JPS6196738A - シリコン基板の処理方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はシリコン基板の処理方法に関するものでるる。

（従来技術〕 従来、牛導体装置の製造過程において、弗酸あるいは希
弗酸による処理工程が多用されている。

しかしながら、シリコン基板に上記処理を施し次場合、
露出したシリコン単結晶面は非常に活性化され、薬品中
や装置内壁おるいに治具等からの微粒子が付着しやすく
なる。ま九、微粒子のシリコン基板表面への付着には、
ζ−電位と呼ばれる電位が関係していると言われている
。このζ−電位の働きに工って、シリコン基板表面と微
粒子との間には、酸性溶液の場合には引力が働き、アル
カリ性溶液の場合１ｃに反発力が働く。

し九がって、弗酸あるいは希弗酸処理によってシリコン
基板表面に付着した微粒子はアルカリ性溶液に浸漬する
ことによってめる程度までは除去できる。しかしながら
、従来では、このアルカリ性溶液による処理上行なう際
に併用される超音波は周波数が２０−５０）Ｇ（ｚ程度
である。この範囲の周波数では媒体中での減衰は小さい
が、キャビテーシ冒ン効果に工って発生する気泡の崩壊
に併な５衝激波や局部的な温度上昇？利用しているため
、気泡の発生が不均一でめっ７ｔ＋ジすると洗浄むらが
生じ良ジする。ま穴１周波数が２０〜５０ＫＨｚの範囲
では、振動による粒子加速度にあまり大きくなく、付着
微粒子に加わる力もめ１９太きくないために、シリコン
基板表面に付着した微粒子ｔ−有効に除去することがで
きない。

まｔ、シリコン基板の乾燥方法としては、従来経済性あ
るいにスループットの高さから、遠心乾燥法が多用され
ている。しかし、この方法では水滴による飛沫や微粒子
の付着が本質的に避けられない上に、シリコン基板全高
速で回転するために、シリコン基板の割れが生ずること
もめる。

上記に示し友工うに、従来技術では、弗酸ろるいは希弗
酸処理に工っでシリコン基板表面に付着しｔ微粒子全十
分に取り除くことができない。

近年の超ＬＳＩと呼ばれる半導体装置の製造工程におい
ては、シリコン基板表面上の微粒子がそ抄 の歩留りに大＠な影響を与えるエリになってき皮。

例えばリングラフィ工程においては、２μｍの設計基準
の場合直径０．２μｍ以上の微粒子によって、パターン
くずれ等の不良音引き起こす。１友拡散工程においてシ
リコン基板表面に微粒子が存在すると異常拡散の原因と
なっ′ｆｃりして、半導体素子の特性を劣化させ１歩留
りの低下１品質の低下を招く問題がめった。

（発明の目的） 本発明の目的に上記欠点を取り除＠、微粒子の付着が少
ないシリコン基板表面？得ることができる。シリコン基
板の処理方法を提供することでろる０ （発明の構成・手段） 本発明のシリコン基板の処理方法はシリコン基板に弗酸
あるいは希弗酸による処理七施しに後にシリコン基板全
超音波を併用して、過酸化水素金倉む有機アルカリ溶液
に浸漬する工程と、蒸気法によって乾燥する工程？有し
、前記超音波の周波数１５００）Ｇ（ｚ以上とし、且つ
有機アルカリ溶液の液温に５０℃以上とすることを特徴
とする〇（作用） 本発明によれば、微粒子の付着が少なく、清浄な表面を
持つ７リコン基板が得られる。

（実施例） 以下２図面全参照し本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す模式図である。図にお
いて１は弗酸あるいは希弗酸処理を施し几シリコン基板
である。このシリコン基板１會過酸化水素金含む有機ア
ルカリ溶液２ｔ−満友した処理槽３にて浸漬処理する。

この処理槽３の側壁に取り付けられ几発振板４に工って
基板１と平行な方向に周波数５００ＫＨｚ以上の超音波
がかけられる。この範囲の周波数では、超音波の指向性
が強く、振動による粒子加速度も太きい。ま友。

基板と平行な方向で超音波が進むので減衰も小さい。こ
の超音波の働きによって基板上の微粒子は１０ルウ程度
の振動する。この時、いわゆるくきび効果によって溶液
２がシリコン基板と微粒子の間に拡散するのと同時に、
溶液中の有機アルカリのおだやかなエツチング作用によ
って微粒子はシリコｙ基板上から遊離する。発振板４か
ら発射され几超音波に工っで処理槽側壁がダメージ？受
けないように２発振板と対向方向に石英の反射板５が置
かれている。発振板４は発振器６によって撮動させられ
る。

処理に用いられた有機アルカリ溶液の液温にヒーター７
によって設定された温度に保たれる。浸　。

漬処理終了後直ちにこの有機アルカリ溶液にドレイン管
８會通して槽外に排出される。有機アルカ・す溶液の排
液が終了し几処理檜内Ｖｃに、給液管９全通して純水が
供給され、シリコン基板に十分に水洗される。水洗処理
後の水はオーバーフローによって槽外に排出され、構内
の純水に常に清浄に僚友れる。

一度、処理に用いられ次有機アルカリに回収槽１０に回
収され、過酸化水素を添加されに後、ポンプ１１によっ
て汲み上げられ、０．１μｍ　のフィルタ−１２全通し
て、補助タンク１３に貯えられる。この補助タンク１３
に貯えられた有機アルカリ溶液に、給液管９七通して槽
内に戻され次の処理が行なわれる。勿論このとき、槽内
の水に排水用ドレイン管（図示してない）七通して排出
されている。有機アルカリ溶液と純水の供給の切り換え
はパルプ１４によって行なわれる。

水洗の終わったシリコン基板は直ちに例えばイングロビ
ルアルコールを用いた蒸気乾燥処理槽１５に移され蒸気
乾燥される。ヒーター１６によって作られた蒸気はシリ
コン基板乾燥に用いられた後冷却器１７に工って液化さ
れ槽内に戻される。乾燥処理終了後、この薬液（グドレ
イ／管１８によって槽外に排出され、ボン１１９によっ
て汲み上げられ、０．１μｍのフィルター２０を通して
再び処理槽１５に戻される。

以上の処理で用いられ上薬液は、使用前にフィルター食
通しているので常に微粒子の少ない清浄な状態に保たれ
ている。従ってシリコン基板への微粒子の付着も少ない
。例えば、従来技術に裏って処理し九場合のシリコン基
板上の微粒子の除去率に約２５％でめっｍが２本発明の
シリコン基板の処理方法では８０％程度となっ之。

（効果） 以上詳細に説明し友ように２本発明によれば。

弗酸あるいは希弗酸処理後の微粒子の付着が少ないシリ
コン基板が得られる舶しいシリコン基板の処理方法全提
供することができる。従りてＬＳＩの品質及び少留り向
上に寄与できるものでるる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一冥施例を示す模式図でａる。 図において、１・・・シリコン基板、２・・・ＮＧアル
カリ溶液、３・・・処理槽、４・・・発振板、５・・・
反射板。 ６・・・発振器、７・・・ヒーター、８・・・ドレイン
管、９・・・給液管、１０・・・回収槽、１１・・・ボ
ン１，１２・・・フィルター、１３・・・補助タンク、
１４・・・切り換パルプ、１５・・・蒸気乾燥処理槽、
１６・・・ヒーター。 １７・・・冷却器、１８・・・ドレイン管、１９・・・
ボン１゜２０・・・フィルター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　シリコン基板に弗酸あるいは希弗酸による処理を施す
   工程に該シリコン基板を超音波を併用して、過酸化水素
   を含む有機アルカリ溶液に浸漬する工程と、蒸気法によ
   って乾燥する工程を含むシリコン基板の処理方法であっ
   て、前記超音波の周波数を５００ＫＨｚ以上とし、且つ
   有機アルカリ溶液の液温を５０℃以上とすることを特徴
   とするシリコン基板の処理方法。