JPH1050682A - 半導体装置の製造方法及び製造装置及び半導体装置 - Google Patents

半導体装置の製造方法及び製造装置及び半導体装置

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JPH1050682A
JPH1050682A JP20399896A JP20399896A JPH1050682A JP H1050682 A JPH1050682 A JP H1050682A JP 20399896 A JP20399896 A JP 20399896A JP 20399896 A JP20399896 A JP 20399896A JP H1050682 A JPH1050682 A JP H1050682A
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JP
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phosphoric acid
hydrogen fluoride
semiconductor device
hot phosphoric
manufacturing
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JP20399896A
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Tatsumi Nishijima
辰巳 西島
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】半導体装置のSi窒化膜を熱燐酸でエッチ
ング除去する工程において、熱燐酸に弗化水素を添加す
る。Si基板101を熱燐酸中に浸すと、Si成分の溶
解が進行する。Si成分の溶解した熱燐酸は、燐酸槽2
01よりポンプ202にて吸引され、フィルター203
でフィルタリングされた後、石英製加熱ヒーター204
で所定の液温となるよう加熱され、沸騰状態のまま再び
燐酸槽201に戻り循環している。弗化水素は石英製加
熱ヒーター204出口で、弗化水素供給装置205を用
いて弗化水素酸又は弗化水素ガスとして添加される。添
加された弗化水素は循環中に熱燐酸中に溶解しているS
i成分と反応してヘキサフルオロケイ酸となり、燐酸槽
液面より沸騰時の水蒸気と共に除去される。 【効果】Si成分が析出しにくくなるか又は析出しなく
なる。よって熱燐酸の液寿命が延長されたことにより液
使用量が削減され、コストダウンが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置製造プロ
セスにおけるSi窒化膜(以下窒化膜)の除去方法及び
製造装置及び半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の窒化膜除去は、加熱して循環され
ている燐酸(以下熱燐酸)中に窒化膜とSi酸化膜がパ
ターニングされているSi基板を浸漬させて窒化膜のみ
を溶解除去するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では次のような問題を有していた。
【0004】まず熱燐酸による窒化膜のエッチングメカ
ニズムであるが、以下の反応式に従っていると考えられ
ている。
【0005】 ここでエッチングされたSi34中のSiはポリシロキ
サン((−Si−O−)n)として熱燐酸中に溶解す
る。一方熱燐酸は循環ポンプで循環されフィルタリング
された後、加熱ヒーターで所定の温度になるよう制御さ
れている。このポリシロキサンは低濃度では熱燐酸中に
溶解したままだが、多数のSi基板の窒化膜除去処理に
伴いその濃度は次第に高くなり、飽和濃度(Si濃度に
換算して約120mg/l)に達した以降は循環系配管
内壁やフィルターに析出して最期には配管・フィルター
を詰まらせてしまう。従って、熱燐酸中のSi濃度が飽
和濃度に達する時点(いわば熱燐酸の液寿命)毎に頻繁
に液交換するか、ある程度析出させた上で定期的に循環
系内をHF洗浄してSi析出物除去及びフィルター交換
を行っていくこと等が必要である。そのため、頻繁な液
交換により燐酸を多量に使用せねばならずこれがコスト
アップという問題点につながり、また定期的に装置の運
転停止を行わなければならないことから、装置の連続運
転ができないという問題点を有していた。
【0006】しかるに本発明は係る問題点を解決するも
ので、熱燐酸の液寿命延長により使用量を削減してコス
トダウンを可能とし、また定期的なHF洗浄及びフィル
ター交換を必要としないか、又はそれらの頻度を減少さ
せたことで従来以上に装置の連続運転を可能とする窒化
膜のエッチング除去方法を得て、その方法を実施する製
造装置及びその方法を用いた半導体装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、Si基板又はSi薄膜を主体構成する半導体
装置のSi窒化膜を燐酸でエッチング除去する工程にお
いて、燐酸に弗化水素を添加することを特徴とする。
【0008】また弗化水素は、弗化水素酸や弗化水素ガ
スを用いることが好ましい。
【0009】また弗化水素添加条件は、SiO2のエッ
チングレートが2Å/min以下を満足する条件である
ことがより好ましい。
【0010】また弗化水素を添加する場所は、循環ライ
ン内石英製加熱ヒーター出口で添加することが最も好ま
しい。
【0011】本発明の半導体装置の製造装置は、Si基
板又はSi薄膜を主体構成する半導体装置のSi窒化膜
を燐酸でエッチング除去する工程において、燐酸に弗化
水素を添加する半導体装置の製造方法を用いたことを特
徴とする。
【0012】また弗化水素は、弗化水素酸や弗化水素ガ
スを用いることが好ましい。
【0013】また弗化水素添加条件は、SiO2のエッ
チングレートが2Å/min以下を満足する条件である
ことがより好ましい。
【0014】また弗化水素を添加する場所は、循環ライ
ン内石英製加熱ヒーター出口で添加することが最も好ま
しい。
【0015】本発明の半導体装置は、Si基板又はSi
薄膜を主体構成する半導体装置のSi窒化膜を燐酸でエ
ッチング除去する工程において、燐酸に弗化水素を添加
する半導体装置の製造方法を用いたことを特徴とする。
【0016】また弗化水素は、弗化水素酸や弗化水素ガ
スを用いることが好ましい。
【0017】また弗化水素添加条件は、SiO2のエッ
チングレートが2Å/min以下を満足する条件である
ことがより好ましい。
【0018】また弗化水素を添加する場所は、循環ライ
ン内石英製加熱ヒーター出口で添加することが最も好ま
しい。
【0019】
【作用】熱燐酸中に弗化水素を添加することにより、熱
燐酸中に溶解しているSi成分(=ポリシロキサン)と
弗化水素とを反応させる。これは反応式では次のように
表わせられる。ただし、Si成分はSiO2として示
す。
【0020】 SiO2+6HF → H2SiF6+2H2O これらの反応によって生成したH2SiF6(ヘキサフル
オロケイ酸)は水蒸気と共に熱燐酸中から除去される。
【0021】従って、窒化膜のエッチング除去に伴って
熱燐酸中に溶解してくるSi成分に対し、適当な量の弗
化水素を添加すれば溶解したSi成分の一部又は全部が
ヘキサフルオロケイ酸となって除去され、Si濃度の増
加速度は未添加時に比べ減少するか又は0(ゼロ)とな
る。この時、Si濃度が飽和濃度以下に維持されていれ
ば循環系配管内壁やフィルターに析出することはなく、
また飽和濃度に達してきても弗化水素によって除去され
ている分Siの析出は減少する。
【0022】
【発明の実施の形態】図1及び図2は本発明の半導体装
置の製造方法の一実施例を示す図である。
【0023】熱燐酸中に浸漬されるSi基板101に
は、パターニングされた窒化膜102とSi酸化膜10
3が形成されている。窒化膜102は熱燐酸との反応に
よりSi成分の溶解が進行する。なおSi酸化膜103
も、熱燐酸によりわずかにエッチングされる。Si成分
の溶解した熱燐酸は燐酸槽201よりポンプ202にて
吸引されフィルター203でフィルタリングされた後、
石英製加熱ヒーター204で所定の液温となるよう加熱
され沸騰状態のまま再び燐酸槽201に戻り循環してい
る。弗化水素は石英製加熱ヒーター204出口で、弗化
水素供給装置205を用いて弗化水素酸又は弗化水素ガ
スとして添加される。添加された弗化水素は循環中に熱
燐酸中に溶解しているSi成分と反応してヘキサフルオ
ロケイ酸となり、燐酸槽液面より沸騰時の水蒸気と共に
除去される。ここで弗化水素の供給源として弗化水素酸
や弗化水素ガスを用いることが好ましいのは、定量ポン
プやマスフローコントローラー等により熱燐酸中への添
加量の制御が容易なためである。また弗化水素添加条件
がSiO2のエッチングレートで2Å/min以下を満
足する条件であると好ましいのは、後述の理由による。
【0024】図3は、160℃の熱燐酸中のSi濃度と
それに対応するSiO2のエッチングレートの関係、及
び155℃の熱燐酸中に一定量の弗化水素酸を連続して
添加し続けた時の熱燐酸中のSi濃度とそれに対応する
SiO2のエッチングレートの関係を示したものであ
る。いずれの場合もSi濃度が高い時ほどSiO2のエ
ッチングレートは低い。また従来から用いている熱燐酸
だけでもSiO2を最大で約2Å/minのエッチング
レートでエッチングし、弗化水素酸を添加した場合は液
温が5℃低くても熱燐酸だけの時より全体的にエッチン
グレートが高い値を示していることが分かる。
【0025】図4は、Si初期濃度が約70mg/l以
上である160℃の熱燐酸に対し、一定量のSi成分を
溶解させながら一定量の弗化水素を添加していった時
に、添加量をそれぞれ変えていった時のSi濃度の増加
速度の変化を示したものである。弗化水素未添加(つま
り添加量=0)の時がSi成分の溶解に伴うSi濃度の
本来の増加速度であり、この時には約17.3mg/l
・hrづつ濃度が増加していくことを示している。添加
量を増やすにつれSi濃度の増加速度は減少し、ある量
で0となり、それ以上添加すると逆にSi濃度は減少し
ていく。
【0026】図5はこの時のSiO2のエッチングレー
トの変化、また図6はSi34のエッチングレートの変
化を示したものだが、いずれも添加と共に増加する傾向
を示している。
【0027】ここで弗化水素を添加した時にSiO2
エッチングレートが2Å/minを超える様になると、
弗化水素は石英製加熱ヒーター204のSiO2(石
英)部やウェハ表面に形成されているSi酸化膜103
のSiO2を従来以上にエッチングしてしまう。これは
石英に穴が開いて液漏れを起こすまでのヒーター寿命が
従来よりも短くなることを意味する。またSi基板表面
に半導体装置を形成する上で必要な酸化膜が削られれ
ば、電気特性の変化による不良発生にもつながる。
【0028】従ってSiO2のエッチングレートは低い
方が望ましく、それには添加時に熱燐酸中にある濃度以
上のSi成分が溶解していなければならず、また添加す
る量は熱燐酸中のSi濃度だけでなく、窒化膜除去に伴
って新たに溶解してくるSi成分の量とのバランスをと
ることも必要である。これらのSi濃度、弗化水素添加
量、Si溶解量等の条件がSiO2のエッチングレート
で2Å/min以下を満足する条件であれば、従来と同
様の頻度でヒーター交換すればよくまた半導体装置の電
気特性への影響もないと考えられるからである。ただ
し、ヒーター交換を頻繁に行い半導体装置の電気特性へ
の影響がなければこの限りではない。
【0029】なお弗化水素を添加する場所として循環ラ
イン内石英製加熱ヒーター出口が好ましいのは、出口で
添加された弗化水素が循環中に熱燐酸と混合・希釈さ
れ、またSi成分と反応した上でヒーターに戻る循環ラ
イン構造であれば、添加直後の弗化水素が濃く溶解した
熱燐酸によりヒーター石英部がエッチングされることは
なく、石英へのエッチングは最小限に抑えられると考え
られるからである。
【0030】本実施例では熱燐酸中のSi濃度が70m
g/l以上の時に、窒化膜除去に伴うSi溶解量=約1
7.3mg/l・hrに対し、弗化水素添加量=約31
5mg/l・hrとすれば、SiO2のエッチングレー
トは2Å/min以下を満足し、かつ熱燐酸中のSi濃
度増加速度はほぼ0となった。またSi34のエッチン
グレートは未添加時の約60Å/minに対し約140
Å/minまで向上した。
【0031】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば、熱燐酸中に
弗化水素を添加して熱燐酸中のSi成分を除去すること
により、Si成分が析出しにくくなるか又は析出しなく
なる。よって熱燐酸の液寿命が延長されたことにより液
使用量が削減され、コストダウンが可能となる。
【0032】さらに循環系内の定期的なHF洗浄及びフ
ィルター交換の頻度は減少するか又は必要としなくなっ
て、装置の連続運転が可能となる。
【0033】また本発明においては、弗化水素が添加さ
れたことで窒化膜のエッチングレート自体も倍以上に向
上するため、処理時間の短縮により装置の処理能力を倍
以上に向上させるもことも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わる半導体装置の断面図で
ある。
【図2】本発明の実施例に係わる半導体装置の製造方法
を示す図である。
【図3】本発明の実施例に係わる熱燐酸中のSi濃度と
SiO2のエッチングレートの関係を示す図である。
【図4】本発明の実施例に係わる熱燐酸中にSi成分の
溶解と弗化水素の添加を行った時の添加量とSi濃度の
増加速度との関係を示す図である。
【図5】本発明の実施例に係わる熱燐酸中にSi成分の
溶解と弗化水素の添加を行った時の添加量とSiO2
エッチングレートとの関係を示す図である。
【図6】本発明の実施例に係わる熱燐酸中にSi成分の
溶解と弗化水素の添加を行った時の添加量とSi34
エッチングレートとの関係を示す図である。
【符号の説明】
101 Si基板 102 窒化膜 103 Si酸化膜 201 燐酸槽 202 ポンプ 203 フィルター 204 石英製加熱ヒーター 205 弗化水素供給装置

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Si基板又はSi薄膜を主体構成する半導
    体装置のSi窒化膜を燐酸でエッチング除去する工程に
    おいて、燐酸に弗化水素を添加することを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の半導体装置の製造方法で、
    弗化水素を弗化水素酸で添加することを特徴とする半導
    体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】請求項1記載の半導体装置の製造方法で、
    弗化水素を弗化水素ガスで添加することを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】請求項1又は請求項2又は請求項3記載の
    半導体装置の製造方法で、SiO2のエッチングレート
    が2Å/min以下を満足する弗化水素添加条件とする
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】請求項1又は請求項2又は請求項3又は請
    求項4記載の半導体装置の製造方法で、循環ライン内石
    英製加熱ヒーター出口で添加することを特徴とする半導
    体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】Si窒化膜を有するSi基板又はSi薄膜
    を構成要素とする半導体装置を浸漬する燐酸溶液を貯留
    した洗浄槽と前記燐酸溶液を循環させる循環手段と前記
    燐酸を加熱する加熱手段と前記洗浄槽に弗化水素を添加
    する供給手段とを有することを特徴とする半導体装置の
    製造装置。
  7. 【請求項7】Si基板又はSi薄膜を構成要素とする半
    導体装置において、前記Si基板又はSi薄膜上に設け
    られたSi窒化膜を弗化水素を添加した燐酸により除去
    してなることを特徴とする半導体装置。
JP20399896A 1996-08-01 1996-08-01 半導体装置の製造方法及び製造装置及び半導体装置 Withdrawn JPH1050682A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001023952A (ja) * 1999-03-30 2001-01-26 Tokyo Electron Ltd エッチング方法及びエッチング装置
WO2014077199A1 (ja) * 2012-11-13 2014-05-22 富士フイルム株式会社 半導体基板のエッチング方法及び半導体素子の製造方法
JP2018182228A (ja) * 2017-04-20 2018-11-15 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
WO2020100558A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
CN112687576A (zh) * 2019-10-17 2021-04-20 东京毅力科创株式会社 基片处理装置和装置清洗方法
JP2022521267A (ja) * 2019-02-20 2022-04-06 リ, ウェイミン 湿式化学によるSi3N4選択的除去の必要性
JP2024129545A (ja) * 2023-03-13 2024-09-27 下関三井化学株式会社 リン酸の製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001023952A (ja) * 1999-03-30 2001-01-26 Tokyo Electron Ltd エッチング方法及びエッチング装置
WO2014077199A1 (ja) * 2012-11-13 2014-05-22 富士フイルム株式会社 半導体基板のエッチング方法及び半導体素子の製造方法
JP2018182228A (ja) * 2017-04-20 2018-11-15 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
WO2020100558A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP2020087985A (ja) * 2018-11-16 2020-06-04 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP2022521267A (ja) * 2019-02-20 2022-04-06 リ, ウェイミン 湿式化学によるSi3N4選択的除去の必要性
CN112687576A (zh) * 2019-10-17 2021-04-20 东京毅力科创株式会社 基片处理装置和装置清洗方法
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