KR100242472B1 - 반도체 소자의 질화막 식각방법 - Google Patents
반도체 소자의 질화막 식각방법 Download PDFInfo
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Abstract
종래의 인산을 사용한 질화막 제거시 질화막이 인산과 반응하여 SixNyHz라는 반응물을 생성하게 되고, 이러한 반응물은 점도가 큰 인산과 결합하여 웨이퍼 표면에 흡착되며, 이러한 흡착물은 웨이퍼의 결함으로 작용하게 되는데, 순수만을 사용하여 상기한 흡착물을 제거하려 하였으나 완전히 제거되지 않고 잔류하게 되는 문제점이 있었다. 본 발명은 인산을 사용한 질화막 식각 후, 순수를 사용한 린스시 수산화암모늄(NH4OH)을 첨가하여 인산과 질화막의 반응에 의한 흡착물(SixNyHz)을 제거하는 기술이다.
[색인어]
질화막, 인산, 흡착물, 수산화암모늄, 린스
Description
본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히 반도체 소자 제조 공정 중 질화막 식각방법에 관한 것이다.
반도체 소자 제조 공정 진행시 질화막은 하부막의 산화 방지막으로 그 쓰임이 빈번하다. 일반적으로, 이러한 질화막의 제거를 위하여 인산(H3PO4)을 사용하는데, 이때, 질화막(Si3N4)이 인산과 반응하여 SixNyHz라는 반응물을 생성한다. 이러한 반응물은 점도가 큰 인산과 결합하여 웨이퍼 표면에 흡착되며, 이러한 흡착물은 웨이퍼의 결함으로 작용하게 된다.
종래에는 인산을 사용한 질화막 식각 후 순수만을 사용하여 상기한 흡착물을 제거하려 하였으나, 완전히 제거되지 않고 잔류하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 인산을 사용한 질화막 식각시 생성된 흡착물을 용이하게 제거할 수 있는 반도체 소자의 질화막 식각방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
제1도는 질화막 제거 공정 순서도.
제2도는 본 발명의 일 실시예에 사용되는 혼합 용액의 개념적 구성도.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 반도체 소자의 질화막 식각방법은, 인산을 사용하여 질화막을 식각하는 제1단계와, 수산화암모늄, 중수, 순수의 부피비가 실질적인 1:1:75~80인 혼합 용액을 사용하여 세정을 실시하는 제2단계를 포함하여 이루어진다.
즉, 본 발명은 인산을 사용한 질화막 식각 후, 순수를 사용한 린스시 수산화암모늄(NH4OH)을 첨가하여 인산과 질화막의 반응에 의한 흡착물(SixNyHz)을 제거하는 기술이다.
이하, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.
첨부된 도면 제1도 및 제2도를 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상술한다.
제1도를 참조하여 우선, BOE(Buffered Oxide Etchant) 세정조에서 웨이퍼 표면에 성장한 자연 산화막을 제거한다.
다음으로, 제1고온 QDR조(Quick Dump Rinse bath)에서 BOE 용액에 의한 오염을 방지하기 위한 린스를 실시한다.
이어서, 인산(H3PO4)을 사용하여 질화막(Si3N4)을 식각한다.
계속하여, 제2고온 QDR조에서 질화막 식각후 린스를 실시한다. 이 공정은 여러 단계로 구성된다. 즉, 프리 플로우(pre flow) 단계, 제1 핫 서플라이(hot supply) 단계, 핫 사이클 서플라이(hot cycle supply) 단계, 콜드 사이클 서플라이(cold cycle supply) 단계, 최종 서플라이(end supply) 단계로 구성된다. 여기서, 상기한 제1 핫 서플라이 단계에서 순수조(DI water bath)에 중수(H2O2) 500cc와 수산화암모늄(NH4OH) 500cc의 혼합 용액을 공급하여 준다. 제1 핫 서플라이 단계는 약 300초 동안 진행되는데, 이때의 화학제간 부피비는 NH4OH : H2O2: H2O =1 : 1 : 75 내지 80으로 한다. 여기서, 수산화암모늄은 기판의 Si-O 결합을 Si-OH로 치환하여 기판 표면을 소수성에서 친수성으로 바꾸어 준다. 따라서, 인산 용액 식각시 발생한 흡착물인 SixNyHz층과 기판 사이로 순수의 침투가 원활하게 되어 흡착물이 기판에서 분리되는 것을 용이하게 한다. 중수는 반응 촉진제로써 사용된 것이다. 첨부된 도면 제2도는 본 실시예에 사용된 혼합 용액의 개념적 구성도이다.
다음으로, 순수를 사용하여 최종적인 린스를 실시한다.
끝으로, 아이소프로필 알콜(IPA : IsoPropyl Alcohol)의 휘발성을 이용하여 건조 공정을 실시한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명은 인산을 사용한 질화막 식각 후, 순수를 사용한 린스시 수산화암모늄(NH4OH)을 첨가하여 인산과 질화막의 반응에 의한 흡착물(SixNyHz)을 용이하게 제거할 수 있으며, 이로 인하여 반도체 소자의 제조 수율 및 신뢰도 향상을 기대할 수 있다.
Claims (1)
- 인산을 사용하여 질화막을 식각하는 제1단계와, 수산화암모늄, 중수, 순수의 부피비가 실질적인 1:1:75~80인 혼합 용액을 사용하여 세정을 실시하는 제2단계를 포함하여 이루어진 반도체 소자의 질화막 식각방법.
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