晶圆表面金属粘附机理和清洗方法

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关于镍槽故障净随着器件的高集成化，对高质量硅晶片的期望。高质量晶片是指晶体质量、加工质量以及表面质量优异的晶片。此外，芯片尺寸的扩大、制造成本的增加等问题受到重视，近年来，对300mm晶片的实用化进行了研究。随着半导体器件的高集成化，硅晶圆表面的高清洁度化成为极其重要的课题。关于硅晶圆表面的金属及粒子的附着行为，对电化学的、胶体化学的解析结果进行解说，并对近年来提出的清洗方法进行介绍。

现在的半导体（晶圆及器件）的制造工序，遇到金属杂质的机会非·常多，特别是利用等离子和离子的装置，光刻胶，溅射靶等材料，存在高浓度的金属污染。虽然抑制这些金属产生的开发也在进行中，但是为了有效地除去金属杂质的技术开发也在被期待。另外，还存在着除去的金属从洗涤液中再次附着在硅表面，从药品等混入的金属附着在硅表面的问题。因此，为了在溶液中除去这些金属或者抑制附着，首先需要把握洗涤液中的金属的行为。清洗液中金属的附着大致可分为2种机理，一个是以碱性溶液中的金属附着为代表的化学吸附引起的，另一个是酸性溶液中的电化学附着。

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碱性溶液中金属的附着机理：

首先，对碱性溶液中金属的附着机理进行论述。氨·过氧化氢混合水溶液，由于具有优良的颗粒去除能力，被广泛使用。但是，众所周知，如果溶液中存在微量的金属，其金属就会附着在晶圆表面。如图2所示，APM溶液中即使存在1μmol/l左右的微小浓度的金属，在硅晶片表面也会附着1013 atoms/cm2左右。这些金属的附着倾向使用杂质金属的氧化物的生成焓或者通过络合离子模型进行了说明。通常，一般使用的APM洗液的pH范围为9～11左右。在这个范围内，如图3(a)所示，Fe以吸附种中性氢氧化物络合物的溶解种Fe(OH)3为主要存在种，因此即使液中浓度低，吸附量也多。另外，即使液体中的浓度变高，氢氧化物络合物的总浓度也不会达到固体物质的生成开始浓度，因此也不会出现Fe的情况那样的吸附量的饱和。这样，在碱溶液中的金属的附着根据溶解的金属的形态有很大的不同，容易形成氢氧化物的金属容易附着。化方法

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