JPS59195831A - 半導体基板の表面処理方法 - Google Patents
半導体基板の表面処理方法Info
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- JPS59195831A JPS59195831A JP7043483A JP7043483A JPS59195831A JP S59195831 A JPS59195831 A JP S59195831A JP 7043483 A JP7043483 A JP 7043483A JP 7043483 A JP7043483 A JP 7043483A JP S59195831 A JPS59195831 A JP S59195831A
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- gas
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体基板の表面処理方法に係わシ、特に基
板表面に付着した遷移金属を除去するだめの表面処理方
法に関する。
板表面に付着した遷移金属を除去するだめの表面処理方
法に関する。
半導体集積回路の製造においては、表面清浄化工程が随
所に含まれており、製造工程中に付着した各枝不純物の
除去がなされる。不純物としては、一般にレジストを始
めとする有機物、ナトリウム及び重金属等の金属類があ
る。これらの不純物は、例えば硫酸／過醒化水紫水混合
水溶液中での煮沸、塩酸／過酸化水素水混合水溶液中で
の煮沸によシそれぞれ除去される。その後、希弗酸水溶
液浸漬により上記煮沸処理中に形成された酸化膜が除去
され、水洗によシ仕上げられる。
所に含まれており、製造工程中に付着した各枝不純物の
除去がなされる。不純物としては、一般にレジストを始
めとする有機物、ナトリウム及び重金属等の金属類があ
る。これらの不純物は、例えば硫酸／過醒化水紫水混合
水溶液中での煮沸、塩酸／過酸化水素水混合水溶液中で
の煮沸によシそれぞれ除去される。その後、希弗酸水溶
液浸漬により上記煮沸処理中に形成された酸化膜が除去
され、水洗によシ仕上げられる。
ところで、この種の表面処理方法では多量の水が使用さ
れるが、この水は精製の繰り返された所詣純水である。
れるが、この水は精製の繰り返された所詣純水である。
集積回路の特性は極めて微量の不純物によっても影響を
受°けるだめ、上記純水の品質は厳しく管理される。し
かし、水中のバクテリアを除去することは極めて困難で
あシ、純水中に相当数のバクテリアの死骸が含有されて
いるのが現状である。一方、集積回路のパターン寸法は
益々微細化の一途を辿シ、バクテリアの死骸さえもが歩
留シ低下の一因となつイいる状況である。このため、半
導体表面処理技術のドライ化の必要性が認識されつつあ
る。
受°けるだめ、上記純水の品質は厳しく管理される。し
かし、水中のバクテリアを除去することは極めて困難で
あシ、純水中に相当数のバクテリアの死骸が含有されて
いるのが現状である。一方、集積回路のパターン寸法は
益々微細化の一途を辿シ、バクテリアの死骸さえもが歩
留シ低下の一因となつイいる状況である。このため、半
導体表面処理技術のドライ化の必要性が認識されつつあ
る。
水を使うことなく有機物を除去する方法としては、レジ
ストのプラズマ灰化等の技術で知られているように、酸
素ラジカル或いはオゾンを作用させる方法がある。そし
て、この方法は十分実用化の段階に至っている。一方、
水を使うことなく重金属を除去する方法として＋ｄ 、
現在スノ＜？ツタリング作用しか知られていない。しか
し、とのスＡ’ツタリング作用は、加速されたイオンで
半導体表面を衝撃し不純物を物理的に除去する方法であ
るため、半導体底面層に格子欠陥の発生を招き好ましく
ない。このように、半導体表面から金属を除去し得るド
ライ表面処理方法は、未だ実用化の段階には至っていな
い。
ストのプラズマ灰化等の技術で知られているように、酸
素ラジカル或いはオゾンを作用させる方法がある。そし
て、この方法は十分実用化の段階に至っている。一方、
水を使うことなく重金属を除去する方法として＋ｄ 、
現在スノ＜？ツタリング作用しか知られていない。しか
し、とのスＡ’ツタリング作用は、加速されたイオンで
半導体表面を衝撃し不純物を物理的に除去する方法であ
るため、半導体底面層に格子欠陥の発生を招き好ましく
ない。このように、半導体表面から金属を除去し得るド
ライ表面処理方法は、未だ実用化の段階には至っていな
い。
本発明の目的は、水を使うことなく半導体表面から金属
不純物を除去することができ、かつ半導体表面のダメー
ジを防止することができ、素子製造歩留シ向上等に寄与
し得る半導体基板の表面処理方法を提供することにある
。
不純物を除去することができ、かつ半導体表面のダメー
ジを防止することができ、素子製造歩留シ向上等に寄与
し得る半導体基板の表面処理方法を提供することにある
。
本発明の骨子は、化学反応によ重金属を蒸気圧の高い化
合物に変化させ、これを半導体表面から離脱させること
にある。
合物に変化させ、これを半導体表面から離脱させること
にある。
金属を蒸気圧の高い化合物に変化させる手段として本発
明者等が鋭意研究を重ねた結果、−酸化炭素の雰囲気下
で半導体基板を加熱すれば板表面に付着した重金属類、
をカルポール錯体とし、蒸発させ得ることが判明した。
明者等が鋭意研究を重ねた結果、−酸化炭素の雰囲気下
で半導体基板を加熱すれば板表面に付着した重金属類、
をカルポール錯体とし、蒸発させ得ることが判明した。
本発明はこのような点に着目し、半導体基板の表面から
金属不純物を除去するだめの表面処理方法において、−
酸化炭素を主体とするガス雰囲気下、好ましくは減圧雰
囲気下で半導体が板を加熱、好ましくは１００〔℃〕以
上に加熱するようにしだ方法である。
金属不純物を除去するだめの表面処理方法において、−
酸化炭素を主体とするガス雰囲気下、好ましくは減圧雰
囲気下で半導体が板を加熱、好ましくは１００〔℃〕以
上に加熱するようにしだ方法である。
本発明によれば、水を使うことなく半導体表面から金属
不純物を除去することができるので、バクテリアの死骸
の存在等に起因する製造歩留シ低下の問題を解決するこ
とができる。しかも、スパッタ作用等の物理的な除去で
はなく化学反応によ重金属を除去することができるので
、半導体表面にダメージが生じる等の不都合はない。
不純物を除去することができるので、バクテリアの死骸
の存在等に起因する製造歩留シ低下の問題を解決するこ
とができる。しかも、スパッタ作用等の物理的な除去で
はなく化学反応によ重金属を除去することができるので
、半導体表面にダメージが生じる等の不都合はない。
このため、素子製造歩留シの向上をはかシ得、半導体装
置製造技術分野における有用性は絶大なものである。
置製造技術分野における有用性は絶大なものである。
以下、本発明の一実施例方法を図面を参照して説明する
。
。
第１図は本実施例に使用した平行平板型ドライエツチン
グ装置を示す概略構成図であシ、この装置は後述する如
く表面処理装置をも兼ねている。図中１はチェンバであ
り、このチェンバ１内には一対の平行平板電極２．３が
配設されている。電極２．３はステンレス値からなるも
ので、上部電極２にはマツチング回路４を介して高周波
電鍵５（周波数１３．５６ ＭＨｚ、電力５００Ｗ）
が接続され、下部電極３（ｄ′接地されている。寸だ、
チェンバ１内にはガス供給口１ａから所定のガスが仙維
され、さらにチェンバ１内のガスはガス排気口１ｂから
排気されるものとなっている。一方、ナエンバ１の土壁
には窓が形成され、この窓を塞ぐように透明板６が配設
されている。
グ装置を示す概略構成図であシ、この装置は後述する如
く表面処理装置をも兼ねている。図中１はチェンバであ
り、このチェンバ１内には一対の平行平板電極２．３が
配設されている。電極２．３はステンレス値からなるも
ので、上部電極２にはマツチング回路４を介して高周波
電鍵５（周波数１３．５６ ＭＨｚ、電力５００Ｗ）
が接続され、下部電極３（ｄ′接地されている。寸だ、
チェンバ１内にはガス供給口１ａから所定のガスが仙維
され、さらにチェンバ１内のガスはガス排気口１ｂから
排気されるものとなっている。一方、ナエンバ１の土壁
には窓が形成され、この窓を塞ぐように透明板６が配設
されている。
この透明板６の上方には赤外ランフ″９が配置され、該
ランプ９によシ下部電極３上に赤外線が照射さ粁るもの
となっている。なお、図中８は試料基板、９はバイメタ
ル温度計、１０は電極リード、１１は絶飲物を示してい
る。また、前記上部′Ｉυ：イ歳２は取シ外し可能な構
造となっている１、 このような装置を用い、以下に述べる処理を行った。−
１ｉ−ｉ”、基板８としてＰ型シリコン（１００）基板
を用い、この基板８を下部電極３上に戟りした。なお、
エツチングを行う場合基板８は上部′ａ補極上保持され
るが、本実施例では基板８に金属不純物を被着させる目
的で基板８を下部電極３上に保持した。次いで、チェン
バ１内’に１度真空に引いたのち、Ａｒガスを導入しチ
ェンバ１内のガス圧ｋ ０．１ （Ｔｏｒｒ ：）に設
定した。続いて、電極２，３間に高周波電力全印加し、
上部電極２のスミ９ツタリングを起こした。その結果、
基板８上には微量のＦｅ 、 Ｎｉ（金属不純物）が堆
積することになる。第２図はこの基板８の表面状態をオ
ージェ分析したスペクトルを示している。電子の運動エ
ネルギー６５０ 〔ｅＶ〕、 ８５０ （ｅＶ〕付近に
ピークがあるが、これらはそれぞれＦｅ及びＮｉに相当
する。
ランプ９によシ下部電極３上に赤外線が照射さ粁るもの
となっている。なお、図中８は試料基板、９はバイメタ
ル温度計、１０は電極リード、１１は絶飲物を示してい
る。また、前記上部′Ｉυ：イ歳２は取シ外し可能な構
造となっている１、 このような装置を用い、以下に述べる処理を行った。−
１ｉ−ｉ”、基板８としてＰ型シリコン（１００）基板
を用い、この基板８を下部電極３上に戟りした。なお、
エツチングを行う場合基板８は上部′ａ補極上保持され
るが、本実施例では基板８に金属不純物を被着させる目
的で基板８を下部電極３上に保持した。次いで、チェン
バ１内’に１度真空に引いたのち、Ａｒガスを導入しチ
ェンバ１内のガス圧ｋ ０．１ （Ｔｏｒｒ ：）に設
定した。続いて、電極２，３間に高周波電力全印加し、
上部電極２のスミ９ツタリングを起こした。その結果、
基板８上には微量のＦｅ 、 Ｎｉ（金属不純物）が堆
積することになる。第２図はこの基板８の表面状態をオ
ージェ分析したスペクトルを示している。電子の運動エ
ネルギー６５０ 〔ｅＶ〕、 ８５０ （ｅＶ〕付近に
ピークがあるが、これらはそれぞれＦｅ及びＮｉに相当
する。
次に、上記基板を再ひ前記下部電極３上に載直し、チェ
ンバ１内を真壁に引いたのち、赤外ランプ７七点灯し基
板８を加熱した。このとき、Ｆ？ｉＪ記Ａｒガスの供給
及び高周波電力の印加が停止されているのは勿論のこと
であり、また上部電極２は基板８への赤外線照射の妨げ
とならないよう＆、０外しておく。次いで、チェンバ１
内に一酸化炭素ガスを供給し、そのガス圧全３００ ［
Ｔｏｒｒ：］程度に保持した。基板８の加熱温度は温度
計９により測定されるが、この温度が１５０ ［：）と
なるよう赤外ランｆ７の出力を調節した。
ンバ１内を真壁に引いたのち、赤外ランプ７七点灯し基
板８を加熱した。このとき、Ｆ？ｉＪ記Ａｒガスの供給
及び高周波電力の印加が停止されているのは勿論のこと
であり、また上部電極２は基板８への赤外線照射の妨げ
とならないよう＆、０外しておく。次いで、チェンバ１
内に一酸化炭素ガスを供給し、そのガス圧全３００ ［
Ｔｏｒｒ：］程度に保持した。基板８の加熱温度は温度
計９により測定されるが、この温度が１５０ ［：）と
なるよう赤外ランｆ７の出力を調節した。
２０分間」＝記処理を飾したのち、チェンバ１内を再び
真空に引き、その後基板８をチェンバ１内から取り出し
た。第３図は処理後の基板８の表面状態をオージェ分析
したスペクトルを示している。このＩＡから、ＦｅとＮ
ｉとのシグナルは著しく低下しておシ、ノイズに埋もれ
る８度となるのが判る。この事実は Ｆｅ及びＮｉが一
酸化炭素ガスと反応し、カルポール錯体となり蒸発した
ためである。
真空に引き、その後基板８をチェンバ１内から取り出し
た。第３図は処理後の基板８の表面状態をオージェ分析
したスペクトルを示している。このＩＡから、ＦｅとＮ
ｉとのシグナルは著しく低下しておシ、ノイズに埋もれ
る８度となるのが判る。この事実は Ｆｅ及びＮｉが一
酸化炭素ガスと反応し、カルポール錯体となり蒸発した
ためである。
このように本実施例方法によれは、基板８表面に伺着し
たＦｅ及びＮｉ＠の不純物をドライ処理で容易に除去す
ることができる。しかも、上記処理が化学反応を利用す
る方法であることから、この処理により基；彼表面がダ
メージを受ける等の不都合は生じない。したがって、半
導体基板の表７Ｍ’＋処理に極めて有効である。
たＦｅ及びＮｉ＠の不純物をドライ処理で容易に除去す
ることができる。しかも、上記処理が化学反応を利用す
る方法であることから、この処理により基；彼表面がダ
メージを受ける等の不都合は生じない。したがって、半
導体基板の表７Ｍ’＋処理に極めて有効である。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記ドライ処理時におけるーば化炭素のガ
ス圧及び基板加熱温度は、例ら実施例に限定されるもの
ではなく適宜変更可能である。ただし、ガス圧は危険性
を考慮すると減圧状態であるのが望ましく、また加熱温
度は処理速度等を考慮すると１００ ［℃］以上で
・あるのが望ましい。また、ドライ処理時にチェンバ内
に導入するガスは必ずしも一酸化炭素のみに限る必要は
なく、−酸化炭素にＡｒやＨｅ等の不活性なガスを混合
したガスを用いることもできる。さらに、基板表面から
除去すべき金属はＦｅ及びＮｉに限るものではなく、−
酸化炭素と反応してカルポール錯体となる金属であれば
適用することができる。
い。例えば、前記ドライ処理時におけるーば化炭素のガ
ス圧及び基板加熱温度は、例ら実施例に限定されるもの
ではなく適宜変更可能である。ただし、ガス圧は危険性
を考慮すると減圧状態であるのが望ましく、また加熱温
度は処理速度等を考慮すると１００ ［℃］以上で
・あるのが望ましい。また、ドライ処理時にチェンバ内
に導入するガスは必ずしも一酸化炭素のみに限る必要は
なく、−酸化炭素にＡｒやＨｅ等の不活性なガスを混合
したガスを用いることもできる。さらに、基板表面から
除去すべき金属はＦｅ及びＮｉに限るものではなく、−
酸化炭素と反応してカルポール錯体となる金属であれば
適用することができる。
また、前記第１図に示した装置は、半導体基板表面に金
属不純物を付着させるために平行平板型ドライエツチン
グ装置の構成を採用したものであシ、上記金属不純物を
除去する装置としてはこの構成に何ら限定されないのは
勿論のことである。すなわち、金属不純物を除去するた
めの表面処理装置としては、−酸化炭素が導入及び排気
される容器及び半導体基板を加熱する機構を備えたもの
であればよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、穆々変形して実施することができる。
属不純物を付着させるために平行平板型ドライエツチン
グ装置の構成を採用したものであシ、上記金属不純物を
除去する装置としてはこの構成に何ら限定されないのは
勿論のことである。すなわち、金属不純物を除去するた
めの表面処理装置としては、−酸化炭素が導入及び排気
される容器及び半導体基板を加熱する機構を備えたもの
であればよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、穆々変形して実施することができる。
第１図乃至第３図はそれぞれ本発明の一実施例方法を説
明するだめのもので第１図は上記実施例に使用した装置
を示す概略構成図、第２図は表面処理前の基板表面のオ
ージェスペクトルを示す特性図、第３図は表面処理後の
オージェスペクトルを示す特性図である。 １・・・チェンバ、２，３・・・平行平板電極、５・・
・茜周波電源、７・・・赤外ランプ、“８゛・・・シリ
コン基板、９・・・バイメタル温度計、１ａ・・・ガス
導入口、１ｂ・・・ガス排気口。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦簸１ トζ 第２区
明するだめのもので第１図は上記実施例に使用した装置
を示す概略構成図、第２図は表面処理前の基板表面のオ
ージェスペクトルを示す特性図、第３図は表面処理後の
オージェスペクトルを示す特性図である。 １・・・チェンバ、２，３・・・平行平板電極、５・・
・茜周波電源、７・・・赤外ランプ、“８゛・・・シリ
コン基板、９・・・バイメタル温度計、１ａ・・・ガス
導入口、１ｂ・・・ガス排気口。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦簸１ トζ 第２区
Claims (2)
- （１）−酸化炭素を主体とするガス雰囲気下で半導体基
板を加熱することを特徴とする半導体基板の表面処理方
法。 - （２）前記ガス雰囲気は、減圧下であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の半導体基板の表面処理方
法。 処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7043483A JPS59195831A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 半導体基板の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7043483A JPS59195831A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 半導体基板の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59195831A true JPS59195831A (ja) | 1984-11-07 |
| JPH0475653B2 JPH0475653B2 (ja) | 1992-12-01 |
Family
ID=13431365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7043483A Granted JPS59195831A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 半導体基板の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59195831A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6376333A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-06 | Fujitsu Ltd | 半導体基板の前処理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5122637A (en) * | 1974-08-20 | 1976-02-23 | Fujitsu Ltd | Kinzokuhimakuno etsuchinguhoho |
| JPS58145131A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-08-29 | Fujitsu Ltd | クロム膜のドライエツチング方法 |
-
1983
- 1983-04-21 JP JP7043483A patent/JPS59195831A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5122637A (en) * | 1974-08-20 | 1976-02-23 | Fujitsu Ltd | Kinzokuhimakuno etsuchinguhoho |
| JPS58145131A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-08-29 | Fujitsu Ltd | クロム膜のドライエツチング方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6376333A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-06 | Fujitsu Ltd | 半導体基板の前処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0475653B2 (ja) | 1992-12-01 |
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