JPH03174725A - 金属の除去方法 - Google Patents
金属の除去方法Info
- Publication number
- JPH03174725A JPH03174725A JP31341289A JP31341289A JPH03174725A JP H03174725 A JPH03174725 A JP H03174725A JP 31341289 A JP31341289 A JP 31341289A JP 31341289 A JP31341289 A JP 31341289A JP H03174725 A JPH03174725 A JP H03174725A
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- Japan
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- container
- substrate
- carbon monoxide
- gas
- activating
- Prior art date
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、半導体装置の製造工程における基板の洗浄、
特に金属汚染の除去技術に関する。
特に金属汚染の除去技術に関する。
(従来の技術)
半導体装置の製造においては、エツチングを中心として
ドライ化が進められてきたが、洗浄工程は全くドライ化
がなされていない。これは、ドライ化の要求がないので
はなく、技術的に困難であることが主な原因である。
ドライ化が進められてきたが、洗浄工程は全くドライ化
がなされていない。これは、ドライ化の要求がないので
はなく、技術的に困難であることが主な原因である。
即ち、半導体装置の製造において、通常、表面に付着す
る不純物、或いは各工程の前段階で洗浄除去しなければ
ならない不純物は有機物汚染、金属汚染及び自然酸化膜
である。有機物の除去は、酸素プラズマ又は紫外光照射
下でオゾンを作用させる等の方法が報告されている。ま
た、自然酸化膜はHFガスのドライ雰囲気に作用させる
方法が提案されている。しかしながら、金属汚染はドラ
イエツチングやスパッタリング工程等で汚染されるにも
かかわらず、未たドライ処理で除去されたという報告は
ない。
る不純物、或いは各工程の前段階で洗浄除去しなければ
ならない不純物は有機物汚染、金属汚染及び自然酸化膜
である。有機物の除去は、酸素プラズマ又は紫外光照射
下でオゾンを作用させる等の方法が報告されている。ま
た、自然酸化膜はHFガスのドライ雰囲気に作用させる
方法が提案されている。しかしながら、金属汚染はドラ
イエツチングやスパッタリング工程等で汚染されるにも
かかわらず、未たドライ処理で除去されたという報告は
ない。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、ドライエツチング及びスパッタリングなどのプラ
ズマを用いる工程で基板への汚染を招く鉄、ニッケル等
の金属をドライ雰囲気下で簡単に除去し得る方法を提供
しようとするものである。
ので、ドライエツチング及びスパッタリングなどのプラ
ズマを用いる工程で基板への汚染を招く鉄、ニッケル等
の金属をドライ雰囲気下で簡単に除去し得る方法を提供
しようとするものである。
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
本願節1の発明は、反応容器内に重金属で汚染された基
板を設置する第1工程と、前記容器内に一酸化炭素とハ
ロゲン原子を含有するガスとの混合ガスを導入する第2
工程と、前記容器内をl気圧以上に加圧した状態で前記
混合ガスを活性化する第3工程とを具備したことを特徴
とするものである。
板を設置する第1工程と、前記容器内に一酸化炭素とハ
ロゲン原子を含有するガスとの混合ガスを導入する第2
工程と、前記容器内をl気圧以上に加圧した状態で前記
混合ガスを活性化する第3工程とを具備したことを特徴
とするものである。
本願節2の発明は、反応容器内に重金属で汚染された基
板を設置する第1工程と、前記容器内に一酸化炭素を導
入した後、前記容器内を1気圧以上に加圧した状態で前
記一酸化炭素を活性化して前記基板に作用させる第2工
程と、前記容器内の一酸化炭素を排気し、ハロゲン原子
を含有するガスを導入した後、該ガスを活性化して前記
基板に作用させる第3工程と、前記容器内のハロゲン原
子を含有するガスを排気し、一酸化炭素を導入した後、
前記容器内を1気圧以上に加圧した状態で前記一酸化炭
素を活性化して前記基板に作用させる第4工程とを具備
したことを特徴とするものである。
板を設置する第1工程と、前記容器内に一酸化炭素を導
入した後、前記容器内を1気圧以上に加圧した状態で前
記一酸化炭素を活性化して前記基板に作用させる第2工
程と、前記容器内の一酸化炭素を排気し、ハロゲン原子
を含有するガスを導入した後、該ガスを活性化して前記
基板に作用させる第3工程と、前記容器内のハロゲン原
子を含有するガスを排気し、一酸化炭素を導入した後、
前記容器内を1気圧以上に加圧した状態で前記一酸化炭
素を活性化して前記基板に作用させる第4工程とを具備
したことを特徴とするものである。
本願節3の発明は、反応容器内に重金属で汚染された基
板を設置する第1工程と、前記容器内に一酸化炭素を導
入した後、前記容器内を1気圧以上に加圧した状態で前
記一酸化炭素を活性化して前記基板に作用させる第2工
程と、前記容器内の一酸化炭素を排気し、前記容器内に
一酸化窒素とハロゲン原子を含有するガスとの混合ガス
を導入し・た後、容器内を1気圧以上に加圧した状態で
前記混合ガスを活性化する第3工程と、前記混合ガスを
排気した後、前記第2、第3の工程を少なくとも1回繰
り返す第4工程とを具備したことを特徴とするものであ
る。
板を設置する第1工程と、前記容器内に一酸化炭素を導
入した後、前記容器内を1気圧以上に加圧した状態で前
記一酸化炭素を活性化して前記基板に作用させる第2工
程と、前記容器内の一酸化炭素を排気し、前記容器内に
一酸化窒素とハロゲン原子を含有するガスとの混合ガス
を導入し・た後、容器内を1気圧以上に加圧した状態で
前記混合ガスを活性化する第3工程と、前記混合ガスを
排気した後、前記第2、第3の工程を少なくとも1回繰
り返す第4工程とを具備したことを特徴とするものであ
る。
本願節4の発明は、反応容器内に重金属で汚染された基
板を設置する第1工程と、前記容器内に一酸化炭素を導
入した後、前記容器内を1気圧以上に加圧した状態で前
記一酸化炭素を活性化して前記基板に作用させる第2工
程と、前記容器内の一酸化炭素を排気し、前記容器内に
一酸化窒素を導入した後、前記容器内を1気圧以上に加
圧した状態で前記一酸化窒素を活性化して前記基板に作
用させる第3工程と、前記容器内の一酸化窒素を排気し
、前記容器内にハロゲン原子を含有するガスを導入した
後、該ガスを活性化して前記基板に作用させる第4工程
と、前記容器内のハロゲン原子を含有するガスを排気し
た後、前記第2〜第4の工程を少なくとも1回繰り返す
第5工程とを具備したことを特徴とするものである。
板を設置する第1工程と、前記容器内に一酸化炭素を導
入した後、前記容器内を1気圧以上に加圧した状態で前
記一酸化炭素を活性化して前記基板に作用させる第2工
程と、前記容器内の一酸化炭素を排気し、前記容器内に
一酸化窒素を導入した後、前記容器内を1気圧以上に加
圧した状態で前記一酸化窒素を活性化して前記基板に作
用させる第3工程と、前記容器内の一酸化窒素を排気し
、前記容器内にハロゲン原子を含有するガスを導入した
後、該ガスを活性化して前記基板に作用させる第4工程
と、前記容器内のハロゲン原子を含有するガスを排気し
た後、前記第2〜第4の工程を少なくとも1回繰り返す
第5工程とを具備したことを特徴とするものである。
上記ガスの活性化手段としては、例えばハロゲン原子を
含有するガスを吸収する波長領域の紫外光又はT E
A CO2レーザ等の光照射による方法、減圧下にて高
周波電力、マイクロ波、直流電力、衝撃波のいずれかに
より放電させる方法等を採用し得る。特に、放電により
活性化する場合には反応容器とは別の容器で放電させ、
該別の容器て生成させた活性種を配管等により前記容器
に導入するようにしてもよい。また、活性種として希ガ
スの放電により生じた準安定状態にある希ガス原子によ
るペニング過程のものを用いてもよい。
含有するガスを吸収する波長領域の紫外光又はT E
A CO2レーザ等の光照射による方法、減圧下にて高
周波電力、マイクロ波、直流電力、衝撃波のいずれかに
より放電させる方法等を採用し得る。特に、放電により
活性化する場合には反応容器とは別の容器で放電させ、
該別の容器て生成させた活性種を配管等により前記容器
に導入するようにしてもよい。また、活性種として希ガ
スの放電により生じた準安定状態にある希ガス原子によ
るペニング過程のものを用いてもよい。
上記ハロゲン原子を含有するガスとしては、例えばCF
2やF2、又はNF3等の弗素原子を含むガス等を挙げ
ることができる。弗素原子を含むガスとしては、前記N
F3の他にSF6、BF3があるが、S F 6を用い
た場合には基板表面にその解離成分であるSが、BF3
を用いた場合には基板表面にその解離成分であるBが付
着し、これらの成分を再度除去する必要がある。従って
、N F 3の場合には基板上に異物が付着することが
ないために有用である。
2やF2、又はNF3等の弗素原子を含むガス等を挙げ
ることができる。弗素原子を含むガスとしては、前記N
F3の他にSF6、BF3があるが、S F 6を用い
た場合には基板表面にその解離成分であるSが、BF3
を用いた場合には基板表面にその解離成分であるBが付
着し、これらの成分を再度除去する必要がある。従って
、N F 3の場合には基板上に異物が付着することが
ないために有用である。
(作用)
本願節1の発明によれば、反応容器内に重金属で汚染さ
れた基板を設置し、前記容器内に一酸化炭素とハロゲン
原子を含有するガスとの混合ガスを導入した後、前記容
器内を1気圧以上に加圧した状態で前記混合ガスを活性
化することによって、基板表面に存在する重金属に活性
なCOが作用してカルボニル化合物を生成できる。かか
る重金属のカルボニル化合物は、蒸気圧が高いか、昇華
性を有するため、基板表面から容易に除去てきる。
れた基板を設置し、前記容器内に一酸化炭素とハロゲン
原子を含有するガスとの混合ガスを導入した後、前記容
器内を1気圧以上に加圧した状態で前記混合ガスを活性
化することによって、基板表面に存在する重金属に活性
なCOが作用してカルボニル化合物を生成できる。かか
る重金属のカルボニル化合物は、蒸気圧が高いか、昇華
性を有するため、基板表面から容易に除去てきる。
また、前記カルボニル化合物の生成と共に、活性化され
たハロゲン原子を含有するガスにより基板表面がエツチ
ングされ、表面より内部側に位置する重金属が表出し、
前記活性なCOの作用によリカルボニル化合物が生成さ
れて同様に除去される。従って、基板表面のみならず、
表面より内部側の重金属をドライ雰囲気下で極めて容易
に除去して清浄度の高い基板を得ることができる。
たハロゲン原子を含有するガスにより基板表面がエツチ
ングされ、表面より内部側に位置する重金属が表出し、
前記活性なCOの作用によリカルボニル化合物が生成さ
れて同様に除去される。従って、基板表面のみならず、
表面より内部側の重金属をドライ雰囲気下で極めて容易
に除去して清浄度の高い基板を得ることができる。
本願節2の発明によれば、反応容器内に重金属で汚染さ
れた基板を設置する第1工程の後、前記容器内に一酸化
炭素を導入し、前記容器内をl気圧以上に加圧した状態
で前記一酸化炭素を活性化させる第2工程を行うことに
よって、基板表面に存在する重金属に活性なCOが作用
してカルボニル化合物を生成できる。
れた基板を設置する第1工程の後、前記容器内に一酸化
炭素を導入し、前記容器内をl気圧以上に加圧した状態
で前記一酸化炭素を活性化させる第2工程を行うことに
よって、基板表面に存在する重金属に活性なCOが作用
してカルボニル化合物を生成できる。
次いで、前記容器内の一酸化炭素を排気することによっ
て、蒸気圧が高いか、昇華性を有する重金属のカルボニ
ル化合物を基板表面から容易に除去できる。排気後、ハ
ロゲン原子を含有するガスを導入した後、該ガスを活性
化させる第3工程を行うことによって、基板表面が活性
化されたノ\ロゲン原子を含有するガスによりエツチン
グされ、表面より内部側に位置する重金属が表出する。
て、蒸気圧が高いか、昇華性を有する重金属のカルボニ
ル化合物を基板表面から容易に除去できる。排気後、ハ
ロゲン原子を含有するガスを導入した後、該ガスを活性
化させる第3工程を行うことによって、基板表面が活性
化されたノ\ロゲン原子を含有するガスによりエツチン
グされ、表面より内部側に位置する重金属が表出する。
前記容器内のハロゲン原子を含有するガスを排気し、一
酸化炭素を導入した後、前記容器内を1気圧以上に加圧
した状態で前記一酸化炭素を活性化させる第4工程を行
うことによって、前記工程で表出した重金属に活性なC
Oが作用してカルボニル化合物を生成でき、基板表面か
ら容易に除去できる。
酸化炭素を導入した後、前記容器内を1気圧以上に加圧
した状態で前記一酸化炭素を活性化させる第4工程を行
うことによって、前記工程で表出した重金属に活性なC
Oが作用してカルボニル化合物を生成でき、基板表面か
ら容易に除去できる。
従って、基板表面のみならず、表面より内部側の重金属
をドライ雰囲気下で極めて容易に除去して清浄度の高い
基板を得ることができる。
をドライ雰囲気下で極めて容易に除去して清浄度の高い
基板を得ることができる。
前述した本願節2の発明において、前記第3、第4の工
程を繰り返すことによって、より一層清浄化された基板
を得ることができる。
程を繰り返すことによって、より一層清浄化された基板
を得ることができる。
本願節3の発明によれば、反応容器内に重金属で汚染さ
れた基板を設置する第1工程の後、前記容器内に一酸化
炭素を導入し、前記容器内を1気圧以上に加圧した状態
で前記一酸化炭素を活性化 0 させる第2工程を行うことによって、基板表面に存在す
る重金属に活性なCOが作用してカルボニル化合物を生
成できる。
れた基板を設置する第1工程の後、前記容器内に一酸化
炭素を導入し、前記容器内を1気圧以上に加圧した状態
で前記一酸化炭素を活性化 0 させる第2工程を行うことによって、基板表面に存在す
る重金属に活性なCOが作用してカルボニル化合物を生
成できる。
次いで、前記容器内の一酸化炭素を排気し、前記容器内
に一酸化窒素とハロゲン原子を含有するガスとの混合ガ
スを導入した後、容器内を1気圧以上に加圧した状態で
前記混合ガスを活性化させる第3工程を行うことによっ
て、重金属のカルボニル化合物に活性化された一酸化窒
素とハロゲン原子を含有するガスが作用してニトロシル
化ハロゲン化合物が生成される。かかる重金属のニトロ
シル化ハロゲン化合物は、蒸気圧が高いか、昇華性を有
するため、基板表面から容易に除去できる。
に一酸化窒素とハロゲン原子を含有するガスとの混合ガ
スを導入した後、容器内を1気圧以上に加圧した状態で
前記混合ガスを活性化させる第3工程を行うことによっ
て、重金属のカルボニル化合物に活性化された一酸化窒
素とハロゲン原子を含有するガスが作用してニトロシル
化ハロゲン化合物が生成される。かかる重金属のニトロ
シル化ハロゲン化合物は、蒸気圧が高いか、昇華性を有
するため、基板表面から容易に除去できる。
また、前記ニトロシル化ハロゲン化合物の生成と共に、
活性化されたハロゲン原子を含有するガスにより基板表
面がエツチングされ、表面より内部側に位置する重金属
が表出する。
活性化されたハロゲン原子を含有するガスにより基板表
面がエツチングされ、表面より内部側に位置する重金属
が表出する。
次いで、前記混合ガスを排気し、前記第2、第3の工程
を少なくとも1回繰り返す第4工程を行うことによって
、前記工程で表出した重金属を二1 トロシル化ハロゲン化合物に変換でき、基板表面から容
易に除去できる。従って、基板表面のみならず、表面よ
り内部側の重金属をトライ雰囲気下で極めて容易に除去
して清浄度の高い基板を得ることができる。
を少なくとも1回繰り返す第4工程を行うことによって
、前記工程で表出した重金属を二1 トロシル化ハロゲン化合物に変換でき、基板表面から容
易に除去できる。従って、基板表面のみならず、表面よ
り内部側の重金属をトライ雰囲気下で極めて容易に除去
して清浄度の高い基板を得ることができる。
本願節4の発明によれば、反応容器内に重金属で汚染さ
れた基板を設置する第1工程の後、前記容器内に一酸化
炭素を導入し、前記容器内を1気圧以上に加圧した状態
で前記一酸化炭素を活性化させる第2工程を行うことに
よって、基板表面に存在する重金属に活性なCOが作用
してカルボニル化合物を生成できる。
れた基板を設置する第1工程の後、前記容器内に一酸化
炭素を導入し、前記容器内を1気圧以上に加圧した状態
で前記一酸化炭素を活性化させる第2工程を行うことに
よって、基板表面に存在する重金属に活性なCOが作用
してカルボニル化合物を生成できる。
次いで、前記容器内の一酸化炭素を排気し、前記容器内
に一酸化窒素を導入した後、前記容器内を1気圧以上に
加圧した状態で前記一酸化窒素を活性化させる第3工程
を行うことによって、基板表面のカルボニル化合物に活
性化された一酸化窒素が作用してニトロシル化化合物に
変換できる。
に一酸化窒素を導入した後、前記容器内を1気圧以上に
加圧した状態で前記一酸化窒素を活性化させる第3工程
を行うことによって、基板表面のカルボニル化合物に活
性化された一酸化窒素が作用してニトロシル化化合物に
変換できる。
次いで、前記容器内の一酸化窒素を排気し、前記容器内
にハロゲン原子を含有するガスを導入し1 ま た後、該ガスを活性化させる第4工程を行うことによっ
て、重金属のカルボニル化合物に活性化されたハロゲン
原子を含有するガスが作用して二l・ロシル化ハロゲン
化合物が生成される。かかる重金属のニトロシル化ハロ
ゲン化合物は、蒸気圧が高いか、昇華性を有するため、
基板表面から容易に除去できる。また、前記ニトロシル
化ノ\ロゲン化合物の生成と共に、活性化されたノ\ロ
ゲン原子を含有するガスにより基板表面がエツチングさ
れ、表面より内部側に位置する重金属が表出する。
にハロゲン原子を含有するガスを導入し1 ま た後、該ガスを活性化させる第4工程を行うことによっ
て、重金属のカルボニル化合物に活性化されたハロゲン
原子を含有するガスが作用して二l・ロシル化ハロゲン
化合物が生成される。かかる重金属のニトロシル化ハロ
ゲン化合物は、蒸気圧が高いか、昇華性を有するため、
基板表面から容易に除去できる。また、前記ニトロシル
化ノ\ロゲン化合物の生成と共に、活性化されたノ\ロ
ゲン原子を含有するガスにより基板表面がエツチングさ
れ、表面より内部側に位置する重金属が表出する。
次いで、前記ハロゲン原子を含有するガスを排気し、前
記第2〜第4の工程を少なくとも1回繰り返す第5工程
を行うことによって、前記工程で表出した重金属をニト
ロシル化ハロゲン化合物に変換でき、基板表面から容易
に除去できる。従って、基板表面のみならず、表面より
内部側の重金属をドライ雰囲気下で極めて容易に除去し
て清浄度の高い基板を得ることができる。
記第2〜第4の工程を少なくとも1回繰り返す第5工程
を行うことによって、前記工程で表出した重金属をニト
ロシル化ハロゲン化合物に変換でき、基板表面から容易
に除去できる。従って、基板表面のみならず、表面より
内部側の重金属をドライ雰囲気下で極めて容易に除去し
て清浄度の高い基板を得ることができる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細3
に説明する。
第1図は、本発明の実施例に使用される金属除去装置を
示す概略図である。ステンレス製の反応容器1内には、
試料台2が設けられている。前記反応容器1の内壁は、
スパッタ時に容器材料であるステンレスがスパッタされ
て基板を汚染するのを防止するために石英板で覆われて
いる。前記試料台2の上面には、基板3を固定するため
のピン4が植設されている。前記試料台2には、前記基
板3を加熱するためのヒータ 5及び温度を検出するた
めの熱電対6が夫々埋め込まれている。
示す概略図である。ステンレス製の反応容器1内には、
試料台2が設けられている。前記反応容器1の内壁は、
スパッタ時に容器材料であるステンレスがスパッタされ
て基板を汚染するのを防止するために石英板で覆われて
いる。前記試料台2の上面には、基板3を固定するため
のピン4が植設されている。前記試料台2には、前記基
板3を加熱するためのヒータ 5及び温度を検出するた
めの熱電対6が夫々埋め込まれている。
前記試料台2は、通常接地であるが、電気的には浮遊状
態にすることができるるような構造となっている。前記
試料台2と対向する前記容器1内には、放電用電極7が
配置されている。この電極7はニッケルからなり、かつ
周囲は計算された曲率を持って仕上げられている。また
、前記電極7は、電流導入端子8に接続されている。更
に、前記電極7の周囲には放電を一様に広げるための対
向して対を威すコンデンサ9が6組配置されてい4 る。これらのコンデンサ9の先端には、小さな電極IO
が突出しており、この間隙でまず放電を生じさせ、放電
から発生する紫外光がトリガーになって主放電が開始す
る構造になっている。
態にすることができるるような構造となっている。前記
試料台2と対向する前記容器1内には、放電用電極7が
配置されている。この電極7はニッケルからなり、かつ
周囲は計算された曲率を持って仕上げられている。また
、前記電極7は、電流導入端子8に接続されている。更
に、前記電極7の周囲には放電を一様に広げるための対
向して対を威すコンデンサ9が6組配置されてい4 る。これらのコンデンサ9の先端には、小さな電極IO
が突出しており、この間隙でまず放電を生じさせ、放電
から発生する紫外光がトリガーになって主放電が開始す
る構造になっている。
また、前記試料台2から45°方向の反応容器1には光
を照射するための窓11.12が設けられている。紫外
光を照射する場合には、石英製の窓を取り付け、紫外光
源13をその外側に配置する。
を照射するための窓11.12が設けられている。紫外
光を照射する場合には、石英製の窓を取り付け、紫外光
源13をその外側に配置する。
TEACOレーザ光を照atする場合には、ZnSの窓
材料を取り付け、レーザ光を導入する。前記反応容器1
には、ゲートバルブ14を介して活性化機構15が取り
付けられている。この活性化機構15は、石英製の放電
管16と、この放電管16に設けられたマイクロ波用の
空洞共振器17及び導波管18と、該導波管17に接続
されたマイクロ波電源19とから構成されている。かか
る構造の活性化機構15においてガス導入口20からガ
スを導入し、マイクロ波を印加して放電させ、生じた活
性種を反応容器1に導入する。また、前記反応容器1に
はガスを排気するための真空ポンプ21がバルブ22を
介して連5 結されている。
材料を取り付け、レーザ光を導入する。前記反応容器1
には、ゲートバルブ14を介して活性化機構15が取り
付けられている。この活性化機構15は、石英製の放電
管16と、この放電管16に設けられたマイクロ波用の
空洞共振器17及び導波管18と、該導波管17に接続
されたマイクロ波電源19とから構成されている。かか
る構造の活性化機構15においてガス導入口20からガ
スを導入し、マイクロ波を印加して放電させ、生じた活
性種を反応容器1に導入する。また、前記反応容器1に
はガスを排気するための真空ポンプ21がバルブ22を
介して連5 結されている。
次に、本実施例で使用する重金属で汚染されたSi基板
を作製する方法を以下に説明する。対象として金属除去
方法を説明する。
を作製する方法を以下に説明する。対象として金属除去
方法を説明する。
まず、(100)面のp型車結晶Si基板を平行平板型
ドライエツチング装置内に入れ、通常は石英板や誘起高
分子膜等、ステンレスが直接プラズマに曝されないよう
に設けている被覆材料を除去し、チャンバー材料である
ステンレスがプラズマに直接曝されるようにする。この
エツチング装置内にアルゴンガスを流J180secm
で導入し、圧力0.01torrs印加高周波電力2W
/Cn2で放電を20分間行った。このような処理を施
したSi基板をオージェ電子分光により分析したところ
、第2図(A)に示す結果が得られた。この第2図(A
)から明らかにSi基板が鉄やニッケルで汚染されたこ
とがわかる。第2図(B)は、Arイオンビームを用い
てSi基板表面を極僅かにスパッタリングした後のスペ
クトルである。鉄とニッケルは、依然として検出される
。このことから、鉄やニッケル6 が表面に付着しているだけではなく、イオン衝撃により
Si基板の表層付近まで侵入していることがわかる。
ドライエツチング装置内に入れ、通常は石英板や誘起高
分子膜等、ステンレスが直接プラズマに曝されないよう
に設けている被覆材料を除去し、チャンバー材料である
ステンレスがプラズマに直接曝されるようにする。この
エツチング装置内にアルゴンガスを流J180secm
で導入し、圧力0.01torrs印加高周波電力2W
/Cn2で放電を20分間行った。このような処理を施
したSi基板をオージェ電子分光により分析したところ
、第2図(A)に示す結果が得られた。この第2図(A
)から明らかにSi基板が鉄やニッケルで汚染されたこ
とがわかる。第2図(B)は、Arイオンビームを用い
てSi基板表面を極僅かにスパッタリングした後のスペ
クトルである。鉄とニッケルは、依然として検出される
。このことから、鉄やニッケル6 が表面に付着しているだけではなく、イオン衝撃により
Si基板の表層付近まで侵入していることがわかる。
実施例1
まず、反応容器l内の試料台2上に前記重金属で汚染さ
れたSi基板3を固定し、該試料台2に埋め込んだヒー
タ 5によりSi基板3を300℃に加熱した。つづい
て、反応容器内に放電管IBを通して一酸化炭素を30
sec+n、塩素を5secmの流量で、容器1の圧力
が5気圧になるまで導入した。ひきつづき、反応容器1
内に石英窓11を通して500WのHg−Xeランプか
ら放出された紫外光を導入した。この際、紫外光はレン
ズを用いて集光した。
れたSi基板3を固定し、該試料台2に埋め込んだヒー
タ 5によりSi基板3を300℃に加熱した。つづい
て、反応容器内に放電管IBを通して一酸化炭素を30
sec+n、塩素を5secmの流量で、容器1の圧力
が5気圧になるまで導入した。ひきつづき、反応容器1
内に石英窓11を通して500WのHg−Xeランプか
ら放出された紫外光を導入した。この際、紫外光はレン
ズを用いて集光した。
この処理を20分間行った後、真空ポンプ21を用いて
ガスを排気し、更に窒素を反応容器l内にパージし、S
i基板3を大気中に出した。
ガスを排気し、更に窒素を反応容器l内にパージし、S
i基板3を大気中に出した。
反応容器1から取り出したSi基板についてオージェ分
析を行った。その結果、第3図に示すようにpeSNi
等の金属がかなり減少していることが確認された。
析を行った。その結果、第3図に示すようにpeSNi
等の金属がかなり減少していることが確認された。
7
また、上述した処理を複数回繰り返し、各回数でのFe
のシグナル強度を測定した。その結果、第4図に示すよ
うに前記処理を3回以上繰り返すことによりSi基板の
金属を極めて良好に除去できることが確認された。
のシグナル強度を測定した。その結果、第4図に示すよ
うに前記処理を3回以上繰り返すことによりSi基板の
金属を極めて良好に除去できることが確認された。
実施例2
まず、反応容器1内の試料台2上に前記重金属で汚染さ
れたSi基板3を固定し、該試料台2に埋め込んだヒー
タ 5によりSi基板3を300℃に加熱した。つづい
て、Si基板3を300℃に保持した状態で反応容器1
内に放電管16を通して一酸化炭素を5SCCI111
塩素を2seci、 Heを50secmの流量で、容
器1の圧力が3気圧になるまで導入した。次いで、電流
導入端子8から放電用電極7を通してコンデンサ9間に
50kVの直流電圧を印加して反応容器1内にて1秒間
15パルスで放電させた。この処理を10分間行った後
、真空ポンプ21を用いてガスを排気し、更に窒素を反
応容器1内にパージし、Si基板3を大気中に出した。
れたSi基板3を固定し、該試料台2に埋め込んだヒー
タ 5によりSi基板3を300℃に加熱した。つづい
て、Si基板3を300℃に保持した状態で反応容器1
内に放電管16を通して一酸化炭素を5SCCI111
塩素を2seci、 Heを50secmの流量で、容
器1の圧力が3気圧になるまで導入した。次いで、電流
導入端子8から放電用電極7を通してコンデンサ9間に
50kVの直流電圧を印加して反応容器1内にて1秒間
15パルスで放電させた。この処理を10分間行った後
、真空ポンプ21を用いてガスを排気し、更に窒素を反
応容器1内にパージし、Si基板3を大気中に出した。
反応容器lから取り出したSi基板について第8
ジエ分析を行った。その結果、前述した第3図と同様、
Fe、Ni等の金属がかなり減少していることが確認さ
れた。
Fe、Ni等の金属がかなり減少していることが確認さ
れた。
実施例3
まず、反応容器l内の試料台2上に前記重金属で汚染さ
れたSi基板3を固定し、該試料台2に埋め込んだヒー
タ 5によりSi基板3を350℃に加熱した(第1工
程)。
れたSi基板3を固定し、該試料台2に埋め込んだヒー
タ 5によりSi基板3を350℃に加熱した(第1工
程)。
次いで、Si基板3を350℃に保持した状態で反応容
器l内に放電管16を通して一酸化炭素を容器lの圧力
が5気圧になるまで導入した。ひきつづき、電流導入端
子8から放電用電極7を通してコンデンサ9間に50k
Vの直流電圧を印加して反応容器1内にて1秒間15パ
ルスで放電させた。この処理を10分間行った(第2工
程)。
器l内に放電管16を通して一酸化炭素を容器lの圧力
が5気圧になるまで導入した。ひきつづき、電流導入端
子8から放電用電極7を通してコンデンサ9間に50k
Vの直流電圧を印加して反応容器1内にて1秒間15パ
ルスで放電させた。この処理を10分間行った(第2工
程)。
次いで、真空ポンプ21を用いて一酸化炭素を排気した
後、反応容器内に放電管16を通して塩素ガスを30s
ecmの流量で導入し、容器1内の圧力を0.2tor
rに保持した。前記放電管16に塩素ガスを流通させる
際、2.54G Hzのマイクロ波電源19を9 用いて、200Wのマイクロ波を印加し、放電管16内
で放電させた。このマイクロ波放電により塩素ガスが解
離し、塩素原子を生じる。塩素原子は、反応容器1側へ
放電管16を通して流れて、Si基板3に作用する。こ
の塩素による処理をI分間行った。その後、塩素ガスの
導入を停止し、Si基板3を試料台2内のヒータ 5に
より 350°Cに加熱したまま、5分間放置した(第
3王程)。
後、反応容器内に放電管16を通して塩素ガスを30s
ecmの流量で導入し、容器1内の圧力を0.2tor
rに保持した。前記放電管16に塩素ガスを流通させる
際、2.54G Hzのマイクロ波電源19を9 用いて、200Wのマイクロ波を印加し、放電管16内
で放電させた。このマイクロ波放電により塩素ガスが解
離し、塩素原子を生じる。塩素原子は、反応容器1側へ
放電管16を通して流れて、Si基板3に作用する。こ
の塩素による処理をI分間行った。その後、塩素ガスの
導入を停止し、Si基板3を試料台2内のヒータ 5に
より 350°Cに加熱したまま、5分間放置した(第
3王程)。
次いで、前述した第2工程を再度行った後、真空ポンプ
21を用いてガスを排気し、更に窒素を反応容器1内に
パージし、Si基板3を大気中に出した。
21を用いてガスを排気し、更に窒素を反応容器1内に
パージし、Si基板3を大気中に出した。
反応容器1から取り出したSi基板表面をXPSで分析
した。その結果、第5図に示すように塩素のピークが認
められ、表面には塩素が残留しているが、鉄やニッケル
等金属のピークは減少していることが確認された。炭素
と酸素のシグナルが認められるが、処理から分析までの
間に、度大気に曝されることに起因する。
した。その結果、第5図に示すように塩素のピークが認
められ、表面には塩素が残留しているが、鉄やニッケル
等金属のピークは減少していることが確認された。炭素
と酸素のシグナルが認められるが、処理から分析までの
間に、度大気に曝されることに起因する。
また、石英管内での放電の際に石英管から幾分0
酸素が放出される。そのため、表面が酸化された可能性
も考えられる。この場合、放電は塩素を解離するための
手段である。塩素を解離するための手段としては、この
他、塩素にAr等の希ガスを混合しておき、希ガスの準
安定状態を利用したペニング過程を利用してもよい。
も考えられる。この場合、放電は塩素を解離するための
手段である。塩素を解離するための手段としては、この
他、塩素にAr等の希ガスを混合しておき、希ガスの準
安定状態を利用したペニング過程を利用してもよい。
実施例4
まず、反応容器1内の試料台2上に前記重金属で汚染さ
れたSi基板3を固定し、該試料台2に埋め込んだヒー
タ 5によりSi基板3を350℃に加熱した(第1工
程)。
れたSi基板3を固定し、該試料台2に埋め込んだヒー
タ 5によりSi基板3を350℃に加熱した(第1工
程)。
次いで、Si基板3を350℃に保持した状態で反応容
器I内に放電管1Bを通して一酸化炭素を容器lの圧力
が5気圧になるまで導入した。つづいて、電流導入端子
8から放電用電極7を通してコンデンサ9間に50kV
の直流電圧を印加して反応容器l内にて1秒間15パル
スで放電させた。この処理を10分間行った(第2工程
)。
器I内に放電管1Bを通して一酸化炭素を容器lの圧力
が5気圧になるまで導入した。つづいて、電流導入端子
8から放電用電極7を通してコンデンサ9間に50kV
の直流電圧を印加して反応容器l内にて1秒間15パル
スで放電させた。この処理を10分間行った(第2工程
)。
次いで、真空ポンプ21を用いて一酸化炭素を排気した
後、反応容器内に放電管16を通して一酸化1 窒素と塩素ガスの混合ガス(混合比l:1)を容器1内
の圧力が3気圧となるように導入した。つづいて、前記
第2工程と同様な条件で10分間放電させた。その後、
一酸化窒素及び塩素ガスの導入を停止し、Si基板3を
試料台2内のヒータ 5により 350℃に加熱したま
ま、5分間放置した(第3工程)。
後、反応容器内に放電管16を通して一酸化1 窒素と塩素ガスの混合ガス(混合比l:1)を容器1内
の圧力が3気圧となるように導入した。つづいて、前記
第2工程と同様な条件で10分間放電させた。その後、
一酸化窒素及び塩素ガスの導入を停止し、Si基板3を
試料台2内のヒータ 5により 350℃に加熱したま
ま、5分間放置した(第3工程)。
次いで、前述した第2、第3の工程を再度行った後、真
空ポンプ21を用いてガスを排気し、更に窒素を反応容
器l内にパージし、Si基板3を大気中に出した。
空ポンプ21を用いてガスを排気し、更に窒素を反応容
器l内にパージし、Si基板3を大気中に出した。
反応容器1から取り出したSi基板についてオジェ分析
を行った。その結果、前述した第3図と同様、Fe、N
i等の金属がかなり減少していることが確認された。
を行った。その結果、前述した第3図と同様、Fe、N
i等の金属がかなり減少していることが確認された。
実施例5
まず、反応容器l内の試料台2上に前記重金属で汚染さ
れたSi基板3を固定し、該試料台2に埋め込んだヒー
タ 5によりSi基板3を 150℃に加熱した(第1
工程)。
れたSi基板3を固定し、該試料台2に埋め込んだヒー
タ 5によりSi基板3を 150℃に加熱した(第1
工程)。
2
次いで、Si基板3を150℃に加熱した状態で反応容
器1内に放電管16を通して一酸化炭素を圧力か5気圧
になるまで導入した。つづいて、電流導入端子8から放
電用電極7を通してコンデンサ9間に50kVの直流電
圧を印加して反応容器1内にて1秒間15パルスで放電
させた。この処理を10分間行った(第2工程)。
器1内に放電管16を通して一酸化炭素を圧力か5気圧
になるまで導入した。つづいて、電流導入端子8から放
電用電極7を通してコンデンサ9間に50kVの直流電
圧を印加して反応容器1内にて1秒間15パルスで放電
させた。この処理を10分間行った(第2工程)。
次いで、反応容器1内の一酸化炭素を排気した後、Si
基板3を150℃に加熱した状態で反応容器1内に放電
管i6を通して一酸化窒素を容器iの圧力が6気圧にな
るまで導入した。つづいて、前記第2工程と同様な条件
で放電を10分間行った。
基板3を150℃に加熱した状態で反応容器1内に放電
管i6を通して一酸化窒素を容器iの圧力が6気圧にな
るまで導入した。つづいて、前記第2工程と同様な条件
で放電を10分間行った。
この後、一酸化窒素を排気し、Si基板3を試料台2内
のヒータ 5により 300℃に加熱したまま、10分
間放置した(第3工程)。
のヒータ 5により 300℃に加熱したまま、10分
間放置した(第3工程)。
次いで、反応容器1内に放電管■6を通して塩素ガスを
導入し、反応容器1内の圧力を100torrとした後
、石英窓11を通して500WのHg−Xeランプから
放出された紫外光を導入した。この際、紫外光はレンズ
を用いて集光した。この処理を13 分間行った後、真空ポンプ21を用いてガスを排気した
(第4工程)。
導入し、反応容器1内の圧力を100torrとした後
、石英窓11を通して500WのHg−Xeランプから
放出された紫外光を導入した。この際、紫外光はレンズ
を用いて集光した。この処理を13 分間行った後、真空ポンプ21を用いてガスを排気した
(第4工程)。
次いで、前述した第2〜第4の工程を再度行った後、真
空ポンプ21を用いてガスを排気し、更に窒素を反応容
器1内にパージし、Si基板3を大気中に出した。
空ポンプ21を用いてガスを排気し、更に窒素を反応容
器1内にパージし、Si基板3を大気中に出した。
反応容器1から取り出したSi基板表面の分析を行った
。その結果、既に連べた他の実施例と同様に、金属の量
が減少しており、金属の除土手段として有効であること
が確認された。
。その結果、既に連べた他の実施例と同様に、金属の量
が減少しており、金属の除土手段として有効であること
が確認された。
[発明の効果]
以上詳述した如く、本発明によれば基板表面のみならず
、表面より内部側の重金属をドライ雰囲気下で極めて容
易に除去して清浄度の高い基板を得ることが可能な金属
の除去方法を提供できるものである。
、表面より内部側の重金属をドライ雰囲気下で極めて容
易に除去して清浄度の高い基板を得ることが可能な金属
の除去方法を提供できるものである。
第1図は本発明の実施例で用いた金属除去装置の一形態
を示す概略図、第2図(A)、(B)は本発明の詳細な
説明に用いた重金属汚染Si4 基板表面のオージェ分析によるスペクトル図、第3図、
第4図及び第5図はそれぞれ本発明の実施例における金
属除去処理後のSi基板表面を分析した結果を示す特性
図である。 I・・・反応容器、2・・・試料台、3・・・基板、5
・・・ヒータ、7・・・放電用電極、 ・・・コンデン
サ、IL 12・・窓、(3・・・紫外線源、15・・
・活性化機構、16・・・放電管、19・・・マイクロ
波電源、21・・・真空ポンプ。
を示す概略図、第2図(A)、(B)は本発明の詳細な
説明に用いた重金属汚染Si4 基板表面のオージェ分析によるスペクトル図、第3図、
第4図及び第5図はそれぞれ本発明の実施例における金
属除去処理後のSi基板表面を分析した結果を示す特性
図である。 I・・・反応容器、2・・・試料台、3・・・基板、5
・・・ヒータ、7・・・放電用電極、 ・・・コンデン
サ、IL 12・・窓、(3・・・紫外線源、15・・
・活性化機構、16・・・放電管、19・・・マイクロ
波電源、21・・・真空ポンプ。
Claims (4)
- (1)反応容器内に重金属で汚染された基板を設置する
第1工程と、前記容器内に一酸化炭素とハロゲン原子を
含有するガスとの混合ガスを導入する第2工程と、前記
容器内を1気圧以上に加圧した状態で前記混合ガスを活
性化する第3工程とを具備したことを特徴とする金属の
除去方法。 - (2)反応容器内に重金属で汚染された基板を設置する
第1工程と、前記容器内に一酸化炭素を導入した後、前
記容器内を1気圧以上に加圧した状態で前記一酸化炭素
を活性化して前記基板に作用させる第2工程と、前記容
器内の一酸化炭素を排気し、ハロゲン原子を含有するガ
スを導入した後、該ガスを活性化して前記基板に作用さ
せる第3工程と、前記容器内のハロゲン原子を含有する
ガスを排気し、一酸化炭素を導入した後、前記容器内を
1気圧以上に加圧した状態で前記一酸化炭素を活性化し
て前記基板に作用させる第4工程とを具備したことを特
徴とする金属の除去方法。 - (3)反応容器内に重金属で汚染された基板を設置する
第1工程と、前記容器内に一酸化炭素を導入した後、前
記容器内を1気圧以上に加圧した状態で前記一酸化炭素
を活性化して前記基板に作用させる第2工程と、前記容
器内の一酸化炭素を排気し、前記容器内に一酸化窒素と
ハロゲン原子を含有するガスとの混合ガスを導入した後
、容器内を1気圧以上に加圧した状態で前記混合ガスを
活性化する第3工程と、前記混合ガスを排気した後、前
記第2、第3の工程を少なくとも1回繰り返す第4工程
とを具備したことを特徴とする金属の除去方法。 - (4)反応容器内に重金属で汚染された基板を設置する
第1工程と、前記容器内に一酸化炭素を導入した後、前
記容器内を1気圧以上に加圧した状態で前記一酸化炭素
を活性化して前記基板に作用させる第2工程と、前記容
器内の一酸化炭素を排気し、前記容器内に一酸化窒素を
導入した後、前記容器内を1気圧以上に加圧した状態で
前記一酸化窒素を活性化して前記基板に作用させる第3
工程と、前記容器内の一酸化窒素を排気し、前記容器内
にハロゲン原子を含有するガスを導入した後、該ガスを
活性化して前記基板に作用させる第4工程と、前記容器
内のハロゲン原子を含有するガスを排気した後、前記第
2〜第4の工程を少なくとも1回繰り返す第5工程とを
具備したことを特徴とする金属の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31341289A JPH03174725A (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 金属の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31341289A JPH03174725A (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 金属の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03174725A true JPH03174725A (ja) | 1991-07-29 |
Family
ID=18040973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31341289A Pending JPH03174725A (ja) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | 金属の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03174725A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016516287A (ja) * | 2012-12-18 | 2016-06-02 | シースター ケミカルズ インク. | 薄膜堆積反応器及び薄膜層をインサイチューで乾式浄化するプロセス及び方法 |
-
1989
- 1989-12-04 JP JP31341289A patent/JPH03174725A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016516287A (ja) * | 2012-12-18 | 2016-06-02 | シースター ケミカルズ インク. | 薄膜堆積反応器及び薄膜層をインサイチューで乾式浄化するプロセス及び方法 |
| US10240230B2 (en) | 2012-12-18 | 2019-03-26 | Seastar Chemicals Inc. | Process and method for in-situ dry cleaning of thin film deposition reactors and thin film layers |
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