JPH1050647A - 洗浄溶液およびそれを用いた洗浄方法 - Google Patents
洗浄溶液およびそれを用いた洗浄方法Info
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- JPH1050647A JPH1050647A JP9121087A JP12108797A JPH1050647A JP H1050647 A JPH1050647 A JP H1050647A JP 9121087 A JP9121087 A JP 9121087A JP 12108797 A JP12108797 A JP 12108797A JP H1050647 A JPH1050647 A JP H1050647A
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- H10P70/20—Cleaning during device manufacture
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
- C11D2111/10—Objects to be cleaned
- C11D2111/14—Hard surfaces
- C11D2111/22—Electronic devices, e.g. PCBs or semiconductors
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体素子または液晶表示素子用の洗浄溶液
およびそれを用いた洗浄方法を提供する。 【解決手段】 本発明の洗浄溶液は、０．０１〜２０体
積％のフッ化水素、５０〜９９．８体積％のアルコール
および０．０１〜５０体積％の脱イオン水を含む。本発
明による洗浄溶液は、ポリシリコン層の洗浄およびポリ
シリコン層と絶縁層が共存する場合の洗浄に望ましく適
用されるが、有機および無機性汚染物質に対する洗浄効
果および洗浄後の再取り付け防止効果が優れるので、コ
ンタクトホールの形成後、拡散工程の以前または写真食
刻工程の以前の洗浄工程時に望ましく用いられる。特
に、洗浄後にも、均一なコンタクトホールのプロファイ
ルを提供することにより、半導体素子および液晶表示素
子の性能および収率を向上させる。
およびそれを用いた洗浄方法を提供する。 【解決手段】 本発明の洗浄溶液は、０．０１〜２０体
積％のフッ化水素、５０〜９９．８体積％のアルコール
および０．０１〜５０体積％の脱イオン水を含む。本発
明による洗浄溶液は、ポリシリコン層の洗浄およびポリ
シリコン層と絶縁層が共存する場合の洗浄に望ましく適
用されるが、有機および無機性汚染物質に対する洗浄効
果および洗浄後の再取り付け防止効果が優れるので、コ
ンタクトホールの形成後、拡散工程の以前または写真食
刻工程の以前の洗浄工程時に望ましく用いられる。特
に、洗浄後にも、均一なコンタクトホールのプロファイ
ルを提供することにより、半導体素子および液晶表示素
子の性能および収率を向上させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子または
液晶表示素子（ＬＣＤ）の製造時に用いられる洗浄溶液
およびそれを用いた洗浄方法に関する。より詳しくは、
通常の半導体素子または液晶表示素子の製造時に発生す
るポリマー、金属物質および食刻残留物などのような汚
染物質および自然酸化膜などを取り除くための洗浄溶液
およびそれを用いた洗浄方法に関する。
液晶表示素子（ＬＣＤ）の製造時に用いられる洗浄溶液
およびそれを用いた洗浄方法に関する。より詳しくは、
通常の半導体素子または液晶表示素子の製造時に発生す
るポリマー、金属物質および食刻残留物などのような汚
染物質および自然酸化膜などを取り除くための洗浄溶液
およびそれを用いた洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子は、シリコンウェーハの上に
各種の半導体用薄膜を順次積層し、イオン仕込み、食刻
工程または化学機械的研磨工程（ＣＭＰ）などのような
各種の化学的および機械的工程を用いて前記薄膜を加工
することにより製作される。
各種の半導体用薄膜を順次積層し、イオン仕込み、食刻
工程または化学機械的研磨工程（ＣＭＰ）などのような
各種の化学的および機械的工程を用いて前記薄膜を加工
することにより製作される。
【０００３】かつ、液晶表示素子は、液晶の流動性と結
晶の光学的な性質を兼ねた液体と固体との中間性質を有
する液晶を用いて製造される代表的な表示素子であっ
て、その製造工程は半導体素子の製造工程と類似してい
る。
晶の光学的な性質を兼ねた液体と固体との中間性質を有
する液晶を用いて製造される代表的な表示素子であっ
て、その製造工程は半導体素子の製造工程と類似してい
る。
【０００４】ところが、前記半導体素子または液晶表示
素子の製造時には各製造段階で各種の金属粒子、ポリマ
ーなどのような汚染物質および自然酸化膜が発生する
が、これを放置する場合には、半導体素子または液晶表
示素子の誤動作を誘発するだけでなく、収率の低下も引
き起こす。
素子の製造時には各製造段階で各種の金属粒子、ポリマ
ーなどのような汚染物質および自然酸化膜が発生する
が、これを放置する場合には、半導体素子または液晶表
示素子の誤動作を誘発するだけでなく、収率の低下も引
き起こす。
【０００５】さらに、電子機器の高速化、高性能化およ
び小型化に伴い集積度は高まり、各種の多層薄膜が積層
された微細パターンを形成する上で、この汚染源は非常
に深刻な問題となる。
び小型化に伴い集積度は高まり、各種の多層薄膜が積層
された微細パターンを形成する上で、この汚染源は非常
に深刻な問題となる。
【０００６】したがって、半導体素子または液晶表示素
子の性能および収率低下の原因となる各種の汚染物質お
よび自然酸化膜などを取り除く洗浄過程は、非常に大事
な工程中の一つである。
子の性能および収率低下の原因となる各種の汚染物質お
よび自然酸化膜などを取り除く洗浄過程は、非常に大事
な工程中の一つである。
【０００７】このような洗浄工程が必須的に求められる
工程の例としては、（１）乾式食刻により導電層を露出
させるコンタクトホールの形成工程の以後、（２）拡散
工程、特に熱酸化膜の形成段階の以前、（３）感光膜パ
ターンを形成する写真食刻工程の以前、または（４）半
導体基板の平坦化のための研摩工程の以後などがある。
工程の例としては、（１）乾式食刻により導電層を露出
させるコンタクトホールの形成工程の以後、（２）拡散
工程、特に熱酸化膜の形成段階の以前、（３）感光膜パ
ターンを形成する写真食刻工程の以前、または（４）半
導体基板の平坦化のための研摩工程の以後などがある。
【０００８】例えば、乾式食刻により導電膜を露出させ
るコンタクトホールの形成段階の以後の洗浄工程につい
て説明する。
るコンタクトホールの形成段階の以後の洗浄工程につい
て説明する。
【０００９】半導体素子の製造時、相異なる導電膜を連
結させるためには、下部導電膜に形成された酸化膜を食
刻して下部導電膜の一部を露出させてコンタクトホール
を形成し、この上に上部導電膜を積層する。
結させるためには、下部導電膜に形成された酸化膜を食
刻して下部導電膜の一部を露出させてコンタクトホール
を形成し、この上に上部導電膜を積層する。
【００１０】コンタクトホールの形成時、下部導電膜の
食刻工程は等方性特性を有する湿式食刻方法でも行われ
るが、この湿式食刻方法は微細なコンタクトホールの形
成には不向きである。これにより、現在は、異方性食刻
特性を有する乾式食刻により下部導電膜を食刻すること
によりコンタクトホールを形成する方法を用いている。
食刻工程は等方性特性を有する湿式食刻方法でも行われ
るが、この湿式食刻方法は微細なコンタクトホールの形
成には不向きである。これにより、現在は、異方性食刻
特性を有する乾式食刻により下部導電膜を食刻すること
によりコンタクトホールを形成する方法を用いている。
【００１１】しかしながら、コンタクトホールの形成
後、前記コンタクトホールが大気中に露出されると、コ
ンタクトホールの底面に自然酸化膜が発生し、前記コン
タントホールの側壁および底面に食刻残留物、金属物質
などの汚染物質が生じて製品の収率および信頼性に致命
的な影響を及ぼす。このなかでも、食刻残留物は、食刻
ガス、フォトレジスト成分および酸化物質などが相互に
反応して形成された高分子物質であり、食刻チャンバか
ら逆に汚染された一部の金属を含むこともある。
後、前記コンタクトホールが大気中に露出されると、コ
ンタクトホールの底面に自然酸化膜が発生し、前記コン
タントホールの側壁および底面に食刻残留物、金属物質
などの汚染物質が生じて製品の収率および信頼性に致命
的な影響を及ぼす。このなかでも、食刻残留物は、食刻
ガス、フォトレジスト成分および酸化物質などが相互に
反応して形成された高分子物質であり、食刻チャンバか
ら逆に汚染された一部の金属を含むこともある。
【００１２】このような自然酸化膜および／または汚染
物質などが発生すると、コンタクト抵抗が増えて半導体
素子の性能は低下するか、その性能に致命的な欠陥が発
生する。したがって、半導体素子の性能を改善しようと
すると、コンタクトホールを洗浄して自然酸化膜および
汚染物質などを取り除くことにより、コンタクト抵抗を
低下させなければならない。
物質などが発生すると、コンタクト抵抗が増えて半導体
素子の性能は低下するか、その性能に致命的な欠陥が発
生する。したがって、半導体素子の性能を改善しようと
すると、コンタクトホールを洗浄して自然酸化膜および
汚染物質などを取り除くことにより、コンタクト抵抗を
低下させなければならない。
【００１３】しかしながら、最近では、コンタクトホー
ルのアスペクト比（aspect ratio）が増えるにつれて、
コンタクトホールの底面に残留する金属性汚染物質、粒
子相汚染物質、食刻残留物などの各種の汚染物質の除去
がより困難になりつつある。
ルのアスペクト比（aspect ratio）が増えるにつれて、
コンタクトホールの底面に残留する金属性汚染物質、粒
子相汚染物質、食刻残留物などの各種の汚染物質の除去
がより困難になりつつある。
【００１４】通常、コンタクトホールの洗浄溶液として
は、脱イオン水に希釈されたフッ化水素酸が主に用いら
れている。
は、脱イオン水に希釈されたフッ化水素酸が主に用いら
れている。
【００１５】しかしながら、フッ化水素酸希釈液は、上
述した各種の汚染物質に対する除去力に優れていないの
みならず、コンタクトホールの側壁をなす異種の酸化膜
に対して相異なる食刻率を示すので、コンタクトホール
の側壁のプロファイルをひどく変形させ、後続くコンタ
クトホールの埋め込み工程でボイドが形成されるなどの
問題点が発生する。さらに、一部の酸化膜（例えば、Ｉ
ＬＤ層）の食刻率が高すぎる場合は、洗浄工程時の工程
マージンを確保しにくくなる。
述した各種の汚染物質に対する除去力に優れていないの
みならず、コンタクトホールの側壁をなす異種の酸化膜
に対して相異なる食刻率を示すので、コンタクトホール
の側壁のプロファイルをひどく変形させ、後続くコンタ
クトホールの埋め込み工程でボイドが形成されるなどの
問題点が発生する。さらに、一部の酸化膜（例えば、Ｉ
ＬＤ層）の食刻率が高すぎる場合は、洗浄工程時の工程
マージンを確保しにくくなる。
【００１６】図１は、従来の洗浄溶液、すなわちフッ化
水素酸希釈液を用いてコンタクトホールを洗浄するとき
に発生する問題点を示す図面であり、参照番号１０は半
導体基板を、２０はプラズマ酸化膜を、３０は低圧化学
気相蒸着膜を、４０はＢＰＳＧ（Borophosphosilicate
glass ）膜を、５０はコンタクトホールをそれぞれ示
す。
水素酸希釈液を用いてコンタクトホールを洗浄するとき
に発生する問題点を示す図面であり、参照番号１０は半
導体基板を、２０はプラズマ酸化膜を、３０は低圧化学
気相蒸着膜を、４０はＢＰＳＧ（Borophosphosilicate
glass ）膜を、５０はコンタクトホールをそれぞれ示
す。
【００１７】ところが、コンタクトホール内に残留する
汚染物質を取り除くため、従来の洗浄溶液を用いてコン
タクトホール５０の側壁をなす酸化物系列の層、すなわ
ち、プラズマ酸化膜２０、低圧化学気相蒸着膜３０およ
びＢＰＳＧ膜４０を食刻する場合、各酸化膜はフッ化水
素に対して相異なる食刻率を示すので、食刻率の調節が
容易でない。かつ、酸化膜はフッ化水素と非常に活発に
反応するので、過多に食刻しやすい。したがって、コン
タクトホールの内壁が不均一なプロファイルを有する。
汚染物質を取り除くため、従来の洗浄溶液を用いてコン
タクトホール５０の側壁をなす酸化物系列の層、すなわ
ち、プラズマ酸化膜２０、低圧化学気相蒸着膜３０およ
びＢＰＳＧ膜４０を食刻する場合、各酸化膜はフッ化水
素に対して相異なる食刻率を示すので、食刻率の調節が
容易でない。かつ、酸化膜はフッ化水素と非常に活発に
反応するので、過多に食刻しやすい。したがって、コン
タクトホールの内壁が不均一なプロファイルを有する。
【００１８】このように不均一なプロファイルを有する
コンタクトホールに金属などを充填する後続く工程が行
われると、コンタクトホールの内部にはボイドが発生す
ることにより半導体素子の収率および信頼性が低くな
る。
コンタクトホールに金属などを充填する後続く工程が行
われると、コンタクトホールの内部にはボイドが発生す
ることにより半導体素子の収率および信頼性が低くな
る。
【００１９】かつ、ＢＣ（Buried Contact）と呼ばれる
ストレージ電極用のコンタクトにおいては、半導体素子
の高集積化に伴い、ビットラインとゲートとのマージン
を確保することが困難である。したがって、従来の洗浄
溶液を用いてコンタクトホールを洗浄すると、ビットラ
インおよびゲートがコンタントホールの内部に露出され
ることがある。
ストレージ電極用のコンタクトにおいては、半導体素子
の高集積化に伴い、ビットラインとゲートとのマージン
を確保することが困難である。したがって、従来の洗浄
溶液を用いてコンタクトホールを洗浄すると、ビットラ
インおよびゲートがコンタントホールの内部に露出され
ることがある。
【００２０】下記の反応式１にフッ化水素酸のイオン化
反応を示した。
反応を示した。
【００２１】
【化１】
【００２２】この式からわかるように、イオン化反応の
結果としてＨＦ2 - が発生するが、これは、溶液状態で
平衡をなす中性のＨＦとともにコンタクトホールの底面
に形成された自然酸化膜およびコンタクトホールの側壁
をなす酸化膜と活発に反応して溶解性および揮発性に優
れるＳｉＦ4 を形成することにより、前記自然酸化膜お
よび酸化膜を取り除く。しかしながら、前記ＨＦ2 - が
過度に発生するので、各酸化膜に対する食刻率の調節が
困難であり、酸化膜の過多食刻現象が発生しやすい。
結果としてＨＦ2 - が発生するが、これは、溶液状態で
平衡をなす中性のＨＦとともにコンタクトホールの底面
に形成された自然酸化膜およびコンタクトホールの側壁
をなす酸化膜と活発に反応して溶解性および揮発性に優
れるＳｉＦ4 を形成することにより、前記自然酸化膜お
よび酸化膜を取り除く。しかしながら、前記ＨＦ2 - が
過度に発生するので、各酸化膜に対する食刻率の調節が
困難であり、酸化膜の過多食刻現象が発生しやすい。
【００２３】かつ、食刻反応後の水素イオンにより酸化
膜表面のゼータ電位（zeta potential）がポジティブ化
されるので、後続く工程を行うために半導体素子を大気
中に長時間かけて放置する場合、大気中の汚染粒子がコ
ンタクトホール内に再び取り付けられる。したがって、
後続く工程のための待機時間を最小としなければならな
いという工程上の負担がある。
膜表面のゼータ電位（zeta potential）がポジティブ化
されるので、後続く工程を行うために半導体素子を大気
中に長時間かけて放置する場合、大気中の汚染粒子がコ
ンタクトホール内に再び取り付けられる。したがって、
後続く工程のための待機時間を最小としなければならな
いという工程上の負担がある。
【００２４】従来の洗浄溶液を用いる場合に伴われる他
の問題は、ウェーハの表面上にウォータマークまたは非
乾燥性残留物が発生するということである。すなわち、
段差を有する、親水性である酸化膜と疎水性であるポリ
シリコン膜が同時に露出される場合、洗浄段階の以後に
疎水性膜と親水性膜との段差領域に残留する脱イオン水
がシリコンウェーハの表面で大気中の酸素と反応してＨ
2 ＳｉＯ3 を形成することにより、ウォータマークを発
生させる。したがって、残留する脱イオン水を取り除く
ための乾燥段階が求められる。この段階では、通常、Ｉ
ＰＡ（isopropylalcolhol)蒸気相乾燥法が用いられる。
しかしながら、この方法には次のような短所がある。第
一に、乾燥時に求められる各種の条件を精密に保つこと
が困難であり、第二に、乾燥後のウェーハの表面上に他
の欠点が発生するおそれが高く、第三に、乾燥工程に用
いられるＩＰＡ蒸気相乾燥器が高コストである。
の問題は、ウェーハの表面上にウォータマークまたは非
乾燥性残留物が発生するということである。すなわち、
段差を有する、親水性である酸化膜と疎水性であるポリ
シリコン膜が同時に露出される場合、洗浄段階の以後に
疎水性膜と親水性膜との段差領域に残留する脱イオン水
がシリコンウェーハの表面で大気中の酸素と反応してＨ
2 ＳｉＯ3 を形成することにより、ウォータマークを発
生させる。したがって、残留する脱イオン水を取り除く
ための乾燥段階が求められる。この段階では、通常、Ｉ
ＰＡ（isopropylalcolhol)蒸気相乾燥法が用いられる。
しかしながら、この方法には次のような短所がある。第
一に、乾燥時に求められる各種の条件を精密に保つこと
が困難であり、第二に、乾燥後のウェーハの表面上に他
の欠点が発生するおそれが高く、第三に、乾燥工程に用
いられるＩＰＡ蒸気相乾燥器が高コストである。
【００２５】したがって、上述した多数の問題点を克服
する洗浄溶液に対する必要性が強く求められている。
する洗浄溶液に対する必要性が強く求められている。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
および無機成分に優れる溶解度を持ち、洗浄後にも良好
なプロファイルを保ち、汚染粒子の再取り付け現象を防
止することのできる半導体素子および液晶表示素子用の
洗浄溶液を提供することにある。
および無機成分に優れる溶解度を持ち、洗浄後にも良好
なプロファイルを保ち、汚染粒子の再取り付け現象を防
止することのできる半導体素子および液晶表示素子用の
洗浄溶液を提供することにある。
【００２７】かつ、本発明の他の目的は、前記洗浄溶液
を用いた半導体素子または液晶表示素子の洗浄方法を提
供することにある。
を用いた半導体素子または液晶表示素子の洗浄方法を提
供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、０．０１〜２０体積％のフッ化水素、５０
〜９９．８体積％のアルコールおよび０．０１〜４９．
９体積％の脱イオン水を含むことを特徴とする半導体素
子または液晶表示素子用の洗浄溶液を提供する。
に本発明は、０．０１〜２０体積％のフッ化水素、５０
〜９９．８体積％のアルコールおよび０．０１〜４９．
９体積％の脱イオン水を含むことを特徴とする半導体素
子または液晶表示素子用の洗浄溶液を提供する。
【００２９】前記他の目的を達成するために本発明は、
半導体素子または液晶表示素子の洗浄方法において、
０．０１〜２０体積％のフッ化水素、５０〜９９．８体
積％のアルコールおよび０．０１〜４９体積％の脱イオ
ン水を含む洗浄溶液で前記半導体素子または液晶表示素
子の表面を洗浄する段階を含むことを特徴とする半導体
素子または液晶表示素子の洗浄方法を提供する。
半導体素子または液晶表示素子の洗浄方法において、
０．０１〜２０体積％のフッ化水素、５０〜９９．８体
積％のアルコールおよび０．０１〜４９体積％の脱イオ
ン水を含む洗浄溶液で前記半導体素子または液晶表示素
子の表面を洗浄する段階を含むことを特徴とする半導体
素子または液晶表示素子の洗浄方法を提供する。
【００３０】前記半導体素子または液晶表示素子用の洗
浄溶液およびそれを用いる洗浄方法において、前記洗浄
溶液中のアルコールは、望ましくは、メタノール、エタ
ノールまたはイソプロピルアルコール、より望ましく
は、イソプロピルアルコールである。
浄溶液およびそれを用いる洗浄方法において、前記洗浄
溶液中のアルコールは、望ましくは、メタノール、エタ
ノールまたはイソプロピルアルコール、より望ましく
は、イソプロピルアルコールである。
【００３１】また、前記半導体素子または液晶表示素子
用の洗浄溶液は、（１）半導体素子または液晶表示素子
の基板を乾式食刻して導電層を露出させるコンタクトホ
ールの形成工程の以後に行われる洗浄工程で、（２）半
導体素子または液晶表示素子の基板表面に熱酸化膜を形
成する前に行われる洗浄工程で、（３）感光膜パターン
を形成する写真食刻工程の以前に行われる半導体素子ま
たは液晶表示素子の基板洗浄工程で、または（４）ポリ
シリコン膜を露出させる工程の以後に行われる半導体素
子または液晶表示素子の基板洗浄工程で、用いられるこ
とを特徴とするものである。
用の洗浄溶液は、（１）半導体素子または液晶表示素子
の基板を乾式食刻して導電層を露出させるコンタクトホ
ールの形成工程の以後に行われる洗浄工程で、（２）半
導体素子または液晶表示素子の基板表面に熱酸化膜を形
成する前に行われる洗浄工程で、（３）感光膜パターン
を形成する写真食刻工程の以前に行われる半導体素子ま
たは液晶表示素子の基板洗浄工程で、または（４）ポリ
シリコン膜を露出させる工程の以後に行われる半導体素
子または液晶表示素子の基板洗浄工程で、用いられるこ
とを特徴とするものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の実施の形態を詳しく説明する。
明の実施の形態を詳しく説明する。
【００３３】アルコールは、水との混合性が良くて洗浄
工程の以後にもウェーハの表面に残留物を残さない。か
つ、アルコールを用いてポリシリコン層の表面を洗浄す
る場合、ウェーハの表面に超薄のアルコール膜を形成す
ることにより、ポリシリコン層の表面に酸化膜の急激な
成長を防止し、大気中の汚染物質の再取り付け現象も抑
える。かつ、湿潤性を向上させることにより、ポリシリ
コン層にウォータマークが生成される現象も防止するこ
とができる。
工程の以後にもウェーハの表面に残留物を残さない。か
つ、アルコールを用いてポリシリコン層の表面を洗浄す
る場合、ウェーハの表面に超薄のアルコール膜を形成す
ることにより、ポリシリコン層の表面に酸化膜の急激な
成長を防止し、大気中の汚染物質の再取り付け現象も抑
える。かつ、湿潤性を向上させることにより、ポリシリ
コン層にウォータマークが生成される現象も防止するこ
とができる。
【００３４】かつ、本発明の洗浄溶液を用いてスピンド
ライする場合、上述したように通常のＩＰＡ蒸気相の乾
燥時、誘発する可能性のある多数の問題点を克服できる
という利点がある。
ライする場合、上述したように通常のＩＰＡ蒸気相の乾
燥時、誘発する可能性のある多数の問題点を克服できる
という利点がある。
【００３５】図２は、本発明の洗浄溶液を用いてコンタ
クトホールを洗浄する場合を示す。図２において、参照
番号１０は半導体基板を、２０はプラズマ酸化膜を、３
０は低圧化学気相蒸着膜を、４０はＢＰＳＧ膜を、５０
はコンタクトホールをそれぞれ示す。本発明の洗浄溶液
においては、フッ化水素、アルコールおよび脱イオン水
（ＤＩＷ；Deionized water ）の添加量を調節すること
により、汚染物質を含んでいるコンタクトホールの底面
の自然酸化膜およびコンタクトホールの側壁をなす酸化
膜を各食刻率に応じて注意深く食刻する。したがって、
図２に示したように、コンタクトホールの側壁が割合平
坦な所望のプロファイルを得ることができる。
クトホールを洗浄する場合を示す。図２において、参照
番号１０は半導体基板を、２０はプラズマ酸化膜を、３
０は低圧化学気相蒸着膜を、４０はＢＰＳＧ膜を、５０
はコンタクトホールをそれぞれ示す。本発明の洗浄溶液
においては、フッ化水素、アルコールおよび脱イオン水
（ＤＩＷ；Deionized water ）の添加量を調節すること
により、汚染物質を含んでいるコンタクトホールの底面
の自然酸化膜およびコンタクトホールの側壁をなす酸化
膜を各食刻率に応じて注意深く食刻する。したがって、
図２に示したように、コンタクトホールの側壁が割合平
坦な所望のプロファイルを得ることができる。
【００３６】本発明による洗浄溶液を用いた洗浄方法
を、下記の反応式２に示したイオン化反応式により説明
する。
を、下記の反応式２に示したイオン化反応式により説明
する。
【００３７】
【化２】
【００３８】上記式中、Ｒはメチル、エチルまたはイソ
プロピル基である。
プロピル基である。
【００３９】前記反応式２に示したように、本発明の洗
浄溶液中のアルコールはフッ化水素と反応してＨＦ2 -
を発生するが、この発生量はフッ化水素と脱イオン水と
の反応により発生するＨＦ2 - よりはわずかである。し
かしながら、洗浄溶液中の脱イオン水含量が増えると、
ＨＦ2 - の発生量が増大する。すなわち、洗浄溶液中の
アルコール含量が増えると、ＨＦ2 - の発生量が減少し
て酸化膜に対する食刻率が低くなるが、アルコールの量
が減少して脱イオン水の量が増えると、ＨＦ2 - の発生
量は増えつつ酸化膜に対する食刻率も高くなる。
浄溶液中のアルコールはフッ化水素と反応してＨＦ2 -
を発生するが、この発生量はフッ化水素と脱イオン水と
の反応により発生するＨＦ2 - よりはわずかである。し
かしながら、洗浄溶液中の脱イオン水含量が増えると、
ＨＦ2 - の発生量が増大する。すなわち、洗浄溶液中の
アルコール含量が増えると、ＨＦ2 - の発生量が減少し
て酸化膜に対する食刻率が低くなるが、アルコールの量
が減少して脱イオン水の量が増えると、ＨＦ2 - の発生
量は増えつつ酸化膜に対する食刻率も高くなる。
【００４０】したがって、上述したように、洗浄溶液中
のフッ化水素、アルコールおよび脱イオン数の添加量を
調節することにより、コンタクトホールの底面に形成さ
れた自然酸化膜およびコンタクトホールの側壁をなす相
異なる食刻率を有する酸化膜に対する食刻率を調節して
所望のプロファイルが得られるのみならず、コンタクト
ホール内の各種の汚染物質も取り除くという効果も得ら
れる。
のフッ化水素、アルコールおよび脱イオン数の添加量を
調節することにより、コンタクトホールの底面に形成さ
れた自然酸化膜およびコンタクトホールの側壁をなす相
異なる食刻率を有する酸化膜に対する食刻率を調節して
所望のプロファイルが得られるのみならず、コンタクト
ホール内の各種の汚染物質も取り除くという効果も得ら
れる。
【００４１】特に、下記の表１に示したように、本発明
の洗浄溶液は、通常のフッ化水素酸希釈液に比べて化学
気相蒸着、イオン仕込み、または乾式食刻後に多量に発
生する金属性汚染物質に対する洗浄に優れる。
の洗浄溶液は、通常のフッ化水素酸希釈液に比べて化学
気相蒸着、イオン仕込み、または乾式食刻後に多量に発
生する金属性汚染物質に対する洗浄に優れる。
【００４２】
【表１】
【００４３】かつ、本発明は洗浄後のウェーハの表面上
に残留する粒子相汚染物質の除去にも効率よく用いられ
るが、下記の表２からわかるように、シリコンウェーハ
をＨＦ＋ＩＰＡ＋ＤＩＷ（体積比；１：２００：６）よ
りなる洗浄溶液中に１０分間沈漬した場合、従来のＳＣ
−１洗浄溶液（ＮＨ4 ＯＨ＋Ｈ2 Ｏ2 ＋ＤＩＷ）と相当
に類似している水準の粒子相汚染物質の除去力を示す。
に残留する粒子相汚染物質の除去にも効率よく用いられ
るが、下記の表２からわかるように、シリコンウェーハ
をＨＦ＋ＩＰＡ＋ＤＩＷ（体積比；１：２００：６）よ
りなる洗浄溶液中に１０分間沈漬した場合、従来のＳＣ
−１洗浄溶液（ＮＨ4 ＯＨ＋Ｈ2 Ｏ2 ＋ＤＩＷ）と相当
に類似している水準の粒子相汚染物質の除去力を示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】前記表１および２の結果からわかるよう
に、本発明の洗浄溶液は金属性汚染物質および粒子相汚
染物質の両方に対して優れる洗浄力を示すので、ＳＣ−
１およびフッ化水素酸希釈液を順次に用いて行われた２
段階の洗浄段階を１段階とすることができる。
に、本発明の洗浄溶液は金属性汚染物質および粒子相汚
染物質の両方に対して優れる洗浄力を示すので、ＳＣ−
１およびフッ化水素酸希釈液を順次に用いて行われた２
段階の洗浄段階を１段階とすることができる。
【００４６】本発明の洗浄溶液およびそれを用いた洗浄
方法は、半導体素子または液晶表示素子でポリシリコン
層が露出される工程の以後にも効率よく適用される。特
に半導体素子または液晶表示素子の製造工程で乾式食刻
によるコンタクトホールの形成後の洗浄工程のみなら
ず、拡散工程の以前、特に熱酸化膜の形成前および写真
食刻工程の以前に行われる洗浄工程に望ましく適用され
る。さらに、洗浄後にも良好なコンタクトホールのプロ
ファイルを提供することができる。
方法は、半導体素子または液晶表示素子でポリシリコン
層が露出される工程の以後にも効率よく適用される。特
に半導体素子または液晶表示素子の製造工程で乾式食刻
によるコンタクトホールの形成後の洗浄工程のみなら
ず、拡散工程の以前、特に熱酸化膜の形成前および写真
食刻工程の以前に行われる洗浄工程に望ましく適用され
る。さらに、洗浄後にも良好なコンタクトホールのプロ
ファイルを提供することができる。
【００４７】
【発明の効果】本発明による洗浄溶液は、ポリシリコン
層の洗浄およびポリシリコン層と絶縁層が共存する場合
の洗浄に望ましく適用されるが、有機および無機性汚染
物質に対する洗浄効果および洗浄後の再取り付け防止効
果が優れるので、コンタクトホールの形成後、拡散工程
の以前または写真食刻工程の以前の洗浄工程時に望まし
く用いられる。特に、洗浄後にも、均一なコンタクトホ
ールのプロファイルを提供することにより、半導体素子
および液晶表示素子の性能および収率を向上させる。
層の洗浄およびポリシリコン層と絶縁層が共存する場合
の洗浄に望ましく適用されるが、有機および無機性汚染
物質に対する洗浄効果および洗浄後の再取り付け防止効
果が優れるので、コンタクトホールの形成後、拡散工程
の以前または写真食刻工程の以前の洗浄工程時に望まし
く用いられる。特に、洗浄後にも、均一なコンタクトホ
ールのプロファイルを提供することにより、半導体素子
および液晶表示素子の性能および収率を向上させる。
【図１】 従来の洗浄溶液を用いて洗浄したコンタクト
ホールの断面図である。
ホールの断面図である。
【図２】 本発明による洗浄溶液を用いて洗浄したコン
タクトホールの断面図である。
タクトホールの断面図である。
１０…半導体基板、 ２０…プラズマ酸化膜、 ３０…低圧化学気相蒸着膜、 ４０…ＢＰＳＧ膜、 ５０…コンタクトホール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高 永範 大韓民国ソウル特別市瑞草區方背３洞1038 番地 大宇孝寧アパート105棟1003號
Claims (10)
- 【請求項１】 ０．０１〜２０体積％のフッ化水素、５
０〜９９．８体積％のアルコールおよび０．０１〜４
９．９体積％の脱イオン水を含むことを特徴とする半導
体素子または液晶表示素子用の洗浄溶液。 - 【請求項２】 前記アルコールがメタノール、エタノー
ルおよびイソプロピルアルコールよりなる群から選ばれ
たものであることを特徴とする請求項１に記載の半導体
素子または液晶表示素子用の洗浄溶液。 - 【請求項３】 前記アルコールがイソプロピルアルコー
ルであることを特徴とする請求項２に記載の半導体素子
または液晶表示素子用の洗浄溶液。 - 【請求項４】 半導体素子または液晶表示素子の基板を
乾式食刻して導電層を露出させるコンタクトホールの形
成工程の以後に行われる洗浄工程で用いられることを特
徴とする請求項１に記載の半導体素子または液晶表示素
子用の洗浄溶液。 - 【請求項５】 半導体素子または液晶表示素子の基板表
面に熱酸化膜を形成する前に行われる洗浄工程で用いら
れることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子また
は液晶表示素子用の洗浄溶液。 - 【請求項６】 感光膜パターンを形成する写真食刻工程
の以前に行われる半導体素子または液晶表示素子の基板
洗浄工程で用いられることを特徴とする請求項１に記載
の半導体素子または液晶表示素子用の洗浄溶液。 - 【請求項７】 ポリシリコン膜を露出させる工程の以後
に行われる半導体素子または液晶表示素子の基板洗浄工
程で用いられることを特徴とする請求項１に記載の半導
体素子または液晶表示素子用の洗浄溶液。 - 【請求項８】 半導体素子または液晶表示素子の洗浄方
法において、 ０．０１〜２０体積％のフッ化水素、５０〜９９．８体
積％のアルコールおよび０．０１〜４９体積％の脱イオ
ン水を含む洗浄溶液で前記半導体素子または液晶表示素
子の表面を洗浄する段階を含むことを特徴とする半導体
素子または液晶表示素子の洗浄方法。 - 【請求項９】 前記アルコールがメタノール、エタノー
ルおよびイソプルピルアルコールよりなる群から選ばれ
たものであることを特徴とする請求項８に記載の半導体
素子または液晶表示素子の洗浄方法。 - 【請求項１０】 前記アルコールがイソプロピルアルコ
ールであることを特徴とする請求項９に記載の半導体素
子または液晶表示素子の洗浄方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR19960015978 | 1996-05-14 | ||
| KR96P15978 | 1996-05-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1050647A true JPH1050647A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=19458614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9121087A Pending JPH1050647A (ja) | 1996-05-14 | 1997-05-12 | 洗浄溶液およびそれを用いた洗浄方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1050647A (ja) |
| KR (1) | KR100247930B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008047898A (ja) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子製造方法 |
| US7833957B2 (en) | 2002-08-22 | 2010-11-16 | Daikin Industries, Ltd. | Removing solution |
| JP2013197214A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Fujifilm Corp | 半導体基板製品の製造方法及びエッチング液 |
| US20150299629A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Cleaning solution composition and method of cleaning semiconductor device using the same |
-
1997
- 1997-05-12 JP JP9121087A patent/JPH1050647A/ja active Pending
- 1997-05-15 KR KR1019970018682A patent/KR100247930B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7833957B2 (en) | 2002-08-22 | 2010-11-16 | Daikin Industries, Ltd. | Removing solution |
| JP2008047898A (ja) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子製造方法 |
| JP2013197214A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Fujifilm Corp | 半導体基板製品の製造方法及びエッチング液 |
| US8940644B2 (en) | 2012-03-16 | 2015-01-27 | Fujifilm Corporation | Method of producing a semiconductor substrate product and etching liquid |
| US20150299629A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Cleaning solution composition and method of cleaning semiconductor device using the same |
| US9394509B2 (en) * | 2014-04-16 | 2016-07-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Cleaning solution composition and method of cleaning semiconductor device using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970077288A (ko) | 1997-12-12 |
| KR100247930B1 (ko) | 2000-03-15 |
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