JP2001054768A - 洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents
洗浄方法及び洗浄装置Info
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- JP2001054768A JP2001054768A JP11232760A JP23276099A JP2001054768A JP 2001054768 A JP2001054768 A JP 2001054768A JP 11232760 A JP11232760 A JP 11232760A JP 23276099 A JP23276099 A JP 23276099A JP 2001054768 A JP2001054768 A JP 2001054768A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 洗浄中に露出した基板表面のＳｉを水素終端
させつつ、室温での洗浄を効果的に行う。 【解決手段】 水素ガス発生手段５から送られた水素ガ
ス７を希フッ酸水溶液８中にバブリングさせて溶解し、
洗浄対象となるＳｉウエハ９を洗浄バス１内の希フッ酸
水溶液８中に超音波振動を与えながら所定時間浸漬さ
せ、Ｓｉウエハ９を室温で洗浄するとともに、Ｓｉウエ
ハ９の表面のＳｉのダングリングボンドを水素終端化す
る。
させつつ、室温での洗浄を効果的に行う。 【解決手段】 水素ガス発生手段５から送られた水素ガ
ス７を希フッ酸水溶液８中にバブリングさせて溶解し、
洗浄対象となるＳｉウエハ９を洗浄バス１内の希フッ酸
水溶液８中に超音波振動を与えながら所定時間浸漬さ
せ、Ｓｉウエハ９を室温で洗浄するとともに、Ｓｉウエ
ハ９の表面のＳｉのダングリングボンドを水素終端化す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、液晶
表示装置または電子部品の製造工程で用いられる洗浄方
法及び洗浄装置に関し、特に、半導体ウエハや液晶ガラ
ス基板などの基板に付着する鉄、銅、ニッケルなどの金
属不純物、パーティクル（微粒子）、自然酸化膜などを
洗浄除去する場合に適用して好適なものである。
表示装置または電子部品の製造工程で用いられる洗浄方
法及び洗浄装置に関し、特に、半導体ウエハや液晶ガラ
ス基板などの基板に付着する鉄、銅、ニッケルなどの金
属不純物、パーティクル（微粒子）、自然酸化膜などを
洗浄除去する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体デバイスの高集積化に伴
い、半導体基板上に形成される素子や配線のサイズがサ
ブミクロンのレベルに微細化してきている。
い、半導体基板上に形成される素子や配線のサイズがサ
ブミクロンのレベルに微細化してきている。
【０００３】このような半導体デバイスを安定して製造
するためには、半導体デバイスの製造工程での基板の表
面を高清浄な状態に保つ必要がある。すなわち、有機
物、金属不純物、パーティクル、自然酸化膜等を例えば
超純水を用いて基板表面から完全に除去してから、半導
体基板を各製造プロセスに投入する必要がある。
するためには、半導体デバイスの製造工程での基板の表
面を高清浄な状態に保つ必要がある。すなわち、有機
物、金属不純物、パーティクル、自然酸化膜等を例えば
超純水を用いて基板表面から完全に除去してから、半導
体基板を各製造プロセスに投入する必要がある。
【０００４】基板表面をウエット洗浄する代表的な方法
として、ＲＣＡ洗浄がある。ＲＣＡ洗浄では、薬液とし
て、硫酸、水酸化アンモニウム、塩酸、硝酸、フッ化水
素酸（以下、ＨＦと称す。）、過酸化水素などの水溶液
が用いられる。例えば、基板表面に付着しているパーテ
ィクルを除去する場合、水酸化アンモニウムと過酸化水
素と超純水とを１：１：５の割合で混合した水溶液が８
０℃前後の温度で用いられる（以下、ＡＰＭ、またはＳ
Ｃ−１と称す。）。また、シリコン基板上の自然酸化膜
や金属不純物を除去する場合、０．５〜５％の濃度のＨ
Ｆ水溶液（希フッ酸水溶液）が用いられる。
として、ＲＣＡ洗浄がある。ＲＣＡ洗浄では、薬液とし
て、硫酸、水酸化アンモニウム、塩酸、硝酸、フッ化水
素酸（以下、ＨＦと称す。）、過酸化水素などの水溶液
が用いられる。例えば、基板表面に付着しているパーテ
ィクルを除去する場合、水酸化アンモニウムと過酸化水
素と超純水とを１：１：５の割合で混合した水溶液が８
０℃前後の温度で用いられる（以下、ＡＰＭ、またはＳ
Ｃ−１と称す。）。また、シリコン基板上の自然酸化膜
や金属不純物を除去する場合、０．５〜５％の濃度のＨ
Ｆ水溶液（希フッ酸水溶液）が用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＳＣ−１による洗浄方法では、洗浄が高温で行われるこ
とから、洗浄溶液から蒸気が発生する。このため、クリ
ーンルームの環境汚染を引き起こしたり、洗浄溶液から
発生する蒸気を排気するために、クリーンルームの空調
設備の負荷が大きくなるという問題があった。
ＳＣ−１による洗浄方法では、洗浄が高温で行われるこ
とから、洗浄溶液から蒸気が発生する。このため、クリ
ーンルームの環境汚染を引き起こしたり、洗浄溶液から
発生する蒸気を排気するために、クリーンルームの空調
設備の負荷が大きくなるという問題があった。
【０００６】また、従来の希フッ酸水溶液を用いた洗浄
では、シリコン基板上のシリコン（以下、Ｓｉと称
す。）が露出した時点でパーティクルが再付着するた
め、洗浄効果には限界があった。さらに、希フッ酸水溶
液を用いただけでは、基板表面に露出したＳｉのダング
リングボンドが完全に水素終端化しないため、シリコン
基板を大気中に放置すると、洗浄後のシリコン基板上に
自然酸化膜が成長するという問題があった。
では、シリコン基板上のシリコン（以下、Ｓｉと称
す。）が露出した時点でパーティクルが再付着するた
め、洗浄効果には限界があった。さらに、希フッ酸水溶
液を用いただけでは、基板表面に露出したＳｉのダング
リングボンドが完全に水素終端化しないため、シリコン
基板を大気中に放置すると、洗浄後のシリコン基板上に
自然酸化膜が成長するという問題があった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、室温での洗浄を
効果的に行うことが可能となるとともに、洗浄後の基板
表面のＳｉを水素終端させることが可能な洗浄方法及び
洗浄装置を提供することである。
効果的に行うことが可能となるとともに、洗浄後の基板
表面のＳｉを水素終端させることが可能な洗浄方法及び
洗浄装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明によれば、水素ガスを溶解させたフッ化
水素酸の水溶液を、超音波振動を与えながら、被洗浄物
と接触させることにより、洗浄を行うことを特徴とす
る。
ために、本発明によれば、水素ガスを溶解させたフッ化
水素酸の水溶液を、超音波振動を与えながら、被洗浄物
と接触させることにより、洗浄を行うことを特徴とす
る。
【０００９】これによって、シリコン基板上の酸化膜を
エッチングして、シリコン基板上に付着しているパーテ
ィクルをリフトオフさせることが可能となるとともに、
超音波振動時の溶存水素ガスによるキャビテーション効
果とパーティクルの表面組成物の還元反応により、基板
表面に露出したＳｉへの再付着を防止することが可能と
なり、室温での洗浄を効果的に行うことが可能となる。
エッチングして、シリコン基板上に付着しているパーテ
ィクルをリフトオフさせることが可能となるとともに、
超音波振動時の溶存水素ガスによるキャビテーション効
果とパーティクルの表面組成物の還元反応により、基板
表面に露出したＳｉへの再付着を防止することが可能と
なり、室温での洗浄を効果的に行うことが可能となる。
【００１０】また、希フッ酸水溶液中に水素ガスが添加
されているので、洗浄中に基板表面に露出したＳｉのダ
ングリングボンドをほぼ完全に水素終端化することが可
能となる。この結果、水素終端化されたＳｉ表面は大気
中でも安定を保つため、洗浄後にシリコン基板を大気中
に放置した場合においても、Ｓｉが露出した基板表面に
新たな自然酸化膜が形成されることを防止することが可
能となるとともに、シリコン単結晶の禁制帯内の界面準
位を減少させることが可能となり、デバイス特性を改善
することが可能となる。
されているので、洗浄中に基板表面に露出したＳｉのダ
ングリングボンドをほぼ完全に水素終端化することが可
能となる。この結果、水素終端化されたＳｉ表面は大気
中でも安定を保つため、洗浄後にシリコン基板を大気中
に放置した場合においても、Ｓｉが露出した基板表面に
新たな自然酸化膜が形成されることを防止することが可
能となるとともに、シリコン単結晶の禁制帯内の界面準
位を減少させることが可能となり、デバイス特性を改善
することが可能となる。
【００１１】本発明で使用されるフッ化水素酸水溶液の
濃度は０．００１〜５重量％、好ましくは０．５重量
％、前記溶液中の水素濃度は０．１〜２．０ｐｐｍ、好
ましくは１ｐｐｍ以上、前記超音波振動の周波数は２０
ｋＨＺ〜１０ＭＨｚ、好ましくは５００ｋＨＺ〜２ＭＨ
ｚであることが好ましい。
濃度は０．００１〜５重量％、好ましくは０．５重量
％、前記溶液中の水素濃度は０．１〜２．０ｐｐｍ、好
ましくは１ｐｐｍ以上、前記超音波振動の周波数は２０
ｋＨＺ〜１０ＭＨｚ、好ましくは５００ｋＨＺ〜２ＭＨ
ｚであることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は、本
発明の一実施例に係る洗浄装置の構成を示す側面図、図
１（ｂ）は、本発明の一実施例に係る洗浄装置の構成を
示す上面図である。図１において、洗浄装置には、２槽
構造の洗浄バス１、２が設けられ、洗浄バス１、２間の
隙間には、脱気された冷却水３が入れられている。ま
た、洗浄バス２の底には、超音波振動発生手段４が設け
られている。この実施形態における超音波振動発生手段
４は、超音波振動子である。なお、超音波振動子の発振
周波数は２０ｋＨＺ〜１０ＭＨｚ程度に設定することが
好ましい。
いて、図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は、本
発明の一実施例に係る洗浄装置の構成を示す側面図、図
１（ｂ）は、本発明の一実施例に係る洗浄装置の構成を
示す上面図である。図１において、洗浄装置には、２槽
構造の洗浄バス１、２が設けられ、洗浄バス１、２間の
隙間には、脱気された冷却水３が入れられている。ま
た、洗浄バス２の底には、超音波振動発生手段４が設け
られている。この実施形態における超音波振動発生手段
４は、超音波振動子である。なお、超音波振動子の発振
周波数は２０ｋＨＺ〜１０ＭＨｚ程度に設定することが
好ましい。
【００１３】洗浄バス１には、フッ化水素酸を水に溶解
させた希フッ酸水溶液８が満たされている。ここで、フ
ッ化水素酸を希釈する水は、純水または超純水であるこ
とが好ましい。なお、上記の「純水」とは、２５℃換算
の電気抵抗率が１５．０ＭΩ・ｃｍ以上、ＴＯＣ（水中
に存在する有機物中の炭素）濃度５０ｐｐｂ以下、０．
２μｍ以上の微粒子数１０個／ｍｌ以下の清浄度の高い
水をいい、「超純水」とは、２５℃換算の電気抵抗率が
１８．０ＭΩ・ｃｍ以上、ＴＯＣ濃度５ｐｐｂ以下、
０．０５μｍ以上の微粒子数１０個／ｍｌ以下の清浄度
の極めて高い水をいう。また、希フッ酸水溶液８のフッ
化水素酸の濃度は、０．００１〜５重量％程度であるこ
とが好ましい。フッ化水素酸の濃度が０．００１重量％
未満になると、被洗浄物表面からの金属不純物の除去効
果が十分に得られないからである。また、フッ化水素酸
の濃度が５重量％以上となっても、添加分に見合った金
属不純物の除去効果が得られないからである。
させた希フッ酸水溶液８が満たされている。ここで、フ
ッ化水素酸を希釈する水は、純水または超純水であるこ
とが好ましい。なお、上記の「純水」とは、２５℃換算
の電気抵抗率が１５．０ＭΩ・ｃｍ以上、ＴＯＣ（水中
に存在する有機物中の炭素）濃度５０ｐｐｂ以下、０．
２μｍ以上の微粒子数１０個／ｍｌ以下の清浄度の高い
水をいい、「超純水」とは、２５℃換算の電気抵抗率が
１８．０ＭΩ・ｃｍ以上、ＴＯＣ濃度５ｐｐｂ以下、
０．０５μｍ以上の微粒子数１０個／ｍｌ以下の清浄度
の極めて高い水をいう。また、希フッ酸水溶液８のフッ
化水素酸の濃度は、０．００１〜５重量％程度であるこ
とが好ましい。フッ化水素酸の濃度が０．００１重量％
未満になると、被洗浄物表面からの金属不純物の除去効
果が十分に得られないからである。また、フッ化水素酸
の濃度が５重量％以上となっても、添加分に見合った金
属不純物の除去効果が得られないからである。
【００１４】水素供給源５は水素ガス７を発生させ、こ
の水素ガス７は配管６を介して希フッ酸水溶液８内に送
られ、希フッ酸水溶液８内でバブリングしながら希フッ
酸水溶液８内に溶解する。ここで、溶液中の水素濃度
は、０．１〜２．０ｐｐｍ程度であることが好ましい。
溶液中の水素濃度が０．１ｐｐｍ以下では、希フッ酸水
溶液８内に水素ガス７を溶解させた場合の効果が充分で
ないからである。一方、溶液中の水素濃度が２．０ｐｐ
ｍ以上では、これ以上は溶解しないからである。なお、
水素の溶解度は溶媒である超純水を冷却することにより
溶解度を高くすることができる。
の水素ガス７は配管６を介して希フッ酸水溶液８内に送
られ、希フッ酸水溶液８内でバブリングしながら希フッ
酸水溶液８内に溶解する。ここで、溶液中の水素濃度
は、０．１〜２．０ｐｐｍ程度であることが好ましい。
溶液中の水素濃度が０．１ｐｐｍ以下では、希フッ酸水
溶液８内に水素ガス７を溶解させた場合の効果が充分で
ないからである。一方、溶液中の水素濃度が２．０ｐｐ
ｍ以上では、これ以上は溶解しないからである。なお、
水素の溶解度は溶媒である超純水を冷却することにより
溶解度を高くすることができる。
【００１５】水素ガス７は、水素ボンベからの水素ガス
７を用いることができるが、水の電気分解によって生成
した水素ガス７を用いるようにしてもよい。水素ガス７
を水の電気分解によって生成することにより、水素ボン
ベからの水素ガス７を用いた場合に比べ、水素ボンベの
交換の手間を軽減できるとともに、水素ボンベを保管す
るための設置場所を確保する必要がなくなる。
７を用いることができるが、水の電気分解によって生成
した水素ガス７を用いるようにしてもよい。水素ガス７
を水の電気分解によって生成することにより、水素ボン
ベからの水素ガス７を用いた場合に比べ、水素ボンベの
交換の手間を軽減できるとともに、水素ボンベを保管す
るための設置場所を確保する必要がなくなる。
【００１６】なお、希フッ酸水溶液８内に水素ガス７を
溶解させるには、水素ガス７を希フッ酸水溶液８内でバ
ブリングさせる方法のほか、水素ガス透過性を有する材
料からなる中空糸の表面に水素ガスを供給するととも
に、中空糸の内側に純水又は超純水を供給し、気液接触
により純水又は超純水に水素ガスを溶解する方法があ
る。また、純水又は超純水供給ポンプの上流側に水素ガ
スを供給し、ポンプ内の撹拌によって溶解させるように
してもよい。さらに、純水又は超純水にエジェクタを介
して水素ガスを溶解させるようにしてもよい。
溶解させるには、水素ガス７を希フッ酸水溶液８内でバ
ブリングさせる方法のほか、水素ガス透過性を有する材
料からなる中空糸の表面に水素ガスを供給するととも
に、中空糸の内側に純水又は超純水を供給し、気液接触
により純水又は超純水に水素ガスを溶解する方法があ
る。また、純水又は超純水供給ポンプの上流側に水素ガ
スを供給し、ポンプ内の撹拌によって溶解させるように
してもよい。さらに、純水又は超純水にエジェクタを介
して水素ガスを溶解させるようにしてもよい。
【００１７】なお、洗浄装置には、希フッ酸水溶液８内
に溶解している水素ガス７の濃度を検出する水素濃度検
出手段を設けるようにしてもよい。水素濃度検出手段
は、希フッ酸水溶液８内に溶解している水素ガス７の濃
度を検出すると、その検出結果を水素供給源５に伝え
る。水素供給源５は、水素濃度検出手段から送られた検
出結果に基づいて、配管６に送る水素ガス７の量を調節
し、希フッ酸水溶液８内に溶解している水素ガス７の濃
度を所定値に保持することができる。
に溶解している水素ガス７の濃度を検出する水素濃度検
出手段を設けるようにしてもよい。水素濃度検出手段
は、希フッ酸水溶液８内に溶解している水素ガス７の濃
度を検出すると、その検出結果を水素供給源５に伝え
る。水素供給源５は、水素濃度検出手段から送られた検
出結果に基づいて、配管６に送る水素ガス７の量を調節
し、希フッ酸水溶液８内に溶解している水素ガス７の濃
度を所定値に保持することができる。
【００１８】洗浄対象となるＳｉウエハ９はホルダ１０
に保持され、洗浄バス１内の希フッ酸水溶液８中に浸漬
される。すると、希フッ酸水溶液８の作用により、Ｓｉ
ウエハ９上の自然酸化膜がエッチングされ、Ｓｉウエハ
９上に付着しているパーティクルがリフトオフされる。
また、超音波振動時の溶存水素ガス７によるキャビテー
ション効果とパーティクルの表面組成物の還元反応によ
り、パーティクルのＳｉウエハ９上への再付着を防止し
て、Ｓｉウエハ９を効果的に洗浄することが可能とな
る。
に保持され、洗浄バス１内の希フッ酸水溶液８中に浸漬
される。すると、希フッ酸水溶液８の作用により、Ｓｉ
ウエハ９上の自然酸化膜がエッチングされ、Ｓｉウエハ
９上に付着しているパーティクルがリフトオフされる。
また、超音波振動時の溶存水素ガス７によるキャビテー
ション効果とパーティクルの表面組成物の還元反応によ
り、パーティクルのＳｉウエハ９上への再付着を防止し
て、Ｓｉウエハ９を効果的に洗浄することが可能とな
る。
【００１９】また、Ｓｉウエハ９の表面のＳｉのダング
リングボンドが水素終端化され、洗浄後にＳｉウエハ９
を希フッ酸水溶液８から引き上げ、Ｓｉウエハ９を大気
中にさらした場合においても、Ｓｉウエハ９の表面に新
たな自然酸化膜が形成されることを防止することが可能
となり、半導体製造プロセスに悪影響を及ぼすことを防
止することが可能となる。
リングボンドが水素終端化され、洗浄後にＳｉウエハ９
を希フッ酸水溶液８から引き上げ、Ｓｉウエハ９を大気
中にさらした場合においても、Ｓｉウエハ９の表面に新
たな自然酸化膜が形成されることを防止することが可能
となり、半導体製造プロセスに悪影響を及ぼすことを防
止することが可能となる。
【００２０】なお、図１の実施例では、浸漬洗浄を行う
方法について説明したが、噴射洗浄を行うこともでき
る。噴射洗浄の場合、水素ガスが溶解された希フッ酸水
溶液に超音波振動を付与しながら、ノズル等から希フッ
酸水溶液を被洗浄物に噴射する。洗浄液に超音波振動を
付与するには、振動子を内蔵する洗浄液噴射ノズルによ
り超音波を照射することができる。また、振動子を内蔵
したバー型の音波トランスミッタ、もしくは振動子を石
英ロッドに取り付けた音波トランスミッタより超音波を
照射するようにしてもよい。また、水素ガスを添加した
超純水と希フッ酸水溶液を別々のノズル等から噴射し、
被洗浄物上で適切な濃度になるように液量をコントロー
ルしてもよい。また、バス内のウエハを左右・上下に揺
らしながら洗浄することも可能である。
方法について説明したが、噴射洗浄を行うこともでき
る。噴射洗浄の場合、水素ガスが溶解された希フッ酸水
溶液に超音波振動を付与しながら、ノズル等から希フッ
酸水溶液を被洗浄物に噴射する。洗浄液に超音波振動を
付与するには、振動子を内蔵する洗浄液噴射ノズルによ
り超音波を照射することができる。また、振動子を内蔵
したバー型の音波トランスミッタ、もしくは振動子を石
英ロッドに取り付けた音波トランスミッタより超音波を
照射するようにしてもよい。また、水素ガスを添加した
超純水と希フッ酸水溶液を別々のノズル等から噴射し、
被洗浄物上で適切な濃度になるように液量をコントロー
ルしてもよい。また、バス内のウエハを左右・上下に揺
らしながら洗浄することも可能である。
【００２１】次に、本発明の実施例について、他の洗浄
方法と比較しながら説明する。本発明に係る洗浄方法の
一例として、８インチのＳｉウエハを０．５重量％の希
フッ酸水溶液中に浸漬し、希フッ酸水溶液中の水素ガス
の濃度が１．６ｐｐｍとなるように水素ガスを希フッ酸
水溶液（超純水にフッ化水素酸を溶解させた水溶液）中
にバブリングさせ、出力が６００Ｗで周波数が１ＭＨｚ
の超音波振動（メガソニック）を与えながら、室温（２
５℃）で１分間洗浄を行い、洗浄後のＳｉウエハ上の１
枚当たりの微粒子数（個／枚、サイズが０．１７μｍ以
上のもの）を求めた。以下、この洗浄方法をＤＨＦ／Ｈ
2 ／ＭＳ洗浄（実施例１）と記す。
方法と比較しながら説明する。本発明に係る洗浄方法の
一例として、８インチのＳｉウエハを０．５重量％の希
フッ酸水溶液中に浸漬し、希フッ酸水溶液中の水素ガス
の濃度が１．６ｐｐｍとなるように水素ガスを希フッ酸
水溶液（超純水にフッ化水素酸を溶解させた水溶液）中
にバブリングさせ、出力が６００Ｗで周波数が１ＭＨｚ
の超音波振動（メガソニック）を与えながら、室温（２
５℃）で１分間洗浄を行い、洗浄後のＳｉウエハ上の１
枚当たりの微粒子数（個／枚、サイズが０．１７μｍ以
上のもの）を求めた。以下、この洗浄方法をＤＨＦ／Ｈ
2 ／ＭＳ洗浄（実施例１）と記す。
【００２２】一方、比較例１〜３として、ブランク（未
洗浄のＳｉウエハ）、ＳＣ−１洗浄後のＳｉウエハ、Ｈ
2 ／ＭＳ洗浄（純水中への水素ガスのバブリング＋超音
波照射）後のＳｉウエハを用いた。
洗浄のＳｉウエハ）、ＳＣ−１洗浄後のＳｉウエハ、Ｈ
2 ／ＭＳ洗浄（純水中への水素ガスのバブリング＋超音
波照射）後のＳｉウエハを用いた。
【００２３】表１は、各洗浄方法での洗浄後の微粒子数
の算出結果を示す。
の算出結果を示す。
【００２４】
【表１】 表１において、ブランク（比較例１）では微粒子数が１
５０００個であるのに対し、１０分間のＳＣ−１洗浄
（比較例２）では４７個、５分間のＨ2 ／ＭＳ洗浄（比
較例３）では２８個、１分間のＤＨＦ／Ｈ2 ／ＭＳ洗浄
（実施例１）では３個である。従って、ＤＨＦ／Ｈ2 ／
ＭＳ洗浄では、短時間で基板表面の微粒子をほぼ完全に
除去することができ、ＤＨＦ／Ｈ2 ／ＭＳ洗浄による微
粒子の除去に対する有効性が示された。
５０００個であるのに対し、１０分間のＳＣ−１洗浄
（比較例２）では４７個、５分間のＨ2 ／ＭＳ洗浄（比
較例３）では２８個、１分間のＤＨＦ／Ｈ2 ／ＭＳ洗浄
（実施例１）では３個である。従って、ＤＨＦ／Ｈ2 ／
ＭＳ洗浄では、短時間で基板表面の微粒子をほぼ完全に
除去することができ、ＤＨＦ／Ｈ2 ／ＭＳ洗浄による微
粒子の除去に対する有効性が示された。
【００２５】次に、ＤＨＦ／Ｈ2 ／ＭＳ洗浄後のＳｉウ
エハの表面のＳｉの水素終端化の程度を調べた。一方、
比較例４、５として、ブランク（ＳｉＯ2 表面。ただ
し、ブランクのＳｉＯ2 表面は、硫酸と過酸化水素とを
４：１の割合で混合させた溶液で１０分間洗浄したも
の。）、ＤＨＦ（０．５％の濃度の希フッ酸水溶液）洗
浄後のＳｉウエハを用いた。
エハの表面のＳｉの水素終端化の程度を調べた。一方、
比較例４、５として、ブランク（ＳｉＯ2 表面。ただ
し、ブランクのＳｉＯ2 表面は、硫酸と過酸化水素とを
４：１の割合で混合させた溶液で１０分間洗浄したも
の。）、ＤＨＦ（０．５％の濃度の希フッ酸水溶液）洗
浄後のＳｉウエハを用いた。
【００２６】表２は、各洗浄方法での洗浄後のＳｉ−Ｈ
2 の伸縮振動スペクトルの吸光度を示す。なお、Ｓｉ−
Ｈ2 の伸縮振動スペクトルの吸光度は、ＦＴ−ＩＲ（Ｆ
ｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎｆｒａｒｅｄ
Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）で測定した。
2 の伸縮振動スペクトルの吸光度を示す。なお、Ｓｉ−
Ｈ2 の伸縮振動スペクトルの吸光度は、ＦＴ−ＩＲ（Ｆ
ｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎｆｒａｒｅｄ
Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）で測定した。
【００２７】
【表２】 表２において、ブランク（比較例４）では吸光度が０で
あるのに対し、１分間のＤＨＦ洗浄（比較例５）では
０．０１５、１分間のＤＨＦ／Ｈ2 ／ＭＳ洗浄（実施例
１）では０．０２７である。従って、ＤＨＦ／Ｈ2 ／Ｍ
Ｓ洗浄では、ＤＨＦ洗浄に比べて、Ｓｉ−Ｈ2 の伸縮振
動スペクトルの吸光度が増加し、Ｓｉウエハの表面のＳ
ｉの水素終端化に対する有効性が示された。
あるのに対し、１分間のＤＨＦ洗浄（比較例５）では
０．０１５、１分間のＤＨＦ／Ｈ2 ／ＭＳ洗浄（実施例
１）では０．０２７である。従って、ＤＨＦ／Ｈ2 ／Ｍ
Ｓ洗浄では、ＤＨＦ洗浄に比べて、Ｓｉ−Ｈ2 の伸縮振
動スペクトルの吸光度が増加し、Ｓｉウエハの表面のＳ
ｉの水素終端化に対する有効性が示された。
【００２８】次に、ＤＨＦ／Ｈ2 ／ＭＳ洗浄後のＳｉウ
エハの表面粗さを調べた。一方、比較例６、７として、
ブランク（ＳｉＯ2 表面。ただし、ブランクのＳｉＯ2
表面は、硫酸と過酸化水素とを４：１の割合で混合させ
た溶液で１０分間洗浄したもの。）、ＤＨＦ（０．５％
の濃度の希フッ酸水溶液）洗浄後のＳｉウエハを用い
た。
エハの表面粗さを調べた。一方、比較例６、７として、
ブランク（ＳｉＯ2 表面。ただし、ブランクのＳｉＯ2
表面は、硫酸と過酸化水素とを４：１の割合で混合させ
た溶液で１０分間洗浄したもの。）、ＤＨＦ（０．５％
の濃度の希フッ酸水溶液）洗浄後のＳｉウエハを用い
た。
【００２９】表３は、各洗浄方法での洗浄後の表面粗さ
Ｒａ（ｎｍ）を示す。なお、表面粗さＲａは、ＡＦＭ
（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）
で測定した。
Ｒａ（ｎｍ）を示す。なお、表面粗さＲａは、ＡＦＭ
（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）
で測定した。
【００３０】
【表３】 表３において、ブランク（比較例６）では表面粗さＲａ
が０．１５であるのに対し、１分間のＤＨＦ洗浄（比較
例７）では０．１２、１分間のＤＨＦ／Ｈ2 ／ＭＳ洗浄
（実施例１）では０．０９である。従って、ＤＨＦ／Ｈ
2 ／ＭＳ洗浄では、ＤＨＦ洗浄に比べて表面粗さＲａが
低減し、洗浄時にＳｉウエハを平坦化させる効果のある
ことが示された。
が０．１５であるのに対し、１分間のＤＨＦ洗浄（比較
例７）では０．１２、１分間のＤＨＦ／Ｈ2 ／ＭＳ洗浄
（実施例１）では０．０９である。従って、ＤＨＦ／Ｈ
2 ／ＭＳ洗浄では、ＤＨＦ洗浄に比べて表面粗さＲａが
低減し、洗浄時にＳｉウエハを平坦化させる効果のある
ことが示された。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水で希釈されたフッ化水素酸に水素ガスを添加した溶液
に超音波振動を与えながら接触させることにより、シリ
コン基板上に付着しているパーティクルをリフトオフさ
せ、パーティクルを基板表面から除去することが可能と
なるとともに、洗浄中に基板表面に露出したＳｉのダン
グリングボンドを完全に水素終端化することが可能とな
り、洗浄後にシリコン基板を大気中に放置した場合にお
いても、Ｓｉが露出した基板表面に新たな自然酸化膜が
形成されることを防止することが可能となる。
水で希釈されたフッ化水素酸に水素ガスを添加した溶液
に超音波振動を与えながら接触させることにより、シリ
コン基板上に付着しているパーティクルをリフトオフさ
せ、パーティクルを基板表面から除去することが可能と
なるとともに、洗浄中に基板表面に露出したＳｉのダン
グリングボンドを完全に水素終端化することが可能とな
り、洗浄後にシリコン基板を大気中に放置した場合にお
いても、Ｓｉが露出した基板表面に新たな自然酸化膜が
形成されることを防止することが可能となる。
【図１】図１（ａ）は、本発明の一実施例に係る洗浄装
置の構成を示す側面図、図１（ｂ）は、本発明の一実施
例に係る洗浄装置の構成を示す上面図である。
置の構成を示す側面図、図１（ｂ）は、本発明の一実施
例に係る洗浄装置の構成を示す上面図である。
１、２ 洗浄バス ３ 冷却水 ４ 超音波振動発生手段 ５ 水素供給源 ６ 配管 ７ 水素ガス ８ 希フッ酸水溶液 ９ ウエハ １０ ホルダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 泉里 神奈川県厚木市岡田２丁目９番８号 野村 マイクロ・サイエンス株式会社内 Ｆターム(参考） 3B201 AA03 AB01 AB44 BB02 BB85 BB93 BB96 BB98 CB01 CC21 CD42 CD43
Claims (5)
- 【請求項１】 水素ガスを溶解させたフッ化水素酸の水
溶液を、超音波振動を与えながら、被洗浄物と接触させ
ることを特徴とする洗浄方法。 - 【請求項２】 前記フッ化水素酸水溶液の濃度が０．０
０１〜５重量％である請求項１記載の洗浄方法。 - 【請求項３】 前記水溶液中の水素濃度が０．１〜２．
０ｐｐｍである請求項１又は２記載の洗浄方法。 - 【請求項４】 前記超音波振動の周波数が２０ｋＨＺ〜
１０ＭＨｚであることを特徴とする請求項１から３のい
ずれか１項記載の洗浄方法。 - 【請求項５】 フッ化水素酸の水溶液と被洗浄物とを接
触させるフッ化水素酸水溶液接触手段と、 水素ガスを所定濃度となるように前記水溶液に溶解させ
る水素ガス添加手段と、 所定の周波数の超音波振動を前記水溶液に与える超音波
振動発生手段とを備えることを特徴とする洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11232760A JP2001054768A (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 洗浄方法及び洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11232760A JP2001054768A (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 洗浄方法及び洗浄装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001054768A true JP2001054768A (ja) | 2001-02-27 |
Family
ID=16944331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11232760A Pending JP2001054768A (ja) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 洗浄方法及び洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001054768A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003043751A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | Agency For Science, Technology And Research | An apparatus and method for cleaning glass substrates using a cool hydrogen flame |
| KR100475774B1 (ko) * | 2002-11-27 | 2005-03-10 | (주)울텍 | 초음파를 이용한 기판 표면에 생기는 기포 제거 방법 및장치 |
| KR100527247B1 (ko) * | 2004-03-24 | 2005-11-09 | (주)울텍 | 습식 식각 장치 |
| WO2007034534A1 (ja) * | 2005-09-20 | 2007-03-29 | Tadahiro Ohmi | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
| JP2007311536A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Covalent Materials Corp | 半導体装置の製造方法、半導体基板の製造方法および半導体基板 |
| CN100396390C (zh) * | 2003-10-10 | 2008-06-25 | 财团法人工业技术研究院 | 使用气泡的基材表面处理方法及设备 |
| CN110404897A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-11-05 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种氢原子频标电离泡老化方法 |
-
1999
- 1999-08-19 JP JP11232760A patent/JP2001054768A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003043751A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | Agency For Science, Technology And Research | An apparatus and method for cleaning glass substrates using a cool hydrogen flame |
| KR100475774B1 (ko) * | 2002-11-27 | 2005-03-10 | (주)울텍 | 초음파를 이용한 기판 표면에 생기는 기포 제거 방법 및장치 |
| CN100396390C (zh) * | 2003-10-10 | 2008-06-25 | 财团法人工业技术研究院 | 使用气泡的基材表面处理方法及设备 |
| KR100527247B1 (ko) * | 2004-03-24 | 2005-11-09 | (주)울텍 | 습식 식각 장치 |
| WO2007034534A1 (ja) * | 2005-09-20 | 2007-03-29 | Tadahiro Ohmi | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
| US8030182B2 (en) | 2005-09-20 | 2011-10-04 | Tadahiro Ohmi | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor manufacturing apparatus |
| JP2007311536A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Covalent Materials Corp | 半導体装置の製造方法、半導体基板の製造方法および半導体基板 |
| CN110404897A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-11-05 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种氢原子频标电离泡老化方法 |
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