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CN101379597B - 半导体装置的制造方法以及半导体表面的微粗糙度减低方法 - Google Patents

半导体装置的制造方法以及半导体表面的微粗糙度减低方法 Download PDF

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CN101379597B CN2007800041052A CN200780004105A CN101379597B CN 101379597 B CN101379597 B CN 101379597B CN 2007800041052 A CN2007800041052 A CN 2007800041052A CN 200780004105 A CN200780004105 A CN 200780004105A CN 101379597 B CN101379597 B CN 101379597B
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Abstract

本发明提供一种半导体装置的制造方法，其中，为了不向半导体表面照射光而进行遮光并同时利用液体进行表面处理。本发明如果用于半导体表面的清洗、蚀刻、显影等湿式制程(Wet process)的表面处理，则可以减低表面微粗糙度的增大。这样，可以提高半导体器件的电特性或成品率。

Description

半导体装置的制造方法以及半导体表面的微粗糙度减低方法
技术领域
本发明涉及一种半导体基板以及半导体器件的制造技术。尤其涉及能够抑制半导体表面中的微粗糙度的生成从而形成平坦的半导体表面的表面处置方法、含有这样的方法的半导体装置的制造方法以及用于实施这些方法的装置。 
背景技术
以使用LSI或TFT-LCD的平板显示等为代表的半导体器件的高集成化、高性能化在不停地进展。半导体表面或绝缘膜/半导体界面、电极/半导体界面的表面粗糙度或不需要的半导体氧化物被认为是半导体器件的电特性的劣化或成品率降低的原因。 
栅绝缘膜/半导体界面的表面粗糙度的问题没有在较大尺寸的器件制造中明显化，而随着器件尺寸的微细化近年来的栅绝缘膜的薄膜化正在变得不能忽视。不需要的氧化物的问题也同样。因成为了在栅绝缘膜中使用氧化硅薄膜以外的高介电常数材料的一代，而该问题变得更加严重。 
已知如果半导体表面被暴露于水和氧，则会被氧化。在非专利文献1中，森田等对大气中的硅的氧化过程进行了分析，报道了在含有水分的通常的大气中在室温下数小时会发生氧化，与此相对，在不含有水分的干空气中即使经过150小时以上，也不会发生氧化。 
这表明：在使用水溶液的清洗、蚀刻、CMP(化学机械抛光(ChemicalMechanical Polishing))等湿式制程中，处于容易发生氧化的状况。此外，水溶液中的氧化也强烈地受到液体中的溶解氧的影响。在非专利文献1中表明：超纯水中的硅的氧化强烈地受到水中的溶解氧的影响，如果减低氧浓度则变得难以发生氧化膜的成长。 
从这些情况出发，为了抑制湿式制程中的硅的氧化，使用减低溶解氧浓度的纯水或者在除去氧之后添加氮或氢并使其溶解而成的纯水。 
不过，即使使用这些技术，由于清洗或蚀刻、CMP等湿式制程的气氛在大气中，所以存在氧从大气气氛向液体中溶解从而发生氧化的问题。另外，即使在除去氧的加氢水中，即便是一点点，也存在发生硅的氧化的问题。 
对于表面粗糙，已知即使在减低溶解氧的纯水中，也发生硅的溶解，并与该溶解的进行一起发生表面平坦性劣化。硅的溶解随着pH越高而速度越增加，在pH3以上的液体特别是碱液中，产生粗糙度，表面平坦度的劣化变得显著。 
在半导体表面的清洗、蚀刻、研磨等湿式制程中，由于大多使用以在药液的冲洗中使用的纯水为主的从中性到碱区域的溶液，所以粗糙度的增大成为了问题。这样，尚未充分地弄清发生硅的溶解的同时粗糙度发增大的原因。 
为硅的情况下，与过去作为在半导体器件用中使用的面方位的100面相比，在为110面或551面的情况下，容易发生粗糙度，从而表面平坦度劣化。110面尽管在器件的电特性方面比100面好，但该制造技术上的问题也成为了实用化的阻碍。 
为了抑制这样的湿式制程中的表面粗糙，有降低水溶液的pH、缩短处理时间、低温化温度等方法，但还存在不得不在某种程度上牺牲可洗性或蚀刻性的问题，所以正在期待粗糙度增大的机制阐明和根据该机制的彻底的改善技术。 
非专利文献1：J.Appl.Phys.，Vol.68，No.3：pp.1272-1281，1990 
专利文献1：(日本)专利第3083809号 
发明内容
本发明的目的在于提供一种在半导体材料的表面被暴露于液体的表面处理工序中，能够减低半导体表面微粗糙度的增大的处理方法、处理装置。 
另外，本发明的目的还在于提供一种在半导体材料的表面被暴露于液体的表面处理工序中，能够减低半导体表面的不被期待的氧化的处理方法、处理装置。 
本发明人等为了解决所述课题而进行了潜心研究，结果惊人地发现，在表面处理的环境中本应存在的荧光灯等的光对半导体表面粗糙度或表面的氧化带来不良影响，以至完成本发明。 
即，本发明的要旨在于，其特征在于在半导体材料的表面被暴露于液体的表面处理工序中，以不使半导体表面照射光的方式进行遮光的半导体装置的制造方法、表面粗糙度减低方法和其装置。具体而言，其特征在于，在以不照射光的方式遮光的处理室内进行所述的表面处理工序。 
在此，在专利文献1中提出了防止由于半导体元件被暴露于光而引起的金属导体的电化学溶解的方法。在半导体电路内形成的PN接合中，如果照射具有半导体的带隙能(band gap energy)以上的能量的光，则发生在PN接合部中有电流的现象即与太阳电池相同的现象。在此，如果两个金属导体分别与P和N连接，且其在电解质溶液中露出，则由于全部具备了电分解所必需的要素，所以发生阳级金属成分的溶解。因而，提出了不要使半导体材料向这样的光露出。 
如果从太阳电池和电化学溶解的观点出发，可以极合逻辑地理解专利文献1。即，专利文献1说明了在对PN接合部照射光的情况下，发生电化学溶解。但是，专利文献1完全没有对半导体表面的粗糙度的增加或表面氧化等问题进行暗示。 
另一方面，本发明人等第一次实验性地发现，即使在没有在半导体基板上形成这样的PN接合或由金属导体构成的电路的情况下(只有简单的P型半导体基板表面或N型半导体基板表面)，如果照射光，半导体表面的粗糙度也会增加的新的事实。尤其判断出，在半导体表面利用水或水溶液进行表面处理的情况下，由于照射光而半导体表面的粗糙度增加。粗糙度增加的原因可能是因为光使半导体表面内局部地产生氧化物，半导体与半导体氧化物的溶解速度差引起表面的粗糙度增大，但也可能存在其他原因。 
以下对本发明的方式进行详细说明。 
在本发明中，作为半导体材料，只要是半导体物质即可，没有特别限定，可以举出硅、锗等单一元素构成的半导体材料或者砷化镓、氮化镓、矽锗(Silicon-germanium)等化合物半导体。不限于单晶，也可以适用多  结晶或无定形的半导体材料。 
作为半导体集成电路用，特别优选使用硅。半导体集成电路用的硅通常使用单晶硅。作为硅表面的结晶面方位，使用(100)面、将(100)面偏置(off cut)4°而成的面、(110)面、(551)面、(111)面等。(110)面或(551)面在过去的湿式制程中极容易发生表面粗糙，但如果使用本发明，则可以大幅度地抑制表面粗糙，所以可以优选地有效地利用。 
在显示器用途等的TFT或太阳电池中使用无定形或多结晶的硅，而本发明也可以有效地用于它们。 
作为本发明的表面被暴露于液体中的表面处理工序，可以举出清洗、蚀刻、显影、掩模等湿式制程。此外，在各工序中还包括药液处理工序、除去药液的超纯水冲洗工序、干燥工序。 
在半导体器件的制造工序中，为了除去基板表面的污染或不需要的氧化物，而频繁地进行清洗。在清洗中，本发明适用的是半导体表面露出的清洗工序例如硅片制造工序中的清洗、栅绝缘膜形成前的清洗、硅与金属布线的接触形成前的清洗等。其中，在形成栅绝缘膜之前的清洗中强烈需要减低不需要的氧化物或表面微粗糙度，优选适用本发明。 
半导体表面的清洗使用硫酸/过氧化氢水混合液(SPM)、盐酸/过氧化氢水混合液(HPM)、氨/过氧化氢水混合液(APM)、氢氟酸、氢氟酸/过氧化氢混合液(FPM)、氨水、NaOH水溶液、KOH水溶液、TMAH(四甲基氢氧化铵)水溶液、胆碱水溶液、超纯水等各种pH区域的药液或纯水，也可以在本发明中适用。其中，在pH为3以上的溶液中，表面微粗糙度的劣化变得显著，而如果使用本发明，则粗糙度被减低，所以优选。 
另外，在从硅表面除去氧化膜的稀氢氟酸处理工序或之后的纯水冲洗工序中，可以完全地抑制氧化物的发生，所以优选使用本发明。 
在蚀刻工序中使用本发明的情况下，可以使用已知作为蚀刻液的酸或碱或者其混合物。具体而言，可以举出氢氟酸、缓冲氢氟酸、氢氟酸/硝酸混合液、氢氟酸/硝酸/醋酸混合液、氢氟酸/硝酸/磷酸混合液、氢氟酸/过氧化氢混合液(FPM)等氢氟酸系水溶液，氨水、氨/过氧化氢水混合液(APM)、NaOH水溶液、KOH水溶液、TMAH(四甲基氢氧化铵)水溶液、胆碱水溶液、乙二胺水溶液等碱性水溶液，磷酸/硝酸/醋酸、草酸、  硝酸铈胺、水溶液等。其中，在氢氟酸系水溶液、碱溶液中，半导体表面被直接暴露于液体中的情况较多，所以优选使用本发明。制造硅片时使用的硅基板的碱蚀刻工序中，尤其存在表面粗糙严重的问题，从而优选本发明。 
在将本发明用于显影工序中的情况下，作为显影液使用已知的TMAH水溶液、胆碱水溶液、NaOH水溶液。KOH水溶液等。由于硅等的半导体的表面特别容易在这些碱性水溶液中溶解，表面微粗糙度也增大，所以优选适用本发明。 
本发明还可以用于化学机械抛光(CMP)等研磨工序中。特别作为半导体表面在液体中露出的研磨工序，可以举出半导体基板制造时的最终研磨工序。作为研磨剂，可以使用已知的二氧化硅、二氧化铈、氧化铝系浆，以胶体二氧化硅为基质的浆可以减低表面微粗糙度，所以特别优选。 
为了减低半导体表面的溶解或粗糙度，有时在表面处理中使用的超纯水或各种药液中添加有机溶媒或表面活性剂等。本发明通过与这些技术组合而可以进一步减低表面微粗糙度，所以优选。作为这样的有机溶媒，可以举出2一丙醇、乙醇等醇类，甲基乙基甲酮、二乙酮等酮类，聚氧化乙烯烷基醚、烷基苯磺酸等表面活性剂类。 
在表面处理中使用的超纯水或各种药液也可以对大气成分进行脱气或者根据需要溶解氢、氮、臭氧、氨、二氧化碳等溶解气体。 
本发明即使在药液或纯水中含有溶解氧，也可以适用，但如果减低溶解氧，则可以进一步减低氧化和表面粗糙度。液体中的氧浓度为1ppm以下，优选为10ppb以下。 
另外，为了抑制氧的再溶解，还优选将氢或氮溶解于液体中。 
如果与液体中的氧浓度减低一起用氮置换表面处理工序的气氛，从而减低气相中的氧浓度，则可以妨碍氧向液体中再溶解，所以优选。 
本发明的特征在于，不向半导体表面照射光。在为硅的情况下，半导体的带隙能为1.1eV，该能量以上的光包括作为波长1.1μm以下的光线的红外线的一部分、可见光线、紫外线等。其中，来源于在半导体器件的制造环境中大量存在的荧光灯或LED灯等的可见光线或紫外线成为硅表面微粗糙度增大的原因，对它们进行遮光变得很重要。另外，成为对象的光  不限于1.1μm以下。 
为了使半导体表面不被暴露于光，遮光可以通过从表面处理装置中排除光源并用遮光材料覆盖能够从装置外部入射光的部分来进行。这种情况下，优选在以不使光照射半导体表面的方式进行遮光的黑暗状态中，进行使用液体的清洗、蚀刻、显影等表面处理。这样，即使在黑暗状态中处理，也不必目视表面处理中的半导体表面的状态。 
本发明在遮挡光的状态下进行半导体的表面处理，而在使用基板的有无或位置确认或者联机(in-line)表面计测、膜厚计测等利用光的某种计测手段的情况下，优选使用对表面粗糙度的影响较小的具有半导体的带隙能以下的能量的光。具体而言，在为硅的情况下，可以用波长在1.2μm以上的光线，例如使用远红外线。这样的计测技术可以在清洗、蚀刻、显影等工序中优选使用。 
此外，本发明可以在半导体表面被暴露于液体的工序中适用。即使为气相中的制造工序或保管工序，在表面吸附水分的情况下，也可能发生同样的情况，所以优选进一步在这些工序中适用本发明。已知在室温的大气中，在硅片表面吸附水分。在利用蚀刻除去硅表面的氧化物之后的工序中，能够在半导体表面存在吸附水分的环境下，特别优选遮光。 
通过使用本发明，半导体表面的微粗糙度的减低成为可能。在半导体器件的栅绝缘膜(ゲ一ト絕縁膜)形成前，特别要求原子水平的平坦度，而在过去的技术中，用AFM测定的粗糙度算术平均偏差值(Ra)为0.1nm～0.15nm左右。如果使用本发明，则可以实现Ra为0.1nm以下的极平坦的半导体表面，从而提高半导体器件的性能。 
此外，在表面微粗糙度减低中，在本发明的处理之前，如果进行高温热氧化或外延生长、氢退火处理等已提出的平坦化处理工序，则可以进一步减低表面微粗糙度，所以优选。 
本发明如果在半导体表面的清洗、蚀刻、显影、研磨等湿式制程中使用，则可以减低表面微粗糙度的增大或过去虽为一点点但已形成的氧化物的发生。这样，可以提高半导体器件的电特性或成品率。 
附图说明
图1是表示可以适用本发明的清洗工序的一例的流程图。 
图2是按照工序顺序说明可以适用本发明的栅氧化膜(ゲ一ト酸化膜)形成工序的图。 
图3a)～g)是按照工序顺序说明栅氧化膜形成工序的截面图。 
图4(a)是说明进行本发明的实施例1中的表面处理后的测定结果的曲线图，(b)是表示在不使用本发明的情况下进行表面处理的比较例1的情况的测定结果的曲线图。 
图5(a)是在空气已饱和的超纯水中浸渍硅片的情况下的本发明的实施例2及比较例2、3的测定结果，(b)是表示在己加氢的超纯水中浸渍硅片的情况下的本发明的实施例3及比较例4、5的测定结果的图。 
图6是表示本发明的实施例4、比较例6、实施例5、实施例6的AFM像的图。 
图7是表示本发明的实施例18、比较例18的AFM像的图。 
具体实施方式
以下边参照附图边说明本发明的表面处理方法以及表面处理装置。在不超过其要旨的范围内，本发明完全不被以下的方式限定。 
(实施方式1) 
在实施方式1中，对使用本发明的处理方法制造半导体器件的情况的方式进行说明。 
本发明可以适用于目前在半导体制造中使用的清洗、蚀刻、显影、研磨等各种表面处理工序，这些表面处理工序均在处理室内进行。本发明在用遮光材料围住处理室的周围从而遮挡光的状态下进行这些表面处理工序。这种情况下，作为遮光材料，使用利用树脂覆盖铝箔的表面的遮光材料，对处理室内进行遮光。 
作为清洗工序的例子，图1表示在半导体器件的清洗时广泛使用的RCA清洗法的例子。在各药液处理之间进行利用水除去基板表面的药液的所谓的冲洗处理。本发明可以分别适用于这些各药液清洗工序、冲洗工序。尤其在稀氢氟酸清洗或之后的冲洗中，成为除去半导体表面上的氧化膜的状态，所以优选适用本发明。 
在此，对作为DRAM(动态随机存取记忆体(Dynamic Random AccessMemory))的制造等半导体器件制造的初期工序而通常被采用的热氧化处理、所谓的栅氧化膜形成的前处理适用本发明的例子进行说明。在此，对将本工序适用于制造DRAM的情况进行说明，但本工序不限于制造DRAM，可以用作多种多样的制造LSI的工序。 
图2表示栅氧化膜形成工序的例子，图3表示栅氧化膜形成工序的半导体基板的处理阶段的截面图。准备图3的a)所示的由硅单晶构成的半导体基板1。形成清洗半导体基板之后(工序：图2中的1)，形成图3的b)中的氧化硅薄膜2以及氮化硅膜3。利用光刻法技术形成图案之后(工序：图2中的2)，形成图3的c)中的场(field)氧化膜4(工序：图2中的3)。然后，如图3中的d)所示，蚀刻氮化硅膜3，使用HF系药液，蚀刻场氧化膜4(工序：图2中的4)，使硅基板表面在栅(ゲ一ト)区域露出。然后，形成图3的e)所示的预氧化膜5(工序：图2中的5)，如图3的f)所示，使用HF系药液蚀刻形成的氧化膜(工序：图2中的6)。然后，形成图3所示的栅绝缘膜6(工序：图2中的7)。 
本发明可以在所述工序中的半导体基板的清洗(图2中的1)、利用场氧化膜蚀刻的栅区域氧化膜的蚀刻(图2中的4)、预氧化膜的蚀刻(图2中的6)以及进行各蚀刻之后的清洗(药液清洗以及水冲洗)工序中使用。 
通过在栅绝缘膜形成前的各工序中使用本发明，可以抑制形成的栅绝缘膜与半导体基板界面的表面粗糙度或不需要的氧化物的发生，提高制造的半导体器件的性能成为可能。栅绝缘膜、硅基板界面的平坦性的改善对制造的半导体器件的性能提高有很大贡献。 
(实施例) 
以下说明本发明的具体方式，但在不超过其要旨的范围内，本发明完全不被以下实施例所限定。 
<实施例1及比较例1> 
对于用超纯水处理硅片时的硅表面的氧化抑制，验证了本发明的效果。硅片为(CZ法，n型，电阻率：0.8～1.2Ωcm，面方位：100)，预先用硫酸/过氧化氢水清洗，然后利用稀氢氟酸处理(0.5％，室温，1分钟)除去表面的氧化膜，然后用超纯水冲洗5分钟，使用该产物。 
实验是在等级(class)1、温度23度的洁净室(clean room)的大气中进行的。 
实施例1在用铝制的遮光材料遮挡光的环境(即，处理室的周围被遮光材料围住的状态)中进行，比较例1在照射荧光灯下进行。荧光灯为15W，配置于处理槽的正上方。硅表面附近的照度约为1万1x。硅片，以在距离处理槽内的液面35mm深的位置处垂直地照射荧光灯的光的方式朝上放置表面。处理槽(750cc)中充满已饱和了空气的超纯水，进而，以每分钟1.5L/min的流量，从处理槽的底部流出已饱和空气的超纯水，使其溢出槽。在这样的环境下浸渍的硅片经过一定时间之后，提起，在氮气流中干燥，测定硅表面的状态。 
空气饱和的超纯水中的溶解氧浓度约为8ppm。 
硅表面的氧化状态使用FTIR-ATR(傅里叶变换衰减全反射红外光谱(Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared))法，在将斜角部裁成约30度的Ge棱镜上粘附硅片表面，进行测定。在该手法中，在2050～2150cm-1附近，检测出作为未被氧化的硅的卤化硅的峰，在2250cm-1附近，检测出在硅的主体(back bond)中侵入氧的硅氧化物来源的峰。 
图4表示结果。判断出，在比较例1的被照射荧光灯的情况下，随着时间的经过，卤化硅峰的强度降低，而取而代之硅氧化物来源的峰的强度增大。另一方面，在实施例1的遮光状态下，即使经过时间，卤化硅的峰被较好地维持，硅氧化物来源的峰的强度也没有增大。 
从以上结果可以判断出，在以清洗为主的各种表面处理工序中大多使用的纯水即使只处理通常的硅片，在有光的情况下，氧化也被促进，可以判断出，该氧化可以被遮光大幅度地改善。 
<实施例2及比较例2、3> 
在图5(a)中，改变光的强度，对在已饱和空气的超纯水中浸渍硅片1小时之后的表面状态进行比较。 
比较例2的照度100001x使用荧光灯，比较例3的照度500001x中使用卤素灯。1小时的浸渍中，没有追加补给超纯水。其他条件与实施例1同样地进行。 
判断出，与实施例2的遮光状态相比，在比较例2及3中，光的强度变得越强，则氧化物来源的峰强度越增大，氧化物越增加。 
<实施例3及比较例4、5> 
在图5(b)中，改变光的强度，对使用溶解氧浓度1ppb以下、添加了1.3-1.5ppm的氢的超纯水浸渍硅片1小时之后的表面状态进行比较。 
比较例4、5的照明使用卤素灯。在1小时的浸渍中，以每分钟约1.5L/min的流量，从处理槽的底部流出所述的加氢超纯水，使其溢出槽。其他条件与实施例1同样地进行。 
判断出，如果在遮光状态下使用已减低溶解氧量的超纯水，则可以进一步抑制氧化物的生成。另外，还判断出，这样，即使在使用己加氢的超纯水的情况下，如比较例4、5所示，光的强度变得越强，则虽为一点点但氧化物来源的峰强度越增大，氧化物越增加。 
<实施例4～14及比较例6～13> 
对于用氨水表面处理硅片时的表面微粗糙度抑制，验证了本发明的效果。实验条件以及结果如表1所示。 
使用的硅片为用CZ法制作的面方位：100、110、551、111的n型(电阻率：0.8～1.2Ωcm)、p型(电阻率：8～12Ωcm)、n+型(磷掺杂约1020atoms/cm2)的硅片。在表1的实验之前，作为前处理，预先用硫酸/过氧化氢水清洗，然后利用稀氢氟酸处理(0.5％，室温，1分钟)除去表面的氧化膜，然后用超纯水冲洗5分钟，使用该产物。 
实验是在等级1、温度23度的洁净室的大气中进行的。其中，表中的表面处理条件栏仅限于记载为“氮气氛下”的情况，在已进行氮置换的小型工具箱(glove box)中进行。 
实施例4～14在遮挡光的环境中进行，比较例6～13在照射荧光灯下进行。在处理槽(750cc)中充满表1所示的氨水，表面处理硅片。荧光灯为15W，配置于处理槽的正上方。硅表面附近的照度约为1万1x。硅片，以在距离处理槽内的液面35mm深的位置处垂直地照射荧光灯的光的方式朝上放置表面。 
表中，“氨水”是指用超纯水稀释半导体工业用的29重量％水溶液，成为0.26重量％。pH约为11。超纯水使用氧浓度为1ppb以下的超纯水，  而在大气中的实验的情况下，在处理的过程中大气的氧溶入，所以被认为是溶解成溶解氧浓度为1ppm以上的超纯水。对于记载为“氨水(空气饱和)”的情况而言，在调节所述“氨水”之后，与大气一起加入瓶中，充分地进行搅拌，使气液良好地混在一起，使其空气饱和。对于记载为“氨水(氢水使用·氮气氛下)”的情况而言，使用的是在将气氛进行氮置换而成的小型工具箱内，用氮对半导体工业用29％氨水溶液中的溶解氧进行置换之后，用加氢超纯水稀释至0.26重量％而成的氨水。此时的液体中的溶解氧浓度为0.1ppm以下。 
在将硅片浸渍处理于氨水中10分钟之后，在遮光的状态下，用加氢超纯水(溶解氧浓度：1ppb以下，氢浓度：1.3-1.5ppm)冲洗5分钟，提起，在氮气流中干燥，测定硅表面的微粗糙度。 
用AFM(原子力显微镜(Atomic Force Microscope))测定表面微粗糙度。此外，为了比较，只实施了前处理的硅片的表面微粗糙度的值也作为初期值记载于表中。 
此外，图6表示实施例4、5、6、比较例6的AFM像。 
从这些实验结果可以判断，通过成为遮光状态，即使硅表面的面方位或类型为任意的情况下，也可以减低表面微粗糙度的增大。 
通过在氮气氛下，使用加氢超纯水，将溶解氧减低至0.1ppm以下(实施例6、12)，而进一步减低遮光状态的表面微粗糙度。 
判断出，在面方位中，尤其是(551)面可以利用遮光而将表面微粗糙度减低成极低的值。 
[表1] 
<实施例15～18及比较例14～20> 
对于用超纯水表面处理硅片时的表面微粗糙度抑制，验证了本发明的效果。实验条件以及结果如表2所示。 
实施例在遮挡光的环境下进行，比较例在照射荧光灯或LED灯(波长：530nm或625nm)下进行。硅表面附近的照度在荧光灯及LED灯时约为1万1x。作为表面处理液，使用超纯水(加氢超纯水)，处理时间为表中所示的时间。在加氢超纯水中表面处理之后，直接提起，用氮气流干  燥。此外，用与实施例4相同的方法进行表面处理，测定表面微粗糙度。 
从表2可以判断，通过成为遮光状态，即使硅表面的面方位或类型为任意的情况下，也可以减低表面微粗糙度。无论是荧光灯还是530nm或625nm的单波长的LED光，光的不良影响均相同。 
判断出，在面方位中，尤其是(551)面可以利用遮光而将表面微粗糙度大幅度地减低。图7表示实施例18、比较例18的AFM像。 
此外，在实施例以及比较例中，为了易于判断荧光灯照射与遮光的不同而进行了长时间的表面处理，而在实际的处理中，以10秒～15分钟左右的短时间进行处理。这种情况下，可以进一步减低表面微粗糙度的劣化。 
[表2] 
Figure S2007800041052D00131
<实施例19～24> 
对于用氢氟酸以及缓冲氢氟酸表面处理硅片时的表面微粗糙度，验证了本发明的效果。实验条件以及结果如表3所示。 
在表3的实验之前，预先用硫酸/过氧化氢水清洗，然后用超纯水冲洗5分钟，使用该产物。 
实施例在遮挡光的环境下进行。作为表面处理液，使用各种药液，表面处理时间为表中所示的时间。此外，用与实施例4相同的方法进行表面处理。 
在用药液表面处理硅片之后，然后，在遮光的状态下用加氢超纯水(溶解氧浓度：1ppb以下，氢浓度：1.3-1.5ppm)冲洗5分钟，提起，用氮气流干燥，测定硅表面的微粗糙度。 
从表可以判断，在遮光状态下，特别是如果进行氢氟酸处理，则表面的微粗糙度减低。判断出，(110)面、(551)面显示良好的值。 
[表3] 
Figure S2007800041052D00141
<实施例25～28以及比较例21～23> 
对于用表4所示的各种药液表面处理硅片时的表面微粗糙度，验证了本发明的效果。实验条件以及结果如表4所示。 
在表4的实验之前，预先用硫酸/过氧化氢水清洗，然后用稀氢氟酸处理(0.5％，室温，1分钟)除去表面的氧化膜，然后用超纯水冲洗5分钟，使用该产物。 
实施例25～28在遮挡光的环境下进行，比较例21～23在照射卤素灯下进行。照射卤素灯时的硅表面附近的照度约为10万1x。作为表面处理液，使用各种药液，表面处理时间为表中所示的时间。在此，APM(1/1/5)为氨水(29重量％)/过氧化氢水(31重量％)/水的混合比为1/1/5的清洗液。此外，用与实施例4相同的方法进行表面处理。 
在用药液表面处理硅片之后，然后，在遮光的状态下用加氢超纯水(溶解氧浓度：1ppb以下，氢浓度：1.3-1.5ppm)冲洗5分钟，提起，用氮气流干燥，测定硅表面的微粗糙度。 
从表可以判断，在遮光状态下，利用各种药液减低表面的微粗糙度。 
[表4] 
Figure S2007800041052D00151
产业上的可利用性 
本发明不仅可以适用于硅片的表面处理，而且还可以适用于使用其他化合物半导体等的液体的表面处理。 

Claims (7)

1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，
对栅绝缘膜形成前的半导体基板的表面进行清洗或冲洗时，以不使该半导体基板表面照射光的方式进行遮光的状态下，使用超纯水进行清洗或冲洗。
2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
超纯水中的溶解氧浓度为1ppm以下。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
使氢以及氮的一方或双方溶解于超纯水中。
4.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
利用所述清洗或冲洗形成的半导体表面的粗糙度算术平均偏差值Ra为0.1nm以下。
5.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
所述半导体基板为硅。
6.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
在暴露于液体中的硅的面方位中，包括(100)面、将(100)面偏置4°而成的面、(110)面以及(551)面的至少一个。
7.一种半导体表面的表面微粗糙度减低方法，其特征在于，
对栅绝缘膜形成前的半导体基板的表面进行清洗或冲洗时，在以不使半导体基板表面照射光的方式进行遮光的状态下，使用超纯水在处理室内进行清洗或冲洗。
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