KR0172049B1 - 웨이퍼의 불순물 제거방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 웨이퍼 내에 내포되어 있는 금속성 불순물을 제거하기 위한 웨이퍼 불순물 제거방법을 제공하는 것으로, 금속성 불순물이 내포된 웨이퍼에 산화공정 및 식각 공정을 통하여 상기 금속성 불순물을 상기 웨이퍼로부터 제거하여 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
제1a내지 1d도는 본 발명에 따른 웨이퍼 불순물 제거방법을 설명하기 위한 소자의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 1a : 웨이퍼 2 : 제1산화막
3 : 제2산화막 a : 금속성 불순물
본 발명은 웨이퍼의 불순물 제거 방법에 관한 것으로 특히, 웨이퍼 내에 존재하는 금속성 불순물을 환전히 제거할 수 있도록 한 웨이퍼의 불순물 제거방법에 관한 것이다.
일반적으로 소자의 고집적화에 수반하여 고순도의 실리콘을 가지는 웨이퍼가 요구된다. 종래에는 초기산화막 형성시 8내지 10리터의 H2및 O2가스 분위기하에서 800내지 900℃온도로 300내지 500Å의 두께를 갖는 산화막을 형성시킨 후 상기 산화막을 제거하였으나, 실리콘기판 자체에 내포되어 있는 금속성 불순물에 의하여 소자의 수율이 저하 한다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 초기 공정전 웨이퍼내에 내포되어 있는 금속성 불순물을 산화 및 식각 공정에 의해 제거하므로써 상기한 단점을 해소할 수 있는 웨이퍼의 불순물 제거방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소정의 제조과정을 마친 웨이퍼상에 O2및 N2가스분위기하에서 건식산화시켜 제1산화막을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 상기1산화막이 형성된 웨이퍼상에서 O2및 H2가스 분위기하에서 습식산화시켜 제2산화막을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 상기 웨이퍼상에 형성된 상기 제1및 제2산화막을 HF 및 H2O가스분위기하에 제거하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1a 내지 1d도는 본 발명에 따른 웨이퍼의 불순물 제거방법을 설명하기 위한 소자의 단면도이다.
제1a도는 웨이퍼(1)의 제조과정을 마친 후 상기 웨이퍼(1)내에 내포되어 있는 불순물들은 도시한 단면도로서, 상기 웨이퍼(1)내에는 여러가지 금속성 이온(S, H, K, Ca Co,Cu, Fe... 등)(도면에서 a도 나타냄)이 내포되어 있다.
제1b도는 상기 웨이퍼(1)에 O2및 N2가스분위기하에서 1000내지 1200℃의 온도로 20내지 40분간 건식산화시켜서 제1산화막(2)이 형성된 상태의 단면도이다. 이때 상기 웨이퍼(1)내에 내포되어 있는 금속성 불순물(a)이온들 중 일부는 고온에 의한 활성에너지를 받아서 휘발상태로 대기중에 날아가 버리고, 다른 일부의 금속성 이온은 질소(N)와 결합을 이루어 더이상 결함원(Defects Source)으로 되지 않도록 한다. 상기 O2의 가스량은 2내지 4리터이고, 상기 N2의 가스량은 30내지 50리터이며, 상기 제1산화막(2)은 300내지 400Å의 두께로 형성된다. 상기 건식산화시 O2의 가스량을 적게 하는 것은 산화막의 두께를 적게 하여 금속성 불순물이 잘 날아가게 하기 위함이다.
제1c도는 제1산화막(2)이 형성된 웨이퍼(1)상에 O2및 H2분위기하에에서 800내지 900℃의 온도로 3분내지 7분간 습식산화시켜 제2산화막(3)이 형성된 상태의 단면도이다. 이때 금속성 불순물a이온들 중 Na 및 K등의 이온은 습식산화시 O-H, O-Hx 및 Oy-H와의 결합에 의해 게터링(Gettering)되는 효과가 있으므로 상기 건식산화시 남아있는 금속성 불순물(a)을 완전히 웨이퍼(1)로부터 제거하기 위함이다. 상기 O2의 가스량은 3내지 7리터이고, H2의 가스량은 2내지 4리터이며, 상기 제2산화막(3)은 100내지 150Å의 두께로 형성된다.
제1d도는 상기 웨이퍼(1)상에 형성된 상기 제1 및 제2산화막(2 및 3)을 HF : H2O가 10 : 1비율의 용액으로 제거한 상태의 단면도이다. 즉, 상기 공정으로 금속성 불순물(a)이 제거된 고순도의 웨이퍼(1a)를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이 금속성 불순물이 내포된 웨이퍼에 산화공정 및 식각공정을 통하여 상기 금속성 불순물을 상기 웨이퍼로부터 제거하여 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.
Claims (8)
- 웨이퍼의 불순물 제거방법에 있어서, 소정의 제조과정을 마친 웨이퍼상에 O2및 N2가스 분위기하에서 건식산화시켜 제1산화막을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 상기 1산화막이 형성된 웨이퍼상에 O2및 H2가스 분위기하에서 습식산화시켜 제2산화막을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 상기 웨이퍼상에 형성된 상기 제1및 제2산화막을 HF 및 H2O가스 분위기하에서 제거하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 불순물 제거방법.
- 제1항에 있어서, 상기 건식산화는 1000내지 1200℃의 온도로 20내지 40분간 실시하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 불순물 제거방법.
- 제1항에 있어서, 상기 건식산화시 상기 O2의 가스량은 2내지 4리터이고, 상기 N2의 가스량은 30내지 50리터인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 불순물 제거방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1산화막의 두께는 300내지 400Å로 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 불순물 제거방법.
- 제1항에 있어서, 상기 습식산화는 800내지 900℃의 온도로 3분 내지 7분동안 실시하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 불순물 제거방법.
- 제1항에 있어서, 상기 습식산화시 상기 O2의 가스량은 3 내지 7리터이고, H2의 가스량은 2내지 4리터인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 불순물 제거방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제2산화막의 두께는 100내지 150Å로 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 불순물 제거방법.
- 제1항에 있어서, 상기 식각공정시 사용되는 용액은 HF : H2O가 10 : 1비율로 실시하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 불순물 제거방법.
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