JP2001156038A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
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- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は半導体装置の製造方法に関し、半導
体装置の表面に形成されたポリシリコン膜を、その下地
膜にダメージを与えることなく、かつ、エッチング残渣
を発生させることなく除去することを目的とする。 【解決手段】 シリコンウェハの表面にポリシリコン膜
を成膜する。そのシリコンウェハをバッチ式のウェット
処理装置にセットする。アンモニア水と過酸化水素水と
純水とを所定の混合比で含むＡＰＭを薬液として、ポリ
シリコン膜のウェットエッチングを開始する（ステップ
１００）。ウェットエッチングの途中で、使用中の薬液
に、所定時間に渡ってＡＰＭを追加する（ステップ１０
４〜１０８）。所定の処理時間が経過したらＡＰＭによ
るウェットエッチングを終了する（ステップ１１２）。
体装置の表面に形成されたポリシリコン膜を、その下地
膜にダメージを与えることなく、かつ、エッチング残渣
を発生させることなく除去することを目的とする。 【解決手段】 シリコンウェハの表面にポリシリコン膜
を成膜する。そのシリコンウェハをバッチ式のウェット
処理装置にセットする。アンモニア水と過酸化水素水と
純水とを所定の混合比で含むＡＰＭを薬液として、ポリ
シリコン膜のウェットエッチングを開始する（ステップ
１００）。ウェットエッチングの途中で、使用中の薬液
に、所定時間に渡ってＡＰＭを追加する（ステップ１０
４〜１０８）。所定の処理時間が経過したらＡＰＭによ
るウェットエッチングを終了する（ステップ１１２）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に係り、特に、半導体装置の表面に形成されたポリ
シリコン膜をエッチングによって均一に除去するうえで
好適な半導体装置の製造方法に関する。
方法に係り、特に、半導体装置の表面に形成されたポリ
シリコン膜をエッチングによって均一に除去するうえで
好適な半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造工程では、半導
体装置の表面に形成したポリシリコン膜を除去する方法
として、ドライエッチングや、フッ酸と硝酸の混合液を
用いたウェットエッチング、或いはアンモニア（ＮＨ4
ＯＨ）水を単独で用いるウェットエッチングなどが一般
に用いられている。
体装置の表面に形成したポリシリコン膜を除去する方法
として、ドライエッチングや、フッ酸と硝酸の混合液を
用いたウェットエッチング、或いはアンモニア（ＮＨ4
ＯＨ）水を単独で用いるウェットエッチングなどが一般
に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ドライエッチ
ングが用いられる場合は、エッチングガスによるダメー
ジが、ポリシリコンの下地膜（シリコン基板やシリコン
酸化膜）にまで及ぶことが考えられる。また、フッ酸と
硝酸の混合液によるウェットエッチングが用いられる場
合は、ポリシリコン膜が除去された後に、オーバーエッ
チングの過程でその下地膜（シリコン基板やシリコン酸
化膜）が大幅に除去されることがある。
ングが用いられる場合は、エッチングガスによるダメー
ジが、ポリシリコンの下地膜（シリコン基板やシリコン
酸化膜）にまで及ぶことが考えられる。また、フッ酸と
硝酸の混合液によるウェットエッチングが用いられる場
合は、ポリシリコン膜が除去された後に、オーバーエッ
チングの過程でその下地膜（シリコン基板やシリコン酸
化膜）が大幅に除去されることがある。
【０００４】シリコン単結晶がアンモニア水で処理され
る場合は、結晶面（１，１，１）のエッチング速度が他
の結晶面のエッチング速度に比して低速となる。このた
め、アンモニア水を単独で用いるウェットエッチングに
よると、シリコン基板は異方的にエッチングされ、その
表面に四角錐型のエッチング残渣が形成される。このよ
うなエッチング残渣は、ポリシリコンがアンモニア水で
ウェットエッチングされる場合にも同様に発生すること
がある。従って、アンモニア水を単独で用いるウェット
エッチングによってポリシリコンが除去される場合は、
半導体装置の表面に微少なポリシリコン残渣が残存する
ことがある。
る場合は、結晶面（１，１，１）のエッチング速度が他
の結晶面のエッチング速度に比して低速となる。このた
め、アンモニア水を単独で用いるウェットエッチングに
よると、シリコン基板は異方的にエッチングされ、その
表面に四角錐型のエッチング残渣が形成される。このよ
うなエッチング残渣は、ポリシリコンがアンモニア水で
ウェットエッチングされる場合にも同様に発生すること
がある。従って、アンモニア水を単独で用いるウェット
エッチングによってポリシリコンが除去される場合は、
半導体装置の表面に微少なポリシリコン残渣が残存する
ことがある。
【０００５】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、ポリシリコン膜を、その下地膜に
ダメージを与えることなく、かつ、エッチング残渣を発
生させることなく除去することのできる半導体装置の製
造方法を提供することを目的とする。
めになされたもので、ポリシリコン膜を、その下地膜に
ダメージを与えることなく、かつ、エッチング残渣を発
生させることなく除去することのできる半導体装置の製
造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
バッチ式のウェット処理装置を用いてポリシリコン膜を
エッチングする工程を含む半導体装置の製造方法であっ
て、シリコンウェハの表面にポリシリコン膜を成膜する
ステップと、アンモニア水と過酸化水素水と純水とを所
定の混合比で含むＡＰＭを薬液として前記ポリシリコン
膜をウェットエッチングするステップと、前記ウェット
エッチングの途中で、前記薬液にＡＰＭまたはアンモニ
アを追加するステップと、を含むことを特徴とするもの
である。
バッチ式のウェット処理装置を用いてポリシリコン膜を
エッチングする工程を含む半導体装置の製造方法であっ
て、シリコンウェハの表面にポリシリコン膜を成膜する
ステップと、アンモニア水と過酸化水素水と純水とを所
定の混合比で含むＡＰＭを薬液として前記ポリシリコン
膜をウェットエッチングするステップと、前記ウェット
エッチングの途中で、前記薬液にＡＰＭまたはアンモニ
アを追加するステップと、を含むことを特徴とするもの
である。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の半
導体装置の製造方法であって、前記薬液に追加するＡＰ
Ｍまたはアンモニアを、前記薬液と同じ温度に調整する
ステップを含むことを特徴とするものである。
導体装置の製造方法であって、前記薬液に追加するＡＰ
Ｍまたはアンモニアを、前記薬液と同じ温度に調整する
ステップを含むことを特徴とするものである。
【０００８】請求項３記載の発明は、バッチ式のウェッ
ト処理装置を用いてポリシリコン膜をエッチングする工
程を含む半導体装置の製造方法であって、シリコンウェ
ハの表面にポリシリコン膜を成膜するステップと、アン
モニア水と過酸化水素水と純水とを所定の混合比で含む
ＡＰＭを薬液として前記ポリシリコン膜をウェットエッ
チングするステップと、前記ウェットエッチングの途中
で、前記ウェット処理装置のウェハ保持部に保持されて
いる前記シリコンウェハを所定角度だけ回転させるステ
ップと、を含むことを特徴とするものである。
ト処理装置を用いてポリシリコン膜をエッチングする工
程を含む半導体装置の製造方法であって、シリコンウェ
ハの表面にポリシリコン膜を成膜するステップと、アン
モニア水と過酸化水素水と純水とを所定の混合比で含む
ＡＰＭを薬液として前記ポリシリコン膜をウェットエッ
チングするステップと、前記ウェットエッチングの途中
で、前記ウェット処理装置のウェハ保持部に保持されて
いる前記シリコンウェハを所定角度だけ回転させるステ
ップと、を含むことを特徴とするものである。
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項３記載の半
導体装置の製造方法であって、前記ウェットエッチング
のステップは、前記シリコンウェハの回転前に行われる
第１のウェットエッチングステップと、前記シリコンウ
ェハの回転後に行われる第２のウェットエッチングステ
ップとを含み、前記第１のウェットエッチングステップ
は、前記ポリシリコン膜の露出部分を完全に除去し得る
条件で実行され、前記第２のウェットエッチングステッ
プは、前記第１のウェットエッチングステップで用いら
れた条件と同じ条件で行われることを特徴とするもので
ある。
導体装置の製造方法であって、前記ウェットエッチング
のステップは、前記シリコンウェハの回転前に行われる
第１のウェットエッチングステップと、前記シリコンウ
ェハの回転後に行われる第２のウェットエッチングステ
ップとを含み、前記第１のウェットエッチングステップ
は、前記ポリシリコン膜の露出部分を完全に除去し得る
条件で実行され、前記第２のウェットエッチングステッ
プは、前記第１のウェットエッチングステップで用いら
れた条件と同じ条件で行われることを特徴とするもので
ある。
【００１０】請求項５記載の発明は、バッチ式のウェッ
ト処理装置を用いてポリシリコン膜をエッチングする工
程を含む半導体装置の製造方法であって、シリコンウェ
ハの表面にポリシリコン膜を成膜するステップと、アン
モニア水と過酸化水素水と純水とを所定の混合比で含む
ＡＰＭの新液を薬液として前記ポリシリコン膜をウェッ
トエッチングするステップと、前記ウェットエッチング
の終了後に、前記ウェットエッチングに用いられた前記
ＡＰＭを廃液とするステップと、を含むことを特徴とす
るものである。
ト処理装置を用いてポリシリコン膜をエッチングする工
程を含む半導体装置の製造方法であって、シリコンウェ
ハの表面にポリシリコン膜を成膜するステップと、アン
モニア水と過酸化水素水と純水とを所定の混合比で含む
ＡＰＭの新液を薬液として前記ポリシリコン膜をウェッ
トエッチングするステップと、前記ウェットエッチング
の終了後に、前記ウェットエッチングに用いられた前記
ＡＰＭを廃液とするステップと、を含むことを特徴とす
るものである。
【００１１】請求項６記載の発明は、バッチ式のウェッ
ト処理装置を用いてポリシリコン膜をエッチングする工
程を含む半導体装置の製造方法であって、シリコンウェ
ハの表面にポリシリコン膜を成膜するステップと、前記
ポリシリコン膜の表面から自然酸化膜を除去するための
ウェットエッチングを行うステップと、前記自然酸化膜
の除去後に、アンモニア水と過酸化水素水と純水とを所
定の混合比で含むＡＰＭを薬液として前記ポリシリコン
膜をウェットエッチングするステップと、を含むことを
特徴とするものである。
ト処理装置を用いてポリシリコン膜をエッチングする工
程を含む半導体装置の製造方法であって、シリコンウェ
ハの表面にポリシリコン膜を成膜するステップと、前記
ポリシリコン膜の表面から自然酸化膜を除去するための
ウェットエッチングを行うステップと、前記自然酸化膜
の除去後に、アンモニア水と過酸化水素水と純水とを所
定の混合比で含むＡＰＭを薬液として前記ポリシリコン
膜をウェットエッチングするステップと、を含むことを
特徴とするものである。
【００１２】請求項７記載の発明は、バッチ式のウェッ
ト処理装置を用いてポリシリコン膜をエッチングする工
程を含む半導体装置の製造方法であって、シリコンウェ
ハの表面にポリシリコン膜を成膜するステップと、アン
モニア水と過酸化水素水と純水とを所定の混合比で含む
ＡＰＭを薬液として前記ポリシリコン膜をウェットエッ
チングするステップと、前記ウェットエッチングの実行
中に、前記ＡＰＭに超音波振動を伝達するステップと、
を含むことを特徴とするものである。
ト処理装置を用いてポリシリコン膜をエッチングする工
程を含む半導体装置の製造方法であって、シリコンウェ
ハの表面にポリシリコン膜を成膜するステップと、アン
モニア水と過酸化水素水と純水とを所定の混合比で含む
ＡＰＭを薬液として前記ポリシリコン膜をウェットエッ
チングするステップと、前記ウェットエッチングの実行
中に、前記ＡＰＭに超音波振動を伝達するステップと、
を含むことを特徴とするものである。
【００１３】請求項８記載の発明は、請求項１乃至７の
何れか１項記載の半導体装置の製造方法であって、前記
ＡＰＭに含まれるアンモニアと水の体積比（ＮＨ4ＯＨ
／Ｈ2０）は、１／５０よりも小さいことを特徴とする
ものである。
何れか１項記載の半導体装置の製造方法であって、前記
ＡＰＭに含まれるアンモニアと水の体積比（ＮＨ4ＯＨ
／Ｈ2０）は、１／５０よりも小さいことを特徴とする
ものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、図１を参照
して本発明の実施の形態１の製造方法について説明す
る。本実施形態の製造方法では、シリコンウェハの表面
に、ゲート酸化膜等を構成するためのシリコン酸化膜が
成膜される。その上層には、ゲート電極等を構成するた
めのポリシリコン膜が成膜される。ポリシリコン膜は、
ＡＰＭ（アンモニア水と、過酸化水素水と、純水との混
合液）を薬液とするウェットエッチングにより除去され
る。
して本発明の実施の形態１の製造方法について説明す
る。本実施形態の製造方法では、シリコンウェハの表面
に、ゲート酸化膜等を構成するためのシリコン酸化膜が
成膜される。その上層には、ゲート電極等を構成するた
めのポリシリコン膜が成膜される。ポリシリコン膜は、
ＡＰＭ（アンモニア水と、過酸化水素水と、純水との混
合液）を薬液とするウェットエッチングにより除去され
る。
【００１５】ＡＰＭは、十分に大きなエッチングレート
でポリシリコン膜を除去する特性を有している。また、
ＡＰＭは、アンモニア水が薬液とされる場合にエッチン
グの異方性に起因して発生するようなエッチング残渣の
発生を有効に抑制することができる。更に、ＡＰＭは、
ポリシリコンを、シリコン酸化膜に対して十分に大きな
選択比で除去することができる。従って、ＡＰＭを薬液
とするウェットエッチングは、シリコン酸化膜などの下
地膜にダメージを与えることなく、かつ、エッチング残
渣を発生することなく、ポリシリコン膜を適正にエッチ
ングするうえで好適な方法である。
でポリシリコン膜を除去する特性を有している。また、
ＡＰＭは、アンモニア水が薬液とされる場合にエッチン
グの異方性に起因して発生するようなエッチング残渣の
発生を有効に抑制することができる。更に、ＡＰＭは、
ポリシリコンを、シリコン酸化膜に対して十分に大きな
選択比で除去することができる。従って、ＡＰＭを薬液
とするウェットエッチングは、シリコン酸化膜などの下
地膜にダメージを与えることなく、かつ、エッチング残
渣を発生することなく、ポリシリコン膜を適正にエッチ
ングするうえで好適な方法である。
【００１６】本実施形態において、ＡＰＭを用いたポリ
シリコンのウェットエッチングは、バッチ式のウェット
処理装置を用いて以下の条件で行われる。 ・薬液混合比； アンモニア水（アンモニア濃度３０ｗｔ％）： 過酸化水素水（過酸化水素水濃度３０ｗｔ％）：純水＝
５：１：５００ ・薬液温度；７５℃ ・処理時間；７２０sec
シリコンのウェットエッチングは、バッチ式のウェット
処理装置を用いて以下の条件で行われる。 ・薬液混合比； アンモニア水（アンモニア濃度３０ｗｔ％）： 過酸化水素水（過酸化水素水濃度３０ｗｔ％）：純水＝
５：１：５００ ・薬液温度；７５℃ ・処理時間；７２０sec
【００１７】本実施形態の製造方法は、上記の条件を満
たしつつ、薬液のＡＰＭを追加しながらポリシリコン膜
のウェットエッチングを行う点に特徴を有している。以
下、本実施形態の方法が用いられる場合と、上記の条件
を満たしつつＡＰＭを追加することなくウェットエッチ
ングを行う方法（以下、この方法を「比較方法」と称
す）が用いられる場合との差について説明する。
たしつつ、薬液のＡＰＭを追加しながらポリシリコン膜
のウェットエッチングを行う点に特徴を有している。以
下、本実施形態の方法が用いられる場合と、上記の条件
を満たしつつＡＰＭを追加することなくウェットエッチ
ングを行う方法（以下、この方法を「比較方法」と称
す）が用いられる場合との差について説明する。
【００１８】表１は、比較方法が用いられた際にポリシ
リコン膜に生ずる膜減り量と、本実施形態の方法が用い
られた際に生ずる膜減り量とを示す。それぞれの方法に
対する結果には、一回のバッチ処理で１枚のウェハが処
理された場合の結果と、５０枚のウェハが処理された場
合の結果とが含まれている。尚、表１に示す結果は、何
れも、ポリシリコン膜の当初の膜厚を９０００オングス
トロームとした場合に得られた結果である。
リコン膜に生ずる膜減り量と、本実施形態の方法が用い
られた際に生ずる膜減り量とを示す。それぞれの方法に
対する結果には、一回のバッチ処理で１枚のウェハが処
理された場合の結果と、５０枚のウェハが処理された場
合の結果とが含まれている。尚、表１に示す結果は、何
れも、ポリシリコン膜の当初の膜厚を９０００オングス
トロームとした場合に得られた結果である。
【００１９】
【表１】
【００２０】比較方法（薬液補完なし）に対する結果
は、ウェハの処理枚数が５０枚である場合は、その処理
枚数が１枚である場合に比して、膜減り量が１０％程度
少なくなることを示している。この結果より、薬液温度
や処理時間が同じであっても、処理に使用される薬液量
が一定であると、ウェハの処理枚数が多いほどポリシリ
コン膜の膜減り量が少量となることが判る。
は、ウェハの処理枚数が５０枚である場合は、その処理
枚数が１枚である場合に比して、膜減り量が１０％程度
少なくなることを示している。この結果より、薬液温度
や処理時間が同じであっても、処理に使用される薬液量
が一定であると、ウェハの処理枚数が多いほどポリシリ
コン膜の膜減り量が少量となることが判る。
【００２１】ポリシリコン膜がウェットエッチングによ
って除去される際には、Si(OH)xが生成され、その生成
物が薬液中に蓄積される。上記の現象は、ウェハの処理
枚数が多数であるほどＡＰＭ中に蓄積されるSi(OH)xが
多量となり、ポリシリコン膜のエッチングレートが低下
することに起因すると考えられる。
って除去される際には、Si(OH)xが生成され、その生成
物が薬液中に蓄積される。上記の現象は、ウェハの処理
枚数が多数であるほどＡＰＭ中に蓄積されるSi(OH)xが
多量となり、ポリシリコン膜のエッチングレートが低下
することに起因すると考えられる。
【００２２】Si(OH)xの蓄積量に応じてポリシリコン膜
のエッチングレートが変化する状況下では、ウェットエ
ッチングの処理時間を一定時間に管理しても、エッチン
グによって除去される膜厚がバッチ処理の度に変動す
る。この場合、ポリシリコン膜の下層に形成されている
シリコン酸化膜の残膜厚にも変動が生じ易くなる。更
に、最悪の場合には、半導体装置の表面にポリシリコン
のエッチング残渣が発生する事態が生じ得る。
のエッチングレートが変化する状況下では、ウェットエ
ッチングの処理時間を一定時間に管理しても、エッチン
グによって除去される膜厚がバッチ処理の度に変動す
る。この場合、ポリシリコン膜の下層に形成されている
シリコン酸化膜の残膜厚にも変動が生じ易くなる。更
に、最悪の場合には、半導体装置の表面にポリシリコン
のエッチング残渣が発生する事態が生じ得る。
【００２３】図１は、本実施形態の製造方法において実
行される一連の処理の内容を説明するためのフローチャ
ートを示す。本実施形態の製造方法では、上述した不都
合の発生を防止するため、ポリシリコン膜のウェットエ
ッチングの過程で、ウェット処理装置に適宜ＡＰＭが追
加される。以下、図１を参照して、本実施形態において
実行される一連の処理について詳細に説明する。
行される一連の処理の内容を説明するためのフローチャ
ートを示す。本実施形態の製造方法では、上述した不都
合の発生を防止するため、ポリシリコン膜のウェットエ
ッチングの過程で、ウェット処理装置に適宜ＡＰＭが追
加される。以下、図１を参照して、本実施形態において
実行される一連の処理について詳細に説明する。
【００２４】図１に示す一連の処理は、ポリシリコン膜
を備えるシリコンウェハが、バッチ式のウェット処理装
置にセットされた後に開始される。図１に示す一連の処
理が開始されると、ＡＰＭを薬液とするウェットエッチ
ングを開始するために、シリコンウェハがＡＰＭに浸漬
される（ステップ１００）。
を備えるシリコンウェハが、バッチ式のウェット処理装
置にセットされた後に開始される。図１に示す一連の処
理が開始されると、ＡＰＭを薬液とするウェットエッチ
ングを開始するために、シリコンウェハがＡＰＭに浸漬
される（ステップ１００）。
【００２５】所定時間（本実施形態では３００sec）が
経過するまで上記の状態が維持される（ステップ１０
２）。
経過するまで上記の状態が維持される（ステップ１０
２）。
【００２６】所定時間が経過したと判別されると、ウェ
ット処理装置に対してＡＰＭが供給され始める（ステッ
プ１０４）。ウェット処理装置に供給されるＡＰＭの混
合比および薬液温度は、装置内に蓄えられているＡＰＭ
のそれらと同じ値に調整されている。
ット処理装置に対してＡＰＭが供給され始める（ステッ
プ１０４）。ウェット処理装置に供給されるＡＰＭの混
合比および薬液温度は、装置内に蓄えられているＡＰＭ
のそれらと同じ値に調整されている。
【００２７】ＡＰＭは、所定時間（本実施形態では１２
０sec）が経過すると判別されるまで供給され続ける
（ステップ１０６）。ポリシリコン膜のウェットエッチ
ングは、ＡＰＭの供給中も継続される。
０sec）が経過すると判別されるまで供給され続ける
（ステップ１０６）。ポリシリコン膜のウェットエッチ
ングは、ＡＰＭの供給中も継続される。
【００２８】所定時間が経過したと判別されると、ＡＰ
Ｍの供給が停止される（ステップ１０８）。上記の如く
ウェット処理装置にＡＰＭを供給すると、装置内のSi(O
H)x濃度を十分に低下させることができる。
Ｍの供給が停止される（ステップ１０８）。上記の如く
ウェット処理装置にＡＰＭを供給すると、装置内のSi(O
H)x濃度を十分に低下させることができる。
【００２９】その後、再び所定時間（３００sec）が経
過したと判別される（ステップ１１０）と、ＡＰＭを薬
液とするウェットエッチングが終了され（ステップ１１
２）、今回の処理サイクルが終了される。
過したと判別される（ステップ１１０）と、ＡＰＭを薬
液とするウェットエッチングが終了され（ステップ１１
２）、今回の処理サイクルが終了される。
【００３０】表１において、本実施形態の方法（薬液補
完有り）に対する結果は、ウェハの処理枚数が１枚であ
っても５０枚であっても、ＡＰＭが追加される場合は、
大きな膜減り量が安定して確保できることを示してい
る。このように、本実施形態の製造方法によれば、ＡＰ
Ｍを薬液としつつ、ウェハの処理枚数に関わらず安定に
ポリシリコン膜をエッチングすることができる。従っ
て、本実施形態の製造方法によれば、バッチ処理される
ウェハの処理枚数に関わりなく、ポリシリコン膜の下地
であるシリコン酸化膜などにダメージを与えることな
く、かつ、エッチング残渣の発生を有効に抑制しつつ、
ポリシリコン膜を効率的に適正な形状にエッチングする
ことができる。
完有り）に対する結果は、ウェハの処理枚数が１枚であ
っても５０枚であっても、ＡＰＭが追加される場合は、
大きな膜減り量が安定して確保できることを示してい
る。このように、本実施形態の製造方法によれば、ＡＰ
Ｍを薬液としつつ、ウェハの処理枚数に関わらず安定に
ポリシリコン膜をエッチングすることができる。従っ
て、本実施形態の製造方法によれば、バッチ処理される
ウェハの処理枚数に関わりなく、ポリシリコン膜の下地
であるシリコン酸化膜などにダメージを与えることな
く、かつ、エッチング残渣の発生を有効に抑制しつつ、
ポリシリコン膜を効率的に適正な形状にエッチングする
ことができる。
【００３１】本実施形態では、ＡＰＭに含まれるＮＨ4
ＯＨの比率を十分に小さな値としている。このため、ウ
ェットエッチングの過程でＡＰＭを追加することとして
いるが、ＮＨ4ＯＨの使用量は少量に抑制されている。
ところで、ＡＰＭに含まれるＮＨ4ＯＨの比率は、実施
の形態１で使用される比率に限定されるものではない。
具体的には、ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏの体積比が１：５０より
小さければ、ＮＨ4ＯＨの使用量を実用的な量に抑える
ことができる。また、実施の形態１ではウェットエッチ
ングの過程でＡＰＭを追加することとしているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、アンモニア水を追
加することとしてもよい。
ＯＨの比率を十分に小さな値としている。このため、ウ
ェットエッチングの過程でＡＰＭを追加することとして
いるが、ＮＨ4ＯＨの使用量は少量に抑制されている。
ところで、ＡＰＭに含まれるＮＨ4ＯＨの比率は、実施
の形態１で使用される比率に限定されるものではない。
具体的には、ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏの体積比が１：５０より
小さければ、ＮＨ4ＯＨの使用量を実用的な量に抑える
ことができる。また、実施の形態１ではウェットエッチ
ングの過程でＡＰＭを追加することとしているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、アンモニア水を追
加することとしてもよい。
【００３２】実施の形態２．次に、図２を参照して本発
明の実施の形態２の製造方法について説明する。本実施
形態の製造方法では、実施の形態１の場合と同様に、シ
リコンウェハの表面に成膜されたポリシリコン膜がＡＰ
Ｍを薬液とするウェットエッチングにより除去される。
ＡＰＭを用いたポリシリコンのウェットエッチングは、
バッチ式のウェット処理装置を用いて以下の条件で行わ
れる。
明の実施の形態２の製造方法について説明する。本実施
形態の製造方法では、実施の形態１の場合と同様に、シ
リコンウェハの表面に成膜されたポリシリコン膜がＡＰ
Ｍを薬液とするウェットエッチングにより除去される。
ＡＰＭを用いたポリシリコンのウェットエッチングは、
バッチ式のウェット処理装置を用いて以下の条件で行わ
れる。
【００３３】・薬液混合比； アンモニア水（アンモニア濃度３０ｗｔ％）： 過酸化水素水（過酸化水素水濃度３０ｗｔ％）：純水＝
５：１：５００ ・薬液温度；７５℃ ・処理時間；９００sec
５：１：５００ ・薬液温度；７５℃ ・処理時間；９００sec
【００３４】実施の形態１の説明で示したように、ポリ
シリコン膜のエッチングレートは、Si(OH)xがＡＰＭ中
に堆積するに伴って低下する。本実施形態の製造方法で
は、ＡＰＭ中にSi(OH)xが蓄積されるのを避けるため、
バッチ処理毎にＡＰＭが新液に入れ換えられる。
シリコン膜のエッチングレートは、Si(OH)xがＡＰＭ中
に堆積するに伴って低下する。本実施形態の製造方法で
は、ＡＰＭ中にSi(OH)xが蓄積されるのを避けるため、
バッチ処理毎にＡＰＭが新液に入れ換えられる。
【００３５】図２は、本実施形態の製造方法において実
行される一連の処理の内容を説明するためのフローチャ
ートを示す。図２に示す一連の処理は、ポリシリコン膜
を備えるシリコンウェハが、バッチ式のウェット処理装
置にセットされた後に開始される。
行される一連の処理の内容を説明するためのフローチャ
ートを示す。図２に示す一連の処理は、ポリシリコン膜
を備えるシリコンウェハが、バッチ式のウェット処理装
置にセットされた後に開始される。
【００３６】本実施形態の製造方法では、先ず、ウェッ
ト処理装置にＡＰＭの新液が供給される（ステップ１２
０）。
ト処理装置にＡＰＭの新液が供給される（ステップ１２
０）。
【００３７】次に、シリコンウェハをその新液（ＡＰ
Ｍ）に浸漬させることにより、ポリシリコン膜のウェッ
トエッチングが開始される（ステップ１２２）。
Ｍ）に浸漬させることにより、ポリシリコン膜のウェッ
トエッチングが開始される（ステップ１２２）。
【００３８】所定時間（本実施形態では９００sec）が
経過したと判別されるまで、ウェットエッチングを継続
すべく、上記の状態が維持される（ステップ１０２）。
経過したと判別されるまで、ウェットエッチングを継続
すべく、上記の状態が維持される（ステップ１０２）。
【００３９】所定時間が経過したと判別されると、ＡＰ
Ｍを薬液とするウェットエッチングが終了される（ステ
ップ１２６）。
Ｍを薬液とするウェットエッチングが終了される（ステ
ップ１２６）。
【００４０】次いで、ウェットエッチングの処理に使用
されたＡＰＭがウェット処理装置から排出されて（ステ
ップ１２８）、今回の処理サイクルが終了される。
されたＡＰＭがウェット処理装置から排出されて（ステ
ップ１２８）、今回の処理サイクルが終了される。
【００４１】本実施形態の製造方法によるバッチ処理
を、９０００オングストロームの膜厚を有するポリシリ
コン膜を対象として５回実行し、バッチ処理毎にポリシ
リコン膜の膜減り量を測定した。その結果、何れの場合
も膜減り量は６００±１０オングストロームの範囲に収
まっていた。この結果は、バッチ処理毎にＡＰＭが新液
とされる場合、一定の条件下で得られるエッチング量に
は殆ど変化が生じないことを示している。従って、本実
施形態の製造方法によれば、ポリシリコン膜の下地であ
るシリコン酸化膜などにダメージを与えることなく、か
つ、エッチング残渣の発生を有効に抑制しつつ、ポリシ
リコン膜を安定にエッチングすることができる。
を、９０００オングストロームの膜厚を有するポリシリ
コン膜を対象として５回実行し、バッチ処理毎にポリシ
リコン膜の膜減り量を測定した。その結果、何れの場合
も膜減り量は６００±１０オングストロームの範囲に収
まっていた。この結果は、バッチ処理毎にＡＰＭが新液
とされる場合、一定の条件下で得られるエッチング量に
は殆ど変化が生じないことを示している。従って、本実
施形態の製造方法によれば、ポリシリコン膜の下地であ
るシリコン酸化膜などにダメージを与えることなく、か
つ、エッチング残渣の発生を有効に抑制しつつ、ポリシ
リコン膜を安定にエッチングすることができる。
【００４２】本実施形態では、実施の形態１の場合と同
様に、ＡＰＭに含まれるＮＨ4ＯＨの比率を十分に小さ
な値としている。このため、バッチ処理毎にＡＰＭを新
液とすることとしているが、ＮＨ4ＯＨの使用量は少量
に抑制されている。ところで、ＡＰＭに含まれるＮＨ4
ＯＨの比率は、実施の形態２で使用される比率に限定さ
れるものではない。具体的には、ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏの体
積比が１：５０より小さければ、ＮＨ4ＯＨの使用量を
実用的な量に抑えることができる。
様に、ＡＰＭに含まれるＮＨ4ＯＨの比率を十分に小さ
な値としている。このため、バッチ処理毎にＡＰＭを新
液とすることとしているが、ＮＨ4ＯＨの使用量は少量
に抑制されている。ところで、ＡＰＭに含まれるＮＨ4
ＯＨの比率は、実施の形態２で使用される比率に限定さ
れるものではない。具体的には、ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏの体
積比が１：５０より小さければ、ＮＨ4ＯＨの使用量を
実用的な量に抑えることができる。
【００４３】実施の形態３．次に、図３および図４を参
照して本発明の実施の形態３の製造方法について説明す
る。図３（Ａ）は、バッチ式のウェット処理装置の内部
にセットされたシリコンウェハ１０の正面図を示す。ま
た、図３（Ｂ）は、そのシリコンウェハ１０の側面図を
示す。ウェット処理装置の内部には、シリコンウェハ１
０を垂直に支持するためのウェハ保持部１２が設けられ
ている。ウェハ保持部１２の先端にはＹ字状のウェハ狭
持部１４が設けられている。シリコンウェハ１０は、複
数のウェハ狭持部１４によってウェット処理装置の内部
に支持されている。
照して本発明の実施の形態３の製造方法について説明す
る。図３（Ａ）は、バッチ式のウェット処理装置の内部
にセットされたシリコンウェハ１０の正面図を示す。ま
た、図３（Ｂ）は、そのシリコンウェハ１０の側面図を
示す。ウェット処理装置の内部には、シリコンウェハ１
０を垂直に支持するためのウェハ保持部１２が設けられ
ている。ウェハ保持部１２の先端にはＹ字状のウェハ狭
持部１４が設けられている。シリコンウェハ１０は、複
数のウェハ狭持部１４によってウェット処理装置の内部
に支持されている。
【００４４】本実施形態の製造方法では、実施の形態１
の場合と同様に、シリコンウェハ１０の表面に成膜され
たポリシリコン膜がＡＰＭを薬液とするウェットエッチ
ングにより除去される。シリコンウェハ１０がウェハ狭
持部１４に接触する部分には、ウェットエッチングの薬
液、すなわち、ＡＰＭが浸入し難い。このため、シリコ
ンウェハ１０のエッジ部分（より具体的にはウェハ狭持
部１４に狭持される部分）にはポリシリコンの残渣が残
存し易い。本実施形態の製造方法は、ウェット処理装置
の内部でシリコンウェハ１０を回転させることにより上
記のエッチング残渣の発生を防止する点に特徴を有して
いる。
の場合と同様に、シリコンウェハ１０の表面に成膜され
たポリシリコン膜がＡＰＭを薬液とするウェットエッチ
ングにより除去される。シリコンウェハ１０がウェハ狭
持部１４に接触する部分には、ウェットエッチングの薬
液、すなわち、ＡＰＭが浸入し難い。このため、シリコ
ンウェハ１０のエッジ部分（より具体的にはウェハ狭持
部１４に狭持される部分）にはポリシリコンの残渣が残
存し易い。本実施形態の製造方法は、ウェット処理装置
の内部でシリコンウェハ１０を回転させることにより上
記のエッチング残渣の発生を防止する点に特徴を有して
いる。
【００４５】図４は、本実施形態の製造方法において実
行される一連の処理の内容を説明するためのフローチャ
ートを示す。図４に示す一連の処理は、シリコンウェハ
１０がウェット処理装置にセットされた後に開始され
る。図４に示す一連の処理が開始されると、ＡＰＭを薬
液とするウェットエッチングを開始するために、シリコ
ンウェハ１０がＡＰＭに浸漬される（ステップ１３
０）。
行される一連の処理の内容を説明するためのフローチャ
ートを示す。図４に示す一連の処理は、シリコンウェハ
１０がウェット処理装置にセットされた後に開始され
る。図４に示す一連の処理が開始されると、ＡＰＭを薬
液とするウェットエッチングを開始するために、シリコ
ンウェハ１０がＡＰＭに浸漬される（ステップ１３
０）。
【００４６】本実施形態において、上記のウェットエッ
チングは以下の条件で行われる。 ・ポリシリコン膜の膜厚；５００オングストローム ・薬液混合比； アンモニア水（アンモニア濃度３０ｗｔ％）： 過酸化水素水（過酸化水素水濃度３０ｗｔ％）：純水＝
５：１：５００ ・薬液温度；７５℃ ・処理時間９００sec
チングは以下の条件で行われる。 ・ポリシリコン膜の膜厚；５００オングストローム ・薬液混合比； アンモニア水（アンモニア濃度３０ｗｔ％）： 過酸化水素水（過酸化水素水濃度３０ｗｔ％）：純水＝
５：１：５００ ・薬液温度；７５℃ ・処理時間９００sec
【００４７】所定時間（本実施形態では９００sec）が
経過するまで、上記の条件によるウェットエッチングが
継続される（ステップ１３２）。本実施形態における処
理時間９００secは、約６００オングストロームのエッ
チング量を確保するための条件である。従って、上記の
ウェットエッチングによれば、約２０％のオーバーエッ
チングが行われる。
経過するまで、上記の条件によるウェットエッチングが
継続される（ステップ１３２）。本実施形態における処
理時間９００secは、約６００オングストロームのエッ
チング量を確保するための条件である。従って、上記の
ウェットエッチングによれば、約２０％のオーバーエッ
チングが行われる。
【００４８】所定時間が経過したと判別されるとウェッ
トエッチングが停止される（ステップ１３４）。シリコ
ンウェハ１０がウェハ狭持部１４に狭持される部分には
ＡＰＭが浸入し難いため、この時点では、２０％のオー
バーエッチングに関わらず、それらの部分にエッチング
残渣が残存していることがある。
トエッチングが停止される（ステップ１３４）。シリコ
ンウェハ１０がウェハ狭持部１４に狭持される部分には
ＡＰＭが浸入し難いため、この時点では、２０％のオー
バーエッチングに関わらず、それらの部分にエッチング
残渣が残存していることがある。
【００４９】このため、ウェットエッチングが停止され
た後、シリコンウェハ１０は、ウェット処理装置の内部
で、或いは、乾燥工程を経てウェット処理装置の外に取
り出された状態で、例えば１８０度程度回転させられる
（ステップ１３６）。上記の処理によれば、シリコンウ
ェハ１０のエッジ部分に残存していたエッチング残渣
を、ウェハ狭持部１４と接触しない位置に移動させるこ
とができる。
た後、シリコンウェハ１０は、ウェット処理装置の内部
で、或いは、乾燥工程を経てウェット処理装置の外に取
り出された状態で、例えば１８０度程度回転させられる
（ステップ１３６）。上記の処理によれば、シリコンウ
ェハ１０のエッジ部分に残存していたエッチング残渣
を、ウェハ狭持部１４と接触しない位置に移動させるこ
とができる。
【００５０】尚、シリコンウェハ１０の回転角は１８０
度に限定されるものではない。すなわち、シリコンウェ
ハ１０の回転前にウェハ狭持部１４に狭持される部分
が、その回転後に再びウェハ狭持部１４に狭持されない
限り、シリコンウェハ１０の回転角は任意に設定するこ
とができる。また、本実施形態では、ウェットエッチン
グを一旦停止させた後のシリコンウェハ１０を回転させ
ることとしているが、シリコンウェハ１０を、薬液に浸
漬させたままで回転させることができる場合は、ウェッ
トエッチングを継続させながらシリコンウェハ１０を回
転させることとしてもよい。
度に限定されるものではない。すなわち、シリコンウェ
ハ１０の回転前にウェハ狭持部１４に狭持される部分
が、その回転後に再びウェハ狭持部１４に狭持されない
限り、シリコンウェハ１０の回転角は任意に設定するこ
とができる。また、本実施形態では、ウェットエッチン
グを一旦停止させた後のシリコンウェハ１０を回転させ
ることとしているが、シリコンウェハ１０を、薬液に浸
漬させたままで回転させることができる場合は、ウェッ
トエッチングを継続させながらシリコンウェハ１０を回
転させることとしてもよい。
【００５１】シリコンウェハ１０が所定角度だけ回転し
た後、上記ステップ１３０で用いられたものと同じ条件
でウェットエッチングが再開される（ステップ１３
８）。
た後、上記ステップ１３０で用いられたものと同じ条件
でウェットエッチングが再開される（ステップ１３
８）。
【００５２】所定時間（本実施形態では９００sec）が
経過するまでウェットエッチングが継続される（ステッ
プ１４０）。上記の処理によれば、２０％のオーバーエ
ッチングが確保されるため、シリコンウェハ１０のエッ
ジ部分に残存していたエッチング残渣を確実に除去する
ことができる。
経過するまでウェットエッチングが継続される（ステッ
プ１４０）。上記の処理によれば、２０％のオーバーエ
ッチングが確保されるため、シリコンウェハ１０のエッ
ジ部分に残存していたエッチング残渣を確実に除去する
ことができる。
【００５３】所定時間が経過したと判別されるとウェッ
トエッチングが終了され（ステップ１４２）、今回の処
理サイクルが終了される。
トエッチングが終了され（ステップ１４２）、今回の処
理サイクルが終了される。
【００５４】上述の如く、本実施形態の製造方法によれ
ば、ＡＰＭを薬液として、シリコンウェハ１０を回転さ
せながらウェットエッチングを行うことができる。従っ
て、本実施形態によれば、ポリシリコン膜の下地である
シリコン酸化膜などにダメージを与えることなく、ウェ
ハ狭持部１４に狭持される部分にエッチング残渣を残存
させることなく、確実にポリシリコン膜を所望の状態に
エッチングすることができる。
ば、ＡＰＭを薬液として、シリコンウェハ１０を回転さ
せながらウェットエッチングを行うことができる。従っ
て、本実施形態によれば、ポリシリコン膜の下地である
シリコン酸化膜などにダメージを与えることなく、ウェ
ハ狭持部１４に狭持される部分にエッチング残渣を残存
させることなく、確実にポリシリコン膜を所望の状態に
エッチングすることができる。
【００５５】実施の形態４．次に、図５を参照して本発
明の実施の形態４の製造方法について説明する。ポリシ
リコン膜とシリコン酸化膜とを、ＡＰＭを薬液として実
施の形態２または３の条件でウェットエッチングした場
合、ポリシリコン膜の膜厚減り量は約６００オングスト
ロームとなり、一方、シリコン酸化膜の膜減り量は１７
オングストロームとなる。このように、ポリシリコン膜
とシリコン酸化膜とを、ＡＰＭを薬液として同じ条件で
ウェットエッチングした場合、シリコン酸化膜のエッチ
ングレートは、ポリシリコンのエッチングレートに比し
て遙かに低い値となる。
明の実施の形態４の製造方法について説明する。ポリシ
リコン膜とシリコン酸化膜とを、ＡＰＭを薬液として実
施の形態２または３の条件でウェットエッチングした場
合、ポリシリコン膜の膜厚減り量は約６００オングスト
ロームとなり、一方、シリコン酸化膜の膜減り量は１７
オングストロームとなる。このように、ポリシリコン膜
とシリコン酸化膜とを、ＡＰＭを薬液として同じ条件で
ウェットエッチングした場合、シリコン酸化膜のエッチ
ングレートは、ポリシリコンのエッチングレートに比し
て遙かに低い値となる。
【００５６】ポリシリコン膜の表面には、通常、膜厚が
１０オングストローム以下の薄いシリコン酸化膜が自然
に形成される（以下、その膜を「自然酸化膜」と称
す）。この自然酸化膜は、ＡＰＭを用いてポリシリコン
膜をエッチングしようとする場合に処理の妨げとなる。
また、自然酸化膜の膜厚は均一ではないため、ポリシリ
コン膜の表面に自然酸化膜が形成されている状況下でＡ
ＰＭを薬液とするウェットエッチングが行われると、ポ
リシリコン膜のエッチング量も不均一となる。本実施形
態の製造方法は、ＡＰＭを用いた処理に先立って自然酸
化膜を除去することにより上述した不都合の発生を防止
する点に特徴を有している。
１０オングストローム以下の薄いシリコン酸化膜が自然
に形成される（以下、その膜を「自然酸化膜」と称
す）。この自然酸化膜は、ＡＰＭを用いてポリシリコン
膜をエッチングしようとする場合に処理の妨げとなる。
また、自然酸化膜の膜厚は均一ではないため、ポリシリ
コン膜の表面に自然酸化膜が形成されている状況下でＡ
ＰＭを薬液とするウェットエッチングが行われると、ポ
リシリコン膜のエッチング量も不均一となる。本実施形
態の製造方法は、ＡＰＭを用いた処理に先立って自然酸
化膜を除去することにより上述した不都合の発生を防止
する点に特徴を有している。
【００５７】図５は、本実施形態の製造方法において実
行される一連の処理の内容を説明するためのフローチャ
ートを示す。図５に示す一連の処理は、ポリシリコン膜
を備えるシリコンウェハがウェット処理装置にセットさ
れた後に開始される。図５に示す一連の処理が開始され
ると、ＡＰＭを薬液とするウエットエッチングに先立っ
て、先ず、ＨＦを薬液とするウェットエッチングが開始
される（ステップ１５０）。
行される一連の処理の内容を説明するためのフローチャ
ートを示す。図５に示す一連の処理は、ポリシリコン膜
を備えるシリコンウェハがウェット処理装置にセットさ
れた後に開始される。図５に示す一連の処理が開始され
ると、ＡＰＭを薬液とするウエットエッチングに先立っ
て、先ず、ＨＦを薬液とするウェットエッチングが開始
される（ステップ１５０）。
【００５８】本実施形態において、上記のウェットエッ
チングは以下の条件で行われる。 ・薬液混合比；ＨＦ（ＨＦ濃度３０ｗｔ％）：純水＝
１：５００ ・薬液温度；２３℃ ・処理時間６８０sec
チングは以下の条件で行われる。 ・薬液混合比；ＨＦ（ＨＦ濃度３０ｗｔ％）：純水＝
１：５００ ・薬液温度；２３℃ ・処理時間６８０sec
【００５９】所定時間（本実施形態では６８０sec）が
経過するまで、上記の条件によるウェットエッチングが
継続される（ステップ１５２）。ＨＦを用いたウェット
エッチングによればシリコン酸化膜を高いエッチングレ
ートで除去することができる。従って、上記の処理によ
れば、ポリシリコン膜の表面に形成されている自然酸化
膜を除去することができる。
経過するまで、上記の条件によるウェットエッチングが
継続される（ステップ１５２）。ＨＦを用いたウェット
エッチングによればシリコン酸化膜を高いエッチングレ
ートで除去することができる。従って、上記の処理によ
れば、ポリシリコン膜の表面に形成されている自然酸化
膜を除去することができる。
【００６０】所定時間が経過したと判別されると、ＨＦ
を薬液とするウェットエッチングが停止され（ステップ
１５４）、次いで、ＡＰＭを薬液とするウェットエッチ
ングが開始される（ステップ１５６）。
を薬液とするウェットエッチングが停止され（ステップ
１５４）、次いで、ＡＰＭを薬液とするウェットエッチ
ングが開始される（ステップ１５６）。
【００６１】本実施形態において、ＡＰＭを用いたウェ
ットエッチングは以下の条件で行われる。 ・薬液混合比； アンモニア水（アンモニア濃度３０ｗｔ％）： 過酸化水素水（過酸化水素水濃度３０ｗｔ％）：純水＝
５：１：５００ ・薬液温度；７５℃ ・処理時間；９００sec
ットエッチングは以下の条件で行われる。 ・薬液混合比； アンモニア水（アンモニア濃度３０ｗｔ％）： 過酸化水素水（過酸化水素水濃度３０ｗｔ％）：純水＝
５：１：５００ ・薬液温度；７５℃ ・処理時間；９００sec
【００６２】所定時間（本実施形態では９００sec）が
経過するまで、上記の条件によるウェットエッチングが
継続される（ステップ１５８）。ポリシリコン膜の表面
から既に自然酸化膜が除去されているため、上記のウェ
ットエッチングによれば、ポリシリコン膜をその全面に
おいて均一に除去することができる。
経過するまで、上記の条件によるウェットエッチングが
継続される（ステップ１５８）。ポリシリコン膜の表面
から既に自然酸化膜が除去されているため、上記のウェ
ットエッチングによれば、ポリシリコン膜をその全面に
おいて均一に除去することができる。
【００６３】所定時間が経過したと判別されると、ＡＰ
Ｍを薬液とするウェットエッチングが終了される（ステ
ップ１６０）。上述した一連の処理が終了することによ
り、今回の処理サイクルが終了される。
Ｍを薬液とするウェットエッチングが終了される（ステ
ップ１６０）。上述した一連の処理が終了することによ
り、今回の処理サイクルが終了される。
【００６４】上述の如く、本実施形態の製造方法によれ
ば、ポリシリコン膜の表面から自然酸化膜を除去した後
にＡＰＭを薬液とするウェットエッチングを開始するこ
とができる。従って、本実施形態によれば、ポリシリコ
ン膜の下地であるシリコン酸化膜などにダメージを与え
ることなく、ポリシリコン膜を半導体装置の全面におい
て均一に所望の形状にエッチングすることができる。
ば、ポリシリコン膜の表面から自然酸化膜を除去した後
にＡＰＭを薬液とするウェットエッチングを開始するこ
とができる。従って、本実施形態によれば、ポリシリコ
ン膜の下地であるシリコン酸化膜などにダメージを与え
ることなく、ポリシリコン膜を半導体装置の全面におい
て均一に所望の形状にエッチングすることができる。
【００６５】実施の形態５．次に、図６を参照して本発
明の実施の形態５の製造方法について説明する。ポリシ
リコン膜のウェットエッチングが、その表面に異物が付
着した状態で行われると、異物がマスクとなってエッチ
ング残渣が形成されることがある。従って、ポリシリコ
ンの表面に付着した異物は速やかに除去されることが望
ましい。本実施形態の製造方法は、上記の要求を満たす
べく、シリコンウェハに超音波を印加しながらポリシリ
コン膜のウェットエッチングを行う点に特徴を有してい
る。
明の実施の形態５の製造方法について説明する。ポリシ
リコン膜のウェットエッチングが、その表面に異物が付
着した状態で行われると、異物がマスクとなってエッチ
ング残渣が形成されることがある。従って、ポリシリコ
ンの表面に付着した異物は速やかに除去されることが望
ましい。本実施形態の製造方法は、上記の要求を満たす
べく、シリコンウェハに超音波を印加しながらポリシリ
コン膜のウェットエッチングを行う点に特徴を有してい
る。
【００６６】図６は、本実施形態の製造方法において実
行される一連の処理の内容を説明するためのフローチャ
ートを示す。図６に示す一連の処理は、ポリシリコン膜
を備えるシリコンウェハがウェット処理装置にセットさ
れた後に開始される。図６に示す一連の処理が開始され
ると、先ず、ＡＰＭを薬液とするウエットエッチングが
開始されると共に、ＡＰＭに対して超音波が伝達され始
める（ステップ１７０）。
行される一連の処理の内容を説明するためのフローチャ
ートを示す。図６に示す一連の処理は、ポリシリコン膜
を備えるシリコンウェハがウェット処理装置にセットさ
れた後に開始される。図６に示す一連の処理が開始され
ると、先ず、ＡＰＭを薬液とするウエットエッチングが
開始されると共に、ＡＰＭに対して超音波が伝達され始
める（ステップ１７０）。
【００６７】本実施形態において、ＡＰＭを用いたウェ
ットエッチングは以下の条件で行われる。 ・薬液混合比； アンモニア水（アンモニア濃度３０ｗｔ％）： 過酸化水素水（過酸化水素水濃度３０ｗｔ％）：純水＝
５：１：５００ ・薬液温度；７５℃ ・処理時間；９００sec
ットエッチングは以下の条件で行われる。 ・薬液混合比； アンモニア水（アンモニア濃度３０ｗｔ％）： 過酸化水素水（過酸化水素水濃度３０ｗｔ％）：純水＝
５：１：５００ ・薬液温度；７５℃ ・処理時間；９００sec
【００６８】所定時間（本実施形態では９００sec）が
経過するまで、上記の条件によるウェットエッチングが
継続される（ステップ１７２）。ＡＰＭを介してシリコ
ンウェハに超音波が伝達されているため、ポリシリコン
膜の表面に付着した異物は速やかに除去される。このた
め、上記の処理によれば、ポリシリコン膜を、その全面
においてエッチング残渣を生じさせることなく除去する
ことができる。
経過するまで、上記の条件によるウェットエッチングが
継続される（ステップ１７２）。ＡＰＭを介してシリコ
ンウェハに超音波が伝達されているため、ポリシリコン
膜の表面に付着した異物は速やかに除去される。このた
め、上記の処理によれば、ポリシリコン膜を、その全面
においてエッチング残渣を生じさせることなく除去する
ことができる。
【００６９】所定時間が経過したと判別されると、ＡＰ
Ｍを薬液とするウェットエッチングが終了されると共
に、超音波の発生が停止される（ステップ１７４）。こ
れらの処理が終了することにより今回の処理サイクルが
終了する。
Ｍを薬液とするウェットエッチングが終了されると共
に、超音波の発生が停止される（ステップ１７４）。こ
れらの処理が終了することにより今回の処理サイクルが
終了する。
【００７０】上述の如く、本実施形態の製造方法によれ
ば、ポリシリコン膜の表面に付着する異物を除去しなが
らウェットエッチングを進行させることができる。５０
０オングストロームの膜厚を有するポリシリコン膜を、
超音波を印加せずに上記の条件でウェットエッチングし
たところ、粒径０．１５μｍ以上のエッチング残渣は３
００００個以上残存した。これに対して、本実施形態の
方法では、その残渣数を１６２０個に減少させることが
できた。このように、本実施形態によれば、シリコン酸
化膜などの下地膜にダメージを与えることなくポリシリ
コン膜をエッチングすることができ、かつ、エッチング
残渣を半導体装置の全面において極めて少量とすること
ができる。
ば、ポリシリコン膜の表面に付着する異物を除去しなが
らウェットエッチングを進行させることができる。５０
０オングストロームの膜厚を有するポリシリコン膜を、
超音波を印加せずに上記の条件でウェットエッチングし
たところ、粒径０．１５μｍ以上のエッチング残渣は３
００００個以上残存した。これに対して、本実施形態の
方法では、その残渣数を１６２０個に減少させることが
できた。このように、本実施形態によれば、シリコン酸
化膜などの下地膜にダメージを与えることなくポリシリ
コン膜をエッチングすることができ、かつ、エッチング
残渣を半導体装置の全面において極めて少量とすること
ができる。
【００７１】
【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項１
記載の発明によれば、ＡＰＭを薬液としてポリシリコン
膜をエッチングすることができる。また、ウェットエッ
チングの途中でその薬液にＡＰＭまたはアンモニアを追
加することで、ポリシリコン膜のエッチングレートが低
下するのを防止することができる。このため、本発明に
よれば、シリコン酸化膜などの下地膜にダメージを与え
ることなく、ポリシリコン膜を安定にエッチングするこ
とができる。
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項１
記載の発明によれば、ＡＰＭを薬液としてポリシリコン
膜をエッチングすることができる。また、ウェットエッ
チングの途中でその薬液にＡＰＭまたはアンモニアを追
加することで、ポリシリコン膜のエッチングレートが低
下するのを防止することができる。このため、本発明に
よれば、シリコン酸化膜などの下地膜にダメージを与え
ることなく、ポリシリコン膜を安定にエッチングするこ
とができる。
【００７２】請求項２記載の発明によれば、ウェットエ
ッチングの途中で、薬液と同じ温度に調整されたＡＰＭ
またはアンモニアを追加することができる。このため、
本発明によれば、ウェットエッチングの条件変動を伴わ
ずにＡＰＭやアンモニアを追加することができ、安定し
たエッチング特性を維持することができる。
ッチングの途中で、薬液と同じ温度に調整されたＡＰＭ
またはアンモニアを追加することができる。このため、
本発明によれば、ウェットエッチングの条件変動を伴わ
ずにＡＰＭやアンモニアを追加することができ、安定し
たエッチング特性を維持することができる。
【００７３】請求項３記載の発明によれば、ウェットエ
ッチングの途中でシリコンウェハを回転させることによ
り、ウェハ保持部と接触している部分を、ＡＰＭに晒す
ことができる。このため、本発明によれば、ウェハ保持
部と接触する部分にエッチング残渣が発生するのを有効
に防止することができる。
ッチングの途中でシリコンウェハを回転させることによ
り、ウェハ保持部と接触している部分を、ＡＰＭに晒す
ことができる。このため、本発明によれば、ウェハ保持
部と接触する部分にエッチング残渣が発生するのを有効
に防止することができる。
【００７４】請求項４記載の発明によれば、ウェハ保持
部と接触していない部分のポリシリコン膜をシリコンウ
ェハの回転前に完全に除去することができる。また、シ
リコンウェハの回転前にウェハ保持部と接触していた部
分のポリシリコン膜を、シリコンウェハの回転後に完全
に除去することができる。従って、本発明によれば、ポ
リシリコン膜のエッチング残渣の発生を有効に防止する
ことができる。
部と接触していない部分のポリシリコン膜をシリコンウ
ェハの回転前に完全に除去することができる。また、シ
リコンウェハの回転前にウェハ保持部と接触していた部
分のポリシリコン膜を、シリコンウェハの回転後に完全
に除去することができる。従って、本発明によれば、ポ
リシリコン膜のエッチング残渣の発生を有効に防止する
ことができる。
【００７５】請求項５記載の発明によれば、ポリシリコ
ン膜を、常にＡＰＭの新液を用いてウェットエッチング
することができる。換言すると、本発明では、ウェット
エッチングの薬液としてSi(OH)ｘが蓄積されたＡＰＭが
用いられることがない。このため、本発明によれば、常
に安定したエッチングレートでポリシリコン膜を除去す
ることができる。
ン膜を、常にＡＰＭの新液を用いてウェットエッチング
することができる。換言すると、本発明では、ウェット
エッチングの薬液としてSi(OH)ｘが蓄積されたＡＰＭが
用いられることがない。このため、本発明によれば、常
に安定したエッチングレートでポリシリコン膜を除去す
ることができる。
【００７６】請求項６記載の発明によれば、ＡＰＭを用
いるウェットエッチングに先立って、ポリシリコン膜の
表面に形成されている自然酸化膜を除去することができ
る。このため、本発明によれば、ＡＰＭを用いるウェッ
トエッチングの進行が自然酸化膜によって妨げられるこ
とがなく、常に安定したエッチング特性を得ることがで
きる。
いるウェットエッチングに先立って、ポリシリコン膜の
表面に形成されている自然酸化膜を除去することができ
る。このため、本発明によれば、ＡＰＭを用いるウェッ
トエッチングの進行が自然酸化膜によって妨げられるこ
とがなく、常に安定したエッチング特性を得ることがで
きる。
【００７７】請求項７記載の発明によれば、ウェットエ
ッチングの実行中に、シリコンウェハの表面に付着して
いる異物を超音波によって除去することができる。この
ため、本発明によれば、そのような異物がマスクとなっ
てエッチング残渣が形成されるのを有効に防止すること
ができる。
ッチングの実行中に、シリコンウェハの表面に付着して
いる異物を超音波によって除去することができる。この
ため、本発明によれば、そのような異物がマスクとなっ
てエッチング残渣が形成されるのを有効に防止すること
ができる。
【００７８】請求項８記載の発明によれば、アンモニア
の濃度が十分に抑制されたＡＰＭを用いてウェットエッ
チングを行うことができる。このため、本発明によれ
ば、アンモニアの使用量を十分に少量とすることができ
る。
の濃度が十分に抑制されたＡＰＭを用いてウェットエッ
チングを行うことができる。このため、本発明によれ
ば、アンモニアの使用量を十分に少量とすることができ
る。
【図１】 本発明の実施の形態１の製造方法を説明する
ためのフローチャートである。
ためのフローチャートである。
【図２】 本発明の実施の形態２の製造方法を説明する
ためのフローチャートである。
ためのフローチャートである。
【図３】 本発明の実施の形態２の製造方法で処理され
るシリコンウェハの正面図および側面図である。
るシリコンウェハの正面図および側面図である。
【図４】 本発明の実施の形態３の製造方法を説明する
ためのフローチャートである。
ためのフローチャートである。
【図５】 本発明の実施の形態４の製造方法を説明する
ためのフローチャートである。
ためのフローチャートである。
【図６】 本発明の実施の形態５の製造方法を説明する
ためのフローチャートである。
ためのフローチャートである。
１０ シリコンウェハ、 １２ ウェハ保持部、
１４ ウェハ狭持部。
１４ ウェハ狭持部。
Claims (8)
- 【請求項１】 バッチ式のウェット処理装置を用いてポ
リシリコン膜をエッチングする工程を含む半導体装置の
製造方法であって、 シリコンウェハの表面にポリシリコン膜を成膜するステ
ップと、 アンモニア水と過酸化水素水と純水とを所定の混合比で
含むＡＰＭを薬液として前記ポリシリコン膜をウェット
エッチングするステップと、 前記ウェットエッチングの途中で、前記薬液にＡＰＭま
たはアンモニアを追加するステップと、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記薬液に追加するＡＰＭまたはアンモ
ニアを、前記薬液と同じ温度に調整するステップを含む
ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項３】 バッチ式のウェット処理装置を用いてポ
リシリコン膜をエッチングする工程を含む半導体装置の
製造方法であって、 シリコンウェハの表面にポリシリコン膜を成膜するステ
ップと、 アンモニア水と過酸化水素水と純水とを所定の混合比で
含むＡＰＭを薬液として前記ポリシリコン膜をウェット
エッチングするステップと、 前記ウェットエッチングの途中で、前記ウェット処理装
置のウェハ保持部に保持されている前記シリコンウェハ
を所定角度だけ回転させるステップと、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記ウェットエッチングのステップは、 前記シリコンウェハの回転前に行われる第１のウェット
エッチングステップと、 前記シリコンウェハの回転後に行われる第２のウェット
エッチングステップとを含み、 前記第１のウェットエッチングステップは、前記ポリシ
リコン膜の露出部分を完全に除去し得る条件で実行さ
れ、 前記第２のウェットエッチングステップは、前記第１の
ウェットエッチングステップで用いられた条件と同じ条
件で行われることを特徴とする請求項３記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項５】 バッチ式のウェット処理装置を用いてポ
リシリコン膜をエッチングする工程を含む半導体装置の
製造方法であって、 シリコンウェハの表面にポリシリコン膜を成膜するステ
ップと、 アンモニア水と過酸化水素水と純水とを所定の混合比で
含むＡＰＭの新液を薬液として前記ポリシリコン膜をウ
ェットエッチングするステップと、 前記ウェットエッチングの終了後に、前記ウェットエッ
チングに用いられた前記ＡＰＭを廃液とするステップ
と、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 バッチ式のウェット処理装置を用いてポ
リシリコン膜をエッチングする工程を含む半導体装置の
製造方法であって、 シリコンウェハの表面にポリシリコン膜を成膜するステ
ップと、 前記ポリシリコン膜の表面から自然酸化膜を除去するた
めのウェットエッチングを行うステップと、 前記自然酸化膜の除去後に、アンモニア水と過酸化水素
水と純水とを所定の混合比で含むＡＰＭを薬液として前
記ポリシリコン膜をウェットエッチングするステップ
と、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】 バッチ式のウェット処理装置を用いてポ
リシリコン膜をエッチングする工程を含む半導体装置の
製造方法であって、 シリコンウェハの表面にポリシリコン膜を成膜するステ
ップと、 アンモニア水と過酸化水素水と純水とを所定の混合比で
含むＡＰＭを薬液として前記ポリシリコン膜をウェット
エッチングするステップと、 前記ウェットエッチングの実行中に、前記ＡＰＭに超音
波振動を伝達するステップと、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項８】 前記ＡＰＭに含まれるアンモニアと水の
体積比（ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2０）は、１／５０よりも小さい
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33843899A JP2001156038A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 半導体装置の製造方法 |
| DE2000151604 DE10051604A1 (de) | 1999-11-29 | 2000-10-18 | Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung |
| CN 00134730 CN1305220A (zh) | 1999-11-29 | 2000-10-19 | 半导体器件的制造方法 |
| KR1020000061514A KR20010051122A (ko) | 1999-11-29 | 2000-10-19 | 반도체 장치의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33843899A JP2001156038A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001156038A true JP2001156038A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18318167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33843899A Withdrawn JP2001156038A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001156038A (ja) |
| KR (1) | KR20010051122A (ja) |
| CN (1) | CN1305220A (ja) |
| DE (1) | DE10051604A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006173558A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子のキャパシタ製造方法 |
| US7476622B2 (en) | 2002-11-22 | 2009-01-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming a contact in a semiconductor device |
| JP2009226765A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Nikko Co | サーマルヘッド用部分凸型グレーズ基板の製造方法 |
| JP2010093082A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Tokyo Electron Ltd | ポリシリコン膜の除去方法、処理装置および記憶媒体 |
| JP2011066194A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Tokyo Electron Ltd | 基板液処理方法、基板液処理装置および記憶媒体 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1307686C (zh) * | 2003-10-14 | 2007-03-28 | 茂德科技股份有限公司 | 批式处理装置及晶片处理方法 |
| CN1681091B (zh) * | 2004-04-05 | 2010-04-28 | 中国科学院半导体研究所 | 制备纳米级超薄绝缘体上硅衬底的可控性腐蚀法 |
| JP7064905B2 (ja) * | 2018-03-05 | 2022-05-11 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理方法および基板処理装置 |
-
1999
- 1999-11-29 JP JP33843899A patent/JP2001156038A/ja not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-10-18 DE DE2000151604 patent/DE10051604A1/de not_active Ceased
- 2000-10-19 CN CN 00134730 patent/CN1305220A/zh active Pending
- 2000-10-19 KR KR1020000061514A patent/KR20010051122A/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7476622B2 (en) | 2002-11-22 | 2009-01-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming a contact in a semiconductor device |
| JP2006173558A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子のキャパシタ製造方法 |
| JP2009226765A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Nikko Co | サーマルヘッド用部分凸型グレーズ基板の製造方法 |
| JP2010093082A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Tokyo Electron Ltd | ポリシリコン膜の除去方法、処理装置および記憶媒体 |
| JP2011066194A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Tokyo Electron Ltd | 基板液処理方法、基板液処理装置および記憶媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010051122A (ko) | 2001-06-25 |
| CN1305220A (zh) | 2001-07-25 |
| DE10051604A1 (de) | 2001-06-07 |
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