酸＋アスコルビン酸（硫酸９％溶液にアスコル
ビン酸を０．０２ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （３）硫酸＋シュウ酸（硫酸９％溶液にシュウ酸を０．
２ｍｏｌ／ｌ添加）で４０℃ （４）塩酸＋アスコルビン酸（塩酸３％溶液にアスコル
ビン酸を０．２ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （５）塩酸＋シュウ酸（塩酸３％溶液にシュウ酸を０．
２ｍｏｌ／ｌ添加）で７０℃ 洗浄後、各ウエハを純水リンスした後、研磨面より試料
を抽出し、ＩＣＰ分析により、残留マンガン量を評価し
た。結果を図４の表４に示す。ＩＣＰ分析の定量下限は
３×１０8 原子／ｃｍ2 である。
た。研磨スラリーは平均二次粒径０．８μｍの酸化マン
ガンを２ｗｔ％含有したスラリーを用いて、化学的機械
的研磨を行い、約５μｍのＳｉを除去した。研磨後のウ
エハに対し、以下の洗浄方法で洗浄を行った。 （１）ＳＣ−１洗浄後、ブラシスクラブ洗浄 （２）硫酸＋アスコルビン酸（硫酸９％溶液にアスコル
ビン酸を０．０２ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （３）硫酸＋シュウ酸（硫酸９％溶液にシュウ酸を０．
２ｍｏｌ／ｌ添加）で４０℃ （４）塩酸＋アスコルビン酸（塩酸３％溶液にアスコル
ビン酸を０．２ｍｏｌ／ｌ添加）で８０℃ （５）塩酸＋シュウ酸（塩酸３％溶液にシュウ酸を０．
２ｍｏｌ／ｌ添加）で７０℃ 洗浄後、各ウエハを純水リンスした後、研磨面より試料
を抽出し、ＩＣＰ分析により、残留マンガン量を評価し
た。結果を図４の表４に示す。ＩＣＰ分析の定量下限は
３×１０8 原子／ｃｍ2 である。
【００２３】結果として、比較例の（１）ＳＣ−１洗浄
後、ブラシスクラブ洗浄の従来法による洗浄では、残留
マンガン量は、９×１０10原子／ｃｍ2 と高い値であっ
たが、（２）硫酸＋アスコルビン酸、、または（３）硫
酸＋シュウ酸、（４）塩酸＋アスコルビン酸、または
（５）塩酸＋シュウ酸を用いた本発明による洗浄法を用
いると、定量下限（３×１０8 原子／ｃｍ2 ）未満とな
った。以上のことから、本発明の洗浄法は、酸化マンガ
ン汚染の除去に著しい効果があることが確認できた。
後、ブラシスクラブ洗浄の従来法による洗浄では、残留
マンガン量は、９×１０10原子／ｃｍ2 と高い値であっ
たが、（２）硫酸＋アスコルビン酸、、または（３）硫
酸＋シュウ酸、（４）塩酸＋アスコルビン酸、または
（５）塩酸＋シュウ酸を用いた本発明による洗浄法を用
いると、定量下限（３×１０8 原子／ｃｍ2 ）未満とな
った。以上のことから、本発明の洗浄法は、酸化マンガ
ン汚染の除去に著しい効果があることが確認できた。
【００２４】
【発明の効果】本発明の半導体基板の洗浄方法によれ
ば、半導体基板のＣＭＰ用スラリーの成分として用いた
酸化セリウムまたは酸化マンガンによる汚染を最小限に
抑えることが可能となり、半導体装置を高い歩留まりで
製造できる。
ば、半導体基板のＣＭＰ用スラリーの成分として用いた
酸化セリウムまたは酸化マンガンによる汚染を最小限に
抑えることが可能となり、半導体装置を高い歩留まりで
製造できる。
【図１】実施例１の試験結果を示す表である。
【図２】実施例２の試験結果を示す表である。
【図３】実施例３の試験結果を示す表である。
【図４】実施例４の試験結果を示す表である。
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板に化学的機械的研磨を施した
後、該基板を還元剤と酸とからなる混合溶液を用いて洗
浄することを特徴とする半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項２】 還元剤が亜硫酸塩、アスコルビン酸、お
よび／またはシュウ酸である請求項１記載の半導体基板
の洗浄方法。 - 【請求項３】 酸が硫酸および／または塩酸である請求
項１記載の半導体基板の洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256798A JPH11251280A (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 半導体基板の洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256798A JPH11251280A (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 半導体基板の洗浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11251280A true JPH11251280A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12918391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5256798A Withdrawn JPH11251280A (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 半導体基板の洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11251280A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6568995B1 (en) | 1999-11-18 | 2003-05-27 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Method for cleaning glass substrate |
| US7396806B2 (en) | 2000-06-16 | 2008-07-08 | Kao Corporation | Semiconductor cleaner comprising a reducing agent, dispersant, and phosphonic acid-based chelant |
| US7637270B2 (en) | 2002-05-21 | 2009-12-29 | Fujitsu Limited | Method of washing a polished object |
| WO2013088928A1 (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | 旭硝子株式会社 | 洗浄剤、および炭化ケイ素単結晶基板の製造方法 |
| US8647445B1 (en) | 2012-11-06 | 2014-02-11 | International Business Machines Corporation | Process for cleaning semiconductor devices and/or tooling during manufacturing thereof |
| US9058976B2 (en) | 2012-11-06 | 2015-06-16 | International Business Machines Corporation | Cleaning composition and process for cleaning semiconductor devices and/or tooling during manufacturing thereof |
| JP2017098368A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 日立化成株式会社 | 半導体基板の製造方法及び洗浄液 |
| JP2018037650A (ja) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 株式会社荏原製作所 | 基板処理装置および基板処理方法 |
| CN107799436A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 株式会社荏原制作所 | 基板处理装置及基板处理方法 |
| WO2018123889A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 花王株式会社 | 半導体デバイス用基板用の洗浄剤組成物 |
| KR20220110490A (ko) | 2019-12-03 | 2022-08-08 | 미쯔비시 케미컬 주식회사 | 세륨 화합물 제거용 세정액, 세정 방법 및 반도체 웨이퍼의 제조 방법 |
-
1998
- 1998-03-04 JP JP5256798A patent/JPH11251280A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6568995B1 (en) | 1999-11-18 | 2003-05-27 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Method for cleaning glass substrate |
| US7396806B2 (en) | 2000-06-16 | 2008-07-08 | Kao Corporation | Semiconductor cleaner comprising a reducing agent, dispersant, and phosphonic acid-based chelant |
| US7637270B2 (en) | 2002-05-21 | 2009-12-29 | Fujitsu Limited | Method of washing a polished object |
| WO2013088928A1 (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | 旭硝子株式会社 | 洗浄剤、および炭化ケイ素単結晶基板の製造方法 |
| JPWO2013088928A1 (ja) * | 2011-12-14 | 2015-04-27 | 旭硝子株式会社 | 洗浄剤、および炭化ケイ素単結晶基板の製造方法 |
| US8647445B1 (en) | 2012-11-06 | 2014-02-11 | International Business Machines Corporation | Process for cleaning semiconductor devices and/or tooling during manufacturing thereof |
| US9058976B2 (en) | 2012-11-06 | 2015-06-16 | International Business Machines Corporation | Cleaning composition and process for cleaning semiconductor devices and/or tooling during manufacturing thereof |
| JP2017098368A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 日立化成株式会社 | 半導体基板の製造方法及び洗浄液 |
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| CN107799436A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 株式会社荏原制作所 | 基板处理装置及基板处理方法 |
| CN107799436B (zh) * | 2016-08-29 | 2023-07-07 | 株式会社荏原制作所 | 基板处理装置及基板处理方法 |
| WO2018123889A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 花王株式会社 | 半導体デバイス用基板用の洗浄剤組成物 |
| JP2018109086A (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-12 | 花王株式会社 | 半導体デバイス用基板用の洗浄剤組成物 |
| KR20190100224A (ko) | 2016-12-28 | 2019-08-28 | 카오카부시키가이샤 | 반도체 디바이스용 기판용의 세정제 조성물 |
| US11028343B2 (en) | 2016-12-28 | 2021-06-08 | Kao Corporation | Cleaning agent composition for substrate for semiconductor device |
| KR20220110490A (ko) | 2019-12-03 | 2022-08-08 | 미쯔비시 케미컬 주식회사 | 세륨 화합물 제거용 세정액, 세정 방법 및 반도체 웨이퍼의 제조 방법 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |