JP2004260189A - 洗浄液及びこれを利用した基板の洗浄方法 - Google Patents

洗浄液及びこれを利用した基板の洗浄方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2004260189A
JP2004260189A JP2004053397A JP2004053397A JP2004260189A JP 2004260189 A JP2004260189 A JP 2004260189A JP 2004053397 A JP2004053397 A JP 2004053397A JP 2004053397 A JP2004053397 A JP 2004053397A JP 2004260189 A JP2004260189 A JP 2004260189A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
nitride film
film
cleaning
cleaning solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004053397A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinko Ko
震 虎 黄
Il Hyun Sohn
一 現 孫
Sang-Mi Lee
相 美 李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2004260189A publication Critical patent/JP2004260189A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/02—Inorganic compounds
    • C11D7/04—Water-soluble compounds
    • C11D7/08—Acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/02—Inorganic compounds
    • C11D7/04—Water-soluble compounds
    • C11D7/10—Salts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

【課題】洗浄液及びこれを利用した半導体基板の洗浄方法を提供する。
【解決手段】前記洗浄液は１０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む。前記のような組成比を有する洗浄液は基板のベベル部、基板の底面及びモニタリング基板の上面に存在する窒化膜を基板の損傷なしに従来の洗浄液より早く除去することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は洗浄液及びこれを利用した基板の洗浄方法に関し、より詳細には半導体基板のベベル部位及び半導体基板の底面に吸着されてある窒化膜を除去するのに適合する洗浄液及びこれを利用した洗浄方法に関するものである。
一般に、半導体装置は蒸着、フォトリソグラフィ、食刻、化学機械的研摩、洗浄、乾燥などのような単位工程の反復的遂行によって製造される。前記単位工程のうち洗浄工程はそれぞれの単位工程を遂行する間半導体基板の表面に吸着されている異物質または不必要な膜を除去する工程として最近半導体基板上に形成されるパターンが微細化され、パターンの縦横比が大きくなるにつれてさらに重要視されつつある。
多層の導電層が適用されるメモリー装置で導電層と導電層との間に存在する層間絶縁膜の高さがさらに高くなるにつれて前記導電層を連結するためのコンタクトプラグの工程マージンを確保するためにゲートスペーサ及び自己整合的食刻方法を適用してコンタクトホールを形成しなければならない。そして、低抵抗を有しながらエレクトロマイグレイション特性が優れている銅金属を使用して層間絶縁膜に銅金属配線を形成するためにはダマシン工程を適用しなければならない。
前述したように、自己整合工程及びダマシン工程を適用して金属配線を形成するためには窒化膜及び酸化膜の形成工程が必ず、遂行されるべきであるが、前記窒化膜及び酸化膜形成工程のとき前記膜が基板の上面だけではなく、基板のベベル部位及び基板の底面にも一部形成される。
このように、前記基板のベベル部位及び基板の底面に形成されている酸化膜及び窒化膜は、半導体素子を形成するための単位工程を遂行する途中に基板から剥がれ粉塵として舞い上がり、再び基板上に落ち吸着されて、不良の原因となるパーティクルとして作用するので半導体素子の収率を低下させる問題点がある。
そして、半導体蒸着工程で膜の厚さ管理及び膜の性能向上のために使用されるモニタリング基板及びダミー基板は一定の回数を使用した後除去工程を実施して再び使用されるか廃棄処分をしている。
このように、モニタリング基板及びダミー基板を再活用するための除去工程はウェーハのサイズが大きくなることによるウェーハの原価上昇でその重要性が高い。しかし、前記除去工程のとき前記基板が損傷されるので前記基板の寿命が短くなる問題点を惹き起こす。
前記のような問題点を最小化するために、前記基板のベベル部位及び基板の底面に存在する膜の除去及びモニタリング基板を活用するための洗浄方法が要求されている。前記半導体工程を遂行する途中に洗浄液を使用して洗浄する多様な例は次のようである。
特許文献１では半導体基板を洗浄するためのフッ化物イオンを約０．１５ｍｏｌ以上含有した組成物を開示している。また、特許文献２では基板上に形成された有機物を除去するためにハイドロオキシアミンとフッ化アンモニウムからなる洗浄液が開示されている。
特許文献３では基板上に存在する不純物及び酸化膜を除去するために硫酸ボイル（Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ２）洗浄液、希フッ酸（ＨＦ＋Ｈ２Ｏ）及びＳＣＩ（ｓｔａｎｄｅｒ ｃｌｅａｎ １）洗浄液を利用して順次的に洗浄する方法が開示されている。
特許文献４ではシリコン基板に対してシリコン窒化膜の食刻工程のとき高い食刻率を有する組成物が開示されている。ここで、前記組成物は燐酸溶液のうち１質量％以下のフッ化水素またはフッ化アンモニウムを含んでいる。
しかし、前記例示された洗浄液及び洗浄方法は半導体基板上に存在する有機物または不純物を除去するか、燐酸洗浄液を適用して窒化膜を除去する特性を有しているので基板のベベル部位及び基板の底面に存在する窒化膜を基板の損傷なしに除去するための方法としては適合していない。また、前述された洗浄液は窒化膜に対する食刻速度が容易ではないので洗浄工程の時間増加による半導体製造工程の処理能力の低下をもたらす。
特開平８−３０６６５１号公報 米国特許第５，７０９，７５６号明細書 韓国特許第２００２−０６１３４２号公報 特開平８−０８３７９２号公報
従って、本発明の第１目的は、基板に存在する窒化膜を前記基板の損傷なしにより速く除去するのに適合した洗浄液を提供することにある。
本発明の第２目的は、半導体基板のベベル部位に存在する窒化膜を基板の損傷なしにより早く除去するのに適合した基板の洗浄方法を提供することにある。
本発明の第３目的は、半導体基板の底面に存在する窒化膜を基板の損傷なしにより早く除去するのに適合した基板の洗浄方法を提供することにある。
本発明の第４目的は、測定用基板の上面に存在する窒化膜を基板の損傷なしに除去するための基板の洗浄方法を提供することにある。
前記第１目的を達成するために本発明は、１０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む窒化膜除去用洗浄液を提供する。
前記第２目的を達成するために、本発明の基板の洗浄方法によると、１０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む洗浄液を備える。続いて、前記洗浄液を半導体基板のベベル部位に提供することによって前記半導体基板のベベル部位に吸着されている膜を除去する。続いて、前記半導体基板のベベル部位に残留する洗浄液を除去するために前記半導体基板をリンスする。それから、前記半導体基板を乾燥させる。
前記第３目的を達成するために、本発明の基板の洗浄方法によると、１０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む洗浄液を備える。続いて、前記洗浄液に半導体基板を含浸させることで前記半導体基板の底面に吸着されている膜を除去する。続いて、前記半導体基板に残留する洗浄液を除去するために前記半導体基板をリンスする。それから、前記半導体基板を乾燥させる。
前記第４目的を達成するために、本発明の基板の洗浄方法によると、１０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む洗浄液を備える。続いて、前記洗浄液に測定用基板を含浸させることで前記測定用基板の上面に蒸着されている窒化膜を前記測定用基板の下部膜の損傷なしに除去する。続いて、前記測定用基板に残留する洗浄液を除去するために前記基板をリンスする。それから、前記測定用基板を乾燥させる。
従って、前述したように、特性を有する洗浄液は前記半導体基板のベベル部位及び／または底面に吸着された窒化膜または窒化膜／酸化膜（酸化膜上に形成された窒化膜及び窒化膜上に形成された酸化膜の双方を含む）を基板の損傷なしに除去できるだけではなく測定用基板上に存在する窒化膜を従来の洗浄液より速く除去することができる特性を有している。これによって、所望しない基板の一部領域に吸着されている窒化膜を除去する洗浄時間を短縮させて半導体装置製造の処理能力を向上させることができる。
本発明の洗浄液は、半導体基板のベベル部位及び底面に吸着された窒化膜または窒化膜／酸化膜を基板の損傷なしに除去することができ、従来の燐酸洗浄液より速く前記窒化膜を除去することができる。これによって、基板の一部領域に吸着されている窒化膜を除去する洗浄工程の時間を短縮させて半導体装置製造の処理能力を向上させることができる。
また、本発明の洗浄液は、半導体製造工程のモニタリング基板を再活用する除去工程で基板の損傷なしに前記モニタリング基板の上面に形成されている窒化膜を除去することができるので、半導体製造工程の原価を節減することができる。
以下、本発明による洗浄液及び洗浄方法を詳細に説明する。
（１）洗浄液
本発明の洗浄液は半導製造工程で広く使用されるフッ化水素酸（ＨＦ）フッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）に脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を稀釈させて形成され、窒化膜を下部膜の損傷なしにより速く除去することができる特性を有する洗浄液である。ここで、前記フッ化水素酸及びフッ化アンモニウムは従来の半導体基板に形成された酸化膜を除去するのに最もよく使用されるＬＡＬ溶液の中心構成要素に当る。
前記本発明の洗浄液は従来のＬＡＬ溶液と同一な構成要素を含有しているが、フッ化水素酸、フッ化アンモニウム及び脱イオン水の混合組成比が従来のＬＡＬ溶液と相異するので酸化膜だけではなく窒化膜に対する食刻率が非常に優秀な特性を有している。
即ち、本発明の洗浄液は半導体基板のベベル部位及び半導体基板の底面に存在する窒化膜、酸化膜及びこれらの混合膜を基板の損傷なしに速く除去できる特性を有し、測定用基板であるモニタリング基板またはダミー基板の上面に存在する窒化膜を除去する工程のとき前記基板の下部膜の損傷なしに前記窒化膜を容易に除去することができる特性を有する。
また、本発明の洗浄液は従来の窒化膜を除去するために使用される燐酸洗浄液より低い粘性を有しているので微細なノズルを適用して基板のベベル部位に噴出させて洗浄する工程が可能であり、脱イオン水により容易に除去される特性を有している。
ここで、前記洗浄液に含まれているフッ化水素酸は酸化物に対する食刻率が高いという特性はもう広く知られているものであるため、本発明において、洗浄液が酸化膜に対する高い食刻率を有することについての説明は省略することにする。
前記のような特性を有する食刻液は基板に存在する不必要な窒化膜を除去することができる洗浄液として１０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）の組成比を有することが望ましい。
前記本発明の洗浄液に含まれているフッ化水素酸（ＨＦ）の含量が１０質量％未満であると、前記洗浄液による窒化膜の食刻速度が著しく減少されるので、前記工程の処理能力を向上させるための窒化膜の食刻工程が難しくなる。
また、前記フッ化水素酸（ＨＦ）の含量が３５質量％を超過すると、前記窒化膜の食刻速度を向上させることはできるが、洗浄工程を遂行する間洗浄装置の損傷及び作業者に被害を与えるヒューム（ｆｕｍｅ）が多量発生されるので望ましくない。
従って、前記洗浄液に含まれているフッ化水素酸（ＨＦ）の含量は前記洗浄液の総質量％で１０乃至３５質量％の範囲、好ましくは２０乃至３０質量％の範囲を有することが望ましい。
前記洗浄液に含まれているフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）の含量が１０質量％未満であると、前記窒化膜を食刻するために洗浄液に存在するフッ素イオンの生成が円滑にならないので前記洗浄液による窒化膜の食刻速度が減少される問題が発生される。
また、洗浄液に含まれている前記フッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）の含量が３５質量％を超過すると、前記洗浄液に含まれている窒化膜を食刻するのに最も大きい影響を及ぼすフッ化水素の組成比が相対的に低くなるので窒化膜の食刻速度が減少されて半導体製造工程の処理能力が減少される。
従って、本発明の洗浄液に含まれているフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）の含量は前記洗浄液の総質量％で１０乃至３５質量％の範囲、好ましくは１０〜２５質量％の範囲を有することが望ましい。
前記洗浄液に含まれている脱イオン水（Ｈ２Ｏ）の含量が３０質量％未満であると、前記洗浄液に含まれているフッ化水素酸（ＨＦ）及びフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）の含量が相対的に増加するのでフッ素イオンの急激な増加によって洗浄工程を遂行する間に洗浄装置の損傷及び作業者に被害を与えるヒュームが多量発生されて望ましくない。
また、前記洗浄液に対する脱イオン水（Ｈ２Ｏ）の含量が８０％質量％を超過すると、前記洗浄液に含まれているフッ化水素酸（ＨＦ）及びフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）の含量が相対的に減少して窒化膜を食刻するために必要とされるフッ素イオン水の生成が円滑にならない。これによって、前記洗浄液による窒化膜の食刻速度が減少されるので洗浄工程の処理能力が向上しないという問題点が発生される。
従って、本発明の洗浄液に含まれている脱イオン水（Ｈ２Ｏ）の含量は前記洗浄液の総質量％で３０乃至８０質量％の範囲、好ましくは４５〜７０質量％の範囲を有することが望ましい。
また、前記本発明の洗浄液はフッ化水素酸、フッ化アンモニウム及び脱イオン水の組成比だけではなく、洗浄工程時適用される洗浄液の温度により基板に存在する窒化膜を食刻する速度が異なる。
即ち、前記洗浄液は温度が高くなるほど窒化膜に対する高い洗浄効果を示すので前記温度は適切に調節することによって窒化膜の食刻速度を効果的にコントロールすることができる。
ここで、本発明の洗浄液を洗浄工程に適用するに望ましい温度は１５乃至３５℃であり、より望ましくは２０乃至３０℃であり、特に望ましい温度は２２乃至３０℃を保持しなければならない。
前記洗浄液の温度が１５℃未満であると、基板に存在する窒化膜または窒化膜／酸化膜が除去されることができる食刻速度の減少される問題点が発生され、前記洗浄液の温度が３５℃を超過すると、前記基板に存在する窒化膜または窒化膜／酸化膜が除去される食刻速度は速いが、フッ素イオンの増加による洗浄装置の損傷及び人体に悪いヒュームが発生されるので望ましくない。
（２）基板の洗浄方法
基板に存在する窒化膜または酸化膜／窒化膜を除去するための本発明の洗浄方法は、まず、１０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む窒化膜及び酸化膜除去用洗浄液を備える。
続いて、本発明の洗浄液に基板を含浸させるか、前記基板の一側部に洗浄液を提供することによって前記基板の一側面に存在する窒化膜または窒化膜／酸化膜を除去することができる。
ここで、前記基板は窒化膜、酸化膜／窒化膜及び窒化膜／酸化膜形成工程のうち選択されたいずれか１つの工程が遂行された基板であり、前記基板のベベル部位、基板の底面及び測定用基板の上面に該当する。また、前記洗浄液の温度は１５乃至３５℃を保持することが望ましく、より望ましくは２０〜３０℃、特に望ましくは２２乃至３０℃で保持しなければならない。
前記洗浄液の温度が１５℃未満である場合には前記基板の一側面に吸着されている窒化膜を除去するのに長い時間がかかり、３５℃を超過する場合には前記窒化膜を速い時間内に除去することはできるが前記基板の下部膜及び洗浄槽の損傷が発生しないようにコントロールすることが難しい。
続いて、前記洗浄工程が遂行された基板に残留する洗浄液を除去するために基板を脱イオン水に含浸させてリンスした後前記基板を乾燥させる。
前記のような方法を適用して基板のベベル部位、基板の底面に存在する窒化膜及び窒化膜／酸化膜を効果的に除去することで半導体製造工程時パーティクルによる半導体素子の不良を防止することができる。
また、測定用基板であるモニタリング基板及びダミー基板上に存在する窒化膜を下部膜の損傷なしにより速く除去することができる特性を有するので前記基板の寿命を延長させることができ、除去工程時間を節減させることができる長所を有する。
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施形態をより詳細に説明する。
実施例１
図１は本発明の第１実施例として基板のベベル部位に存在する窒化膜を除去するための方法を示す工程順序図である。
図１を参照すると、まず、所定のパターンが形成された基板上に窒化膜または窒化膜／酸化膜蒸着工程が遂行された基板を備える（Ｓ１００）。前記のように窒化膜形成工程を実施する場合、前記基板の上面だけではなく基板のベベル部位にも前記窒化膜が形成される。このとき、前記基板のベベル部位に存在する窒化膜は以後半導体素子を形成するための単位工程を実施するときパーティクル形態で基板の上面に落とされて半導体素子の収率を減少させる役割をする。
続いて、前記基板のベベル部位に存在する窒化膜を除去するために、まず、１０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む窒化膜除去用洗浄液を備える（Ｓ１１０）。
続いて、前記洗浄液を適用して前記基板のベベル部位に存在する窒化膜を除去する（Ｓ１２０）。このとき、前記洗浄液は１５乃至３０℃の温度で保持される。
以下で、前記基板のベベル部位に存在する窒化膜の除去方法を具体的に示す。
ｉ）基板を洗浄液に含浸させて前記窒化膜を除去する方法は、まず前記基板の上面にフォトレジストマトリックス膜を塗布した後前記基板を洗浄液に所定の時間の間含浸させて前記前記基板のベベル部位に存在する窒化膜を除去する。
ｉｉ）基板のベベル部位のみに洗浄液を提供して前記窒化膜を除去する方法は、まず、微細なノズルを通じて洗浄液を基板のベベル部位に噴出させる装置を利用して回転する基板のベベル部位のみに前記洗浄液を供給する。前記洗浄液を所定の時間の間に基板のベベル部位のみに提供することによって基板のベベル部位に存在する窒化膜を除去することができる。
ここで、本発明の洗浄液は従来の燐酸洗浄液より低い粘度を有するので前記ｉｉ）方法を適用して基板のベベル部位の窒化膜の除去が可能である。これによって、基板に別途のフォトレジスト膜形成工程を実施する必要がなくなるので半導体工程の処理能力を向上させることができる。
続いて、前記基板のベベル部位に存在する窒化膜が除去された基板を脱イオン水を利用して基板に残留してある洗浄液を濯いだ後、前記基板に存在する脱イオン水を除去するための乾燥工程を遂行する（Ｓ１３０、Ｓ１４０）。
前記のような洗浄方法は単一洗浄工程を通じて基板の損傷なしにパーティクルを誘発するベベル部位の窒化膜または窒化膜／酸化膜をより速く除去することができる特性を有するので短時間内に洗浄工程を遂行できる長所を有する。
実施例２
図２は本発明の第２実施例として基板の底面に存在する窒化膜を除去するための方法を示す工程順序図である。
図２を参照すると、まず、所定のパターンが形成された基板上に窒化膜または窒化膜／酸化膜蒸着工程が遂行された基板を備える（Ｓ２００）。
前記蒸着工程を実施する場合、前記基板の上面だけではなく基板の底面にも前記膜が形成される。これによって前記基板の底面に存在する膜は以後半導体素子を形成するための単位工程を実施するときパーティクル形態で下部に存在する基板に落とされて半導体素子の収率を減少させる役割をするので除去しなければならない。
続いて、前記基板の底面に存在する窒化膜を除去するためにまず、１０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む窒化膜除去用洗浄液を備える（Ｓ２１０）。
続いて、前記洗浄液を適用して前記基板の底面に存在する窒化膜を除去する（Ｓ２２０。ここで、前記洗浄液は１５乃至３０℃の温度で保持する。
以下で、前記基板の底面に存在する窒化膜を除去する方法を具体的に示すと、まず、前記基板の上面にフォトレジスト膜を塗布した後、前記基板を洗浄液に所定の時間の間含浸させることで前記基板の底面に存在する窒化膜が除去される。
続いて、前記洗浄液により基板の底面に存在する膜が除去された基板を脱イオン水を利用して基板に残留している洗浄液を濯いだ後、前記基板に存在する脱イオン水を除去するための乾燥工程を実施する（Ｓ２３０、Ｓ２４０）。
前記のような洗浄方法は単一の洗浄工程を通じて基板の損傷なしに、パーティクルを誘発する基板の底面に存在する窒化膜をより速く除去することができる特性を有するので短時間内に洗浄工程を遂行するという長所を有している。
実施例３
図３は本発明の第３実施例としてモニタリング基板を再活用するための洗浄方法を示す工程順序図である。
図３に示すように、まず、モニタリング基板またはダミー基板上に窒化膜蒸着工程を遂行して上面に窒化膜が存在するモニタリング基板またはダミー基板を備える（Ｓ３００）。
ここで、前記モニタリング基板またはダミー基板は蒸着工程によって形成される膜が一定の厚さを有するか、及び膜状態はどうであるかを判断するための測定用基板である。前記測定用基板は一定回数を使用した後除去工程を遂行して再活用しなければならない。しかし、前記測定用基板を再活用するための測定用基板の除去工程時下部膜の損傷により寿命が短くなるので前記半導体製造工程の原価上昇という問題点が発生される。従って、前記除去工程は基板の下部膜の損傷なしに遂行しなければならない。
続いて、前記測定用基板の上面に存在する窒化膜を除去するためにまず、１０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む窒化膜除去用洗浄液を備える（Ｓ３１０）。
続いて、前記洗浄液に前記測定用基板を所定の時間の間含浸させることで前記下部膜の損傷なしに前記測定用基板の上面に存在する窒化膜を除去する（Ｓ３２０）。ここで、前記洗浄液は１５乃至３０℃の温度で保持される。
続いて、前記洗浄液により測定用基板の上面に存在する窒化膜が除去された測定用基板を脱イオン水を利用して基板に残留している洗浄液を濯いだ後、前記測定用基板に存在する脱イオン水を除去するための乾燥工程を実施する（Ｓ３３０、Ｓ３４０）。
前記のような洗浄方法を適用した測定用基板の除去工程を実施することによって前記測定用基板の下部膜の損傷なしに測定用基板の上部に形成された窒化膜が速く除去される。これによって、測定用基板の寿命を延長させて半導体製造工程の費用を節減させることができる。
テスト１
本発明の窒化膜除去用洗浄液に含有されているフッ化水素酸、フッ化アンモニウム及び脱イオン水の組成比及び前記洗浄液の温度変化による窒化膜の食刻速度を実験した。
Figure 2004260189
ここで、前記実験方法は約１８００Åの厚さの窒素膜を有するシリコン基板を洗浄液にそれぞれ１０分間含浸させる。続いて、前記洗浄液に含浸された基板を脱イオン水を利用してリンスした後前記基板を乾燥させる。それから、前記単位工程が実施されたシリコン基板に形成された窒化膜の存在可否及び厚さを測定した。
前記表１で示すように、洗浄液の温度が約２０℃から３０℃に増加するとき前記窒化膜の食刻速度が増加されることを確認することができる。これは、前記洗浄液の温度が洗浄液の組成比の変化より大きい影響力を有することが分かる。
また、同一な温度条件で前記洗浄液のフッ化水素酸含量が増加する場合、窒化膜の食刻速度が増加され、前記洗浄液のフッ化水素酸含量が一定の状態でフッ化アンモニウムの含量が増加される場合にも窒化膜の食刻速度が増加されることが確認できる。
また、表１で評価結果が優秀（◎）、良好（○）で示される洗浄液を適用して約１８００Åの窒化膜が形成された基板を約１０分間洗浄した後、基板の成分を分析すると、前記基板ではシリコン（Ｓｉ）成分のみ観察される。一方、評価結果が普通（△）、不良（×）で示される洗浄液を適用して約１８００Åの窒化膜が形成された基板を約１０分間洗浄した後、基板の成分を分析すると、前記基板ではシリコン（Ｓｉ）及び窒化物（Ｎ）成分が観察されることが確認される。

前述したように本発明の洗浄液は、半導体基板のベベル部位及び底面に吸着された窒化膜または窒化膜／酸化膜を基板の損傷なしに除去することができ、従来の燐酸洗浄液より速く前記窒化膜を除去することができる特性を有する。これによって、基板の一部領域に吸着されている窒化膜を除去する洗浄工程の時間を短縮させて半導体装置製造の処理能力を向上させることができる。
また、前記洗浄液は半導体製造工程のモニタリング基板を再活用する除去工程で基板の損傷なしに前記モニタリング基板の上面に形成されている窒化膜を除去することができるので、半導体製造工程の原価を節減することができる。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
本発明の第１実施例として基板のベベル部位に存在する窒化膜を除去するための方法を示す工程順序図である。 本発明の第２実施例として基板の底面に存在する窒化膜を除去するために方法を示す工程順序図である。 本発明の第３実施例として測定用基板を再活用するための洗浄方法を示すための工程順序図である。

Claims (18)

  1. １０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む窒化膜除去用洗浄液。
  2. 上面、底面及び前記上面と底面との間に延伸される側面エッジを有するベベル部位を含む基板を提供する段階と、
    １０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン（Ｈ２Ｏ）を含む洗浄液を備える段階と、
    前記洗浄液を前記基板のベベル部位に選択的に提供することによって前記基板のベベル部位に吸着されている膜を除去する段階と、
    前記基板のベベル部位に残留する洗浄液を除去するための前記基板をリンスする段階と、
    前記基板を乾燥させる段階と、を含む基板の洗浄方法。
  3. 前記洗浄液は、２０乃至３０℃の温度で保持されることを特徴とする請求項２記載の基板の洗浄方法。
  4. 前記洗浄液はノズルを通じて前記基板のベベル部位に提供されることを特徴とする請求項２記載の基板の洗浄方法。
  5. 前記ベベル部位に存在する膜は窒化膜を含むことを特徴とする請求項２記載の基板の洗浄方法。
  6. 前記ベベル部位に存在する膜は酸化膜及び前記酸化膜上に形成された窒化膜を含むことを特徴とする請求項２記載の基板の洗浄方法。
  7. 前記ベベル部位に存在する膜は窒化膜及び前記窒化膜上に形成された酸化膜を含むことを特徴とする請求項２記載の基板の洗浄方法。
  8. 上面、底面及び前記上面と底面との間に延伸される側面エッジを有するベベル部位を含み、前記上面及び前記底面上に延伸される膜を有する基板を提供する段階と、
    １０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む洗浄液を備える段階と、
    前記洗浄液に基板を含浸させることで前記基板の底面に吸着されてある前記膜を除去する段階と、
    前記基板に残留する洗浄液を除去するために前記基板をリンスする段階と、
    前記基板を乾燥させる段階と、を含む基板の洗浄方法。
  9. 前記洗浄液は、２０乃至３０℃の温度で保持されることを特徴とする請求項８記載の基板の洗浄方法。
  10. 前記基板は窒化膜、酸化膜／窒化膜及び窒化膜／酸化膜形成工程のうちから選択されたいずれか１つの工程が実施された基板であり、前記基板の上面にはフォトレジスト膜が形成されていることを特徴とする請求項８記載の基板の洗浄方法。
  11. 前記ベベル部位及び底面に存在する膜は、窒化膜を含むことを特徴とする請求項８記載の基板の洗浄方法。
  12. 前記ベベル部位及び底面に存在する膜は、酸化膜及び前記酸化膜上に形成された窒化膜を含むことを特徴とする請求項８記載の基板の洗浄方法。
  13. 前記ベベル部位及び底面に存在する膜は、窒化膜及び前記窒化膜上に形成された酸化膜を含むことを特徴とする請求項８記載の基板の洗浄方法。
  14. 上面及び前記上面上に延伸される窒化膜を有する基板を提供する段間と、
    １０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％フッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む洗浄液を備える段階と、
    前記洗浄液に前記基板を含浸させることで前記基板の上面に蒸着されてある前記窒化膜を下部膜の損傷なしに除去する段階と、
    前記窒化膜が除去された前記基板に残留する洗浄液を除去するために前記基板をリンスする段階と、
    前記基板を乾燥させる段階と、を含む基板の洗浄方法。
  15. 前記洗浄液は前記２０乃至３０℃の温度で保持されることを特徴とする請求項１４記載の基板の洗浄方法。
  16. 前記基板はモニタリング基板またはダミー基板のうちいずれか１つであることを特徴とする請求項１４記載の基板の洗浄方法。
  17. 前記洗浄液は前記基板上に存在する前記窒化膜を除去するための除去工程のとき適用されることを特徴とする請求項１６記載の基板の洗浄方法。
  18. 測定用基板を提供する段階と、
    前記基板上に数回の窒化膜を形成する段階と、
    前記基板上に形成された前記窒化膜の特性を判断する段階と、
    １０乃至３５質量％のフッ化水素酸（ＨＦ）、１０乃至３５質量％のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）及び３０乃至８０質量％の脱イオン水（Ｈ２Ｏ）を含む洗浄液を備える段階と、
    前記洗浄液に前記基板を含浸させることで、前記基板から前記窒化膜を除去する段階と、を含む半導体装置の製造方法。
JP2004053397A 2003-02-27 2004-02-27 洗浄液及びこれを利用した基板の洗浄方法 Pending JP2004260189A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030012428A KR100554515B1 (ko) 2003-02-27 2003-02-27 세정액 및 이를 이용한 기판의 세정방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004260189A true JP2004260189A (ja) 2004-09-16

Family

ID=32906562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004053397A Pending JP2004260189A (ja) 2003-02-27 2004-02-27 洗浄液及びこれを利用した基板の洗浄方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20040168710A1 (ja)
JP (1) JP2004260189A (ja)
KR (1) KR100554515B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020175194A1 (ja) * 2019-02-28 2020-09-03 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7846349B2 (en) * 2004-12-22 2010-12-07 Applied Materials, Inc. Solution for the selective removal of metal from aluminum substrates
KR100685738B1 (ko) 2005-08-08 2007-02-26 삼성전자주식회사 절연 물질 제거용 조성물, 이를 이용한 절연막의 제거 방법및 기판의 재생 방법
US7872978B1 (en) * 2008-04-18 2011-01-18 Link—A—Media Devices Corporation Obtaining parameters for minimizing an error event probability
US8398779B2 (en) * 2009-03-02 2013-03-19 Applied Materials, Inc. Non destructive selective deposition removal of non-metallic deposits from aluminum containing substrates
US9005464B2 (en) 2011-06-27 2015-04-14 International Business Machines Corporation Tool for manufacturing semiconductor structures and method of use
KR102008884B1 (ko) 2014-01-23 2019-08-09 동우 화인켐 주식회사 실리콘계 화합물막 식각액 조성물
KR102111056B1 (ko) 2014-03-28 2020-05-14 동우 화인켐 주식회사 실리콘 산화막용 비수계 식각액 조성물
TW201713751A (zh) * 2015-10-06 2017-04-16 聯華電子股份有限公司 酸槽補酸系統與方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07324198A (ja) * 1994-04-06 1995-12-12 Mitsubishi Chem Corp 洗浄組成物及びそれを用いた半導体基板の洗浄方法
KR100196523B1 (ko) * 1995-12-16 1999-06-15 김영환 반도체 소자 제조방법
KR100190042B1 (ko) * 1996-05-29 1999-06-01 윤종용 반도체 기판 세정 용액
KR980012008A (ko) * 1996-07-24 1998-04-30 김광호 반도체장치의 세정방법
EP0989962A4 (en) * 1997-06-13 2005-03-09 Mattson Technology Ip Inc PROCESSES FOR PROCESSING SEMICONDUCTOR WAFERS
US6479443B1 (en) * 1997-10-21 2002-11-12 Lam Research Corporation Cleaning solution and method for cleaning semiconductor substrates after polishing of copper film
KR100415261B1 (ko) * 1998-03-26 2004-03-26 이기원 전자표시장치및기판용세정및식각조성물
JP2002043274A (ja) * 2000-07-25 2002-02-08 Kanto Chem Co Inc ポリシリコン膜の表面処理剤及びそれを用いたポリシリコン膜の表面処理方法
JP2002166237A (ja) * 2000-11-29 2002-06-11 Sony Corp 基板の湿式洗浄方法および湿式洗浄装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020175194A1 (ja) * 2019-02-28 2020-09-03 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体
JPWO2020175194A1 (ja) * 2019-02-28 2021-12-16 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体
JP7166427B2 (ja) 2019-02-28 2022-11-07 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体
US11905597B2 (en) 2019-02-28 2024-02-20 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus, substrate processing method and recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
US20040168710A1 (en) 2004-09-02
KR20040077043A (ko) 2004-09-04
KR100554515B1 (ko) 2006-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8632692B2 (en) Compositions for use in semiconductor devices
US6849559B2 (en) Method for removing photoresist and etch residues
JP2007019506A (ja) 半導体基板用洗浄液組成物、該洗浄液組成物の製造方法、該洗浄液組成物を用いた半導体基板の洗浄方法、および該洗浄方法を含む半導体素子の製造方法
JPH11243085A (ja) エッチング剤組成
TWI652747B (zh) 可抑制含鉭材料之損壞的半導體元件之清洗液及利用該清洗液的半導體元件之清洗方法
JP2005194294A (ja) 洗浄液及び半導体装置の製造方法
US8420529B2 (en) Copper wiring surface protective liquid and method for manufacturing semiconductor circuit
JP2004260189A (ja) 洗浄液及びこれを利用した基板の洗浄方法
JP2008516419A (ja) ウェハー様物の加工のためのオゾンの使用
JPH1174244A (ja) 半導体ウェーハの洗浄方法
JPWO2006129549A1 (ja) ホスホン酸及びアスコルビン酸を含む半導体用洗浄液組成物及び洗浄方法
US7151058B2 (en) Etchant for etching nitride and method for removing a nitride layer using the same
US20020106898A1 (en) Methods for removing silicon-oxy-nitride layer and wafer surface cleaning
US7700477B2 (en) Method for fabricating semiconductor device
US6887793B2 (en) Method for plasma etching a wafer after backside grinding
US6652666B2 (en) Wet dip method for photoresist and polymer stripping without buffer treatment step
US20060118522A1 (en) Etching composition and use thereof with feedback control of HF in BEOL clean
US20030119331A1 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR100916353B1 (ko) 반도체 소자용 세정액 조성물 및 이를 이용한 반도체소자의 세정 방법
JP3962409B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US20230317512A1 (en) Method for fabricating semiconductor device and reworking process
US20230317468A1 (en) Reworking process for fabricating semiconductor device
CN116918041A (zh) 硅晶圆的清洗方法、硅晶圆的制造方法及硅晶圆
CN117941033A (en) Method for cleaning silicon wafer and manufacturing method
JP3680063B2 (ja) 半導体装置の製造方法