JPH0779072B2 - 貯蔵安定性研磨ケイ素ウェファ表面の製造方法 - Google Patents
貯蔵安定性研磨ケイ素ウェファ表面の製造方法Info
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- JPH0779072B2 JPH0779072B2 JP4331288A JP33128892A JPH0779072B2 JP H0779072 B2 JPH0779072 B2 JP H0779072B2 JP 4331288 A JP4331288 A JP 4331288A JP 33128892 A JP33128892 A JP 33128892A JP H0779072 B2 JPH0779072 B2 JP H0779072B2
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- Y10S438/974—Substrate surface preparation
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- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、研磨ウェファ表面を親
水性化処理し、次いで有機ケイ素試薬に暴露させること
による貯蔵安定性研磨ケイ素ウェファ表面の製造方法に
関する。電子要素、特に集積メモリーチップの製造用の
ケイ素ウェファの品質に関する必要条件は積層密度の絶
え間無い増加に並行して増加しつつある。このことは特
に、電子構造要素を多くの工程によってエッチングする
研磨ケイ素ウェファ表面の品質に特に該当する。これら
の表面は製造から次の加工までの期間にわたって特定
の、変化しない化学組成を有することを要求される。再
現可能な品質標準は初期前提が同じであるという条件下
でのみ達成されることができる。ウェファが電子構造要
素の製造のためにさらに加工されるまで、ウェファの輸
送及び貯蔵中に環境へ影響が及ぼされてはならない。米
国特許第４，２７０，３１６号によると、例えばウェフ
ァ表面がトリアルキルシリル化可能な試薬による処理に
よってトリアルキルシリルラジカルの保護層を得る場合
には、充分な貯蔵安定性が得られる。これによって、主
として水の吸着に起因し、研磨表面の殆ど価値のない濁
り、いわゆる「曇り（Ｈａｚｅ）」として発現するエー
ジング効果（Ａｌｔｅｒｕｎｇｓｅｆｆｅｋｔｅｎ）発
生が避けられる。
水性化処理し、次いで有機ケイ素試薬に暴露させること
による貯蔵安定性研磨ケイ素ウェファ表面の製造方法に
関する。電子要素、特に集積メモリーチップの製造用の
ケイ素ウェファの品質に関する必要条件は積層密度の絶
え間無い増加に並行して増加しつつある。このことは特
に、電子構造要素を多くの工程によってエッチングする
研磨ケイ素ウェファ表面の品質に特に該当する。これら
の表面は製造から次の加工までの期間にわたって特定
の、変化しない化学組成を有することを要求される。再
現可能な品質標準は初期前提が同じであるという条件下
でのみ達成されることができる。ウェファが電子構造要
素の製造のためにさらに加工されるまで、ウェファの輸
送及び貯蔵中に環境へ影響が及ぼされてはならない。米
国特許第４，２７０，３１６号によると、例えばウェフ
ァ表面がトリアルキルシリル化可能な試薬による処理に
よってトリアルキルシリルラジカルの保護層を得る場合
には、充分な貯蔵安定性が得られる。これによって、主
として水の吸着に起因し、研磨表面の殆ど価値のない濁
り、いわゆる「曇り（Ｈａｚｅ）」として発現するエー
ジング効果（Ａｌｔｅｒｕｎｇｓｅｆｆｅｋｔｅｎ）発
生が避けられる。
【０００２】近代的ケイ素テクノロジーでは、構造要素
の殆ど全ての製造方法がウェファ表面の熱酸化から出発
しているが、ウェファ製造においてウェファの貯蔵安定
性のみでなく、特にウェファ表面の前処理が酸化プロセ
スを絶対に妨げないという必要条件にも注意を払わなけ
ればならない。熱酸化の結果として、上記トリアルキル
シリルラジカルは燃焼して二酸化炭素と水とになり、漏
出することになる。しかし、トリアルキルシリル基の炭
素割合が高いために、熱分解が不完全であり、その結果
炭素がウェファ表面を汚染する。
の殆ど全ての製造方法がウェファ表面の熱酸化から出発
しているが、ウェファ製造においてウェファの貯蔵安定
性のみでなく、特にウェファ表面の前処理が酸化プロセ
スを絶対に妨げないという必要条件にも注意を払わなけ
ればならない。熱酸化の結果として、上記トリアルキル
シリルラジカルは燃焼して二酸化炭素と水とになり、漏
出することになる。しかし、トリアルキルシリル基の炭
素割合が高いために、熱分解が不完全であり、その結果
炭素がウェファ表面を汚染する。
【０００３】さらに、浸漬浴（ＨＦ浸漬浴）中でのフッ
化水素による処理後に、酸化物を含まない表面の酸化速
度が特に高くなることが知られている「ジェイ．エム．
デラリオス（Ｊ．Ｍ．Ｄｅｌａｒｉｏｓ）等、アプル．
サーフ．サイ．（Ａｐｐｌ．Ｓｕｒｆ．ｓｃｉ．）３
０，１７−２４（１９８４）」。この理由から、またＨ
Ｆ処理浴のクリーニング作用のために、この処理は熱酸
化の前に実施することが好ましい。酸化物成長は熱酸化
中のフッ素含有ガスの添加によって促進される［ユー．
エス．キム（Ｕ．Ｓ．Ｋｉｍ）等、ジェイ．エレクトロ
ケム．ソク．（Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏ
ｃ．）、１３９（７）、２２９１−２２９６（１９９
０）］。
化水素による処理後に、酸化物を含まない表面の酸化速
度が特に高くなることが知られている「ジェイ．エム．
デラリオス（Ｊ．Ｍ．Ｄｅｌａｒｉｏｓ）等、アプル．
サーフ．サイ．（Ａｐｐｌ．Ｓｕｒｆ．ｓｃｉ．）３
０，１７−２４（１９８４）」。この理由から、またＨ
Ｆ処理浴のクリーニング作用のために、この処理は熱酸
化の前に実施することが好ましい。酸化物成長は熱酸化
中のフッ素含有ガスの添加によって促進される［ユー．
エス．キム（Ｕ．Ｓ．Ｋｉｍ）等、ジェイ．エレクトロ
ケム．ソク．（Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏ
ｃ．）、１３９（７）、２２９１−２２９６（１９９
０）］。
【０００４】熱酸化中に、ケイ素原子と酸化物ケイ素と
の間の界面領域に侵入型ケイ素原子が形成される度合い
が大きく成り、これらの侵入型ケイ素原子は酸化速度の
加速の原因になるのみでなく、結晶中の転位発生［酸化
誘導の積層欠陥（ＯＳＦ）］の原因にもなることがさら
に知られている［ケイ．タニグチ（Ｋ．Ｔａｎｉｇｕｃ
ｈｉ），ワイ．シバタ（Ｙ．Ｓｈｉｂａｔａ），シー．
ハマグチ（Ｃ．Ｈａｍａｇｕｃｈｉ），ジェイ．アプ
ル．フィズ．（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．），６５
（７）、２７２３−２７２７］。
の間の界面領域に侵入型ケイ素原子が形成される度合い
が大きく成り、これらの侵入型ケイ素原子は酸化速度の
加速の原因になるのみでなく、結晶中の転位発生［酸化
誘導の積層欠陥（ＯＳＦ）］の原因にもなることがさら
に知られている［ケイ．タニグチ（Ｋ．Ｔａｎｉｇｕｃ
ｈｉ），ワイ．シバタ（Ｙ．Ｓｈｉｂａｔａ），シー．
ハマグチ（Ｃ．Ｈａｍａｇｕｃｈｉ），ジェイ．アプ
ル．フィズ．（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．），６５
（７）、２７２３−２７２７］。
【０００５】最後に、酸化工程中の例えば塩化水素、ト
リクロロエタン又はフレオンのようなハロゲン含有ガス
の添加によって侵入型ケイ素原子と、これと共に、ＯＳ
Ｆも減少することができることが知られている。さら
に、ハロゲン含有ガスは好ましくないＯＳＦの他のソー
スとしての金属不純物、特に遷移金属をも除去する［テ
ィ．オキノ（Ｔ．Ｏｋｉｎｏ），日本応用物理学会誌、
３０（５Ａ），１８５７−１８５９（１９９１）］。
リクロロエタン又はフレオンのようなハロゲン含有ガス
の添加によって侵入型ケイ素原子と、これと共に、ＯＳ
Ｆも減少することができることが知られている。さら
に、ハロゲン含有ガスは好ましくないＯＳＦの他のソー
スとしての金属不純物、特に遷移金属をも除去する［テ
ィ．オキノ（Ｔ．Ｏｋｉｎｏ），日本応用物理学会誌、
３０（５Ａ），１８５７−１８５９（１９９１）］。
【０００６】しかし、塩化水素を熱酸化中に加える場合
には、生じた酸化物層の厚み分布中に、当業者に「ブル
アイ パターン」なる名将でも知られている、不均一
性が当然観察されることになる［シー．エム．オスボー
ン（Ｃ．Ｍ．Ｏｓｂｏｒｎ）等、ジェイ．エレクトロケ
ム．ソク．（Ｊ．Ｍ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏ
ｃ．），１３８（１），２６８−２７７（１９９
１）］。
には、生じた酸化物層の厚み分布中に、当業者に「ブル
アイ パターン」なる名将でも知られている、不均一
性が当然観察されることになる［シー．エム．オスボー
ン（Ｃ．Ｍ．Ｏｓｂｏｒｎ）等、ジェイ．エレクトロケ
ム．ソク．（Ｊ．Ｍ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏ
ｃ．），１３８（１），２６８−２７７（１９９
１）］。
【０００７】それにも拘わらず、転位を含まないケイ素
基体を維持しながら、薄い、一体の酸化ケイ素層として
迅速な酸化かつ最適の酸化の結果を得るために、今まで
は熱酸化前のＨＦ浸漬浴が望ましく思われ、熱酸化の過
程ではハロゲン含有ガスの添加が不可欠に思われてい
た。本発明の目的は、直接すなわち予備ＨＦ浸漬浴なし
にまたハロゲン含有ガスの添加なしに熱酸化することの
できる、貯蔵安定性表面を有するケイ素ウェファを製造
することであり、上記の処置を含めた場合以上に良好な
酸化結果を得ることである。
基体を維持しながら、薄い、一体の酸化ケイ素層として
迅速な酸化かつ最適の酸化の結果を得るために、今まで
は熱酸化前のＨＦ浸漬浴が望ましく思われ、熱酸化の過
程ではハロゲン含有ガスの添加が不可欠に思われてい
た。本発明の目的は、直接すなわち予備ＨＦ浸漬浴なし
にまたハロゲン含有ガスの添加なしに熱酸化することの
できる、貯蔵安定性表面を有するケイ素ウェファを製造
することであり、上記の処置を含めた場合以上に良好な
酸化結果を得ることである。
【０００８】この目的は研磨ウェファ面の親水性化と続
いての有機ケイ素試薬への暴露とによる、有利な酸化特
性を有する貯蔵安定性研磨ケイ素ウェファ面の製造方法
であって、有機ケイ素試薬として、式：Ｒ1 x ＳｉＲ2
y （ＯＲ2 ）4-x-y を有するハロアルキルシランと式：
（Ｒ1 x Ｒ2 3-x Ｓｉ）2 ＮＨを有するハロアルキルジ
シラザン［式中、Ｒ1 はハロアルキルラジカルであり、
Ｒ2 はアルキルラジカルであり、ｘは１〜３の整数であ
り、ｙは０又は１の数である］とを用いることを含む方
法によって達成される。
いての有機ケイ素試薬への暴露とによる、有利な酸化特
性を有する貯蔵安定性研磨ケイ素ウェファ面の製造方法
であって、有機ケイ素試薬として、式：Ｒ1 x ＳｉＲ2
y （ＯＲ2 ）4-x-y を有するハロアルキルシランと式：
（Ｒ1 x Ｒ2 3-x Ｓｉ）2 ＮＨを有するハロアルキルジ
シラザン［式中、Ｒ1 はハロアルキルラジカルであり、
Ｒ2 はアルキルラジカルであり、ｘは１〜３の整数であ
り、ｙは０又は１の数である］とを用いることを含む方
法によって達成される。
【０００９】意外にも、このようにして処理されるケイ
素ウェファ面が熱酸化のためにＨＦ浸漬浴によって下準
備される必要なく、上記酸化結果を得るために酸化自体
中にハロゲン含有ガスを添加することも不必要であるこ
とが判明した。その上、処理したウェファ面は優れた貯
蔵安定性を有する。有機ケイ素試薬への暴露前のケイ素
ウェファの親水性化処理は例えば、研磨ウェファの過酸
化水素／アンモニア溶液中への浸漬によるアルカリ酸化
クリーニング工程を含む。「ＲＣＡクリーニング」と呼
ばれる。この方法はダブリュ．ケルン（Ｗ．Ｋｅｒｎ）
とディ．プオチネン（Ｄ．Ｐｕｏｔｉｎｅｎ）によっ
て、アール．シー．エイ．レビュー（ＲＣＡ Ｒｅｖｉ
ｅｗ），１９７０年６月，１８７−２０６頁に述べられ
ている。このクリーニング方法の親水性化作用は主とし
てウェファ面上のＳｉ−ＯＨ基の形成によるものであ
る。酸性過酸化水素水溶液、特に塩酸を含む過酸化水素
溶液による、又はオゾン含有水溶液によるウェファ面の
処理によっても同様な作用を得ることができる。例えは
次亜塩素酸ナトリウムのような、次亜塩素酸塩を含む溶
液も適切である。ウェファはアルカリ性溶液中において
陽極的に親水性化することもできる。しかし、最後に挙
げた場合には、妨害する陽イオンによるウェファ面の可
能な汚染に注意しなければならない。最後に、親水性化
は湿った酸素含有雰囲気中で気相を介しても実施するこ
とができる。
素ウェファ面が熱酸化のためにＨＦ浸漬浴によって下準
備される必要なく、上記酸化結果を得るために酸化自体
中にハロゲン含有ガスを添加することも不必要であるこ
とが判明した。その上、処理したウェファ面は優れた貯
蔵安定性を有する。有機ケイ素試薬への暴露前のケイ素
ウェファの親水性化処理は例えば、研磨ウェファの過酸
化水素／アンモニア溶液中への浸漬によるアルカリ酸化
クリーニング工程を含む。「ＲＣＡクリーニング」と呼
ばれる。この方法はダブリュ．ケルン（Ｗ．Ｋｅｒｎ）
とディ．プオチネン（Ｄ．Ｐｕｏｔｉｎｅｎ）によっ
て、アール．シー．エイ．レビュー（ＲＣＡ Ｒｅｖｉ
ｅｗ），１９７０年６月，１８７−２０６頁に述べられ
ている。このクリーニング方法の親水性化作用は主とし
てウェファ面上のＳｉ−ＯＨ基の形成によるものであ
る。酸性過酸化水素水溶液、特に塩酸を含む過酸化水素
溶液による、又はオゾン含有水溶液によるウェファ面の
処理によっても同様な作用を得ることができる。例えは
次亜塩素酸ナトリウムのような、次亜塩素酸塩を含む溶
液も適切である。ウェファはアルカリ性溶液中において
陽極的に親水性化することもできる。しかし、最後に挙
げた場合には、妨害する陽イオンによるウェファ面の可
能な汚染に注意しなければならない。最後に、親水性化
は湿った酸素含有雰囲気中で気相を介しても実施するこ
とができる。
【００１０】ウェファの片面又は両面を研磨することの
できる研磨ウェファ面の複数工程の組合せからなる、こ
のような親水性化に続いて、次に作用される有機ケイ素
試薬との妨害的な副反応を避けるためにウェファを水に
よって洗浄し、乾燥させることが有利である。経験によ
ると、有機ケイ素試薬への暴露までの１２時間までの待
ち時間はまだ許容される。しかし、この工程を遅延せず
に開始することが合目的である。
できる研磨ウェファ面の複数工程の組合せからなる、こ
のような親水性化に続いて、次に作用される有機ケイ素
試薬との妨害的な副反応を避けるためにウェファを水に
よって洗浄し、乾燥させることが有利である。経験によ
ると、有機ケイ素試薬への暴露までの１２時間までの待
ち時間はまだ許容される。しかし、この工程を遅延せず
に開始することが合目的である。
【００１１】ウェファ表面に例えば噴霧、流延、スピニ
ング又は浸漬によって試薬としての液体状の特定の個々
の有機ケイ素化合物を又は個々の化合物の混合物を作用
させることが原則として可能である。しかし、気相を介
しての作用、特に上記化合物を多く含有するキャリヤー
ガス（例えば、窒素又アルゴン）を介しての作用がさら
に有利であり、純度の理由から既に好ましい。この場合
に、濃縮は例えば温度制御蒸発器（バブラー）のような
計量装置を用いた公知のやり方で実施し、制御すること
ができる。ウェファへのガス作用には、半導体技術にお
いてガス処理に通常用いられる反応室又は容器が適切で
ある。特に簡単な可能性は少量の試薬、すなわち一般に
１滴又は数滴の試薬を所定のパッケージに導入し、この
ようにしてウェファ表面との反応に適した気相を得るこ
とである。
ング又は浸漬によって試薬としての液体状の特定の個々
の有機ケイ素化合物を又は個々の化合物の混合物を作用
させることが原則として可能である。しかし、気相を介
しての作用、特に上記化合物を多く含有するキャリヤー
ガス（例えば、窒素又アルゴン）を介しての作用がさら
に有利であり、純度の理由から既に好ましい。この場合
に、濃縮は例えば温度制御蒸発器（バブラー）のような
計量装置を用いた公知のやり方で実施し、制御すること
ができる。ウェファへのガス作用には、半導体技術にお
いてガス処理に通常用いられる反応室又は容器が適切で
ある。特に簡単な可能性は少量の試薬、すなわち一般に
１滴又は数滴の試薬を所定のパッケージに導入し、この
ようにしてウェファ表面との反応に適した気相を得るこ
とである。
【００１２】最も有利な処理時間は予備実験で判定する
ことが合目的である。しかし、一般にウェファ表面の有
効処理のために約５〜２００分間の時間で充分である。
試薬をパッケージに封入する場合には、ウェファ表面を
有機ケイ素試薬に富んだ雰囲気に２４時間以上まで暴露
させ続けることが有利である。ウェファ表面は１５０℃
まで、好ましくは２０〜６０℃の温度において有機ケイ
素試薬によって処理することが合目的である。
ことが合目的である。しかし、一般にウェファ表面の有
効処理のために約５〜２００分間の時間で充分である。
試薬をパッケージに封入する場合には、ウェファ表面を
有機ケイ素試薬に富んだ雰囲気に２４時間以上まで暴露
させ続けることが有利である。ウェファ表面は１５０℃
まで、好ましくは２０〜６０℃の温度において有機ケイ
素試薬によって処理することが合目的である。
【００１３】上記温度において充分に揮発性であり、ウ
ェファ表面との相互作用のために気相中に高い物質割合
を付加的な処置なしに保証するような有機ケイ素化合物
を選択することが有利である。２５℃の温度及び１００
０ｈＰａの圧力において少なくとも０．５ｈＰａの蒸気
圧を有する化合物が特に適切である。暴露に用いる有機
ケイ素試薬における少なくとも１個のハロアルキルラジ
カルの存在が処理されたウェファ表面の有利な酸化特性
のために重要である。式： Ｒ1 x ＳｉＲ2 y （ＯＲ2 ）4-x-y を有するハロアルキルシランと式： （Ｒ1 x Ｒ2 3-x Ｓｉ）2 ＮＨ を有するハロアルキルジシラザンとを用いることが特に
有利である。
ェファ表面との相互作用のために気相中に高い物質割合
を付加的な処置なしに保証するような有機ケイ素化合物
を選択することが有利である。２５℃の温度及び１００
０ｈＰａの圧力において少なくとも０．５ｈＰａの蒸気
圧を有する化合物が特に適切である。暴露に用いる有機
ケイ素試薬における少なくとも１個のハロアルキルラジ
カルの存在が処理されたウェファ表面の有利な酸化特性
のために重要である。式： Ｒ1 x ＳｉＲ2 y （ＯＲ2 ）4-x-y を有するハロアルキルシランと式： （Ｒ1 x Ｒ2 3-x Ｓｉ）2 ＮＨ を有するハロアルキルジシラザンとを用いることが特に
有利である。
【００１４】Ｒ1 はハロアルキルラジカルであり、Ｒ2
はアルキルラジカルであり、ｘは１〜３の整数であり、
ｙは０又は１の数である。ハロアルキルラジカルＲ1 は
好ましくはフッ素又は塩素原子を有し、炭素数３の最大
鎖長を有する。アルキルカジカルＲ2 の場合にも、短い
鎖長が有利であり、メチル基及びエチル基が特に有利で
あると判明している。最も良い酸化結果は混合物又は単
一化合物としての１，３，３，３−テトラクロロプロピ
ルトリメトキシシラン及び３，３，３−トリフルオロプ
ロピルメチルジメトキシシラン並びにビス−（３，３，
３−トリフルオロプロピル）テトラメチルジシラザンに
よって得られる。
はアルキルラジカルであり、ｘは１〜３の整数であり、
ｙは０又は１の数である。ハロアルキルラジカルＲ1 は
好ましくはフッ素又は塩素原子を有し、炭素数３の最大
鎖長を有する。アルキルカジカルＲ2 の場合にも、短い
鎖長が有利であり、メチル基及びエチル基が特に有利で
あると判明している。最も良い酸化結果は混合物又は単
一化合物としての１，３，３，３−テトラクロロプロピ
ルトリメトキシシラン及び３，３，３−トリフルオロプ
ロピルメチルジメトキシシラン並びにビス−（３，３，
３−トリフルオロプロピル）テトラメチルジシラザンに
よって得られる。
【００１５】本発明に従って処理したウェファの優れた
貯蔵安定性と、熱酸化に対する有利な効果とに対する可
能な説明は、有機ケイ素試薬が親水性ウェファ表面と反
応し、架橋して表面層を形成する。熱酸化の過程では、
この層は２００℃以上の温度においてハロゲン化水素
と、最初に述べたＯＳＦ減少作用と酸化促進作用とを及
ぼすハロゲンラジカルとを放出する。
貯蔵安定性と、熱酸化に対する有利な効果とに対する可
能な説明は、有機ケイ素試薬が親水性ウェファ表面と反
応し、架橋して表面層を形成する。熱酸化の過程では、
この層は２００℃以上の温度においてハロゲン化水素
と、最初に述べたＯＳＦ減少作用と酸化促進作用とを及
ぼすハロゲンラジカルとを放出する。
【００１６】有機ケイ素試薬によって処理したウェファ
表面の貯蔵安定性はいわゆる「熱帯テスト」によって容
易に実証される。製造されたウェファを耐候試験室にお
いてかなり長時間、曇り効果の発生を促進する、湿った
大気に暴露させて、表面の濁りを試験した。生じた酸化
層の質は偏光解析法及び破壊電圧測定の公知方法によっ
て検査することができる。測定結果は特に酸化物層厚
さ、厚さ分布及び層の結合性（ｉｎｔｅｇｒｉｔａｃ
ｔ）に関する情報を与える。
表面の貯蔵安定性はいわゆる「熱帯テスト」によって容
易に実証される。製造されたウェファを耐候試験室にお
いてかなり長時間、曇り効果の発生を促進する、湿った
大気に暴露させて、表面の濁りを試験した。生じた酸化
層の質は偏光解析法及び破壊電圧測定の公知方法によっ
て検査することができる。測定結果は特に酸化物層厚
さ、厚さ分布及び層の結合性（ｉｎｔｅｇｒｉｔａｃ
ｔ）に関する情報を与える。
【００１７】本発明の方法による研磨ケイ素ウェファの
処理は今まで清浄のために通常用いられたＨＦ浸漬浴と
今まで熱酸化に必要であったハロゲン含有ガスの供給と
を省略する。親水性化し、有機ケイ素試薬を塗布したウ
ェファ表面の貯蔵安定性は優れている。保護層は熱酸化
の過程で除去され、ウェファ表面はこのプロセス中に汚
染されることはない。生じた酸化物層は、さらに、現在
達成可能である最高の範囲内に入る特徴的なデータを有
する。
処理は今まで清浄のために通常用いられたＨＦ浸漬浴と
今まで熱酸化に必要であったハロゲン含有ガスの供給と
を省略する。親水性化し、有機ケイ素試薬を塗布したウ
ェファ表面の貯蔵安定性は優れている。保護層は熱酸化
の過程で除去され、ウェファ表面はこのプロセス中に汚
染されることはない。生じた酸化物層は、さらに、現在
達成可能である最高の範囲内に入る特徴的なデータを有
する。
【００１８】次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳
しく説明する：片面を研磨された、１００ｍｍ直径と
（１００）結晶配列を有するケイ素ウェファ１６個から
最初に研磨剤を除去し、次にケイ素ウェファに対して上
記「ＲＣＡクリーニング」に従って過酸化水素／アンモ
ニアによる親水性化処理を本質的に実施した。次にウェ
ファをすすぎ洗いし、乾燥させ、２基準バッチと２試験
バッチとに分割した。１ウェファ基準バッチに対しては
直ちに耐候試験室において「熱帯テスト」を実施した
が、全ての試験ウェファには予め有機ケイ素試薬を作用
させた。このために、試験ウェファをビス（３，３，３
−トリフルオロプロピル）テトラメチルジシラザン１ｍ
ｌと共に、半導体ウェファの発送と貯蔵とに標準的であ
るパッケージングに入れ、このパッケージングをポリエ
チレンシートによって気密に溶接シールした。パッケー
ジ内に構成される、試薬を含む雰囲気がウェファ表面に
室温において２４時間作用した。次に試験ウェファのバ
ッチに対しても比較のために熱帯テストを実施した。こ
のために、気密シートを当然除去した密封パッケージを
耐候試験室の水蒸気を飽和させた空気中で２２℃におい
て７日間貯蔵した。第２基準バッチはウェファ表面の親
水性化処理の直後に、第２試験バッチは有機ケイ素試薬
への暴露直後に熱酸化のために標準的な反応器に導入し
た。ハロゲン含有ガスとしてトリクロロエタンを通常の
やり方で加えた、基準ウェファとは対照的に、本発明の
方法によって処理した試験ウェファはこの添加なしに熱
酸化した。他の点では、全てのウェファは同じ酸化条件
を経験した。
しく説明する：片面を研磨された、１００ｍｍ直径と
（１００）結晶配列を有するケイ素ウェファ１６個から
最初に研磨剤を除去し、次にケイ素ウェファに対して上
記「ＲＣＡクリーニング」に従って過酸化水素／アンモ
ニアによる親水性化処理を本質的に実施した。次にウェ
ファをすすぎ洗いし、乾燥させ、２基準バッチと２試験
バッチとに分割した。１ウェファ基準バッチに対しては
直ちに耐候試験室において「熱帯テスト」を実施した
が、全ての試験ウェファには予め有機ケイ素試薬を作用
させた。このために、試験ウェファをビス（３，３，３
−トリフルオロプロピル）テトラメチルジシラザン１ｍ
ｌと共に、半導体ウェファの発送と貯蔵とに標準的であ
るパッケージングに入れ、このパッケージングをポリエ
チレンシートによって気密に溶接シールした。パッケー
ジ内に構成される、試薬を含む雰囲気がウェファ表面に
室温において２４時間作用した。次に試験ウェファのバ
ッチに対しても比較のために熱帯テストを実施した。こ
のために、気密シートを当然除去した密封パッケージを
耐候試験室の水蒸気を飽和させた空気中で２２℃におい
て７日間貯蔵した。第２基準バッチはウェファ表面の親
水性化処理の直後に、第２試験バッチは有機ケイ素試薬
への暴露直後に熱酸化のために標準的な反応器に導入し
た。ハロゲン含有ガスとしてトリクロロエタンを通常の
やり方で加えた、基準ウェファとは対照的に、本発明の
方法によって処理した試験ウェファはこの添加なしに熱
酸化した。他の点では、全てのウェファは同じ酸化条件
を経験した。
【００１９】基準ウェファとは対照的に、試験バッチの
ウェファは曇りを可視化するランプの集中光線中での熱
帯テストの評価中に如何なる種類の曇り形成も示さなか
った。酸化層の質の測定も試験ウェファに対して明らか
により良い結果を生じた。それぞれ３個の基準ウェファ
と試験ウェファでは、各ウェファ面の約６０箇所におい
て破壊電圧を測定した。基準ウェファでは測定点の８
６．９％が通常必要な絶縁破壊の強さを存したが、本発
明によって処理したウェファではこの割合が９６．３％
であった。酸化層の厚さの測定結果を下記表に要約す
る。
ウェファは曇りを可視化するランプの集中光線中での熱
帯テストの評価中に如何なる種類の曇り形成も示さなか
った。酸化層の質の測定も試験ウェファに対して明らか
により良い結果を生じた。それぞれ３個の基準ウェファ
と試験ウェファでは、各ウェファ面の約６０箇所におい
て破壊電圧を測定した。基準ウェファでは測定点の８
６．９％が通常必要な絶縁破壊の強さを存したが、本発
明によって処理したウェファではこの割合が９６．３％
であった。酸化層の厚さの測定結果を下記表に要約す
る。
【００２０】
【表１】 基準ウェファ 試験ウェファ ウェファ 酸化層 最大 3σ 酸化層 最大 3σ No. 厚さnm 厚さ差nm 厚さnm 厚さ差nm １ 23.4 2.2 1.44 24.2 1.0 0.82 ２ 23.5 1.44 0.9 24.4 1.1 0.8 ３ 23.8 2.24 1.5 24.8 1.13 0.94 平均値 23.6 2.0 1.3 24.5 1.1 0.9
【００２１】これによると、１酸化ランにおいて１ウェ
ファ内と異なるウェファの間の両方で、基準ウェファの
酸化層の厚さと試験ウェファの酸化層の厚さよりも実質
的に大きい程度で変化した。以下に、本発明の好ましい
実施態様を例示する： １．有機ケイ素試薬への暴露を１５０℃未満の温度にお
いて実施することを特徴とする請求項１記載の方法。
ファ内と異なるウェファの間の両方で、基準ウェファの
酸化層の厚さと試験ウェファの酸化層の厚さよりも実質
的に大きい程度で変化した。以下に、本発明の好ましい
実施態様を例示する： １．有機ケイ素試薬への暴露を１５０℃未満の温度にお
いて実施することを特徴とする請求項１記載の方法。
【００２２】２．有機ケイ素試薬中のハロゲンの割合が
フッ素又は塩素原子によって占められることを特徴とす
る請求項１又は前項１に記載の方法。 ３．ハロアルキルラジカルＲ1 の鎖長が炭素数３以下で
あることを特徴とする請求項１又は前項１又は２に記載
の方法。 ４．アルキルラジカルＲ2 としてメチルラジカル又はエ
チルラジカルを用いることを特徴とする請求項１又は前
項１〜３のいずれかに記載の方法。
フッ素又は塩素原子によって占められることを特徴とす
る請求項１又は前項１に記載の方法。 ３．ハロアルキルラジカルＲ1 の鎖長が炭素数３以下で
あることを特徴とする請求項１又は前項１又は２に記載
の方法。 ４．アルキルラジカルＲ2 としてメチルラジカル又はエ
チルラジカルを用いることを特徴とする請求項１又は前
項１〜３のいずれかに記載の方法。
【００２３】５．有機ケイ素試薬が２５℃の温度及び１
０００ｈＰａの圧力において０．５ｈＰａの蒸気圧を有
する請求項１又は前項１〜４のいずれかに記載の方法。 ６．片面又は両面を研磨したケイ素ウェファを処理する
ことを特徴とする請求項１又は前項１〜５のいずれかに
記載の方法。 ７．研磨ウェファ面の親水性化処理をアルカリ性酸化及
び／又は酸性酸化及び／又はオゾン化クリーニングプロ
セスの形式で実施することを特徴とする請求項１又は前
項１〜６のいずれかに記載の方法。
０００ｈＰａの圧力において０．５ｈＰａの蒸気圧を有
する請求項１又は前項１〜４のいずれかに記載の方法。 ６．片面又は両面を研磨したケイ素ウェファを処理する
ことを特徴とする請求項１又は前項１〜５のいずれかに
記載の方法。 ７．研磨ウェファ面の親水性化処理をアルカリ性酸化及
び／又は酸性酸化及び／又はオゾン化クリーニングプロ
セスの形式で実施することを特徴とする請求項１又は前
項１〜６のいずれかに記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラスツロ・ファブリ ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン、マル クトラーシュトラーセ 76 (72)発明者 マンフレート・グルンドナー ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン、マリ ー−エベルト−シュトラーセ 11 (72)発明者 ディーター・グレーフ ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン、ピラ ヒャー・シュトラーセ 109 (72)発明者 スザンネ・バウアー・ベイアー ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン、フォ ン−バイヤー−シュトラーセ ９ (72)発明者 ペーター・ヨーン ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン、マリ ーンベルガー・シュトラーセ 80
Claims (2)
- 【請求項１】 研磨ウェファ表面を親水性化処理し、次
いで有機ケイ素試薬に暴露させることによる貯蔵安定性
研磨ケイ素ウェファ表面の製造方法において、有機ケイ
素試薬として、式：Ｒ1 x ＳｉＲ2 y （ＯＲ2 ）4-x-y
を有するハロアルキルシランと式：（Ｒ1 x Ｒ2 3-x Ｓ
ｉ）2 ＮＨを有するハロアルキルジシラザン［式中、Ｒ
1 はハロアルキルラジカルであり、Ｒ2 はアルキルラジ
カルであり、ｘは１〜３の整数であり、ｙは０又は１の
数である］を用いることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法によって処理される
ケイ素ウェファ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4139205A DE4139205A1 (de) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | Verfahren zur herstellung lagerstabiler oberflaechen von siliciumscheiben mit vorteilhaften oxidationseigenschaften |
| DE41-39-205-1 | 1991-11-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251291A JPH05251291A (ja) | 1993-09-28 |
| JPH0779072B2 true JPH0779072B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=6445806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4331288A Expired - Lifetime JPH0779072B2 (ja) | 1991-11-28 | 1992-11-18 | 貯蔵安定性研磨ケイ素ウェファ表面の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5352637A (ja) |
| JP (1) | JPH0779072B2 (ja) |
| DE (1) | DE4139205A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6319852B1 (en) | 1995-11-16 | 2001-11-20 | Texas Instruments Incorporated | Nanoporous dielectric thin film formation using a post-deposition catalyst |
| US6063714A (en) * | 1995-11-16 | 2000-05-16 | Texas Instruments Incorporated | Nanoporous dielectric thin film surface modification |
| US5807607A (en) * | 1995-11-16 | 1998-09-15 | Texas Instruments Incorporated | Polyol-based method for forming thin film aerogels on semiconductor substrates |
| US6380105B1 (en) | 1996-11-14 | 2002-04-30 | Texas Instruments Incorporated | Low volatility solvent-based method for forming thin film nanoporous aerogels on semiconductor substrates |
| US6130152A (en) | 1995-11-16 | 2000-10-10 | Texas Instruments Incorporated | Aerogel thin film formation from multi-solvent systems |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2809274A1 (de) * | 1978-03-03 | 1979-09-13 | Wacker Chemitronic | Verfahren zur vergleichmaessigung des polierabtrages von scheiben beim polieren |
| DE3540469A1 (de) * | 1985-11-14 | 1987-05-21 | Wacker Chemitronic | Verfahren zum schutz von polierten siliciumoberflaechen |
| GB8701759D0 (en) * | 1987-01-27 | 1987-03-04 | Laporte Industries Ltd | Processing of semi-conductor materials |
| DE3823765A1 (de) * | 1988-07-13 | 1990-01-18 | Wacker Chemitronic | Verfahren zur konservierung der oberflaeche von siliciumscheiben |
| DE69019202T2 (de) * | 1989-02-27 | 1996-01-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka | Verfahren zur Herstellung eines hoch orientierten ultralangen konjugierten Polymers. |
| US5219613A (en) * | 1990-06-13 | 1993-06-15 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft Fur Elektronik-Grundstoffe Mbh | Process for producing storage-stable surfaces of polished silicon wafers |
-
1991
- 1991-11-28 DE DE4139205A patent/DE4139205A1/de not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-10-14 US US07/961,083 patent/US5352637A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-18 JP JP4331288A patent/JPH0779072B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5352637A (en) | 1994-10-04 |
| DE4139205A1 (de) | 1993-06-03 |
| JPH05251291A (ja) | 1993-09-28 |
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