金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題是提供一種能夠在抑制金屬柵極的腐蝕的同時(shí)有效地剝離在半導(dǎo)體上附著的抗蝕劑的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法。具有灰化半導(dǎo)體上的光抗蝕劑的灰化工序(步驟s1)、和在灰化工序后使經(jīng)過灰化工序的上述半導(dǎo)體接觸含有過硫酸的硫酸溶液，從上述半導(dǎo)體剝離半導(dǎo)體上的光抗蝕劑的過硫酸清洗工序(步驟s2)。上述過硫酸清洗工序中的含有過硫酸的硫酸溶液中，過氧化氫濃度在16mM?as?O以下，硫酸濃度在90質(zhì)量％以上96質(zhì)量％以下，溶液溫度在70℃以上130℃以下，過硫酸濃度在0.50mM?as?O以上～25mM?as?O以下。
【專利說明】金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有金屬柵極的半導(dǎo)體的清洗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制造工序中，進(jìn)行剝離清洗抗蝕劑殘?jiān)⑽⒘Ｗ?、金屬以及自然氧化膜等的處理。作為這些處理中的清洗液，多使用濃硫酸和過氧化氫的混合溶液(SPM)、或者使臭氧溶解于濃硫酸中而得的含有臭氧的硫酸溶液(SOM)。
[0003]當(dāng)在高濃度的硫酸中添加過氧化氫或者臭氧時(shí)硫酸被氧化生成過硫酸(過氧化硫酸以及過氧化二硫酸)?？偹苤^硫酸因?yàn)樵谧苑纸鈺r(shí)發(fā)生強(qiáng)的氧化力，所以清洗能力高，對(duì)于基板等的清洗有效。此外，認(rèn)為過硫酸的強(qiáng)的氧化力是通過由其自分解產(chǎn)生的硫酸自由基發(fā)揮出來的。
[0004]關(guān)于半導(dǎo)體制造中的光抗蝕劑的剝離，一般因?yàn)樵诎雽?dǎo)體中使用的使用材料是多晶硅等的柵極電極材料、或者是氧化硅等的電介質(zhì)材料，所以多主要用下面的兩種清洗工序處理(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]其一是這樣的清洗工序:在灰化抗蝕劑的灰化處理后，依次進(jìn)行利用SPM或者SOM的清洗、以及利用SC-UStandard Cleanl:標(biāo)準(zhǔn)清潔液I)的清洗，其后，根據(jù)需要進(jìn)行利用SC-2 (Standard Clean2:標(biāo)準(zhǔn)清潔液2)的清洗。
[0006]另一個(gè)是這樣的清洗工序:不進(jìn)行灰化處理，依次進(jìn)行利用SPM或者SOM的清洗、以及利用SC-ι的清洗，其后，根據(jù)需要進(jìn)行利用SC-2的清洗。此外，SC-1是氨和過氧化氫水的混合溶液，SC-2是鹽酸和過氧化氫水的混合溶液。
[0007]前者的工序，一般以中或高劑量導(dǎo)入摻雜劑，以難以剝離的抗蝕劑為對(duì)象。
[0008]后者的工序，一般以低劑量(例如不到5X1013atoms / cm2)導(dǎo)入摻雜劑，以容易剝離的抗蝕劑為對(duì)象。
[0009]但是，最近使用線寬45nm以下的金屬柵極的半導(dǎo)體的開發(fā)正在達(dá)到實(shí)用化的程度。在該種半導(dǎo)體中，作為電極使用由TiN等構(gòu)成的金屬柵極，作為電介質(zhì)使用HfO2系等的高介電常數(shù)(High-K)材料。
[0010]即使在使用金屬柵極或者High-κ電介質(zhì)的半導(dǎo)體中，在制造工序中也需要?jiǎng)冸x光抗蝕劑的清洗。但是，已知在該半導(dǎo)體的清洗中，當(dāng)使用SPM或者SOM等現(xiàn)有的硫酸系溶液時(shí)，不僅剝離抗蝕劑，而且腐蝕金屬柵極材料(例如參照專利文獻(xiàn)2、3)。
[0011]灰化后殘存的抗蝕劑殘?jiān)?，本來希望用SPM等的硫酸系溶液除去，但是如上述硫酸系溶液腐蝕金屬柵極材料。
[0012]但是，在電解硫酸溶液得到的硫酸電解液中，如上所述包含具有高的氧化力的過硫酸，提出了把這樣的含有過硫酸的硫酸電解液作為清洗液清洗半導(dǎo)體基板等的基板清洗方法(例如參照專利文獻(xiàn)4、5)。
[0013]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0014]專利文獻(xiàn)[0015]專利文獻(xiàn)1:日本特開昭61-220451號(hào)公報(bào)
[0016]專利文獻(xiàn)2:日本特開平8-107144號(hào)公報(bào)
[0017]專利文獻(xiàn)3:日本特開2011-9452號(hào)公報(bào)
[0018]專利文獻(xiàn)4:日本特開2006-114880號(hào)公報(bào)
[0019]專利文獻(xiàn)5:日本特開2006-278687號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0021]如上所述，在使用SPM或者SOM等的清洗中，不僅剝離抗蝕劑，而且腐蝕金屬柵極材料。另外，即使在使用包含過硫酸的硫酸電解液的清洗中，有時(shí)也產(chǎn)生同樣的腐蝕的問題。今后，在通過高集成化而金屬柵極的細(xì)微化進(jìn)一步進(jìn)行的情況下，擔(dān)心由清洗液引起的對(duì)金屬柵極的腐蝕會(huì)對(duì)設(shè)備特性、制造原材料利用率等給予大的影響。
[0022]本發(fā)明是以上述情況為背景做出的，其目的是提供一種金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法，其能夠在抑制金屬柵極的腐蝕的同時(shí)有效地剝離在半導(dǎo)體上附著的抗蝕劑。
[0023]解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0024]也就是說，在本發(fā)明的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法中，第一本發(fā)明，是清洗具有金屬柵極的半導(dǎo)體的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法，其特征在于，具有:
[0025]灰化上述半導(dǎo)體上的光抗蝕劑的灰化工序，和
[0026]在上述灰化工序后使經(jīng)過上述灰化工序的上述半導(dǎo)體接觸含有過硫酸的硫酸溶液，從上述半導(dǎo)體剝離上述半導(dǎo)體上的上述光抗蝕劑的過硫酸清洗工序，
[0027]上述過硫酸清先工序中的上述含有過硫酸的硫酸溶液中，過氧化氫濃度在16mMas O以下，硫酸濃度在90質(zhì)量％以上96質(zhì)量％以下，溶液溫度在70°C以上130°C以下，過硫酸濃度在0.50mMas O以上25mMas O以下。
[0028]第二本發(fā)明的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法的特征在于，在上述第一本發(fā)明中，上述過硫酸清洗工序中的上述含有過硫酸的硫酸溶液和上述半導(dǎo)體的接觸時(shí)間在5分鐘以內(nèi)。
[0029]第三本發(fā)明的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法的特征在于，在上述第一或者第二本發(fā)明中，還具有在上述過硫酸清洗工序后，使通過上述過硫酸清洗工序清洗的上述半導(dǎo)體接觸包含氨和過氧化氫的溶液，清洗上述半導(dǎo)體的SC-1清洗工序。
[0030]第四本發(fā)明的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法的特征在于，在上述第一?第三本發(fā)明的任何一個(gè)中，上述金屬柵極的材料是選自TiN、NiSi以及TiAlN的一種以上的材料。
[0031]第五本發(fā)明的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法的特征在于，在上述第一?第四本發(fā)明的任何一個(gè)中，上述含有過硫酸的硫酸溶液是電解硫酸溶液而得到的硫酸電解液。
[0032]第六本發(fā)明的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法的特征在于，在上述第一?第五本發(fā)明的任何一個(gè)中，上述含有過硫酸的硫酸溶液是使硫酸溶液含有臭氧的溶液。
[0033]第七本發(fā)明的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法的特征在于，在上述第一?第六本發(fā)明的任何一個(gè)中，上述金屬柵極的柵極寬度在45nm以下。
[0034]第八本發(fā)明的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法的特征在于，在上述第一?第七本發(fā)明的任何一個(gè)中，上述過硫酸清洗工序通過單片式的清洗來實(shí)施。[0035]本申請(qǐng)的發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)辨明了 TiN等的金屬柵極材料的由含有過硫酸的硫酸溶液引起的腐蝕舉動(dòng)，悉心研究把含有過硫酸的硫酸溶液作為清洗液使用時(shí)的清洗條件。其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了能夠抑制金屬柵極材料的腐蝕的清洗條件。
[0036]關(guān)于TiN等的金屬柵極材料的腐蝕舉動(dòng)，辨明了在以下的(a)?(d)中揭示的那些點(diǎn)。
[0037](a)當(dāng)在硫酸溶液中存在過氧化氫時(shí)，金屬柵極材料的腐蝕速度大。
[0038](b)硫酸溶液中的水分的含量越大，金屬柵極材料的腐蝕速度越大。
[0039](C)硫酸溶液的液溫越高，金屬柵極材料的腐蝕速度越大。
[0040](d)硫酸溶液的氧化劑濃度(過硫酸濃度)越高，金屬柵極材料的腐蝕速度越大。此外，作為金屬柵極材料，除TiN之外，可以舉出NiS1、TiAlN等，但是也確認(rèn)到它們表現(xiàn)出與上述TiN同樣的腐蝕舉動(dòng)。
[0041]在使用作為濃硫酸和過氧化氫的混合溶液的SPM進(jìn)行清洗的情況下，不可避免添加過氧化氫。雖然也可以考慮降低過氧化氫的濃度達(dá)到能夠抑制金屬柵極材料的腐蝕的濃度的程度，但是產(chǎn)生的過硫酸(日語:力口酸)的濃度也降低，難于除去灰化后的抗蝕劑殘?jiān)＜词辜偃缬萌芤簞傉{(diào)制后的SPM能夠抑制金屬柵極材料的腐蝕，為重復(fù)清洗處理也必須使清洗排液循環(huán)，添加過氧化氫。因此，在抑制金屬柵極材料的腐蝕同時(shí)除去抗蝕劑這件事，通過使用SPM的清洗難于做到。
[0042]因此，在本發(fā)明中，為抑制金屬柵極材料的腐蝕，作為清洗具有金屬柵極的半導(dǎo)體的含有過硫酸的硫酸溶液，使用過氧化氫濃度在16mM as O以下、硫酸濃度在90質(zhì)量％以上96質(zhì)量％以下、溶液溫度在70°C以上130°C以下、過硫酸濃度在0.50mM as O以上25mMas O以下的含有過硫酸的硫酸溶液。此外，在過氧化氫濃度、過硫酸濃度的單位中使用的[mM as O]，表示把各濃度換算為由各物質(zhì)產(chǎn)生的氧原子的濃度的情況下的毫摩爾濃度。
[0043]這樣的含有過硫酸的硫酸溶液，能夠通過電解硫酸溶液得到。另外，也可以通過使硫酸溶液含有臭氧，通過臭氧和硫酸的反應(yīng)生成過硫酸得到。此外，也能夠使用使硫酸電解液含有臭氧的含有過硫酸的硫酸溶液。
[0044]但是，上述那樣的條件的含有過硫酸的硫酸溶液，與SPM等相比，抗蝕劑剝離性能低。因此，在本發(fā)明中，作為把含有過硫酸的硫酸溶液作為清洗液使用的過硫酸清洗工序的前工序，進(jìn)行對(duì)附著有抗蝕劑的半導(dǎo)體進(jìn)行灰化處理的灰化工序，預(yù)先灰化抗蝕劑。這樣，在灰化工序后，通過進(jìn)行使用上述含有過硫酸的硫酸溶液的硫酸清洗工序，能夠在抑制金屬柵極材料的腐蝕的同時(shí)切實(shí)地剝離在半導(dǎo)體上附著的抗蝕劑。
[0045]以下說明本發(fā)明的工序以及條件。
[0046](I)灰化工序
[0047]在本發(fā)明中，在過硫酸清洗工序之前進(jìn)行灰化工序。
[0048]灰化工序，一般大體分為通過照射紫外線等的光使氣體和抗蝕劑起化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行抗蝕劑剝離的光激勵(lì)灰化；和通過高頻等使氣體等離子體化、利用該等離子體剝離抗蝕劑的等離子體灰化兩種。但是，作為本發(fā)明不特別限定灰化的方法。只要是能夠加熱和燃燒光抗蝕劑使之無機(jī)化(灰化)的方法都可以。
[0049]此外，在灰化中，也能夠調(diào)整灰化的程度，與之對(duì)應(yīng)，也能夠在后述的過硫酸清洗工序的條件范圍內(nèi)調(diào)整過硫酸清洗的程度。[0050](2)過硫酸清洗工序
[0051](a)過氧化氫濃度:16mM as O以下
[0052]如上所述，SPM的情況下不能阻止過氧化氫的存在，導(dǎo)致超過16mM as O。除SPM以外，優(yōu)選例如通過電解硫酸或者向硫酸中吹入臭氧制造的過氧化氫的含量極少(16mM asO以下)的含有過硫酸的硫酸溶液。
[0053](b)硫酸濃度:90質(zhì)量％以上96質(zhì)量％以下
[0054]為抑制金屬柵極材料的腐蝕，因?yàn)榱蛩崛芤褐械乃趾恳陨贋橐?，所以使硫酸濃度?0質(zhì)量％以上。另外，因?yàn)橥ㄟ^提高硫酸濃度，電解中的過硫酸的生成效率惡化，所以使硫酸濃度在96質(zhì)量％以下。因此規(guī)定硫酸濃度在90質(zhì)量％以上96質(zhì)量％以下。
[0055](c)過硫酸濃度:0.50mM as O以上25mM as O以下
[0056]對(duì)于灰化處理后的半導(dǎo)體，為了具有充分的抗蝕劑剝離效果，而且防止金屬柵極材料的腐蝕，過硫酸濃度十分重要。為了充分得到剝離效果，需要0.50mMas O以上的過硫酸濃度。另一方面，當(dāng)以超過25mM as O的濃度含有過硫酸時(shí)，金屬柵極材料的腐蝕速度增大。因此，過硫酸濃度設(shè)為0.50mM as O以上25mMas O以下。此外，基于同樣的理由，理想的是把下限定為5mM as O,上限定為16mMas O。此外,在下限定為5mM as O的情況下,把硫酸電解液作為含有過硫酸的硫酸液在過硫酸生成效率這點(diǎn)上是理想的。
[0057](d)溶液溫度:70°C以上130°C以下
[0058]含有過硫酸的硫酸溶液的液溫，過低時(shí)抗蝕劑剝離效果變小，過高時(shí)氧化力變得過強(qiáng)，金屬柵極材料的腐蝕速度升高。因此規(guī)定含有過硫酸的硫酸溶液的溫度在70°C以上130°C以下。
[0059]此外，溶液溫度是作為在清洗時(shí)所必需的溫度而規(guī)定的。
[0060](e)接觸時(shí)間:5分鐘以內(nèi)
[0061]如上所述，理想的是使過氧化氫濃度、硫酸濃度、溶液溫度、以及過硫酸濃度經(jīng)設(shè)定的含有過硫酸的硫酸溶液與半導(dǎo)體接觸的接觸時(shí)間在5分鐘以內(nèi)。因?yàn)樵谙嗤臈l件下腐蝕速度大體恒定，所以腐蝕量與接觸時(shí)間成比例。當(dāng)接觸時(shí)間超過5分鐘時(shí)，因?yàn)榻饘贃艠O材料的腐蝕量變得過大而不理想。
[0062](f)清洗裝置
[0063]另外，實(shí)施使用上述含有過硫酸的硫酸溶液的過硫酸清洗工序的清洗裝置，可以是單片式也可以是批式，但是理想的是單片式。單片式是對(duì)于每一個(gè)半導(dǎo)體，通過滴下、噴射含有過硫酸的硫酸溶液等而與半導(dǎo)體接觸進(jìn)行清洗，通過用短的時(shí)間進(jìn)行清洗能夠減少金屬柵極材料的腐蝕。此外，在采用把半導(dǎo)體浸潰在含有過硫酸的硫酸溶液中進(jìn)行清洗的批比式的情況下，通過短時(shí)間清洗，也能夠在抑制金屬柵極材料的腐蝕同時(shí)進(jìn)行抗蝕劑的剝離。
[0064](3) SC-1 清洗
[0065]在本發(fā)明中，在上述過硫酸清洗工序后，對(duì)于在過硫酸清洗工序中清洗后的半導(dǎo)體，也可以根據(jù)要求進(jìn)行SC-1清洗工序。SC-1清洗工序是使半導(dǎo)體接觸包含氨和過氧化氫的溶液(SC-1)清洗半導(dǎo)體的工序，通過在過硫酸清洗工序后進(jìn)行SC-1工序，能夠更可靠地除去在半導(dǎo)體上殘存的抗蝕劑的殘?jiān)?br> [0066]此外，SC-1清洗工序中的清洗條件，例如是NH4OH =H2O2 =H2O=1: (I?2): 5 (容積比)、處理溫度70?80°C、處理時(shí)間10?15分鐘。
[0067]作為本發(fā)明的清洗對(duì)象的半導(dǎo)體，只要是具有金屬柵極的半導(dǎo)體即可，不特別限定，是形成有金屬柵極的半導(dǎo)體晶片、其他的半導(dǎo)體基板等。
[0068]另外，本發(fā)明中對(duì)金屬柵極的材料也不特別限定。例如可以舉出選自TiN、NiS1、以及TiAlN的一種以上的材料。本發(fā)明能夠很好地應(yīng)用于具有柵極寬度在45nm以下的金屬柵極的半導(dǎo)體的清洗。
[0069]發(fā)明的效果
[0070]如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，在清洗具有金屬柵極的半導(dǎo)體的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法中，
[0071]因?yàn)榫哂谢一鲜霭雽?dǎo)體上的上述光抗蝕劑的灰化工序，和在上述灰化工序后使經(jīng)過上述灰化工序的上述半導(dǎo)體接觸含有過硫酸的硫酸溶液，從上述半導(dǎo)體剝離上述半導(dǎo)體上的光抗蝕劑的過硫酸清洗工序，上述過硫酸清洗工序中的上述含有過硫酸的硫酸溶液中，過氧化氫濃度在16mM as O以下，硫酸濃度在90質(zhì)量％以上96質(zhì)量％以下，溶液溫度在70°C以上130°C以下，過硫酸濃度在0.50mM aS O以上25mM as O以下，所以能夠在抑制金屬柵極的腐蝕的同時(shí)有效地剝離在半導(dǎo)體上附著的抗蝕劑，即使在通過高集成化而金屬柵極的細(xì)微化更加前進(jìn)的情況下，也能夠減小金屬柵極的腐蝕產(chǎn)生的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0072]圖1是表示本發(fā)明的一種實(shí)施方式的半導(dǎo)體清洗方法中的各工序的流程圖。
[0073]圖2是表示用于實(shí)施同樣的過硫酸清洗工序的清洗系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。
[0074]圖3是表示用于實(shí)施本發(fā)明的另一實(shí)施方式的半導(dǎo)體清洗方法中的過硫酸清洗工序的清洗系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。
[0075]圖4是表示用于實(shí)施本發(fā)明的又一實(shí)施方式的半導(dǎo)體清洗方法中的過硫酸清洗工序的清洗系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。
[0076]圖5是表示含有過硫酸的硫酸溶液的硫酸濃度和TiN膜的腐蝕速度的關(guān)系的圖表。
[0077]圖6是表示含有過硫酸的硫酸溶液的液溫和TiN膜的腐蝕速度的關(guān)系的圖表。
[0078]圖7是表示含有過硫酸的硫酸溶液的過硫酸濃度和TiN膜的腐蝕速度的關(guān)系的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0079](實(shí)施方式I)
[0080]根據(jù)圖1以及圖2說明本發(fā)明的一種實(shí)施方式的半導(dǎo)體清洗方法。圖1是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體清洗方法中的各工序的流程圖。圖2是表示用于實(shí)施本實(shí)施方式的半導(dǎo)體清洗方法中的過硫酸清洗工序的清洗系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。
[0081]本實(shí)施方式的半導(dǎo)體的清洗方法，以具有金屬柵極的半導(dǎo)體晶片作為清洗對(duì)象，剝離在該半導(dǎo)體晶片上附著的抗蝕劑。金屬柵極由例如TiN、NiS1、TiAlN等的金屬材料構(gòu)成。另外，金屬柵極的柵極寬度例如在45nm以下。
[0082]要?jiǎng)冸x的抗蝕劑，例如是通過光刻法形成金屬柵極等的圖案時(shí)作為掩膜使用的抗蝕劑、向半導(dǎo)體晶片等中注入摻雜劑時(shí)作為掩膜使用的抗蝕劑等。
[0083]本實(shí)施方式的半導(dǎo)體的清洗方法，如圖1所示，具有灰化工序(步驟Si)、過硫酸清洗工序(步驟s2)、沖洗工序(步驟s3)、SC-1清洗工序(步驟s4)、沖洗工序(步驟s5)、和干燥工序(步驟s6)。以下詳述各工序。
[0084]首先，通過灰化工序?qū)Π雽?dǎo)體晶片施行灰化處理，使抗蝕劑灰化(步驟Si)。灰化工序例如可以通過光激勵(lì)灰化裝置、等離子體灰化裝置等實(shí)施。
[0085]通過灰化工序的抗蝕劑的灰化的程度，可以由襯底膜的材質(zhì)、或者和接著實(shí)施的過硫酸清洗工序的清洗條件的關(guān)系決定。例如，作為灰化的程度，在襯底膜是有機(jī)膜的情況下，因?yàn)楫?dāng)全灰化時(shí)襯底膜消失，所以需要進(jìn)行半灰化或者四分之一灰化。另外在大劑量的抗蝕劑的情況下為了僅除去用濕洗難以除去的表層的硬化層也利用半灰化或者四分之一灰化。一般通過縮短處理時(shí)間而不是變更灰化條件來進(jìn)行半灰化或者四分之一灰化。
[0086]接著，通過過硫酸清洗工序，使在上述灰化工序中施行了灰化處理的半導(dǎo)體晶片接觸含有過硫酸的硫酸溶液，清洗半導(dǎo)體晶片(步驟s2)。在該工序中使用的含有過硫酸的硫酸溶液中，過氧化氫濃度在16mM as O以下，硫酸濃度在90質(zhì)量％以上96質(zhì)量％以下，溶液溫度在70°C以上130°C以下，過硫酸濃度在0.50mM as O以上25mM as O以下。上述條件的含有過硫酸的硫酸溶液可以通過電解硫酸溶液作為硫酸電解液得到。另外，也可以使硫酸溶液含有臭氧得到含有過硫酸的硫酸溶液，也可以再在硫酸電解液中添加臭氧。
[0087]在灰化工序后，通過用具有上述硫酸濃度、溶液溫度、以及過硫酸濃度的含有過硫酸的硫酸溶液清洗半導(dǎo)體晶片，能夠在抑制金屬柵極的腐蝕的同時(shí)可靠地剝離在半導(dǎo)體晶片上附著的抗蝕劑。下面詳細(xì)說明過硫酸清洗工序。
[0088]圖2表示用于實(shí)施上述過硫酸清洗工序的清洗系統(tǒng)的例子。該清洗系統(tǒng)具有實(shí)施上述過硫酸清洗工序的清洗裝置30、和進(jìn)行由上述硫酸電解液組成的上述條件的含有過硫酸的硫酸溶液的生成以及再生的電解裝置I。
[0089]電解裝置I是無隔膜型，至少與硫酸溶液接觸的部分采用金剛石電極的陽極Ia和陰極Ib以不用隔膜隔開的方式被配置在內(nèi)部，兩個(gè)電極與未圖示的直流電源連接。此外，作為本發(fā)明，也可以由隔膜型構(gòu)成電解裝置，也可以具有雙極電極。
[0090]在上述電解裝置I上，以通過電解側(cè)循環(huán)管線11能夠循環(huán)流通液體的方式連接有電解液貯留槽20。在供給側(cè)的電解側(cè)循環(huán)管線11中，設(shè)置使硫酸溶液循環(huán)的第一循環(huán)泵12。
[0091]電解液貯留槽20通過給液泵21與給液管線22連接。
[0092]在給液管線22的給液側(cè)，中間設(shè)置快速加熱器23，給液管線22的給液前端側(cè)通過清洗開閉閥22a與單片式的清洗裝置30的清洗液噴嘴31連接。此外，在電解液貯留槽20內(nèi)具有測(cè)定槽內(nèi)的硫酸溶液的過硫酸濃度的過硫酸濃度測(cè)定器20a。
[0093]快速加熱器23具有石英制的管路，例如通過近紅外線加熱器以一次通過方式快速加熱含有過硫酸的硫酸溶液，使硫酸溶液在清洗裝置30的清洗液噴嘴31的出口處得到70?130°C的液溫。
[0094]在給液管線22中，在中間設(shè)置快速加熱器23的位置的下游側(cè)，設(shè)置測(cè)定被供給的含有過硫酸的硫酸溶液的液溫的溫度計(jì)24。理想的是溫度計(jì)24配置在接近清洗裝置30的位置，以能夠正確地推定清洗液的液溫。[0095]在上述的單片式的清洗裝置30中，具有朝向運(yùn)入的半導(dǎo)體晶片100的清洗液噴嘴31、和載放半導(dǎo)體晶片100并且使之轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(未圖示)。使用清洗液噴嘴31，作為清洗液將包含作為氧化性物質(zhì)的過硫酸的上述含有過硫酸的硫酸溶液噴射或者一點(diǎn)點(diǎn)滴下，供給至在轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)上保持的半導(dǎo)體晶片100。還有，在清洗裝置30上連接有清洗排液的共同排液管線40。共同排液管線40分支為回收管線41和廢棄管線42，分別在中間設(shè)置回收開閉閥41a和廢棄開閉閥42a。廢棄管線42的給液側(cè)向系統(tǒng)外伸出，排出清洗排液。
[0096]回收管線41的給液側(cè)端部連接回收清洗排液的清洗排液回收部44，在該清洗排液回收部44的下游側(cè)連接上游側(cè)環(huán)流管線46，在上游側(cè)環(huán)流管線46中間設(shè)置第一環(huán)流泵45。
[0097]在上游側(cè)環(huán)流管線46的給液側(cè)端部連接臨時(shí)貯留清洗中使用過的含有過硫酸的硫酸溶液、亦即清洗排液的分解貯留槽50。在分解貯留槽50上連接下游側(cè)循環(huán)管線52，該下游側(cè)循環(huán)管線52，依次通過第二環(huán)流泵51、冷卻器53，給液前端側(cè)與上述電解液貯留槽20連接。另外，從給液管線22，在上述清洗開閉閥22a的上游側(cè)分支出分支給液管線47，分支給液管線47通過分支開閉閥47a連接分解貯留槽50。
[0098]上游側(cè)環(huán)流管線46以及下游側(cè)環(huán)流管線52，通過兩者構(gòu)成清洗液環(huán)流管線。
[0099]上述的清洗開閉閥22a、分支開閉閥47a、回收開閉閥41a、廢棄開閉閥42a的動(dòng)作通過控制部60控制。控制部60以CPU以及使其動(dòng)作的程序作為主結(jié)構(gòu)，此外具有作為作業(yè)區(qū)的RAM、存儲(chǔ)程序等的ROM、存儲(chǔ)控制參數(shù)等的非易失存儲(chǔ)器等。
[0100]下面說明由上述結(jié)構(gòu)組成的過硫酸清洗系統(tǒng)的動(dòng)作。
[0101]在電解液貯留槽20內(nèi)，貯留硫酸濃度90質(zhì)量％以上(合適的是94質(zhì)量％以上)、96質(zhì)量％以下(合適的是95質(zhì)量％以下)的硫酸溶液。上述硫酸溶液由第一循環(huán)泵12驅(qū)動(dòng)通過電解側(cè)循環(huán)管線11給液，導(dǎo)入電解裝置I的進(jìn)液側(cè)。在電解裝置I中，利用直流電源在陽極la、陰極Ib間通電，電解被導(dǎo)入電解裝置I內(nèi)的硫酸溶液。此外，通過該電解在電解裝置I內(nèi)在陽極側(cè)生成包含過硫酸的氧化性物質(zhì)。
[0102]氧化性物質(zhì)，在和上述硫酸溶液混存的狀態(tài)下通過電解側(cè)循環(huán)管線11被反送回電解液貯留槽20。硫酸溶液，含有過硫酸，在通過電解側(cè)循環(huán)管線11被返回到電解液貯留槽20后，被重復(fù)供給電解裝置1，通過電解提高過硫酸的濃度，生成含有過硫酸的硫酸溶液。
[0103]電解液貯留槽20內(nèi)的過硫酸濃度用過硫酸濃度測(cè)定器20a測(cè)定，調(diào)整電解裝置I的電解條件或者通過第一循環(huán)泵決定的循環(huán)條件，使電解液貯留槽20內(nèi)的過硫酸濃度達(dá)到規(guī)定的濃度。此外，過硫酸濃度測(cè)定器20a的結(jié)構(gòu)作為本發(fā)明不特別限定，例如可以使用已知的過硫酸濃度測(cè)定器。
[0104]此外，過硫酸濃度的測(cè)定，也可以在接近清洗液噴嘴31的給液管線22中測(cè)定。
[0105]當(dāng)電解液貯留槽20內(nèi)的過硫酸濃度達(dá)到適當(dāng)程度時(shí)，電解液貯留槽20內(nèi)的含有過硫酸的硫酸溶液的一部分由給液泵21驅(qū)動(dòng)通過給液管線22被送出。流過給液管線22的含有過硫酸的硫酸溶液到達(dá)快速加熱器23被快速加熱，進(jìn)而通過打開了清洗開閉閥22a的給液管線22被供給至清洗裝置30。
[0106]在快速加熱器23中，含有過硫酸的硫酸溶液一邊通過流路一邊通過近紅外線加熱器被快速加熱。在快速加熱器23中，以向清洗裝置30供給的含有過硫酸的硫酸溶液在清洗液噴嘴31的出口處具有70?130°C的范圍的液溫的條件進(jìn)行加熱。通過在清洗裝置30的附近配置快速加熱器23，能夠使加熱溫度和利用時(shí)的溫度大體相同。在給液管線22中如上所述設(shè)置溫度計(jì)24，測(cè)定用快速加熱器23加熱的含有過硫酸的硫酸溶液的液溫，使清洗時(shí)的液溫成為70°C以上130°C以下，預(yù)先設(shè)定利用溫度計(jì)24測(cè)定的液溫的適當(dāng)值。調(diào)整快速加熱器23中的加熱條件或者由給液泵21決定的給液條件，以使得能夠得到該適當(dāng)值。
[0107]被加熱的含有過硫酸的硫酸溶液，通過給液管線22作為清洗液向單片式的清洗裝置30供給，在半導(dǎo)體晶片100的清洗中使用。此時(shí)上述含有過硫酸的硫酸溶液，理想的是以使該溶液和半導(dǎo)體晶片100的接觸時(shí)間成為I秒鐘之內(nèi)的條件調(diào)整流量等。在清洗裝置30中，通過給液管線22供給的含有過硫酸的硫酸溶液通過清洗液噴嘴31供給至半導(dǎo)體晶片100。
[0108]被供給至半導(dǎo)體晶片100的含有過硫酸的硫酸溶液，受到由半導(dǎo)體晶片100的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力，在半導(dǎo)體晶片100的上表面上向圓周邊緣部擴(kuò)散。由此，含有過硫酸的硫酸溶液流過半導(dǎo)體晶片100的上表面，進(jìn)行半導(dǎo)體晶片100的清洗。含有過硫酸的硫酸溶液，通過由半導(dǎo)體晶片100的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，從其周緣被甩出、向側(cè)方飛散，落至處理杯32內(nèi)。到達(dá)處理杯32的底壁的清洗排液通過共同排液管線40被取出到清洗裝置外面。
[0109]回收到清洗排液回收部44中的清洗排液通過第一環(huán)流泵45驅(qū)動(dòng)、并通過上游環(huán)流管線46被送到分解貯留槽50內(nèi)。
[0110]分解貯留槽50的溶液貯留時(shí)間為10?20分鐘，與單片式清洗的時(shí)間間隔相比較長(zhǎng)。在不向清洗裝置30供給液體的期間(例如，3分-1分=2分)，
[0111]關(guān)閉清洗開閉閥22a，打開分支開閉閥47a，使來自快速加熱器23的溶液通過分支開閉閥47a直接收存在分解貯留槽50內(nèi)，能夠?qū)⑵渥鳛檠趸瘎┭趸纸馕捶纸獾目刮g劑。抗蝕劑濃度降低的清洗排液由第二環(huán)流泵51驅(qū)動(dòng)、并通過下游側(cè)環(huán)流管線52被回送至電解液貯留槽20。此時(shí)，通過冷卻器53把清洗排液冷卻到適合電解的溫度，例如40?90°C。被回送至電解液貯留槽20的清洗排液，在電解側(cè)循環(huán)管線11中循環(huán)，同時(shí)用電解裝置I再次進(jìn)行電解，提高過硫酸濃度，作為清洗液再生，在清洗中循環(huán)使用。
[0112]在上述過硫酸清洗工序和沖洗清洗工序后，在SC-1清洗工序中，使半導(dǎo)體晶片接觸包含氨和過氧化氫的溶液，清洗半導(dǎo)體晶片(步驟s4)。SC-1清洗工序中的清洗條件，例如是NH4OH =H2O2 =H2O=I: (I?2): 5 (容積比)、處理溫度70?80°C、處理時(shí)間10?15分鐘。
[0113]接著，通過沖洗工序，用純水等沖洗在SC-1清洗工序中清洗過的半導(dǎo)體晶片(步驟s5)，接著，通過干燥工序，干燥在沖洗工序中沖洗過的半導(dǎo)體晶片(步驟s6)
[0114](實(shí)施方式2)
[0115]下面根據(jù)圖3說明本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的半導(dǎo)體清洗方法。圖3是表示用于實(shí)施本實(shí)施方式的半導(dǎo)體清洗方法中的過硫酸清洗工序的清洗系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。此外,對(duì)于和上述實(shí)施方式I相同的結(jié)構(gòu)附以相同的符號(hào)，省略或者簡(jiǎn)略說明。
[0116]在上述實(shí)施方式I中，作為實(shí)施過硫酸清洗工序的清洗裝置，對(duì)于使用單片式的清洗裝置30的情況進(jìn)行了說明，但是也可以使用批式的清洗裝置。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體清洗方法，作為實(shí)施過硫酸清洗工序的清洗裝置，使用批式的清洗裝置70來代替單片式的清洗裝置30。
[0117]如圖3所示，批式的清洗裝置70具有裝滿含有過硫酸的硫酸溶液的清洗槽70a、和在清洗槽70a內(nèi)的底部設(shè)置的加熱器70b。
[0118]在清洗槽70a的液體輸出側(cè)，連接共同排液管線71。共同排液管線71中間設(shè)置泵72。另外，在清洗槽70a的液體輸入側(cè)，連接共同供給管線73。共同排液管線71在下游端分支為兩條管線，共同供給管線73在上游端由兩條管線合流，橫跨共同排液管線71的分支點(diǎn)71a和共同供給管線73的合流點(diǎn)73a，連接使用側(cè)循環(huán)用連接管線74。
[0119]通過上述共同排液管線71、使用側(cè)循環(huán)用連接管線74、共同供給管線73構(gòu)成使用側(cè)循環(huán)管線。
[0120]另外，在共同排液管線71的分支點(diǎn)71a和共同供給管線73的合流點(diǎn)73a上，通過電解液貯留槽20連接使用側(cè)貯留部循環(huán)用連接管線75，能夠在清洗裝置70和電解液貯留槽20之間進(jìn)行含有過硫酸的硫酸溶液的循環(huán)。通過共同排液管線71、使用側(cè)貯留部循環(huán)用連接管線75、共同供給管線73構(gòu)成使用側(cè)貯留部循環(huán)管線。
[0121]如上所述，共同排液管線71和共同供給管線73被使用側(cè)循環(huán)管線和使用側(cè)貯留部循環(huán)管線共用。
[0122]在使用側(cè)貯留部循環(huán)用連接管線75的去路側(cè)，中間設(shè)置冷卻器76，在下游側(cè)連接電解液貯留槽20。
[0123]在使用側(cè)貯留部循環(huán)用連接管線75的返回側(cè)，中間設(shè)置泵77，下游側(cè)連接合流點(diǎn)73a。
[0124]另外,在電解液貯留槽20的另一個(gè)液體輸出側(cè)和另一個(gè)液體輸入側(cè),通過電解裝置I連接電解側(cè)循環(huán)管線11，能夠在電解液貯留槽20和電解裝置I之間進(jìn)行硫酸溶液的循環(huán)。在電解側(cè)循環(huán)管線11的去路內(nèi)，中間設(shè)置第一循環(huán)泵12。
[0125]接著說明上述圖3表示的過硫酸清洗系統(tǒng)的動(dòng)作。
[0126]在清洗槽70a內(nèi)，裝滿硫酸溶液，硫酸溶液通過使用側(cè)循環(huán)管線、使用側(cè)貯留部循環(huán)管線以及電解側(cè)循環(huán)管線11循環(huán)。此時(shí)在電解裝置I中在陽極la、陰極Ib之間通電，通過電解裝置I的硫酸溶液被電解，得到硫酸電解液。在清洗槽70a內(nèi)，裝滿通過硫酸溶液的循環(huán)而達(dá)到上述規(guī)定的過硫酸濃度的硫酸電解液，該硫酸電解液通過加熱器70b被加熱到70 ?130°C。
[0127]把多張半導(dǎo)體晶片101浸潰在這樣裝滿清洗槽70a的上述規(guī)定的條件的含有過硫酸的硫酸溶液中，實(shí)施過硫酸清洗工序。
[0128]清洗槽70a內(nèi)的硫酸溶液，伴隨上述循環(huán)由泵72驅(qū)動(dòng)、并通過共同排液管線71而被排送。在共同排液管線71中排送的硫酸溶液到達(dá)分支點(diǎn)71a。此外，也可以在共同排液管線71中間設(shè)置過濾器，通過該過濾器，捕捉硫酸溶液中的抗蝕劑等的固體成分，并將其從該硫酸溶液中除去。
[0129]在分支點(diǎn)71a，硫酸溶液的一部分流入使用側(cè)循環(huán)用連接管線74，剩余的部分流入使用側(cè)貯留部循環(huán)用連接管線75的去路管線中。
[0130]在分支點(diǎn)71a適量流入使用側(cè)貯留部循環(huán)用連接管線75的去路管線中的硫酸溶液，通過冷卻器76被強(qiáng)制冷卻，被導(dǎo)入電解液貯留槽20的液體輸入側(cè)。通過冷卻器76，把硫酸溶液冷卻到例如10?80°c。
[0131]另外，在電解液貯留槽20內(nèi)，硫酸溶液由第一循環(huán)泵12驅(qū)動(dòng)、并通過電解側(cè)循環(huán)管線11被輸出，使用冷卻器78把硫酸溶液強(qiáng)制冷卻到適合電解裝置I中的電解的溫度，例如 30 ?70。。。
[0132]在電解裝置I中，硫酸溶液一邊在利用電源裝置而通電的陽極Ia和陰極Ib之間通過一邊被電解，在該硫酸溶液中生成過硫酸。含有過硫酸的硫酸溶液，從電解裝置I的排液側(cè)被排出，通過電解側(cè)循環(huán)管線11的返回管線返回到電解液貯留槽20內(nèi)。通過重復(fù)該循環(huán)，電解液貯留槽20內(nèi)的硫酸電解液中的過硫酸濃度升高。
[0133]電解液貯留槽20內(nèi)的硫酸電解液，由泵77驅(qū)動(dòng)、并通過使用側(cè)貯留部循環(huán)用連接管線75的返回管線取出，向合流點(diǎn)73a輸送。此外，也可以在使用側(cè)貯留部循環(huán)用連接管線75的返回管線中間設(shè)置過濾器，通過該過濾器，捕捉硫酸電解液中的微粒子或者通過電解產(chǎn)生的硫磺析出物等的固體成分，并將其從該硫酸電解液中除去。
[0134]通過使用側(cè)貯留部循環(huán)用連接管線75的返回管線而被輸送到合流點(diǎn)73a處的硫酸電解液與通過連接使用側(cè)循環(huán)用連接管線74而被輸送的硫酸溶液在合流點(diǎn)73a合流后，通過共同供給管線73被導(dǎo)入清洗槽70a內(nèi)，再次在清洗中使用。
[0135]這樣，代替單片式清洗裝置30，使用把多張半導(dǎo)體晶片101浸潰在含有過硫酸的硫酸溶液中進(jìn)行清洗的批式的清洗裝置70，也能夠?qū)嵤┻^硫酸清洗工序。在使用批式的清洗裝置70的情況下，如上所述，也希望半導(dǎo)體晶片101和含有過硫酸的硫酸溶液的接觸時(shí)間在5分鐘以內(nèi)。
[0136](實(shí)施方式3)
[0137]下面根據(jù)圖4說明本發(fā)明的又一實(shí)施方式的半導(dǎo)體清洗方法。圖4是表示用于實(shí)施本實(shí)施方式的半導(dǎo)體清洗方法中的過硫酸清洗工序的清洗系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。此外,對(duì)于和上述實(shí)施方式I以及2相同的結(jié)構(gòu)附以相同的符號(hào)，省略或者簡(jiǎn)略說明。
[0138]在上述實(shí)施方式I中，作為含有過硫酸的硫酸溶液，說明了使用電解硫酸溶液而得到的硫酸電解液的情況，但是含有過硫酸的硫酸溶液也可以通過其他方法得到。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體的清洗方法中，作為含有過硫酸的硫酸溶液，使用使硫酸溶液含有臭氧、通過硫酸和臭氧的反應(yīng)生成過硫酸而得到的溶液。因此，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體的清洗方法中，代替電解裝置1，使用使硫酸溶液含有臭氧、生成含有過硫酸的硫酸溶液的含有過硫酸的硫酸溶液生成裝置80。
[0139]如圖4所示，代替電解液貯留槽20，設(shè)置貯留槽83。在貯留槽83上，與上述同樣，連接給液管線22以及下游側(cè)循環(huán)管線52。
[0140]另外，在貯留槽83內(nèi)，與上述各實(shí)施方式同樣，設(shè)置測(cè)定貯留槽83內(nèi)的過硫酸濃度的過硫酸濃度測(cè)定器83a。另外，在貯留槽83內(nèi)設(shè)置向在貯留槽83內(nèi)的硫酸溶液中吹入臭氧氣體的臭氧吹入部82a。
[0141]含有過硫酸的硫酸溶液生成裝置80，具有在硫酸濃度為90質(zhì)量％以上96質(zhì)量％以下的硫酸溶液中溶解臭氧的臭氧溶解部81、和向臭氧溶解部81內(nèi)的硫酸溶液中吹入臭氧的臭氧吹入部82b。在臭氧溶解部81上，以通過循環(huán)管線84能夠循環(huán)流通溶液的方式連接貯留槽83。在供給側(cè)的循環(huán)管線84中，中間設(shè)置使硫酸溶液循環(huán)的第一循環(huán)泵12。
[0142]在含有過硫酸的硫酸溶液生成裝置80中，如下生成含有過硫酸的硫酸溶液。在貯留槽83內(nèi)貯留的硫酸溶液由第一循環(huán)泵12驅(qū)動(dòng)、并通過循環(huán)管線84被輸送至臭氧溶解部81，通過臭氧吹入部82b吹入臭氧氣體。由此，臭氧在硫酸溶液中溶解，通過硫酸和臭氧的反應(yīng)生成過硫酸。臭氧溶解部81內(nèi)的含有過硫酸的硫酸溶液通過循環(huán)管線84返回到貯留槽83后，被反復(fù)送至含有過硫酸的硫酸溶液生成裝置80，通過臭氧氣體的吹入，過硫酸的濃度升高。這樣，生成含有過硫酸的硫酸溶液。
[0143]貯留槽83內(nèi)的過硫酸濃度用過硫酸濃度測(cè)定器83a測(cè)定。當(dāng)過硫酸濃度達(dá)到適當(dāng)程度時(shí)，貯留槽83內(nèi)的含有過硫酸的硫酸溶液的一部分由給液泵21驅(qū)動(dòng)、并通過給液管線22輸送，在清洗裝置30中作為清洗液使用。此時(shí)，用溫度計(jì)24測(cè)定含有過硫酸的硫酸溶液的溫度，得到清洗時(shí)適當(dāng)?shù)臏囟取?br> [0144]此外，在貯留槽83內(nèi)的含有過硫酸的硫酸溶液中，通過臭氧吹入部82a連續(xù)地或者斷續(xù)地吹入臭氧氣體，臭氧被溶解。由此，能夠維持貯留槽83內(nèi)的含有過硫酸的硫酸溶液的過硫酸濃度恒定。
[0145]在清洗裝置30內(nèi)產(chǎn)生的清洗排液，與上述實(shí)施方式I同樣，通過回收管線41被回收到清洗排液回收部44中，或者通過廢棄管線42被排至系統(tǒng)外。清洗排液回收部44中所回收的清洗排液，與上述實(shí)施方式I同樣，被輸送到分解貯留槽50內(nèi)，進(jìn)行未分解抗蝕劑的氧化分解，其后，由第二環(huán)流泵51驅(qū)動(dòng)、并通過下游側(cè)環(huán)流管線52被返送至貯留槽83。返回到貯留槽83內(nèi)的清洗排液在循環(huán)管線84內(nèi)循環(huán)，同時(shí)用含有過硫酸的硫酸溶液生成裝置80再次進(jìn)行臭氧氣體的吹入，提高過硫酸濃度，作為清洗液再生，在清洗中循環(huán)使用。
[0146]實(shí)施例 [0147](實(shí)施例1)
[0148]為了求取含有過硫酸的硫酸溶液的硫酸濃度和金屬柵極材料的腐蝕速度的關(guān)系，進(jìn)行以下的實(shí)驗(yàn)。
[0149]在實(shí)驗(yàn)中，在半導(dǎo)體晶片上形成作為金屬柵極材料的一種的TiN膜，將其作為供試材料，把該供試材料浸潰在硫酸濃度不同的硫酸電解液中進(jìn)行處理，測(cè)定TiN膜的腐蝕速度。此外，使硫酸電解液的溶液溫度為130°C、過硫酸濃度為15~21mM as 0，處理時(shí)間設(shè)為5分鐘。該硫酸電解液的過氧化氫濃度為16mM as O以下。另外，腐蝕速度通過用光譜橢圓偏振計(jì)計(jì)算TiN膜的變化，用處理時(shí)間5分鐘除其膜厚的減少量來算出。
[0150]上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表1以及圖5中表示。
[0151]如從上述表1以及圖5表示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中明了的那樣，可知如果硫酸電解液的硫酸濃度在90質(zhì)量％以上，則TiN膜的腐蝕速度為IOnm /分鐘以下，如果在94質(zhì)量％以上，貝1J成為5nm /分鐘以下。
[0152]因此，在本發(fā)明中，把含有過硫酸的硫酸溶液的硫酸濃度設(shè)定為90質(zhì)量％以上。此外，當(dāng)硫酸濃度過高時(shí)，由電解產(chǎn)生的過硫酸的生成效率惡化，所以硫酸濃度設(shè)定為96質(zhì)量％以下。
[0153][表 I]
[0154]
硫酸濃度[質(zhì)量％ ]I腐蝕速度[mn /分鐘]
6051
【權(quán)利要求】
1.一種金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法，其特征在于，在清洗具有金屬柵極的半導(dǎo)體的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法中， 具有灰化所述半導(dǎo)體上的光抗蝕劑的灰化工序；和 在所述灰化工序后使經(jīng)過所述灰化工序的所述半導(dǎo)體接觸含有過硫酸的硫酸溶液，從所述半導(dǎo)體剝離所述半導(dǎo)體上的所述光抗蝕劑的過硫酸清洗工序， 所述過硫酸清洗工序中的所述含有過硫酸的硫酸溶液中，過氧化氫濃度在16mM as O以下，硫酸濃度在90質(zhì)量％以上96質(zhì)量％以下，溶液溫度在70°C以上130°C以下，過硫酸濃度在0.50mM as O以上25mM as O以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法，其特征在于，所述過硫酸清洗工序中的所述含有過硫酸的硫酸溶液和所述半導(dǎo)體的接觸時(shí)間在5分鐘以內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法，其特征在于，還具有在所述過硫酸清洗工序后，使通過所述過硫酸清洗工序清洗的所述半導(dǎo)體接觸包含氨和過氧化氫的溶液，清洗所述半導(dǎo)體的SC-1清洗工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任何一項(xiàng)所述的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法，其特征在于，所述金屬柵極的材料是選自TiN、NiSi以及TiAlN的一種以上的材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任何一項(xiàng)所述的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法，其特征在于，所述含有過硫酸的硫酸溶液是電解硫酸溶液而得到的硫酸電解液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任何一項(xiàng)所述的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法，其特征在于，所述含有過硫酸的硫酸溶液是使硫酸溶液含有臭氧的溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任何一項(xiàng)所述的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法，其特征在于，所述金屬柵極的柵極寬度在45nm以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任何一項(xiàng)所述的金屬柵極半導(dǎo)體的清洗方法，其特征在于，所述過硫酸清洗工序通過單片式的清洗來實(shí)施。
【文檔編號(hào)】H01L21/336GK103765561SQ201280034847
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年6月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月11日
【發(fā)明者】永井達(dá)夫, 山川晴義 申請(qǐng)人:栗田工業(yè)株式會(huì)社