KR0171983B1 - 웨이퍼 세정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 원은 웨이퍼 세정 방법을 개시한다.
개시된 본 원은 웨이퍼를 H2SO4와 H2O2으로 습식처리하고, 린스하여 유기물을 제거하는 단계후, 웨이퍼를 HF와 H2O의 혼합액으로 습식처리하고, H2O2와 탈이온수에 의하여 연속적으로 린스하여 열 산화막과 자연 산화막을 제거한다음, 다시 웨이퍼를 NH4OH와 H2O2및 H2O의 혼합액으로 처리하고, 탈이온수로 린스하여 파티클을 제거하고, 이 웨이퍼를 HF와 H2O 처리하여 케미컬 산화막 및 금속 오염물을 제거한다음, 웨이퍼를 H2O로 린스하여 불순물을 제거하고, 웨이퍼를 건조시키는 단계를 포함한다.
Description
제1도는 종래의 웨이퍼 세정 방법을 설명하기 위한 흐름도.
제2도는 본 발명의 웨이퍼 세정 방법을 설명하기 위한 흐름도.
본 발명은 웨이퍼 세정 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 반도체 소자의 게이트 산화막을 형성하기 이전 고도의 청결함을 유지하기 위한 웨이퍼 세정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자의 게이트 전극과 웨이퍼간의 전기적 절연을 도모하기 위하여 형성되는 게이트 산화막은 매우 박막이어서, 이의 절연 특성을 유지하기 위하여는 웨이퍼 표면이 고도의 청결함이 요구되어야 한다.
종래에는 웨이퍼 표면을 청결히 유지하기 위하여, 제1도에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 표면을 화학 용액에 의한 세정 처리를 진행하여 웨이퍼를 청결히 유지하였다. 이에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면, 제1도에 도시된 바와 같이, 순차적으로 H2SO4/H2O2에서의 침지(dipping), 탈이온수에 의한 오버플로우 린스(overflow rinse), HF/H2O(1:10 내지 50)에서의 침지, 탈이온수에 의한 오버플로우 린스, NH4OH/H2O2/탈이온수에서의 침지, 탈이온수에 의한 오버플로우 린스, 그리고 끝으로 건조에 의한 처리를 받아서 그 표면의 오염물, 예를 들어 유기물, 자연 산화물 및 금속성 오염물이 세정에 의해 제거된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 웨이퍼 세정 처리 과정에서, HF/탈이온수(1:10 내지 50)에서의 침지후 탈이온수에 의한 오버플로우 린스시, 웨이퍼 표면의 소수성 문8제가 발생하여 기판 표면에 파티클이 다발하는 문제점과, NH4OH/H2O2/탈이온수의 침지시, 상기 NH4OH/H2O2/탈이온수가 금속 오염물의 제거능력을 지니지 못하므로, 금속 오염물이 웨이퍼상에 존재하게 되는 문제점과, 상기 NH4OH/H2O2/H2O 침지후, 탈이온수에 의한 린스시, 상기 탈이온수내에서 다량의 불순물을 포함하는 케미컬 산화막(chemical oxide)가 성장되는 문제점이 존재하고 있어, 양질의 게이트 산화막을 형성하기 어려운 문제점이 발생하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 웨이퍼를 H2SO4와 H2O2으로 습식 처리하고, 린스하여 유기물을 제거하는 단계와; 상기의 웨이퍼를 HF와 H2O의 혼합액으로 습식처리하고, H2O2와 탈이온수에 의하여 연속적으로 린스하여 열 산화막과 자연 산화막을 제거하는 단계와; 상기의 웨이퍼를 NH4OH와 H2O2및 H2O의 혼합액으로 처리하고, 탈이온수로 린스하여 파티클을 제거하는 단계; 상기의 웨이퍼를 HF와 H2O 처리하여 케미컬 산화막 및 금속 오염물을 제거하는 단계; 상기의 웨이퍼를 H2O로 린스하여 불순물을 제거하는 단계; 및 상기 웨이퍼를 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 열 산화막 및 자연 산화막을 제거하기 위한 HF와 H2O의 혼합비는 1:10 내지 50인 것을 특징으로 하고, 상기 웨이퍼를 HF와 H2O 처리하여 케미컬 산화막 및 금속 오염물을 제거하는 단계에서의 HF와 H2O의 혼합비는 1:100인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 불순물을 제거하기 위한 H2O의 린스시, 상기 H2O에는 산소가 1 내지 10ppb 정도 포함되도록 하는 것을 특징으로 하고, 상기 건조 단계는 IPA에 의하여 증기 건조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 세정 방법에 의하면, 웨이퍼 표면에 발생하는 파티클과, 금속 오염물 및 불순물을 포함하는 케미컬 산화막을 H2O2에 의한 린스, HF/H2O 처리 및 산소가 적게 포함된 순수한 H2O에 의한 린스공정으로 제거함으로써, 양질의 게이트 산화막을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의거하여 더욱 더 설명한다.
첨부한 도면 제2도는 본 발명의 웨이퍼 세정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 제2도에 도시한 바와 같이, 1단계로, 웨이퍼 표면에 존재하는 유기물을 제거하기 위하여, 웨이퍼를 H2SO4/H2O2에서의 침지후에, 탈이온수에 약 10분간 린스공정을 진행한다.
이어서, 2단계로 웨이퍼 표면에 발생하는 열 산화막 및 자연 산화막을 제거하기 위하여 상기 웨이퍼를 HF/H2O(섞임 비율-1:10 내지 50)로 처리하고, H2O2에 의하여 약 10분간 린스 공정후, 연속적으로 탈이온수에 의한 린스 공정을 약 10분간 진행한다.
그리고, 3단계로서, 상기 HF/H2O 처리시 발생한 파티클을 제거하기 위하여 침지한다. 이때, 상기 파티클의 제거 효과를 증대시키기 위하여 웨이퍼를 NH4OH/H2O2/H2O 용액에 침지하고, 바람직하게는 메가소닉(megasonic)을 사용하면, 더욱 큰 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 탈이온수로 린스 공정을 진행한다.
이어서, 4단계로서, 상기 NH4OH/H2O2/H2O 처리시에 제거하기 어려운 금속 오염물 및 탈이온수에서 성장한 불순물을 포함하는 케미컬 산화막을 제거하기 위하여 HF/H2O 처리를 실시한다. 이때, 상기 HF/H2O는 혼합비가 약 1:100정도 이므로, 파티클은 발생하지 않는다.
그리고, 5단계로서, 웨이퍼상에 여전히 잔존하는 미세한 박막의 산화막 및 불순물을 제거하기 위하여, 순수한 H2O내에 산소를 1내지 10ppb 정도가 되도록 저감시킨다음, 린스 공정을 실시한다. 상기 린스공정은 100 내지 120℃의 온도 범위에서 약 30 내지 60분간 실시하는 것이 바람직하다.
끝으로, 마지막 린스 공정을 진행하지 않고, IPA에 의하여 증기 건조 공정을 실시하므로서, 웨이퍼 세정 공정을 마친다.
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 세정 공정에 따르면, 웨이퍼 표면에 발생하는 파티클과, 금속 오염물 및 불순물을 포함하는 케미컬 산화막을 H2O2에 의한 린스, HF/H2O 처리 및 산소가 적게 포함된 순수한 H2O에 의한 린스 공정으로 제거하므로써, 양질의 게이트 산화막을 형성한다.
Claims (5)
- 웨이퍼를 H2SO4와 H2O2으로 습식처리하고, 린스하여 유기물을 제거하는 단계와; 상기의 웨이퍼를 HF와 H2O의 혼합액으로 습식처리하고, H2O2와 탈이온수에 의하여 연속적으로 린스하여 열 산화막과 자연 산화막을 제거하는 단계와; 상기의 웨이퍼를 NH4OH와 H2O2및 H2O의 혼합액으로 처리하고, 탈이온수로 린스하여 파티클을 제거하는 단계; 상기의 웨이퍼를 HF와 H2O 처리하여 케미컬 산화막 및 금속 오염물을 제거하는 단계; 상기의 웨이퍼를 H2O로 린스하여 불순물을 제거하는 단계; 및 상기 웨이퍼를 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 열 산화막 및 자연 산화막을 제거하기 위한 HF와 H2O의 혼합비는 1:10 내지 50인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼를 HF와 H2O 처리하여 케미컬 산화막 및 금속 오염물을 제거하는 단계에서, HF와 H2O의 혼합비는 1:100인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 불순물을 제거하기 위한 H2O의 린스시, 상기 H2O에는 산소가 1 내지 10ppb 정도 포함되도록 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 건조 단계는 IPA에 의하여 증기 건조하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 방법.
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| KR1019950046916A KR0171983B1 (ko) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 웨이퍼 세정 방법 |
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Publications (2)
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