Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5633838B2 - 半導体基板の処理方法および半導体装置の製造方法。 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5633838B2 - 半導体基板の処理方法および半導体装置の製造方法。 - Google Patents

半導体基板の処理方法および半導体装置の製造方法。 Download PDF

Info

Publication number
JP5633838B2
JP5633838B2 JP2009077985A JP2009077985A JP5633838B2 JP 5633838 B2 JP5633838 B2 JP 5633838B2 JP 2009077985 A JP2009077985 A JP 2009077985A JP 2009077985 A JP2009077985 A JP 2009077985A JP 5633838 B2 JP5633838 B2 JP 5633838B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cyan
ppm
semiconductor substrate
solution
solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009077985A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010232406A (ja
Inventor
小林 光
光 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2009077985A priority Critical patent/JP5633838B2/ja
Publication of JP2010232406A publication Critical patent/JP2010232406A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5633838B2 publication Critical patent/JP5633838B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Description

本発明は、半導体等の基板表面の金属等による汚染を除去することの可能なシアン(CN)含有洗浄液を用いる半導体基板の処理方法および半導体装置の製造方法に関するものである。
半導体等の基板表面の金属等による汚染を除去することの可能なシアン(CN)含有洗浄液としては、すでにシアン化水素(HCN)を純水または超純水,アルコール系溶媒およびケトン系溶媒、ニトリル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、四塩化炭素、エーテル系溶媒、脂肪族アルカン系溶媒、またはこれらの混合溶媒に溶解し、さらに所定濃度に希釈するとともに、アンモニア水溶液等で、溶液中の水素イオン濃度指数、いわゆるpH値を5〜12、好ましくはpH6〜9の範囲に調整して用いることで、半導体等の基板表面の銅(Cu)等の汚染金属の除去作用を顕著に向上することがわかっている(特許文献1)。
また、本発明者は、環境負荷を軽減するために、洗浄液中のシアン化水素(HCN)を0.1mM(ミリモル)、すなわち約2.7ppmまで希薄して,pH10,25℃の室温により、洗浄前のCuの表面濃度1013〜1014原子/cmから洗浄後のCuの表面濃度を全反射蛍光X線分析装置による銅の検出限界(〜3×10原子/cm)以下にまで除去できることを示した(たとえば、非特許文献1)。
特開平2005−39198号公報
2008年(平成20年)秋季第69回応用物理学会学術講演会講の演予稿集,No.2,第692頁、3a-CD-4 極低濃度欠陥消滅型半導体洗浄液によるSiO2表面上の汚染Cuの除去(著者:東裕子、高橋昌男、岩佐仁雄、小林光)
本発明は、シアン(CN)濃度の環境基準値に適合する,極低濃度のシアン(CN)含有溶液による半導体基板の処理方法および半導体装置の製造方法を提供するものである。
本発明は、シアン(CN)含有量が1ppm以上100ppm未満であるシアン含有溶液を加熱して、少なくとも30〜40℃の温度において、半導体基板を洗浄処理する半導体基板の処理方法であり、これにより、実用的短時間に半導体等の基板表面の金属等による汚染を除去することが可能である。
本発明は、前記洗浄処理過程の溶液が1ppm以上100ppm未満であるシアン含有溶液で、水素イオン濃度指数(pH)9〜14に調整され、溶液温度が少なくとも30〜40℃の温度であることにより、数分〜10分程度の実用的短時間処理で、半導体等の基板表面の金属等による汚染を除去することが可能である。
また、本発明は、シアン(CN)含有量が1ppm以上100ppm未満、少なくとも10ppm〜1ppmであるシアン含有溶液を加熱して、少なくとも30〜40℃の温度において、半導体基板を洗浄処理する工程をそなえた半導体装置の製造方法であり、これにより、実用的短時間の処理で、半導体等の基板表面の金属等による汚染を除去することが可能である。
さらに、前記半導体装置の製造方法における洗浄処理過程の溶液が、シアン(CN)含有量が1ppm以上100ppm未満であるシアン含有溶液で、水素イオン濃度指数(pH)9〜14に調整され、溶液温度が少なくとも30〜40℃の温度であることにより、数分〜10分程度の実用的短時間処理で、半導体等の基板表面の金属等による汚染を除去することが可能である。
なお、本発明で用いるシアン(CN)含有溶液は、シアン化水素(HCN)を純水または超純水,アルコール系溶媒およびケトン系溶媒、ニトリル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、四塩化炭素、エーテル系溶媒、脂肪族アルカン系溶媒、またはこれらの混合溶媒から選ばれる少なくとも1つの溶媒に溶解し、さらに所定濃度に希釈するとともに、アンモニア水溶液等で、溶液中の水素イオン濃度指数、いわゆるpH値を9〜14、好ましくはpH6〜11の範囲に調整して用いることが好適である。
本発明によると、半導体ウェーハを用いて半導体装置や電子デバイスを製造する過程における,前記半導体ウェーハの銅等の金属汚染を除去すること並びに同半導体ウェーハ表面の,ダングリングボンド等に起因する表面準位をも低減することに、顕著な効果を発揮することができる。
また、本発明によると、シアン(CN)含有量が1ppm以上100ppm未満、少なくとも10ppm〜1ppmであるシアン含有溶液で、水素イオン濃度指数(pH)9〜14のシアン含有溶液を加熱して、溶液温度が少なくとも30〜40℃の温度において、半導体基板を洗浄処理することで、例えば、表面銅濃度1012〜1013原子/cmであったものが、10原子/cmオーダーにまで銅が除去されることが明らかになり、高い洗浄効果を達成できるとともに、洗浄処理後の溶液中のシアン(CN)含有量が少量であることから、その溶液をたとえばイオン交換樹脂等への吸着処理等の手段で処理して、シアン(CN)濃度の環境基準値に適合させることが十分に可能であり、廃液処理負担が軽減される。
浸漬(洗浄)時間と表面銅濃度との関係特性図である。(実施例1)
熱酸化膜形成のSiウェーハを、塩化第2銅(CuCl)水溶液に浸漬して故意に表面銅濃度1012〜1013原子/cmの銅で汚染し、ついで、この汚染ウェーハをシアン(CN)濃度が1ppm,pH10のHCN水溶液(洗浄液)による浸漬洗浄を行った。
洗浄液の調製で、pHを安定にするには、アンモニア、コリン、TMAH、NaOH、KOH等を含む溶液の混入により、洗浄液自体のpH値を所望の値に調整することが望ましい。
図1は、上記の銅汚染されたウェーハを、pH10,シアン(CN)濃度1ppmのHCN水溶液に浸漬した際の,溶液温度が25℃、35℃のそれぞれの場合の浸漬(洗浄処理)時間に対する表面銅濃度の減少度合を示す特性図である。この結果から、溶液温度が25℃、35℃において、反応過程(過程1、過程2)で表される異なる現象が存在すること、とりわけ、除去速度の温度依存性は、反応過程1ではほとんど認められない(小さい)が、反応過程2では顕著に大きいこと、そして、溶液温度を室温より僅か10℃高くすることで、温度依存性の大きい反応過程2が有効に働き、銅汚染がほぼ完全に除去できることがわかった。
本実施例から、1ppm,pH10の極低濃度のHCN水溶液(洗浄液)により、溶液を加熱して、温度を室温より少し高温の35℃にすることで、洗浄前のウェーハの表面銅濃度1012〜1013原子/cmに汚染されていたものが、浸漬洗浄後には、全反射蛍光X線分析装置による銅の検出限界(〜3×10原子/cm)以下にまで銅が除去されることを確認できた。
HCN水溶液を用いることで、シアン化物イオン(CN)がSiO表面上の銅と反応して[Cu(CN)を形成して汚染銅が除去される。[Cu(CN)はHCN水溶液中のCNイオンと反応し、pH10では[Cu(CN)3−として安定に存在する。CNイオンの錯イオン形成能は極めて大きく、極低濃度のHCN水溶液であっても、CNイオンが有効に反応して汚染銅の除去が可能である。
洗浄液の温度を50℃より過大に上昇させると、同溶液中シアン(CN)の揮発(蒸発)が起こり、洗浄効果を減じることになるが、経験によると、シアン(CN)濃度1ppmオーダーの極低濃度でpH9〜12に調整したことにより、溶液温度を50℃以下、好ましくは30℃〜40℃の範囲の適温に維持することで、図1で明示の,温度依存性の大きい反応過程2の作用を有効に利用することができ、シアン(CN)の蒸発を抑制して、かかる溶液での汚染金属の除去という洗浄効果を十分に得ることが可能である。
本発明は、半導体ウェーハを用いて半導体装置や電子デバイスを製造する過程における,前記半導体ウェーハの銅等の金属汚染を除去すること並びに同半導体ウェーハ表面の,ダングリングボンド等に起因する表面準位をも低減することに、顕著な効果を発揮するので、半導体装置や電子デバイスを製造する過程において、その前,中,後のいずれかに、本発明による洗浄処理を施すことが有効であり、直接的には、例えばダマシン法で銅配線形成の化学的機械的研磨(CMP)の後で、残存微細粒の除去洗浄や面取り等の端部の整形に利用可能である。
また、本発明は、半導体ウェーハの洗浄処理に限らず、固体材料の表面汚染除去の洗浄処理、あるいは製造使用機器並びに器材類の表面汚染除去の洗浄処理にも利用可能である。
1 温度依存性の小さい反応過程1
2 温度依存性の大きい反応過程2

Claims (5)

  1. シアン(CN)含有量が1ppm以上100ppm未満であるシアン含有溶液を加熱して、30℃〜40℃の温度において、半導体基板を洗浄処理することを特徴とする半導体基板の処理方法。
  2. 前記シアン含有溶液は、水素イオン濃度指数(pH)9〜14であることを特徴とする請求項1に記載の半導体基板の処理方法。
  3. 前記シアン含有溶液は、シアン化水素を純水または超純水,アルコール系溶媒およびケトン系溶媒、ニトリル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、四塩化炭素、エーテル系溶媒、脂肪族アルカン系溶媒、またはこれらの混合溶媒から選ばれるすくなくとも1つに溶解して調製されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体基板の処理方法。
  4. CN含有量が1ppm以上100ppm未満であるシアン含有溶液を加熱して、30℃〜40℃の温度において、半導体基板を洗浄処理することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 前記シアン含有溶液は、水素イオン濃度指数(pH)9〜14であることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
JP2009077985A 2009-03-27 2009-03-27 半導体基板の処理方法および半導体装置の製造方法。 Expired - Fee Related JP5633838B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009077985A JP5633838B2 (ja) 2009-03-27 2009-03-27 半導体基板の処理方法および半導体装置の製造方法。

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009077985A JP5633838B2 (ja) 2009-03-27 2009-03-27 半導体基板の処理方法および半導体装置の製造方法。

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010232406A JP2010232406A (ja) 2010-10-14
JP5633838B2 true JP5633838B2 (ja) 2014-12-03

Family

ID=43047960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009077985A Expired - Fee Related JP5633838B2 (ja) 2009-03-27 2009-03-27 半導体基板の処理方法および半導体装置の製造方法。

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5633838B2 (ja)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50158281A (ja) * 1974-06-10 1975-12-22
JP4091014B2 (ja) * 2003-06-24 2008-05-28 独立行政法人科学技術振興機構 半導体装置の洗浄方法ならびに半導体装置製造用機器の洗浄方法および洗浄装置
JP4947454B2 (ja) * 2005-04-13 2012-06-06 国立大学法人大阪大学 半導体処理液の製造方法及びその製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010232406A (ja) 2010-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI899006B (zh) 含有次氯酸離子的半導體晶圓處理液
TWI237659B (en) Compositions for cleaning organic and plasma etched residues for semiconductor devices
KR102055154B1 (ko) 처리액 및 기판 세정 방법
JP5142592B2 (ja) 基板の洗浄またはエッチングに用いられるアルカリ性水溶液組成物
JP4221191B2 (ja) Cmp後洗浄液組成物
JP5854230B2 (ja) 基板洗浄液および基板洗浄方法
KR20180137018A (ko) 처리액, 기판 세정 방법 및 레지스트의 제거 방법
US7709400B2 (en) Thermal methods for cleaning post-CMP wafers
KR102295991B1 (ko) 처리액, 키트, 기판의 세정 방법
CN109326501B (zh) 一种半导体晶圆最终抛光后的清洗方法
KR20110088496A (ko) 구리 배선 표면 보호액 및 반도체 회로의 제조 방법
US20100025624A1 (en) Alkali etching liquid for silicon wafer and etching method using same
TW201622030A (zh) 可抑制含鉭材料之損壞的半導體元件之清洗液及利用該清洗液的半導體元件之清洗方法
WO2019019533A1 (zh) 清洗剂及其制备方法和应用
WO2019151001A1 (ja) 基板の処理方法、半導体装置の製造方法、基板処理用キット
JP5633838B2 (ja) 半導体基板の処理方法および半導体装置の製造方法。
JP2000169233A (ja) 炭化ケイ素焼結体の湿式洗浄方法
JP4857738B2 (ja) 半導体ウエーハの洗浄方法および製造方法
JP5729351B2 (ja) 半導体ウェーハの洗浄方法
JP5671962B2 (ja) シリコンウェハ洗浄用リンス液調製方法
TWI839349B (zh) 用以去除乾蝕刻殘渣之洗淨液及使用此洗淨液之半導體基板之製造方法
EP3854865A1 (en) Cleaning liquid composition
JP2001244228A (ja) 半導体基板の洗浄液及び洗浄方法
JPH0750281A (ja) シリコンウェハーの洗浄方法
Park et al. Nonoxidative aqueous cleaning solutions for tungsten layers

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120319

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130423

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130620

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140114

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140228

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140909

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141003

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees