JPH05308065A - 金属含有汚染物除去用洗浄剤と汚染物洗浄法 - Google Patents
金属含有汚染物除去用洗浄剤と汚染物洗浄法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 洗浄剤との接触により形成される生成物と汚
染物とが十分な揮発性を有せず、洗浄面からの事実上完
全な除去ができないため、乾燥洗浄剤と環境上有害な試
薬を用いない金属含有汚染物の蒸気相除去法。 【構成】 2乃至約10炭素原子を有する有効量の部分
ハロゲン化もしくは完全ハロゲン化直鎖状又は分枝状カ
ルボン酸からなり、前記ハロゲンが弗素もしくは塩素か
ら選ばれ、又前記方法が、洗浄される表面を有効量の所
望洗浄剤と、洗浄される基板面上に揮発性金属配位子錯
体を形成するだけの十分な温度で接触させる工程からな
る。 【効果】 装置移送中のクリーンルーム環境に曝露する
必要性がなく他の汚染物への曝露による再汚染を防止で
き、更に後続製造工程を妨害する恐れのある残留物を電
子アセンブリ表面に事実上残さない。
染物とが十分な揮発性を有せず、洗浄面からの事実上完
全な除去ができないため、乾燥洗浄剤と環境上有害な試
薬を用いない金属含有汚染物の蒸気相除去法。 【構成】 2乃至約10炭素原子を有する有効量の部分
ハロゲン化もしくは完全ハロゲン化直鎖状又は分枝状カ
ルボン酸からなり、前記ハロゲンが弗素もしくは塩素か
ら選ばれ、又前記方法が、洗浄される表面を有効量の所
望洗浄剤と、洗浄される基板面上に揮発性金属配位子錯
体を形成するだけの十分な温度で接触させる工程からな
る。 【効果】 装置移送中のクリーンルーム環境に曝露する
必要性がなく他の汚染物への曝露による再汚染を防止で
き、更に後続製造工程を妨害する恐れのある残留物を電
子アセンブリ表面に事実上残さない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体と集積回路の組
立てに使用される洗浄剤と、前記洗浄剤を使用するほぼ
残留物のない蒸気相処理法に関する。前記洗浄剤は2乃
至約10の炭素原子を有する部分的にハロゲン化される
か、或いは完全にハロゲン化された直鎖状もしくは分枝
状である有効量のカルボン酸からなり、前記ハロゲンが
弗素又は塩素であるものである。
立てに使用される洗浄剤と、前記洗浄剤を使用するほぼ
残留物のない蒸気相処理法に関する。前記洗浄剤は2乃
至約10の炭素原子を有する部分的にハロゲン化される
か、或いは完全にハロゲン化された直鎖状もしくは分枝
状である有効量のカルボン酸からなり、前記ハロゲンが
弗素又は塩素であるものである。
【0002】
【従来の技術】電子工業は、半導体と集積回路が設計の
複雑性を増大させてはいるものの、そのさらなる小形化
に挑戦している。この成り行きを実現させるには、個々
の能動電子装置例えばトランジスタ、ダイオードなど回
路部品の作成に用いられるものと、前記装置間の相互連
結子をますます小規模に組立てる必要がある。従って、
表面汚染を慎重に除去して品質基準を維持し、又完全に
機能する集積回路の収率を最大限に伸ばす必要がある。
複雑性を増大させてはいるものの、そのさらなる小形化
に挑戦している。この成り行きを実現させるには、個々
の能動電子装置例えばトランジスタ、ダイオードなど回
路部品の作成に用いられるものと、前記装置間の相互連
結子をますます小規模に組立てる必要がある。従って、
表面汚染を慎重に除去して品質基準を維持し、又完全に
機能する集積回路の収率を最大限に伸ばす必要がある。
【0003】集積回路組立中に存在する汚染物は、感光
性耐食材料、残留有機性及び残留金属性汚染物例えばア
ルカリ金属や天然/金属酸化物を含む。金属酸化物や金
属ハロゲン化物からなる金属めっき層も、溶液中に金属
イオンと遊離金属を含む可能性のある腐食剤又は耐蝕性
ストリッパー浴の双方に浸漬中、電子装置に偶然に付着
することがある。同様に、腐食性塩化物も前記アセンブ
リに種々の処理作業とプラズマエッチング処理を通して
付着する。これらの汚染物は、前記装置の電気結合子を
弱化或いは劣化させるだけでなく、装置の層を離層させ
て電流漏れ又は物理的故障の原因になり得る。
性耐食材料、残留有機性及び残留金属性汚染物例えばア
ルカリ金属や天然/金属酸化物を含む。金属酸化物や金
属ハロゲン化物からなる金属めっき層も、溶液中に金属
イオンと遊離金属を含む可能性のある腐食剤又は耐蝕性
ストリッパー浴の双方に浸漬中、電子装置に偶然に付着
することがある。同様に、腐食性塩化物も前記アセンブ
リに種々の処理作業とプラズマエッチング処理を通して
付着する。これらの汚染物は、前記装置の電気結合子を
弱化或いは劣化させるだけでなく、装置の層を離層させ
て電流漏れ又は物理的故障の原因になり得る。
【0004】化学洗浄剤は典型的例として、結合又は吸
着した金属酸化物と腐食性塩化物残留物をウエハー面か
ら、集積回路組立てに必要な多数の個別工程間での除去
に用いられる。通常の化学洗浄は、典型的例として一連
の酸とリンス液浴を用いて行われる。これらの洗浄法は
しばしば、電子装置を洗浄剤溶液に浸漬した直後に次の
処理工程が行われるので、「湿潤」技法として特徴づけ
られている。洗浄剤溶液を用いると、洗浄剤の表面から
の不完全な除去が、表面に洗浄を必要とする汚染物を新
たに引入れるだけでなく、危険性廃液を付着させること
を含む数多くの問題に直面する。
着した金属酸化物と腐食性塩化物残留物をウエハー面か
ら、集積回路組立てに必要な多数の個別工程間での除去
に用いられる。通常の化学洗浄は、典型的例として一連
の酸とリンス液浴を用いて行われる。これらの洗浄法は
しばしば、電子装置を洗浄剤溶液に浸漬した直後に次の
処理工程が行われるので、「湿潤」技法として特徴づけ
られている。洗浄剤溶液を用いると、洗浄剤の表面から
の不完全な除去が、表面に洗浄を必要とする汚染物を新
たに引入れるだけでなく、危険性廃液を付着させること
を含む数多くの問題に直面する。
【0005】裸珪素もしくは熱生長酸化珪素結晶からの
金属めっき層汚染除去方法の典型的湿潤洗浄法は次の諸
工程: (1) ウエハーを無機耐蝕性膜ストリッパー例えば硫酸/
過酸化水素に浸漬した後、硫酸/オキシダント混合物に
浸漬し、脱イオン水で濯ぐ工程と; (2) ウエハーを水/水酸化アンモニウム/過酸化水素の
混合物に浸漬して金属酸化物と金属を除去し、その後、
脱イオン水で濯ぐ工程と; (3) 湿潤ウエハーを水/塩酸/過酸化水素の混合物に浸
漬して原子及びイオン汚染物を脱着させる工程と; からなる。
金属めっき層汚染除去方法の典型的湿潤洗浄法は次の諸
工程: (1) ウエハーを無機耐蝕性膜ストリッパー例えば硫酸/
過酸化水素に浸漬した後、硫酸/オキシダント混合物に
浸漬し、脱イオン水で濯ぐ工程と; (2) ウエハーを水/水酸化アンモニウム/過酸化水素の
混合物に浸漬して金属酸化物と金属を除去し、その後、
脱イオン水で濯ぐ工程と; (3) 湿潤ウエハーを水/塩酸/過酸化水素の混合物に浸
漬して原子及びイオン汚染物を脱着させる工程と; からなる。
【0006】上述の「湿潤」洗浄法は、次掲の数多くの
問題点を欠点としている:まず、アンモニアとHCl蒸
気が混合してウエハー汚染の原因となる塩化アンモニウ
ムコロイド粒子を含む粒子状煤煙を形成させることがあ
る。前記工程(2) の洗浄溶液からの過酸化水素が劣化し
ないよう特別の注意を払う必要がある。それは過酸化水
素が共存しない場合の水酸化アンモニウムが珪素腐食剤
として作用するからである。それ以外の汚染物も、洗浄
残留物の除去に必要な多数の蒸留水濯ぎ工程中、前記系
に侵入することもあり得る。最後に、極微量の水分を典
型的例として、高温真空にかけてから次の処理工程を実
施して除去する必要がある。
問題点を欠点としている:まず、アンモニアとHCl蒸
気が混合してウエハー汚染の原因となる塩化アンモニウ
ムコロイド粒子を含む粒子状煤煙を形成させることがあ
る。前記工程(2) の洗浄溶液からの過酸化水素が劣化し
ないよう特別の注意を払う必要がある。それは過酸化水
素が共存しない場合の水酸化アンモニウムが珪素腐食剤
として作用するからである。それ以外の汚染物も、洗浄
残留物の除去に必要な多数の蒸留水濯ぎ工程中、前記系
に侵入することもあり得る。最後に、極微量の水分を典
型的例として、高温真空にかけてから次の処理工程を実
施して除去する必要がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】湿潤ウエハー洗浄法に
関連する欠点は、洗浄剤を加えて蒸気状態で除去する
「乾燥」洗浄法の研究に結びついた。蒸気相洗浄法を実
施するためには、洗浄剤との接触により形成された生成
物と汚染物とが十分な揮発性を有し、洗浄される表面か
らの事実上完全な除去を可能にする必要がある。製造業
者は「乾燥」洗浄剤と、このような洗浄剤で前述列挙さ
れた問題点を取除き、高品質の電子装置を環境上有害な
試薬を用いることなく組立てできる蒸気相方法の調査を
絶えず行っている。
関連する欠点は、洗浄剤を加えて蒸気状態で除去する
「乾燥」洗浄法の研究に結びついた。蒸気相洗浄法を実
施するためには、洗浄剤との接触により形成された生成
物と汚染物とが十分な揮発性を有し、洗浄される表面か
らの事実上完全な除去を可能にする必要がある。製造業
者は「乾燥」洗浄剤と、このような洗浄剤で前述列挙さ
れた問題点を取除き、高品質の電子装置を環境上有害な
試薬を用いることなく組立てできる蒸気相方法の調査を
絶えず行っている。
【0008】本発明は、金属含有汚染物を、完成電子装
置の形成に必要な多数の個別組立て工程の間に集積回路
と半導体の表面から洗浄する蒸気相方法である。電子装
置の表面に残留する金属含有汚染物の除去法は、洗浄面
を有効量の前記列挙された洗浄剤の1つ又はその混合物
と、洗浄される装置の表面上に揮発性金属配位子錯体を
形成させるだけの十分な温度で接触させる工程からな
る。前記揮発性金属配位子錯体をその後、前記装置の表
面から昇華させて清浄で、ほぼ残留物のない表面を提供
する。
置の形成に必要な多数の個別組立て工程の間に集積回路
と半導体の表面から洗浄する蒸気相方法である。電子装
置の表面に残留する金属含有汚染物の除去法は、洗浄面
を有効量の前記列挙された洗浄剤の1つ又はその混合物
と、洗浄される装置の表面上に揮発性金属配位子錯体を
形成させるだけの十分な温度で接触させる工程からな
る。前記揮発性金属配位子錯体をその後、前記装置の表
面から昇華させて清浄で、ほぼ残留物のない表面を提供
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による洗浄剤は、
2乃至約10炭素原子を有する有効量の部分ハロゲン化
した、或いは完全ハロゲン化した直鎖状もしくは分枝状
カルボン酸からなり、前記ハロゲンは弗素又は塩素から
選ばれ、洗浄剤と洗浄面に残存する金属含有汚染物が反
応して揮発性金属配位子錯体を形成できることを特徴と
する。好ましい実施例では、カルボン酸が2乃至約10
炭素原子を有する部分的に弗素化されたか、或いは完全
弗素化された直鎖状又は分枝状脂肪族カルボン酸であ
る。代表種はトリフルオロ酢酸である。
2乃至約10炭素原子を有する有効量の部分ハロゲン化
した、或いは完全ハロゲン化した直鎖状もしくは分枝状
カルボン酸からなり、前記ハロゲンは弗素又は塩素から
選ばれ、洗浄剤と洗浄面に残存する金属含有汚染物が反
応して揮発性金属配位子錯体を形成できることを特徴と
する。好ましい実施例では、カルボン酸が2乃至約10
炭素原子を有する部分的に弗素化されたか、或いは完全
弗素化された直鎖状又は分枝状脂肪族カルボン酸であ
る。代表種はトリフルオロ酢酸である。
【0010】別の実施例では有効量の洗浄剤を限定する
ものではないが、窒素、アルゴン又はヘリウムを含む不
活性雰囲気に拡散させる。又別の実施例では、有効量の
洗浄剤を酸化雰囲気に拡散させ、その場合、前記カルボ
ン酸と酸化雰囲気の組合わせが基板面に残留する前記金
属含有汚染物を酸化して、それに相当する金属酸化物を
生成させ、その後、それが前記列挙された洗浄剤と反応
して揮発性金属配位子錯体を形成できる。適当な酸化雰
囲気は限定されることはないが、酸素、酸素含有気体混
合物、N2O、HCl、HF、F2、Cl2とBr2を
含む。
ものではないが、窒素、アルゴン又はヘリウムを含む不
活性雰囲気に拡散させる。又別の実施例では、有効量の
洗浄剤を酸化雰囲気に拡散させ、その場合、前記カルボ
ン酸と酸化雰囲気の組合わせが基板面に残留する前記金
属含有汚染物を酸化して、それに相当する金属酸化物を
生成させ、その後、それが前記列挙された洗浄剤と反応
して揮発性金属配位子錯体を形成できる。適当な酸化雰
囲気は限定されることはないが、酸素、酸素含有気体混
合物、N2O、HCl、HF、F2、Cl2とBr2を
含む。
【0011】金属含有汚染物は、珪素、酸化珪素、硼燐
珪酸ガラス、燐珪酸ガラスと窒化ストロンチウムを含む
広範囲の基板の表面から除去できる。本方法は、前記列
挙の基板から洗浄できる金属含有汚染物は化学式MO、
MO2、MO3、M2OとM2O3で示される金属酸化
物(式中、Mは前記それぞれの金属酸化物の金属を示
す)を含む。典型的金属は、銅、鉄、ニッケル、クロム
及び金を含む。本方法はさらに、金属含有汚染物例え
ば、化学式M+n(X−)nで示される金属ハロゲン化
物(式中、nは1、2又は3;Xは塩素、臭素又は沃素
原子、そしてMは前記ぞれぞれの金属ハロゲン化物を示
す)の洗浄ができる。代表的金属は、銅、アルミニウ
ム、ニッケル、鉄、イットリウム、マンガンとクロムを
含む。
珪酸ガラス、燐珪酸ガラスと窒化ストロンチウムを含む
広範囲の基板の表面から除去できる。本方法は、前記列
挙の基板から洗浄できる金属含有汚染物は化学式MO、
MO2、MO3、M2OとM2O3で示される金属酸化
物(式中、Mは前記それぞれの金属酸化物の金属を示
す)を含む。典型的金属は、銅、鉄、ニッケル、クロム
及び金を含む。本方法はさらに、金属含有汚染物例え
ば、化学式M+n(X−)nで示される金属ハロゲン化
物(式中、nは1、2又は3;Xは塩素、臭素又は沃素
原子、そしてMは前記ぞれぞれの金属ハロゲン化物を示
す)の洗浄ができる。代表的金属は、銅、アルミニウ
ム、ニッケル、鉄、イットリウム、マンガンとクロムを
含む。
【0012】本発明は、前記瞬間洗浄法が現場で実施で
きるということ、それは金属含有汚染物を電子基板の表
面から洗浄してから次の組立て工程を実施するため、組
立て装置から除去する必要がないことを意味するので、
従来の湿潤方法に優る数多の利点を提供する。そのう
え、本洗浄剤が後続の製造工程もしくはアセンブリの作
業を妨害することもある電子アセンブリの表面に事実上
残留物を残さない。
きるということ、それは金属含有汚染物を電子基板の表
面から洗浄してから次の組立て工程を実施するため、組
立て装置から除去する必要がないことを意味するので、
従来の湿潤方法に優る数多の利点を提供する。そのう
え、本洗浄剤が後続の製造工程もしくはアセンブリの作
業を妨害することもある電子アセンブリの表面に事実上
残留物を残さない。
【0013】
【作用】本発明は、金属含有汚染物を電子装置、例えば
半導体と集積回路の表面から、電子装置製造に必要な数
多くの個々の組立て工程の間で除去する洗浄法に関す
る。本発明は技術上周知の従来の湿潤洗浄法に優る多数
の長所を提出する。前記瞬間洗浄法が現場で実施できる
ということ、それは金属含有汚染物を装置の表面から洗
浄してから次の組立て工程を実施するため組立て装置か
ら除去する必要がないことを意味する。そのうえ、本出
願人の洗浄剤が後続の製造工程を妨害することもある基
板の表面に事実上残留物を残さない。
半導体と集積回路の表面から、電子装置製造に必要な数
多くの個々の組立て工程の間で除去する洗浄法に関す
る。本発明は技術上周知の従来の湿潤洗浄法に優る多数
の長所を提出する。前記瞬間洗浄法が現場で実施できる
ということ、それは金属含有汚染物を装置の表面から洗
浄してから次の組立て工程を実施するため組立て装置か
ら除去する必要がないことを意味する。そのうえ、本出
願人の洗浄剤が後続の製造工程を妨害することもある基
板の表面に事実上残留物を残さない。
【0014】本発明による方法は、2乃至約10炭素原
子を有する有効量の2つ以上の部分的ハロゲン化される
か、或いは完全ハロゲン化された直鎖状もしくは分枝状
カルボン酸の1つ又はその混合物からなる新しい鋼の洗
浄剤を用いるが、この場合、ハロゲンは弗素又は塩素か
ら選ばれる。弗素と塩素又はそのいずれかとの反応に適
する代表的直鎖状又は分枝状カルボン酸で、その炭化水
素部分にある不安定な水素原子の若干もしくはすべてを
置換する前記カルボン酸は、酢酸、プロピオン酸、酪
酸、イソ酪酸、第3酪酸と、ペンタン酸、ヘキサン酸、
ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸及びデカン酸の直鎖
状と分枝状異性体を含む。
子を有する有効量の2つ以上の部分的ハロゲン化される
か、或いは完全ハロゲン化された直鎖状もしくは分枝状
カルボン酸の1つ又はその混合物からなる新しい鋼の洗
浄剤を用いるが、この場合、ハロゲンは弗素又は塩素か
ら選ばれる。弗素と塩素又はそのいずれかとの反応に適
する代表的直鎖状又は分枝状カルボン酸で、その炭化水
素部分にある不安定な水素原子の若干もしくはすべてを
置換する前記カルボン酸は、酢酸、プロピオン酸、酪
酸、イソ酪酸、第3酪酸と、ペンタン酸、ヘキサン酸、
ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸及びデカン酸の直鎖
状と分枝状異性体を含む。
【0015】好ましい実施例では、前記カルボン酸が部
分的に弗素化されたか、或いは完全弗素化された直鎖状
もしくは分枝状脂肪族カルボン酸である。前記好ましい
完全弗素化カルボン酸はトリフルオロ酢酸(TFAA)
である。本明細書の説明上、用語、「部分的にハロゲン
化されたカルボン酸」は、前記カルボン酸の炭素鎖上の
1つ以上の不安定な水素原子を弗素原子、塩素原子もし
くは弗素と塩素原子の組合わせと置換するカルボン酸を
言う。従って、前記部分ハロゲン化カルボン酸は、1つ
以上の弗素原子、1つ以上の塩素原子、もしくは弗素と
塩素原子の混合物を含んでも差支えない。用語、「完全
に弗素化されたカルボン酸」は、前記カルボン酸の炭素
鎖上の不安定な水素原子のおのおのを弗素原子と置換す
るカルボン酸である。
分的に弗素化されたか、或いは完全弗素化された直鎖状
もしくは分枝状脂肪族カルボン酸である。前記好ましい
完全弗素化カルボン酸はトリフルオロ酢酸(TFAA)
である。本明細書の説明上、用語、「部分的にハロゲン
化されたカルボン酸」は、前記カルボン酸の炭素鎖上の
1つ以上の不安定な水素原子を弗素原子、塩素原子もし
くは弗素と塩素原子の組合わせと置換するカルボン酸を
言う。従って、前記部分ハロゲン化カルボン酸は、1つ
以上の弗素原子、1つ以上の塩素原子、もしくは弗素と
塩素原子の混合物を含んでも差支えない。用語、「完全
に弗素化されたカルボン酸」は、前記カルボン酸の炭素
鎖上の不安定な水素原子のおのおのを弗素原子と置換す
るカルボン酸である。
【0016】本発明の前記部分ハロゲン化と完全ハロゲ
ン化直鎖状と分枝状カルボン酸は技術上周知の方法で合
成できる。当業者は、おのおのそれぞれのカルボン酸の
揮発性は、ハロゲン化の度合が増加するに従っておおむ
ね増加する。例えば、トリフルオロ酢酸はジフルオロ酢
酸よりさらに揮発性である。
ン化直鎖状と分枝状カルボン酸は技術上周知の方法で合
成できる。当業者は、おのおのそれぞれのカルボン酸の
揮発性は、ハロゲン化の度合が増加するに従っておおむ
ね増加する。例えば、トリフルオロ酢酸はジフルオロ酢
酸よりさらに揮発性である。
【0017】本発明の洗浄剤に適用される用語、「有効
量」は、所望の洗浄効力達成に必要な掲題のハロゲン化
カルボン酸のその量を言う。本発明の方法実施に必要な
洗浄剤の有効量は、当業者により容易に測定できるが、
洗浄剤を組立て装置に送出する方法に左右される。前記
配位子が約100℃乃至400℃の温度で発生させる典
型的圧力は、作業圧力が本発明の実施には決定的ではな
いが、10トル乃至約760トルの範囲である。
量」は、所望の洗浄効力達成に必要な掲題のハロゲン化
カルボン酸のその量を言う。本発明の方法実施に必要な
洗浄剤の有効量は、当業者により容易に測定できるが、
洗浄剤を組立て装置に送出する方法に左右される。前記
配位子が約100℃乃至400℃の温度で発生させる典
型的圧力は、作業圧力が本発明の実施には決定的ではな
いが、10トル乃至約760トルの範囲である。
【0018】別の実施例では、有効量の洗浄剤を不活性
雰囲気に拡散させる。適当な不活性雰囲気は窒素、アル
ゴンとヘリウムを含む。最適量は使用される特定の洗浄
剤、表面から洗浄される金属含有汚染物及び汚染物の表
面荷重に左右されて変化する。典型的気相配位子濃度は
所望の不活性雰囲気に拡散された所望の配位子の1.0
%乃至約100.0%、好ましくは5.0%乃至25.
0%の範囲であること。
雰囲気に拡散させる。適当な不活性雰囲気は窒素、アル
ゴンとヘリウムを含む。最適量は使用される特定の洗浄
剤、表面から洗浄される金属含有汚染物及び汚染物の表
面荷重に左右されて変化する。典型的気相配位子濃度は
所望の不活性雰囲気に拡散された所望の配位子の1.0
%乃至約100.0%、好ましくは5.0%乃至25.
0%の範囲であること。
【0019】もう1つ別の実施例では、有効量の洗浄剤
を、カルボン酸洗浄剤と酸化雰囲気の混合物が基板面に
残留する金属含有汚染物をそれらに相当する金属酸化物
に酸化できる酸化雰囲気中で拡散させる。典型的気相配
位子濃度は所望の酸化雰囲気に拡散させた所望の配位子
の1.0%乃至約100.0%、好ましくは5.0%乃
至25.0%であること。生成金属酸化物は前記列挙洗
浄剤と反応して揮発性金属配位子錯体を形成させる。適
当な酸化雰囲気は限定されることはないが、酸素、酸素
含有気体混合物、N2O、HCl、HF、F2、Cl2
及びBr2を含む。酸素含有気体混合物の1つの実施例
は、ゼログレードの空気(約19.5乃至23.5モル
%の酸素と、0.5mモル%以下の炭化水素を含み、残
量が窒素からなる気体混合物で、本出願人の販売にな
る)。
を、カルボン酸洗浄剤と酸化雰囲気の混合物が基板面に
残留する金属含有汚染物をそれらに相当する金属酸化物
に酸化できる酸化雰囲気中で拡散させる。典型的気相配
位子濃度は所望の酸化雰囲気に拡散させた所望の配位子
の1.0%乃至約100.0%、好ましくは5.0%乃
至25.0%であること。生成金属酸化物は前記列挙洗
浄剤と反応して揮発性金属配位子錯体を形成させる。適
当な酸化雰囲気は限定されることはないが、酸素、酸素
含有気体混合物、N2O、HCl、HF、F2、Cl2
及びBr2を含む。酸素含有気体混合物の1つの実施例
は、ゼログレードの空気(約19.5乃至23.5モル
%の酸素と、0.5mモル%以下の炭化水素を含み、残
量が窒素からなる気体混合物で、本出願人の販売にな
る)。
【0020】用語、「金属配位子錯体」とは金属含有汚
染物と処理中現場で形成されたハロゲン化されたカルボ
ン酸の反応生成物を言う。電子装置又は基板の表面に残
留する揮発性金属配意子錯体をその後、表面から昇華さ
せて清浄でほぼ残留物のない表面を提供する。本方法
は、電子装置製造に必要な導電性金属の蒸着、エッチン
グ工程と遮蔽作業を妨害できる基板面に残留する金属含
有汚染物の量を著しく減少させる。
染物と処理中現場で形成されたハロゲン化されたカルボ
ン酸の反応生成物を言う。電子装置又は基板の表面に残
留する揮発性金属配意子錯体をその後、表面から昇華さ
せて清浄でほぼ残留物のない表面を提供する。本方法
は、電子装置製造に必要な導電性金属の蒸着、エッチン
グ工程と遮蔽作業を妨害できる基板面に残留する金属含
有汚染物の量を著しく減少させる。
【0021】本発明による洗浄剤は、技術上周知の機械
及び手動の両操作により適用できる。利用される特定の
洗浄剤と、前記洗浄剤を洗浄される基板に送出する適当
な方法は、電子装置の特性、基板面から除去される金属
含有汚染物などを含む多数の要因に左右される。用語、
「洗浄剤」は有効量の蟻酸、酢酸もしくはその混合物を
言う。
及び手動の両操作により適用できる。利用される特定の
洗浄剤と、前記洗浄剤を洗浄される基板に送出する適当
な方法は、電子装置の特性、基板面から除去される金属
含有汚染物などを含む多数の要因に左右される。用語、
「洗浄剤」は有効量の蟻酸、酢酸もしくはその混合物を
言う。
【0022】本出願人の処理方法は、金属含有汚染物を
電子装置例えば、集積回路と半導体の製造に用いられる
広範囲の基板から除去できる。基板が前記列挙された洗
浄剤と特定の処理作業条件の下で反応できない金属含有
表面汚染物を含むどのような基板も本発明の方法に用い
ることができる。代表的基板は、限定されることはない
が、珪素、酸化珪素、硼燐珪酸ガラス、燐珪酸ガラスと
チタン酸ストロンチウムを含む。
電子装置例えば、集積回路と半導体の製造に用いられる
広範囲の基板から除去できる。基板が前記列挙された洗
浄剤と特定の処理作業条件の下で反応できない金属含有
表面汚染物を含むどのような基板も本発明の方法に用い
ることができる。代表的基板は、限定されることはない
が、珪素、酸化珪素、硼燐珪酸ガラス、燐珪酸ガラスと
チタン酸ストロンチウムを含む。
【0023】本明細書で開示された洗浄剤を用いる瞬間
洗浄法を用いて、数多い金属含有汚染物を除去できる。
本明細書の説明上、本発明は、本発明の洗浄剤と反応し
て揮発性金属配位子錯体を形成できるどのような金属含
有汚染物でも対象に考える。代表的金属含有汚染物は化
学式MO、MO2、MO3、M2OとM2O3で示され
る金属酸化物(式中、Mは前記それぞれの金属酸化物の
金属を示す)を含む。Mが広範囲の金属を示すが、代表
的金属は銅、鉄、ニッケル、クロムを含む。本方法はさ
らに、金属含有汚染物例えば式M+n(X−)nで示さ
れる金属酸化物(式中、nは1、2又は3;Xは塩素、
臭素もしくは沃素原子、そしてMは前記それぞれの金属
酸化物の金属を示す)を洗浄できる。ここでも、Mは
銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、イットリウム、マン
ガン及びクロムを含む広範囲の金属を示す。
洗浄法を用いて、数多い金属含有汚染物を除去できる。
本明細書の説明上、本発明は、本発明の洗浄剤と反応し
て揮発性金属配位子錯体を形成できるどのような金属含
有汚染物でも対象に考える。代表的金属含有汚染物は化
学式MO、MO2、MO3、M2OとM2O3で示され
る金属酸化物(式中、Mは前記それぞれの金属酸化物の
金属を示す)を含む。Mが広範囲の金属を示すが、代表
的金属は銅、鉄、ニッケル、クロムを含む。本方法はさ
らに、金属含有汚染物例えば式M+n(X−)nで示さ
れる金属酸化物(式中、nは1、2又は3;Xは塩素、
臭素もしくは沃素原子、そしてMは前記それぞれの金属
酸化物の金属を示す)を洗浄できる。ここでも、Mは
銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、イットリウム、マン
ガン及びクロムを含む広範囲の金属を示す。
【0024】前記瞬間処理が電子装置の表面に残留する
金属めっき層の洗浄に対し特に研究されているが、この
方法は、1つの金属めっき層を選択的に洗浄しながら、
基板面に残留する別の金属めっき層の保全性維持に使用
できる。前記の選択的処理は、2つ以上の別個の金属含
有汚染物例えば金属酸化物めっき層もしくは金属ハロゲ
ン化物めっき層が、洗浄剤の特定金属含有汚染物との反
応が基板面に残留する他方の汚染物との反応よりも急速
に起こる装置の表面に存在する時はいつでも利用でき
る。
金属めっき層の洗浄に対し特に研究されているが、この
方法は、1つの金属めっき層を選択的に洗浄しながら、
基板面に残留する別の金属めっき層の保全性維持に使用
できる。前記の選択的処理は、2つ以上の別個の金属含
有汚染物例えば金属酸化物めっき層もしくは金属ハロゲ
ン化物めっき層が、洗浄剤の特定金属含有汚染物との反
応が基板面に残留する他方の汚染物との反応よりも急速
に起こる装置の表面に存在する時はいつでも利用でき
る。
【0025】使用される特定の洗浄剤と前記洗浄剤を金
属含有汚染物の洗浄される面に送出する適当な方法は、
洗浄される金属めっき層の量と電子部品の前記洗浄剤に
対する感応性と、洗浄処理に割当てられた所望の時間
と、汚染物の表面荷重などを含む多数の要因に左右され
る。
属含有汚染物の洗浄される面に送出する適当な方法は、
洗浄される金属めっき層の量と電子部品の前記洗浄剤に
対する感応性と、洗浄処理に割当てられた所望の時間
と、汚染物の表面荷重などを含む多数の要因に左右され
る。
【0026】本処理法の実施をさらに詳細に説明するた
め、洗浄法の一般実施例を示す。洗浄される基板を加熱
した室例えば、化学蒸留室、商業化学蒸着炉管もしくは
高温処理に用いられる洗浄手段に入れる。基板は又、最
初の処理室例えばプラズマエッチング反応器に、前記室
温を洗浄に適する温度に維持する条件で残しておくこと
も可能である。基板をその後、所望の温度、典型的例と
して約100℃乃至400℃に加熱する。所望の洗浄剤
を洗浄される電子装置に、前記洗浄剤を十分な作業蒸気
圧の発生に十分な温度に加熱することにより送出する。
別の方法として、カルボン酸を所望の酸化雰囲気もしく
は不活性雰囲気中に拡散して、選ばれた装置の高温域に
通常の技術により通す。
め、洗浄法の一般実施例を示す。洗浄される基板を加熱
した室例えば、化学蒸留室、商業化学蒸着炉管もしくは
高温処理に用いられる洗浄手段に入れる。基板は又、最
初の処理室例えばプラズマエッチング反応器に、前記室
温を洗浄に適する温度に維持する条件で残しておくこと
も可能である。基板をその後、所望の温度、典型的例と
して約100℃乃至400℃に加熱する。所望の洗浄剤
を洗浄される電子装置に、前記洗浄剤を十分な作業蒸気
圧の発生に十分な温度に加熱することにより送出する。
別の方法として、カルボン酸を所望の酸化雰囲気もしく
は不活性雰囲気中に拡散して、選ばれた装置の高温域に
通常の技術により通す。
【0027】前記配位子を前記反応器もしくは洗浄室に
連続的もしくは断続的に送出しても差支えない。本方法
は1つ以上の工程で実施することも可能である。例え
ば、前記洗浄される装置を前記列挙された酸化雰囲気に
曝した後、前記装置を所望の洗浄剤と少し時間をおいて
反応させることで、前記金属含有汚染物を初期に酸化さ
せ得る。別の例として、本方法を、洗浄剤が金属含有汚
染物例えば基板面に残留する金属酸化物と金属ハロゲン
化物と反応させその後、前記表面から都合よく昇華して
ほぼ残留物のない基板を提供する揮発性金属配位子錯体
を形成する1工程で実施することも可能である。
連続的もしくは断続的に送出しても差支えない。本方法
は1つ以上の工程で実施することも可能である。例え
ば、前記洗浄される装置を前記列挙された酸化雰囲気に
曝した後、前記装置を所望の洗浄剤と少し時間をおいて
反応させることで、前記金属含有汚染物を初期に酸化さ
せ得る。別の例として、本方法を、洗浄剤が金属含有汚
染物例えば基板面に残留する金属酸化物と金属ハロゲン
化物と反応させその後、前記表面から都合よく昇華して
ほぼ残留物のない基板を提供する揮発性金属配位子錯体
を形成する1工程で実施することも可能である。
【0028】基板面に残留するゼロ酸化状態にある金属
も、前記金属をカルボン酸洗浄剤もしくは酸化雰囲気と
高温で反応させ、その後さらに進加の洗浄剤と反応させ
て揮発性金属配位子錯体を形成して相当する金属酸化物
を生成させることで酸化が可能である。これらの揮発性
金属配位子錯体を前記装置の表面から都合よく昇華させ
る。洗浄パターンは、洗浄されない金属面の部分を洗浄
剤と反応しない材料で遮う技術上周知の遮蔽操作により
都合よく制御できる。
も、前記金属をカルボン酸洗浄剤もしくは酸化雰囲気と
高温で反応させ、その後さらに進加の洗浄剤と反応させ
て揮発性金属配位子錯体を形成して相当する金属酸化物
を生成させることで酸化が可能である。これらの揮発性
金属配位子錯体を前記装置の表面から都合よく昇華させ
る。洗浄パターンは、洗浄されない金属面の部分を洗浄
剤と反応しない材料で遮う技術上周知の遮蔽操作により
都合よく制御できる。
【0029】本発明の洗浄剤は典型的例として、組立て
中に電子装置上に残留する銅、鉄、ニッケルとクロムの
酸化物からなる金属めっき層と反応することを示した。
生成する金属配位子錯体は十分に揮発性であるため、昇
華につづいて、基板には事実上残留物を残さない。昇華
も、装置に部分真空もしくは完全真空を引込むことで手
伝うことができる。
中に電子装置上に残留する銅、鉄、ニッケルとクロムの
酸化物からなる金属めっき層と反応することを示した。
生成する金属配位子錯体は十分に揮発性であるため、昇
華につづいて、基板には事実上残留物を残さない。昇華
も、装置に部分真空もしくは完全真空を引込むことで手
伝うことができる。
【0030】上述の実施例は、気相洗浄法における著し
い進歩を示している。この気相洗浄法は、上述の配位子
が酸化もしくは不活性雰囲気を容易に飽和させ、且つ問
題の金属酸化物と金属ハロゲン化物と触媒の助けを借り
ることなくもっぱら反応して、装置の表面に事実上残留
物を残さないだけの十分な揮発性を有する反応生成物を
生成させる点で、従来の湿潤洗浄法に優る数多くの利点
を提供する。
い進歩を示している。この気相洗浄法は、上述の配位子
が酸化もしくは不活性雰囲気を容易に飽和させ、且つ問
題の金属酸化物と金属ハロゲン化物と触媒の助けを借り
ることなくもっぱら反応して、装置の表面に事実上残留
物を残さないだけの十分な揮発性を有する反応生成物を
生成させる点で、従来の湿潤洗浄法に優る数多くの利点
を提供する。
【0031】本瞬間洗浄法は、従来の洗浄法で用いられ
た温度と同一程度の温度で実施できる。本方法実施の典
型的温度は約100℃乃至400℃の範囲である。本方
法実施の最適反応時間と温度は、使用される特定の配位
子、洗浄される金属含有汚染物の種類と量などにより変
化する。典型的処理時間は、表面の汚染物付着量により
約5乃至50分間の範囲である。
た温度と同一程度の温度で実施できる。本方法実施の典
型的温度は約100℃乃至400℃の範囲である。本方
法実施の最適反応時間と温度は、使用される特定の配位
子、洗浄される金属含有汚染物の種類と量などにより変
化する。典型的処理時間は、表面の汚染物付着量により
約5乃至50分間の範囲である。
【0032】
【実施例】次の実施例を提供して本発明の実施例をさら
に具体的に示すものであるが、本発明の範囲を限定する
ものではない。次に示す実施例では温度を修正なしの摂
氏温度で示す。実施例1 トリフルオロ酢酸からなる洗浄剤を用いる珪素表面から
の金属含有汚染物の洗浄 天然酸化物を有する裸<100>珪素ウエハー(6平方
インチ)を標準蒸発技術により金属汚染物でドープし
て、ラザフォード後方散乱法で分析し、銅、金、インジ
ウムと塩化物陰イオンからなる極微量の汚染物の量を測
定した。おのおののウエハーに筋をつけて、ほぼ1平方
インチ域に分裂させた。前記ウエハーを30度の角度で
舟形ガラス容器に入れた。濾過ずみのゼログレード空気
を83sccmの速度でトリフルオロ酢酸(フロリダ州
ゲインズヴィルのPCR社)を通すか、或いはプロセス
流れに15%トリフルオロ酢酸を通して泡立てた。トリ
フルオロ酢酸を200℃の温度に加熱したガラス管に送
出し、前記ウエハーを洗浄剤に約40分間曝露した。そ
の結果を、前記瞬間洗浄法により達成された洗浄量のグ
ラフを図1に示す。前記結果を表1に数値の形式で示
す。ラザフォード後方散乱分析では1cm2当り約0.
5×10−13原子の検知限度を示す。
に具体的に示すものであるが、本発明の範囲を限定する
ものではない。次に示す実施例では温度を修正なしの摂
氏温度で示す。実施例1 トリフルオロ酢酸からなる洗浄剤を用いる珪素表面から
の金属含有汚染物の洗浄 天然酸化物を有する裸<100>珪素ウエハー(6平方
インチ)を標準蒸発技術により金属汚染物でドープし
て、ラザフォード後方散乱法で分析し、銅、金、インジ
ウムと塩化物陰イオンからなる極微量の汚染物の量を測
定した。おのおののウエハーに筋をつけて、ほぼ1平方
インチ域に分裂させた。前記ウエハーを30度の角度で
舟形ガラス容器に入れた。濾過ずみのゼログレード空気
を83sccmの速度でトリフルオロ酢酸(フロリダ州
ゲインズヴィルのPCR社)を通すか、或いはプロセス
流れに15%トリフルオロ酢酸を通して泡立てた。トリ
フルオロ酢酸を200℃の温度に加熱したガラス管に送
出し、前記ウエハーを洗浄剤に約40分間曝露した。そ
の結果を、前記瞬間洗浄法により達成された洗浄量のグ
ラフを図1に示す。前記結果を表1に数値の形式で示
す。ラザフォード後方散乱分析では1cm2当り約0.
5×10−13原子の検知限度を示す。
【0033】
【表1】 トリフルオロ酢酸洗浄剤を用いる珪素基板の洗浄 ―――――――――――――――――――――――――――――――― Fe Cr Cu Ni ―――――――――――――――――――――――――――――――― 初期レベル 7.99 7.01 3.45 5.31 最終レベル(200℃) 7.01 6.35 0.48 7.0 最終レベル(300℃) 2.8 6.09 0.23 4.97 ―――――――――――――――――――――――――――――――― 図1と表1による結果は、300℃の温度で、トリフル
オロ酢酸からなる洗浄剤が、銅含有汚染物のほぼ全部を
表面から有効に除去するが、鉄含有汚染物の約40%し
か除去しないことを実証している。対照的に、少量のク
ロムもしくはニッケル含有汚染物を規定の反応温度で除
去した。図1に示された用語、「拡散」は、TFAAの
共存なしにゼログレード空気を珪素ウエハーの上を通し
た対照標準実験を行う。
オロ酢酸からなる洗浄剤が、銅含有汚染物のほぼ全部を
表面から有効に除去するが、鉄含有汚染物の約40%し
か除去しないことを実証している。対照的に、少量のク
ロムもしくはニッケル含有汚染物を規定の反応温度で除
去した。図1に示された用語、「拡散」は、TFAAの
共存なしにゼログレード空気を珪素ウエハーの上を通し
た対照標準実験を行う。
【0034】さらなる実験は、クロムとニッケル含有汚
染物の前記列挙された基板面からの除去実施にさらに高
い温度を用いる必要のあることを示す。従って、1つの
金属含有汚染物を、2つ以上の個別の金属含有汚染物の
付着した装置の表面から選択的に除去する方法が、単に
適当な洗浄剤を選択することと、洗浄剤の処理温度と圧
力を調節することで達成できる。
染物の前記列挙された基板面からの除去実施にさらに高
い温度を用いる必要のあることを示す。従って、1つの
金属含有汚染物を、2つ以上の個別の金属含有汚染物の
付着した装置の表面から選択的に除去する方法が、単に
適当な洗浄剤を選択することと、洗浄剤の処理温度と圧
力を調節することで達成できる。
【0035】
【発明の効果】電子装置の組立て中にその表面から金属
含有汚染物を除去する本蒸気相洗浄法は技術上周知の代
表的湿潤洗浄法に優る数多くの利点を提供する。前記瞬
間洗浄法が蒸気相で実施できるので、装置の移動中に基
板を洗浄室環境に曝らす必要はない。他の汚染物への曝
露による再汚染はこれにより回避できる。そのうえ、本
洗浄剤は、後続の製造工程と装置の性能をあとで妨害す
る恐れのある電子アセンブリの表面上に残留物を事実上
残さない。
含有汚染物を除去する本蒸気相洗浄法は技術上周知の代
表的湿潤洗浄法に優る数多くの利点を提供する。前記瞬
間洗浄法が蒸気相で実施できるので、装置の移動中に基
板を洗浄室環境に曝らす必要はない。他の汚染物への曝
露による再汚染はこれにより回避できる。そのうえ、本
洗浄剤は、後続の製造工程と装置の性能をあとで妨害す
る恐れのある電子アセンブリの表面上に残留物を事実上
残さない。
【図1】本発明による瞬間洗浄法により達成される洗浄
量のグラフである。
量のグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディヴィッド.アレン.ロバーツ アメリカ合衆国.92009.カリフォルニア 州.カールズバッド.レヴァンテ.ストリ ート.2753 (72)発明者 ジョン.クリストファー.イヴァンコヴィ ッツ アメリカ合衆国.18102.ペンシルバニア 州.アレンタウン.エス.13.ストリー ト.238 (72)発明者 ディヴィッド.アーサー.ボーリング アメリカ合衆国.18049.ペンシルバニア 州.エマウス.マウンテン.ヴュー.サー クル.2690
Claims (28)
- 【請求項1】 集積回路と半導体の組立てに用いられる
種類の基板面からの金属含有汚染物を除去する洗浄剤に
おいて、2乃至約10炭素原子を有する有効量の少くと
も部分的にハロゲン化された直鎖状もしくは分枝状カル
ボン酸からなり、前記ハロゲン原子が弗素又は塩素から
独立して選ばれ、前記洗浄剤と前記金属含有汚染物が反
応して揮発性金属配位子錯体を形成できることを特徴と
する金属含有汚染物除去用洗浄剤。 - 【請求項2】 前記カルボン酸が、部分ハロゲン化もし
くは完全ハロゲン化直鎖状もしくは分枝状脂肪族カルボ
ン酸であることを特徴とする請求項1の洗浄剤。 - 【請求項3】 前記カルボン酸と酸化雰囲気で拡散さ
せ、前記カルボン酸と酸化雰囲気の組合わせが前記基板
面上に残留する金属含有汚染物を酸化させてそれの相当
する金属酸化物もしくは金属ハロゲン化物を生成するこ
とを特徴とする請求項2の洗浄剤。 - 【請求項4】 前記酸化雰囲気が酸素ガス、酸素含有ガ
ス、N2O、HCl、Cl2及びBr2からなる群より
選ばれることを特徴とする請求項3の洗浄剤。 - 【請求項5】 前記酸化雰囲気がHFとF2からなる群
より選ばれることを特徴とする請求項3の洗浄剤。 - 【請求項6】 前記カルボン酸を不活性雰囲気に拡散さ
せることを特徴とする請求項2の洗浄剤。 - 【請求項7】 集積回路と半導体の組立てに用いられる
種類の基板面からの金属含有汚染物を除去する洗浄剤に
おいて、2乃至約10炭素原子を有する有効量の少くと
も部分的に弗素化された直鎖状もしくは分枝状脂肪族カ
ルボン酸から成り、前記洗浄剤と前記金属含有汚染物が
反応して揮発性金属配位子錯体を形成させることを特徴
とする金属含有汚染物除去用洗浄剤。 - 【請求項8】 前記カルボン酸を酸化雰囲気に拡散させ
ることを特徴とする請求項7の洗浄剤。 - 【請求項9】 前記カルボン酸の1.0%乃至約10
0.0%を酸素ガス、酸素含有ガス、N2O、HCl、
Cl2とBr2からなる群より選ばれる酸化雰囲気に拡
散させることを特徴とする請求項8の洗浄剤。 - 【請求項10】 前記カルボン酸の1.0%乃至約4
0.0%をHFとF2からなる群より選ばれる酸化雰囲
気に拡散させることを特徴とする請求項8の洗浄剤。 - 【請求項11】 前記カルボン酸を不活性雰囲気に拡散
させることを特徴とする請求項7の洗浄剤。 - 【請求項12】 前記カルボン酸の1.0%乃至約10
0.0%を窒素、アルゴンとヘリウムからなる群より選
ばれる不活性雰囲気に拡散させることを特徴とする請求
項11の洗浄剤。 - 【請求項13】 集積回路と半導体の組立てに用いられ
る種類の基板面からの金属含有汚染物を除去する洗浄剤
において有効量のトリフルオロ酢酸からなり、前記洗浄
剤と前記金属含有汚染物が反応して揮発性金属配位子錯
体を形成させることを特徴とする金属含有汚染物除去用
洗浄剤。 - 【請求項14】 前記カルボン酸を酸化雰囲気で拡散さ
せることを特徴とする請求項13の洗浄剤。 - 【請求項15】 前記トリフルオロ酢酸の1.0%乃至
約100.0%を酸素、酸素含有ガス、HCl、N
2O、Cl2とBr2からなる群より選ばれる酸化雰囲
気に拡散させることを特徴とする請求項14の洗浄剤。 - 【請求項16】 集積回路と半導体の組立てに用いられ
る種類の基板面からの金属含有汚染物の洗浄する方法で
あって、前記基板面を前記請求項1による有効量の洗浄
剤を蒸気相で、前記金属配位子錯体を形成させて前記金
属汚染物を除去し、洗浄面を提供するだけの十分な温度
で接触させる工程からなる上記汚染物の洗浄法。 - 【請求項17】 前記洗浄される基板が、珪素、酸化珪
素、硼燐珪酸ガラス、燐珪酸ガラスとチタン酸ストロン
チウムから選ばれることを特徴とする請求項17の洗浄
法。 - 【請求項18】 前記基板面から洗浄される金属含有汚
染物が、化学式MO、MO2、MO3、M2OとM2O
3で示される金属酸化物(式中、Mは前記金属酸化物の
金属を示す)からなることを特徴とする請求項18の洗
浄法。 - 【請求項19】 前記金属含有汚染物が、化学式M+n
(X−)nで示される金属ハロゲン化物(式中、nは
1、2又は3;Xは塩素、臭素もしくは沃素原子;そし
てMは前記金属ハロゲン化物の金属を示す)からなるこ
とを特徴とする請求項17の洗浄法。 - 【請求項20】 集積回路と半導体の組立てに用いられ
る種類の基板面からの金属含有汚染物を除去し、請求項
7による有効量の洗浄剤を揮発性金属配位子錯体を形成
するだけの十分な温度で接触させ、又前記金属配位子錯
体を昇華させて金属汚染物を除去して、清浄な表面を提
供する工程からなる前記汚染物の洗浄法。 - 【請求項21】 前記洗浄剤がトリフルオロ酢酸である
ことを特徴とする請求項21の洗浄法。 - 【請求項22】 前記洗浄される基板が、珪素、酸化珪
素、硼燐珪酸ガラス、燐珪酸ガラスとチタン酸ストロン
チウムから選ばれることを特徴とする請求項22の洗浄
法。 - 【請求項23】 前記基板面から洗浄される金属含有汚
染物が、化学式MO、MO2、MO3、M2OとM2O
3で示される金属酸化物(式中、Mは前記金属酸化物の
金属を示す)からなることを特徴とする請求項23の洗
浄法。 - 【請求項24】 前記金属含有汚染物が、銅、鉄、ニッ
ケル、クロムと金からなる群より選ばれる金属の酸化物
からなることを特徴とする請求項24の洗浄法。 - 【請求項25】 前記金属が銅であることを特徴とする
請求項25の洗浄法。 - 【請求項26】 前記金属含有汚染物が、化学式M+n
(X−)nで示される金属ハロゲン化物(式中、nは
1、2又は3;Xは塩素、臭素又は沃素原子、そしてM
は前記金属ハロゲン化物の金属を示す)からなることを
特徴とする請求項22の洗浄法。 - 【請求項27】 前記金属ハロゲン化物の金属Mが、
銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、イットリウム、マン
ガンとクロムからなる群より選ばれることを特徴とする
請求項27の洗浄法。 - 【請求項28】 前記金属が銅であることを特徴とする
請求項28の洗浄剤。
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|---|---|---|---|---|
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| US6107166A (en) * | 1997-08-29 | 2000-08-22 | Fsi International, Inc. | Vapor phase cleaning of alkali and alkaline earth metals |
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| US6159859A (en) * | 1998-06-09 | 2000-12-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | Gas phase removal of SiO2 /metals from silicon |
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| WO2006073140A1 (en) * | 2005-01-06 | 2006-07-13 | Ebara Corporation | Substrate processing method and apparatus |
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| US11024512B1 (en) | 2020-03-06 | 2021-06-01 | International Business Machines Corporation | Selective etch formulation for silicon oxide |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03112632A (ja) * | 1989-09-26 | 1991-05-14 | Daikin Ind Ltd | フッ素樹脂製品の処理方法 |
| JPH04234118A (ja) * | 1990-09-26 | 1992-08-21 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 異物粒子の除去方法 |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE1621664A1 (de) * | 1966-11-04 | 1971-06-24 | Telefunken Patent | Loesungsmittel zum Abloesen aetzbestaendiger Photolackschichten |
| DE4002327A1 (de) * | 1990-01-26 | 1991-08-01 | Wacker Chemitronic | Verfahren zur nasschemischen behandlung von halbleiteroberflaechen und loesung zu seiner durchfuehrung |
| US5106454A (en) * | 1990-11-01 | 1992-04-21 | Shipley Company Inc. | Process for multilayer printed circuit board manufacture |
-
1991
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03112632A (ja) * | 1989-09-26 | 1991-05-14 | Daikin Ind Ltd | フッ素樹脂製品の処理方法 |
| JPH04234118A (ja) * | 1990-09-26 | 1992-08-21 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 異物粒子の除去方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001003186A (ja) * | 1999-05-10 | 2001-01-09 | Air Prod And Chem Inc | 銅の異方性エッチング方法 |
| JP2022539027A (ja) * | 2019-06-24 | 2022-09-07 | ラム リサーチ コーポレーション | 基板表面の蒸気洗浄 |
| JP2025061354A (ja) * | 2019-06-24 | 2025-04-10 | ラム リサーチ コーポレーション | 基板表面の蒸気洗浄 |
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