JP2570701B2 - 半導体基板の前処理方法 - Google Patents
半導体基板の前処理方法Info
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- JP2570701B2 JP2570701B2 JP61220409A JP22040986A JP2570701B2 JP 2570701 B2 JP2570701 B2 JP 2570701B2 JP 61220409 A JP61220409 A JP 61220409A JP 22040986 A JP22040986 A JP 22040986A JP 2570701 B2 JP2570701 B2 JP 2570701B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体基板の洗浄工程のドライ化を実現するために、
一酸化炭素（CO）を用い、基板表面に付着した重金属を
金属カルボニルとして気化させて除去することにより、
清浄な半導体表面を得る方法を提起する。
一酸化炭素（CO）を用い、基板表面に付着した重金属を
金属カルボニルとして気化させて除去することにより、
清浄な半導体表面を得る方法を提起する。
本発明はドライ化を実現した半導体基板の前処理方法
に関する。
に関する。
半導体装置、とくに集積回路（IC）の高集積化ととも
に、プロセスの洗浄工程も多くなり、これに使用する薬
品の使用量、洗浄処理量はますます増加している。
に、プロセスの洗浄工程も多くなり、これに使用する薬
品の使用量、洗浄処理量はますます増加している。
さらに、従来の薬品を用いたウエットの洗浄工程では
微細なトレンチに入り込んだレジストの残滓や、プロセ
ス中に受ける汚染が完全に除去されないため、製造歩留
を低下させる原因となっていた。
微細なトレンチに入り込んだレジストの残滓や、プロセ
ス中に受ける汚染が完全に除去されないため、製造歩留
を低下させる原因となっていた。
そのために、洗浄工程のドライ化が要望されている。
一方、半導体装置の微細加工にプラズマエッチングや
プラズマ化学気相成長（CVD）等のプラズマ処理が多用
されるようになり、この際反応室を構成す金属、例えば
SUS（ステンレス鋼）等がスパッタされて基板に付着す
る。
プラズマ化学気相成長（CVD）等のプラズマ処理が多用
されるようになり、この際反応室を構成す金属、例えば
SUS（ステンレス鋼）等がスパッタされて基板に付着す
る。
また、リソグラフィ工程に使用するレジスト中に含ま
れている重金属が問題となっている。
れている重金属が問題となっている。
これらの鉄（Fe）、ニッケル（Ni）、銅（Cu）、鉛
（Pb）等の重金属は溶液洗浄では除去し難く、気化して
除去する方法が注目されている。
（Pb）等の重金属は溶液洗浄では除去し難く、気化して
除去する方法が注目されている。
ドライ化された洗浄工程の従来例として、本発明者が
さきに提起した、塩素（Ci2）、塩酸（HCl）等のハロゲ
ン系のガスを用いて、半導体表面を薄くエッチングしな
がら、表面に付着した重金属、例えばFeを蒸気圧の高い
ハロゲン化物、例えばFeCl3の形で除去する方法1)があ
る。
さきに提起した、塩素（Ci2）、塩酸（HCl）等のハロゲ
ン系のガスを用いて、半導体表面を薄くエッチングしな
がら、表面に付着した重金属、例えばFeを蒸気圧の高い
ハロゲン化物、例えばFeCl3の形で除去する方法1)があ
る。
１） 特願昭60−182197号明細書 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来例のハロゲン系のガスを用いるドライ洗浄工程で
は、半導体基板表面が薄くエッチングされるため不都合
を生ずる場合がある。
は、半導体基板表面が薄くエッチングされるため不都合
を生ずる場合がある。
例えば、CMOSのドライ洗浄工程でハロゲン系のガスを
用いるとｐ型とｎ型の領域でエッチングレートに差があ
り、基板は平坦化されない。
用いるとｐ型とｎ型の領域でエッチングレートに差があ
り、基板は平坦化されない。
また、重金属のハロゲン化物、例えば鉄（Fe）の場合
はその沸点が319.0℃と比較的高い欠点がある。
はその沸点が319.0℃と比較的高い欠点がある。
上記課題の解決は， （１）処理しようとする半導体基板を一酸化炭素の雰囲
気中において表面に付着した金属を除去する過程と，次
いで，一酸化炭素を酸素雰囲気に切り換え該半導体基板
に紫外線を照射して該半導体基板表面に残留した一酸化
炭素を除去する過程とを有する半導体基板の前処理方
法，あるいは （２）前記金属を除去する過程において，雰囲気を大気
圧とする前記１項記載の半導体基板の前処理方法により
達成される。
気中において表面に付着した金属を除去する過程と，次
いで，一酸化炭素を酸素雰囲気に切り換え該半導体基板
に紫外線を照射して該半導体基板表面に残留した一酸化
炭素を除去する過程とを有する半導体基板の前処理方
法，あるいは （２）前記金属を除去する過程において，雰囲気を大気
圧とする前記１項記載の半導体基板の前処理方法により
達成される。
第２図はCOと基板表面に付着したFeの反応を説明する
模式的断面図である。
模式的断面図である。
COは基板表面に付着したFe、ニッケル（Ni）等の重金
属とのみ反応し、非常に蒸気圧の高い金属カルボニルを
生成する。
属とのみ反応し、非常に蒸気圧の高い金属カルボニルを
生成する。
Feの場合はFe（CO）５を生成し、その沸点は100.3℃
と極めて低い。
と極めて低い。
Niの場合はNi（CO）４を生成し、その沸点は43.0℃と
極めて低い。
極めて低い。
本発明は大気圧の一酸化炭素の雰囲気中において，基
板上に付着した金属を除去するために金属と一酸化炭素
とを化合させて金属カルボニルを生成させて気体化して
除去し，また，一酸化炭素処理後に基板表面に残留した
一酸化炭素を酸素雰囲気で紫外線を照射して除去してい
る。
板上に付着した金属を除去するために金属と一酸化炭素
とを化合させて金属カルボニルを生成させて気体化して
除去し，また，一酸化炭素処理後に基板表面に残留した
一酸化炭素を酸素雰囲気で紫外線を照射して除去してい
る。
金属カルボニルの生成には，金属１原子に対して多数
の一酸化炭素分子が必要であり，例えば，その生成は Fe＋5CO→Fe（Co）5,Ni＋4CO→Fe（Co）４ 等の反応式で表せる。また，生成される金属カルボニル
は加熱分解が容易に起こり，金属カルボニルが分解する
と金属を除去することができないため，その生成はでき
るだけ低温での反応が望ましく，これに伴い低温にした
分だけ金属カルボニル生成のための反応を増進しなけれ
ばならず，そのために，上記の反応式に示されるように
多くの一酸化炭素分子を供給する必要上一酸化炭素の雰
囲気は減圧よりも大気圧の方が有効である。
の一酸化炭素分子が必要であり，例えば，その生成は Fe＋5CO→Fe（Co）5,Ni＋4CO→Fe（Co）４ 等の反応式で表せる。また，生成される金属カルボニル
は加熱分解が容易に起こり，金属カルボニルが分解する
と金属を除去することができないため，その生成はでき
るだけ低温での反応が望ましく，これに伴い低温にした
分だけ金属カルボニル生成のための反応を増進しなけれ
ばならず，そのために，上記の反応式に示されるように
多くの一酸化炭素分子を供給する必要上一酸化炭素の雰
囲気は減圧よりも大気圧の方が有効である。
また，酸素処理過程により，基板に付着した一酸化炭
素は酸素と化合させて安定な二酸化炭素として飛ばして
している。もし，基板に一酸化炭素が吸着したまま熱処
理するとシリコンと化合して炭化珪素をつくり，基板上
にエピタキシャル成長する時等に障害となるからであ
る。
素は酸素と化合させて安定な二酸化炭素として飛ばして
している。もし，基板に一酸化炭素が吸着したまま熱処
理するとシリコンと化合して炭化珪素をつくり，基板上
にエピタキシャル成長する時等に障害となるからであ
る。
第１図は本発明を説明するCOを用いたドライ洗浄装置
の断面図である。
の断面図である。
図において、石英製の処理室１はCOガスラインと酸素
（O2）ガスラインがそれぞれバルブを介して接続されて
いる。
（O2）ガスラインがそれぞれバルブを介して接続されて
いる。
処理室１内の、炭化珪素（SiC）でコーティングした
カーボン製のサセプタ２上に処理しようとする半導体基
板３を載せ、基板温度が150℃になるように、ヒータ４
に加える電力を制御する。
カーボン製のサセプタ２上に処理しようとする半導体基
板３を載せ、基板温度が150℃になるように、ヒータ４
に加える電力を制御する。
まず大気圧でCOを10分間流す。
この間に、半導体基板３に付着している重金属は金属
カルボニルとなって気化して除去される。
カルボニルとなって気化して除去される。
つぎに、ガスをO2に切り換え、半導体基板３の表面に
光学窓５を通して処理室１の外側より波長300〜450nmの
紫外線を照射する。この処理により残留、または付着し
ているCOを除去し、清浄な半導体表面が得られる。
光学窓５を通して処理室１の外側より波長300〜450nmの
紫外線を照射する。この処理により残留、または付着し
ているCOを除去し、清浄な半導体表面が得られる。
第３図（１）、（２）はそれぞれ処理前後のAES（Aug
er Electron Spectroscopy,オージェ電子分光法）表面
分析スペクトルを示す図である。
er Electron Spectroscopy,オージェ電子分光法）表面
分析スペクトルを示す図である。
第３図（１）はFeを意図的に付着させた基板のスペク
トルで、第３図（２）は蒸気の処理を行った後の基板の
スペクトルである。
トルで、第３図（２）は蒸気の処理を行った後の基板の
スペクトルである。
これより、Feが完全に除去されていることが分かる。
以上詳細に説明したように本発明によれば、洗浄ガス
にCOを用いることにより、半導体基板が全くエッチング
されることなく、半導体の電気的特性に悪影響を及ぼす
重金属のみを蒸気圧の高い金属カルボニルとして完全に
除去することができる。
にCOを用いることにより、半導体基板が全くエッチング
されることなく、半導体の電気的特性に悪影響を及ぼす
重金属のみを蒸気圧の高い金属カルボニルとして完全に
除去することができる。
すなわち、半導体基板のエッチングをともなわない、
ドライ化された完全な前処理方法が得られる。
ドライ化された完全な前処理方法が得られる。
第１図は本発明を説明するCOを用いたドライ洗浄装置の
断面図、 第２図はCOと基板表面に付着したFeの反応を説明する模
式的断面図、 第３図（１）、（２）はそれぞれ処理前後のＸ線表面分
析スペクトルを示す図である。 図において、 １は処理室、 ２はサセプタ、 ３は半導体基板、 ４はヒータ、 ５は光学窓 である。
断面図、 第２図はCOと基板表面に付着したFeの反応を説明する模
式的断面図、 第３図（１）、（２）はそれぞれ処理前後のＸ線表面分
析スペクトルを示す図である。 図において、 １は処理室、 ２はサセプタ、 ３は半導体基板、 ４はヒータ、 ５は光学窓 である。
Claims (2)
- 【請求項１】処理しようとする半導体基板を一酸化炭素
の雰囲気中において表面に付着した金属を除去する過程
と， 次いで，一酸化炭素を酸素雰囲気に切り換え該半導体基
板に紫外線を照射して該半導体基板表面に残留した一酸
化炭素を除去する過程 とを有することを特徴とする半導体基板の前処理方法。 - 【請求項２】前記金属を除去する過程において，雰囲気
を大気圧とす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前処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61220409A JP2570701B2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 半導体基板の前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61220409A JP2570701B2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 半導体基板の前処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6376333A JPS6376333A (ja) | 1988-04-06 |
| JP2570701B2 true JP2570701B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=16750665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61220409A Expired - Lifetime JP2570701B2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 半導体基板の前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2570701B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7172103B2 (en) | 2001-10-03 | 2007-02-06 | Max Kabushiki Kaisha | Fastener magazine of fastening machine |
| US7530458B2 (en) | 2001-09-28 | 2009-05-12 | Max Kabushiki Kaisha | Connecting fastener |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63204729A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-24 | Fujitsu Ltd | 半導体基板の乾式洗浄方法 |
| JP2900334B2 (ja) * | 1992-03-09 | 1999-06-02 | 株式会社日立製作所 | 半導体製造方法 |
| US6409564B1 (en) | 1998-05-14 | 2002-06-25 | Micron Technology Inc. | Method for cleaning phosphor screens for use with field emission displays |
| WO2022186775A1 (en) * | 2021-03-02 | 2022-09-09 | Agency For Science, Technology And Research | A preparation chamber for cleaning and repair sapphire surface for the epitaxial growth of compound materials |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59195831A (ja) * | 1983-04-21 | 1984-11-07 | Toshiba Corp | 半導体基板の表面処理方法 |
| JPS6037736A (ja) * | 1983-08-11 | 1985-02-27 | Toshiba Corp | 表面清浄方法 |
-
1986
- 1986-09-18 JP JP61220409A patent/JP2570701B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7530458B2 (en) | 2001-09-28 | 2009-05-12 | Max Kabushiki Kaisha | Connecting fastener |
| US7172103B2 (en) | 2001-10-03 | 2007-02-06 | Max Kabushiki Kaisha | Fastener magazine of fastening machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6376333A (ja) | 1988-04-06 |
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