JPH088231B2 - 絶縁膜の選択的除去方法 - Google Patents
絶縁膜の選択的除去方法Info
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- JPH088231B2 JPH088231B2 JP2265506A JP26550690A JPH088231B2 JP H088231 B2 JPH088231 B2 JP H088231B2 JP 2265506 A JP2265506 A JP 2265506A JP 26550690 A JP26550690 A JP 26550690A JP H088231 B2 JPH088231 B2 JP H088231B2
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Weting (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、シリコンウエハの表面や、ポリシリコン
膜の表面、アモルファスシリコン膜の表面（以下、これ
ら表面を総称して「シリコン層表面」という）に形成さ
れる酸化膜等の絶縁膜を除去するための方法に関し、特
に、半導体デバイスを構成する、例えばシリコン自然酸
化膜やシリコンCVD酸化膜、或いは窒化シリコン（SiN
x）膜、燐ドープガラス（以下、「PSG」という）膜、ボ
ロン燐ドープガラス（以下、「BPSG」という）膜、シリ
コン熱酸化膜といった絶縁膜を別の種類の絶縁膜に対し
選択的に除去する方法に関する。
膜の表面、アモルファスシリコン膜の表面（以下、これ
ら表面を総称して「シリコン層表面」という）に形成さ
れる酸化膜等の絶縁膜を除去するための方法に関し、特
に、半導体デバイスを構成する、例えばシリコン自然酸
化膜やシリコンCVD酸化膜、或いは窒化シリコン（SiN
x）膜、燐ドープガラス（以下、「PSG」という）膜、ボ
ロン燐ドープガラス（以下、「BPSG」という）膜、シリ
コン熱酸化膜といった絶縁膜を別の種類の絶縁膜に対し
選択的に除去する方法に関する。
半導体デバイスの製造工程においては、デバイスの動
作特性に対し悪影響を与えるような各種の汚染が起こる
ことが考えられるが、この汚染の１つに、シリコン層表
面に形成されるシリコン自然酸化膜がある。この自然酸
化膜は、シリコン層を大気柱に放置しておくだけでも、
シリコン層の表面に10〜20Åの厚みに容易に形成されて
しまい、また、半導体デバイスの製造プロセスにおける
各種の洗浄又はエッチング工程においても二次的に形成
される。
作特性に対し悪影響を与えるような各種の汚染が起こる
ことが考えられるが、この汚染の１つに、シリコン層表
面に形成されるシリコン自然酸化膜がある。この自然酸
化膜は、シリコン層を大気柱に放置しておくだけでも、
シリコン層の表面に10〜20Åの厚みに容易に形成されて
しまい、また、半導体デバイスの製造プロセスにおける
各種の洗浄又はエッチング工程においても二次的に形成
される。
ここで、例えば、薄いゲート酸化膜の電気特性は、シ
リコンウエハの前処理の結果如何によって非常に影響を
受けることがこの分野において良く知られている。従っ
て、半導体デバイスの製造プロセスにおいてゲート酸化
膜等の薄い酸化膜をシリコンウエハ上に形成する場合に
は、予めシリコンウエハ上から自然酸化膜を除去してお
く必要がある。
リコンウエハの前処理の結果如何によって非常に影響を
受けることがこの分野において良く知られている。従っ
て、半導体デバイスの製造プロセスにおいてゲート酸化
膜等の薄い酸化膜をシリコンウエハ上に形成する場合に
は、予めシリコンウエハ上から自然酸化膜を除去してお
く必要がある。
また、ソース、ドレーン等の電極が形成されるべきシ
リコンウエハの表面に自然酸化膜が残存していたりする
と、正常な電極の機能が得られなくなることが知られて
いる。また、金属電極を形成する場合にコンタクト抵抗
を低く抑えるためにも、シリコン層表面から自然酸化膜
を完全に除去しておかなければならない。さらにまた、
シリコンのエピタキシャル成長を行なう場合にも、シリ
コン層表面の自然酸化膜を除去しておく必要がある。
リコンウエハの表面に自然酸化膜が残存していたりする
と、正常な電極の機能が得られなくなることが知られて
いる。また、金属電極を形成する場合にコンタクト抵抗
を低く抑えるためにも、シリコン層表面から自然酸化膜
を完全に除去しておかなければならない。さらにまた、
シリコンのエピタキシャル成長を行なう場合にも、シリ
コン層表面の自然酸化膜を除去しておく必要がある。
このように、シリコン層表面に形成されたシリコン自
然酸化膜は、半導体デバイス製造工程において、特にCV
D（Chemical Vaper Deposition）法、スパッタリング等
による成膜を行なう前には、必ず除去しておかなければ
ならない。
然酸化膜は、半導体デバイス製造工程において、特にCV
D（Chemical Vaper Deposition）法、スパッタリング等
による成膜を行なう前には、必ず除去しておかなければ
ならない。
シリコンウエハの表面からシリコン自然酸化膜を除去
する方法として、近年では、フッ化水素（HF）ガスを用
いて気相法によりシリコンウエハ表面を洗浄化する方法
が検討されている。例えば、公表特許公報昭62−502930
号に開示されているように、シリコンウエハの表面に無
水フッ化水素ガスを水蒸気（H2O）と共に供給し、シリ
コンウエハ表面をそれらにさらすことにより、水分濃度
の高い雰囲気内で各種のシリコン酸化膜を除去する方法
が提案されている。
する方法として、近年では、フッ化水素（HF）ガスを用
いて気相法によりシリコンウエハ表面を洗浄化する方法
が検討されている。例えば、公表特許公報昭62−502930
号に開示されているように、シリコンウエハの表面に無
水フッ化水素ガスを水蒸気（H2O）と共に供給し、シリ
コンウエハ表面をそれらにさらすことにより、水分濃度
の高い雰囲気内で各種のシリコン酸化膜を除去する方法
が提案されている。
ところが、半導体デバイスの製造プロセスでは、シリ
コンウエハの表面に対して各種の膜形成処理が行なわ
れ、シリコンウエハ上には、上記した自然酸化膜だけで
なく、例えば熱酸化やCVDその他各種手法によってシリ
コン酸化膜、窒化シリコン膜、PSG膜、BPSG膜等の各種
シリコン絶縁膜なども形成されている。このため、公表
特許公報昭62−502930号に開示されているような方法で
は、自然酸化膜ばかりでなく、ウエハ上に折角形成した
シリコン絶縁膜までも一緒にウエハ表面から除去されて
しまうことが起こる。
コンウエハの表面に対して各種の膜形成処理が行なわ
れ、シリコンウエハ上には、上記した自然酸化膜だけで
なく、例えば熱酸化やCVDその他各種手法によってシリ
コン酸化膜、窒化シリコン膜、PSG膜、BPSG膜等の各種
シリコン絶縁膜なども形成されている。このため、公表
特許公報昭62−502930号に開示されているような方法で
は、自然酸化膜ばかりでなく、ウエハ上に折角形成した
シリコン絶縁膜までも一緒にウエハ表面から除去されて
しまうことが起こる。
さらにまた、シリコンウエハに限らず、ガリウム砒素
ウエハ等の各種半導体ウエハなどの基板において、基板
上に形成済みのポリシリコン膜やアモルファスシリコン
膜の上に何らかの膜を形成する場合にも、ポリシリコン
膜やアモルファスシリコン膜の表面のシリコン自然酸化
膜を予め除去しておく必要がある。
ウエハ等の各種半導体ウエハなどの基板において、基板
上に形成済みのポリシリコン膜やアモルファスシリコン
膜の上に何らかの膜を形成する場合にも、ポリシリコン
膜やアモルファスシリコン膜の表面のシリコン自然酸化
膜を予め除去しておく必要がある。
そこで、例えば、「別冊日経マイクロデバイスNo.2」
（日経マグロウヒル社、1988年10月、pp.202〜207）
や、「サブミクロンULSIプロセス技術」（超LSIウルト
ラクリーンテクノロジーシンポジウムNo.7予稿集、
（株）リアライズ社、1988年７月、pp.173〜193）に
は、シリコン酸化膜を選択的に除去する方法について提
案されている。それらの方法では、HF及びH2Oの成分が
或る濃度以上存在すれとエッチングが起こり、その濃度
以下ではエッチングが全く起こらないといった境界濃度
が存在し、その境界濃度がシリコン自然酸化膜とシリコ
ン熱酸化膜などとでは異なることを利用している。そし
て、これらの方法においては、雰囲気中のH2Oの成分濃
度を極めて低く抑えた条件下で、希釈用窒素（N2）ガス
中のHFガス濃度を制御することにより、シリコンウエハ
の表面から自然酸化膜だけを選択的に除去するようにし
ている。
（日経マグロウヒル社、1988年10月、pp.202〜207）
や、「サブミクロンULSIプロセス技術」（超LSIウルト
ラクリーンテクノロジーシンポジウムNo.7予稿集、
（株）リアライズ社、1988年７月、pp.173〜193）に
は、シリコン酸化膜を選択的に除去する方法について提
案されている。それらの方法では、HF及びH2Oの成分が
或る濃度以上存在すれとエッチングが起こり、その濃度
以下ではエッチングが全く起こらないといった境界濃度
が存在し、その境界濃度がシリコン自然酸化膜とシリコ
ン熱酸化膜などとでは異なることを利用している。そし
て、これらの方法においては、雰囲気中のH2Oの成分濃
度を極めて低く抑えた条件下で、希釈用窒素（N2）ガス
中のHFガス濃度を制御することにより、シリコンウエハ
の表面から自然酸化膜だけを選択的に除去するようにし
ている。
しかしながら、上記したように、雰囲気中のH2Oを極
めて少なくした系において、希釈用N2ガス中のHFガス濃
度を制御することにより、シリコンウエハ表面から自然
酸化膜だけを選択的に除去する方法は、N2ガスによりHF
ガスを正確に希釈して数vol.％の濃度の希釈HFガスを生
成することが要求され、また雰囲気中のH2Oの量を極め
て少なくする必要がある。このため、装置全体の構成が
複雑化し、かつ、その制御が容易でないといった問題点
がある。
めて少なくした系において、希釈用N2ガス中のHFガス濃
度を制御することにより、シリコンウエハ表面から自然
酸化膜だけを選択的に除去する方法は、N2ガスによりHF
ガスを正確に希釈して数vol.％の濃度の希釈HFガスを生
成することが要求され、また雰囲気中のH2Oの量を極め
て少なくする必要がある。このため、装置全体の構成が
複雑化し、かつ、その制御が容易でないといった問題点
がある。
この発明は、上述の従来方法に比べ、比較的簡単で実
施し易い方法により、所望の絶縁膜だけを選択的に除去
できるようにすることを技術的課題としてなされたもの
である。さらに具体的に言えば、雰囲気中の水分を極端
に少なくしておくことを要しないで、基板の表面に形成
された少なくとも２種類の絶縁膜のうちの所望の絶縁膜
の他の絶縁膜に対して選択的に除去することを可能に
し、また、HFガスを正確に希釈することを要求されるこ
となく、HFガスによって基板表面から所望の絶縁膜を選
択的に除去することを可能にし、さらに、HF及びH2Oの
混合比に依存することなく、HFガスと水蒸気との混合ガ
スによって基板表面から所望の絶縁膜を選択的に除去す
ることを可能にする方法を提供することを課題とする。
施し易い方法により、所望の絶縁膜だけを選択的に除去
できるようにすることを技術的課題としてなされたもの
である。さらに具体的に言えば、雰囲気中の水分を極端
に少なくしておくことを要しないで、基板の表面に形成
された少なくとも２種類の絶縁膜のうちの所望の絶縁膜
の他の絶縁膜に対して選択的に除去することを可能に
し、また、HFガスを正確に希釈することを要求されるこ
となく、HFガスによって基板表面から所望の絶縁膜を選
択的に除去することを可能にし、さらに、HF及びH2Oの
混合比に依存することなく、HFガスと水蒸気との混合ガ
スによって基板表面から所望の絶縁膜を選択的に除去す
ることを可能にする方法を提供することを課題とする。
この発明に係る基板表面の絶縁膜の選択的除去方法
は、フッ化水素酸（液体フッ化水素の水溶液であり、以
下、「フッ酸」という）の蒸気や、フッ化水素ガスと水
蒸気との混合蒸気のように、少なくともフッ化水素と水
とを含む混合蒸気（以下、「フッ酸蒸気」という）を基
板の表面に供給するようにし、その際、基板の表面温度
を、フッ酸蒸気の温度よりも高い温度であって、絶縁膜
の種類によって決定される所定温度範囲に保持するよう
にして、基板表面の絶縁膜を、その絶縁膜と共に基板表
面に形成されている他の種類の絶縁膜に対し選択的に除
去するようにしたものである。
は、フッ化水素酸（液体フッ化水素の水溶液であり、以
下、「フッ酸」という）の蒸気や、フッ化水素ガスと水
蒸気との混合蒸気のように、少なくともフッ化水素と水
とを含む混合蒸気（以下、「フッ酸蒸気」という）を基
板の表面に供給するようにし、その際、基板の表面温度
を、フッ酸蒸気の温度よりも高い温度であって、絶縁膜
の種類によって決定される所定温度範囲に保持するよう
にして、基板表面の絶縁膜を、その絶縁膜と共に基板表
面に形成されている他の種類の絶縁膜に対し選択的に除
去するようにしたものである。
上記した構成のこの発明に係る方法により、例えばシ
リコン熱酸化膜に対するシリコン自然酸化膜の選択的除
去は、以下のような過程を経て進行する。
リコン熱酸化膜に対するシリコン自然酸化膜の選択的除
去は、以下のような過程を経て進行する。
一般的に、シリコン層表面にフッ酸蒸気を供給する
と、シリコン層表面にフッ酸蒸気が吸着する。そして、
シリコン層表面に形成されたシリコン自然酸化膜は、H2
Oの存在下で、 SiO2＋6HF→H2SiF6＋2H2O の反応が進行してエッチングされる。このエッチング反
応により、フルオロケイ酸（H2SiF6）が形成される。形
成されたH2SiF6は、シリコン自然酸化膜表面を被覆する
液体膜中に高濃度で存在することになり、やがて蒸発に
よりSiF4ガスとHFガスとなってシリコン層表面から除去
される。
と、シリコン層表面にフッ酸蒸気が吸着する。そして、
シリコン層表面に形成されたシリコン自然酸化膜は、H2
Oの存在下で、 SiO2＋6HF→H2SiF6＋2H2O の反応が進行してエッチングされる。このエッチング反
応により、フルオロケイ酸（H2SiF6）が形成される。形
成されたH2SiF6は、シリコン自然酸化膜表面を被覆する
液体膜中に高濃度で存在することになり、やがて蒸発に
よりSiF4ガスとHFガスとなってシリコン層表面から除去
される。
ところが、この発明に係る方法では、シリコン層表
面、すなわちシリコンウエハやポリシリコン膜やアモル
ファスシリコン膜を有する基板の表面温度がフッ酸蒸気
の温度よりも高い温度、例えばフッ酸蒸気の温度より10
℃以上、50℃以下、好ましくは12℃以上、40℃以下高い
温度範囲に保持されている。このため、シリコン層表面
にフッ酸蒸気を供給した場合に、シリコン層表面へのフ
ッ酸蒸気の吸着が抑制されることになる。その結果、シ
リコン層表面に形成された自然酸化膜については、上記
反応式で示したようなエッチング作用はそれほど妨げら
れないが、シリコン熱酸化膜についてはエッチング反応
がほとんど停止することになる。
面、すなわちシリコンウエハやポリシリコン膜やアモル
ファスシリコン膜を有する基板の表面温度がフッ酸蒸気
の温度よりも高い温度、例えばフッ酸蒸気の温度より10
℃以上、50℃以下、好ましくは12℃以上、40℃以下高い
温度範囲に保持されている。このため、シリコン層表面
にフッ酸蒸気を供給した場合に、シリコン層表面へのフ
ッ酸蒸気の吸着が抑制されることになる。その結果、シ
リコン層表面に形成された自然酸化膜については、上記
反応式で示したようなエッチング作用はそれほど妨げら
れないが、シリコン熱酸化膜についてはエッチング反応
がほとんど停止することになる。
自然酸化膜と熱酸化膜とにおけるこの反応性の違いが
生じる理由は明確には分からないが、両者の膜質の差に
よるものか、両者の膜中の水分量の差によるものか、或
いは酸化膜上の吸着水分子による影響を受けるためであ
ると思われる。
生じる理由は明確には分からないが、両者の膜質の差に
よるものか、両者の膜中の水分量の差によるものか、或
いは酸化膜上の吸着水分子による影響を受けるためであ
ると思われる。
以上のようにして、シリコン層表面の自然酸化膜だけ
が選択的にエッチングされ、シリコン層表面から除去さ
れる。
が選択的にエッチングされ、シリコン層表面から除去さ
れる。
以上は、シリコン自然酸化膜がシリコン熱酸化膜に対
し選択的にシリコン層表面から除去される場合を例にと
っての説明であるが、それ以外の絶縁膜、すなわちシリ
コンCVD酸化膜、PSG膜、BPSG膜、窒化シリコン膜又はシ
リコン熱酸化膜の、他の種類の絶縁膜に対する選択的除
去も、この発明の方法により上記と同様の過程を経て行
なわれる。
し選択的にシリコン層表面から除去される場合を例にと
っての説明であるが、それ以外の絶縁膜、すなわちシリ
コンCVD酸化膜、PSG膜、BPSG膜、窒化シリコン膜又はシ
リコン熱酸化膜の、他の種類の絶縁膜に対する選択的除
去も、この発明の方法により上記と同様の過程を経て行
なわれる。
以下、この発明の好適な実施例について説明する。
第１図は、この発明に係る方法を実施するためのシリ
コンウエハの洗浄装置の１例を示す概略構成図である。
図に示した装置は、外気から気密に隔離された外容器10
を貫通して、ガス・蒸気の供給口14及び排気口16を有す
る内管12が配設されている。また、内管12の供給口14
に、内管12内へN2ガス、HFガス及びH2O蒸気を供給する
ためのガス供給ユニット38が連通接続されている。
コンウエハの洗浄装置の１例を示す概略構成図である。
図に示した装置は、外気から気密に隔離された外容器10
を貫通して、ガス・蒸気の供給口14及び排気口16を有す
る内管12が配設されている。また、内管12の供給口14
に、内管12内へN2ガス、HFガス及びH2O蒸気を供給する
ためのガス供給ユニット38が連通接続されている。
内管12の途中は、外容器10内において開口され、その
開口部に、ウエハ加熱室18と蒸気加温室20とが互いに対
向して配設された構成を有している。ウエハ加熱室18に
は、加熱空気の供給口22及び排気口24が設けられてい
る。また、蒸気加温室20には、加温空気の供給口26及び
排気口28が設けられている。そして、蒸気加温室20は気
密に密閉された構造を有しており、その内部に、紫外線
照射ランプ30及びエンドポイントセンサ32が内設されて
いる。
開口部に、ウエハ加熱室18と蒸気加温室20とが互いに対
向して配設された構成を有している。ウエハ加熱室18に
は、加熱空気の供給口22及び排気口24が設けられてい
る。また、蒸気加温室20には、加温空気の供給口26及び
排気口28が設けられている。そして、蒸気加温室20は気
密に密閉された構造を有しており、その内部に、紫外線
照射ランプ30及びエンドポイントセンサ32が内設されて
いる。
内管12の開口部に臨んだウエハ加熱室18の開口部分に
は、洗浄されるべきシリコンウエハＷが、洗浄される側
の表面（図示の上側表面）を内管12の通路側に向けて取
り付けられており、そのシリコンウエハＷによって内管
12とウエハ加熱室18とが連通しないように隔絶されてい
る。そして、内管12と、シリコンウエハＷ及び蒸気加温
室20の、シリコンウエハＷに対向する壁面とにより、ガ
ス・蒸気の内部流路が形成されている。
は、洗浄されるべきシリコンウエハＷが、洗浄される側
の表面（図示の上側表面）を内管12の通路側に向けて取
り付けられており、そのシリコンウエハＷによって内管
12とウエハ加熱室18とが連通しないように隔絶されてい
る。そして、内管12と、シリコンウエハＷ及び蒸気加温
室20の、シリコンウエハＷに対向する壁面とにより、ガ
ス・蒸気の内部流路が形成されている。
また、ウエハ加熱室18には、シリコンウエハＷの表面
温度を測定し、その測定値に基づいて、ウエハ加熱室18
の供給口22を通して供給される加熱空気の温度を調節制
御することにより、シリコンウエハＷの表面温度を所望
温度に保持するための温度コントローラ34が付設されて
いる。そして、蒸気加温室20には、内管12内を流動する
蒸気の温度を測定し、その測定値に基づいて、蒸気加温
室20の供給口26を通して供給される加温空気の温度を調
節制御することにより、内管12内の蒸気の温度を所定温
度に保持するための温度コントローラ36が付設されてい
る（制御機構の詳細については図示及び説明を省略す
る）。
温度を測定し、その測定値に基づいて、ウエハ加熱室18
の供給口22を通して供給される加熱空気の温度を調節制
御することにより、シリコンウエハＷの表面温度を所望
温度に保持するための温度コントローラ34が付設されて
いる。そして、蒸気加温室20には、内管12内を流動する
蒸気の温度を測定し、その測定値に基づいて、蒸気加温
室20の供給口26を通して供給される加温空気の温度を調
節制御することにより、内管12内の蒸気の温度を所定温
度に保持するための温度コントローラ36が付設されてい
る（制御機構の詳細については図示及び説明を省略す
る）。
次に、ガス供給ユニット38の構成の１例を、第２図を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
図に示したガス供給ユニット38は、洗浄処理に使用さ
れるフッ酸を貯留しておくためのフッ酸タンク100を備
えている。このフッ酸タンク100には、図示しないフッ
酸供給源及びN2ガス供給源にそれぞれ連通接続した管路
104、106が配設されている。管路104には、バルブ108が
介設されており、フッ酸タンク100に付設されたレベル
コントローラ110からの信号を受けてそのバルブ108が操
作されることにより、フッ酸タンク100内に貯留される
フッ酸の液面レベルがほぼ一定になるように調節され
る。また、管路106には、マスフローコントローラ112、
バルブ114、並びにヒータ116及びそのヒータ116の温度
コントローラ118が介設されている。そして、フッ酸タ
ンク100に付設されたプレッシャゲージ120からの信号に
基づいて、バルブ114を調節してN2ガス供給源から管路1
06を通し適宜N2ガスをフッ酸タンク100内へ供給すると
ともに、フッ酸タンク100の内部空間に連通した排気用
管路144に介設されたバルブ146を調節して適宜排気を行
なうことにより、フッ酸タンク100内のガス圧を一定に
保持するように制御している。
れるフッ酸を貯留しておくためのフッ酸タンク100を備
えている。このフッ酸タンク100には、図示しないフッ
酸供給源及びN2ガス供給源にそれぞれ連通接続した管路
104、106が配設されている。管路104には、バルブ108が
介設されており、フッ酸タンク100に付設されたレベル
コントローラ110からの信号を受けてそのバルブ108が操
作されることにより、フッ酸タンク100内に貯留される
フッ酸の液面レベルがほぼ一定になるように調節され
る。また、管路106には、マスフローコントローラ112、
バルブ114、並びにヒータ116及びそのヒータ116の温度
コントローラ118が介設されている。そして、フッ酸タ
ンク100に付設されたプレッシャゲージ120からの信号に
基づいて、バルブ114を調節してN2ガス供給源から管路1
06を通し適宜N2ガスをフッ酸タンク100内へ供給すると
ともに、フッ酸タンク100の内部空間に連通した排気用
管路144に介設されたバルブ146を調節して適宜排気を行
なうことにより、フッ酸タンク100内のガス圧を一定に
保持するように制御している。
また、フッ酸タンク100には、循環管路122、124が付
設されており、その循環管路122、124の途中にポンプ12
6が介設されていて、そのポンプ126を駆動させることに
より、フッ酸タンク100内のフッ酸を攪拌するようにし
ている。さらに、フッ酸タンク100の底面には、ドレイ
ン用配管128が接続されている。
設されており、その循環管路122、124の途中にポンプ12
6が介設されていて、そのポンプ126を駆動させることに
より、フッ酸タンク100内のフッ酸を攪拌するようにし
ている。さらに、フッ酸タンク100の底面には、ドレイ
ン用配管128が接続されている。
また、フッ酸タンク100内には、ヒータ130及び冷却用
コイル132が配設されており、冷却用コイル132には、図
示しない冷却水供給源から冷却水が管路134を通して送
られ、冷却用コイル132内を流れた水は、管路136を通っ
てドレイン用配管128に合流する。そして、フッ酸タン
ク100には、温度センサ138が付設されており、その温度
センサ138によって検知されたフッ酸の温度に対応した
信号は温度コントロール140へ送られ、温度コントロー
ラ140からの制御信号により、ヒータ130への通電、並び
に冷却水送給用の配管134に介設されたバルブ142の開閉
動作を制御して、フッ酸タンク100内のフッ酸の温度を
所定温度に調節するように構成されている。
コイル132が配設されており、冷却用コイル132には、図
示しない冷却水供給源から冷却水が管路134を通して送
られ、冷却用コイル132内を流れた水は、管路136を通っ
てドレイン用配管128に合流する。そして、フッ酸タン
ク100には、温度センサ138が付設されており、その温度
センサ138によって検知されたフッ酸の温度に対応した
信号は温度コントロール140へ送られ、温度コントロー
ラ140からの制御信号により、ヒータ130への通電、並び
に冷却水送給用の配管134に介設されたバルブ142の開閉
動作を制御して、フッ酸タンク100内のフッ酸の温度を
所定温度に調節するように構成されている。
ガス供給ユニット38は、さらに、図示しないN2ガス供
給源に連通した管路148、及び、この管路148とフッ酸タ
ンク100に連通した管路150とが合流し内管12の供給口14
に連通接続する管路152を有している。管路148には、マ
スフローコントローラ154、バルブ156、並びに、ヒータ
158及びそのヒータ158を制御するための温度コントロー
ラ160が設けられている。また、管路150にはバルブ162
が介設されている。そして、バルブ156、162を調節する
ことにより、N2ガス供給源から管路148を通して供給さ
れるN2ガス又はフッ酸タンク100から管路150を通して供
給されるフッ酸蒸気が選択的に管路152を通して内管12
の供給口14へ供給される。
給源に連通した管路148、及び、この管路148とフッ酸タ
ンク100に連通した管路150とが合流し内管12の供給口14
に連通接続する管路152を有している。管路148には、マ
スフローコントローラ154、バルブ156、並びに、ヒータ
158及びそのヒータ158を制御するための温度コントロー
ラ160が設けられている。また、管路150にはバルブ162
が介設されている。そして、バルブ156、162を調節する
ことにより、N2ガス供給源から管路148を通して供給さ
れるN2ガス又はフッ酸タンク100から管路150を通して供
給されるフッ酸蒸気が選択的に管路152を通して内管12
の供給口14へ供給される。
第１図に戻って、蒸気加温室20の内部に配設されてい
るエンドポイントセンサ32は、洗浄処理の終了点を検出
するためのものであり、通常、エンドポイントセンサ32
は、投光ファイバ及び受光ファイバ（何れも図示せず）
を具備して構成されている。このエンドポイントセンサ
32において、投光ファイバからシリコンウエハＷの表面
上にコヒーレント光が照射されると、その照射光は、シ
リコンウエハＷ上の被覆の上面と被覆の下面とでそれぞ
れ反射され、その各反射光が受光ファイバにそれぞれ入
射する。このとき、２つの反射光は、その光路差により
相互に干渉することなるが、光路差は被覆の厚さの２倍
に等しいので、反射光の強度を調べることにより、処理
の信号状況を知ることができることになる。そして、通
常は、反射光の強度をフォトダイオードなどによって電
圧値に変換し、その電圧レベルの変化を調べることによ
り処理の終了点が検出される。
るエンドポイントセンサ32は、洗浄処理の終了点を検出
するためのものであり、通常、エンドポイントセンサ32
は、投光ファイバ及び受光ファイバ（何れも図示せず）
を具備して構成されている。このエンドポイントセンサ
32において、投光ファイバからシリコンウエハＷの表面
上にコヒーレント光が照射されると、その照射光は、シ
リコンウエハＷ上の被覆の上面と被覆の下面とでそれぞ
れ反射され、その各反射光が受光ファイバにそれぞれ入
射する。このとき、２つの反射光は、その光路差により
相互に干渉することなるが、光路差は被覆の厚さの２倍
に等しいので、反射光の強度を調べることにより、処理
の信号状況を知ることができることになる。そして、通
常は、反射光の強度をフォトダイオードなどによって電
圧値に変換し、その電圧レベルの変化を調べることによ
り処理の終了点が検出される。
上記構成の装置を使用してシリコンウエハ上の自然酸
化膜を洗浄除去するには、まず、シリコンウエハＷを外
容器10内へ搬入し、第１図に示した所定位置にセットす
る。この外容器10内へのシリコンウエハＷの搬入は、真
空吸着などによりウエハＷを保持することができるメカ
ニカルコンベヤなどを用いて行なわれる。
化膜を洗浄除去するには、まず、シリコンウエハＷを外
容器10内へ搬入し、第１図に示した所定位置にセットす
る。この外容器10内へのシリコンウエハＷの搬入は、真
空吸着などによりウエハＷを保持することができるメカ
ニカルコンベヤなどを用いて行なわれる。
次に、紫外線照射ランプ30からシリコンウエハＷの表
面に対して紫外線が照射されると、この紫外線照射によ
って発生した励起酸素により、シリコンウエハＷの表面
に付着している不純物である有機物が分解されて除去さ
れる。紫外線照射によりこのような効果が得られること
については、例えば特開昭63−33824号公報等において
開示されている。
面に対して紫外線が照射されると、この紫外線照射によ
って発生した励起酸素により、シリコンウエハＷの表面
に付着している不純物である有機物が分解されて除去さ
れる。紫外線照射によりこのような効果が得られること
については、例えば特開昭63−33824号公報等において
開示されている。
その後、内管12内へ供給口14からN2ガスを導入して、
N2ガスにより内管12内をパージする。この内管12内への
N2ガスの導入は、第２図に示したガス供給ユニット38に
おいて、バルブ156を開くとともにバルブ162を閉じるこ
とによって行なわれる。尚、この際、内管12内へ導入す
るガスは、処理しようとするシリコン層表面及びチャン
バの内壁面に対して不活性なガスであれば、N2ガス以外
のガスであってもよい。
N2ガスにより内管12内をパージする。この内管12内への
N2ガスの導入は、第２図に示したガス供給ユニット38に
おいて、バルブ156を開くとともにバルブ162を閉じるこ
とによって行なわれる。尚、この際、内管12内へ導入す
るガスは、処理しようとするシリコン層表面及びチャン
バの内壁面に対して不活性なガスであれば、N2ガス以外
のガスであってもよい。
引き続き内管12内をN2ガスによってパージしながら、
ウエハ加熱室18内へ供給口22から加熱空気を導入して、
シリコンウエハＷを加熱する。この際、シリコンウエハ
Ｗの表面温度Tsが、続いて内管12内へ導入されるフッ酸
蒸気の温度Tvよりも20℃以上高くなるように、すなわち
Ts−Tv≧20℃となるように、温度コントローラ34によっ
て温度調節する。温度コントローラ34は、シリコンウエ
ハＷの表面温度を測定し、その測定値に基づき、供給口
22を通ってウエハ加熱室18内へ供給される加熱空気の温
度を調節する。
ウエハ加熱室18内へ供給口22から加熱空気を導入して、
シリコンウエハＷを加熱する。この際、シリコンウエハ
Ｗの表面温度Tsが、続いて内管12内へ導入されるフッ酸
蒸気の温度Tvよりも20℃以上高くなるように、すなわち
Ts−Tv≧20℃となるように、温度コントローラ34によっ
て温度調節する。温度コントローラ34は、シリコンウエ
ハＷの表面温度を測定し、その測定値に基づき、供給口
22を通ってウエハ加熱室18内へ供給される加熱空気の温
度を調節する。
そして、バルブ156を閉じるとともにバルブ162を開く
ことにより、N2ガスに代えてフッ酸（HF/H2O）の蒸気を
供給口14を通して内管12内へ導入する。この際、蒸気加
温室20へ供給口26を通して導入される加温空気の温度を
温度コントローラ36によって測定しその測定温度に基づ
いてその温度調節を行なうことにより、内管12内に導入
されたフッ酸蒸気の温度が所定温度に保持される。
ことにより、N2ガスに代えてフッ酸（HF/H2O）の蒸気を
供給口14を通して内管12内へ導入する。この際、蒸気加
温室20へ供給口26を通して導入される加温空気の温度を
温度コントローラ36によって測定しその測定温度に基づ
いてその温度調節を行なうことにより、内管12内に導入
されたフッ酸蒸気の温度が所定温度に保持される。
フッ酸蒸気が内管12内へ導入され、シリコンウエハＷ
の表面がフッ酸蒸気にさらされると、これにより、シリ
コンウエハＷ上に形成された自然酸化膜がエッチングさ
れ、シリコンウエハＷの表面から除去される。この際、
シリコンウエハＷの表面温度はフッ酸蒸気の温度より20
℃以上高く保持されているため、シリコンウエハＷの表
面へのフッ酸蒸気の凝縮が抑制される。この結果、シリ
コンウエハＷ上に形成された熱酸化膜、CVD酸化膜など
のエッチングはほとんど進行しなくなる。
の表面がフッ酸蒸気にさらされると、これにより、シリ
コンウエハＷ上に形成された自然酸化膜がエッチングさ
れ、シリコンウエハＷの表面から除去される。この際、
シリコンウエハＷの表面温度はフッ酸蒸気の温度より20
℃以上高く保持されているため、シリコンウエハＷの表
面へのフッ酸蒸気の凝縮が抑制される。この結果、シリ
コンウエハＷ上に形成された熱酸化膜、CVD酸化膜など
のエッチングはほとんど進行しなくなる。
シリコンウエハＷの表面から自然酸化膜が除去されて
しまうと、再び流路を切り換えてN2ガスを内管12内へ導
入して、N2ガスにより内管12内をパージする。自然酸化
膜除去の完了は、前述のようにエンドポイントセンサ32
の出力を監視することによって検出される。N2ガスによ
り引き続いて内管12内をパージしながら、紫外線照射ラ
ンプ30からシリコンウエハＷの表面に対して紫外線（波
長:184.9nm、253.7nm）を照射する。これにより、シリ
コンウエハＷの表面からフッ素（Ｆ）が除去される。そ
して、さらにN2ガスにより内管12内を所定時間パージし
た後、シリコンウエハＷを図示しない搬出メカニズムに
より外容器10から外部へ搬出する。
しまうと、再び流路を切り換えてN2ガスを内管12内へ導
入して、N2ガスにより内管12内をパージする。自然酸化
膜除去の完了は、前述のようにエンドポイントセンサ32
の出力を監視することによって検出される。N2ガスによ
り引き続いて内管12内をパージしながら、紫外線照射ラ
ンプ30からシリコンウエハＷの表面に対して紫外線（波
長:184.9nm、253.7nm）を照射する。これにより、シリ
コンウエハＷの表面からフッ素（Ｆ）が除去される。そ
して、さらにN2ガスにより内管12内を所定時間パージし
た後、シリコンウエハＷを図示しない搬出メカニズムに
より外容器10から外部へ搬出する。
また、第１図に示したような装置を構成する場合、紫
外線照射ランプ30やエンドポイントセンサ32が内設され
る蒸気加温室20の隔壁は、透明な石英ガラスにより形成
されることになる。この場合には、フッ酸蒸気による石
英ガラスの腐食を防止するために、石英ガラス製の隔壁
の表面温度をフッ酸蒸気の温度より20℃以上高く保つよ
うにするとよい。
外線照射ランプ30やエンドポイントセンサ32が内設され
る蒸気加温室20の隔壁は、透明な石英ガラスにより形成
されることになる。この場合には、フッ酸蒸気による石
英ガラスの腐食を防止するために、石英ガラス製の隔壁
の表面温度をフッ酸蒸気の温度より20℃以上高く保つよ
うにするとよい。
尚、蒸気供給口14から供給する蒸気は、フッ化水素の
水溶液の蒸気の代わりに、フッ代水素ガスと水蒸気との
混合蒸気でもよく、少なくともフッ化水素と水とを含む
蒸気であればよい。
水溶液の蒸気の代わりに、フッ代水素ガスと水蒸気との
混合蒸気でもよく、少なくともフッ化水素と水とを含む
蒸気であればよい。
次に、上記洗浄装置と基本的構成を共通にする実験装
置を用いて行なった実験例について説明する。
置を用いて行なった実験例について説明する。
この実験においては、第３図に示すように、内部ヒー
タ42を備え排気口44及び先端開口面が設けられたウエハ
加熱用筒状体40と、内部にフッ酸Ｌが収容され排気口48
が設けられた容器46とを有する実験装置が使用された。
そして、ウエハ加熱用筒状体40の先端開口面にシリコン
ウエハＷを取り付け、ウエハＷの表面に温度センサ50の
検出端を接触させた状態にする。また、ウエハ加熱用筒
状体40の先端部を容器46の内部に斜め方向に挿入して、
筒状体40の容器46に気密に取り付ける。
タ42を備え排気口44及び先端開口面が設けられたウエハ
加熱用筒状体40と、内部にフッ酸Ｌが収容され排気口48
が設けられた容器46とを有する実験装置が使用された。
そして、ウエハ加熱用筒状体40の先端開口面にシリコン
ウエハＷを取り付け、ウエハＷの表面に温度センサ50の
検出端を接触させた状態にする。また、ウエハ加熱用筒
状体40の先端部を容器46の内部に斜め方向に挿入して、
筒状体40の容器46に気密に取り付ける。
上記構成の実験装置を図示しないドラフトチャンバ
（局所排気室）内に配置し、ドラフトチャンバ外のオペ
レータが、ドラフトチャンバ内に置かれた実験装置を操
作するようにする。その目的のために、ドラフトチャン
バの前面には、作業を行なうための開口部が設けられて
いる。ドラフトチャンバ内の空気は、チャンバの天井に
設けられた排気口を通して強制的に外部へ排出される。
このようにドラフトチャンバ内を排気することにより、
容器46内の蒸気Ｖが排気口48を通して排気される。
（局所排気室）内に配置し、ドラフトチャンバ外のオペ
レータが、ドラフトチャンバ内に置かれた実験装置を操
作するようにする。その目的のために、ドラフトチャン
バの前面には、作業を行なうための開口部が設けられて
いる。ドラフトチャンバ内の空気は、チャンバの天井に
設けられた排気口を通して強制的に外部へ排出される。
このようにドラフトチャンバ内を排気することにより、
容器46内の蒸気Ｖが排気口48を通して排気される。
シリコンウエハＷは、容器46内で傾斜して保持され、
これにより、容器46内の蒸気Ｖの流れが妨げられること
なく、蒸気Ｖは、均等にウエハＷの表面に接し、ウエハ
Ｗの表面における処理が全表面にわたって均一に行なわ
れることになる。
これにより、容器46内の蒸気Ｖの流れが妨げられること
なく、蒸気Ｖは、均等にウエハＷの表面に接し、ウエハ
Ｗの表面における処理が全表面にわたって均一に行なわ
れることになる。
また、ドラフトチャンバ内は室温（22℃）に保たれ、
従って容器46内のフッ酸Ｌ及びフッ酸蒸気Ｖの温度も室
温に保たれる。一方、シリコンウエハＷは、温度検出器
50の検出結果に基づいて、ヒータ42によって加熱される
空気の送風量を調整することにより、その表面温度が調
節されるようにした。フッ酸Ｌとしては、フッ化水素の
50％水溶液を用い、フッ酸蒸気Ｖ中に含まれるHFの濃度
は1.5wt％である。また、容器46内は大気圧下にある。
従って容器46内のフッ酸Ｌ及びフッ酸蒸気Ｖの温度も室
温に保たれる。一方、シリコンウエハＷは、温度検出器
50の検出結果に基づいて、ヒータ42によって加熱される
空気の送風量を調整することにより、その表面温度が調
節されるようにした。フッ酸Ｌとしては、フッ化水素の
50％水溶液を用い、フッ酸蒸気Ｖ中に含まれるHFの濃度
は1.5wt％である。また、容器46内は大気圧下にある。
まず、第１の実験では、直径が６インチのシリコンウ
エハ（Ｐ型（100））上に約5,000Åの膜厚のシリコン熱
酸化膜を被着形成したものを試料体とした。そして、シ
リコンウエハＷの表面温度を常温（22℃）に保持したも
のと65℃に保持したものとについてそれぞれ上記装置で
エッチングを行ない、そのエッチングレートを測定して
比較することにより、評価を行なった。測定点は、それ
ぞれにつき、ウエハ面における各ウエハ共通位置となる
ように、ウエハ面における特定の方向に沿って5mm間隔
で27個所とし、それぞれの測定点でのエッチングレート
の測定値の平均を求めるようにした。また、膜厚の測定
には、顕微分光装置を用いた光干渉式膜厚計を使用し
た。この膜厚計の精度は±10Åである。
エハ（Ｐ型（100））上に約5,000Åの膜厚のシリコン熱
酸化膜を被着形成したものを試料体とした。そして、シ
リコンウエハＷの表面温度を常温（22℃）に保持したも
のと65℃に保持したものとについてそれぞれ上記装置で
エッチングを行ない、そのエッチングレートを測定して
比較することにより、評価を行なった。測定点は、それ
ぞれにつき、ウエハ面における各ウエハ共通位置となる
ように、ウエハ面における特定の方向に沿って5mm間隔
で27個所とし、それぞれの測定点でのエッチングレート
の測定値の平均を求めるようにした。また、膜厚の測定
には、顕微分光装置を用いた光干渉式膜厚計を使用し
た。この膜厚計の精度は±10Åである。
その結果、シリコンウエハＷの表面温度を22℃に保持
した場合には、シリコン熱酸化膜のエッチングレートは
1,323Å/minであった。これに対して、シリコンウエハ
Ｗの表面温度を65℃に保持した場合には、シリコン熱酸
化膜はほとんどエッチングされず、エッチングレートは
0.68Å/minであった。
した場合には、シリコン熱酸化膜のエッチングレートは
1,323Å/minであった。これに対して、シリコンウエハ
Ｗの表面温度を65℃に保持した場合には、シリコン熱酸
化膜はほとんどエッチングされず、エッチングレートは
0.68Å/minであった。
次に、シリコンウエハＷの表面温度を65℃に保持した
場合に、自然酸化膜がエッチングされるかどうかについ
て評価する実験を行なった。試料体としては、上記と同
様、直径が６インチのシリコンウエハ（Ｐ型（100））
を用い、膜厚の測定にはエリプソメータ（偏光解析法に
基づく膜厚測定装置）が使用された。
場合に、自然酸化膜がエッチングされるかどうかについ
て評価する実験を行なった。試料体としては、上記と同
様、直径が６インチのシリコンウエハ（Ｐ型（100））
を用い、膜厚の測定にはエリプソメータ（偏光解析法に
基づく膜厚測定装置）が使用された。
実験の結果、処理前における自然酸化膜の厚みが14.7
Åであったものが、処理後においては5.0Åとなった。
このことにより、自然酸化膜はエッチングされて殆ど完
全にシリコンウエハ上から除去されたことを確認するこ
とができた。
Åであったものが、処理後においては5.0Åとなった。
このことにより、自然酸化膜はエッチングされて殆ど完
全にシリコンウエハ上から除去されたことを確認するこ
とができた。
この実験結果の評価に関し、若干補足説明をしてお
く。エリプソメータによる測定値をX1、Ｘ線光電子分光
分析（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis:
ESCA）による測定値をX2とすると、両測定値X1、X2の間
には、次の関係がある。
く。エリプソメータによる測定値をX1、Ｘ線光電子分光
分析（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis:
ESCA）による測定値をX2とすると、両測定値X1、X2の間
には、次の関係がある。
X1−X2≒3.5〜5.0Å この関係から分かるように、エリプソメータによる測
定値が5.0Åであるということは、ESCAによる測定では
検出不能であることを意味する。すなわち、上述の実験
結果は、自然酸化膜が殆ど存在しない表面状態であるこ
とを示しているものと考えられる。
定値が5.0Åであるということは、ESCAによる測定では
検出不能であることを意味する。すなわち、上述の実験
結果は、自然酸化膜が殆ど存在しない表面状態であるこ
とを示しているものと考えられる。
以上の２つの実験結果により、シリコンウエハの表面
温度を調節することにより、シリコンウエハ上に熱酸化
膜を残したまま、シリコンウエハ上から自然酸化膜だけ
を選択的に除去できることが確認された。
温度を調節することにより、シリコンウエハ上に熱酸化
膜を残したまま、シリコンウエハ上から自然酸化膜だけ
を選択的に除去できることが確認された。
次に、第２の実験では、シリコンウエハの表面温度を
種々に変化させた場合に、エッチングレートがどのよう
に変化するかについて検討した。試料体としては、直径
が６インチのシリコンウエハ（Ｐ型（100））上に約5,0
00Åの膜厚のシリコン熱酸化膜を被着形成したものを用
いた。処理時間は、全ての場合に一律60秒とした。測定
点は、ウエハ面における各ウエハ共通位置となるよう
に、ウエハ面における特定の方向に沿って5mm間隔で27
個所として、評価は、各測定点において測定されたエッ
チングレートの平均値により行なうようにした。また、
処理前後の膜厚の測定には、前述の光干渉式膜厚計を使
用した。その膜厚計の精度は±10Åであった。温度パラ
メータは、23℃、35℃、37.5℃、45℃及び65℃の５通り
とした。尚、温度調節の精度は、±１℃程度である。
種々に変化させた場合に、エッチングレートがどのよう
に変化するかについて検討した。試料体としては、直径
が６インチのシリコンウエハ（Ｐ型（100））上に約5,0
00Åの膜厚のシリコン熱酸化膜を被着形成したものを用
いた。処理時間は、全ての場合に一律60秒とした。測定
点は、ウエハ面における各ウエハ共通位置となるよう
に、ウエハ面における特定の方向に沿って5mm間隔で27
個所として、評価は、各測定点において測定されたエッ
チングレートの平均値により行なうようにした。また、
処理前後の膜厚の測定には、前述の光干渉式膜厚計を使
用した。その膜厚計の精度は±10Åであった。温度パラ
メータは、23℃、35℃、37.5℃、45℃及び65℃の５通り
とした。尚、温度調節の精度は、±１℃程度である。
実験結果を第４図に示す。第４図から分かるように、
シリコンウエハの表面温度が上昇するに従って、熱酸化
膜のエッチングレートは低下し、65℃においては全くエ
ッチングが行なわれなくなる。そして、熱酸化膜のエッ
チングがほとんど行なわれるかどうかの境界温度は、3
7.5℃付近にある。
シリコンウエハの表面温度が上昇するに従って、熱酸化
膜のエッチングレートは低下し、65℃においては全くエ
ッチングが行なわれなくなる。そして、熱酸化膜のエッ
チングがほとんど行なわれるかどうかの境界温度は、3
7.5℃付近にある。
この結果より、シリコンウエハの表面温度を調節する
ことにより、熱酸化膜のエッチングを抑制することがで
きるという結論を得た。また、シリコンウエハＷの表面
温度をフッ酸蒸気Ｖの温度（常温）より約15℃以上高く
することにより、シリコンウエハ上の熱酸化膜のエッチ
ング反応を停止させることができることが確認された。
ことにより、熱酸化膜のエッチングを抑制することがで
きるという結論を得た。また、シリコンウエハＷの表面
温度をフッ酸蒸気Ｖの温度（常温）より約15℃以上高く
することにより、シリコンウエハ上の熱酸化膜のエッチ
ング反応を停止させることができることが確認された。
第５図及び第６図は、この発明の方法を実施するため
の装置の別の構成例を示し、第５図は全体概略縦断面
図、第６図は、その装置の要部の拡大縦断面図である。
の装置の別の構成例を示し、第５図は全体概略縦断面
図、第６図は、その装置の要部の拡大縦断面図である。
第５図に示した装置は、上述した実施例で説明した実
験装置を改良したものである。この装置には、ハウジン
グ200内に、洗浄処理液であるフッ酸を貯留する洗浄処
理液貯留部としてのフッ酸タンク202が設けられ、その
フッ酸タンク202の上部がカバー204で密閉され、フッ酸
タンク202の上方に、フッ酸から蒸気を発生させる蒸気
発生部206が形成されている。
験装置を改良したものである。この装置には、ハウジン
グ200内に、洗浄処理液であるフッ酸を貯留する洗浄処
理液貯留部としてのフッ酸タンク202が設けられ、その
フッ酸タンク202の上部がカバー204で密閉され、フッ酸
タンク202の上方に、フッ酸から蒸気を発生させる蒸気
発生部206が形成されている。
フッ酸タンク202の下方でかつハウジング200の内側に
は、フッ酸タンク202の底壁202aの下向き面に密接させ
て内側ハウジング208が設けられており、その内側ハウ
ジング208内に、洗浄処理すべき基板Ｗを保持する基板
保持手段210が設けられるとともに、底壁202aの下向き
面の基板Ｗとの間にフッ酸蒸気を供給する蒸気供給部21
2が設けられている。
は、フッ酸タンク202の底壁202aの下向き面に密接させ
て内側ハウジング208が設けられており、その内側ハウ
ジング208内に、洗浄処理すべき基板Ｗを保持する基板
保持手段210が設けられるとともに、底壁202aの下向き
面の基板Ｗとの間にフッ酸蒸気を供給する蒸気供給部21
2が設けられている。
上記基板保持手段210は、第６図に要部拡大縦断面図
を示すように、鉛直軸芯回りに回転可能に、かつ、ヒー
タ（図示せず）を内装したホットプレート214が設けら
れるとともに、そのホットプレート214に支軸216が一体
に連接されて構成されている。そして、支軸216と、ハ
ウジング200外に設けられた電動モータ218とがベルト式
伝動機構200を介して連動連結されている。
を示すように、鉛直軸芯回りに回転可能に、かつ、ヒー
タ（図示せず）を内装したホットプレート214が設けら
れるとともに、そのホットプレート214に支軸216が一体
に連接されて構成されている。そして、支軸216と、ハ
ウジング200外に設けられた電動モータ218とがベルト式
伝動機構200を介して連動連結されている。
ホットプレート214及び支軸216の内部には真空吸引路
222が形成されており、基板Ｗを真空吸着できるように
構成されている。ホットプレート214に内装されたヒー
タは、図示しない温度制御手段により制御され、ホット
プレート214の表面温度を蒸気供給部212の雰囲気温度と
同一又はそれよりも高い温度に保持し得るように構成さ
れている。
222が形成されており、基板Ｗを真空吸着できるように
構成されている。ホットプレート214に内装されたヒー
タは、図示しない温度制御手段により制御され、ホット
プレート214の表面温度を蒸気供給部212の雰囲気温度と
同一又はそれよりも高い温度に保持し得るように構成さ
れている。
ホットプレート214の上面とほぼ等しいレベルにおい
て、内側ハウジング208及びハウジング200にはそれぞ
れ、基板Ｗの出し入れ用の開口208a、200aが形成される
とともに、その開口208a、200aのそれぞれに、開閉シャ
ッター224が付設されている。そして、ハウジング200の
開口200aの外方に設置された屈伸アーム式の基板搬送機
構226をホットプレート214の上方まで進退させ、基板Ｗ
を内側ハウジング208内に出し入れできるように構成さ
れている。すなわち、基板搬送機構226に基板Ｗを吸着
保持させた状態で、両開口200a、208aを通してホットプ
レート214上まで基板Ｗを搬入し、その後に基板搬送機
構226をハウジング200外に後退させる。そして、シャッ
ター224、224を閉じるとともに、基板Ｗをホットプレー
ト214上に吸着保持させる。一方、基板Ｗをハウジング2
00外に取り出すときには、上述の場合と逆の手順によ
り、シャッター224、224を開き、基板Ｗを基板搬送機構
226に保持させ、開口208a、200aを通してハウジング200
外に基板Ｗを取り出すことができる。
て、内側ハウジング208及びハウジング200にはそれぞ
れ、基板Ｗの出し入れ用の開口208a、200aが形成される
とともに、その開口208a、200aのそれぞれに、開閉シャ
ッター224が付設されている。そして、ハウジング200の
開口200aの外方に設置された屈伸アーム式の基板搬送機
構226をホットプレート214の上方まで進退させ、基板Ｗ
を内側ハウジング208内に出し入れできるように構成さ
れている。すなわち、基板搬送機構226に基板Ｗを吸着
保持させた状態で、両開口200a、208aを通してホットプ
レート214上まで基板Ｗを搬入し、その後に基板搬送機
構226をハウジング200外に後退させる。そして、シャッ
ター224、224を閉じるとともに、基板Ｗをホットプレー
ト214上に吸着保持させる。一方、基板Ｗをハウジング2
00外に取り出すときには、上述の場合と逆の手順によ
り、シャッター224、224を開き、基板Ｗを基板搬送機構
226に保持させ、開口208a、200aを通してハウジング200
外に基板Ｗを取り出すことができる。
シャッター224、224は、それぞれに形成されたラック
ギア（図示せず）にピニオンギア（図示せず）を噛合さ
せ、ピニオンギアを伝動モータ224aで回転駆動させるこ
とにより、開閉されるように構成されている。尚、シャ
ッター224、224としては、基板Ｗの搬送と気密空間の形
成とを可能とするものであれば、任意の構成のものを採
用し得る。
ギア（図示せず）にピニオンギア（図示せず）を噛合さ
せ、ピニオンギアを伝動モータ224aで回転駆動させるこ
とにより、開閉されるように構成されている。尚、シャ
ッター224、224としては、基板Ｗの搬送と気密空間の形
成とを可能とするものであれば、任意の構成のものを採
用し得る。
フッ酸タンク202内には、第６図に示すように、温水
配管228が図示しないホルダーで支持されて配設され、
また、フッ酸タンク202の底壁202a内には、温水流路230
が形成されている。そして、第５図に示す温水供給管23
2から温水配管228及び温水流路230を介して温水排出管2
34へ至る循環路に温水を循環させることにより、フッ酸
タンク202内に貯留されるフッ酸を加熱して蒸発させる
ように構成されている。上記温水配管228と温水流路230
とにより、フッ酸を加熱して蒸発させる加熱手段が構成
されている。図中S1は、フッ酸タンク202内のフッ酸の
温度を測定する温度センサを示しており、その測定温度
に基づいて温水配管228及び温水流路230内に流す温水量
を調節し、フッ酸の温度を沸騰点未満の温度に保持する
ようになっている。
配管228が図示しないホルダーで支持されて配設され、
また、フッ酸タンク202の底壁202a内には、温水流路230
が形成されている。そして、第５図に示す温水供給管23
2から温水配管228及び温水流路230を介して温水排出管2
34へ至る循環路に温水を循環させることにより、フッ酸
タンク202内に貯留されるフッ酸を加熱して蒸発させる
ように構成されている。上記温水配管228と温水流路230
とにより、フッ酸を加熱して蒸発させる加熱手段が構成
されている。図中S1は、フッ酸タンク202内のフッ酸の
温度を測定する温度センサを示しており、その測定温度
に基づいて温水配管228及び温水流路230内に流す温水量
を調節し、フッ酸の温度を沸騰点未満の温度に保持する
ようになっている。
尚、沸点が低い洗浄処理液を使用する場合などにおい
ては、温水配管228を省略し、温水流路230のみにより洗
浄処理液等の加熱を行なうようにしてもよい。また、温
水に代えて熱媒用オイルを使用することもできる。
ては、温水配管228を省略し、温水流路230のみにより洗
浄処理液等の加熱を行なうようにしてもよい。また、温
水に代えて熱媒用オイルを使用することもできる。
フッ酸タンク202には、第５図に示すように、オーバ
ーフロー用の流路236が形成されるとともに、そのオー
バーフロー用の流路236の途中個所に自動開閉弁238が介
設され、初期並びにフッ酸補充時において、濃度39.4％
のフッ酸を図示しない貯留槽からフッ酸供給管240を介
してオーバーフローするまで供給し、オーバーフローを
生じた段階でバルブ242を閉じて、適量のフッ酸がフッ
酸タンク202内に貯留されるように構成されている。
尚、フッ酸供給管240から供給されるフッ酸は、予め所
定温度まで加熱されていることが好ましいため、必要に
応じ、フッ酸供給管240に温調手段を配設する。フッ酸
タンク202内に適量のフッ酸が貯留された後は、自動開
閉弁238を閉じておき、洗浄処理時においてフッ酸蒸気
がオーバーフロー用の流路236を通して洩れることを防
止するようになっている。洗浄処理の途中でのフッ酸の
補充は、基板Ｗの処理枚数や処理時間に基づいて適当な
時期に行なうものとする。このフッ酸タンク202内に適
量のフッ酸を供給する構成としては、例えば、フッ酸タ
ンク202内に液面計を設け、フッ酸が設定量まで減少し
たことをその液面計で検出し、それに基づいて設定量の
フッ酸を供給するようにしてもよい。
ーフロー用の流路236が形成されるとともに、そのオー
バーフロー用の流路236の途中個所に自動開閉弁238が介
設され、初期並びにフッ酸補充時において、濃度39.4％
のフッ酸を図示しない貯留槽からフッ酸供給管240を介
してオーバーフローするまで供給し、オーバーフローを
生じた段階でバルブ242を閉じて、適量のフッ酸がフッ
酸タンク202内に貯留されるように構成されている。
尚、フッ酸供給管240から供給されるフッ酸は、予め所
定温度まで加熱されていることが好ましいため、必要に
応じ、フッ酸供給管240に温調手段を配設する。フッ酸
タンク202内に適量のフッ酸が貯留された後は、自動開
閉弁238を閉じておき、洗浄処理時においてフッ酸蒸気
がオーバーフロー用の流路236を通して洩れることを防
止するようになっている。洗浄処理の途中でのフッ酸の
補充は、基板Ｗの処理枚数や処理時間に基づいて適当な
時期に行なうものとする。このフッ酸タンク202内に適
量のフッ酸を供給する構成としては、例えば、フッ酸タ
ンク202内に液面計を設け、フッ酸が設定量まで減少し
たことをその液面計で検出し、それに基づいて設定量の
フッ酸を供給するようにしてもよい。
また、オーバーフロー用の流路236が臨む位置よりも
高い位置に、すなわち蒸気発生部206に連通接続するよ
うに蒸気供給路244の上端部が開口しており、一方、そ
の蒸気供給路244の下端部がフッ酸タンク202の底壁202a
の下向き面側において蒸気供給部212に連通接続するよ
うに開口している。そして、その蒸気供給路244を自動
的に開閉する開閉手段246が設けられている。
高い位置に、すなわち蒸気発生部206に連通接続するよ
うに蒸気供給路244の上端部が開口しており、一方、そ
の蒸気供給路244の下端部がフッ酸タンク202の底壁202a
の下向き面側において蒸気供給部212に連通接続するよ
うに開口している。そして、その蒸気供給路244を自動
的に開閉する開閉手段246が設けられている。
蒸気発生部206の上部側には、キャリアガスとしての
窒素（N2）ガスを供給するキャリアガス供給管248が連
通接続され、そのキャリアガス供給管248にバルブ250が
介設されている。このキャリアガス供給管248を通し、
加熱されたN2ガスを蒸気発生部206へ送ることにより、
蒸気発生部206内に溜められたフッ酸蒸気を蒸気供給路2
44へ送るように構成されている。
窒素（N2）ガスを供給するキャリアガス供給管248が連
通接続され、そのキャリアガス供給管248にバルブ250が
介設されている。このキャリアガス供給管248を通し、
加熱されたN2ガスを蒸気発生部206へ送ることにより、
蒸気発生部206内に溜められたフッ酸蒸気を蒸気供給路2
44へ送るように構成されている。
また、蒸気供給部212に連通して、混合用ガスとして
のN2ガスを供給する混合ガス供給管252が連通接続さ
れ、その混合ガス供給管252にバルブ254が介設されてい
る。
のN2ガスを供給する混合ガス供給管252が連通接続さ
れ、その混合ガス供給管252にバルブ254が介設されてい
る。
上記キャリアガス供給管248及び混合ガス供給管252に
はそれぞれ、図示していないが、その内部を流れるN2ガ
スの温度を設定温度に保持するための温調手段が付設さ
れている。
はそれぞれ、図示していないが、その内部を流れるN2ガ
スの温度を設定温度に保持するための温調手段が付設さ
れている。
蒸気供給部212は、拡散供給用の多孔板256により、そ
の多孔板256とフッ酸タンク202の底壁202aとの間に蒸発
空間258に形成して構成され、その蒸気空間258に蒸気供
給路244が連通接続されていて、フッ酸蒸気をホットプ
レート214上の基板Ｗの表面に供給できるように構成さ
れている。この蒸気供給部212では、フッ酸タンク202の
底壁202aに形成された温水流路230による加熱とホット
プレート214からの加熱とによって、フッ酸蒸気の温度
が露点を越える温度に保持されるようになっている。
の多孔板256とフッ酸タンク202の底壁202aとの間に蒸発
空間258に形成して構成され、その蒸気空間258に蒸気供
給路244が連通接続されていて、フッ酸蒸気をホットプ
レート214上の基板Ｗの表面に供給できるように構成さ
れている。この蒸気供給部212では、フッ酸タンク202の
底壁202aに形成された温水流路230による加熱とホット
プレート214からの加熱とによって、フッ酸蒸気の温度
が露点を越える温度に保持されるようになっている。
以上説明した構成の装置によると、フッ酸タンク20
2、蒸気発生部206、蒸気供給部212、及び、蒸気発生部2
06と蒸気供給部212とを連通する蒸気供給路244等を上下
方向に近接させて配置しているため、それらを一括して
効率的に加熱・温度制御することができ、それらへの洗
浄処理用蒸気の結露を容易に防止することが可能であ
る。
2、蒸気発生部206、蒸気供給部212、及び、蒸気発生部2
06と蒸気供給部212とを連通する蒸気供給路244等を上下
方向に近接させて配置しているため、それらを一括して
効率的に加熱・温度制御することができ、それらへの洗
浄処理用蒸気の結露を容易に防止することが可能であ
る。
さらに第５図に示すように、内側ハウジング208の内
部空間に、第１の流量制御弁260を介挿した第１の排気
管262が連通接続されるとともに、内側ハウジング208と
外側のハウジング200とで囲まれる空間に、第２の流量
制御弁264を介挿した第２の排気管266が連通接続されて
いる。また、第１及び第２の排気管262、266はそれぞ
れ、図示しない吸引排気装置に連通接続されている。そ
して、第１の流量制御弁260の開度が第２の流量制御弁2
64の開度よりも大きくなるように設定され、内側ハウジ
ング208内に対する吸引排気量が、内側ハウジング208と
外側のハウジング200とで囲まれる空間内に対する吸引
排気量よりも多くなるように吸引排気量を制御し、基板
Ｗに供給された後に排出されるフッ酸蒸気の外部への洩
れ出しを良好に防止するように排気制御手段が構成され
ている。
部空間に、第１の流量制御弁260を介挿した第１の排気
管262が連通接続されるとともに、内側ハウジング208と
外側のハウジング200とで囲まれる空間に、第２の流量
制御弁264を介挿した第２の排気管266が連通接続されて
いる。また、第１及び第２の排気管262、266はそれぞ
れ、図示しない吸引排気装置に連通接続されている。そ
して、第１の流量制御弁260の開度が第２の流量制御弁2
64の開度よりも大きくなるように設定され、内側ハウジ
ング208内に対する吸引排気量が、内側ハウジング208と
外側のハウジング200とで囲まれる空間内に対する吸引
排気量よりも多くなるように吸引排気量を制御し、基板
Ｗに供給された後に排出されるフッ酸蒸気の外部への洩
れ出しを良好に防止するように排気制御手段が構成され
ている。
尚、内側ハウジング208の排気量を外側ハウジング200
の排気量より大きくするためには、排気管262の径を排
気管266の径より大きくするとともに、両排気管262、26
6を同一の吸引排気装置に連通接続する構成や、排気管2
62、266を各々異なる吸引排気装置に連通接続する構成
などを採用することができる。
の排気量より大きくするためには、排気管262の径を排
気管266の径より大きくするとともに、両排気管262、26
6を同一の吸引排気装置に連通接続する構成や、排気管2
62、266を各々異なる吸引排気装置に連通接続する構成
などを採用することができる。
次に、上記した第５図及び第６図に示した装置を用い
て行なった実験例について説明する。
て行なった実験例について説明する。
第５図及び第６図に示した装置において、フッ酸とし
ては、フッ化水素の39.4％水溶液（20℃での共沸組成）
を用い、フッ酸蒸気中に含まれるHFの濃度は0.48wt％で
ある。また、ハウジング200内は大気圧下にある。
ては、フッ化水素の39.4％水溶液（20℃での共沸組成）
を用い、フッ酸蒸気中に含まれるHFの濃度は0.48wt％で
ある。また、ハウジング200内は大気圧下にある。
実験には、直径が６インチのシリコンウエハ（Ｐ型
（100））上に約4,000Åの膜厚のPSG膜を被着形成した
もの、同じく直径が６インチのシリコンウエハ上の約5,
000Åの膜厚のBPSG膜を被着形成したもの、直径が５イ
ンチのシリコンウエハ上に1,500Åの膜厚の窒化シリコ
ン（Si3N4）膜を被着形成したもの、直径が６インチの
シリコンウエハ上に約5,000Åの膜厚のシリコン熱酸化
（th−SiO2）膜を被着形成したもの、直径が５インチの
シリコンウエハ上に20,000Åの膜厚のシリコンCVD酸化
（CVD−SiO2）膜を被着形成したもの、並びに、直径が
６インチのシリコンウエハ上に約15Åの膜厚のシリコン
自然酸化膜（Native−Oxide）を被着形成したものの６
種類の試料体を用意した。シリコンウエハ上へのシリコ
ン自然酸化膜の被着形成は、シリコンウエハをアンモニ
ア１過酸化水素水（NH4OH〔28％〕:H2O2〔30％〕:H2O＝
1:1:5）中に浸漬することによって行なった。
（100））上に約4,000Åの膜厚のPSG膜を被着形成した
もの、同じく直径が６インチのシリコンウエハ上の約5,
000Åの膜厚のBPSG膜を被着形成したもの、直径が５イ
ンチのシリコンウエハ上に1,500Åの膜厚の窒化シリコ
ン（Si3N4）膜を被着形成したもの、直径が６インチの
シリコンウエハ上に約5,000Åの膜厚のシリコン熱酸化
（th−SiO2）膜を被着形成したもの、直径が５インチの
シリコンウエハ上に20,000Åの膜厚のシリコンCVD酸化
（CVD−SiO2）膜を被着形成したもの、並びに、直径が
６インチのシリコンウエハ上に約15Åの膜厚のシリコン
自然酸化膜（Native−Oxide）を被着形成したものの６
種類の試料体を用意した。シリコンウエハ上へのシリコ
ン自然酸化膜の被着形成は、シリコンウエハをアンモニ
ア１過酸化水素水（NH4OH〔28％〕:H2O2〔30％〕:H2O＝
1:1:5）中に浸漬することによって行なった。
そして、フッ酸の温度を22℃に保持する一方、シリコ
ンウエハの表面温度を22℃から徐々に高くして、ウエハ
の表面温度をそれぞれ所要の温度に保持したものについ
て、第５図及び第６図に示した装置を使用してエッチン
グを行ない、そのエッチングレートを測定した。測定点
は、PSG膜、BPSG膜及びシリコン熱酸化膜についてはそ
れぞれ、ウエハ面における特定の方向に沿って5mm間隔
で29個所（ウエハの中心を基準点として−70mm〜＋70mm
の範囲内）とし、窒化シリコン膜及びシリコンCVD酸化
膜についてはそれぞれ、ウエハ面における特定の方向に
沿って5mm間隔で21個所（ウエハの中心を基準点として
−50mm〜＋50mmの範囲内）とした。また、シリコン自然
酸化膜が被着形成されたシリコンウエハでは、ウエハの
中心を円の中心とする、半径方向に等間隔の３つの同心
円上において選定した21個所（そのうちの１個所はウエ
ハ中心）を測定点とした。そして、それぞれの測定点で
のエッチングレートの測定値の平均を求め、その平均値
を、それぞれの種類の絶縁膜が形成された各シリコンウ
エハにおけるエッチングレートの数値とした。また、膜
厚の測定には、PSG膜、BPSG膜及びシリコンCVD酸化膜に
ついてはそれぞれ、顕微分光装置を用いた光干渉式膜厚
計を使用した。この膜厚計の精度は±10Åである。シリ
コン熱酸化膜については、上記光干渉式膜厚計とエリプ
ソメータとの両方によってそれぞれ膜厚の測定を行なっ
た（後期した第７−１図に示した測定結果を光干渉式膜
厚計の使用によるものであり、第８図に示した測定結果
はエリプソメータの使用によるものである）。また、窒
化シリコン膜及びシリコン自然酸化膜の膜厚測定には、
エリプソメータを使用した。
ンウエハの表面温度を22℃から徐々に高くして、ウエハ
の表面温度をそれぞれ所要の温度に保持したものについ
て、第５図及び第６図に示した装置を使用してエッチン
グを行ない、そのエッチングレートを測定した。測定点
は、PSG膜、BPSG膜及びシリコン熱酸化膜についてはそ
れぞれ、ウエハ面における特定の方向に沿って5mm間隔
で29個所（ウエハの中心を基準点として−70mm〜＋70mm
の範囲内）とし、窒化シリコン膜及びシリコンCVD酸化
膜についてはそれぞれ、ウエハ面における特定の方向に
沿って5mm間隔で21個所（ウエハの中心を基準点として
−50mm〜＋50mmの範囲内）とした。また、シリコン自然
酸化膜が被着形成されたシリコンウエハでは、ウエハの
中心を円の中心とする、半径方向に等間隔の３つの同心
円上において選定した21個所（そのうちの１個所はウエ
ハ中心）を測定点とした。そして、それぞれの測定点で
のエッチングレートの測定値の平均を求め、その平均値
を、それぞれの種類の絶縁膜が形成された各シリコンウ
エハにおけるエッチングレートの数値とした。また、膜
厚の測定には、PSG膜、BPSG膜及びシリコンCVD酸化膜に
ついてはそれぞれ、顕微分光装置を用いた光干渉式膜厚
計を使用した。この膜厚計の精度は±10Åである。シリ
コン熱酸化膜については、上記光干渉式膜厚計とエリプ
ソメータとの両方によってそれぞれ膜厚の測定を行なっ
た（後期した第７−１図に示した測定結果を光干渉式膜
厚計の使用によるものであり、第８図に示した測定結果
はエリプソメータの使用によるものである）。また、窒
化シリコン膜及びシリコン自然酸化膜の膜厚測定には、
エリプソメータを使用した。
実験の結果を第７−１図及び第７−２図並びに第８図
に示した。これらのグラフにおいて、横軸は、フッ酸の
温度（22℃）とシリコンウエハの表面温度との差を表わ
し、縦軸がエッチングレートを表わす。
に示した。これらのグラフにおいて、横軸は、フッ酸の
温度（22℃）とシリコンウエハの表面温度との差を表わ
し、縦軸がエッチングレートを表わす。
第７−１図及び第７−２図から、PSG膜、BPSG膜、シ
リコン熱酸化膜及びシリコンCVD酸化膜の何れにおいて
も、フッ酸蒸気とシリコンウエハ表面との温度差によ
り、単位時間当りのエッチング量が変化することが分か
り、一般的傾向としては、温度差が大きくなるに従って
エッチングレートは低下する。また、PSG膜とBPSG膜と
では、同じようなエッチングレート曲線を描きながら、
温度差が150℃以上になるまでエッチングされ続ける。
一方、シリコン熱酸化膜では、温度差が約12℃以上にな
るとエッチングされなくなり、シリコンCVD酸化膜で
は、温度差が約18℃以上になるとエッチングされなくな
る。
リコン熱酸化膜及びシリコンCVD酸化膜の何れにおいて
も、フッ酸蒸気とシリコンウエハ表面との温度差によ
り、単位時間当りのエッチング量が変化することが分か
り、一般的傾向としては、温度差が大きくなるに従って
エッチングレートは低下する。また、PSG膜とBPSG膜と
では、同じようなエッチングレート曲線を描きながら、
温度差が150℃以上になるまでエッチングされ続ける。
一方、シリコン熱酸化膜では、温度差が約12℃以上にな
るとエッチングされなくなり、シリコンCVD酸化膜で
は、温度差が約18℃以上になるとエッチングされなくな
る。
このように、シリコンウエハ上に形成される絶縁膜の
種類によってエッチングレート曲線が全く異なることが
分かった。この事実を利用すると、２種類の絶縁膜をシ
リコンウエハ表面から選択的に除去することが可能とな
る。そして、第７−１図より、シリコン熱酸化膜とPSG
膜又はBPSG膜との間での選択性は、広い温度範囲にわた
って認められ、PSG膜又はBPSG膜をシリコン熱酸化膜に
対しウエハ表面から選択的に除去することができる。そ
して、シリコン熱酸化膜とPSG膜又はBPSG膜との間での
選択性は、特にフッ酸蒸気とウエハ表面との温度差が14
〜18℃の範囲で最大となり、この範囲においては高速で
PSG膜又はBPSG膜をウエハ表面から選択的に除去するこ
とができる。また、シリコンCVD酸化膜とPSG膜又はBPSG
膜との間での選択性も、同様に広い温度範囲にわたって
認められ、PSG膜又はBPSG膜をCVD酸化膜に対しウエハ表
面から選択的に除去することができ、特に、温度差が18
〜20℃の範囲で選択性は最大となる。
種類によってエッチングレート曲線が全く異なることが
分かった。この事実を利用すると、２種類の絶縁膜をシ
リコンウエハ表面から選択的に除去することが可能とな
る。そして、第７−１図より、シリコン熱酸化膜とPSG
膜又はBPSG膜との間での選択性は、広い温度範囲にわた
って認められ、PSG膜又はBPSG膜をシリコン熱酸化膜に
対しウエハ表面から選択的に除去することができる。そ
して、シリコン熱酸化膜とPSG膜又はBPSG膜との間での
選択性は、特にフッ酸蒸気とウエハ表面との温度差が14
〜18℃の範囲で最大となり、この範囲においては高速で
PSG膜又はBPSG膜をウエハ表面から選択的に除去するこ
とができる。また、シリコンCVD酸化膜とPSG膜又はBPSG
膜との間での選択性も、同様に広い温度範囲にわたって
認められ、PSG膜又はBPSG膜をCVD酸化膜に対しウエハ表
面から選択的に除去することができ、特に、温度差が18
〜20℃の範囲で選択性は最大となる。
また、PSG膜とBPSG膜とについては、第７−１図に示
されているように、フッ酸蒸気とウエハ表面との温度差
が小さい範囲では、ほとんど選択性は認められないが、
第７−２図に示されたように、温度差が85℃を越えた辺
りから選択性が大きくなり、温度差が150℃以上になる
と、PSG膜とBPSG膜とのうちのBPSG膜はエッチングされ
なくなるので、フッ酸蒸気とウエハ表面との間に150℃
以上の温度差があれば、PSG膜をBPSG膜に対し選択的に
除去することが可能となる。
されているように、フッ酸蒸気とウエハ表面との温度差
が小さい範囲では、ほとんど選択性は認められないが、
第７−２図に示されたように、温度差が85℃を越えた辺
りから選択性が大きくなり、温度差が150℃以上になる
と、PSG膜とBPSG膜とのうちのBPSG膜はエッチングされ
なくなるので、フッ酸蒸気とウエハ表面との間に150℃
以上の温度差があれば、PSG膜をBPSG膜に対し選択的に
除去することが可能となる。
第８図は、絶縁膜の膜厚測定にエリプソメータを使用
した実験結果を示しているが、膜厚測定に顕微分光装置
を用いた光干渉式膜厚計を使用した実験結果を示す第７
−１図と見比べると分かるように、光干渉式膜厚計を使
用した膜厚測定では、フッ酸蒸気とウエハ表面との温度
差が約12℃以上あればエッチングされていないようにみ
えたシリコン熱酸化膜も、僅かではあるがエッチングさ
れている（12℃の温度差で３Å/min、18℃の温度差で１
Å/min、38℃の温度差で0.8Å/min）ことが分かる。こ
のように、この実験では、上述した第３図に示した実験
装置を使用して得られた第４図に示した実験結果より
も、より精密な結果を得ることができた。この第８図よ
り、シリコン熱酸化膜もシリコン自然酸化膜も共に、フ
ッ酸蒸気とシリコンウエハとの温度差が大きくなるに従
って徐々にエッチングレートが小さくなるが、自然酸化
膜のエッチングレート曲線はシリコン熱酸化膜のエッチ
ングレート曲線に対し温度差の大きい方向へシフトして
おり、温度差が等しい状態では、常に自然酸化膜のエッ
チングレートがシリコン熱酸化膜のエッチングレートよ
りも大きくなっている。
した実験結果を示しているが、膜厚測定に顕微分光装置
を用いた光干渉式膜厚計を使用した実験結果を示す第７
−１図と見比べると分かるように、光干渉式膜厚計を使
用した膜厚測定では、フッ酸蒸気とウエハ表面との温度
差が約12℃以上あればエッチングされていないようにみ
えたシリコン熱酸化膜も、僅かではあるがエッチングさ
れている（12℃の温度差で３Å/min、18℃の温度差で１
Å/min、38℃の温度差で0.8Å/min）ことが分かる。こ
のように、この実験では、上述した第３図に示した実験
装置を使用して得られた第４図に示した実験結果より
も、より精密な結果を得ることができた。この第８図よ
り、シリコン熱酸化膜もシリコン自然酸化膜も共に、フ
ッ酸蒸気とシリコンウエハとの温度差が大きくなるに従
って徐々にエッチングレートが小さくなるが、自然酸化
膜のエッチングレート曲線はシリコン熱酸化膜のエッチ
ングレート曲線に対し温度差の大きい方向へシフトして
おり、温度差が等しい状態では、常に自然酸化膜のエッ
チングレートがシリコン熱酸化膜のエッチングレートよ
りも大きくなっている。
また、窒化シリコン膜については、フッ酸蒸気とシリ
コンウエハ間の温度差が小さくてもエッチングレートは
他の絶縁膜に比べて小さいが、温度差が約11℃を越えた
付近でシリコン熱酸化膜のエッチングレートより大きく
なり、また温度差が約20℃より大きくなるとシリコン自
然酸化膜のエッチングレートより大きくなる。
コンウエハ間の温度差が小さくてもエッチングレートは
他の絶縁膜に比べて小さいが、温度差が約11℃を越えた
付近でシリコン熱酸化膜のエッチングレートより大きく
なり、また温度差が約20℃より大きくなるとシリコン自
然酸化膜のエッチングレートより大きくなる。
第５図及び第６図に示した装置を使用して行なった実
験の結果を示す第７−１図及び第７−２図並びに第８図
より、シリコンウエハの表面温度をフッ酸蒸気の温度よ
り高く保持して、ウエハ表面へのフッ酸蒸気の吸着を制
御することにより、種類の異なる各種絶縁膜同士間にお
いて以下に示すような選択性を得ることができる、との
結論が導かれる。
験の結果を示す第７−１図及び第７−２図並びに第８図
より、シリコンウエハの表面温度をフッ酸蒸気の温度よ
り高く保持して、ウエハ表面へのフッ酸蒸気の吸着を制
御することにより、種類の異なる各種絶縁膜同士間にお
いて以下に示すような選択性を得ることができる、との
結論が導かれる。
（ｉ） フッ酸蒸気の温度よりもシリコンウエハの表面
温度を高く保持する温度（以下、「温度差」という）が
10℃以上、50℃以下、好ましくは温度差12℃以上、40℃
以下の範囲において、シリコン熱酸化膜に対しシリコン
自然酸化膜を選択的に除去することができる。但し、シ
リコン熱酸化膜及びシリコン自然酸化膜の生成条件によ
り、好ましい温度差の範囲は多少変化する。
温度を高く保持する温度（以下、「温度差」という）が
10℃以上、50℃以下、好ましくは温度差12℃以上、40℃
以下の範囲において、シリコン熱酸化膜に対しシリコン
自然酸化膜を選択的に除去することができる。但し、シ
リコン熱酸化膜及びシリコン自然酸化膜の生成条件によ
り、好ましい温度差の範囲は多少変化する。
（ii） 温度差10℃以上、30℃以下、好ましくは温度差
12℃以上、18℃以下の範囲において、シリコン熱酸化膜
に対しシリコンCVD酸化膜を選択的に除去することがで
きる。但し、CVD酸化膜の生成条件により、好ましい温
度差の範囲は多少変化する。
12℃以上、18℃以下の範囲において、シリコン熱酸化膜
に対しシリコンCVD酸化膜を選択的に除去することがで
きる。但し、CVD酸化膜の生成条件により、好ましい温
度差の範囲は多少変化する。
（iii） 温度差10℃以上、200℃以下の範囲において、
シリコン熱酸化膜に対しPSG膜を選択的に除去すること
ができる。
シリコン熱酸化膜に対しPSG膜を選択的に除去すること
ができる。
（iv） 温度差10℃以上、150℃以下の範囲において、
シリコン熱酸化膜に対しBPSG膜を選択的に除去すること
ができる。
シリコン熱酸化膜に対しBPSG膜を選択的に除去すること
ができる。
（ｖ） 温度差15℃以上、200℃以下の範囲において、
シリコンCVD酸化膜に対しPSG膜を選択的に除去すること
ができる。
シリコンCVD酸化膜に対しPSG膜を選択的に除去すること
ができる。
（vi） 温度差15℃以上、150℃以下の範囲において、
シリコンCVD酸化膜に対しBPSG膜を選択的に除去するこ
とができる。但し、燐やボロンの膜中の濃度により温度
差の範囲は多少変化することがある。
シリコンCVD酸化膜に対しBPSG膜を選択的に除去するこ
とができる。但し、燐やボロンの膜中の濃度により温度
差の範囲は多少変化することがある。
（vii） 温度差12℃以上、30℃以下の範囲において、
シリコン自然酸化膜に対しシリコンCVD酸化膜を選択的
に除去することができる。この場合、CVDの方法等によ
り最良の温度範囲が多少変化する。
シリコン自然酸化膜に対しシリコンCVD酸化膜を選択的
に除去することができる。この場合、CVDの方法等によ
り最良の温度範囲が多少変化する。
（viii） 温度差12℃以上、200℃以下の範囲におい
て、シリコン自然酸化膜に対しPSG膜を選択的に除去す
ることができる。
て、シリコン自然酸化膜に対しPSG膜を選択的に除去す
ることができる。
（ix） 温度差12℃以上、150℃以下の範囲において、
シリコン自然酸化膜に対しBPSG膜を選択的に除去するこ
とができる。
シリコン自然酸化膜に対しBPSG膜を選択的に除去するこ
とができる。
（ｘ） 温度差150℃以上の範囲において、BPSG膜に対
しPSG膜を選択的に除去することができる。
しPSG膜を選択的に除去することができる。
（xi） 温度差５℃以上、12℃以下の範囲において、窒
化シリコン膜に対しシリコン熱酸化膜を選択的に除去す
ることができる。
化シリコン膜に対しシリコン熱酸化膜を選択的に除去す
ることができる。
（xii） 温度差12℃以上、100℃以下の範囲において、
シリコン熱酸化膜に対し窒化シリコン膜を選択的に除去
することができる。
シリコン熱酸化膜に対し窒化シリコン膜を選択的に除去
することができる。
（xiii） 温度差５℃以上、20℃以下の範囲において、
窒化シリコン膜に対しシリコン自然酸化膜を選択的に除
去することができる。
窒化シリコン膜に対しシリコン自然酸化膜を選択的に除
去することができる。
（xiv） 温度差20℃以上、150℃以下の範囲において、
シリコン自然酸化膜に対し窒化シリコン膜を選択的に除
去することができる。
シリコン自然酸化膜に対し窒化シリコン膜を選択的に除
去することができる。
（xv） 温度差５℃以上、15℃以下の範囲において、窒
化シリコン膜に対しシリコンCVD酸化膜を選択的に除去
することができる。
化シリコン膜に対しシリコンCVD酸化膜を選択的に除去
することができる。
（xvi） 温度差５℃以下、150℃以下の範囲において、
窒化シリコン膜に対しBPSG膜を選択的に除去することが
できる。
窒化シリコン膜に対しBPSG膜を選択的に除去することが
できる。
（xvii） 温度差５℃以上、200℃以下の範囲におい
て、窒化シリコン膜に対しPSG膜を選択的に除去するこ
とができる。
て、窒化シリコン膜に対しPSG膜を選択的に除去するこ
とができる。
尚、シリコン層上に形成される２種類の絶縁膜は、シ
リコン層上に積層状態で形成されていてもよいし（この
場合は、選択エッチングされる側の絶縁膜が上層に形成
される）、平面的に分布した状態で形成されていてもよ
い。
リコン層上に積層状態で形成されていてもよいし（この
場合は、選択エッチングされる側の絶縁膜が上層に形成
される）、平面的に分布した状態で形成されていてもよ
い。
また、この発明に係る方法では、無水フッ化水素（HF
濃度100％）を水（H2O）及び窒素（N2）で希釈した広範
囲の濃度のフッ酸蒸気（HF濃度１％以下）を用いること
ができる。また、フッ酸蒸気としては、共沸フッ酸（気
相と液相とにおけるHF濃度が同一）蒸気を用いると、選
択エッチング工程をより安定して制御することができ
る。
濃度100％）を水（H2O）及び窒素（N2）で希釈した広範
囲の濃度のフッ酸蒸気（HF濃度１％以下）を用いること
ができる。また、フッ酸蒸気としては、共沸フッ酸（気
相と液相とにおけるHF濃度が同一）蒸気を用いると、選
択エッチング工程をより安定して制御することができ
る。
尚、上述した実施例は、シリコンウエハにおいてシリ
コン自然酸化膜を選択的に除去する場合におけるこの発
明の応用であるが、この発明が適用される対象は、それ
に限定されない。
コン自然酸化膜を選択的に除去する場合におけるこの発
明の応用であるが、この発明が適用される対象は、それ
に限定されない。
例えば、選択的除去の対象であるシリコン自然酸化膜
は、ポリシリコン膜の表面やアモルファスシリコン膜の
表面に形成されるシリコン自然酸化膜であってもよい。
また、ポリシリコン膜やアモルファスシリコン膜は、シ
リコンウエハ上に形成されている膜に限らず、例えばガ
リウム・砒素ウエハ等の半導体ウエハなどの各種基板上
に形成されている膜であってもよく、この発明の構成に
おける「基板」とは、シリコンウエハに限定されず、例
えばガリウム・砒素ウエハなどであってもよい。
は、ポリシリコン膜の表面やアモルファスシリコン膜の
表面に形成されるシリコン自然酸化膜であってもよい。
また、ポリシリコン膜やアモルファスシリコン膜は、シ
リコンウエハ上に形成されている膜に限らず、例えばガ
リウム・砒素ウエハ等の半導体ウエハなどの各種基板上
に形成されている膜であってもよく、この発明の構成に
おける「基板」とは、シリコンウエハに限定されず、例
えばガリウム・砒素ウエハなどであってもよい。
また、蒸気実施例では、フッ酸蒸気の温度を一定に
し、基板の表面温度をフッ酸蒸気の温度よりも高い温度
で変化させて実験を行なったが、基板の表面温度を一定
にし、フッ酸蒸気の温度を基板の表面温度より低い温度
で変化させても同様の結果が得られる。また、フッ酸蒸
気の温度と基板の表面温度との両方を変化させるように
してもよい。すなわち、この発明において、選択的除去
対象の絶縁膜と除去されない他の絶縁膜との種類によっ
て決定される所定温度範囲とは、混合蒸気と基板表面と
の相対的温度差における所定範囲を意味し、従って、混
合蒸気の温度を基板の表面温度よりも低い所定温度範囲
に保持するようにすることも、この発明に含まれる。
し、基板の表面温度をフッ酸蒸気の温度よりも高い温度
で変化させて実験を行なったが、基板の表面温度を一定
にし、フッ酸蒸気の温度を基板の表面温度より低い温度
で変化させても同様の結果が得られる。また、フッ酸蒸
気の温度と基板の表面温度との両方を変化させるように
してもよい。すなわち、この発明において、選択的除去
対象の絶縁膜と除去されない他の絶縁膜との種類によっ
て決定される所定温度範囲とは、混合蒸気と基板表面と
の相対的温度差における所定範囲を意味し、従って、混
合蒸気の温度を基板の表面温度よりも低い所定温度範囲
に保持するようにすることも、この発明に含まれる。
この発明は以上説明したように構成されかつ作用する
ので、この発明によれば、反応系に含まれる水分の極め
て少なくしたり、フッ化水素ガスの濃度を制御したりす
ることなく、基板の表面温度及び基板表面に供給される
混合蒸気の温度を制御するだけで、基板表面から所望の
絶縁膜を選択的に除去することができるため、水分を極
めて少なくした系においてフッ化水素ガスの濃度を制御
することによりシリコン層表面から所望の絶縁膜だけを
選択的に除去するようにした従来の方法と比較して、装
置の構成も簡単なものでよく、反応の制御も容易であ
る。このように、この発明により、比較的簡単にかつ容
易に実施することができる、新規な自然酸化膜の選択的
除去方法やMOS−IC製造工程におけるメタライゼーショ
ン前のコンタクトホール形成方法などを提供することが
できる。
ので、この発明によれば、反応系に含まれる水分の極め
て少なくしたり、フッ化水素ガスの濃度を制御したりす
ることなく、基板の表面温度及び基板表面に供給される
混合蒸気の温度を制御するだけで、基板表面から所望の
絶縁膜を選択的に除去することができるため、水分を極
めて少なくした系においてフッ化水素ガスの濃度を制御
することによりシリコン層表面から所望の絶縁膜だけを
選択的に除去するようにした従来の方法と比較して、装
置の構成も簡単なものでよく、反応の制御も容易であ
る。このように、この発明により、比較的簡単にかつ容
易に実施することができる、新規な自然酸化膜の選択的
除去方法やMOS−IC製造工程におけるメタライゼーショ
ン前のコンタクトホール形成方法などを提供することが
できる。
第１図は、この発明に係る方法を実施するためのシリコ
ンウエハの洗浄装置の構成例を示す概略図、第２図は、
第１図に示した装置のガス供給ユニットの構成例を示す
概略図、第３図は、この発明に係る方法に関して行なっ
た実験に使用した実験装置の構成を示す図、第４図は、
シリコンウエハの表面温度と熱酸化膜のエッチングレー
トとの関係を示す線図、第５図は、この発明に係る方法
を実施するための装置の別の構成例を示す全体概略縦断
面図、第６図は、第５図に示した装置の要部の拡大縦断
面図、第７−１図及び第７−２図並びに第８図はそれぞ
れ、第５図及び第６図に示した装置を用いて行なった実
験の結果を示す線図である。 10……外容器、12……内管、 14……ガス・蒸気（フッ化水素酸）の供給口、 18……ウエハ加熱室、20……蒸発加温室、 30……紫外線照射ランプ、 34、36……温度コントローラ、 38……ガス供給ユニット、 40……ウエハ加熱用筒状体、 50……温度検出器、Ｗ……シリコンウエハ、 Ｌ……フッ化水素酸、 Ｖ……フッ化水素酸の蒸気。
ンウエハの洗浄装置の構成例を示す概略図、第２図は、
第１図に示した装置のガス供給ユニットの構成例を示す
概略図、第３図は、この発明に係る方法に関して行なっ
た実験に使用した実験装置の構成を示す図、第４図は、
シリコンウエハの表面温度と熱酸化膜のエッチングレー
トとの関係を示す線図、第５図は、この発明に係る方法
を実施するための装置の別の構成例を示す全体概略縦断
面図、第６図は、第５図に示した装置の要部の拡大縦断
面図、第７−１図及び第７−２図並びに第８図はそれぞ
れ、第５図及び第６図に示した装置を用いて行なった実
験の結果を示す線図である。 10……外容器、12……内管、 14……ガス・蒸気（フッ化水素酸）の供給口、 18……ウエハ加熱室、20……蒸発加温室、 30……紫外線照射ランプ、 34、36……温度コントローラ、 38……ガス供給ユニット、 40……ウエハ加熱用筒状体、 50……温度検出器、Ｗ……シリコンウエハ、 Ｌ……フッ化水素酸、 Ｖ……フッ化水素酸の蒸気。
Claims (17)
- 【請求項１】少なくともシリコン熱酸化膜とシリコン自
然酸化膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表面
に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供給
して、シリコン自然酸化膜をシリコン熱酸化膜に対し選
択的に基板表面から除去するようにした絶縁膜の選択的
除去方法において、前記基板の表面温度を前記混合蒸気
の温度よりも10〜50℃高い温度範囲に保持するようにし
たことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項２】少なくともシリコン熱酸化膜とシリコンCV
D酸化膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表面
に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供給
して、シリコンCVD酸化膜をシリコン熱酸化膜に対し選
択的に基板表面から除去するようにした絶縁膜の選択的
除去方法において、前記基板の表面温度を前記混合蒸気
の温度よりも10〜30℃高い温度範囲に保持するようにし
たことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項３】少なくともシリコン熱酸化膜と燐ドープガ
ラス膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表面に、
少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供給し
て、燐ドープガラス膜をシリコン熱酸化膜に対し選択的
に基板表面から除去するようにした絶縁膜の選択的除去
方法において、前記基板の表面温度を前記混合蒸気の温
度よりも10〜200℃高い温度範囲に保持するようにした
ことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項４】少なくともシリコン熱酸化膜とボロン燐ド
ープガラス膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表
面に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供
給して、ボロン燐ドープガラス膜をシリコン熱酸化膜に
対し選択的に基板表面から除去するようにした絶縁膜の
選択的除去方法において、前記基板の表面温度を前記混
合蒸気の温度よりも10〜150℃高い温度範囲に保持する
ようにしたことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項５】少なくともシリコンCVD酸化膜と燐ドープ
ガラス膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表面
に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供給
して、燐ドープガラス膜をシリコンCVD酸化膜に対し選
択的に基板表面から除去するようにした絶縁膜の選択的
除去方法において、前記基板の表面温度を前記混合蒸気
の温度よりも15〜200℃高い温度範囲に保持するように
したことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項６】少なくともシリコンCVD酸化膜とボロン燐
ドープガラス膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の
表面に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を
供給して、ボロン燐ドープガラス膜をシリコンCVD酸化
膜に対し選択的に基板表面から除去するようにした絶縁
膜の選択的除去方法において、前記基板の表面温度を前
記混合蒸気の温度よりも15〜150℃高い温度範囲に保持
するようにしたことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方
法。 - 【請求項７】少なくともシリコン自然酸化膜とシリコン
CVD酸化膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表面
に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供給
して、シリコンCVD酸化膜をシリコン自然酸化膜に対し
選択的に基板表面から除去するようにした絶縁膜の選択
的除去方法において、前記基板の表面温度を前記混合蒸
気の温度よりも12〜30℃高い温度範囲に保持するように
したことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項８】少なくともシリコン自然酸化膜と燐ドープ
ガラス膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表面
に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供給
して、燐ドープガラス膜をシリコン自然酸化膜に対し選
択的に基板表面から除去するようにした絶縁膜の選択的
除去方法において、前記基板の表面温度を前記混合蒸気
の温度よりも12〜200℃高い温度範囲に保持するように
したことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項９】少なくともシリコン自然酸化膜とボロン燐
ドープガラス膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の
表面に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を
供給して、ボロン燐ドープガラス膜をシリコン自然酸化
膜に対し選択的に基板表面から除去するようにした絶縁
膜の選択的除去方法において、前記基板の表面温度を前
記混合蒸気に温度よりも12〜150℃高い温度範囲に保持
するようにしたことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方
法。 - 【請求項１０】少なくともシリコン熱酸化膜と窒化シリ
コン膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表面に、
少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供給し
て、窒化シリコン膜をシリコン熱酸化膜に対し選択的に
基板表面から除去するようにした絶縁膜の選択的除去方
法において、前記基板の表面温度を前記混合蒸気の温度
よりも12〜100℃高い温度範囲に保持するようにしたこ
とを特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項１１】少なくとも窒化シリコン膜と燐ドープガ
ラス膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表面に、
少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供給し
て、燐ドープガラス膜を窒化シリコン膜に対し選択的に
基板表面から除去するようにした絶縁膜の選択的除去方
法において、前記基板の表面温度を前記混合蒸気の温度
よりも５〜200℃高い温度範囲に保持するようにしたこ
とを特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項１２】少なくとも窒化シリコン膜とボロン燐ド
ープガラス膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表
面に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供
給して、ボロン燐ドープガラス膜を窒化シリコン膜に対
し選択的に基板表面から除去するようにした絶縁膜の選
択的除去方法において、前記基板の表面温度を前記混合
蒸気の温度よりも５〜150℃高い温度範囲に保持するよ
うにしたことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項１３】少なくともボロン燐ドープガラス膜と燐
ドープガラス膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の
表面に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を
供給して、燐ドープガラス膜をボロン燐ドープガラス膜
に対し選択的に基板表面から除去するようにした絶縁膜
の選択的除去方法において、前記基板の表面温度を前記
混合蒸気の温度よりも150℃以上高い温度範囲に保持す
るようにしたことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方
法。 - 【請求項１４】少なくとも窒化シリコン膜とシリコン熱
酸化膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表面に、
少なくともフッ化水素及び水を含も混合蒸気を供給し
て、シリコン熱酸化膜を窒化シリコン膜に対し選択的に
基板表面から除去するようにした絶縁膜の選択的除去方
法において、前記基板の表面温度を前記混合蒸気の温度
よりも５〜12℃高い温度範囲に保持するようにしたこと
を特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項１５】少なくとも窒化シリコン膜とシリコン自
然酸化膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表面
に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供給
して、シリコン自然酸化膜を窒化シリコン膜に対し選択
的に表面から除去するようにした絶縁膜の選択的除去方
法において、前記基板の表面温度を前記混合蒸気の温度
よりも５〜20℃高い温度範囲に保持するようにしたこと
を特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項１６】少なくともシリコン自然酸化膜と窒化シ
リコン膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表面
に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供給
して、窒化シリコン膜をシリコン自然酸化膜に対し選択
的に基板表面から除去するようにした絶縁膜の選択的除
去方法において、前記基板の表面温度を前記混合蒸気の
温度よりも20〜150℃高い温度範囲に保持するようにし
たことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。 - 【請求項１７】少なくとも窒化シリコン膜とシリコンCV
D酸化膜との２種類の絶縁膜が形成された基板の表面
に、少なくともフッ化水素及び水を含む混合蒸気を供給
して、シリコンCVD酸化膜を窒化シリコン膜に対し選択
的に基板表面から除去するようにした絶縁膜の選択的除
去方法において、前記基板の表面温度を前記混合蒸気の
温度よりも５〜15℃高い温度範囲に保持するようにした
ことを特徴とする絶縁膜の選択的除去方法。
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| JP2265506A JPH088231B2 (ja) | 1989-10-02 | 1990-10-02 | 絶縁膜の選択的除去方法 |
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| JP25817489 | 1989-10-02 | ||
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1990
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| JPH03204930A (ja) | 1991-09-06 |
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