KR100267086B1 - 반도체 소자의 글래스 식각방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 반도체 소자의 글래스 식각방법은, 반도체 소자를 이루는 고내압 패시베이션용 글래스 식각 공정에 있어서, 상기 글래스를 HNO3와 CH3COOH가 혼합된 HF 계열의 식각액으로 식각처리하도록 이루어져, 1) 식각 공정 진행시 글래스-레지듀(glass-residue)가 모두 제거되더라도 그 주변의 절연막이 식각되는 현상은 발생되지 않으므로, 식각 공정이 완료된 상태에서 글래스-레지듀가 제거된 부분의 절연막이 위로 볼록하게 올라오는 불량이 발생하지 않게 되어, 원하지 않는 패턴 형성으로 인해 제품의 외관 불량이 발생되던 것을 방지할 수 있게 되고, 2) 식각 공정 전후의 절연막 두께 차이로 인해 야기되던 절연막의 특성 저하를 막을 수 있게 된다.
Description
본 발명은 반도체 소자의 글래스 식각방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 HF:HNO3:CH3COOH가 1(%):5(%):1(%)의 비로 혼합된 케미컬을 식각액(etchant)으로 사용한 반도체 소자의 글래스-레지듀 식각방법에 관한 것이다.
고내압 반도체 소자 제조시 이용되는 기본 공정중의 하나로서, 패시베이션(passivation)용 막질(예컨대, 글래스) 증착 이후에 실시되는 글래스-레지듀 식각 공정은 주로, HCl과 HNO3가 혼합된 HF 계열의 케미컬을 사용하여 이루어져 왔다. 이를 도 1a 및 도 1b에 제시된 종래의 반도체 소자 제조방법을 참조하여 제 2 단계로 구분하여 살펴보면 다음과 같다.
제 1 단계로서, 도 1a에 도시된 바와 같이 기판(10) 표면이 소정 부분 노출되도록, 절연막(12)이 형성되어 있는 반도체 기판(예컨대, 실리콘 기판)(10)을 준비한다.
제 2 단계로서, 도 1b에 도시된 바와 같이 전착법을 이용하여 상기 기판(10)의 표면 노출부에 패시베이션용 글래스(14)를 형성하고, 광식각 공정을 이용하여 상기 글래스(14)를 포함한 절연막(12) 상의 소정 부분에 감광막 패턴(16)을 형성한 다음, 이를 마스크로 이용한 습식 식각 공정으로 절연막(12) 상의 파티클 성분(예컨대, 글래스 형성시 생성된 글래스-레지듀 성분(glass-residue)(14a))을 제거하고, 감광막 패턴(16)을 제거해 주므로써, 본 공정 진행을 완료한다. 상기 습식 식각 공정 진행시 이용되는 케미컬로는 HCl과 HNO3가 혼합된 HF 계열의 케미컬을 들 수 있다.
이와 같이, HCl과 HNO3가 혼합된 HF 계열의 케미컬을 사용하여 식각 공정을 진행한 것은 글래스 전착시 기판(10)의 표면 노출부에만 글래스가 형성되어야 하나, 실 공정을 진행하다 보면 통상, 도 1b에 도시된 바와 같이 절연막(12) 상에도 원하지 않는 형태의 글래스(14)가 형성되므로, 이를 제거하기 위함이다.
그러나, 상기와 같이 HCl과 HNO3가 혼합된 HF 계열의 케미컬을 사용하여 습식 식각 공정을 진행할 경우에는 상기 케미컬의 화학적 특성상 식각 공정 진행시 글래스-레지듀만이 아닌 그 주변의 절연막(12)도 일부 함께 식각이 이루어지게 되므로, 식각 공정이 완료된 상태에서 감광막 패턴(16)을 제거해 주게 되면 글래스-레지듀(14a)가 제거된 부분의 절연막 표면이 다른 부분에 비해 볼록하게 올라오는 불량이 발생하게 된다.
도 2에는 이러한 불량이 발생된 경우에 있어서 절연막(12) 상의 글래스-레지듀가 제거된 상태의 Ⅰ 부분을 확대 도시한 요부 상세도가 제시되어 있다. 상기 도면에서 d로 표시된 부분은 글래스-레지듀(14a) 식각시 함께 식각되어진 절연막의 두께를 나타내며, 점선으로 표기된 부분은 글래스-레지듀가 형성되어 있던 원 위치를 나타낸다.
이러한 불량이 발생될 경우, 원하지 않는 패턴(절연막 상에서 볼록하게 위로 올라온 부분) 형성으로 인해 제품의 외관 불량이 발생될 뿐 아니라 식각 공정 이후에 절연막(12)이 얇아짐에 따라 절연막의 절연 특성이 저하되는 현상 또한 야기될 수 있으므로, 이에 대한 개선책이 시급하게 요구되고 있다.
이에 본 발명의 목적은, 글래스-레지듀 식각시 식각액으로서, HF:HNO3:CH3COOH가 1(%):5(%):1(%)의 비로 혼합된 케미컬을 사용하므로써, 글래스 형성 이후의 식각 공정 진행시 야기되는 공정 불량(예컨대, 글래스-레지듀가 제거된 부분의 절연막 표면이 다른 부분에 비해 볼록하게 위로 올라오는 불량) 발생을 제거할 수 있도록 한 반도체 소자의 글래스 식각방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 글래스 식각방법을 도시한 공정수순도,
도 2는 종래의 케미컬을 사용한 경우에 있어서, 절연막 상의 글래스-레지듀가 제거된 상태의 Ⅰ 부분을 확대 도시한 요부 상세도,
도 3은 본 발명에서 제안한 케미컬을 사용한 경우에 있어서, 절연막 상의 글래스-레지듀가 제거된 상태의 Ⅰ 부분을 확대 도시한 요부상세도이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 반도체 소자를 이루는 고내압 패시베이션용 글래스 식각 공정에 있어서, 상기 글래스를 HNO3와 CH3COOH가 혼합된 HF 계열의 식각액으로 식각처리하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 글래스 식각방법이 제공된다.
이와 같이 구성된 케미컬을 식각액으로 하여 글래스 식각 공정을 진행할 경우, 습식 식각 공정을 이용한 글래스-레지듀 제거시 상기 글래스-레지듀는 식각이 이루어지는 반면 그 주변의 절연막은 식각이 이루어지지 않으므로, 식각 공정이 완료된 상태에서 글래스-레지듀가 형성되었던 지점의 절연막이 다른 부분보다 볼록하게 위로 올라오는 불량이 발생하지 않게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 기존에 사용되어 오던 식각액(예컨대, HCl과 HNO3가 혼합된 HF 계열의 케미컬) 대신 HNO3와 CH3COOH가 혼합된 HF 계열의 케미컬을 이용하여 글래스-레지듀 식각 공정을 진행하는데 주안점을 둔 기술로서, 이를 이용하여 글래스 식각 공정을 진행할 경우 다음과 같은 공정 진행상의 잇점을 얻을 수 있게 된다. 이때, HNO3와 CH3COOH가 혼합된 HF 계열의 케미컬로는 HF:HNO3:CH3COOH가 1(%):5(%):1(%)의 비로 혼합된 케미컬이 이용된다.
HF:HNO3:CH3COOH를 1(%):5(%):1(%)의 비로 혼합한 식각액은 그 화학적 특성상, 산화막에 대해서는 높은 식각 선택비를 가지나 글래스에 대해서는 낮은 식각 선택비를 가져, 식각 공정 진행시 글래스 식각은 잘 이루어지는 반면 산화막 식각은 거의 이루어지지 않는다는 특성을 갖는다.
따라서, 상기 특성을 갖는 식각액을 사용하여 글래스-레지듀를 식각할 경우, 도 1b에 도시된 바와 같이 기판(10) 상에 형성된 글래스(14)가 감광막 패턴(16)에 의해 보호된 상태에서 절연막(12) 상의 글래스-레지듀(14a)를 식각하게 되면, 상기 글래스-레지듀(14a)는 식각이 이루어지나 그 주변의 절연막(12)은 식각이 이루어지지 않게 된다.
그 결과, 종래 글래스-레지듀(14a) 식각시 발생되었던 상기 레지듀 주변의 절연막 식각 현상을 제거할 수 있게 되므로, 식각 공정이 완료되더라도 글래스-레지듀(14a)가 제거된 부분의 절연막(12)이 위로 볼록하게 올라오는 불량이 발생하지 않게 된다.
또한, 이 경우에는 글래스-레지듀 주변의 절연막 식각이 이루어지지 않아 식각 공정 전후의 절연막 두께에 변화가 없으므로, 절연막 두께 차이에 의해 야기되던 절연막의 특성 저하를 막을 수 있게 된다.
도 3에는 HNO3와 CH3COOH가 혼합된 HF 계열의 케미컬을 이용하여 절연막(12) 상의 글래스-레지듀(14a)를 제거한 상태의 Ⅰ 부분을 확대 도시한 요부 상세도가 제시되어 있다. 상기 도면에서 점선으로 표기된 부분은 글래스-레지듀가 형성되어 있던 원 위치를 나타낸다.
상기 요부 상세도를 참조하면, 상기에 언급된 케미컬을 사용하여 글래스-레지듀 식각 공정을 진행할 경우, 절연막(12) 상의 글래스-레지듀가 완전히 제거되더라도 그 주변의 절연막(12)은 식각이 이루어지지 않음을 확인할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 글래스-레지듀 식각시 HF:HNO3:CH3COOH가 1(%):5(%):1(%)의 비로 혼합된 케미컬을 사용하므로써, 1) 식각 공정중에 글래스-레지듀가 모두 제거되더라도 그 주변의 절연막이 식각되는 현상이 발생되지 않으므로, 식각 공정이 완료된 상태에서 글래스-레지듀가 제거된 부분의 절연막이 위로 볼록하게 올라오는 불량이 발생하지 않게 되어, 원하지 않는 패턴 형성으로 인해 제품의 외관 불량이 발생되던 것을 제거할 수 있게 되고, 2) 식각 공정 전후의 절연막 두께 차이로 인해 야기되던 절연막의 특성 저하를 막을 수 있게 된다.
Claims (2)
- 반도체 소자를 이루는 고내압 패시베이션용 글래스 식각 공정에 있어서,상기 글래스를 HNO3와 CH3COOH가 혼합된 HF 계열의 식각액으로 식각처리하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 글래스 식각방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 식각액은 HF:HNO3:CH3COOH가 1(%):5(%):1(%)의 비로 혼합된 케미컬인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 글래스 식각방법.
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Cited By (1)
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| KR20020041880A (ko) * | 2000-11-29 | 2002-06-05 | 이을규 | 불산 사용 대체를 위한 유리의 세정식각 조성물 및처리방법 |
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1998
- 1998-06-26 KR KR1019980024328A patent/KR100267086B1/ko not_active IP Right Cessation
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