(57)【要約】【課題】本発明は、ゲート電極に用いられるタングステン膜が洗浄液により損傷されることを防止しながらパーティクルを除去できる洗浄液及びそれを利用した半導体素子の洗浄方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る洗浄液は、脱イオン水をベースとするアンモニア溶液にキレート剤と界面活性剤とが添加されたことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱イオン水をベースとするアンモニア溶液にキレート剤と界面活性剤とが添加されたことを特徴とする洗浄液。
【請求項２】
前記キレート剤は、ＥＤＴＡであることを特徴とする請求項１に記載の洗浄液。
【請求項３】
前記キレート剤の添加濃度は、
前記洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％であることを特徴とする請求項１に記載の洗浄液。
【請求項４】
前記界面活性剤は、ポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項１に記載の洗浄液。
【請求項５】
前記界面活性剤の添加濃度は、
前記洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％であることを特徴とする請求項１に記載の洗浄液。
【請求項６】
前記アンモニア溶液は、水酸化アンモニウムと脱イオン水とが約１５０〜２００:１の割合で混合された溶液であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の洗浄液。
【請求項７】
少なくともタングステン膜を含む導電層が形成された半導体基板の上に感光膜を塗布する工程と、
前記感光膜をパターンニングして感光膜パターンを形成する工程と、
前記感光膜パターンをエッチングマスクとして前記導電層をエッチングして、導電層パターンを形成する工程と、
前記感光膜パターンを除去する工程と、
前記導電層パターンが形成された半導体基板に対して、脱イオン水をベースとするアンモニア溶液に界面活性剤とキレート剤とが添加された洗浄液を用いて洗浄を行う工程と、を含むことを特徴とする半導体素子の洗浄方法。
【請求項８】
前記キレート剤は、前記洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％で添加されることを特徴とする請求項７に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項９】
前記キレート剤は、ＥＤＴＡであることを特徴とする請求項８に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項１０】
前記界面活性剤は、前記洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％で添加されることを特徴とする請求項７に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項１１】
前記界面活性剤は、ポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項１０に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項１２】
前記洗浄液のうち、前記アンモニア溶液は、水酸化アンモニウムと脱イオン水とが約１５０〜２００:１の割合で混合された溶液であることを特徴とする請求項７に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項１３】
前記洗浄工程は、
シングルウェーハスピン装置で行われることを特徴とする請求項７に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項１４】
前記洗浄工程は、
前記シングルウェーハスピン装置の回転速度を約８００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍに設定して行われることを特徴とする請求項１３に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項１５】
前記洗浄工程は、約３０秒〜１２０秒間行われることを特徴とする請求項１４に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項１６】
前記洗浄液の温度は、約４０℃〜７０℃に維持されることを特徴とする請求項７に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項１７】
少なくともタングステン膜を含む導電層が形成された半導体基板の上に感光膜を塗布する工程と、
前記感光膜をパターンニングして感光膜パターンを形成する工程と、
前記感光膜パターンをエッチングマスクとして前記導電層をエッチングして、導電層パターンを形成する工程と、
前記感光膜パターンを除去する工程と、
前記導電層パターンが形成された半導体基板に対して硫酸と過酸化水素とが混合された溶液を利用して１次洗浄を行う工程と、
前記１次洗浄された半導体基板に対してＢＯＥ溶液を利用して２次洗浄を行う工程と、
前記２次洗浄された半導体基板に対して脱イオン水をベースとするアンモニア溶液に界面活性剤とキレート剤とが添加された洗浄液を利用して３次洗浄を行う工程と、を含む半導体素子の洗浄方法。
【請求項１８】
前記３次洗浄工程において、
前記キレート剤は、前記洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％で添加されることを特徴とする請求項１７に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項１９】
前記キレート剤は、ＥＤＴＡであることを特徴とする請求項１８に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項２０】
前記３次洗浄工程において、
前記界面活性剤は、前記洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％で添加されることを特徴とする請求項１７に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項２１】
前記界面活性剤は、ポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項２０に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項２２】
前記３次洗浄工程において、
前記洗浄液のうち前記アンモニア溶液は、水酸化アンモニウムと脱イオン水とが約１５０〜２００:１の割合で混合された溶液であることを特徴とする請求項１７に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項２３】
前記１次洗浄工程及び前記２次洗浄工程は、ウェット容器で行われ、前記３次洗浄工程は、シングルウェーハスピン装置で行われることを特徴とする請求項１７に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項２４】
前記３次洗浄工程は、前記シングルウェーハスピン装置の回転速度を約８００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍに設定して行われることを特徴とする請求項２３に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項２５】
前記３次洗浄工程は、約３０秒〜１２０秒間行われることを特徴とする請求項２４に記載の半導体素子の洗浄方法。
【請求項２６】
前記３次洗浄工程において、
前記洗浄液の温度は、約４０℃〜７０℃に維持されることを特徴とする請求項１７に記載の半導体素子の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造技術に関し、特に、洗浄液及びそれを用いた半導体素子の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程において、ウェーハの汚染物には、有機物、無機物、金属イオン及び自然酸化膜等様々な種類のものがあり、またこのような汚染物によって引き起こされる不良の種類も致命的欠陥からパターン不良にわたって様々である。
【０００３】
したがって、信頼性の高い素子を製造するために汚染物を効率よく除去できる洗浄技術が必要である。
【０００４】
一般的に、洗浄工程に用いられる洗浄液は、酸性及びアルカリ性ケミカルを利用するが、このような洗浄液は、メタルに適用することは難しい。特に、多層配線工程(以下ＭＬＭ工程と記す)にアルミニウム(Ａｌ）が適用される場合、アルミニウムは酸とアルカリに非常に脆弱であるため、このような洗浄液を、別の工程を追加することなくそのまま適用することは難しい。
【０００５】
このため、メタルが適用される工程後の洗浄工程においては、ソルベントケミカル(Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、特にアミン系有機ケミカル(Ａｍｉｎｅ ｂａｓｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ）を使用する。
【０００６】
しかし、よく知らされているように、アミン系有機ケミカルはパーティクルの除去機能がない。
【０００７】
したがって、メタルが適用される工程で生成されたパーティクルの除去は、物理的方法であるスクラビング(Ｓｃｒｕｂｂｉｎｇ)を適用するしかない。ところが、このスクラビングは物理的に行われるためにパターンに損傷を与える問題がある。
【０００８】
最近では、低抵抗及び信号処理速度の改善のためにゲート電極としてタングステン(Ｗ)を使用する工程が導入された結果、タングステンエッチング工程と同様にタングステンエッチング後の洗浄工程もきわめて重要となってきている。タングステンを利用する工程において、洗浄工程に使用するケミカルは、硫酸(Ｈ２ＳＯ４)と過酸化水素(Ｈ２Ｏ２)とからなる混合溶液か、または水酸化アンモニウム(ＮＨ４ＯＨ)と過酸化水素(Ｈ２Ｏ２）とからなる混合溶液である。
【０００９】
図１は、従来の技術に係る洗浄液を利用した半導体素子のゲート電極製造方法を示すフローチャートである。
【００１０】
図１に示されているように、ゲート電極製造方法は、ゲート絶縁膜の形成工程(１１)、タングステン膜を含むゲート導電層の形成工程(１２)、感光膜の塗布工程(１３)、感光膜パターンの形成工程(１４)、ゲート導電層のエッチング工程(１５)、感光膜パターンの除去工程(１６)、硫酸(Ｈ２ＳＯ４)と過酸化水素(Ｈ２Ｏ２)とが混合された洗浄液を利用した１次洗浄工程(１７)、ＢＯＥ(Ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｏｘｉｄｅ ｅｔｃｈａｎｔ,ＮＨ４Ｆ及びＨｆ)溶液を利用した２次洗浄工程(１８)、及び脱イオン水をベースとするアンモニア溶液に過酸化水素(Ｈ２Ｏ２)が添加された洗浄液を用いた３次洗浄工程(１９)を含む。
【００１１】
以上のように、従来の技術ではゲート電極としてタングステン膜を使用し、タングステン膜のエッチング後の洗浄工程の最終工程に水酸化アンモニウム(ＮＨ４ＯＨ)、過酸化水素(Ｈ２Ｏ２)及び脱イオン水(ＤＩ Ｗａｔｅｒ,Ｈ２Ｏ)が混合された洗浄液を利用してパーティクルを除去している。
【００１２】
しかし、上記の従来の技術のように、タングステン膜をゲート電極として使用する場合には、洗浄工程に使用する洗浄液によってタングステン膜が損傷されるという問題がある。特に、２次洗浄工程に用いられる洗浄液中の過酸化水素(Ｈ２Ｏ２)によりタングステン膜が溶解されるため、ゲート電極としてタングステン膜を使用することが不可能になる。
【００１３】
このように、タングステン膜が溶解されれば、タングステン膜のエッチング後に露出される表面に残留するパーティクルを除去することができなくなる。
【００１４】
この問題点は、タングステン膜を適用する全ての半導体素子の製造工程中に発生しうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上述した従来の技術の問題点を解決するために提案されたものであって、ゲート電極に用いられるタングステン膜が洗浄液により損傷されることを防止し、かつパーティクルを除去することができる洗浄液及びそれを利用した半導体素子の洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明に係る洗浄液は、脱イオン水をベースとするアンモニア溶液にキレート剤と界面活性剤とが添加されたことを特徴とし、前記キレート剤にはＥＤＴＡを使用し、前記キレート剤の添加濃度は洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％であることを特徴とし、前記界面活性剤にはポリエチレングリコールを使用し、前記界面活性剤の添加濃度は、洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％であることを特徴とし、前記アンモニア溶液は水酸化アンモニウムと脱イオン水とが約１５０〜２００:１の割合で混合された溶液であることを特徴とする。
【００１７】
そして、本発明に係る第１の半導体素子の洗浄方法は、少なくともタングステン膜を含む導電層が形成された半導体基板の上に感光膜を塗布する工程と、前記感光膜をパターンニングして感光膜パターンを形成する工程と、前記感光膜パターンをエッチングマスクとして前記導電層をエッチングして導電層パターンを形成する工程と、前記感光膜パターンを除去する工程と、前記導電層パターンが形成された半導体基板に対して、脱イオン水をベースとするアンモニア溶液に界面活性剤とキレート剤とが添加された洗浄液を利用して洗浄を行う工程とを含むことを特徴とし、前記洗浄工程はシングルウェーハスピン装置で行われることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る第２の半導体素子の洗浄方法は、少なくともタングステン膜を含む導電層が形成された半導体基板の上に感光膜を塗布する工程と、前記感光膜をパターンニングして感光膜パターンを形成する工程と、前記感光膜パターンをエッチングマスクとして前記導電層をエッチングして導電層パターンを形成する工程と、前記感光膜パターンを除去する工程と、前記導電層パターンが形成された半導体基板に対して硫酸と過酸化水素とが混合された溶液を利用して１次洗浄を行う工程と、前記１次洗浄された半導体基板に対してＢＯＥ溶液を利用して２次洗浄を行う工程と、前記２次洗浄された半導体基板に対して脱イオン水をベースとするアンモニア溶液に界面活性剤とキレート剤とが添加された洗浄液を利用して３次洗浄を行う工程とを含むことを特徴とし、前記１次洗浄工程及び２次洗浄工程はウェット容器で行われ、前記３次洗浄工程はシングルウェーハスピン装置で行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ゲート電極の製造時に水酸化アンモニウム(ＮＨ４ＯＨ)、脱イオン水(Ｈ２Ｏ)、界面活性剤及びキレート剤が混合された洗浄液を利用して洗浄工程を行うことによって、タングステン膜を損傷することなくパーティクルを容易に除去して生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の最も好ましい実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態に係る洗浄液は、水酸化アンモニウム(ＮＨ４ＯＨ)、脱イオン水(ＤＩ ｗａｔｅｒ,Ｈ２Ｏ)、界面活性剤(Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ)及びキレート剤(Ｃｈｅｌａｔｅ)を含む。
【００２２】
先ず、水酸化アンモニウムと脱イオン水は、洗浄溶液にアルカリ特性を維持させて、ウェーハとパーティクルとの間のゼータ電位(Ｚｅｔａ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ)をネガティブ(Ｎｅｇａｔｉｖｅ)に保たせる。即ち、水酸化アンモニウムと脱イオン水は、電気二重層斥力(ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｏｕｂｌｅ ｌａｙｅｒ ｒｅｐｕｌｓｉｏｎ ｆｏｒｃｅ)によってパーティクルを反発させパーティクルがウェーハに付着されないようにする。
【００２３】
そして、界面活性剤は、パーティクルの反発を強化するために、すべてのウェーハ及びパーティクルの表面に負電荷(Ｓｕｒｆａｃｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｈａｒｇｅ)を維持させる役割を果たし、キレート剤は、メタルであるタングステン膜を洗浄液から保護するために、保護膜（Ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）を形成させる役割を果たす。
【００２４】
上記の洗浄液において、アンモニア溶液を構成する水酸化アンモニウム(ＮＨ４ＯＨ）と脱イオン水(Ｈ２Ｏ）は約１５０〜２００:１の割合で混合され、この場合ｐＨは約１０〜１１を維持する。そして、界面活性剤は洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％で混合され、キレート剤は洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％で混合される。この結果、洗浄液の混合比率、すなわちＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ:界面活性剤:キレート剤の比率が約１５０〜２００:１:０.０１〜０.０５:０.０１〜０.０５となる。この洗浄液は約４０℃〜７０℃の温度に維持される。
【００２５】
一方、洗浄液において界面活性剤としては、ポリエチレングリコール(Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）を使用し、キレート剤としてはＥＤＴＡ(Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉａｍｉｎｅ ｔｅｔｒａａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ)を使用する。
【００２６】
上記のように、本発明に係る洗浄液を利用したパーティクルの除去は、ウェーハ洗浄に用いられる洗浄液の水素イオン指数すなわち、ｐＨとゼータ電位との関係で説明される。洗浄液が酸性溶液である場合、金属汚染源を含むパーティクルは、主にポジティブゼータ電位を示す。そして、洗浄液がよりアルカリ性になるにつれネガティブゼータ電位にシフトされる。これにより、ウェーハ表面とパーティクルの間に相互反発が発生して汚染を最小化するのである。このため、本発明に係る脱イオン水をベースとする洗浄溶液には水酸化アンモニウム(ＮＨ４ＯＨ)が含まれるのである。
【００２７】
上記説明された本発明に係る洗浄液を利用した半導体素子の洗浄方法を説明すれば、次の通りである。
【００２８】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体素子の洗浄方法を示すフローチャートである。
【００２９】
図２に示されているように、本実施の形態に係る半導体素子の洗浄方法は、少なくともタングステン膜を含む導電層が形成された半導体基板の上に感光膜を塗布する工程(２１)、感光膜パターンを形成する工程(２２)、導電層をエッチングして導電層パターンを形成する工程(２３)、感光膜パターンを除去する工程(２４)、及び脱イオン水をベースとするアンモニア溶液に界面活性剤とキレート剤とが添加された洗浄液を利用して洗浄する工程(２５)を含む。
【００３０】
先ず、感光膜を塗布する工程(２１)は、半導体基板の上に少なくともタングステン膜を含む導電層、例えば、ポリシリコン膜とタングステン膜との積層を形成した後、導電層の上に感光膜を塗布する工程である。
【００３１】
そして、感光膜パターンを形成する工程(２２)は、塗布された感光膜に対して露光及び現像を行って、エッチングマスクの役割をする感光膜パターンを形成する工程である。
【００３２】
そして、導電層パターンを形成する工程(２３)は、感光膜パターンをエッチングマスクとして利用して導電層をエッチングする工程であり、感光膜パターンを除去する工程(２４)は導電層のエッチング後に、残留する感光膜パターンを除去する工程である。ここで、周知のように酸素プラズマを利用して感光膜パターンを除去する。
【００３３】
そして、脱イオン水をベースとするアンモニア溶液に界面活性剤とキレート剤とが添加された洗浄液を利用して洗浄する工程(２５)は、感光膜パターン除去後に、導電層パターンが形成された半導体基板を脱イオン水をベースとするアンモニア溶液(ＮＨ４ＯＨ及びＨ２Ｏ)に界面活性剤とキレート剤とが添加された洗浄液を利用して洗浄する工程である。
【００３４】
図２において、洗浄工程(２５)は、シングルウェーハツール(ｓｉｎｇｌｅ ｗａｆｅｒ ｔｏｏｌ)で行う。シングルウェーハツールとは、ウェーハを溶液に浸す洗浄方法ではなく、ウェーハを回転させながら洗浄液を噴射する洗浄方法を意味する。
【００３５】
以上のような洗浄工程（２５）で使用する洗浄液のうちアンモニア溶液を構成する水酸化アンモニウム(ＮＨ４ＯＨ)と脱イオン水(Ｈ２Ｏ)とを約１５０〜２００:１の割合で混合し、この場合ｐＨは約１０〜１１を維持する。そして、界面活性剤を洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％で混合し、キレート剤も洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％で混合する。この結果、洗浄液の混合比率、すなわちＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ：界面活性剤：キレート剤の比率が約１５０〜２００:１:０.０１〜０.０５:０.０１〜０.０５となり、このような洗浄液は約４０℃〜７０℃の温度に維持される。
【００３６】
また、洗浄液において、界面活性剤としてはポリエチレングリコールを使用し、キレート剤としてはＥＤＴＡを使用する。
【００３７】
シングルウェーハツール、即ち、シングルウェーハスピン装置で洗浄を行う時、回転速度を約８００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍに設定し、洗浄時間は約３０秒〜１２０秒に設定する。
【００３８】
上記の組成を有する洗浄液を利用した洗浄工程のメカニズムを説明すれば、次の通りである。
【００３９】
先ず、導電層パターンを形成して感光膜パターンを除去した後の半導体基板は、導電層パターン中のタングステン膜が露出され、多量のパーティクルが発生している。この半導体基板をシングルウェーハスピン装置に装着した後、水酸化アンモニウム(ＮＨ４ＯＨ)、脱イオン水(Ｈ２Ｏ)、ポリエチレングリコール及びＥＤＴＡが混合された洗浄液を半導体基板に噴射して洗浄工程を行う。
【００４０】
ここで、水酸化アンモニウムと脱イオン水は、次のような反応によりＮＨ４+、ＯＨ-、Ｈ+、ＯＨ-に分解されて洗浄液の中に残留する。
【００４１】
ＮＨ４ＯＨ+Ｈ２Ｏ→ＮＨ４＋ + ＯＨ- + Ｈ+ +ＯＨ-
このように、エッチング工程が完了した半導体基板を洗浄液に露出させば、洗浄溶液中のキレート剤であるＥＤＴＡが、露出された導電層パターンのタングステン膜表面のパーティクルと反応して錯化合物を形成する。この時、錯化合物はタングステン膜を洗浄液による浸食から保護する役割をする。
【００４２】
そして、洗浄溶液中の界面活性剤であるポリエチレングリコールがタングステン膜の表面の錯化合物を分離させてパーティクルを除去する。詳細に説明すると、錯化合物と洗浄液中の水酸化基(ＯＨ-)、そしてポリエチレングリコールが互いに反応してタングステン膜に損傷を引き起こすことなくタングステン表面から錯化合物が除去される。
【００４３】
上述したように、本発明は導電層パターン形成後の洗浄工程において、洗浄液に従来では多く用いられていた過酸化水素(Ｈ２Ｏ２)を使用しないことによって、過酸化水素によるタングステン膜の損傷を防止している。さらに、界面活性剤とキレート剤を添加することによってパーティクルを容易に除去することができる。
【００４４】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体素子の洗浄方法を示すフローチャートである。
【００４５】
図３に示されているように、本実施の形態に係る半導体素子の洗浄方法は、ゲート絶縁膜の形成工程(３１)、少なくともタングステン膜を含むゲート導電層の形成工程(３２)、感光膜の塗布工程(３３)、感光膜パターンの形成工程(３４)、ゲート導電層のエッチング工程(３５)、感光膜パターンの除去工程(３６)、硫酸(Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素(Ｈ２Ｏ２)が混合された洗浄液を利用した１次洗浄工程(３７)、ＢＯＥ(Ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｏｘｉｄｅ ｅｔｃｈａｎｔ、ＮＨ４Ｆ及びＨｆ)溶液を利用した２次洗浄工程(３８)、及び脱イオン水をベースとするアンモニア溶液に界面活性剤とキレート剤とが添加された洗浄液を利用した３次洗浄工程(３９)を含んでいる。
【００４６】
先ず、ゲート絶縁膜の形成工程(３１)は、半導体基板の上部に熱酸化工程を利用してゲート絶縁膜を形成する工程であり、ゲート導電層の形成工程(３２)はゲート絶縁膜上にポリシリコン膜とタングステン膜とを積層する工程である。ここでは、ポリシリコン膜とタングステン膜との間に拡散バリヤ物質であるタングステン窒化膜を形成することができる。また、タングステン膜上にゲートハードマスクであるシリコン窒化膜を積層することもできる。
【００４７】
そして、感光膜の塗布工程(３３)及び感光膜パターンの形成工程(３４)は、ゲート導電層上に感光膜を塗布し露光及び現像によりパターンニングして、ゲート電極形成時のエッチングマスクの役割をする感光膜パターンを形成する工程である。
【００４８】
そして、ゲート導電層のエッチング工程(３５)は、感光膜パターンをエッチングマスクとして利用し、ゲート導電層をエッチングしてゲート電極を形成する工程であって、このエッチング工程によりタングステン膜が露出され、タングステン膜の表面に多量のパーティクルが付着する。
【００４９】
そして、感光膜パターンの除去工程(３６)は、ゲート導電層のエッチング後に残留する感光膜パターンを酸素プラズマを利用して除去する工程である。
【００５０】
そして、１次洗浄工程(３７)は、様々の工程により半導体基板に付着した汚染源(例えば、銅)を除去するためのものであって、硫酸(Ｈ２ＳＯ４)と過酸化水素(Ｈ２Ｏ２)が混合された洗浄液を利用して行われる。
【００５１】
そして、２次洗浄工程(３８)は、自然酸化膜を除去するためのものであり、酸化膜エッチング溶液であるＢＯＥ溶液を利用して行われる。
【００５２】
最後に、３次洗浄工程(３９)は、１次及び２次洗浄工程で除去されなかったゲート電極(特にタングステン膜)の表面に付着しているパーティクルを除去するためのものであって、脱イオン水をベースとするアンモニア溶液(ＮＨ４ＯＨ及びＨ２Ｏ)に界面活性剤とキレート剤とが添加された洗浄液を利用して行われる。
【００５３】
上記した１次洗浄工程(３７)と２次洗浄工程(３８)は、液浸型のウェット容器(Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ｔｙｐｅ ｗｅｔ ｂａｔｈ)で行われ、３次洗浄工程(３９)は、シングルウェーハツール(Ｓｉｎｇｌｅ ｗａｆｅｒ ｔｏｏｌ)で行われる。シングルウェーハツールとは、ウェーハを溶液に浸す１、２次洗浄工程と異なり、ウェーハを回転させながら洗浄液を噴射する洗浄方法を意味する。
【００５４】
３次洗浄工程(３９)は、図２の洗浄工程（２５）と同様の工程であって、洗浄液中のアンモニア溶液を構成する水酸化アンモニウム(ＮＨ４ＯＨ）と脱イオン水(Ｈ２Ｏ)とは約１５０〜２００:１の割合で混合され、この場合ｐＨは１０〜１１を維持する。そして、界面活性剤は洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％で混合され、キレート剤は洗浄液に対して約０.０１〜０.０５体積％で混合される。その結果、洗浄液の混合比率、すなわちＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ:界面活性剤:キレート剤の比率が約１５０〜２００:１:０.０１〜０.０５:０.０１〜０.０５となり、このような洗浄液は４０℃〜７０℃の温度に維持される。そして、洗浄液の界面活性剤としては、ポリエチレングリコールを使用し、キレート剤としてはＥＤＴＡを使用する。そして、シングルウェーハツール、即ちシングルウェーハスピン装置で洗浄を行う時、回転速度は約８００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍに設定し、洗浄時間は約３０秒〜１２０秒に設定する。
【００５５】
上記の組成を有する洗浄液を利用した洗浄工程（３９）のメカニズムは、図２の洗浄工程（２５）で説明したことと同じである。
【００５６】
図２及び図３に示されているように、本発明は、タングステン膜を含む導電層のエッチング後、洗浄工程においてアンモニア溶液(ＮＨ４ＯＨ及びＨ２Ｏ)に界面活性剤とキレート剤とが添加された洗浄液を利用するようにしたので、導電層に含まれたタングステン膜に損傷を引き起こすことなくパーティクルを容易に除去することができる。
【００５７】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】従来の技術に係る半導体素子の洗浄方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る半導体素子の洗浄方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る半導体素子の洗浄方法を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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