JPH1180787A - 半導体基板の洗浄方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体基板の洗浄方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法Info
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- JPH1180787A JPH1180787A JP9245342A JP24534297A JPH1180787A JP H1180787 A JPH1180787 A JP H1180787A JP 9245342 A JP9245342 A JP 9245342A JP 24534297 A JP24534297 A JP 24534297A JP H1180787 A JPH1180787 A JP H1180787A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】凹凸の激しい複雑な表面形状を有する半導体ウ
エハの洗浄を効果的に行うことができ、それによって半
導体装置を高品質、高歩留まりで製造できる洗浄方法を
提供する。 【解決手段】半導体ウエハの表面にトレンチ孔のような
高アスペクト比構造の微細加工溝１内部に洗浄液の浸入
を容易にするため、アミン系の有機溶剤と酸化剤と液体
（洗浄母液）の混合洗浄液で構成されている洗浄液２で
洗浄を行う。液体（洗浄母液）は、周知の洗浄液である
酸性溶液、アルカリ性溶液、水等の中性溶液が洗浄目的
に応じて使用される。
エハの洗浄を効果的に行うことができ、それによって半
導体装置を高品質、高歩留まりで製造できる洗浄方法を
提供する。 【解決手段】半導体ウエハの表面にトレンチ孔のような
高アスペクト比構造の微細加工溝１内部に洗浄液の浸入
を容易にするため、アミン系の有機溶剤と酸化剤と液体
（洗浄母液）の混合洗浄液で構成されている洗浄液２で
洗浄を行う。液体（洗浄母液）は、周知の洗浄液である
酸性溶液、アルカリ性溶液、水等の中性溶液が洗浄目的
に応じて使用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子材料、磁性材
料、光学材料、セラミックスなど多くの製造プロセスに
適用される洗浄方法（以下、洗浄方法、表面処理方法等
を総称して洗浄方法と称す）に係り、特に、半導体装置
の製造工程に好適な半導体基板の洗浄方法及びそれを用
いた半導体装置の製造方法に関する。
料、光学材料、セラミックスなど多くの製造プロセスに
適用される洗浄方法（以下、洗浄方法、表面処理方法等
を総称して洗浄方法と称す）に係り、特に、半導体装置
の製造工程に好適な半導体基板の洗浄方法及びそれを用
いた半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハの従来の一般的な洗浄及び
乾燥は、前記ウエハをアンモニアと過酸化水素水と超純
水の混合液等の洗浄液に所定時間浸漬させて洗浄した後
に、純水により前記ウエハを水洗し、続いてスピン乾燥
やIPA（イソプロピルアルコール）ベーパ乾燥等により
ウエハを乾燥する方法で行われている。
乾燥は、前記ウエハをアンモニアと過酸化水素水と超純
水の混合液等の洗浄液に所定時間浸漬させて洗浄した後
に、純水により前記ウエハを水洗し、続いてスピン乾燥
やIPA（イソプロピルアルコール）ベーパ乾燥等により
ウエハを乾燥する方法で行われている。
【０００３】．． なお、アンモニアと過酸化水素水と
超純水の混合液については、例えば、「シリコーンウェ
ハー表面のクリーン化技術 p.242 服部 毅著 リア
ライズ社発行」に記載されている。
超純水の混合液については、例えば、「シリコーンウェ
ハー表面のクリーン化技術 p.242 服部 毅著 リア
ライズ社発行」に記載されている。
【０００４】その他の洗浄方法として、洗浄槽内の洗浄
液に半導体ウエハを浸漬し、その洗浄液を超音波発生装
置により振動させる方法が従来より知られている（例え
ば、特開昭63−14434号公報に記載されている）。
液に半導体ウエハを浸漬し、その洗浄液を超音波発生装
置により振動させる方法が従来より知られている（例え
ば、特開昭63−14434号公報に記載されている）。
【０００５】この従来技術は、洗浄液中に浸漬された半
導体ウエハを囲むように複数の超音波発生装置を配置し
て、超音波エネルギービームをウエハ主要面に対して照
射し、ウエハ表面に加工された微細で深い溝内の各表面
に超音波エネルギを及ぶようにしたものである。
導体ウエハを囲むように複数の超音波発生装置を配置し
て、超音波エネルギービームをウエハ主要面に対して照
射し、ウエハ表面に加工された微細で深い溝内の各表面
に超音波エネルギを及ぶようにしたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年、集積回路の高密
度化を図るために、半導体ウエハの主要面に対してほぼ
垂直状に微細な深い溝（幅1μm以下、深さ5μm以上）を
ドライエッチングなどにより加工し、この溝を利用して
素子分離を形成したり、キャパシタを大容量化すること
が試みられている。
度化を図るために、半導体ウエハの主要面に対してほぼ
垂直状に微細な深い溝（幅1μm以下、深さ5μm以上）を
ドライエッチングなどにより加工し、この溝を利用して
素子分離を形成したり、キャパシタを大容量化すること
が試みられている。
【０００７】凹凸の激しい複雑な表面形状を有する高密
度半導体集積回路が形成されている半導体ウエハを従来
洗浄液である、アンモニアと過酸化水素水と超純水の混
合液（温度30〜90度）で洗浄を行うと、アンモニアのガ
スが発生し、単に浸漬させる洗浄方法では、その表面の
深い溝状部分において発生したガスが洗浄液の浸入を阻
害し、洗浄効果が著しく低下する。
度半導体集積回路が形成されている半導体ウエハを従来
洗浄液である、アンモニアと過酸化水素水と超純水の混
合液（温度30〜90度）で洗浄を行うと、アンモニアのガ
スが発生し、単に浸漬させる洗浄方法では、その表面の
深い溝状部分において発生したガスが洗浄液の浸入を阻
害し、洗浄効果が著しく低下する。
【０００８】一方、半導体ウエハを洗浄するのに、洗浄
槽内の洗浄液に半導体ウエハを浸漬し、その洗浄液を超
音波発生装置により振動させる方法が従来より知られて
いる。特に上述した溝加工の施された半導体ウエハの洗
浄に有効なものとして、例えば、特開昭63−14434号公
報が挙げられる。この従来技術は、洗浄液中に浸漬され
た半導体ウエハを囲むように複数の超音波発生装置を配
置して、超音波エネルギービームをウエハ主要面に対し
て照射し、溝内の各表面に超音波エネルギを及ぶように
したものである。
槽内の洗浄液に半導体ウエハを浸漬し、その洗浄液を超
音波発生装置により振動させる方法が従来より知られて
いる。特に上述した溝加工の施された半導体ウエハの洗
浄に有効なものとして、例えば、特開昭63−14434号公
報が挙げられる。この従来技術は、洗浄液中に浸漬され
た半導体ウエハを囲むように複数の超音波発生装置を配
置して、超音波エネルギービームをウエハ主要面に対し
て照射し、溝内の各表面に超音波エネルギを及ぶように
したものである。
【０００９】しかしながら、このような洗浄処理技術で
は、上述した半導体ウエハの溝を十分に洗浄するため、
多数の超音波発生装置が必要になるばかりか、超音波照
射により半導体素子にクラック等のダメージを生じさせ
る恐れがある。そして、洗浄が不十分であると、その後
の薄膜形成等のプロセスにおいて膜質の劣化等の種々の
不都合が生じて集積回路の信頼性に重大な悪影響を及ぼ
す。
は、上述した半導体ウエハの溝を十分に洗浄するため、
多数の超音波発生装置が必要になるばかりか、超音波照
射により半導体素子にクラック等のダメージを生じさせ
る恐れがある。そして、洗浄が不十分であると、その後
の薄膜形成等のプロセスにおいて膜質の劣化等の種々の
不都合が生じて集積回路の信頼性に重大な悪影響を及ぼ
す。
【００１０】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、凹凸の激しい複雑な表面形状を
有する半導体ウエハの洗浄を効果的に行うことのできる
洗浄方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法を提供
することにある。
てなされたものであり、凹凸の激しい複雑な表面形状を
有する半導体ウエハの洗浄を効果的に行うことのできる
洗浄方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的は、次のように
して達成される。すなわち、本発明の洗浄方法は、半導
体基板を洗浄する洗浄液として、洗浄母液に、アミン系
の有機溶剤と酸化剤とを混合した複合洗浄液を用いこと
を特徴とする。
して達成される。すなわち、本発明の洗浄方法は、半導
体基板を洗浄する洗浄液として、洗浄母液に、アミン系
の有機溶剤と酸化剤とを混合した複合洗浄液を用いこと
を特徴とする。
【００１２】上記アミン系の有機溶剤としては、例えば
メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプ
ロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシル
アミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミ
ン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミ
ン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデ
シルアミン、セチルアミン、ジメチルアミン、ジエチル
アミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ
ブチルアミン、ジアミルアミン、トリメチルアミン、ト
リエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミ
ン、トリアミルアミン、アリルアミン、ジアリルアミ
ン、トリアリルアミン、シクロプロピルアミン、シクロ
ブチルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシル
アミン、アニリン、メチルアニリン、ジメチルアニリ
ン、エチルアニリン、ジエチルアニリン、ｏ−トルイジ
ン、ｍ−トルイジン、ｐ−トルイジン、ベンジルアミ
ン、トリベンジルアミン、ジフェニルアミン、トリフェ
ニルアミン、α−ナフチルアミン、β−ナフチルアミン
等が挙げられ、これらを単独、もしくは２種以上を複合
して用いることができる。また、上記アミン系の有機溶
剤としては、これらアミン系の有機溶剤の誘導体であっ
てもよく、さらにはこれらアミン系の有機溶剤と誘導体
とを複合して用いることもできる。
メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプ
ロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシル
アミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミ
ン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミ
ン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデ
シルアミン、セチルアミン、ジメチルアミン、ジエチル
アミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ
ブチルアミン、ジアミルアミン、トリメチルアミン、ト
リエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミ
ン、トリアミルアミン、アリルアミン、ジアリルアミ
ン、トリアリルアミン、シクロプロピルアミン、シクロ
ブチルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシル
アミン、アニリン、メチルアニリン、ジメチルアニリ
ン、エチルアニリン、ジエチルアニリン、ｏ−トルイジ
ン、ｍ−トルイジン、ｐ−トルイジン、ベンジルアミ
ン、トリベンジルアミン、ジフェニルアミン、トリフェ
ニルアミン、α−ナフチルアミン、β−ナフチルアミン
等が挙げられ、これらを単独、もしくは２種以上を複合
して用いることができる。また、上記アミン系の有機溶
剤としては、これらアミン系の有機溶剤の誘導体であっ
てもよく、さらにはこれらアミン系の有機溶剤と誘導体
とを複合して用いることもできる。
【００１３】また、上記酸化剤としては、例えば過マン
ガン酸、過マンガン酸塩、クロム酸及びその誘導体、硝
酸及びその誘導体、ハロゲン、過酸化物、ペルオクソ
酸、ペルオクソ酸塩、硫酸類、酸素酸、酸素酸塩、金属
酸類、酸素類、酸化物、ニトロベンゼン、ヨードソ化合
物等を単独、もしくは２種以上を混合して用いることも
できる。
ガン酸、過マンガン酸塩、クロム酸及びその誘導体、硝
酸及びその誘導体、ハロゲン、過酸化物、ペルオクソ
酸、ペルオクソ酸塩、硫酸類、酸素酸、酸素酸塩、金属
酸類、酸素類、酸化物、ニトロベンゼン、ヨードソ化合
物等を単独、もしくは２種以上を混合して用いることも
できる。
【００１４】上記酸化剤としてさらに具体的には、HN
O3、N2O4、N2O3、N2O、NH4NO3、F2、Cl2、Br2、I2、H2O
2、（C6H5CO)2O2、HCO2H、CH3CO2H、C6H5CO2H、C6H4(CO
OH)CO2H、CF3CO2H、H2SO4、O3、及びそれらの誘導体が
挙げられる。
O3、N2O4、N2O3、N2O、NH4NO3、F2、Cl2、Br2、I2、H2O
2、（C6H5CO)2O2、HCO2H、CH3CO2H、C6H5CO2H、C6H4(CO
OH)CO2H、CF3CO2H、H2SO4、O3、及びそれらの誘導体が
挙げられる。
【００１５】上記アミン系の有機溶剤と酸化剤とを混合
する洗浄母液は、水または酸性溶液、アルカリ性溶液及
び中性溶液の少なくとも１種の薬液が用いられ、例えば
フッ化水素酸（フッ酸）、塩酸、硫酸、硝酸、及び酢
酸を含む有機酸（酢酸単独でも良い）の少なくとも１種
の酸含む酸性溶液、前記の酸性溶液と過酸化水素水
及びフッ化アンモニウムの少なくとも１種とを含む酸性
溶液、アンモニア水及びアミン等の少なくとも１種の
アルカリを含むアルカリ性溶液、前記のアルカリ性
溶液と過酸化水素水及びフッ化アンモニウムの少なくと
も１種を含むアルカリ性溶液、前記もしくはの酸
性溶液と前記もしくはのアルカリ性溶液とを含む混
合液、もしくは水を含む中性溶液（水単独でも良い）
等、市販の周知の洗浄液が洗浄母液として用いられる。
する洗浄母液は、水または酸性溶液、アルカリ性溶液及
び中性溶液の少なくとも１種の薬液が用いられ、例えば
フッ化水素酸（フッ酸）、塩酸、硫酸、硝酸、及び酢
酸を含む有機酸（酢酸単独でも良い）の少なくとも１種
の酸含む酸性溶液、前記の酸性溶液と過酸化水素水
及びフッ化アンモニウムの少なくとも１種とを含む酸性
溶液、アンモニア水及びアミン等の少なくとも１種の
アルカリを含むアルカリ性溶液、前記のアルカリ性
溶液と過酸化水素水及びフッ化アンモニウムの少なくと
も１種を含むアルカリ性溶液、前記もしくはの酸
性溶液と前記もしくはのアルカリ性溶液とを含む混
合液、もしくは水を含む中性溶液（水単独でも良い）
等、市販の周知の洗浄液が洗浄母液として用いられる。
【００１６】また、上記洗浄母液は、有機溶剤であって
もよい。洗浄液には、陽イオン界面活性剤、陰イオン界
面活性剤、両性界面活性剤など市販の界面活性剤、有機
溶剤、もしくはこれら界面活性剤と有機溶剤との混合物
等の添加剤を併用することができる。
もよい。洗浄液には、陽イオン界面活性剤、陰イオン界
面活性剤、両性界面活性剤など市販の界面活性剤、有機
溶剤、もしくはこれら界面活性剤と有機溶剤との混合物
等の添加剤を併用することができる。
【００１７】半導体装置の製造方法においては、各種洗
浄工程が含まれるが、特に微細な加工溝等、基板表面に
凹凸が存在する工程に上記の洗浄方法を適用すれば効果
的に洗浄が行われ、品質の良い半導体装置を製造するこ
とができる。
浄工程が含まれるが、特に微細な加工溝等、基板表面に
凹凸が存在する工程に上記の洗浄方法を適用すれば効果
的に洗浄が行われ、品質の良い半導体装置を製造するこ
とができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図1に示した基本概念図にしたが
い本発明の概要を説明する。図1（a）に示す半導体ウエ
ハの表面に微細加工溝1のような高アスペクト比構造が
形成されていても、本発明の洗浄液2は、従来の洗浄液
のようにアンモニアガスが発生しないため、図1（b）に
示すように半導体ウエハを洗浄液に浸漬すると、図1
（c）に示すように上記微細溝内への洗浄液の浸入が容
易に進み、図1（d）に示すように、微細加工溝内の底部
まで洗浄液が十分浸入するようになる。
い本発明の概要を説明する。図1（a）に示す半導体ウエ
ハの表面に微細加工溝1のような高アスペクト比構造が
形成されていても、本発明の洗浄液2は、従来の洗浄液
のようにアンモニアガスが発生しないため、図1（b）に
示すように半導体ウエハを洗浄液に浸漬すると、図1
（c）に示すように上記微細溝内への洗浄液の浸入が容
易に進み、図1（d）に示すように、微細加工溝内の底部
まで洗浄液が十分浸入するようになる。
【００１９】そして、図1（e）に示すように、洗浄液か
らの半導体ウエハの引き上げあるいは洗浄槽からの洗浄
液の排出等、半導体ウエハから洗浄液2を除いた後、図1
（f）に示すように、IPAベーパー乾燥またはスピン乾燥
により乾燥を行う。なお、本発明の洗浄方法は、複数の
半導体ウエハを同時に洗浄を行うバッチ式洗浄方法や半
導体ウエハを1枚1枚洗浄を行う枚葉式洗浄方法のどちら
にも適用できることは言うまでもない。
らの半導体ウエハの引き上げあるいは洗浄槽からの洗浄
液の排出等、半導体ウエハから洗浄液2を除いた後、図1
（f）に示すように、IPAベーパー乾燥またはスピン乾燥
により乾燥を行う。なお、本発明の洗浄方法は、複数の
半導体ウエハを同時に洗浄を行うバッチ式洗浄方法や半
導体ウエハを1枚1枚洗浄を行う枚葉式洗浄方法のどちら
にも適用できることは言うまでもない。
【００２０】本発明の洗浄方法は、上記のように半導体
基板を洗浄する洗浄液として、洗浄母液に、アミン系の
有機溶剤と酸化剤とを混合した複合洗浄液を用いことを
特徴とするが、洗浄液の温度は、30〜90℃で用いるのが
望ましい。
基板を洗浄する洗浄液として、洗浄母液に、アミン系の
有機溶剤と酸化剤とを混合した複合洗浄液を用いことを
特徴とするが、洗浄液の温度は、30〜90℃で用いるのが
望ましい。
【００２１】また、洗浄液中のアミン系の有機溶剤の添
加濃度は、洗浄液の0.03〜40％が望ましく、また、酸化
剤の添加濃度は、洗浄液の0.002〜40％が望ましい。
加濃度は、洗浄液の0.03〜40％が望ましく、また、酸化
剤の添加濃度は、洗浄液の0.002〜40％が望ましい。
【００２２】本発明により、微細加工溝内部に付着した
異物をより確実に除去ができ、さらに、「発明が解決し
ようとする課題」で述べたように超音波装置等付加装置
の必要がないため、低い生産コストで半導体ウエハにお
ける品質や歩留まり向上を図ることが可能な半導体基板
の洗浄方法及び半導体装置の製造方法を実現することが
できる。
異物をより確実に除去ができ、さらに、「発明が解決し
ようとする課題」で述べたように超音波装置等付加装置
の必要がないため、低い生産コストで半導体ウエハにお
ける品質や歩留まり向上を図ることが可能な半導体基板
の洗浄方法及び半導体装置の製造方法を実現することが
できる。
【００２３】
【実施例】以下、図１〜図３にしたがって本発明を具体
的に説明する。 〈実施例１〉半導体ウエハに設けた微細加工溝内部に付
着したポリスチレン粒子に対する本発明の洗浄効果を以
下の手順により確認した。
的に説明する。 〈実施例１〉半導体ウエハに設けた微細加工溝内部に付
着したポリスチレン粒子に対する本発明の洗浄効果を以
下の手順により確認した。
【００２４】図2（a）に洗浄評価用サンプル3の概略図
及び図2（b）にその断面の概略図を示す。洗浄評価用サ
ンプル3は、Si基板4上にポリSi5を成膜し、ポリSiに孔
の開口径0.5μm、深さ2μmの微細加工溝1が形成されて
いるものである。
及び図2（b）にその断面の概略図を示す。洗浄評価用サ
ンプル3は、Si基板4上にポリSi5を成膜し、ポリSiに孔
の開口径0.5μm、深さ2μmの微細加工溝1が形成されて
いるものである。
【００２５】上記洗浄評価用ウエハ3の微細加工溝1内に
粒径0.1μmの市販のポリスチレン粒子を付着させるため
に以下のことを行った。塩酸と超純水の混合溶液（ただ
し、溶液がpH＝2となるように混合比を調製）にポリス
チレン粒子を滴下した。
粒径0.1μmの市販のポリスチレン粒子を付着させるため
に以下のことを行った。塩酸と超純水の混合溶液（ただ
し、溶液がpH＝2となるように混合比を調製）にポリス
チレン粒子を滴下した。
【００２６】次に、洗浄評価用ウエハをその混合溶液に
24時間浸漬及び20分間水洗を行った。その後IPAベーパ
乾燥装置で20分間乾燥して、ポリスチレン粒子が付着し
た洗浄評価用サンプル3を作成した。そして、洗浄評価
用サンプル内に付着したポリスチレン粒子の数を測定す
るために、洗浄評価用サンプル3を図2（b）に示したよ
うに割り、割った断面をSEMで観察することにより評価
用サンプル内のポリスチレン粒子付着数を測定した。
24時間浸漬及び20分間水洗を行った。その後IPAベーパ
乾燥装置で20分間乾燥して、ポリスチレン粒子が付着し
た洗浄評価用サンプル3を作成した。そして、洗浄評価
用サンプル内に付着したポリスチレン粒子の数を測定す
るために、洗浄評価用サンプル3を図2（b）に示したよ
うに割り、割った断面をSEMで観察することにより評価
用サンプル内のポリスチレン粒子付着数を測定した。
【００２７】このウエハを図1に示す本発明による洗浄
方法と、比較例となる従来の洗浄方法とでそれぞれ洗浄
を行った。ここで、従来の洗浄液は、アンモニアと過酸
化水素水と超純水の混合洗浄溶液（ただし、溶液がpH＝
11となるように混合比を調製、液温60度）を用意した。
また、本発明の洗浄液は、アミン系の有機溶剤として2
−アミノエタノール、酸化剤として過酸化水素水、洗浄
母液として超純水を準備し、これらの混合洗浄溶液（た
だし、溶液がpH＝11となるように混合比を調製、液温60
度）を用意した。
方法と、比較例となる従来の洗浄方法とでそれぞれ洗浄
を行った。ここで、従来の洗浄液は、アンモニアと過酸
化水素水と超純水の混合洗浄溶液（ただし、溶液がpH＝
11となるように混合比を調製、液温60度）を用意した。
また、本発明の洗浄液は、アミン系の有機溶剤として2
−アミノエタノール、酸化剤として過酸化水素水、洗浄
母液として超純水を準備し、これらの混合洗浄溶液（た
だし、溶液がpH＝11となるように混合比を調製、液温60
度）を用意した。
【００２８】本発明及び従来の洗浄方法で洗浄した各25
枚の洗浄評価用サンプル内のポリスチレン粒子付着数の
測定結果を表1に示す。本発明で洗浄後のサンプル内の
ポリスチレン粒子の付着数は、従来の洗浄方法より著し
く減少し、本発明の洗浄効果の優位さが示された。
枚の洗浄評価用サンプル内のポリスチレン粒子付着数の
測定結果を表1に示す。本発明で洗浄後のサンプル内の
ポリスチレン粒子の付着数は、従来の洗浄方法より著し
く減少し、本発明の洗浄効果の優位さが示された。
【００２９】
【表１】
【００３０】〈実施例２〉半導体製造工程の内、Cuを使
用した一般的な配線の形成工程（例えば特開平6−32610
1に記載）に本発明を実施した。図3は、半導体装置の製
造工程に本発明の洗浄方法を適用した場合の工程断面図
を示す。
用した一般的な配線の形成工程（例えば特開平6−32610
1に記載）に本発明を実施した。図3は、半導体装置の製
造工程に本発明の洗浄方法を適用した場合の工程断面図
を示す。
【００３１】図3（a）に示すように、拡散層等（図示省
略）を有する半導体基板6上に、絶縁膜（例えばBPSG膜7
（ボロン・リン・シリケートガラス）をCVD（化学的気
相蒸着）法により形成する。続いて、その上にスパッタ
法により、Ti膜8を、その上にTiN膜9を形成し、さらに
その上にCu膜10を堆積する。
略）を有する半導体基板6上に、絶縁膜（例えばBPSG膜7
（ボロン・リン・シリケートガラス）をCVD（化学的気
相蒸着）法により形成する。続いて、その上にスパッタ
法により、Ti膜8を、その上にTiN膜9を形成し、さらに
その上にCu膜10を堆積する。
【００３２】次いで、図3（b）のように、前記構造の上
にレジスト11を塗布し、周知のホトリソグラフィ・エッ
チング技術にてパターニングする。続いて、図3（c）に
示すように、そのレジスト11をマスクにして前記Cu膜、
TiN膜、Ti膜をそれぞれパターニングする。つまり配線
となる部分以外をエッチング除去する。
にレジスト11を塗布し、周知のホトリソグラフィ・エッ
チング技術にてパターニングする。続いて、図3（c）に
示すように、そのレジスト11をマスクにして前記Cu膜、
TiN膜、Ti膜をそれぞれパターニングする。つまり配線
となる部分以外をエッチング除去する。
【００３３】次いで、図3（d）のように、前記レジスト
を除去した後、本発明の2−アミノエタノールと過酸化
水素水と超純水の混合洗浄液（ただし、溶液がpH＝11と
なるように混合比を調製、液温60度）を本発明の洗浄方
法に従って洗浄を行った。
を除去した後、本発明の2−アミノエタノールと過酸化
水素水と超純水の混合洗浄液（ただし、溶液がpH＝11と
なるように混合比を調製、液温60度）を本発明の洗浄方
法に従って洗浄を行った。
【００３４】次に、図3（e）に示すCVD法により前記工
程で残ったTi膜、TiN膜、Cu膜の3層構造の配線部分をW
膜12で被覆する。次いで、図3（f）のように、全体をパ
ッシベーション膜13（例えばTiN膜）をCVD法で形成し、
配線部分を主体とした構造を完成させた。
程で残ったTi膜、TiN膜、Cu膜の3層構造の配線部分をW
膜12で被覆する。次いで、図3（f）のように、全体をパ
ッシベーション膜13（例えばTiN膜）をCVD法で形成し、
配線部分を主体とした構造を完成させた。
【００３５】従来の洗浄液（実施例1中に示した比較
例）と比較して、本発明の半導体基板の洗浄方法及び半
導体装置の製造方法により、不良率が5％減少し、半導
体装置を高品質、高歩留まりで製造することができた。
例）と比較して、本発明の半導体基板の洗浄方法及び半
導体装置の製造方法により、不良率が5％減少し、半導
体装置を高品質、高歩留まりで製造することができた。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明により所期
の目的を達成することができた。すなわち、洗浄液とし
てアミン系の有機溶剤と酸化剤とを洗浄母液に混合する
ことにより、洗浄液中にアンモニア等薬液起因の気泡が
生じないため、凹凸の激しい複雑な表面形状を有する半
導体ウエハに容易に洗浄液が浸入し洗浄を効果的に行う
ことのできる。また本発明は、半導体ウエハのみなら
ず、薄膜デバイス、ディスク等の基板の洗浄にも適用で
きる。
の目的を達成することができた。すなわち、洗浄液とし
てアミン系の有機溶剤と酸化剤とを洗浄母液に混合する
ことにより、洗浄液中にアンモニア等薬液起因の気泡が
生じないため、凹凸の激しい複雑な表面形状を有する半
導体ウエハに容易に洗浄液が浸入し洗浄を効果的に行う
ことのできる。また本発明は、半導体ウエハのみなら
ず、薄膜デバイス、ディスク等の基板の洗浄にも適用で
きる。
【図１】本発明の基本概念図である。
【図２】洗浄評価用サンプルの概略図である。
【図３】半導体製品製造工程の内、Cuを使用した配線工
程に本発明を実施したときの半導体製品の断面図を示す
図である。
程に本発明を実施したときの半導体製品の断面図を示す
図である。
１…微細加工溝部、 ２…洗浄液、３…洗
浄評価用サンプル、 ４…Ｓｉ基板、５…ポリＳ
ｉ、 ６…半導体基板、７…ＢＰＳＧ
膜、 ８…Ｔｉ膜、９…ＴｉＮ膜、
１０…Ｃｕ膜、１１…レジスト、
１２…Ｗ膜、１３…パッシベーション膜。
浄評価用サンプル、 ４…Ｓｉ基板、５…ポリＳ
ｉ、 ６…半導体基板、７…ＢＰＳＧ
膜、 ８…Ｔｉ膜、９…ＴｉＮ膜、
１０…Ｃｕ膜、１１…レジスト、
１２…Ｗ膜、１３…パッシベーション膜。
Claims (12)
- 【請求項１】半導体基板を洗浄液で洗浄するに際し、洗
浄母液に、アミン系の有機溶剤と酸化剤とを混合した複
合洗浄液で洗浄するように構成して成る半導体基板の洗
浄方法。 - 【請求項２】アミン系の有機溶剤を、メチルアミン、エ
チルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブ
チルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチル
アミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミ
ン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルア
ミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、セチ
ルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピ
ルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジ
アミルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、
トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリアミルア
ミン、アリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミ
ン、シクロプロピルアミン、シクロブチルアミン、シク
ロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン、
メチルアニリン、ジメチルアニリン、エチルアニリン、
ジエチルアニリン、ｏ−トルイジン、ｍ−トルイジン、
ｐ−トルイジン、ベンジルアミン、トリベンジルアミ
ン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、α−ナフ
チルアミン、β−ナフチルアミン、及びこれらアミン系
の有機溶剤の誘導体の少なくとも１種で構成して成る請
求項１記載の半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項３】酸化剤を、過マンガン酸、過マンガン酸
塩、クロム酸及びその誘導体、硝酸及びその誘導体、ハ
ロゲン、過酸化物、ペルオクソ酸、ペルオクソ酸塩、硫
酸類、酸素酸、酸素酸塩、金属酸類、酸素類、酸化物、
ニトロベンゼン、及びヨードソ化合物の少なくとも１種
で構成して成る請求項１もしくは２記載の半導体基板の
洗浄方法。 - 【請求項４】酸化剤を、HNO3、N2O4、N2O3、N2O、NH4NO
3、F2、Cl2、Br2、I2、H2O2、（C6H5CO)2O2、HCO2H、CH
3CO2H、C6H5CO2H、C6H4(COOH)CO2H、CF3CO2H、H2SO4、O
3及びそれらの誘導体の少なくとも１種で構成して成る
請求項１もしくは２記載の半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項５】洗浄母液を、フッ化水素酸（フッ酸）、
塩酸、硫酸、硝酸、及び酢酸を含む有機酸の少なくとも
１種の酸を含む酸性溶液、前記の酸性溶液と過酸化
水素水及びフッ化アンモニウムの少なくとも１種とを含
む酸性溶液、アンモニア水及びアミンの少なくとも１
種のアルカリを含むアルカリ性溶液、前記のアルカ
リ性溶液と過酸化水素水及びフッ化アンモニウムの少な
くとも１種を含むアルカリ性溶液、前記もしくは
の酸性溶液と前記もしくはのアルカリ性溶液とを含
む混合液、もしくは水を含む中性溶液で構成して成る
請求項１乃至４いずれか一つに記載の半導体基板の洗浄
方法。 - 【請求項６】洗浄母液を、水、もしくは酸性溶液、アル
カリ性溶液及び中性溶液の少なくとも１種の薬液で構成
して成る請求項１乃至４いずれか一つに記載の半導体基
板の洗浄方法。 - 【請求項７】薬液を、有機溶剤で構成して成る請求項６
記載の半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項８】洗浄母液に、界面活性剤を添加して成る請
求項１乃至４いずれか一つに記載の半導体基板の洗浄方
法。 - 【請求項９】界面活性剤を、陽イオン界面活性剤、陰イ
オン界面活性剤、及び両性界面活性剤の少なくとも１種
で構成して成る請求項８記載の半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項１０】アミン系の有機溶剤の添加濃度を、洗浄
液の0.03〜40％として成る請求項１乃至９のいずれか一
つに記載の半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項１１】酸化剤の添加濃度を、洗浄液の0.002〜4
0％として成る請求項１乃至９のいずれか一つに記載の
半導体基板の洗浄方法。 - 【請求項１２】少なくとも半導体基板の洗浄工程を有す
る半導体装置の製造方法において、前記洗浄工程を、請
求項１乃至１１のいずれか一つに記載の半導体基板の洗
浄方法で構成して成る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245342A JPH1180787A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 半導体基板の洗浄方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245342A JPH1180787A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 半導体基板の洗浄方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1180787A true JPH1180787A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17132254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9245342A Pending JPH1180787A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 半導体基板の洗浄方法及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1180787A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6173720B1 (en) * | 1998-12-02 | 2001-01-16 | International Business Machines Corporation | Process for treating a semiconductor substrate |
| JP2007073722A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Sony Corp | 洗浄方法および半導体装置の製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59104132A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-15 | Fujitsu Ltd | 洗浄方法 |
| JPH05136113A (ja) * | 1991-11-08 | 1993-06-01 | Mitsubishi Materials Corp | 半導体ウエハ洗浄液 |
| JPH0848996A (ja) * | 1994-08-05 | 1996-02-20 | Nippon Steel Corp | シリコンウェハおよびシリコン酸化物の洗浄液 |
| JPH09111224A (ja) * | 1995-08-17 | 1997-04-28 | Mitsubishi Chem Corp | 表面処理組成物及びそれを用いた基体表面処理方法 |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP9245342A patent/JPH1180787A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS59104132A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-15 | Fujitsu Ltd | 洗浄方法 |
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| US6354309B1 (en) | 1998-12-02 | 2002-03-12 | International Business Machines Corporation | Process for treating a semiconductor substrate |
| JP2007073722A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Sony Corp | 洗浄方法および半導体装置の製造方法 |
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