JPH02218128A - 半導体表面清浄化方法 - Google Patents
半導体表面清浄化方法Info
- Publication number
- JPH02218128A JPH02218128A JP3876789A JP3876789A JPH02218128A JP H02218128 A JPH02218128 A JP H02218128A JP 3876789 A JP3876789 A JP 3876789A JP 3876789 A JP3876789 A JP 3876789A JP H02218128 A JPH02218128 A JP H02218128A
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- Japan
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- cleaned
- cleaning
- substrate
- radical
- deuterium
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
半導体の表面を清浄化する方法に関し、表面のダメージ
を少なくして十分に清浄化することができ、然も清浄化
した表面がその清浄性を経時的に持続し得るものとなる
ようにすることを目的とし、 清浄化する表面の上に水素と重水素の混合ガスを導き、
導かれた該混合ガスに重水素ランプの光を照射するよう
に構成する。
を少なくして十分に清浄化することができ、然も清浄化
した表面がその清浄性を経時的に持続し得るものとなる
ようにすることを目的とし、 清浄化する表面の上に水素と重水素の混合ガスを導き、
導かれた該混合ガスに重水素ランプの光を照射するよう
に構成する。
本発明は、半導体表面の汚染物質を除去してその表面を
清浄化する半導体表面清浄化方法に関する。
清浄化する半導体表面清浄化方法に関する。
半導体装置の製造では、半導体基板の表面が保管中や工
程中の汚染物質の付着により汚染することがあるので、
製造前または製造中に基板表面に対して上記清浄化を施
すことが屡ある。
程中の汚染物質の付着により汚染することがあるので、
製造前または製造中に基板表面に対して上記清浄化を施
すことが屡ある。
半導体基板の表面を清浄化する従来の方法としては、
■ 基板を高純度の薬液に浸して行うウェット洗浄、
■ 基板表面上に酸素（０□）ガスまたはオゾン（０，
）を含むガスなどを導き、導いたガスをプラズマ化また
は紫外線照射により活性化して行うドライ洗浄、 がある。
）を含むガスなどを導き、導いたガスをプラズマ化また
は紫外線照射により活性化して行うドライ洗浄、 がある。
第４図（ａ）〜（Ｃ）は清浄化後の表面汚染状態を示す
ＡＥＳ （オージェ電子分光）特性図である。
ＡＥＳ （オージェ電子分光）特性図である。
上記■のウェット洗浄の場合は、清浄化直後の汚染状態
が第４図（ａ）に示され、かなりの時間を掛けても、汚
染物質の炭素（Ｃ）が残り十分に清浄化することが困難
である。
が第４図（ａ）に示され、かなりの時間を掛けても、汚
染物質の炭素（Ｃ）が残り十分に清浄化することが困難
である。
また上記■のドライ洗浄の場合は、およそ次のような不
具合がある。
具合がある。
即ち、ガスの活性化をプラズマ化によって行った場合に
は、プラズマにより基板表面のダメージが大きくなって
、形成する半導体素子の特性に悪影響を与える。この悪
影響は、素子パターンが微細になるに従い顕著になる。
は、プラズマにより基板表面のダメージが大きくなって
、形成する半導体素子の特性に悪影響を与える。この悪
影響は、素子パターンが微細になるに従い顕著になる。
また、ガスの活性化を紫外線照射によって行った場合に
は、活性化によって生ずる励起種がラジカルであってプ
ラズマを含まないために、基板表面のダメージが少ない
状態で十分に清浄化される。
は、活性化によって生ずる励起種がラジカルであってプ
ラズマを含まないために、基板表面のダメージが少ない
状態で十分に清浄化される。
しかしながら清浄化した表面は、その清浄性を経時的に
持続し得ないものであり、長期放置した際に再度の清浄
化が必要となる。その１例は第４図（ロ）に示され、こ
れはＯ８を用いて清浄化してから１週間放置した後のも
のであり、放置雰囲気中からのＣの付着が見られる。
持続し得ないものであり、長期放置した際に再度の清浄
化が必要となる。その１例は第４図（ロ）に示され、こ
れはＯ８を用いて清浄化してから１週間放置した後のも
のであり、放置雰囲気中からのＣの付着が見られる。
なお、第４図（Ｃ）は実施例のものであり後述する。
そこで本発明は、半導体の表面を清浄化する方法におい
て、表面のダメージを少なくして十分に清浄化すること
ができ、然も清浄化した表面がその清浄性を経時的に持
続し得るものとなるようにすることを目的とする。
て、表面のダメージを少なくして十分に清浄化すること
ができ、然も清浄化した表面がその清浄性を経時的に持
続し得るものとなるようにすることを目的とする。
上記目的は、清浄化する表面の上に水素（Ｈ２）と重水
素（Ｄ２）の混合ガスを導き、導かれた該混合ガスに重
水素ランプの光を照射する本発明の清浄化方法によって
解決される。
素（Ｄ２）の混合ガスを導き、導かれた該混合ガスに重
水素ランプの光を照射する本発明の清浄化方法によって
解決される。
上記混合ガスは、上記の光照射により次のように作用し
て効率良くラジカルとなり、プラズマを含まない状態に
活性化される。
て効率良くラジカルとなり、プラズマを含まない状態に
活性化される。
即ち、先ずＤ２分子が照射光を波長の合致により効率良
く吸収してラジカルとなる。このラジカルは、Ｈ！分子
に衝突しエネルギを移動してそのＨ２分子をラジカルと
なしＤ２分子に復帰する。
く吸収してラジカルとなる。このラジカルは、Ｈ！分子
に衝突しエネルギを移動してそのＨ２分子をラジカルと
なしＤ２分子に復帰する。
以下この変化を繰り返してラジカルの密度が高まる。
第３図はそのラジカル密度特性図であり、全ラジカルの
密度を縦軸に、Ｄｔ／Ｈ２体積混合比を横軸にとって示
しである。全ラジカルの密度は、上記混合比が大きくな
るに従い、また全圧が高くなるに従い高（なり、成る飽
和点に達する。また照射光の強度にも依存し、全ての光
が吸収されると、その光強度で決まる平衡値となる。
密度を縦軸に、Ｄｔ／Ｈ２体積混合比を横軸にとって示
しである。全ラジカルの密度は、上記混合比が大きくな
るに従い、また全圧が高くなるに従い高（なり、成る飽
和点に達する。また照射光の強度にも依存し、全ての光
が吸収されると、その光強度で決まる平衡値となる。
このことから、この清浄化方法は、先に述べた■の方法
における紫外線照射の場合と同様になり、表面のダメー
ジを少なくして十分に清浄化することができる。
における紫外線照射の場合と同様になり、表面のダメー
ジを少なくして十分に清浄化することができる。
然も、経験的なことであるが、清浄化した表面は、その
清浄性を経時的に持続し得るものとなる。
清浄性を経時的に持続し得るものとなる。
それは、Ｈ原子が清浄化した表面を覆い雰囲気中からの
汚染物質の付着を受は付けないようにするためによるも
のと思われる。そしてこのＨ原子は２００°Ｃ程度の加
熱により表面から離脱するので半導体装置の製造上問題
にならない。
汚染物質の付着を受は付けないようにするためによるも
のと思われる。そしてこのＨ原子は２００°Ｃ程度の加
熱により表面から離脱するので半導体装置の製造上問題
にならない。
以上の説明から判るように、Ｈ，のみでラジカルを形成
しても同様な結果を得ることが可能であ。
しても同様な結果を得ることが可能であ。
しかしながら現状では、Ｈｚを直接的に効率良くラジカ
ルにする方法が見当たらない。本発明は、Ｄ２を介在さ
せ、入手容易な重水素ランプを利用して、所望のラジカ
ルを形成することができるようにしたものである。
ルにする方法が見当たらない。本発明は、Ｄ２を介在さ
せ、入手容易な重水素ランプを利用して、所望のラジカ
ルを形成することができるようにしたものである。
以下本発明による清浄化方法の実施例について、第１図
及び第２図並びに先に参照した第４図を用いて説明する
。第１図及び第２図はそれぞれ実施例を行う装置の要部
構成図であり、全図を通し同一符号は同一対象物を示す
。
及び第２図並びに先に参照した第４図を用いて説明する
。第１図及び第２図はそれぞれ実施例を行う装置の要部
構成図であり、全図を通し同一符号は同一対象物を示す
。
第１図において、１は半導体基板、２はチャンバであり
内部で清浄化が行われるもの、３はステージでありチャ
ンバ２内に配設されて基板１を載置保持し内部にヒータ
４を具えて基板ｌを加熱するもの、５はＨ，＋Ｄ、ガス
（ＨｔとＤ２の混合ガス）、６はガス供給管でありガス
５をチャンバ２に導入するもの、７は排気管でありチャ
ンバ２から不図示の排気系に繋がりチャンバ２内のガス
を排気するもの、８は重水素ランプ（例えば浜松ホトニ
クス■製の骨格Ｌ １Ｂ３５など）であり基板１上のガ
スを照射するもの、９は光入射窓でありＭｇＦｚまたは
合成石英からなりランプ８の光に対するチャンバ２の窓
となるもの、である。
内部で清浄化が行われるもの、３はステージでありチャ
ンバ２内に配設されて基板１を載置保持し内部にヒータ
４を具えて基板ｌを加熱するもの、５はＨ，＋Ｄ、ガス
（ＨｔとＤ２の混合ガス）、６はガス供給管でありガス
５をチャンバ２に導入するもの、７は排気管でありチャ
ンバ２から不図示の排気系に繋がりチャンバ２内のガス
を排気するもの、８は重水素ランプ（例えば浜松ホトニ
クス■製の骨格Ｌ １Ｂ３５など）であり基板１上のガ
スを照射するもの、９は光入射窓でありＭｇＦｚまたは
合成石英からなりランプ８の光に対するチャンバ２の窓
となるもの、である。
ランプ８の光は、基板１に対して横方向から入射して基
板１上のＨ，＋Ｄ２ガス５を先に説明したように活性化
し、これによって生じたラジカルが基板１の表面を清浄
化する。また、基板１の加熱は、清浄化による反応生成
物ＭＨ，（Ｍは汚染物質）の離脱を容易にするもので１
５０°Ｃ程度で十分である。基板１の表面は、ダメージ
が少ない状態で十分に清浄化され、然もその清浄性を経
時的に持続し得るものとなる。
板１上のＨ，＋Ｄ２ガス５を先に説明したように活性化
し、これによって生じたラジカルが基板１の表面を清浄
化する。また、基板１の加熱は、清浄化による反応生成
物ＭＨ，（Ｍは汚染物質）の離脱を容易にするもので１
５０°Ｃ程度で十分である。基板１の表面は、ダメージ
が少ない状態で十分に清浄化され、然もその清浄性を経
時的に持続し得るものとなる。
第４図（Ｃ）のＡＥＳ特性図は、上記装置によりシリコ
ン基板を清浄化してその基板を１週間放置した後の表面
汚染状態を示し、先に説明した第４図ら）に見られるよ
うな汚染物質の付着が認められない。この場合の清浄化
の条件は、全圧がＩ Ｘｌ０−’Ｔｏｒｒ、 Ｈｚ及び
Ｄ２の流量が１００ｃｃ／ｒｎｉｎ及びｌｃｃ／ｓｉｎ
、基板温度が１５０°Ｃ、ランプの照射時間が１０ｗ１
ｎである。
ン基板を清浄化してその基板を１週間放置した後の表面
汚染状態を示し、先に説明した第４図ら）に見られるよ
うな汚染物質の付着が認められない。この場合の清浄化
の条件は、全圧がＩ Ｘｌ０−’Ｔｏｒｒ、 Ｈｚ及び
Ｄ２の流量が１００ｃｃ／ｒｎｉｎ及びｌｃｃ／ｓｉｎ
、基板温度が１５０°Ｃ、ランプの照射時間が１０ｗ１
ｎである。
このような清浄化は、第２図に示す装置によっても行う
ことができる。
ことができる。
この装置は、ランプ８の光が基板ｌに対して上方向から
入射し基板ｌをも照射するようにしたものである。これ
は、ガスの全圧を高くした場合に、ラジカルの平均自由
行程が短くなってもラジカルが基板１に確実に到達し得
る点で有利である。但し、ランプ８の照射領域が基板１
の全域に渡らない場合には、例えば図示の移動操作杆１
０などを設けてステージ３を移動させるようにし、ラン
プ８が基板１の全域を照射するようにする必要がある。
入射し基板ｌをも照射するようにしたものである。これ
は、ガスの全圧を高くした場合に、ラジカルの平均自由
行程が短くなってもラジカルが基板１に確実に到達し得
る点で有利である。但し、ランプ８の照射領域が基板１
の全域に渡らない場合には、例えば図示の移動操作杆１
０などを設けてステージ３を移動させるようにし、ラン
プ８が基板１の全域を照射するようにする必要がある。
そしてこの装置の構成から明らかなように、この装置に
よる基板１の清浄化は先の装置と同様になる。
よる基板１の清浄化は先の装置と同様になる。
なお、第３図から明らかなように、清浄化の条件は第４
図（Ｃ）で述べた条件に限定されるものではない。
図（Ｃ）で述べた条件に限定されるものではない。
以上説明したように本発明の構成によれば、半導体の表
面を清浄化する方法において、表面のダメージを少なく
して十分に清浄化すること、然も清浄化した表面がその
清浄性を経時的に持続し得るものとなるようにすること
ができて、例えば半導体装置の製造において、清浄化し
た基板の長期放置に対し再度の清浄化を行わな（とも良
質な素子の形成を可能にさせる効果がある。
面を清浄化する方法において、表面のダメージを少なく
して十分に清浄化すること、然も清浄化した表面がその
清浄性を経時的に持続し得るものとなるようにすること
ができて、例えば半導体装置の製造において、清浄化し
た基板の長期放置に対し再度の清浄化を行わな（とも良
質な素子の形成を可能にさせる効果がある。
第３図は重水素ランプ光照射によるラジカル密度特性図
、 第４図（ａ）〜（Ｃ）は清浄化後の表面汚染状態を示す
ＡＥＳ特性図、 である。
、 第４図（ａ）〜（Ｃ）は清浄化後の表面汚染状態を示す
ＡＥＳ特性図、 である。
図において、
■は基板、
２はチャンバ、
３はステージ、
４はヒータ、
５はＨｚとＤ２の混合ガス、
８は重水素ランプ、
である。
第１図は実施例を行う装置の要部構成図、第２図は実施
例を行う他の装置の要部構成図、字梵例Ｅ行う装置の宇
部橋へ図 第 図 第 図 を杖素うシ１光閾に寸によろラジカル密度特性図Ｍ ３
図 ｅ÷運動エネルギ ＩｅＶ） 清伊化稜の妻面、！様ＸＬｔ示プＡＥ、Ｓ情性圓Ｎ ４
図 （乞の１）
例を行う他の装置の要部構成図、字梵例Ｅ行う装置の宇
部橋へ図 第 図 第 図 を杖素うシ１光閾に寸によろラジカル密度特性図Ｍ ３
図 ｅ÷運動エネルギ ＩｅＶ） 清伊化稜の妻面、！様ＸＬｔ示プＡＥ、Ｓ情性圓Ｎ ４
図 （乞の１）
Claims (1)
- 半導体の表面を清浄化するに際して、該表面上に水素と
重水素の混合ガスを導き、導かれた該混合ガスに重水素
ランプの光を照射することを特徴とする半導体表面清浄
化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3876789A JPH02218128A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 半導体表面清浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3876789A JPH02218128A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 半導体表面清浄化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02218128A true JPH02218128A (ja) | 1990-08-30 |
Family
ID=12534443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3876789A Pending JPH02218128A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 半導体表面清浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02218128A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994019829A1 (en) * | 1993-02-19 | 1994-09-01 | National Semiconductor Corporation | Semiconductor device comprising deuterium atoms |
| US6328801B1 (en) | 1997-07-25 | 2001-12-11 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method and system for recovering and recirculating a deuterium-containing gas |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP3876789A patent/JPH02218128A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994019829A1 (en) * | 1993-02-19 | 1994-09-01 | National Semiconductor Corporation | Semiconductor device comprising deuterium atoms |
| US6328801B1 (en) | 1997-07-25 | 2001-12-11 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method and system for recovering and recirculating a deuterium-containing gas |
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