KR100202761B1 - Cleaning method of semiconductor substrate and apparatus thereof - Google Patents

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KR100202761B1
KR100202761B1 KR1019960020197A KR19960020197A KR100202761B1 KR 100202761 B1 KR100202761 B1 KR 100202761B1 KR 1019960020197 A KR1019960020197 A KR 1019960020197A KR 19960020197 A KR19960020197 A KR 19960020197A KR 100202761 B1 KR100202761 B1 KR 100202761B1
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니시무로 타이죠
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Abstract

본 발명의 반도체 기판의 최종 세정 공정에서, i)환원성이 부여되도록 제공하는 가스를 10-6내지 100% 함유하는 가스류물질은 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액으로 구성된 그룹에서 선택된 용액과 적어도 10-3기압하에서 접촉하여 발생되고, ii)초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액으로 구성된 그룹에서 선택된 용액을 전기분해하여 제조되고, 네가티브 산화환원 전위와 7 내지 13의 pH를 갖는 음극수는 세정 용액에 용해된 산소 농도를 조절함과 동시에 세정 용액으로서 사용되고, 또는 iii)음극수는 환원성이 부여되도록 제공하는 가스를 10-6내지 100% 포함하는 10-3기압의 불활성 가스 분위기하에서 사용된다.In the final cleaning step of the semiconductor substrate of the present invention, the gas stream material containing i) 10 -6 to 100% of the gas to be provided with reducibility is the first mixed solution prepared by dissolving the acid in the supercritical water and supercritical water, A second mixed solution prepared by dissolving alkali in a supernatant, at least under a pressure of at least 10 -3 atmospheres, ii) a first mixed solution prepared by dissolving the acid in the supernatant, And a second mixed solution prepared by dissolving alkali in the purified water. The negative electrode water having a negative oxidation-reduction potential and a pH of 7 to 13 is prepared by adjusting the dissolved oxygen concentration in the cleaning solution At the same time used as a washing solution, or iii) the cathode can be an inert gas atmosphere of 10 -3 atmospheres containing gas provided that the reducible give 10-6 to 100% It is used under.

Description

반도체 기판의 세정 방법 및 세정 장치Cleaning method and cleaning apparatus for semiconductor substrate

제1도는 세정 용액의 pH값과 산화환원 전위와의 관계를 나타낸 그래프이고,FIG. 1 is a graph showing the relationship between the pH value and the oxidation-reduction potential of the cleaning solution,

제2도는 처리된 표면으로 부터의 오염물의 제거와 음극수와 양극수의 혼합후에 시간의 관계를 나타낸 그래프이고,FIG. 2 is a graph showing the relationship between the removal of contaminants from the treated surface and the mixing time of the cathode water and the anode water, and FIG.

제3도는 음극수와 양극수의 혼합물을 이용하는 세정 공정을 예시한 플로우 챠트이고,FIG. 3 is a flow chart illustrating a cleaning process using a mixture of cathode water and anode water,

제4도는 통상적인 공정의 부분을 나타낸 플로우 챠트이고,FIG. 4 is a flow chart illustrating a portion of a conventional process,

제5도는 양극수와 음극수가 분리적으로 공급되는 경우를 포괄하는 플로우 챠트이고,FIG. 5 is a flow chart including a case where the anode water and the cathode water are separately supplied,

제6도는 본 발명의 첫번째 관점에 따른 처리 시스템의 실예를 보여준 개략도이고,FIG. 6 is a schematic view showing an example of a processing system according to the first aspect of the present invention,

제7도는 본 발명의 두번째 관점에 따른 처리 시스템의 실예를 보여준 개략도이고,7 is a schematic view showing an example of a processing system according to a second aspect of the present invention,

제8도는 본 발명의 방법에 의해 세정 처리한 후에 실리콘 기판 표면상에 남아있는 물 마크 입자들의 수를 나타낸 그래프이고,FIG. 8 is a graph showing the number of water mark particles remaining on the surface of the silicon substrate after cleaning by the method of the present invention,

제9도는 본 발명의 세정방법이 어떻게 반도체 제조 장치에서 적용되는지를 설명하기 위해 준비된 바이폴라 트랜지스터 기재를 나타낸 횡단면도이고,Figure 9 is a cross-sectional view of a bipolar transistor substrate prepared to illustrate how the cleaning method of the present invention is applied in a semiconductor manufacturing apparatus,

제10도는 제9도에서 나타낸 바이폴라 트랜지스터 기재의 전기적 특성을 나타낸 그래프이고,FIG. 10 is a graph showing the electrical characteristics of the bipolar transistor substrate shown in FIG. 9,

제11도는 HF 처리와 보통의 정수 처리가 바이폴라 트랜지스터의 제조에서 반도체 기판에 결합되어 적용되는 경우를 포함하는 바이폴라 트랜지스터 기재의 전기적 특성을 나타낸 그래프이고,FIG. 11 is a graph showing the electrical characteristics of a bipolar transistor substrate including a case where HF treatment and ordinary purification treatment are applied to a semiconductor substrate in the manufacture of a bipolar transistor,

제12도는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 처리 시스템을 예시한 개략도이고,FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a processing system according to a preferred embodiment of the present invention,

제13도는 본 발명의 세번째 구현예에 따른 처리 시스템을 예시한 개략도이고,FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a processing system according to a third embodiment of the present invention,

제14도는 남아있는 물 마크의 갯수로서 실리콘 기판 표면의 세정효과를 나타낸 그래프이고,FIG. 14 is a graph showing the cleaning effect on the surface of the silicon substrate as the number of remaining water marks,

제15도는 본 발명의 세번째 구현예에 따른 처리 시스템의 일부를 예시한 개략도이고,FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a portion of a processing system according to a third embodiment of the present invention,

제16도는 본 발명의 세번째 구현예에 따른 처리 시스템의 또 다른 일부를 예시한 개략도이다.FIG. 16 is a schematic diagram illustrating another portion of a processing system according to a third embodiment of the present invention. FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

1, 301, 321 : 초정수 제조장치 2, 8 : 전해질 용기1, 301, 321: super-purified water production device 2, 8: electrolyte container

3 : 양극 4 : 음극3: anode 4: cathode

5 : 이온 교환 부재 6 : 초정수5: Ion exchange member 6:

15 : 폐용액 61, 62 : 전해질 이온수15: waste solution 61, 62: electrolyte ion water

7, 71, 72, 309, 342 : 웨이퍼 9, 91, 92 : 웨이퍼 케이스7, 71, 72, 309, 342: wafers 9, 91, 92:

11, 111, 112 : 플루오르산 컨테이너11, 111, 112: Fluoric acid container

81 : 실리콘 기판 82 : n+81: silicon substrate 82: n + layer

83 : 염기층 84, 89 : p+-타입 폴리실리콘 납층83: base layer 84, 89: p + -type polysilicon lead layer

85 : n+-타입 폴리실리콘 납 층 86 : 산화막85: n + -type polysilicon lead layer 86: oxide film

87 : 집전체 전극 88 : 염기전극87: collector electrode 88: base electrode

90 : 방충제 전극 101 : 음극수의 영역90: insect repellent electrode 101: region of negative electrode water

102 : 양극수의 영역 120, 402 : 가스 첨가 수단102: region of anode water 120, 402: gas addition means

121, 122 : 플루오르산 용액 211, 212, 304 : 가스-액체 분리 장치121, 122: Fluoric acid solution 211, 212, 304: Gas-liquid separator

308, 341 : 웨이퍼 유지기 306, 326 : 방출 포트308, 341: Wafer holder 306, 326:

14, 231, 232, 310, 345 : 리드 261, 262 : 탈기 장치14, 231, 232, 310, 345: leads 261, 262:

307 : 표면 처리 장치 324 : 기포 발생 장치307: Surface treatment apparatus 324: Bubble generator

343 : 내부 처리 장치 344 : 외부 처리 장치343: internal processing unit 344: external processing unit

348 : 배수 311, 401, 403 : 파이프348: Multiple 311, 401, 403: Pipe

801, 802 : 처리 용기801 and 802:

10, 16, 101, 102, 131, 132, 141, 171, 172, 221, 222, 302, 305, 313, 315, 322, 325, 346 : 밸브31, 315, 322, 325, 346, the valve is closed,

901, 902, 903, 904 : 집전체와 염기 사이의 전압901, 902, 903, 904: voltage between collector and base

본 발명은 반도체 기판을 세정하는 방법, 특히 산화막으로 피복된 반도체 기판 표면을 부분적으로 노출시키는 것으로 형성된 베어(bare) 패턴을 세정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for cleaning a semiconductor substrate, and more particularly to a method for cleaning a bare pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate coated with an oxide film.

반도체 장치의 제조공정에서, 반도체 결정의 표면상에 남아있는 불순물을 제거하는 것은 이들 남아있는 불순물이 제조된 반도체 장치의 품질에 심각한 영향을 끼치기 때문에 매우 중요하다. 예를 들어, 그것이 실리콘 결정인 경우, 자연 산화막, 유기성 오염물, 및 중금속과 같은 결정 표면상에 남아있는 불순물들은 박막 게이트 산화막(thin gate oxide film)을 정확하게 조절하는 것을 매우 어렵게 만들고, 결과적으로 제조된 반도체 장치의 전기적 특성에서 파괴전압(breakdown voltage)과 같은 열화를 일으킨다. 이들 불순물들은 또한 바람직한 금속 저항 접촉을 형성하는 것을 어렵게 만들고, 이로 인해 직렬 저항을 증가시키고, 정류(rectifying)특성의 열화를 초래한다. 반도체 장치의 제조에서 반도체 결정 표면을 충분히 세정하는 것은 남아있는 불순물 없이 깨끗한 표면을 형성하는데 절대적으로 필요하다고 이해된다.In the manufacturing process of the semiconductor device, removing the remaining impurities on the surface of the semiconductor crystal is very important because these remaining impurities seriously affect the quality of the semiconductor device manufactured. For example, if it is a silicon crystal, impurities that remain on the crystal surface, such as natural oxide films, organic contaminants, and heavy metals, make it very difficult to precisely control the thin gate oxide film, Causing deterioration such as a breakdown voltage in the electrical characteristics of the semiconductor device. These impurities also make it difficult to form desirable metal resistance contacts, thereby increasing the series resistance and causing degradation of the rectifying characteristics. It is understood that thorough cleaning of the semiconductor crystal surface in the manufacture of semiconductor devices is absolutely necessary to form a clean surface without any remaining impurities.

그러나, 반도체 기판 표면을 세정하는 통상적인 기술은 더 많은 개선이 필요하다는 여지를 남겨놓았다. 사실상, 반도체 기재의 낮아진 성능은 많은 경우에서 기판의 결정 표면의 오염물에 의한 것으로 여기고 있다. 따라서 이와 같은 문제는 기재의 제조 공정에서 오염물을 제거함으로서 극복될 수 있다.However, conventional techniques for cleaning semiconductor substrate surfaces leave room for further improvement. In fact, the reduced performance of semiconductor substrates is in many cases attributed to contamination of the crystal surface of the substrate. Thus, such a problem can be overcome by removing contaminants in the substrate manufacturing process.

RCA 세척 기술(W. Kern RCA Review Vol.31(1970), 이것은 실리콘 기판을 피복하는 산화막의 형성을 포함하는 것으로 상기 알려진 난점을 극복하기 위한 기술로서 공지되어 왔다. 일반적으로, 산화막이 실리콘 기판 표면을 피복하기 위해 형성되는 경우, 실리콘 기판 표면상에 남아있는 불순물들은 예를 들면 탄소와 산소등은 산화막 형성 전에 산화막으로 이동된다. 따라서, 이들 산화막으로 이동된 잔류 불순물을 갖는 산화막이 제거되는 경우, 깨끗한 실리콘 기판 표면이 얻어진다고 이해될 수 있다.The RCA cleaning technique (W. Kern RCA Review Vol. 31 (1970), which includes the formation of an oxide film covering a silicon substrate, has been known as a technique to overcome the known difficulties described above. The impurities remaining on the surface of the silicon substrate, for example, carbon and oxygen are transferred to the oxide film before the oxide film is formed. Therefore, when the oxide film having residual impurities transferred to these oxide films is removed, It can be understood that a clean silicon substrate surface is obtained.

상기에 기재된 RCA 세척 기술의 경우, 적어도 1의 두께를 갖는 산화막을 실리콘 기판 표면에 첫번째로 형성되고, 이어서 산화막을 제거하기 위해 실리콘 기판이 오염되지 않는 진공하에서, 예를 들면 약 10-8Pa하에서 기판을 800또는 그 이상의 온도로 가열하여, 깨끗한 기판 표면을 얻는다. 산화막은 이 방법으로 비교적 쉽게 형성될 수 있다. 게다가, 실리콘 기판은 기판이 대기중에 방치되어 있을 지라도 실리콘 기판과 산화막 사이의 안쪽면이 산화막에 의해 보호되기 때문에 용이하게 취급될 수 있다.In the case of the RCA cleaning technique described above, Is first formed on the surface of the silicon substrate, and then the substrate is cleaned under a vacuum in which the silicon substrate is not contaminated to remove the oxide film, for example, under a pressure of about 10 -8 Pa Or more to obtain a clean substrate surface. The oxide film can be relatively easily formed by this method. Furthermore, even if the substrate is left in the atmosphere, the silicon substrate can be handled easily because the inner surface between the silicon substrate and the oxide film is protected by the oxide film.

그러나, 적어도 6인치의 직경을 갖는 큰 실리콘 기판이 RCA 세척 기술의 진공 장치내에서 가열처리되는 경우, 진공 장치를 크게하는 것이 요구되고, 이것으로 장치 비용이 증가하게 된다. 또한, RCA 세척 기술에 포함되는 복잡한 처리 단계들은 처리동안 기판을 오염시킬 가능성을 증가시킨다.However, when a large silicon substrate having a diameter of at least 6 inches is subjected to heat treatment in a vacuum apparatus of RCA cleaning technology, it is required to enlarge the vacuum apparatus, which increases the apparatus cost. In addition, the complex processing steps involved in RCA cleaning technology increase the likelihood of contamination of the substrate during processing.

또한, 복잡한 처리 단계를 포함하는 RCA 세척 기술은 다량의 화학제와 정수(pure water)를 필요로 하기 때문에 세척 비용이 증가되고 공기 오염 또는 수질 오염 문제를 일으킨다. 물론, 더 간단한 세척 기술을 개발하는 것이 이 기술 분야에서 매우 중요하다.In addition, RCA cleaning techniques, which involve complex processing steps, require large amounts of chemicals and pure water, thus increasing cleaning costs and causing air or water pollution problems. Of course, developing simpler cleaning techniques is very important in this technology.

게다가, 최근에 미세화가 현저하게 나타난 최근의 적층된 회로 및 그와 유사한 것은 반도체 제조 공정으로 미리 형성된 반도체 장치에 또 다른 반도체 장치를 갖는 기판을 형성하게 하는 반도체 제조 공정을 이용하는 것을 절대적으로 필요하게 만들었다. 이런 반도체 제조 공정에서, 반도체 기판의 표면을 피복하는 산화막은 베어 패턴을 형성하기 위해 미리 형성된 반도체 장치 근처의 영역에서 부분적으로 노출되고, 이어서 베어 패턴상에 반도체 층이 적층된다. 최근에는 이 공정이 저온하에서 행해지도록 요구된다. 상세하게는 반도체 장치를 제조하는 전체 공정에 포함된 모든 열처리는 예를 들면 800또는 더 낮은 온도에서 행해지도록 요구된다. 물론, 실리콘 기판 표면을 세정하기 위한 공정에 포함된 열처리도 낮은 온도에서 행해진다.In addition, recent laminated circuits and the like, in which recent miniaturization has become prominent, have made absolutely necessary to use a semiconductor manufacturing process to form a substrate having another semiconductor device in a semiconductor device previously formed in the semiconductor manufacturing process . In such a semiconductor manufacturing process, the oxide film covering the surface of the semiconductor substrate is partially exposed in the region near the semiconductor device formed in advance to form the bare pattern, and then the semiconductor layer is laminated on the bare pattern. In recent years, this process is required to be performed at a low temperature. In detail, all the heat treatments included in the entire process for manufacturing the semiconductor device are, for example, 800 Or at lower temperatures. Of course, the heat treatment included in the process for cleaning the surface of the silicon substrate is also performed at a low temperature.

그러나, 실리콘 기판 표면을 낮은 온도에서 만족스럽게 세정하기 위한 효과적인 공정은 아직 개발되지 않았다.However, an effective process for satisfactorily cleaning the silicon substrate surface at a low temperature has not yet been developed.

고온에서의 열처리가 제공되지 않는 처리에서, 실리콘 기판 표면상에 형성된 산화막을 기재 영역을 형성하는 단계전에 즉시 제거하는 것이 필요하다. 일반적으로, HF 용액 및 NH4F 용액과 같은 플루오라이드 타입 용액으로의 처리는 이 목적을 위해 행해진다. HF 용액으로의 처리는 자연 산화막을 제거한 후에 수소-종단한 실리콘 기판 표면이 대기 중에서 비교적 안정하게 된다는 점에서 이롭다. HF 용액으로의 처리후 실리콘 기판 표면은 안전성을 보장하기 위해 일반적으로 정수로 처리된다. 그러나, 물 유리라 불리는 실리콘 산화 착화합물류는 정수로의 처리후에 실리콘 기판 표면상에 남아있는다. 기판상에 형성된 기재의 전기적 특성은 물 유리의 존재로 열화된다고 알려져 있다. 물론, 이 기술분야에서 실리콘 기판 표면상에 형성된 물 유리를 제거하도록 허용하는 방법을 개발하는 것은 매우 중요하다.In a treatment in which heat treatment at a high temperature is not provided, it is necessary to remove the oxide film formed on the silicon substrate surface immediately before forming the substrate region. In general, treatment with a fluoride type solution such as an HF solution and a NH 4 F solution is done for this purpose. Treatment with the HF solution is advantageous in that the surface of the hydrogen-terminated silicon substrate after the removal of the native oxide film is relatively stable in the atmosphere. After the treatment with the HF solution, the surface of the silicon substrate is generally treated with water to ensure safety. However, silicon oxide complexes, referred to as water glasses, remain on the silicon substrate surface after treatment with purified water. It is known that the electrical properties of a substrate formed on a substrate deteriorate in the presence of water glass. Of course, it is very important to develop a method that allows water glass formed on the silicon substrate surface to be removed in this technical field.

반복하면, 만족스럽게 반도체 결정의 표면을 세정하는 기술을 개발하는 것이 매우 중요하다는 것이다. 그러나, 통상적인 기술은 많은 처리 단계를 필요로 하기 때문에 세정 목적으로 다량의 화학제와 정수를 요구한다. 일반적으로, 다수의 처리 단계를 줄이는 간편화된 방법을 개발하는 것이 진지하게 요구되며, 따라서 반도체 장치의 제조 비용이 낮아지게 된다. 다수의 철 단계가 감소되는 경우, 세정 목적을 위해 사용되는 화학제와 정수의 양이 또한 줄어들 것이다. 이미 지적했듯이, 감소된 양의 화학제들은 또한 공기 오염 및 수질 오염 문제를 억제할 것이다.Repeatedly, it is very important to develop a technique for satisfactorily cleaning the surface of semiconductor crystals. However, conventional techniques require large amounts of chemicals and water for cleaning purposes because they require many processing steps. In general, it is sought seriously to develop a simplified method that reduces a number of processing steps, thus lowering the manufacturing cost of the semiconductor device. If a number of iron steps are reduced, the amount of chemicals and water used for cleaning purposes will also be reduced. As already pointed out, reduced amounts of chemicals will also inhibit air pollution and water pollution problems.

실리콘 기판의 표면을 세정하는 통상적인 처리에서 추가적인 문제점은 세정 처리에 의해 기판 표면으로부터 불순물이 완전하게 제거되는 것이 실질적으로 불가능하다는 것이다. 만족스러운 전기적 특성을 보여주는 반도체 기판을 제조하기 위해, 기판 표면으로 부터 불순물을 완전하게 제거하는 것이 매우 중요하다.A further problem in the conventional process of cleaning the surface of a silicon substrate is that it is substantially impossible for the impurity to be completely removed from the substrate surface by the cleaning process. In order to produce a semiconductor substrate showing satisfactory electrical properties, it is very important to completely remove impurities from the substrate surface.

명백한 결론은 단순화된 처리 단계로 기판 표면으로 부터 불순물을 충분하게 제거하도록 하는 반도체 결정의 표면을 세정하기 위한 방법을 개발하는 것이 매우 중요하다는 것이다.The obvious conclusion is that it is very important to develop a method for cleaning the surface of semiconductor crystals that allows the impurities to be removed sufficiently from the substrate surface by a simplified process step.

상기에 설명된 상황의 측면에서 얻어지는 본 발명의 목적은 더욱 쉽게 그리고 더욱 안전하게 반도체 기판의 표면을 효과적으로 세정하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention, which is obtained in view of the above-described circumstances, to provide a method for effectively cleaning the surface of a semiconductor substrate more easily and more safely.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 세정 방법을 제공함으로서 저렴한 제조 비용으로 높은 성능의 반도체 장치를 제조하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a cleaning method of the present invention to manufacture a high-performance semiconductor device at low manufacturing cost.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 첫번째 관점에 따라서, 본 발명은 산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출시키는 것으로 형성된 베어 패턴을 초정수(ultra pure water), 초정수에 산을 용해시켜서 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜서 제조된 두번째 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나의 세정 용액으로 표면 처리하는 표면 처리 단계로 이루어진 반도체 기판의 세정 방법에 있어서, 상기 표면 처리 단계에 포함되는 최종 세정 처리는 세정 용액을 전기분해하는 것으로 얻어진 음극수를 사용하여 밀폐된 시스템에서 행해지고, 상기 음극수는 네가티브 산화환원 전위와 7 내지 13의 pH를 가지며 그리고 음극수에 용해된 산소 농도는 300ppb 또는 그 이하로 유지되는 것인 반도체 기판의 세정 방법을 제공하는 것이다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a bare pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate covered with an oxide film; a first mixed solution prepared by dissolving an acid in ultra pure water, And a second mixed solution prepared by dissolving alkali in a supercritical water. The method of cleaning a semiconductor substrate according to claim 1, The treatment is carried out in a closed system using cathode water obtained by electrolyzing a cleaning solution, the cathode water having a negative oxidation-reduction potential and a pH of 7 to 13 and an oxygen concentration dissolved in the cathode water of 300 ppb or less And a cleaning method of the semiconductor substrate.

본 발명의 두번째 관점에 따라서, 본 발명은 산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출시키는 것으로 형성된 베어 패턴을 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나의 세정 용액으로 표면 처리하는 표면 처리 단계로 이루어진 반도체 기판의 세정 방법에 있어서, 상기 표면 처리 단계에 포함된 최종 세정 처리는 세정 용액을 전기분해하는 것으로 얻어진 음극수를 사용하여 환원성이 부여되도록 제공되는 가스류 물질을 10-6내지 100% 포함하는 10-3기압의 불활성 가스 분위기하의 밀폐된 시스템에서 행하고, 상기 음극수는 네가티브 산화환원 전위와 7 내지 13의 pH를 갖는 것인 반도체 기판의 세정 방법을 제공하는 것이다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a bare pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate coated with an oxide film to a first mixed solution prepared by dissolving an acid in a supersubstance, And a second surface treatment step of treating the surface of the semiconductor substrate with at least one cleaning solution selected from the group consisting of a second mixed solution prepared by dissolving the cleaning solution in the surface treatment step, In a closed system under an atmosphere of an inert gas of 10 -3 atmospheres containing 10 -6 to 100% of a gas flow material which is provided so as to give reducibility by using the cathode water obtained by decomposition, and the cathode water has a negative oxidation reduction potential And a pH of 7 to 13, will be.

본 발명의 세번째 관점에 따라서, 본 발명은 산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출시키는 것으로 형성된 베어 패턴을 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나의 세정 용액으로 표면 처리하는 표면 처리 단계로 이루어진 반도체 기판의 세정 방법에 있어서, 상기 표면 처리 단계에 포함된 최종 세정 처리는 환원성이 부여되도록 제공되는 10-6내지 100%의 가스를 포함하는 가스류 물질을 세정 용액과의 접촉으로 발생시켜 제조한 최종 세정 용액을 사용하여 밀폐된 시스템에서 행하고, 상기 가스류 물질은 적어도 10-3기압의 압력하에서 세정 용액과의 접촉으로 발생되는 것인 반도체 기판의 세정 방법을 제공하는 것이다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a bare pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate coated with an oxide film to a first mixed solution prepared by dissolving an acid in an ultra- And a surface treatment step of surface-treating the surface of the semiconductor substrate with at least one cleaning solution selected from the group consisting of a first mixed solution prepared by dissolving the first solution and a second mixed solution prepared by dissolving the second solution, wherein the final cleaning treatment included in the surface treatment step In a closed system using a final cleaning solution prepared by bringing a gas stream material containing the provided 10 -6 to 100% gas into contact with a cleaning solution, said gas stream material having a pressure of at least 10 -3 atm Wherein the cleaning solution is generated by contact with a cleaning solution under pressure. It is.

또한, 본 발명의 네번째 관점에 따라서, 본 발명은Further, according to a fourth aspect of the present invention,

초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조한 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조한 두번째 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 세정 용액을 공급하는 수단,Means for supplying a cleaning solution selected from the group consisting of a first mixed solution prepared by dissolving an acid in a superscript constant and a superscript constant, and a second mixed solution prepared by dissolving alkali in a supersubstance,

세정 용액에 환원성이 부여되도록 적어도 10-3기압의 압력하에서 환원성이 부여되도록 제공하는 가스를 10-6내지 100% 포함하는 가스류 물질을 세정 용액으로 인가하기 위한 수단, 및Means for applying a gas flow material containing 10 < -6 > to 100% gas to the cleaning solution so as to provide reduction in the cleaning solution under a pressure of at least 10 < -3 &

산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출시켜 형성된 베어패턴에 환원성-분산 가스류 물질을 갖는 세정 용액을 사용하여 표면 처리를 행하기 위한 수단으로 이루어진 반도체 기판을 세정하는 장치를 제공하는 것이다.Disclosed is an apparatus for cleaning a semiconductor substrate comprising a means for performing a surface treatment using a cleaning solution having a reducing-dispersing gas species material in a bare pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate coated with an oxide film.

여기서, 세정 장치는 밀폐된 시스템을 형성한다.Here, the cleaning apparatus forms a closed system.

본 발명의 세정 방법 및 장치들은 세정 처리후에 기판 표면으로 부터 실리콘 산화물을 실질적으로 완전하게 제거하는 것을 허용하고, 그리고 또한 저온에서 반도체 기판 표면의 통상적인 표면 처리 기술에서 요구되는 다수의 처리 단계를 감소시킨다. 다수의 처리 단계를 감소시키는 것과 처리 시간을 짧게 하는 것에 추가로, 본 발명은 또한 자체로 단순화되는 세정 시스템을 허용하여, 이로 인해 파이핑을 포함하여 사용된 다수의 설비를 감소시킨다.The cleaning methods and devices of the present invention allow substantially complete removal of silicon oxide from the substrate surface after the cleaning process and also reduce the number of processing steps required in conventional surface treatment techniques of semiconductor substrate surfaces at low temperatures . In addition to reducing the number of processing steps and shortening the processing time, the present invention also allows a cleaning system that is itself simplified, thereby reducing the number of facilities used including piping.

본 발명은 또한 더욱 쉽게 그리고 더욱 안전하게 반도체 기판의 깨끗한 표면을 효과적으로 제공하는 것을 가능하게 만든다. 일반적으로, 본 발명의 세정 기술은 적은 비용으로 높은 성능의 반도체 장치를 제조한다.The present invention also makes it possible to more effectively and safely provide a clean surface of a semiconductor substrate effectively. In general, the cleaning technique of the present invention produces high performance semiconductor devices at low cost.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

실리콘 기판의 표면에 적용되는 보통의 세정 방법에서, HF 용액으로의 처리는 초정수로의 처리와 합쳐져서 제공된다. 실리콘 기판 표면상에 형성된 산화막은 실온과 같은 저온에서 행해진 HF 용액으로의 처리에 의해 실패되는것 없이 제거된다. 그러나, 미세한 실리콘 산화물 입자들(본 명세서에서 물 마크로서 언급된)은 초정수를 이용한 단계적인 세정 처리에 의해 실리콘 기판 표면상에 형성된다. HF 처리후에 즉시 관찰되지는 않지만 정수 처리후에 확인되는 물 마크는 생성물인 반도체 기재의 전기적 특성에서 열화를 일으키는 경향이 있다.In a normal cleaning method applied to the surface of a silicon substrate, the treatment with the HF solution is provided in combination with the treatment with the super clean water. The oxide film formed on the surface of the silicon substrate is removed without fail by treatment with an HF solution performed at a low temperature such as room temperature. However, fine silicon oxide particles (referred to herein as water marks) are formed on the surface of the silicon substrate by a stepwise cleaning process using ultrasound. Although not observed immediately after the HF treatment, the water mark confirmed after the water treatment treatment tends to cause deterioration in the electrical characteristics of the product semiconductor substrate.

HF 용액으로 처리 직후에 플루오린은 실리콘 기판상에 남아있다고 이해된다. 일반적으로, HF-처리된 실리콘 기판을 직접적으로 다음 단계에 전가하는 것은 바람직하지 않다. 이것은 기판상에 남아있는 풀루오린이 작동작에게 유해한 영향을 미치고 장치를 부식시키기 때문이다. 명확하게, 초정수로 세정하여 남겨진 플루오린을 제거하는 것이 절대적으로 필요하다.It is understood that immediately after the treatment with the HF solution, fluorine remains on the silicon substrate. In general, it is not desirable to transfer the HF-treated silicon substrate directly to the next step. This is because the remaining fullerene on the substrate has a deleterious effect on the operation and corrodes the device. Clearly, it is absolutely necessary to remove the remaining fluorine by washing with a supernatant.

본 발명자들은 실리콘 기판의 표면 상에 남겨진 플루오린을 제거하기 위해 물을 전기분해하여 얻어진 전해질 이온수를 사용하는 것이 효과적이라는 것을 밝혔다. 높은 pH를 갖는 전해질 이온수가 실리콘 기판 표면을 세정하기 위해 사용되는 경우, 남겨진 플루오린은 산화막 등을 형성하지 않고 실리콘 기판 표면상에서 제거될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 물 마크 형성이 본발명에 의한 특정한 전해질 이온수를 사용하는 경우에 방지될 수 있다는 것이 밝혀졌다.The inventors have found that it is effective to use electrolytic ionized water obtained by electrolyzing water to remove fluorine left on the surface of a silicon substrate. It has been found that when electrolytic ionized water having a high pH is used to clean the surface of a silicon substrate, the remaining fluorine can be removed on the silicon substrate surface without forming an oxide film or the like. It has been found that water mark formation can be prevented when using the specific electrolyte ionized water according to the present invention.

본 발명의 첫번째 관점에 따라서, 본 발명은 산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출시키는 것으로 형성된 베어 패턴을 초정수, 초정수에 산을 용해시켜서 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜서 제조된 두번째 혼합 용액으로 구성된 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나의 세정 용액으로 표면 처리하는 표면 처리 단계로 이루어진 반도체 기판의 세정 방법에 있어서, 상기 표면 처리 단계에 포함하는 최종 세정 처리는 세정 용액을 전기분해하는 것으로 얻어진 음극수를 사용하여 밀폐된 시스템에서 행하고, 상기 음극수는 네가티브 산화환원 전위와 7 내지 13의 pH를 가지며 그리고 음극에 용해된 산소 농도는 300ppb 또는 그이하로 유지되는 것인 반도체 기판의 세정 방법을 제공하는 것이다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a bare pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate covered with an oxide film to a first mixed solution prepared by dissolving an acid in a supersubstance, And a second mixed solution prepared by dissolving the first cleaning solution, wherein the final cleaning treatment included in the surface treatment step is a cleaning treatment of the semiconductor substrate, Wherein the cathode water has a negative redox potential and a pH of 7 to 13 and the oxygen concentration dissolved in the cathode is maintained at 300 ppb or less. And to provide a cleaning method of a substrate.

본 발명의 두번째 관점에 따라서, 본 발명은 산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출시키는 것으로 형성된 베어 패턴을 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나의 세정 용액으로 표면 처리를 행하는 표면 처리 단계로 이루어진 반도체 기판의 세정 방법에 있어서, 상기 표면 처리 단계에 포함된 최종 세정 처리는 환원성이 부여되도록 제공되는 가스류 물질을 10-6내지 100% 포함하는 10-3기압의 불활성 가스 분위기하에서 세정 용액을 전기분해하는 것으로 얻어진 음극수를 사용하여 밀폐된 시스템에서 행해지고, 상기 음극수는 네가티브 산화환원 전위와 7 내지 13의 pH를 갖는 것인 반도체 기판의 세정 방법을 제공하는 것이다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a bare pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate coated with an oxide film to a first mixed solution prepared by dissolving an acid in a supersubstance, And a surface treatment step of performing surface treatment with at least one cleaning solution selected from the group consisting of a first mixed solution prepared by dissolving the first mixed solution and a second mixed solution prepared by dissolving the second mixed solution, a gas flow material that is provided so as to 10-6 is performed to the cleaning solution in an inert gas atmosphere of 10 -3 atmospheres containing 100% in a closed system by using the number of the negative electrode obtained by the electrolysis, the cathode may have a negative redox A cleaning method of a semiconductor substrate having a dislocation and a pH of 7 to 13 .

본 발명의 첫번째 및 두번째 관점의 어느 하나에 따라서, 실리콘 기판 표면은 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액으로 구성된 그룹으로 부터 선택된 세정 용액으로 처리된다. 첫번째 혼합 용액을 제조하기 위해 사용된 산은 예를 들면, 염산, 플루오르산, 황산, 질산, 및 과산화수소가 포함된다. 또한, 두번째 혼합 용액을 제조하기 위해 사용된 알카리로는 예를 들면 암모니아수 및 유기성 알카리 화합물들이 있다. 기판 표면 처리 단계에 포함된 최종 세정 처리는 상기 세정 용액을 전기분해하는 것으로 얻어진 음극수를 사용하여 행해지고, 상기 음극수는 네가티브 산화환원 전위와 7 내지 13의 pH값을 갖는 다는 것은 본 발명의 첫번째 및 두번째 관점에서 중요하다. 특정한 세정 처리 때문에, 물 마크 생성을 초래하지 않고 다양한 종류의 산 및 알카리 용액를 포함하는 혼합된 용액을 사용하는 통상적인 처리에 의해 얻어진 것과 실질적으로 동일한 세정 효과를 얻는 것이 가능하다. 통상적인 방법과 비교해서 세정 처리에 사용된 화학제의 양을 감소시키는 것이 또한 가능하다. 본 발명의 첫번째 및 두번째 관점의 어느 하나에 따른 방법은 작동의 안전을 보장해주고, 화학제의 소비를 감소시키고, 세정 처리를 단순화시킨다고 이해된다.According to one of the first and second aspects of the present invention, the silicon substrate surface is a group consisting of a first mixed solution prepared by dissolving an acid in a superscript constant, a superscript constant, and a second mixed solution prepared by dissolving an alkali in a supersaturation Lt; / RTI > The acids used to prepare the first mixed solution include, for example, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid, nitric acid, and hydrogen peroxide. The alkalis used to prepare the second mixed solution include, for example, ammonia water and organic alkali compounds. The final cleaning treatment included in the substrate surface treatment step is performed using the cathode water obtained by electrolyzing the cleaning solution, and the cathode water has a negative oxidation-reduction potential and a pH value of 7 to 13, And is important from the second point of view. It is possible to obtain a cleaning effect substantially the same as that obtained by a conventional treatment using a mixed solution containing various kinds of acid and alkali solutions without causing water mark generation due to a specific cleaning treatment. It is also possible to reduce the amount of chemical used in the cleaning process as compared to conventional methods. It is understood that the method according to any one of the first and second aspects of the present invention ensures safety of operation, reduces consumption of chemicals, and simplifies the cleaning process.

본 발명의 첫번째 관점에 따른 방법에서, 사용된 음극수에 용해된 산소 농도는 300ppb 또는 그 이하로 유지되고, 그것은 반도체 기판, 예를 들면 실리콘 기판이 세정 용액에서 용해된 산소에 의해 산화되는 것을 방지하는 것을 가능하게 만든다.In the method according to the first aspect of the present invention, the dissolved oxygen concentration in the cathode water used is maintained at 300 ppb or less, which prevents oxidation of the semiconductor substrate, for example, the silicon substrate by oxygen dissolved in the cleaning solution .

본 발명의 두번째 관점에 따른 방법에서, 세정은 적어도 10-3기압, 바람직하게는 1기압 이상의 불활성 가스 분위기하에서 행해지고, 이것은 산소가 세정 용액으로 과하게 용해되는 것을 가능하게 만든다. 일반적으로, 실리콘 기판은 세정 용액에 용해된 산소에 의해 산화되는 것을 또한 방지한다. 게다가, 불활성 가스는 환원성이 부여되도록 제공되는 10-6 내지 100%의 가스류 물질을 포함한다. 일반적으로, 실리콘 산화물 및 물 마크의 생성은 불활성 가스의 기능을 감소시키는 것으로 방지될 수 있고, 그것은 다양한 산 및 알카리 용액의 혼합물을 사용하는 통상적인 처리 방법에서 얻어진 것과 실질적으로 동일한 세정 효과를 얻는 것을 가능하게 만든다. 환원성이 부여되도록 제공되는 가스류 물질로서는 수소 가스 및 수소 가스와 에너지 상태가 다른 수소 래디칼이 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 첫번째 및 두번째 관점의 어느 하나에 따른 방법에서 사용된 불활성 가스는 예를 들면 질소, 헬륨, 및 아르곤을 포함한다.In the process according to the second aspect of the present invention, the cleaning is carried out under an inert gas atmosphere of at least 10 -3 atm, preferably at least 1 atmosphere, which makes it possible to overly dissolve oxygen in the cleaning solution. In general, the silicon substrate also prevents oxidation by oxygen dissolved in the cleaning solution. In addition, the inert gas comprises 10-6% to 100% of the gas stream material provided for imparting reducibility. In general, the production of silicon oxide and water marks can be prevented by reducing the function of the inert gas, and it is possible to obtain a cleaning effect substantially the same as that obtained in a conventional treatment method using a mixture of various acid and alkali solutions . As the gas stream material provided so as to be given reducibility, hydrogen radicals having energy states different from those of hydrogen gas and hydrogen gas are preferably used. The inert gas used in the method according to any one of the first and second aspects of the present invention also includes, for example, nitrogen, helium, and argon.

본 발명의 첫번째 및 두번째 관점의 어느 하나에 따른 방법에서, 음극수에 양극수를 첨가하는 것이 가능하다. 양극수가 사용되는 경우, 금속성 오염물, 예를 들면 주로, 바람직하지 않는 잔류성 구리는 세정 용액에서 용해될 수 있고, 따라서 기판 표면으로부터 제거된다.In the method according to any one of the first and second aspects of the present invention, it is possible to add an anode water to the cathode water. When anode water is used, metallic contaminants, such as primarily undesirable residual copper, can be dissolved in the cleaning solution and thus removed from the substrate surface.

제1도는 세정 용액의 pH값과 산화환원 전위 사이의 관계를 나타낸 그래프이다. 제1도에서 직선(101)에 의해 둘러싸인 영역은 음극수의 범위를 나타내고, 또 다른 직선(102)에 의해 둘러싸인 영역은 양극수의 범위를 나타낸다. 물 마크생성을 효과적으로 억제하기 위해, 약 -1.0V의 산화환원 전위 및 7 내지 13의 pH값을 갖는 음극수를 사용하는 것이 필요하고, 이것은 직선(101)에 의해 둘러싸인 영역에 포함된다. 다른 한편, 약 0.5 내지 1.5V의 산화환원 전위를 갖는 양극수를 사용하는 것이 필요하다.FIG. 1 is a graph showing the relationship between the pH value of the cleaning solution and the redox potential. FIG. In FIG. 1, the region enclosed by the straight line 101 represents the range of the number of cathodes, and the region surrounded by another straight line 102 represents the range of the number of the anodes. In order to effectively suppress water mark generation, it is necessary to use a cathode water having an oxidation-reduction potential of about -1.0 V and a pH value of 7 to 13, and this is contained in the region surrounded by the straight line 101. On the other hand, it is necessary to use an anode water having an oxidation-reduction potential of about 0.5 to 1.5 V.

세정 처리후에 실리콘 기판은 통상적인 방법, 예를 들면 가열, 질소 가스 블로윙, 초음파 적용 및 기판의 회전으로 건조될 수 있다. 게다가, 기판상에 남겨진 전해질 이온수의 액적을 갖는 기판은 충분한 세정 효과가 얻어지는 본 발명의 대기중에서 자연스럽게 건조될 수 있다.After the cleaning process, the silicon substrate may be dried by conventional methods, such as heating, nitrogen gas blowing, ultrasonic application, and rotation of the substrate. In addition, the substrate having the droplets of electrolytic ion water left on the substrate can be dried naturally in the atmosphere of the present invention in which sufficient cleaning effect is obtained.

전해질 이온수를 제조하는 장치는 양극수 및 음극수을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 제조 장치로부터 회수된 그리고 컨테이너에 저장된 모든 양극수 및 음극수가 대기중에서 지속적으로 남겨지는 경우, 음극수는 2일 동안 그 세정 효과가 계속적으로 지속되고, 음극수는 여러시간 동안 세정 효과가 계속적으로 지속된다. 상기 알려진 시간의 효과적인 기간은 양극수 또는 음극수내의 산화환원 전위가 0으로 되돌려지는데 요구되는 시간과 일치한다.The apparatus for producing electrolytic ionized water can be used to produce anode and cathode water. If all the anode and cathode recovered from the manufacturing apparatus and stored in the container are continuously left in the atmosphere, the cleaning effect of the cathode water is maintained for 2 days continuously, and the cathode water is continuously maintained for several hours do. The effective period of the known time coincides with the time required for the redox potential in the anode water or cathode water to return to zero.

제2도는 세정 용액이 양극수와 음극수를 혼합하는 것으로 제조되는 경우에 세정 용액의 기판 세정 능력을 나타낸다. 양극수와 음극수를 혼합하는 것으로 제조된 세정 용액은 혼합 단계 후 약 10분 동안 충분한 세정 능력이 계속적으로 지속된다. 반도체 기판에 적용된 세정 처리가 일반적으로 몇분동안 행해지기 때문에, 양극수와 음극수로 이루어진 혼합 용액은 기판에 적용된 세정 처리에 만족스럽게 사용될 수 있다.2 shows the substrate cleaning ability of the cleaning solution when the cleaning solution is prepared by mixing the anode water and the cathode water. The washing solution prepared by mixing the anode water and the cathode water has a sufficient washing ability for about 10 minutes after the mixing step. Since the cleaning treatment applied to the semiconductor substrate is generally performed for several minutes, the mixed solution composed of the anode water and the cathode water can be satisfactorily used for the cleaning treatment applied to the substrate.

제3도는 양극수와 음극수를 혼합하는 것으로 제조된 세정 용액으로의 처리를 포함하는 세정 공정을 예시한 플로우 챠트이다. 비교를 위해, 제4도는 통상적인 공정에 포함된 부분적 플로우 챠트이다. 또한, 제5도는 본 발명에서 제공된 공정에 포함된 부분적 플로우 챠트이고, 이것은 양극수와 음극수가 세정 처리를 위해 시스템에 분리적으로 제공되는 것이다.FIG. 3 is a flow chart illustrating a cleaning process including a treatment with a cleaning solution prepared by mixing an anode water and an anode water. For comparison, FIG. 4 is a partial flow chart included in a typical process. FIG. 5 is also a partial flow chart included in the process provided in the present invention, wherein the anode and cathode numbers are provided separately to the system for the cleaning process.

혼합 세정 용액이 제3도에서 나타낸 바와 같이 사용되는 경우, 양극수 및 음극수 모두에 의해 얻어진 세정 효과를 동시적으로 얻는 것이 가능하다. 결과적으로, 세정 목적을 위한 표면 처리는 혼합 세정 용액으로의 처리후에 단 한번 기판에 초정수로 세정 처리를 적용하는 것에 의해 끝날 수 있다. 제5도에서 나타낸 양극수 및 초정수로의 처리와 실질적으로 일치하는 처리 단계는 제3도에서 보여진 바와 같이 혼합 세정 용액을 사용하는 경우에 제외될 수 있다. 또한, 제3도 또는 제5도에서 나타낸 바와 같이 전해질 이온수로 처리를 포함하는 공정은 제4도에서 나타낸 초정수를 이용한 적어도 하나의 처리 단계를 생략할 수 있게 한다. 또한, 제4도에서 나타낸 바와 같이 HF 용액으로의 처리는 제3도에서 나타낸 공정을 제공하는 경우에 또한 생략될 수 있다.When the mixed cleaning solution is used as shown in FIG. 3, it is possible to simultaneously obtain the cleaning effect obtained by both the anode water number and the cathode water number. As a result, the surface treatment for cleaning purposes may be completed by applying a cleaning treatment to the substrate only once, after the treatment with the mixed cleaning solution. The treatment steps substantially corresponding to the treatment of the anode water and the initial water as shown in FIG. 5 can be excluded when using a mixed cleaning solution as shown in FIG. In addition, the process involving treatment with electrolytic ionized water, as shown in FIG. 3 or FIG. 5, allows to omit at least one treatment step using the superscript constant shown in FIG. Also, as shown in FIG. 4, treatment with an HF solution can also be omitted when providing the process shown in FIG. 3.

본 발명의 첫번째 관점에 따른 방법은 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번쩨 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나의 세정 용액을 전기분해하고, 생성된 전해질 이온수로부터 네가티브 산화환원 전위와 7 내지 13의 pH값을 갖는 음극수를 분리하는 수단, 음극수에 용해된 산소 농도를 300ppb 또는 그 이하로 조절하는 수단, 및 조절시킨 용해된 산소 농도를 갖는 음극수를 사용하여 산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출시켜 형성된 베어 패턴에 표면 처리를 적용하는 수단으로 이루어진 밀폐된 시스템의 세정 장치를 사용하여 행해질 수 있다.The method according to the first aspect of the present invention is characterized in that at least one cleaning solution selected from the group consisting of a first mixed solution prepared by dissolving an acid in a superscript constant and a superscript constant and a second mixed solution prepared by dissolving alkali in a supersubstance, Means for separating the cathode redox potential from the produced electrolyte ion water and the cathode water having a pH value of 7 to 13, means for adjusting the oxygen concentration dissolved in the cathode water to 300 ppb or less, A cleaning apparatus of an airtight system consisting of means for applying a surface treatment to a bare pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate coated with an oxide film using a cathode water having a dissolved oxygen concentration.

또한, 본 발명의 두번째 관점에 따른 방법은 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나의 세정 용액을 전기분해하고, 생성된 전해질 이온 수로 부터 네가티브 산화환원 전위와 7 내지 13의 pH값을 갖는 음극수를 분리하는 수단, 음극수에 환원성이 부여되도록 제공되는 가스류 물질을 공급하기 위한 수단, 및 상기 수단으로 공급된 가스류 물질을 갖는 음극수를 사용하여 산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출시켜 형성된 베어 패턴에 표면 처리를 적용하는 수단으로 이루어진 밀폐된 시스템의 세정 장치를 사용하여 행해질 수 있다.The method according to the second aspect of the present invention is also characterized in that the first mixed solution prepared by dissolving the acid in the superscript and superscript constants and the second mixed solution prepared by dissolving the alkali in the superscript essence, Means for electrolyzing the solution and separating the negative electrode water having a negative oxidation-reduction potential and the pH value of 7 to 13 from the generated number of electrolyte ions, means for supplying a gas-like material provided so as to impart reducing property to the cathode water, And means for applying a surface treatment to a bare pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate coated with an oxide film using a cathode water having a gas flow material supplied thereto by means of a cleaning device of an airtight system Lt; / RTI >

본 발명의 세번째 관점에 따라서, 본 발명은 산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출시켜 형성된 베어 패턴을 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 세정 용액으로 표면 처리하는 표면 처리 단계로 이루어진 반도체 기판의 세정 방법에 있어서, 상기 표면 처리 단계에 포함된 최종 세정 공정은 환원성이 부여되도록 제공하는 가스를 10-6 내지 100% 포함하는 가스류 물질을 상기 세정 용액과의 접촉으로 발생시켜 제조된 최종 세정 용액을 사용하여 밀폐된 시스템에서 행하고, 상기 가스류 물질은 적어도 10-3 기압의 압력하에서 세정 용액과 접촉하여 발생되는 것인 반도체 기판의 세정 방법을 제공하는 것이다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a first mixed solution prepared by dissolving an acid in a supercritical water, a supercritical water, and a bare pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate coated with an oxide film; And a second mixed solution prepared by dissolving the first and second mixed solutions, wherein the final cleaning step included in the surface treatment step is provided so as to be given a reducing property In a closed system using a final cleaning solution prepared by contacting a gaseous material comprising 10-6% to 100% of the gaseous material in contact with said cleaning solution, said gaseous material having a pressure of at least 10 < -3 & Which is generated by contact with a cleaning solution under the conditions .

본 발명의 세번째 관점에 따라서, 실리콘 기판 표면은 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조한 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조한 두번째 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 세정 용액으로 처리된다. 첫번째 혼합 용액을 제조하기 위해 사용된 산은 예를 들면 염산, 플루오르산, 황산, 질산, 및 과산화수소와 같은 것이 포함된다. 또한, 두번째 혼합 용액을 제조하기 위해 사용된 알카리로는 예를 들면 암모니아수 및 유기성 알카리 화함물이 포함된다. 환원성이 부여되도록 제공되는 가스류 물질은 최종 세정 공정에서 세정 용액에 첨가된다는 사실이 중요하다. 이와같은 경우, 가스류 물질에 의해 형성된 환원 기능은 실리콘 산화물과 물 마크 형성을 억제하며, 이것은 다양한 산 및 알칼리 용액을 포함한 혼합 용액을 사용하는 통상적인 방법에서 얻어진 것과 실질적으로 동일한 세정 효과를 얻게 하는 것을 가능하게 만들다. 또한, 사용된 화학제의 양은 통상적인 방법과 비교해서 본 발명의 세번째 관점에 따른 방법에 의해 또한 감소될 수 있다. 본 발명은 세정 작동의 안전성을 보장하고, 사용되는 화학제의 양을 감소시키고, 세정 공정을 단순화시키는 것이 가능하다고 이해된다.According to a third aspect of the present invention, the surface of the silicon substrate is a cleaning solution selected from the group consisting of the first mixed solution prepared by dissolving the acid in the superscript constant and the superscript constant, and the second mixed solution prepared by dissolving the alkali in the supersaturation . The acid used to prepare the first mixed solution includes, for example, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid, nitric acid, and hydrogen peroxide. In addition, the alkalis used to prepare the second mixed solution include, for example, ammonia water and organic alkaline compounds. It is important that the gas stream material provided to be reducted is added to the cleaning solution in the final cleaning process. In such a case, the reducing function formed by the gas stream substance suppresses the formation of silicon oxide and water marks, which makes it possible to obtain substantially the same cleaning effect as that obtained in a conventional method using a mixed solution containing various acid and alkali solutions Make it possible. In addition, the amount of chemical agent used can also be reduced by the method according to the third aspect of the present invention in comparison with conventional methods. It is understood that the present invention is capable of ensuring the safety of the cleaning operation, reducing the amount of chemical used and simplifying the cleaning process.

무엇보다도, 가스류 물질이 적어도 0.1, 바람직하게는 적어도 10-3기압의 압력하에서 세정 용액과의 접촉으로 발생하는 경우, 환원성이 부여되도록 제공되는 가스를 10-6내지 100% 포함하는 가스류 물질은 세정 용액에서 충분하게 용해될 수 있어야 한다는 것을 주의해야 한다.Above all, when a gas stream material is generated by contact with a cleaning solution under a pressure of at least 0.1, preferably at least 10 -3 atm, a gas stream containing 10 -6 to 100% Should be sufficiently soluble in the cleaning solution.

본 발명의 세번째 관점에서, 초정수 또는 산 또는 알카리를 용해시켜 제조한 혼합 용액을 미리 전기분해하여 전해질 이온수를 제조하는 것이 또한 가능하다. 이와 같은 경우, 네가티브 산화환원 전위를 갖는 음극수는 얻어진 전해질 이온수로부터 분리되어야 하고, 환원성이 부여되도록 제공되는 가스류 물질은 최종 세정 단계에서 사용하기 위해 분리된 음극수에 첨가되야 한다. 특정한 방법은 양극수와 음극수의 특징으로 효과적으로 이용하게 하고, 이것은 다양한 산 및 알카리 용액을 포함한 혼합 용액을 사용한 통상적인 방법에서 얻어진 것과 실질적으로 동일한 세정 효과를 얻게 하는 것을 가능하게 한다. 예를 들면, 초정수를 전기분해하는 것으로 제조된 전해질 이온수로 부터 분리된 음극수를 사용하는 경우에서, 실리콘 산화물 형성은 특정한 음극수의 환원 기능에 의해 억제될 수 있다. 선택적으로, 큰 pH값을 갖는 세정 용액은 실리콘 기판 표면을 세정하기 위해 또한 사용될 수 있고, 동시에 기판 표면상에 산화막 등의 형성을 억제한다. 게다가, 실리콘 산화물 형성은 세정 목적을 위해 초정수를 사용하는 경우에 방해될 수 있다.In the third aspect of the present invention, it is also possible to prepare electrolytic ionized water by electrolyzing in advance a mixed solution prepared by dissolving a supersubstance or an acid or alkali. In such a case, the cathode water having a negative oxidation-reduction potential should be separated from the obtained electrolytic ion water and the gas stream material provided to be reducted should be added to the separated cathode water for use in the final cleaning step. The specific method makes effective use of the characteristics of the anode and cathode water and makes it possible to obtain substantially the same cleaning effect as that obtained in a conventional method using a mixed solution containing various acid and alkali solutions. For example, in the case of using the cathode water separated from the electrolytic ion water produced by electrolyzing the supercritical water, the formation of silicon oxide can be suppressed by the reduction function of the specific cathode water. Optionally, a cleaning solution having a large pH value can also be used to clean the silicon substrate surface, while at the same time inhibiting the formation of oxide films and the like on the substrate surface. In addition, silicon oxide formation can be hindered when using a supercritical water for cleaning purposes.

양극수는 실리콘 기판 표면으로 부터 금속성 오염물의 제거를 허용한다는 것을 주의해야 한다. 다른 말로 하면, 음극수는 기판 표면으로 부터 입자의 제거를 허용한다. 결과적으로, 사용된 화학제의 양은 통상적인 방법과 비교해 본 발명의 세번째 관점에 따른 방법에서 감소될 수 있다. 본 발명의 방법은 세정 공정에서의 안전성을 보장하고, 사용된 화학제의 양을 감소시키고, 세정 공정을 단순화시킨다고 이해된다. 또한, 미리 제조된 음극수 또는 양극수는 무해하고, 이것은 특정한 음극수 또는 양극수를 세정 처리의 최종적인 단계에서 사용하는 것을 가능하게 만든다.It should be noted that the anode water allows the removal of metallic contaminants from the silicon substrate surface. In other words, the cathode water allows the removal of particles from the substrate surface. As a result, the amount of chemical agent used can be reduced in a method according to the third aspect of the present invention compared to conventional methods. It is understood that the method of the present invention ensures safety in the cleaning process, reduces the amount of chemical used, and simplifies the cleaning process. In addition, the number of pre-manufactured cathode or anode is harmless, which makes it possible to use a specific number of cathodes or anodes in the final stage of the cleaning process.

본 발명에서, 환원성이 부여되도록 제공되는 가스류 물질로서 수소 가스 및 수소 가스와 에너지 상태가 다른 수소 래디칼을 사용하는 것이 바람직하다. 수소 가스와 에너지 상태가 다른 수소 래디칼은 광분해, 전자 충돌, 가열 등의 수단으로 수소 가스를 분해하여 제조될 수 있다. 또한, 수소 래디칼은 초정수가 전기분해되는 경우 형성될 수 있다. 들뜬 에너지 상태를 갖는 들뜬 종류 또는 수소 가스에 들뜬 종류를 첨가하는 것으로 제조된 혼합 가스를 사용하는 경우에는, 본 발명의 방법은 수소 가스 단독으로 사용한 경우에서 보다 더욱 우수한 세정 효과를 얻을 수 있다. 특히, 수소 가스 및 수소 가스와 에너지 상태가 다른 수소 래디칼이 초정수에서 함께 용해되는 경우, 실리콘 기판의 (100)면의 거침을 감소시키도록 세정 시간을 짧게 하는 것을 가능하게 만들고, 상기 거침은 전해질 이온수중의 OH-이온 때문이다. 이것은 처리 비용을 감소시키고, 평평함이 개선된 깨끗한 베어 표면이 얻어지는 것을 가능하게 한다.In the present invention, it is preferable to use hydrogen radicals having energy states different from that of hydrogen gas and hydrogen gas as the gas stream material provided so as to be given reducibility. Hydrogen radicals having different energy states from hydrogen gas can be produced by decomposing hydrogen gas by means of photolysis, electron collision, heating, and the like. Further, the hydrogen radical can be formed when the initial water is electrolyzed. In the case of using a mixed gas prepared by adding excited species having an excited energy state or excited species of hydrogen gas, the method of the present invention can obtain a better cleaning effect than the case of using hydrogen gas alone. In particular, when hydrogen radicals different in energy state from hydrogen gas and hydrogen gas are dissolved together in the supercritical water, it becomes possible to shorten the cleaning time so as to reduce the roughness of the (100) plane of the silicon substrate, OH - ions in ion water. This reduces the processing cost and makes it possible to obtain a clean bare surface with improved flatness.

일반적으로, 처리 용기에서의 세정 용액은 대기중에 노출되고, 결과적으로 대기중의 산소 가스 등이 세정 용액에 용해된다. 보통 실리콘 기판 표면은 용해된 산소에 의해 산화된다. 세정 용액이 알카리성 일지라도, 세정 효과는 용해된 산소의 농도가 더이상 감소되지 않는다면 낮아지는 것을 피할 수 없다. 이 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명에서는 세정 용액에 용해된 가스 농도를 조절한다. 용해된 가스 농도를 바람직하게 조절하는 것은, 세정 용액에서 가스 농도를 낮추는 것이다. 또한, 세정 용액은 세정 용액에서 산소 농도를 낮게 유지한 체로 처리용기로 인가된다. 또한, 특정한 세정 용액을 포함한 처리 용기는 밀폐되어 폐쇄되거나 또는 조절된 가스류 분위기하에서 제거된다. 결과적으로, 본 발명의 방법은 매우 만족스럽게 세정 효과를 얻을 수 있다.Generally, the cleaning solution in the processing vessel is exposed to the atmosphere, and as a result, oxygen gas or the like in the atmosphere is dissolved in the cleaning solution. Usually the silicon substrate surface is oxidized by dissolved oxygen. Although the cleaning solution is alkaline, the cleaning effect can not be avoided if the concentration of dissolved oxygen is no longer reduced. To overcome this problem, the present invention adjusts the gas concentration dissolved in the cleaning solution. The preferred adjustment of the dissolved gas concentration is to lower the gas concentration in the cleaning solution. Further, the cleaning solution is applied to the processing vessel with the oxygen concentration kept low in the cleaning solution. Further, the processing vessel containing the specific cleaning solution is closed and closed or is removed under a controlled gas flow atmosphere. As a result, the method of the present invention can achieve a satisfactory cleaning effect.

세정 처리 후에 실리콘 기판은 통상적인 방법, 예를 들면, 가열, 질소 가스 블로윙, 초음파 적용, 및 기판의 회전에 의해 건조될 수 있다. 추가로, 기판상에 남아 있는 전해질 이온수의 액적이 남은 기판은 충분한 세정 효과를 얻을 수 있는 본 발명에서, 대기중에서 자연스럽게 건조될 수 있다.After the cleaning treatment, the silicon substrate may be dried by conventional methods, for example, heating, nitrogen gas blowing, ultrasonic application, and rotation of the substrate. Further, in the present invention, in which a sufficient amount of electrolyte solution ion solution remains on the substrate, a substrate can be naturally dried in the air.

본 발명의 세번째 관점에 따른 방법은 본 발명의 네번째 관점에 따른 장치를 사용하여 행할 수 있다. 더욱 상세하게, 본 발명의 네번째 관점에 따른 반도체 기판을 세정하는 장치는 하기와 같은 수단으로 이루어진다.The method according to the third aspect of the present invention can be carried out using an apparatus according to the fourth aspect of the present invention. More specifically, an apparatus for cleaning a semiconductor substrate according to the fourth aspect of the present invention is made by the following means.

초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액을 이루어진 그룹으로 부터 선택된 세정 용액을 공급하는 수단,Means for supplying a cleaning solution selected from the group consisting of a first mixed solution prepared by dissolving an acid in a supercritical water and a supernatant and a second mixed solution prepared by dissolving alkali in a supernatant,

환원성이 부여되도록 제공되는 가스를 10-6내지 100% 포함한 가스류 물질을 세정 용액에 환원성이 부여되도록 적어도 10-3기압의 압력하에서 상기 세정 용액에 인가하는 수단,Means for applying a gas flow containing 10 < -6 > to 100% of gas supplied to the reducing solution to the cleaning solution under a pressure of at least 10 < -3 >

산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출하는 것으로 형성된 베어 패턴에 세정용액으로 첨가된 환원성-분산 가스류 물질을 갖는 세정 용액을 사용하여 표면 처리하도록 하는 수단,A means for performing a surface treatment using a cleaning solution having a reducing-dispersing gas flow material added as a cleaning solution to a bare pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate coated with an oxide film,

여기서, 상기 세정 장치는 밀폐된 시스템을 형성한다.Here, the cleaning apparatus forms a closed system.

본 발명의 네번째 관점에 따른 장치는 세정 용액에서 용해될 수 있는 가스류 물질을 허용하기 위해 가스류 물질을 가압하는 가압수단이 추가로 구성되는 것이 바람직하다.The apparatus according to the fourth aspect of the present invention preferably further comprises a pressing means for pressing the gas flow material to allow the gas flow material to be dissolved in the cleaning solution.

상기 압력은 0.01기압 이상인 것이 바람직하다.The pressure is preferably 0.01 atm or higher.

본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조한다. 무엇보다도, 제6도는 본 발명의 첫번째 관점에 따른 세정 시스템을 개략적으로 예시한 것이고, 여기서 음극수는 세정 용액으로서 사용된다. 상세하게, 초정수를 제조하기 위한 장치(1)로 부터 공급된 초정수(6)은 전해질 용기(2)로 인가된다. 양극(3)과 음극(4) 사이에 전압을 적용시킴에 따라, 초정수(6)은 전해질 이온수(61) 및 (62)를 제조하기 위해 이온 교환 부재(5)를 경유해서 전기분해 된다. 얻어진 전해질 이온수(61)는 처리 용기(801)로 인가되고, 동시에 전해질 이온수(61)는 처리용기(802)로 인가된다. 웨이퍼 케이스(91)에서 유지된 웨이퍼(71)는 양극 면위에서 처리 용기(801)내에서 처리된다 마찬가지로, 웨이퍼 케이스(92)에 유지된 웨이퍼(72)는 음극 면위에서 처리 용기(802)내에서 처리된다. 폐쇄적으로 밀폐될 수 있는 리드(231) 및 (232)는 공기중의 먼지, 산소 가스, 이산화탄소 가스 등이 이들 처리 용기내로 들어가는 것을 방지하기 위해 각각 처리 용기(801) 및 (802)위에 얹는다.For a more detailed description of the invention, reference is made to the accompanying drawings. Above all, FIG. 6 schematically illustrates a cleaning system according to the first aspect of the present invention, wherein the cathode water is used as a cleaning solution. In detail, the supercritical water 6 supplied from the apparatus 1 for producing the supercritical water is applied to the electrolyte vessel 2. By applying a voltage between the anode 3 and the cathode 4, the supercritical water 6 is electrolyzed via the ion exchange member 5 to produce the electrolytic ionized water 61 and 62. The obtained electrolytic ionized water 61 is applied to the processing vessel 801 and simultaneously the electrolytic ionized water 61 is applied to the processing vessel 802. The wafer 71 held in the wafer case 91 is processed in the processing vessel 801 on the anode surface. Similarly, the wafer 72 held in the wafer case 92 is processed on the anode surface in the processing vessel 801 . The lids 231 and 232, which can be closed in a closed manner, are placed on the processing vessels 801 and 802, respectively, in order to prevent dust, oxygen gas, carbon dioxide gas, etc. in the air from entering these processing vessels.

본 발명에서, 산화막으로 피복된 실리콘 웨이퍼를 부분적으로 노출시키는 것에 의해 형성된 베어 패턴을 갖는 실리콘 웨이퍼의 표면 처리는 처리 용기로 인가된 전해질 이온수(62)를 사용하는 것으로 음극면 위의 처리 용기(802)내에서 행해진다. 또한, 필요한 경우 추가적으로 양극면 위의 처리 용기(801)내에서 웨이퍼를 표면 처리하는 것이 가능하다. 또한, 요구되어지는 바와 같이 미리 준비된 플루오르산 컨테이너(111), (112)에 마련된 플루오르산 용액(121), (122)을 선택적으로 밸브(101), (102)를 통해 전해질 이온수(61), (62)에 첨가함으로서 실리콘 기판 표면으로부터 산화막을 제거하는 것이 또한 가능하다. 또한, 전해질 용기(2)와 처리 용기(801) 사이에 밸브(221)로 제공된 가스-액체 분리 장치(211)와 전해질 용기(2)와 처리 용기(802) 사이에 밸브(222)로 제공된 또 다른 가스-액체 분리 장치(212)를 밸브(221), (222)를 통해 전해질 용기(2)에서 생성되는 바람직하지 않은 가스를 제거하도록 배치하는 것이 바람직하다.In the present invention, the surface treatment of the silicon wafer having the bare pattern formed by partially exposing the silicon wafer coated with the oxide film uses the electrolytic ionized water 62 applied to the treatment vessel, ). ≪ / RTI > Further, if necessary, it is possible to further surface-treat the wafer in the processing container 801 on the anode surface. The electrolytic ionized water 61, the electrolytic ionized water 61, and the electrolytic water are selectively supplied through the valves 101 and 102 to the fluoric acid solutions 121 and 122 provided in the prepared fluoric acid containers 111 and 112, It is also possible to remove the oxide film from the silicon substrate surface by adding it to the silicon substrate 62. Further, the gas-liquid separator 211 provided between the electrolyte container 2 and the process container 801 and the gas-liquid separator 211 provided between the electrolyte container 2 and the process container 802, It is desirable to dispose the other gas-liquid separator 212 to remove undesirable gases produced in the electrolyte vessel 2 through the valves 221,

본 발명의 첫번째 관점에 따라서, 전해질 이온수에 용해된 산소 농도는 미리 예정된 수준으로 조절될 수 있거나 또는 가스-액체 분리 장치(211), (212)에 탈기 수단(261), (262)를 각각 연결하여 낮춘다. 용해된 산소 농도가 300ppb 또는 그 이하인 경우, 실리콘 웨이퍼가 용해된 산소에 의해 산화되는 것은 방지된다.According to a first aspect of the present invention, the oxygen concentration dissolved in the electrolytic ionized water can be adjusted to a predetermined level in advance, or the degassing means 261, 262 are connected to the gas-liquid separators 211, . When the dissolved oxygen concentration is 300 ppb or less, the silicon wafer is prevented from being oxidized by dissolved oxygen.

제7도는 본 발명의 두번째 관점에 따른 처리 시스템을 개략적으로 도시한 것이다. 제7도에서 나타낸 처리 시스템은 제6도에서 나타낸 시스템에 포함된 탈기 수단(261)이 제7도에 나타낸 시스템에서 사용되지는 않지만, 제7도에서 나타낸 처리 시스템에서는 가스 첨가 수단(120)이 전해질 용기(2)와 처리 용기(802)사이에 밸브(141)를 경유해서 설치된다는 것만 제외하고 실질적으로 제6도에서 나타낸 것과 동일하다. 가스 첨가 수단(120)은 전해질 이온수를 가압하는 환원가스의 바람직한 농도를 포함하는 깨끗한 가스(130)를 제공하고, 이것은 실리콘 웨이퍼가 산화되는 것을 더욱 효과적으로 방지하는 것을 가능하게 한다. 깨끗한 가스는 10-3, 바람직하게는 1의 기압하에서 공급되는 것이, 그리고 환원 가스를 10-6내지 100%포함하는 것이 바람직하다. 필요한 경우, 탈기 수단(261)이 설치될 수 있다.FIG. 7 schematically shows a processing system according to a second aspect of the present invention. FIG. 7, the degassing means 261 included in the system shown in FIG. 6 is not used in the system shown in FIG. 7, but in the processing system shown in FIG. 7, the gas adding means 120 Is substantially the same as that shown in Fig. 6, except that it is installed via the valve 141 between the electrolyte container 2 and the process container 802. Fig. The gas addition means 120 provides a clean gas 130 containing a desired concentration of reducing gas that pressurizes the electrolyte ion water, which makes it possible to more effectively prevent the silicon wafer from being oxidized. It is preferable that the clean gas is supplied at a pressure of 10 < -3 >, preferably 1 atm, and the reducing gas is contained at 10 < -6 > If necessary, a degassing means 261 may be provided.

제8도는 본 발명의 첫번째 관점에 따른 방법에서 특정해진 음극수를 사용하는 것으로 행해진 세정 처리 후에 실리콘 웨이퍼 표면에 남아있는 물 마크의 갯수를 나타낸 그래프이다. 비교하기 위해, 제8도는 또한 HF 처리에 이어서 초정수로의 통상적인 처리 직후의 남아있는 물 마크와 HF 단독 처리 직후에 남아있는 물마크를 또한 나타낸다. 제8도에서는 본 발명에서와 마찬가지로 산화막으로 피복된 실리콘 웨이퍼를 부분적으로 노출시키는 것으로 형성된 베어 패턴의 표면처리가 네가티브 산화환원 전위 및 7 내지 13의 pH값을 갖는 음극수를 사용하여 행해지는 경우, 초정수로의 통상적인 처리에 의해 제거될 수 없는 실리콘 기판 상에 남아 있는 물 마크는 HF 단독 처리에서 실질적으로 완전하게 제거될 수 있다는 것을 명백하게 보여준다. 무엇보다도, 본 발명의 방법은 진공하의 열처리 또는 복합 습식 처리를 적용하지 않고 실질적으로 완전히 남아있는 물 마크를 제거하는 것을 허용한다는 것을 주의해야 한다.FIG. 8 is a graph showing the number of water marks remaining on the surface of a silicon wafer after a cleaning process performed using a specified number of cathodes in the method according to the first aspect of the present invention. FIG. For comparison, FIG. 8 also shows the remaining water mark immediately after the normal treatment with the HF treatment and the water mark remaining immediately after the HF sole treatment. 8, when the surface treatment of a bare pattern formed by partially exposing a silicon wafer coated with an oxide film as in the present invention is performed using a negative oxidation-reduction potential and a cathode water having a pH value of 7 to 13, The water mark remained on the silicon substrate which can not be removed by the normal treatment of the primary water channel can be removed substantially completely in the HF single treatment. Above all, it should be noted that the method of the present invention allows to remove substantially completely remaining water marks without applying a heat treatment under vacuum or a combined wet process.

보다 상세하게, 산화막으로 피복된 실리콘 기판은 산화막으로 둘러싸인 베어 패턴을 형성하기 위해 부분적으로 제거된다. 이어서 천연 산화막은 베어 패턴내에서 형성된다. 이런 조건하에서 기판은 HF 용액으로 처리되고, 이어서 초정수로의 보통의 처리가 적용되고, 이어서 기판이 건조된다. 이 경우, 10개 이상의 물 마크가 55 2크기의 베어 패턴에서 발견된다.More specifically, a silicon substrate coated with an oxide film is partially removed to form a bare pattern surrounded by an oxide film. The native oxide film is then formed in the bare pattern. Under these conditions, the substrate is treated with an HF solution, then a normal treatment with primer water is applied, and then the substrate is dried. In this case, if 10 or more water marks are 5 5 It is found in a bare pattern of two sizes.

실리콘 기판이 HF 처리후에 즉시 건조되는 경우, 물 마크는 같은 크기의 베어 패턴내에서 전혀 발견되지 않는다.When the silicon substrate is dried immediately after the HF treatment, the water mark is not found at all within the same sized bare pattern.

또한, 실리콘 기판이 본 발명에서와 같이 음극수로 처리되는 경우, 물 마크는 같은 크기의 베어 패턴에서 전혀 관찰되지 않거나 하나의 물 마크가 관찰된다. 제8도에서 나타낸 실험적 데이타는 본 발명의 특정한 세정 처리가 특히 세정 단계 후에 실리콘 기판상에 남아있는 물 마크와 세정 단계동안 그리고 세정 단계후 건조 단계 동안 형성된 물 마크를 제거한다는 것을 명백하게 지지한다. 음극수로의 처리를 포함하는 본 발명의 세정 방법은 실리콘 기판 표면을 세정하는 통상적인 방법과 비교해서 향상된 세정 효과를 허용한다고 이해된다.Further, when the silicon substrate is treated with the cathode water as in the present invention, the water mark is not observed at all in a bare pattern of the same size, or one water mark is observed. The experimental data shown in FIG. 8 clearly support that the specific cleaning process of the present invention removes the water marks that remain on the silicon substrate, especially after the cleaning step, and the water marks formed during the cleaning step and during the drying step after the cleaning step. It is understood that the cleaning method of the present invention, including the treatment of cathode channels, allows improved cleaning effects compared to conventional cleaning of silicon substrate surfaces.

제9도는 바이폴라 트랜지스터 기재의 설치를 나타내고, 이것은 본 발명의 첫번째 관점에 따른 세정 방법을 어떻게 적용하느냐의 설명을 용이하게 하기위해 준비된다. 상세하게, 본 발명의 세정 방법은 p-타입 적층 성장의 염기 층(83)과 n+-층(82) 사이에 위치된 표면 영역을 세정하기 위해 제공된다. 바이폴라 트랜지스터 기재를 준비하기 위해, n+-층(82)은 n-타입 실리콘 기판(81)상에 형성되고, 이어서 선택적으로 n+-층(82)상에 p-타입 적층 성장의 염기 층(83)을 형성한다. 다음에, p+-타입 폴리실리콘 납 층(84), p+-타입 폴리실리콘 납 층(89), 및 n+-타입 폴리실리콘 납 층(85)은 산화막(86)에 의해 서로 분리되는 방법으로 형성되고, 이어서 집전체 전극(87), 염기 전극(88) 및 방출체 전극(90)을 형성한다. 본 발명의 세정 방법은 p-타입의 적층 성장의 염기 층(83)을 형성하기 직전에 n+-집전체 층(82)의 표면을 세정하기 위해 제공된다.FIG. 9 shows the installation of a bipolar transistor substrate, which is prepared for ease of explanation of how to apply the cleaning method according to the first aspect of the present invention. In detail, the cleaning method of the present invention is provided for cleaning the surface area located between the base layer 83 and the n + -type layer 82 of p-type stack growth. In order to prepare a bipolar transistor substrate, an n + -type layer 82 is formed on an n-type silicon substrate 81, followed by a base layer 83 of p-type stack growth on an n + -type layer 82, . Next, a p + -type polysilicon lead layer 84, a p + -type polysilicon lead layer 89, and an n + -type polysilicon lead layer 85 are formed in such a manner that they are separated from each other by an oxide film 86 The collector electrode 87, the base electrode 88, and the emitter electrode 90 are formed. The cleaning method of the present invention is provided for cleaning the surface of the n + -current collector layer 82 immediately before forming the base layer 83 of the p-type lamination growth.

제10도는 제9도에서 나타낸 바이폴라 트랜지스터의 설치의 V-I 특성을 나타내는 것이고, 여기서 염기 영역과 집전체 영역 사이의 실리콘 기판 표면은 제9도에서 이미 설명되었듯이 본 발명의 세정 방법에 의해 세정된다. 제10도에서 나타낸 커브(901) 및 (902)는 집전체와 염기 사이의 전압이 각각 높고 낮은 경우를 포괄한다.FIG. 10 shows the V-I characteristics of the installation of the bipolar transistor shown in FIG. 9, wherein the silicon substrate surface between the base region and the current collector region is cleaned by the cleaning method of the present invention as already described in FIG. The curves 901 and 902 shown in FIG. 10 encompass cases where the voltage between the current collector and the base is high and low, respectively.

비교를 위해, 제11도는 제9도에서 나타낸 바이폴라 트랜지스터의 설치의 V-I 특성을 나타낸 것이고, 여기서 실리콘 기판 표면은 HF 처리 및 초정수로의 보통 처리가 함께 제공된 통상적인 실리콘 기판 세정 방법에 의해 세정된다. 제11도에서 나타낸 다수의 커브는 집전체 및 염기 사이의 전압이 높은(903) 그리고 낮은(904) 각각의 경우를 포괄한다.For comparison, FIG. 11 shows the V-I characteristics of the installation of the bipolar transistor shown in FIG. 9, wherein the silicon substrate surface is cleaned by a conventional silicon substrate cleaning method provided with HF treatment and normal treatment with initial water. The multiple curves shown in FIG. 11 encompass each case where the voltage between the collector and the base is high (903) and low (904).

전기적 특성에서의 열화는 제11도로 부터 명백하게 통상적인 기판 표면 세정 방법을 제공하는 경우에서 관찰된다. 통상적인 세정 처리는 염기와 집전체 영역 사이의 기판 표면을 충분히 세정하는 것에 실패하고, 그 결과 오염물이 기판 표면상에 제거되지 않은체 부분적으로 남게된다 제11도에서 나타낸 전기적 특성에서의 열화는 상기에서 기재된 잔류 오염물에 의해 전기적 전류의 부족으로 유도된다고 여겨진다. 다른 말로 하면, 본 발명에서 제공한 세정 처리는 제10도에서 명백하게 보여지듯이 문제시되는 열화를 충분히 억제하는 것을 허용한다.Deterioration in electrical properties is evident from the eleventh road in the case of providing a conventional substrate surface cleaning method. Conventional cleaning treatments fail to adequately clean the substrate surface between the base and the collector area, and as a result, the contaminants remain partially unremoved on the substrate surface. The deterioration in the electrical properties shown in FIG. Is believed to be induced by the lack of electrical current due to the residual contaminants described in < RTI ID = 0.0 > In other words, the cleaning treatment provided in the present invention allows to sufficiently inhibit the deterioration in question, as is apparent from FIG. 10.

제12도는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 것이고, 여기서 사용된 세정 용액은 음극수와 양극수와의 혼합으로 제조된다. 도면에서 보여지듯이, 초정수를 제조하기 위한 장치(1)로부터 공급된 초정수(6)은 전해질 용기(2)로 인가된다. 양극(3)과 음극(4) 사이에 전압을 적용함으로서, 초정수(6)은 전해질 이온수(61) 및 (62)를 얻기 위해 이온 교환 부재(5)를 경유해서 전기분해 된다. 가수-액체 분리 장치(211)는 전해질 용기(2)의 양극 면과 처리 용기(8) 사이에 배열된다. 마찬가지로, 가스-액체 분리 장치(212)는 전해질 용기(2)의 음극면과 처리 용기(8) 사이에 배열된다. 전해질 용기(2) 내에서 생성된 바람직하지 않은 가스류는 이들 가스-액체 분리 장치(211) 및 (212)에 의해 제거된다. 특히, 가스-액체 분리 장치(211)에 연결된 탈기 장치(261) 또는 전해질 용기(2)와 처리 용기(8) 사이에 적합하게 설치된 탈기 장치(261) 및 분리 장치(211)는 예정된 수준을 초과하지 않게 양극수에 용해된 산소 농도를 조절하는데 효과적이다. 이것은 매우 중요한데 기관 표면이 세정 용액에 용해된 산소에 의해 산화되는 것을 방지하기 위해 전기 분해에 의해 발생된 산소 가스를 제거하는 것이 매우 중요하기 때문이다.FIG. 12 is a schematic representation of a processing system according to a preferred embodiment of the present invention, wherein the cleaning solution used is made by mixing cathode water and anode water. As shown in the figure, the supercritical water 6 supplied from the apparatus 1 for producing the supercritical water is applied to the electrolyte vessel 2. By applying a voltage between the anode 3 and the cathode 4, the supercritical water 6 is electrolyzed via the ion exchange member 5 to obtain electrolytic ionized water 61 and 62. Liquid separator 211 is arranged between the anode surface of the electrolyte container 2 and the processing vessel 8. The water- Likewise, the gas-liquid separator 212 is arranged between the cathode surface of the electrolyte vessel 2 and the processing vessel 8. The undesirable gas flow produced in the electrolyte vessel 2 is removed by these gas-liquid separation devices 211 and 212. Particularly, the degassing device 261 connected to the gas-liquid separating device 211 or the degassing device 261 and the separating device 211 appropriately installed between the electrolyte container 2 and the process container 8 are not required to exceed the predetermined level It is effective to control the dissolved oxygen concentration in the anode water. This is very important because it is very important to remove the oxygen gas generated by electrolysis to prevent the engine surface from being oxidized by dissolved oxygen in the cleaning solution.

전해질 이온수 스트림(61) 및 (62)은 서로 혼합되도록 스위치 밸브(131) 및 (132)을 통해 각각 흐른다. 혼합된 전해질 이온수 스트림은 처리 용기(8)로 인가된다. 따라서, 처리 용기(8)내에 유지된 웨이퍼(7)는 용기(8)로 인가된 혼합된 스트림으로 처리된다. 처리 용기는 리드(14)에 의해 폐쇄적으로 밀폐된다고 알려진다. 또한, 폐용액(15)은 처리 용기(8)로 부터 배수 밸브(16)를 통해 밖으로 방출된다. 도면에서 명백해지듯이, 양극수(61) 대 음극수(62)의 혼합 비율은 양극수(61) 및 음극수(62) 임의의 단일 스트림 뿐만 아니라 혼합된 용액의 스트림을 처리 용기(8)로 인가될 수 있게 스위치 밸브(131), (171), (132) 및 (172)의 적절한 작동에 의해 요구되어지는 데로 선택적으로 조절될 수 있다.The electrolyzed ionized water streams 61 and 62 flow through the switch valves 131 and 132, respectively, to be mixed with each other. The mixed electrolytic ionized water stream is applied to the processing vessel 8. Thus, the wafer 7 held in the processing vessel 8 is treated as a mixed stream applied to the vessel 8. It is known that the processing vessel is closed closed by the lid 14. Further, the waste solution 15 is discharged from the treatment vessel 8 through the drain valve 16. As is apparent from the figure, the mixing ratio of the anode water 61 to the cathode water 62 is such that a single stream of the anode water 61 and the cathode water 62, as well as a stream of the mixed solution, (171), (132), and (172), as desired by the appropriate operation of the switch valves (131), (171), (132) and (172).

또한, 미리 제조된 플루오르산 컨테이너(11)에 저장된 플루오르산 용액(12)은 요구된 단계에서 실리콘 기판 표면상에 형성된 산화막을 제거하도록 밸브(10)를 거쳐 전해질 이온수(6)에 첨가될 수 있다. 이 경우에는, 플루오르산 용액(12)내에 용해된 산소는 플루오르산 컨테이너(11)에 탈기 장치(262)를 연결함으로서 제거될 수 있다.In addition, the fluoric acid solution 12 stored in the prefabricated fluoric acid container 11 may be added to the electrolytic ionized water 6 via the valve 10 to remove the oxide film formed on the silicon substrate surface in the required step . In this case, the dissolved oxygen in the fluoric acid solution 12 can be removed by connecting the degasser 262 to the fluoric acid container 11.

이미 설명되었듯이, 처리 용기(8)의 열려진 위부분을 리드(14)에 의해 밀폐적으로 폐쇄시킨다. 결과적으로, 공기중에 포함된 먼지, 산소, 이산화탄소 등이 처리 용기(8)로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 표면 세정 처리는 처리 용기(8) 외부로 웨이퍼(7)를 끄집어내지 않고 웨이퍼(7)에 적용될 수 있다. 선택적으로, 연속적인 세정 처리를 행하는 것이 가능하다.As previously described, the open upper portion of the processing vessel 8 is sealingly closed by the lid 14. As a result, it is possible to prevent dust, oxygen, carbon dioxide, etc. contained in the air from entering the processing container 8. Further, the surface cleaning treatment can be applied to the wafer 7 without removing the wafer 7 out of the processing vessel 8. Alternatively, it is possible to perform a continuous cleaning process.

제12도에서 나타낸 구현예에서, 탈기 장치(261)는 양극면에서 가스-액체 분리 장치(211)에 설치된다. 그러나, 탈기 장치(261) 대신에 전해질 용기(2)와 처리 용기 사이에 설치된 가스 첨가 수단(나타내지 않음)을 사용하는 것이 또한 가능하다.In the embodiment shown in FIG. 12, the degassing device 261 is installed in the gas-liquid separator 211 on the anode side. However, it is also possible to use gas adding means (not shown) installed between the electrolyte container 2 and the processing container instead of the degassing device 261. [

상기에서 설명된 본 발명의 바람직한 구현예에 따라서, 산화막으로 피복된 실리콘 웨이퍼를 부분적으로 노출시킴으로서 형성된 베어 패턴의 표면 처리는 제12도에서 나타낸 세정 시스템을 사용하는 것으로 행해질 수 있고, 여기서 양극수(61) 및 음극수(62)는 바람직한 혼합 비율로 혼합될 수 있다. 결과적으로, 혼합된 세정 용액에 포함된 음극수는 물 마크를 발생시키지 않고 세정될 수 있는 실리콘 기판 표면을 허용한다. 마찬가지로, 혼합된 세정 용액에 포함된 양극수는 구리와 같은 금속을 포함한 잔류 불순물을 제거하게 한다.According to the preferred embodiment of the present invention described above, the surface treatment of the bare pattern formed by partially exposing the silicon wafer coated with the oxide film can be done by using the cleaning system shown in FIG. 12, 61 and cathode water 62 may be mixed at a desired mixing ratio. As a result, the cathode water contained in the mixed cleaning solution allows the silicon substrate surface to be cleaned without generating water marks. Likewise, the anode water contained in the mixed cleaning solution removes residual impurities including metals such as copper.

상기에서 설명되었듯이, 본 발명의 첫번째 및 두번째 방법중 어느 하나에 따른 세정 방법은 효과적으로 충분하게 단순화된 방법으로 반도체 기판을 세정하게 한다. 더욱 상세하게, 산화막으로 피복된 반도체 기판의 베어 패턴의 표면 처리를 위해 요구된 단계의 수를 감소시키는 것이 가능하다. 또한, 본 발명은 표면 처리를 위해 요구되는 시간을 짧게 하고, 사용된 설비의 수를 감소시키고, 처리 라인에 포함된 파이핑을 단순화하는 것을 가능하게 만든다. 또한, 본 발명의 방법은 사용된 화학제의 양을 감소시키는 것을 허용하고, 따라서 공기 오염과 수질 오염문제를 걱정할 필요가 없다.As described above, the cleaning method according to any one of the first and second methods of the present invention effectively cleans the semiconductor substrate in a sufficiently simplified manner. More specifically, it is possible to reduce the number of steps required for surface treatment of a bare pattern of a semiconductor substrate coated with an oxide film. In addition, the present invention makes it possible to shorten the time required for surface treatment, reduce the number of equipment used, and simplify piping included in the processing line. In addition, the method of the present invention allows to reduce the amount of chemical used, and thus there is no need to worry about air pollution and water pollution problems.

또한, 본 발명의 첫번째 및 두번째 관점중 어느 하나에 따른 세정 방법은 설비 비용을 낮추고 고성능의 반도체 기재를 제조하게 하여, 결과적으로 반도체 장치의 제조 비용을 감소시킨다.In addition, the cleaning method according to any one of the first and second aspects of the present invention lowers equipment cost and allows high-performance semiconductor substrates to be manufactured, resulting in a reduction in the manufacturing cost of the semiconductor device.

제13도는 본 발명의 세번째 관점에 따른 세정 방법이 적용될 수 있는 세정 장치를 개략적으로 나타낸 것이다. 도면에서 나타낸 바와 같이, 세정 장치는 주로 초정수를 제조하기 위한 장치(301), 초정수를 공급하기 위해 초정수 제조하는 장치(301)에 연결된 파이프(401), 초정수 공급 파이프 라인(401)을 통해 흐르는 초정수에 가스를 첨가하기 위한 가스 첨가 수단(402), 초정수에 첨가된 과다 가스를 분리하기 위한 가스 첨가 수단의 아래에 설치된 가스-액체 분리 장치(304), 분리 장치(304) 내에서 분리된 가스를 방출하기 위한 가스-액체 분리 장치의 방출 포트(306), 세정 용액내로 첨가된 가스를 갖는 세정 용액을 공급하기 위한 가스-액체 분리 장치(304)에 연결된 파이프(403), 및 세정 용액 공급 파이프(403)에 연결된 반도체 기판의 표면 처리 장치(307)로 이루어진다.FIG. 13 schematically shows a cleaning apparatus to which a cleaning method according to a third aspect of the present invention can be applied. FIG. As shown in the figure, the cleaning device is mainly comprised of an apparatus 301 for producing super-purified water, a pipe 401 connected to an apparatus 301 for producing super-purified water, a super-purified water supply pipe 401, A gas-liquid separating device 304 provided under the gas adding means for separating the excess gas added to the supernatant, a separating device 304, A discharge port 306 of the gas-liquid separation device for discharging the separated gas within the cleaning solution, a pipe 403 connected to the gas-liquid separation device 304 for supplying the cleaning solution with the gas added into the cleaning solution, And a surface treatment apparatus 307 of a semiconductor substrate connected to the cleaning solution supply pipe 403. [

제13도에서 나타낸 세정 장치를 작동하기 위해, 가스 첨가 수단(402)내에 설치된 밸브(302)를 통해 인가된 가스(303)는 초정수에 용해될 수 있는 가스가 되도록 초정수 제조 장치(301)로부터 초정수 공급 파이프(401)로 공급된 초정수에 첨가되고, 결국 세정 용액이 제조된다. 다음에, 세정용액에 첨가된 가스를 갖는 세정 용액은 가스-액체 분리 장치(304)로 공급되고, 그 결과 바람직하지 않은 가스(303)는 밸브(305)를 통해 가스 방출 포트(306)로 부터 방출된다. 바람직하지 않은 가스가 제거된 세정 용액은 공급 파이프(403)을 통해서 표면 처리 장치(307)로 인가된다. 표면 처리 장치(307)내에 설치된 웨이퍼 유지기(308) 내의 웨이퍼(309)는 표면 처리 장치(307)내에서 세정 처리된다. 세정 처리 동안, 대기중에 바람직하지 않은 가스는 표면 처리 장치(307)의 리드(310)에 의해 세정 용액으로 들어가는 것이 방지된다. 세정 처리 후에, 폐세정 용액은 폐용액 파이프(311)를 통해 밖으로 방출된다.The gas 303 applied through the valve 302 provided in the gas adding means 402 is supplied to the supercritical water purifying apparatus 301 so as to be a gas which can be dissolved in the super purified water, Is added to the supernatant supplied to the supercritical water supply pipe 401, and as a result, a cleaning solution is produced. The cleaning solution with the gas added to the cleaning solution is then supplied to the gas-liquid separation device 304 so that undesirable gas 303 is removed from the gas release port 306 through valve 305 . The cleaning solution from which an undesirable gas has been removed is applied to the surface treatment apparatus 307 through the supply pipe 403. [ The wafer 309 in the wafer holder 308 provided in the surface treatment apparatus 307 is rinsed in the surface treatment apparatus 307. [ During the cleaning process, an undesirable gas in the atmosphere is prevented from entering the cleaning solution by the lid 310 of the surface treatment apparatus 307. After the cleaning treatment, the waste cleaning solution is discharged through the waste solution pipe 311 to the outside.

실패없이 우수한 세정 효과를 얻기 위해, 표면 처리 장치(307)내에 배치된 웨이퍼(309)에 예비 처리를 적용하는 것이 바람직하다. 보다 상세하게, 미리 표면 처리 장치(307)에 플루오르산의 수용액을 넣고, 이어서 플루오르산 용액내에서 웨이퍼(309)를 담그는 것이 웨이퍼로부터 자연 산화막을 제거하기 위해 바람직한 것이다. 물론, 천연 산화막 제거를 위한 예비처리는 상기에서 설명된 세정 처리로 이어진다.It is preferable to apply the preliminary treatment to the wafer 309 disposed in the surface treatment apparatus 307 in order to obtain excellent cleaning effect without fail. More specifically, it is preferable to immerse the wafer 309 in the fluoric acid solution after putting the aqueous solution of the fluoric acid into the surface treatment apparatus 307 in advance to remove the natural oxide film from the wafer. Of course, the preliminary treatment for the removal of the natural oxide film leads to the cleaning treatment described above.

파이프(401)를 통해 흐르는 초정수에 첨가된 가스로서 수소 가스를 사용하는 것이 바람직하다. 수소 가스가 초-포화된 농도에 도달할때까지 초정수에 용해되는 것은 이상적인 것이다. 그러나, 수소 가스는 초정수의 수소 농도가 적어도 50ppb인 경우에도 기능을 수행할 수 있다. 특히, ppm자리수의 농도로 수소 가스를 용해하는 것이 바람직하다.It is preferable to use hydrogen gas as the gas added to the supernatant flowing through the pipe 401. It is ideal that the hydrogen gas is dissolved in the supernatant until it reaches a supersaturated concentration. However, the hydrogen gas can function even when the hydrogen concentration of the supercritical water is at least 50 ppb. Particularly, it is preferable to dissolve hydrogen gas at a concentration of ppm digits.

부수적으로, 전해질 이온수를 제조하기 위한 장치는 초정수를 제조하는 장치(301) 대신에 사용될 수 있다.Incidentally, an apparatus for producing electrolytic ionized water can be used in place of the apparatus 301 for producing a supercritical water.

바람직한 가스는 가스(303)로서 사용될 수 있다. 또한, 세정 용액이 세정 처리를 억제하고 요구된 양의 가스를 포함하는 기포를 포함하지 않는 경우, 또는 표면 처리 장치(307)내의 웨이퍼(309)의 위치가 수소 가스를 웨이퍼 표면에 공급하지 않도록 적절하게 선택되는 경우, 가스-액체 분리 장치(304)는 생략될 수 있다. 다른 말로 하면, 세정 용액에 용해되지 않는 잔류 수소의 양에 상관없이 가스-액체 분리 장치를 사용하는 것이 바람직하지만, 이곳에서 잔류 수소는 웨이퍼 표면과 접촉될 수 있게 세정 용액내로 분산되어 세정 처리에 나쁜 효과를 가져온다. 예정된 흐름 속도로 가스(303)의 양을 조절할 수 있는 밸브를 사용하는 것이 바람직하다.A preferred gas may be used as the gas 303. In addition, when the cleaning solution inhibits the cleaning process and does not contain bubbles containing the required amount of gas, or if the position of the wafer 309 in the surface treatment apparatus 307 does not supply hydrogen gas to the wafer surface The gas-liquid separation device 304 may be omitted. In other words, although it is preferable to use a gas-liquid separation device regardless of the amount of residual hydrogen that does not dissolve in the cleaning solution, residual hydrogen is dispersed in the cleaning solution so as to be in contact with the wafer surface, Effect. It is desirable to use a valve that can regulate the amount of gas 303 at a predetermined flow rate.

예정된 세정 처리의 완성후에, 폐세정 용액은 웨이퍼를 건조시키기 위해 표면 처리 장치(307)의 배수(311)를 통해서 밖으로 방출된다. 배수(311)에 연결된 전도도 밸브(3150를 통해 폐세정 용액을 방출하는 것이 바람직하다. 전도도 밸브(315)의 존재는 전체 세정 장치내에 용해된 수소의 농도를 증가시키기 위해 세정 장치의 공기-고정성(air-tightness)을 향상시킨다. 부수적으로, 용해된 수소의 농도는 리드(310)가 제공되지 않은 열려진 타입의 통상적인 세정 장치인 경우, ppm 자리수이다. 그러나, 전도도 밸브(315)가 배수(311)에 설치되는 경우에, 용해된 산소 농도는 예를 들어 통상적인 장치의 약 2배가 될 수 있다. 말할 필요도 없이 세정 능력은 용해된 수소 가스 농도의 증가에 따라 증가된다. 처리 용기(317)의 내부 압력은 바람직하게 10-3기압이고, 전도도 밸브(315), 밸브(313) 및 깨끗한 가스의 압력에 의해 바람직하게 조절될 수 있다.After completion of the predetermined cleaning process, the waste cleaning solution is discharged through the drainage 311 of the surface treatment device 307 to dry the wafer. It is desirable to discharge the waste cleaning solution through the conductivity valve 3150 connected to the drain 311. The presence of the conductivity valve 315 may be used to increase the concentration of hydrogen dissolved in the overall cleaning apparatus, the concentration of dissolved hydrogen is in ppm digits when it is an open type of conventional cleaning apparatus that is not provided with the leads 310. However, when the conductivity valve 315 is in the drain (< RTI ID = 0.0 > 311, the dissolved oxygen concentration can be, for example, about twice that of a conventional apparatus. Needless to say, the cleaning ability is increased with an increase in the dissolved hydrogen gas concentration. Is preferably 10 < -3 > atmospheres, and can be preferably adjusted by the conductivity valve 315, the valve 313 and the pressure of the clean gas.

깨끗한 가스(314)는 밸브(313)을 통해서 표면 처리 장치(307)내로 인가될 수 있다. 깨끗한 가스가 표면 처리 장치(307)로 인가되는 경우, 웨이퍼 표면이 공기중의 산소에 의해 산화되는 것을 방지하도록, 공기가 표면 처리 장치(307)로 진입하는 것이 방지될 수 있다. 예를 들면 수소 가스, 질소 가스 또는 헬륨 가스로 구성된 고순도의 깨끗한 가스를 사용하는 것이 바람직하다.A clean gas 314 may be applied through the valve 313 into the surface treatment apparatus 307. When a clean gas is applied to the surface treatment apparatus 307, air can be prevented from entering the surface treatment apparatus 307 so as to prevent the wafer surface from being oxidized by oxygen in the air. It is preferable to use a clean gas of high purity composed of, for example, hydrogen gas, nitrogen gas or helium gas.

본 발명의 세정 장치에 포함된 파이프, 용기등을 준비하기 위해, 밖으로 부터 공기 또는 그와 유사한 것이 장치로 들어오는 것을 방지할 수 있고, 세정 장치내에서 깨끗함을 보장할 수 있는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 석영, PVC(단단한 폴리비닐 클로라이드), PEEK(폴리에테르_에테르 케톤), PVDF(폴리 비닐리덴 플루오라이드), PFA(테트라플루오르에틸렌_퍼플루오로 알킬 비닐에테르 코폴리머), PVF(폴리비닐 플루오라이드) 및 PTEE(폴리테트라플루오르에틸렌)을 포함하는 유리로 구성된 그룹으로 부터 선택된 물질을 사용하는 것이 바람직하다.In order to prepare pipes, containers, etc. included in the cleaning apparatus of the present invention, it is preferable to use a material that can prevent air or the like from entering the apparatus from the outside and can ensure cleanness in the cleaning apparatus Do. Particularly, quartz, PVC (rigid polyvinyl chloride), PEEK (polyether ether ketone), PVDF (polyvinylidene fluoride), PFA (tetrafluoroethylene_perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), PVF Fluoride) and glass comprising PTFE (polytetrafluoroethylene) is preferably used.

제14도는 세정 처리후에 실리콘 웨이퍼의 표면상에 남아 있는 물 마크의 갯수의 측면에서 세정 효과를 나타낸 그래프이다. 그래프는 통상적인 세정 방법 및 본 발명의 세번째 관점에 따른 세정 방법을 포괄한다. 더욱 상세하게 산화막으로 피복된 실리콘 기판은 산화막에 의해 둘러싸인 베어 패턴을 형성하기 위해 부분적으로 제거된다. 다음에, 자연 산화막은 베어 패턴내로 형성된다. 이 조건하에서 기판은 HF 용액으로 처리되고, 이어서 초정수로 보통의 처리가 적용되고, 이어서 기판이 건조된다. 이 경우에, 10개 이상의 물 마크가 55 2크기의 베어 패턴에서 발견된다.14 is a graph showing the cleaning effect in terms of the number of water marks remaining on the surface of the silicon wafer after the cleaning treatment. The graph covers the conventional cleaning method and the cleaning method according to the third aspect of the present invention. A silicon substrate coated with an oxide film in more detail is partially removed to form a bare pattern surrounded by the oxide film. Next, the natural oxide film is formed in the bare pattern. Under these conditions, the substrate is treated with an HF solution, followed by a normal treatment with a superscript constant, and then the substrate is dried. In this case, if 10 or more water marks are 5 5 It is found in a bare pattern of two sizes.

실리콘 기판이 HF 처리후에 즉시 건조되는 경우, 물 마크는 같은 크기의 베어 패턴내에 전혀 관찰되지 않는다. 또한, 실리콘 기판이 본 발명의 방법에 의해 유사하게 처리되는 경우, 물 마크는 전혀 관찰되지 않거나 또는 같은 크기의 베어 패턴내에 오직 하나의 물 마크가 발견된다.When the silicon substrate is dried immediately after the HF treatment, the water mark is not observed at all in the bare pattern of the same size. Further, when the silicon substrate is similarly treated by the method of the present invention, no water mark is observed at all or only one water mark is found in the same sized bare pattern.

초정수로의 통상적인 처리에 의해 물 마크를 제거하는 것은 불가능하지만, 제14도에서 나타낸 실험적 데이타는 본 발명의 특정한 세정 처리가 진공하의 가열 또는 복잡한 습식 처리를 제공함없이 실리콘 기판상에 남아있는 물 마크를 제거하게 한다는 것을 명백하게 지지한다. 사실상, 본 발명의 세정 방법을 제공하는 경우에서 남아있는 물 마크의 양은 실질적으로 HF 처리 직후와 동일하다. 결론적으로, 본 발명의 세정 방법은 세정 단계 후 실리콘 기판상에 남아있는 물과 세정 단계동안 그리고 세정 단계후의 건조 단계동안 형성된 물 마크를 제거하는 것을 가능하게 만든다.Although it is not possible to remove the water mark by conventional treatment of the primary water channel, the experimental data shown in FIG. 14 shows that the particular cleaning process of the present invention is capable of removing water marks remaining on the silicon substrate without heating under vacuum or providing complicated wet processing Lt; / RTI > In fact, the amount of water marks remaining in the case of providing the cleaning method of the present invention is substantially the same as immediately after the HF treatment. In conclusion, the cleaning method of the present invention makes it possible to remove the water marks formed on the silicon substrate after the cleaning step and the water marks formed during the cleaning step and during the drying step after the cleaning step.

제15도는 본 발명의 세번째 관점에 따른 세정 방법을 적용하기 위해 사용될 수 있는 세정 장치의 변형을 나타낸 개략적인 블럭 다이아그램이다. 제15도에 나타낸 장치는 제13도에 나타낸 장치와 밸브(322)로 이루어진 가스 공급 포트(323)와 밸브(325)로 이루어진 가스 방출 포트(326)를 제공하는 제15도에 나타낸 장치인 기포발생 장치(324)가 제13도에 나타낸 장치에 포함된 가스-액체 분리 장치(304) 및 가스 첨가 수단(402) 대신 사용된다는 것만 제외하고 동일하다.FIG. 15 is a schematic block diagram illustrating a modification of a cleaning apparatus that can be used to apply the cleaning method according to the third aspect of the present invention. FIG. The apparatus shown in FIG. 15 is a device shown in FIG. 15 which provides a gas discharge port 326 consisting of a gas supply port 323 and a valve 325 consisting of a valve 322 and the apparatus shown in FIG. Except that the generating device 324 is used instead of the gas-liquid separating device 304 and the gas adding means 402 included in the device shown in Fig. 13.

제15도에 나타낸 세정 장치에서, 초정수를 제조하는 장치(321)로부터 공급된 초정수는 기포발생 장치(324)내로 인가된다. 바람직한 가스(323)는 또한 밸브(322)를 거쳐 기표발생 장치(324)내로 인가된다. 결과적으로, 기포발생은 기포발생 장치(324)내에서 얻어지고, 그것은 가스가 제13도에서 나타낸 장치보다 더욱 효과적으로 세정 용액에 용해되게 하는 것을 가능하게 만든다. 물론, 바람직하지 않는 가스는 밸브(325)와 가스 방출 포트(326)을 통해 외부로 방출된다. 부수적으로, 전해질 이온수를 제조하는 장치가 초정수를 제조하는 장치(321) 대신 사용하는 것이 가능하다. 이경우에, 가스-액체 분리 장치는 바람직하지 않은 기포들을 제거하기 위해 기포발생 장치(324) 대신에 사용될 필요가 있다.In the cleaning apparatus shown in FIG. 15, the supergiant water supplied from the apparatus 321 for producing the supercritical water is applied into the bubble generator 324. The preferred gas 323 is also applied via the valve 322 into the signature generator 324. As a result, bubble generation is obtained in the bubble generator 324, which makes it possible to cause the gas to dissolve in the cleaning solution more effectively than the apparatus shown in FIG. 13. Of course, an undesirable gas is discharged to the outside through the valve 325 and the gas discharge port 326. Incidentally, it is possible to use an apparatus for producing electrolytic ionized water instead of the apparatus 321 for producing a supernatant. In this case, the gas-liquid separation device needs to be used instead of the bubble generator 324 to remove undesirable bubbles.

제16도는 본 발명의 세번째 구현예에 따른 세정 방법을 적용하기 위해 사용될 수 있는 세정 장치의 또 다른 변형을 개략적으로 나타낸 것이다. 제16도에서 나타낸 장치는 내부 처리 장치(343)와 내부 처리 장치(343)를 둘러싸는 외부 처리 장치(344)로 이루어져 있다. 도면에서 보여지듯이, 웨이퍼(342)를 유지하는 웨이퍼 유지기(341)는 내부 처리 장치(343)내에 배치된다. 또한, 세정 용액 공급 파이프는 내부 처리 장치(343)에 연결된다. 다른 말로 하면, 깨끗한 가스(347)은 밸브(346)을 거쳐 외부 처리 용기(344)로 인가된다. 폐세정 용액은 배수(348)을 거쳐 외부로 방출된다.FIG. 16 schematically illustrates another variation of a cleaning apparatus that can be used to apply the cleaning method according to the third embodiment of the present invention. The apparatus shown in FIG. 16 comprises an internal processing unit 343 and an external processing unit 344 surrounding the internal processing unit 343. As shown in the figure, the wafer retainer 341 holding the wafer 342 is disposed in the internal processing apparatus 343. Further, the cleaning solution supply pipe is connected to the internal processing device 343. In other words, the clean gas 347 is applied to the outer processing vessel 344 via the valve 346. The waste cleaning solution is discharged to the outside through the drainage 348.

내부 처리 장치(343)로 인가된 세정 용액은 외부 처리 장치(344)밖으로 넘쳐 흐를 수 있다. 웨이퍼 유지기(341)에 유지된 웨이퍼(342)를 내부 처리 용기(343)내에서 세정 처리한다. 도면에서 명백해지듯이, 내부 처리 장치(343)는 외부 처리 장치(344)와 외부 처리 장치(344)의 열려있는 위부분을 밀폐적으로 폐쇄하는 리드(345)에 의해 외부 분위기로부터 차폐되어있다. 도면에 나타낸 장치에서, 깨끗한 가스(347)는 밸브(346) 및 리드(345)을 통해 외부 처리 장치(344)로 인가된다. 또한, 깨끗한 가스를 포함하는 폐세정 용액은 배수(348)를 통해 외부로 방출된다. 제13도에서 나타낸 장치에서 사용된 것과 유사한 깨끗한 가스를 사용하는 것이 가능하다.The cleaning solution applied to the internal processing apparatus 343 may flow over the external processing apparatus 344. [ The wafer 342 held by the wafer holder 341 is cleaned in the internal processing container 343. [ As is apparent from the drawing, the internal processing apparatus 343 is shielded from the external atmosphere by a lead 345 that hermetically closes the open upper portion of the external processing apparatus 344 and the external processing apparatus 344. In the apparatus shown in the figure, clean gas 347 is applied to the external processing apparatus 344 via valve 346 and lead 345. Further, the waste cleaning solution containing the clean gas is discharged to the outside through the drainage 348. It is possible to use a clean gas similar to that used in the apparatus shown in FIG.

제16도에 나타낸 세정 장치들은 세정 처리에 사용된 초정수를 쉽게 재생한다. 또한, 장치에서 얻어진 밀폐된 분리의 정도가 제13도에서 나타낸 세정 장치에서 얻어진 것보다 다소 낮지만, 장치는 세정 용액의 밀폐된 분리를 쉽게 얻을 수 있게 설립된다. 제16도에서 나타낸 장치를 사용하는 것이 실질적으로 바람직하다고 이해된다. 또한, 제16도에서 나타낸 특정한 설계는 자동 세정 시스템을 준비하는데 적합하다.The cleaning devices shown in FIG. 16 easily reproduce the superscript constant used in the cleaning process. In addition, the apparatus is set up so that the closed separation of the cleaning solution can be easily obtained, although the degree of the closed separation obtained in the apparatus is somewhat lower than that obtained in the cleaning apparatus shown in FIG. It is understood that it is substantially preferable to use the apparatus shown in FIG. In addition, the particular design shown in FIG. 16 is suitable for preparing an automatic cleaning system.

상기에 설명되었듯이, 본 발명의 세번째 관점에 따른 세정 방법은 저온에서 반도체 기판의 표면을 세정하는 것을 가능하게 한다. 무엇보다도 실리콘 산화물은 세정 처리후에 기판 표면상에 거의 형성되지 않았다는 것을 주의해야 한다. 추가로, 본 발명의 방법은 세정 처리에 요구된 처리단계의 수를 감소시킬 수 있다. 본 발명은 처리 시간을 짧게하고 처리 시스템을 단순하게 하는 것을 가능하게 만든다. 결과적으로, 세정 장치의 파이핑에 포함된 부품들의 갯수가 감소될 수 있다.As described above, the cleaning method according to the third aspect of the present invention makes it possible to clean the surface of the semiconductor substrate at low temperatures. It should be noted that, above all, the silicon oxide is hardly formed on the substrate surface after the cleaning process. In addition, the method of the present invention can reduce the number of processing steps required for the cleaning process. The present invention makes it possible to shorten the processing time and simplify the processing system. As a result, the number of parts included in the piping of the cleaning apparatus can be reduced.

결론적으로, 본 발명은 반도체 기판의 표면을 만족스럽게, 쉽게 그리고 안전하게 효과적으로 세정할 수 있는 방법을 제공한다. 물론, 고성능의 반도체 장치가 본 발명의 방법에 따른 세정 방법을 사용하여 낮은 비용으로 제조될 수 있다.In conclusion, the present invention provides a method for satisfactorily, easily and safely cleaning the surface of a semiconductor substrate. Of course, a high performance semiconductor device can be manufactured at low cost using the cleaning method according to the method of the present invention.

Claims (23)

산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출시켜 형성된 무늬없는 패턴에 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나의 세정 용액으로 표면 처리하는 표면 처리 단계를 갖는 반도체 기판의 세정 방법에 있어서, 표면 처리 단계에 포함된 최종 세정 공정은 상기 세정 용액을 전기분해하여 얻어진 음극수를 사용하여 밀폐된 시스템에서 행하고, 상기 음극수는 네가티브 산화환원 전위와 7 내지 13의 pH값을 가지며, 상기 음극수에 용해된 산소 농도는 300ppb 또는 그 이하로 유지되는 것인 반도체 기판의 세정 방법.A first mixed solution prepared by dissolving an acid in a superscript constant and a superscript constant in a patternless pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate coated with an oxide film, and a second mixed solution prepared by dissolving alkali in a supersubstrate And a surface treatment step of treating the surface of the semiconductor substrate with at least one cleaning solution selected from the group consisting of a cleaning solution and a cleaning solution, wherein the final cleaning step included in the surface treatment step comprises: Wherein the cathode water has a negative oxidation-reduction potential and a pH value of 7 to 13, and the dissolved oxygen concentration in the cathode water is maintained at 300 ppb or less. 제1항에 있어서, 상기 세정 용액의 전기분해에 의해 제조된 양극수는 상기 음극수에 첨가되는 반도체 기판의 세정 방법.The method of cleaning a semiconductor substrate according to claim 1, wherein the anode water produced by electrolysis of the cleaning solution is added to the cathode water. 제1항에 있어서, 상기 최종 세정 공정은 환원성이 부여되도록 제공하는 가스를 10-6내지 100%의 포함하는 10-3기압의 불활성 가스 분위기하에서 수행되는 반도체 기판의 세정 방법.The cleaning method of a semiconductor substrate according to claim 1, wherein the final cleaning step is performed under an inert gas atmosphere of 10 -3 atmospheres containing 10 -6 to 100% of a gas so as to be given a reducing property. 제3항에 있어서, 환원성이 부여되도록 제공하는 상기 가스는 수소 가스, 수소 가스와 에너지 상태가 다른 수소 래디칼 및 그들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 반도체 기판의 세정 방법.4. The method of cleaning a semiconductor substrate according to claim 3, wherein the gas providing to impart reducibility is selected from the group consisting of hydrogen gas, hydrogen radicals having different energy states from hydrogen gas, and mixtures thereof. 제3항에 있어서, 상기 불활성 가스는 질소, 헬륨 및 아르곤으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 반도체 기판의 세정 방법.4. The method of claim 3, wherein the inert gas is selected from the group consisting of nitrogen, helium, and argon. 제1항에 있어서, 상기 산은 염산, 플루오르산, 황산, 및 과산화수소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 반도체 기판의 세정 방법.The method of claim 1, wherein the acid is selected from the group consisting of hydrochloric acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid, and hydrogen peroxide. 제1항에 있어서, 상기 알카리는 암모니아수 및 유기성 알카리로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 반도체 기판의 세정 방법.The cleaning method of claim 1, wherein the alkali is selected from the group consisting of ammonia water and organic alkali. 산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출시켜 형성한 무늬없는 패턴에 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나의 세정 용액으로 표면 처리하는 표면 처리 단계를 갖는 반도체 기판의 세정 방법에 있어서, 표면 처리 단계에 포함된 최종 세정 공정은 상기 세정 용액을 전기분해하여 얻어진 음극수를 사용하는 것에 의해 환원성이 부여되도록 제공하는 가스류 물질을 10-6내지 100%포함한 10-3기압의 불활성 가스 분위기하의 밀폐된 시스템에서 행하고, 상기 음극수는 네가티브 산화환원 전위와 7 내지 13의 pH값을 갖는 반도체 기판의 세정 방법.A first mixed solution prepared by dissolving an acid in a superscript constant and a superscript constant in a patternless pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate covered with an oxide film, and a second mixed solution prepared by dissolving alkali in a supersubstance And a surface treatment step of treating the surface of the semiconductor substrate with at least one cleaning solution selected from the group, wherein the final cleaning step included in the surface treatment step is a step of using a cathode water obtained by electrolyzing the cleaning solution the gas stream so that the reducing substance that provides a grant by 10 -6 to 100% is performed in a closed system under an inert gas atmosphere of 10 -3 atmospheres, including, the number of negative electrode having a negative oxidation-reduction potential of the pH-value of 7 to 13 and A method of cleaning a semiconductor substrate. 제8항에 있어서, 상기 세정 용액을 전기분해하는 것에 의해 제조된 양극수는 상기 음극수에 첨가되는 반도체 기판의 세정 방법.The method of cleaning a semiconductor substrate according to claim 8, wherein the anode water produced by electrolyzing the cleaning solution is added to the cathode water. 제8항에 있어서, 상기 최종 세정 공정은 상기 음극수에 용해된 산소 농가 300ppb 또는 그 이하로 유지된 상태에서 수행되는 반도체 기판의 세정 방법.The method of cleaning a semiconductor substrate according to claim 8, wherein the final cleaning step is performed in a state where the oxygen concentration dissolved in the cathode water is maintained at 300 ppb or less. 제8항에 있어서, 환원성이 부여되도록 제공하는 상기 가스는 수소 가스, 수소 가스와 에너지 상태가 다른 수소 래디칼 및 그들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 반도체 기판의 세정 방법.The method of cleaning a semiconductor substrate according to claim 8, wherein the gas providing for reductivity is selected from the group consisting of hydrogen gas, hydrogen radicals having different energy states from hydrogen gas, and mixtures thereof. 제8항에 있어서, 상기 불활성 가스는 질소, 헬륨 및 아르곤으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 반도체 기판의 세정 방법.9. The method of claim 8, wherein the inert gas is selected from the group consisting of nitrogen, helium, and argon. 제8항에 있어서, 상기 산은 염산, 플루오르산, 황산, 및 과산화수소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 반도체 기판의 세정 방법.9. The method of claim 8, wherein the acid is selected from the group consisting of hydrochloric acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid, and hydrogen peroxide. 제8항에 있어서, 상기 알카리는 암모니아수 및 유기성 알카리로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 반도체 기판의 세정 방법.9. The method of claim 8, wherein the alkali is selected from the group consisting of ammonia water and organic alkali. 산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출시켜 형성한 베어 패턴을 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나의 세정 용액으로 표면 처리하는 표면 처리 단계로 이루어진 반도체 기판의 세정 방법에 있어서, 표면 처리 단계에 포함된 최종 세정 공정은 환원성이 부여되도록 제공되는 가스를 10-6내지 100%포함하는 가스류 물질을 세정 용액과의 접촉으로 발생시켜 제조한 최종 세정 용액을 사용하여 밀폐된 시스템에서 행하고, 상기 가스류 물질은 적어도 10-3기압의 압력에서 세정 용액과의 접촉으로 발생되는 것인 반도체 기판의 세정 방법.A first mixed solution prepared by dissolving an acid in an ultralite and a supercritical water and a second mixed solution prepared by dissolving an alkali in a supercritical water, a bare pattern formed by partially exposing a surface of a semiconductor substrate covered with an oxide film, And a surface treatment step of treating the surface of the semiconductor substrate with at least one cleaning solution selected from the group consisting of 10 -6 to 100% Wherein the gas stream material is generated in contact with the cleaning solution at a pressure of at least 10 < -3 > atmospheres, wherein the gas stream material is generated in contact with the cleaning solution A method of cleaning a semiconductor substrate. 제15항에 있어서, 상기 환원성이 부여되도록 제공하는 가스는 수소 가스, 수소 가스와 에너지 상태가 다른 수소 래디칼 및 그들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 반도체 기판의 세정 방법.16. The method of cleaning a semiconductor substrate according to claim 15, wherein the gas providing the reducing property is selected from the group consisting of hydrogen gas, hydrogen radicals different in energy state from hydrogen gas, and mixtures thereof. 제15항에 있어서, 상기 세정 용액을 전기분해하여 제조되고, 네가티브 산화환원 전위를 갖는 음극수는 상기 최종 세정 공정에서 세정 용액으로서 사용되는 반도체 기판의 세정 방법.The cleaning method of semiconductor substrate according to claim 15, wherein the cathode water produced by electrolyzing the cleaning solution and having a negative oxidation-reduction potential is used as a cleaning solution in the final cleaning step. 제17항에 있어서, 상기 세정 용액을 전기분해하는 것에 의해 제조된 양극수는 상기 음극수에 첨가되는 반도체 기판의 세정 방법.The cleaning method according to claim 17, wherein the anode water produced by electrolyzing the cleaning solution is added to the cathode water. 제17항에 있어서, 상기 세정 용액에 용해된 산소의 농도는 300ppb 또는 그 이하로 유지되는 반도체 기판의 세정 방법.18. The cleaning method of claim 17, wherein the concentration of oxygen dissolved in the cleaning solution is maintained at 300 ppb or less. 제15항에 있어서, 상기 산은 염산, 플루오르산, 황산, 및 과산화수소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 반도체 기판의 세정 방법.16. The method of claim 15, wherein the acid is selected from the group consisting of hydrochloric acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid, and hydrogen peroxide. 제15항에 있어서, 상기 알카리는 암모니아수 및 유기성 알카리로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 반도체 기판의 세정 방법.16. The cleaning method of claim 15, wherein the alkali is selected from the group consisting of ammonia water and organic alkali. 초정수, 초정수에 산을 용해시켜 제조된 첫번째 혼합 용액, 및 초정수에 알카리를 용해시켜 제조된 두번째 혼합 용액으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 세정 용액을 공급하는 수단. 환원성이 부여되도록 제공하는 가스를 10-6내지 100% 포함한 가스류 물질을 세정 용액으로 환원성을 분산시키기 위해 적어도 10-3기압의 압력하에서 상기 세정 용액에 인가하는 수단, 및 산화막으로 피복된 반도체 기판의 표면을 부분적으로 노출하는 것으로 형성된 베어 패턴을 환원-분산성 가스류 물질을 갖는 세정 용액을 사용하여 표면 처리하도록 하는 수단으로 이루어지고, 밀폐된 시스템을 형성하는 반도체 기판의 세정 장치.Means for supplying a cleaning solution selected from the group consisting of a first mixed solution prepared by dissolving an acid in a supercritical water and a supernatant, and a second mixed solution prepared by dissolving an alkali in a supernatant. Means for applying a gaseous material containing 10 < -6 > to 100% of a gas so as to impart reducibility to the cleaning solution under a pressure of at least 10 < -3 > atm to disperse the reducibility with the cleaning solution, And a means for surface-treating the bare pattern formed by partially exposing the surface of the semiconductor substrate using a cleaning solution having a reducing-dispersing gas flow material. 제22항에 있어서, 가스류 물질이 세정 용액내에 용해되도록 가스류 물질을 가압하는 가압 수단이 추가로 구성된 반도체 기판의 세정 장치.23. The cleaning apparatus of claim 22, further comprising a pressing means for pressing the gas flow material so that the gas flow material is dissolved in the cleaning solution.
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