JPH1154468A - 薬液処理方法、半導体基板の処理方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
薬液処理方法、半導体基板の処理方法及び半導体装置の製造方法Info
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- JPH1154468A JPH1154468A JP9203405A JP20340597A JPH1154468A JP H1154468 A JPH1154468 A JP H1154468A JP 9203405 A JP9203405 A JP 9203405A JP 20340597 A JP20340597 A JP 20340597A JP H1154468 A JPH1154468 A JP H1154468A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンモニアと過酸化水素の含有薬液による半
導体基板の薬液処理において、安定した処理が可能な薬
液処理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 化学種の濃度が既知の系で実験を行い、
予め実験的に、アンモニアと過酸化水素の混合薬液によ
るＳｉＯ2膜のエッチング速度と溶存化学種濃度（化学
平衡解析により算出）、薬液温度の関係を定め、数式化
する。時々刻々得られる薬液組成モニタの測定値と薬液
温度センサの測定値から化学平衡解析により化学種の濃
度を算出し、前記数式化された関係から、時々刻々その
時点での前記薬液によるＳｉＯ2膜のエッチング速度を
算出する。この結果を薬液処理装置の補充機構にフィー
ドバックし、薬液補充量を調整し、処理薬液の濃度を制
御する。
導体基板の薬液処理において、安定した処理が可能な薬
液処理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 化学種の濃度が既知の系で実験を行い、
予め実験的に、アンモニアと過酸化水素の混合薬液によ
るＳｉＯ2膜のエッチング速度と溶存化学種濃度（化学
平衡解析により算出）、薬液温度の関係を定め、数式化
する。時々刻々得られる薬液組成モニタの測定値と薬液
温度センサの測定値から化学平衡解析により化学種の濃
度を算出し、前記数式化された関係から、時々刻々その
時点での前記薬液によるＳｉＯ2膜のエッチング速度を
算出する。この結果を薬液処理装置の補充機構にフィー
ドバックし、薬液補充量を調整し、処理薬液の濃度を制
御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置等の製
造プロセスにおいて、半導体基板のエッチングまたは洗
浄を行う薬液処理方法に関するものである。
造プロセスにおいて、半導体基板のエッチングまたは洗
浄を行う薬液処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】代表的な半導体基板の洗浄方法であるア
ンモニア水と過酸化水素水を含有した洗浄液を使用する
洗浄方法の場合、６０℃程度まで加熱して半導体基板の
洗浄が行われ、洗浄槽内の各薬液濃度は、それらの蒸発
や分解等によって減少する方向で経時的に変化する。
ンモニア水と過酸化水素水を含有した洗浄液を使用する
洗浄方法の場合、６０℃程度まで加熱して半導体基板の
洗浄が行われ、洗浄槽内の各薬液濃度は、それらの蒸発
や分解等によって減少する方向で経時的に変化する。
【０００３】従来の洗浄装置は、図５に示すように、ア
ンモニア水が貯えられた貯留槽１０５と、過酸化水素水
が貯えられた貯留槽１０６と、純水が貯えられた貯留槽
１０７とを有し、貯留槽１０５、１０６および１０７か
らそれぞれアンモニア水、過酸化水素水および純水を、
それぞれ送液ポンプ１０８、１０９、１１０の駆動によ
り必要な量だけ洗浄槽１０１に供給し、洗浄槽１０１内
で半導体基板（図示していない）の洗浄を行う。そし
て、アンモニア水および過酸化水素水は、それぞれ一定
の時間間隔で一定量だけ自動的に洗浄槽１０１に補充さ
れる。
ンモニア水が貯えられた貯留槽１０５と、過酸化水素水
が貯えられた貯留槽１０６と、純水が貯えられた貯留槽
１０７とを有し、貯留槽１０５、１０６および１０７か
らそれぞれアンモニア水、過酸化水素水および純水を、
それぞれ送液ポンプ１０８、１０９、１１０の駆動によ
り必要な量だけ洗浄槽１０１に供給し、洗浄槽１０１内
で半導体基板（図示していない）の洗浄を行う。そし
て、アンモニア水および過酸化水素水は、それぞれ一定
の時間間隔で一定量だけ自動的に洗浄槽１０１に補充さ
れる。
【０００４】しかし、この方法では洗浄槽１０１内の各
薬液ごとの濃度が一定になるように制御することが困難
であり、自動補充の方法が最適化されていない場合に
は、各薬液ごとの濃度の経時変化が激しくなり、濃度の
ばらつきが大きくなる。
薬液ごとの濃度が一定になるように制御することが困難
であり、自動補充の方法が最適化されていない場合に
は、各薬液ごとの濃度の経時変化が激しくなり、濃度の
ばらつきが大きくなる。
【０００５】そこで、洗浄槽内の洗浄液の濃度を一定に
保つために、特開平４−２７８５２９号公報には、図６
に示すように、洗浄槽１５１に、アンモニアの濃度を計
測するアンモニア成分分析計１６１および過酸化水素の
濃度を計測する過酸化水素成分分析計１６２を取り付
け、洗浄液中のアンモニアおよび過酸化水素の濃度をそ
れぞれフィルタ１５４、送液ポンプ１５３および開閉弁
１６３を介して個別にモニタできるようにした洗浄装置
が開示されている。そして、各成分分析計１６１、１６
２からの信号に基づいて、アンモニアを貯留した貯留槽
１５５および過酸化水素を貯留した貯留槽１５６にそれ
ぞれ設けられた開閉弁１５５ａ、１５６ａを制御するこ
とで、濃度の減少した薬液を自動補充し、洗浄液の濃度
を一定に保っている。
保つために、特開平４−２７８５２９号公報には、図６
に示すように、洗浄槽１５１に、アンモニアの濃度を計
測するアンモニア成分分析計１６１および過酸化水素の
濃度を計測する過酸化水素成分分析計１６２を取り付
け、洗浄液中のアンモニアおよび過酸化水素の濃度をそ
れぞれフィルタ１５４、送液ポンプ１５３および開閉弁
１６３を介して個別にモニタできるようにした洗浄装置
が開示されている。そして、各成分分析計１６１、１６
２からの信号に基づいて、アンモニアを貯留した貯留槽
１５５および過酸化水素を貯留した貯留槽１５６にそれ
ぞれ設けられた開閉弁１５５ａ、１５６ａを制御するこ
とで、濃度の減少した薬液を自動補充し、洗浄液の濃度
を一定に保っている。
【０００６】また、アンモニアの蒸発等による濃度低下
に比べ、過酸化水素の濃度低下は一般的に小さいため、
特開平５−２５９１４１号公報には、過酸化水素水は補
充せず、アンモニア水のみを処理温度に応じて補充する
方法が開示されている。以上の従来技術はいずれも組成
の制御に注目したものである。組成を一定に保てば、薬
液処理能力は無論一定に保つことができるが、特開平７
−１４２４３５号公報には、アンモニア濃度に対するエ
ッチング速度の変動が少ない濃度領域で洗浄を行えば、
薬液処理能力は必ずしも組成を厳密に一定に保たなくて
も維持できることが開示されている。
に比べ、過酸化水素の濃度低下は一般的に小さいため、
特開平５−２５９１４１号公報には、過酸化水素水は補
充せず、アンモニア水のみを処理温度に応じて補充する
方法が開示されている。以上の従来技術はいずれも組成
の制御に注目したものである。組成を一定に保てば、薬
液処理能力は無論一定に保つことができるが、特開平７
−１４２４３５号公報には、アンモニア濃度に対するエ
ッチング速度の変動が少ない濃度領域で洗浄を行えば、
薬液処理能力は必ずしも組成を厳密に一定に保たなくて
も維持できることが開示されている。
【０００７】特開平７−１４２４３５号公報では、アン
モニア濃度に対するエッチング速度の変動が少ない濃度
領域で洗浄を行う方法、ならびに当該方法と、前記薬液
濃度測定により濃度管理を行う方法あるいはアンモニア
のみを補充する方法とを組み合わせた方法が開示されて
いる。
モニア濃度に対するエッチング速度の変動が少ない濃度
領域で洗浄を行う方法、ならびに当該方法と、前記薬液
濃度測定により濃度管理を行う方法あるいはアンモニア
のみを補充する方法とを組み合わせた方法が開示されて
いる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】組成を一定に保って処
理を行なう特開平４−２７８５２９号公報に開示された
方法では、揮発や分解による濃度変動の大きな薬液成分
の濃度を維持するために当該薬液を補充すると、この補
充により別の薬液成分が希釈され当該別の薬液成分も補
充を行わなければならない。したがって洗浄槽に補充さ
れる薬液が大量に必要となる。すなわち各薬液成分を常
に一定に保つためには厳密な濃度管理に加え、大量の薬
液補充が必要である。
理を行なう特開平４−２７８５２９号公報に開示された
方法では、揮発や分解による濃度変動の大きな薬液成分
の濃度を維持するために当該薬液を補充すると、この補
充により別の薬液成分が希釈され当該別の薬液成分も補
充を行わなければならない。したがって洗浄槽に補充さ
れる薬液が大量に必要となる。すなわち各薬液成分を常
に一定に保つためには厳密な濃度管理に加え、大量の薬
液補充が必要である。
【０００９】特開平５−２５９１４１号公報ならびに特
開平７−１４２４３５号公報の方法は、特開平４−２７
８５２９号公報の方法の問題に対する一対応策である
が、所定の洗浄条件に対してのみ適用できる技術であ
り、洗浄対象物によっては前記条件での洗浄が困難な場
合がある。
開平７−１４２４３５号公報の方法は、特開平４−２７
８５２９号公報の方法の問題に対する一対応策である
が、所定の洗浄条件に対してのみ適用できる技術であ
り、洗浄対象物によっては前記条件での洗浄が困難な場
合がある。
【００１０】アンモニアと過酸化水素の含有薬液の場
合、薬液中にはＮＨ3、ＮＨ4 +、Ｈ2Ｏ 2、ＨＯ2 -、Ｈ+、
ＯＨ-、Ｈ2Ｏ等の化学種が存在する。さらにＳｉ半導体
基板を洗浄中の薬液には、半導体基板表面の汚染物質、
当該汚染物質と薬液成分との反応生成物質に係わる化学
種が存在する。洗浄中の薬液の洗浄性能は、前記各種化
学種の濃度、前記各種化学種の係わる反応の速度と自由
エネルギー、洗浄温度の高低、前記各種化学種の薬液槽
中における濃度の均一性により決まる。
合、薬液中にはＮＨ3、ＮＨ4 +、Ｈ2Ｏ 2、ＨＯ2 -、Ｈ+、
ＯＨ-、Ｈ2Ｏ等の化学種が存在する。さらにＳｉ半導体
基板を洗浄中の薬液には、半導体基板表面の汚染物質、
当該汚染物質と薬液成分との反応生成物質に係わる化学
種が存在する。洗浄中の薬液の洗浄性能は、前記各種化
学種の濃度、前記各種化学種の係わる反応の速度と自由
エネルギー、洗浄温度の高低、前記各種化学種の薬液槽
中における濃度の均一性により決まる。
【００１１】しかしながら，前記公開技術等の従来技術
は、薬液の濃度のみの管理にとどまり、前記洗浄決定因
子、特に溶存化学種の濃度や係わる反応に関して、十分
に管理して行われなかった。半導体素子の高集積化に伴
い、半導体素子の高い信頼性・歩留まりを得るためには
薬液の洗浄性を厳密に制御する事が必要になりつつあ
る。併せて昨今の地球規模での環境問題意識の高まりか
ら、生産活動による環境負荷、すなわち薬品使用量の削
減が求められている。
は、薬液の濃度のみの管理にとどまり、前記洗浄決定因
子、特に溶存化学種の濃度や係わる反応に関して、十分
に管理して行われなかった。半導体素子の高集積化に伴
い、半導体素子の高い信頼性・歩留まりを得るためには
薬液の洗浄性を厳密に制御する事が必要になりつつあ
る。併せて昨今の地球規模での環境問題意識の高まりか
ら、生産活動による環境負荷、すなわち薬品使用量の削
減が求められている。
【００１２】本発明は前記課題に鑑み、薬液の活性を厳
密に管理し、かつ薬液の補充量を抑制する薬液処理方法
を提供することを目的とする。
密に管理し、かつ薬液の補充量を抑制する薬液処理方法
を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】半導体基板をアンモニア
と過酸化水素の含有薬液に浸漬して行われる洗浄処理に
おいては、薬液の洗浄能力はＳｉＯ2膜のエッチング速
度（以下ｄＲ／ｄｔとする）で表現でき、ｄＲ／ｄｔは
薬液中のＯＨ-濃度、処理温度に依存する関数により定
められる。
と過酸化水素の含有薬液に浸漬して行われる洗浄処理に
おいては、薬液の洗浄能力はＳｉＯ2膜のエッチング速
度（以下ｄＲ／ｄｔとする）で表現でき、ｄＲ／ｄｔは
薬液中のＯＨ-濃度、処理温度に依存する関数により定
められる。
【００１４】ｄＲ／ｄｔは組成により決まるが、所望の
ｄＲ／ｄｔになる組成は1つに限定されるものではな
い。化学種の濃度は、薬液組成の測定結果（市販の薬液
組成モニタが利用できる）から化学平衡解析により算
出、あるいは光学的測定、電気化学的測定などの各種計
測方法による測定値から近似的に算出して求めることが
できる。
ｄＲ／ｄｔになる組成は1つに限定されるものではな
い。化学種の濃度は、薬液組成の測定結果（市販の薬液
組成モニタが利用できる）から化学平衡解析により算
出、あるいは光学的測定、電気化学的測定などの各種計
測方法による測定値から近似的に算出して求めることが
できる。
【００１５】本発明は、以上の事実の本発明者による発
見によりなされたものであり、本発明のアンモニアと過
酸化水素の含有薬液に浸漬し基板表面を処理する半導体
基板の薬液処理方法においては、薬液処理に関わる化学
反応を、化学平衡解析ならびに化学反応速度解析ならび
にその他の化学反応の解析手法により解析し、当該解析
結果と実験的に得られた薬液処理性能結果とを照合する
事で、薬液処理性能を、薬液中の化学種濃度、温度なら
びに処理対象物の性質により表現される数式を求め、当
該数式を薬液処理の制御管理に用いることを特徴とし、
薬液処理としては、具体的には、表面にＳｉＯ2膜を成
膜した半導体基板あるいは前記薬液に浸漬することによ
り表面にＳｉＯ2膜を形成しうるＳｉ半導体基板が処理
対象物であり、前記薬液処理が、当該表面のエッチング
処理もしくはエッチング作用を利用した洗浄処理を指
す。
見によりなされたものであり、本発明のアンモニアと過
酸化水素の含有薬液に浸漬し基板表面を処理する半導体
基板の薬液処理方法においては、薬液処理に関わる化学
反応を、化学平衡解析ならびに化学反応速度解析ならび
にその他の化学反応の解析手法により解析し、当該解析
結果と実験的に得られた薬液処理性能結果とを照合する
事で、薬液処理性能を、薬液中の化学種濃度、温度なら
びに処理対象物の性質により表現される数式を求め、当
該数式を薬液処理の制御管理に用いることを特徴とし、
薬液処理としては、具体的には、表面にＳｉＯ2膜を成
膜した半導体基板あるいは前記薬液に浸漬することによ
り表面にＳｉＯ2膜を形成しうるＳｉ半導体基板が処理
対象物であり、前記薬液処理が、当該表面のエッチング
処理もしくはエッチング作用を利用した洗浄処理を指
す。
【００１６】薬液処理の制御管理においては、具体的に
は、化学平衡解析により算出された水酸化物イオン（Ｏ
Ｈ-）濃度を薬液処理能力の指標とし、ＯＨ-濃度と温度
を含む数式を薬液処理能力の制御管理に用いることを特
徴とする。
は、化学平衡解析により算出された水酸化物イオン（Ｏ
Ｈ-）濃度を薬液処理能力の指標とし、ＯＨ-濃度と温度
を含む数式を薬液処理能力の制御管理に用いることを特
徴とする。
【００１７】本発明の薬液処理方法においては、薬液装
置内の薬液組成を測定し、随時、測定結果から化学平衡
解析により薬液中の溶存化学種と該化学種の濃度を算出
し、さらに薬液処理能力を算出し、これを薬液処理の制
御管理に用いるので、薬液処理の再現性を高め、半導体
装置の歩留まり、信頼性の向上が図れる。加えて、薬液
の効率的な補充により補充量を抑制することもできる。
置内の薬液組成を測定し、随時、測定結果から化学平衡
解析により薬液中の溶存化学種と該化学種の濃度を算出
し、さらに薬液処理能力を算出し、これを薬液処理の制
御管理に用いるので、薬液処理の再現性を高め、半導体
装置の歩留まり、信頼性の向上が図れる。加えて、薬液
の効率的な補充により補充量を抑制することもできる。
【００１８】本発明の方法では以下の実施態様を包含す
る。
る。
【００１９】 アンモニアと過酸化水素の含有薬液に
浸漬し基板表面を処理する半導体基板の薬液処理方法に
おいて、薬液処理に関わる化学反応を、化学平衡解析な
らびに化学反応速度解析ならびにその他の化学反応の解
析手法により解析し、当該解析結果と実験的に得られた
薬液処理性能結果とを照合することで、薬液処理性能
を、薬液中の化学種濃度、温度ならびに処理対象物の性
質により表現される数式を求め、当該数式を薬液処理の
制御管理に用いることを特徴とする半導体基板の薬液処
理方法。
浸漬し基板表面を処理する半導体基板の薬液処理方法に
おいて、薬液処理に関わる化学反応を、化学平衡解析な
らびに化学反応速度解析ならびにその他の化学反応の解
析手法により解析し、当該解析結果と実験的に得られた
薬液処理性能結果とを照合することで、薬液処理性能
を、薬液中の化学種濃度、温度ならびに処理対象物の性
質により表現される数式を求め、当該数式を薬液処理の
制御管理に用いることを特徴とする半導体基板の薬液処
理方法。
【００２０】 前記薬液処理において、表面にＳｉＯ
2膜を成膜した半導体基板あるいは前記薬液に浸漬する
ことにより表面にＳｉＯ2膜を形成しうるＳｉ半導体基
板が処理対象物であり、前記薬液処理が、当該表面のエ
ッチング処理もしくはエッチング作用を利用した洗浄処
理であることを特徴とする記載の半導体基板の薬液処
理方法。
2膜を成膜した半導体基板あるいは前記薬液に浸漬する
ことにより表面にＳｉＯ2膜を形成しうるＳｉ半導体基
板が処理対象物であり、前記薬液処理が、当該表面のエ
ッチング処理もしくはエッチング作用を利用した洗浄処
理であることを特徴とする記載の半導体基板の薬液処
理方法。
【００２１】 化学平衡解析により算出された水酸化
物イオン（ＯＨ-）濃度を薬液処理能力の指標とし、Ｏ
Ｈ-濃度と温度を含む数式を薬液処理能力の制御管理に
用いることを特徴とするあるいは記載の半導体基板
の薬液処理方法。
物イオン（ＯＨ-）濃度を薬液処理能力の指標とし、Ｏ
Ｈ-濃度と温度を含む数式を薬液処理能力の制御管理に
用いることを特徴とするあるいは記載の半導体基板
の薬液処理方法。
【００２２】 〜のいずれか記載の方法で処理さ
れた薬液を用いる半導体基板の処理工程を含む半導体装
置の製造方法。
れた薬液を用いる半導体基板の処理工程を含む半導体装
置の製造方法。
【００２３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００２４】図１は本発明の半導体基板の薬液処理方法
を応用した洗浄装置における制御処理のフローチャート
である。
を応用した洗浄装置における制御処理のフローチャート
である。
【００２５】所望のエッチング速度とその許容範囲を初
期値に設定する。洗浄開始後は、一定時間毎に組成モニ
タ、温度センサへ測定を指示するトリガー信号を送信す
る。トリガー信号に応えて測定値が入力される。測定値
から化学種濃度が算出される。算出の詳細は以下の通り
である。アンモニアと過酸化水素の含有薬液中の化学平
衡は式１〜６で表現される。式１はアンモニアの解離、
式２は過酸化水素の解離、式３は水の解離の各化学平衡
を示す。Ｋａ（ＮＨ4 +）、Ｋａ（Ｈ2Ｏ2）、Ｋｗは温度
により決まる定数（平衡定数）で式７により表現され
る。（化１）
期値に設定する。洗浄開始後は、一定時間毎に組成モニ
タ、温度センサへ測定を指示するトリガー信号を送信す
る。トリガー信号に応えて測定値が入力される。測定値
から化学種濃度が算出される。算出の詳細は以下の通り
である。アンモニアと過酸化水素の含有薬液中の化学平
衡は式１〜６で表現される。式１はアンモニアの解離、
式２は過酸化水素の解離、式３は水の解離の各化学平衡
を示す。Ｋａ（ＮＨ4 +）、Ｋａ（Ｈ2Ｏ2）、Ｋｗは温度
により決まる定数（平衡定数）で式７により表現され
る。（化１）
【００２６】
【化１】 式７においてΔＨ0は各反応の標準エンタルピー、ΔＳ0
は各反応の標準エントロピー、Ｔは絶対温度である。各
化学反応のΔＨ0、ΔＳ0は既知であるので、温度Ｔが決
まると、式１〜３における前記各平衡定数は算出でき
る。アンモニア及び過酸化水素の全濃度それぞれＡ（化
２）及びＢ（化３）
は各反応の標準エントロピー、Ｔは絶対温度である。各
化学反応のΔＨ0、ΔＳ0は既知であるので、温度Ｔが決
まると、式１〜３における前記各平衡定数は算出でき
る。アンモニア及び過酸化水素の全濃度それぞれＡ（化
２）及びＢ（化３）
【００２７】
【化２】
【００２８】
【化３】 は式４、５に示すとおり、それぞれの非解離成分と解離
成分の和で表現できる。式６は溶液中で陽イオンの総量
と陰イオンの総量が等しくなっていることを表現してい
る。薬液組成、すなわち前記Ａ（化４）及びＢ（化５）
成分の和で表現できる。式６は溶液中で陽イオンの総量
と陰イオンの総量が等しくなっていることを表現してい
る。薬液組成、すなわち前記Ａ（化４）及びＢ（化５）
【００２９】
【化４】
【００３０】
【化５】 が決まると、式１〜６の方程式を解くことにより、アン
モニアと過酸化水素の含有薬液中の化学種、ＮＨ3、Ｎ
Ｈ4 +、Ｈ2Ｏ2、ＨＯ2 -、Ｈ+、ＯＨ-の濃度は算出できる
（化学平衡解析）。
モニアと過酸化水素の含有薬液中の化学種、ＮＨ3、Ｎ
Ｈ4 +、Ｈ2Ｏ2、ＨＯ2 -、Ｈ+、ＯＨ-の濃度は算出できる
（化学平衡解析）。
【００３１】また予め行なった実験で、薬液温度６５℃
においては、エッチング速度と当該化学平衡解析により
算出されるＯＨ-間には図２に示す関係が、また温度と
エッチング速度の間には図３に示す関係が成り立つこと
が明らかとなった。
においては、エッチング速度と当該化学平衡解析により
算出されるＯＨ-間には図２に示す関係が、また温度と
エッチング速度の間には図３に示す関係が成り立つこと
が明らかとなった。
【００３２】化学平衡解析により算出されたＯＨ-濃度
と、温度センサにより測定された薬液温度とを、図２お
よび図３の関係と対照し、エッチング速度を算出する。
図２または図３のような関係はこれに限らず適宜予め求
めておき、必要によりエッチング速度を算出でできるよ
うに準備することができる。
と、温度センサにより測定された薬液温度とを、図２お
よび図３の関係と対照し、エッチング速度を算出する。
図２または図３のような関係はこれに限らず適宜予め求
めておき、必要によりエッチング速度を算出でできるよ
うに準備することができる。
【００３３】前記所望エッチング速度と当該エッチング
速度との差異を評価し、差異が前記許容範囲内である場
合には通常の補充操作を行い、許容範囲を超えて大きい
場合には直近の補充の中止を指示する命令信号を送信
し、許容範囲を超えて小さい場合には通常よりも多い余
剰量の補充を指示する命令信号を送信する。補充完了の
確認信号を受信すると、再び組成モニタ、温度センサへ
測定を指示するトリガー信号を送信する。
速度との差異を評価し、差異が前記許容範囲内である場
合には通常の補充操作を行い、許容範囲を超えて大きい
場合には直近の補充の中止を指示する命令信号を送信
し、許容範囲を超えて小さい場合には通常よりも多い余
剰量の補充を指示する命令信号を送信する。補充完了の
確認信号を受信すると、再び組成モニタ、温度センサへ
測定を指示するトリガー信号を送信する。
【００３４】当該薬液による微粒子除去を目的とする洗
浄においては、表面エッチング量とパーティクル除去率
の間には、図４に示すような関係があり、上述の手法に
従い厳密にエッチング量を制御すると、基板あるいはＳ
ｉＯ2膜表面を過剰にエッチングしたり、微粒子除去が
不完全になったりすることなくＳｉ半導体基板表面の洗
浄を行うことができる。
浄においては、表面エッチング量とパーティクル除去率
の間には、図４に示すような関係があり、上述の手法に
従い厳密にエッチング量を制御すると、基板あるいはＳ
ｉＯ2膜表面を過剰にエッチングしたり、微粒子除去が
不完全になったりすることなくＳｉ半導体基板表面の洗
浄を行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
薬液処理能力が安定し、半導体装置の歩留まり、信頼性
が向上できる。加えて、薬液の補充量を抑制することも
できる。
薬液処理能力が安定し、半導体装置の歩留まり、信頼性
が向上できる。加えて、薬液の補充量を抑制することも
できる。
【図１】本発明の半導体基板の薬液処理方法を応用した
洗浄装置における制御処理のフローチャートである。
洗浄装置における制御処理のフローチャートである。
【図２】アンモニアー過酸化水素含有薬液によるＯＨ-
濃度とＳｉ半導体基板のエッチング速度の関係を示す図
である。
濃度とＳｉ半導体基板のエッチング速度の関係を示す図
である。
【図３】アンモニアー過酸化水素含有薬液による温度と
エッチング速度の関係を示す図である。
エッチング速度の関係を示す図である。
【図４】アンモニアー過酸化水素含有薬液によるシリコ
ン基板のエッチング量と微粒子除去率の関係を示す図で
ある。
ン基板のエッチング量と微粒子除去率の関係を示す図で
ある。
【図５】半導体基板の薬液処理の一従来例に使用する処
理装置の構成図である。
理装置の構成図である。
【図６】半導体基板の薬液処理の別の一従来例に使用す
る処理装置の構成図である。
る処理装置の構成図である。
１０３、１５４ フィルタ １０２、１０８、１０９、１１０、１５３ 送液ポンプ １０５、１０６、１０７、１５５、１５６ 貯留槽 １０１、１５１ 洗浄槽 １６１ アンモニア成分分析計 １６２ 過酸化水素成分分析計 １５５ａ、１５６ａ、１６３、１６４ 開閉弁
Claims (4)
- 【請求項１】 アンモニアと過酸化水素の含有薬液に浸
漬し基板表面を処理する半導体基板の薬液処理方法にお
いて、薬液処理に関わる化学反応を、化学平衡解析なら
びに化学反応速度解析ならびにその他の化学反応の解析
手法により解析し、当該解析結果と実験的に得られた薬
液処理性能結果とを照合することで、薬液処理性能を、
薬液中の化学種濃度、温度ならびに処理対象物の性質に
より表現される数式を求め、当該数式を薬液処理の制御
管理に用いることを特徴とする半導体基板の薬液処理方
法。 - 【請求項２】 前記薬液処理において、表面にＳｉＯ2
膜を成膜した半導体基板あるいは前記薬液に浸漬するこ
とにより表面にＳｉＯ2膜を形成しうるＳｉ半導体基板
が処理対象物であり、前記薬液処理が、当該表面のエッ
チング処理もしくはエッチング作用を利用した洗浄処理
であることを特徴とする請求項１記載の半導体基板の薬
液処理方法。 - 【請求項３】 化学平衡解析により算出された水酸化物
イオン（ＯＨ-）濃度を薬液処理能力の指標とし、ＯＨ-
濃度と温度を含む数式を薬液処理能力の制御管理に用い
ることを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の半
導体基板の薬液処理方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか記載の方法で処
理された薬液を用いる半導体基板の処理工程を含む半導
体装置の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP20340597A JP3211872B2 (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 薬液処理方法、半導体基板の処理方法及び半導体装置の製造方法 |
| US09/048,282 US6171975B1 (en) | 1997-07-29 | 1998-03-26 | Wet-chemical treatment method, treatment method of semiconductor substrate, and manufacturing method of semiconductor device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20340597A JP3211872B2 (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 薬液処理方法、半導体基板の処理方法及び半導体装置の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154468A true JPH1154468A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3211872B2 JP3211872B2 (ja) | 2001-09-25 |
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| JP20340597A Expired - Fee Related JP3211872B2 (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 薬液処理方法、半導体基板の処理方法及び半導体装置の製造方法 |
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| JP (1) | JP3211872B2 (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| US6548421B1 (en) * | 1999-04-28 | 2003-04-15 | Nec Corporation | Method for forming a refractory-metal-silicide layer in a semiconductor device |
| US6569766B1 (en) * | 1999-04-28 | 2003-05-27 | Nec Electronics Corporation | Method for forming a silicide of metal with a high melting point in a semiconductor device |
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| US20110183504A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Innovalight, Inc. | Methods of forming a dual-doped emitter on a substrate with an inline diffusion apparatus |
| US8513104B2 (en) | 2009-07-02 | 2013-08-20 | Innovalight, Inc. | Methods of forming a floating junction on a solar cell with a particle masking layer |
| US8138070B2 (en) * | 2009-07-02 | 2012-03-20 | Innovalight, Inc. | Methods of using a set of silicon nanoparticle fluids to control in situ a set of dopant diffusion profiles |
| US8420517B2 (en) * | 2009-07-02 | 2013-04-16 | Innovalight, Inc. | Methods of forming a multi-doped junction with silicon-containing particles |
| US20110003466A1 (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-06 | Innovalight, Inc. | Methods of forming a multi-doped junction with porous silicon |
| US8163587B2 (en) * | 2009-07-02 | 2012-04-24 | Innovalight, Inc. | Methods of using a silicon nanoparticle fluid to control in situ a set of dopant diffusion profiles |
| US8666331B2 (en) | 2012-02-09 | 2014-03-04 | Broadcom Corporation | Cascading baseband processors |
| TW201713751A (zh) * | 2015-10-06 | 2017-04-16 | 聯華電子股份有限公司 | 酸槽補酸系統與方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107922A (ja) * | 1990-08-29 | 1992-04-09 | Fujitsu Ltd | 半導体洗浄液およびそれを用いた洗浄方法 |
| JP2737424B2 (ja) | 1991-03-07 | 1998-04-08 | 日本電気株式会社 | シリコンウェハー洗浄装置 |
| 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 |
| JP3055292B2 (ja) | 1992-03-13 | 2000-06-26 | 松下電器産業株式会社 | 半導体装置の洗浄方法 |
| US5439569A (en) * | 1993-02-12 | 1995-08-08 | Sematech, Inc. | Concentration measurement and control of hydrogen peroxide and acid/base component in a semiconductor bath |
| JP3473063B2 (ja) | 1993-11-15 | 2003-12-02 | 松下電器産業株式会社 | シリコン基板の洗浄方法 |
| US5472516A (en) * | 1994-04-15 | 1995-12-05 | At&T Corp. | Process and apparatus for semiconductor device fabrication |
| JPH0817775A (ja) | 1994-06-28 | 1996-01-19 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置の洗浄方法 |
| JP3144236B2 (ja) | 1994-09-21 | 2001-03-12 | 富士電機株式会社 | 半導体素子の表面処理方法 |
| JPH10183185A (ja) | 1996-12-24 | 1998-07-14 | Hitachi Ltd | 洗浄液、その配合決定方法ならびに製造方法、洗浄方法、および、半導体基板の製造方法 |
-
1997
- 1997-07-29 JP JP20340597A patent/JP3211872B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-26 US US09/048,282 patent/US6171975B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6548421B1 (en) * | 1999-04-28 | 2003-04-15 | Nec Corporation | Method for forming a refractory-metal-silicide layer in a semiconductor device |
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| Publication number | Publication date |
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| US6171975B1 (en) | 2001-01-09 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |