KR100348917B1 - 반도체장치의제조방법 - Google Patents

반도체장치의제조방법 Download PDF

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KR100348917B1
KR100348917B1 KR10-1998-0051438A KR19980051438A KR100348917B1 KR 100348917 B1 KR100348917 B1 KR 100348917B1 KR 19980051438 A KR19980051438 A KR 19980051438A KR 100348917 B1 KR100348917 B1 KR 100348917B1
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닛본 덴기 가부시끼가이샤
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Abstract

반구형(hemispherical)의 그레인이 성장된 비정질 실리콘 막을 가지는 반도체 장치를 제조하는 방법에 있어서, 실리콘 웨이퍼를 암모니아 과산화수소수 용액을 사용하여 상승된 온도에서 세정하고, 염산 과산화수소수 용액을 사용하여 상승된 온도에서 세정하여, 희석 불화수소산 용액에 침지한 후, 순수한 물인 순수로 린스한 다음, 웨이퍼의 비정질 실리콘 막 표면을 이소프로필 알콜을 사용하여 건조한다.

Description

반도체 장치의 제조 방법
본 발명은 비정질 실리콘막 상에 반구형 그레인(hemispherical grains; HSGs)를 성장시킨 반도체 장치를 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, HSG가 성장되어 있는 비정질 실리콘막 상에 물자국 즉, 워터마크(watermark)가 발생되지 않는 반도체 장치의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 메모리 셀의 표면 영역의 축소에 따라, 그 용량부의 용량값을 증가시키는 것이 요구되고 있으며, 이 때문에, 용량부의 표면 영역을 증가시키거나 고 유전율 막(high-permittivity film)을 적용하는 방법 등이 검토되어 오고 있다.
커패시터의 면적을 증가시키기 위해, 커패시터를 삼차원 구조로서 형성하는 것이 시도되고 있다. 이 시도를 수행하는 공지된 방법으로는, 실리콘층 아래의 층상에 트랜치(trench) 커패시터를 형성하는 방법과, 실리콘 기판 상에 있는 층상에 스택(stack) 커패시터를 형성하는 방법이 있다. 커패시터의 보이드(void) 부분을 실린더 형상으로 제조하여, 커패시터 면적을 증가시키도록 이러한 스택 캐패시터를 사용하는 것이 연구되어 왔다.
마이크로프로세싱 기술을 사용하지 않고 용량값을 효과적으로 증가시키는 하나의 방법으로서, 반구형의 그레인(HSGs)를 성장 중의 비정질 실리콘막 표면에 상기 반구형 그레인을 성장시켜서 미세한 요철이 얻어지도록 한 반도체 장치의 제조방법이 일본 특개평 8-306646호에 개시되어 있다.
종래의 단순히 HSG를 성장시키는 방법을, 도 4를 참조로 설명한다. 먼저, 실리콘 기판이 가열되고, 비정질 실리콘 표면을 오염시키는 미립자를 제거하도록 암모니아 과산화수소수 용액(ammonia hydrogen peroxide water solution)으로 세정한다(단계 S1). 암모니아와, 과산화수소와, 물의 혼합 체적비는 1:1:5 이고, 가열 세정이 30 내지 80℃ 에서 10 분 동안 수행된다.
그 후, 비정질 실리콘막 표면으로부터 미립자가 제거된 실리콘 기판이 순수한 물인 순수(純水;pure water)로 린스되고(단계 S2), 그 후, 염산(chlorine) 과산화수소수 나 유황 과산화수소수 용액 같은 세정액이 가열 세정을 수행하도록 사용하여, 비정질 실리콘막 표면을 오염시키는 금속 불순물을 제거한다(단계 S3). 염산과, 과산화수소 및 물의 혼합 체적비는 1:1:6 이고, 가열 세정은 30 내지 80℃ 의 온도에서 10 분간 수행된다. 유황 과산화수소 용액을 사용하는 경우에, 가열 세정은 80℃ 내지 150℃ 의 온도에서 10 분 동안 수행된다.
금속 불순물을 제거하기 위한 이러한 종류의 세정액에 의해, 화학 산화막이 비정질 실리콘막의 표면상에 형성된다. 세정액의 산화 작용에 의해 화학 산화물 표면이 1 내지 1.5nm 두께로 형성된다. 화학 산화막이 형성되어 있는 이 비정질 실리콘막의 표면상에 HSG를 성장시키려 하더라도, 화학 산화막이 실리콘의 이동을 방해하기 때문에 HSG가 성장되지 않는다. 이러한 현상 때문에, 화학 산화막이 형성되어 있는 비정질 실리콘 기판을 린스한 후(단계 S4), 1% 이하 농도의 희석 불화수소산 용액에 침지시켜서 화학 산화막을 제거한다(단계 S5).
화학 산화막을 제거한 후에, 실리콘 기판은 순수한 물에서 10분 동안 린스되고(단계 S6), 그 후, 그 표면으로부터 수분 함량을 제거하기 위해 원심력형 건조 장치를 사용하여 건조된다(단계 S17). 건조된 비정질 실리콘막의 표면상에 자연 산화막이 성장되는 것을 방지하기 위하여, HSG가 비정질 실리콘막의 표면상에 즉시 성장된다. 그 후, 용량막이 성장되고, 비정질 실리콘막 표면이 암모니아 과산화수소수 세정액으로 에칭되어 용량전극을 형성한다.
HSG 가 비정질 실리콘막의 표면의 오염에 민감하기 때문에, 적절하게 가열 세정 및 희석 불화수소산 용액으로 처리하는 것이 필수적이며, 동시에, HSG 성장을 유발하는 하층 막이 오염되지 않도록 주의해야 한다. 비정질 실리콘막의 표면상의 HSG 성장에 영향을 미치는 오염 성분은 공기에서 발생되는 유기물질과, 자연 산화막과, 수분 함량 등을 포함한다.
예로서, 실리콘막 등의 하층이 자연 산화막을 제거하기 위해 희석 불화수소산 용액에 침지되는 경우에, 비정질 실리콘막이 소수성을 갖게되고(hydrophobic), 희석 불화 수소산 용액에 침지되어 건조된 이후에 조차도, 비정질 실리콘막 표면상에 잔여 수분이 남아 있게 된다. 높은 종횡비(aspect ratio) 구조를 가지는 장치의 표면에 있어서, 표면의 양각(prominent) 단계에서의 건조가 불충분하므로, 건조 이후에도 잔여 수분이 남아있게 된다. 특히, 비정질 실리콘막 상의 오염물을 제거하기 위해 비정질 실리콘막 표면을 건조하는데 회전식 건조기를 사용하는 종래의 방법에서는 이러한 단계에서 잔여 수분 함량이 남게되는 경향이 있다. 이러한 잔여 수분 함량은 자연 산화막의 국부적인 성장을 촉진시키며 그에 의해 워터마크를 발생시킨다.
자연 산화막이 비정질 실리콘막의 표면상에 형성된다면, 워터마크 등으로 인하여 HSG 성장이 저해되고, HSG가 성장된 후에도 요철 부분의 크기가 감소될 수 있으며, 이러한 요철부분이 균일하지 못하게될 수 있다. 이러한 형태의 문제가 발생된 비정질 실리콘막에서, 용량막의 형성 이후와 용량전극의 형성 이전에 미립자 오염물을 제거하기 위해 사용되는 암모니아 과산화수소수로 비정질 실리콘막이 에칭될 때, HSG 의 요철부분의 크기가 작아지게 되고, 그래서 충분한 용량을 얻거나 균일한 용량을 얻는 것이 불가능해진다.
따라서, 본 발명의 목적은 HSG 성장이 행해진 비정질 실리콘막의 표면상에 워터마크가 발생되지 않는 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 웨이퍼의 비정질 실리콘막 표면상에 그레인이 성장되는 반도체 장치의 제조 장치이고, 상기 장치는 상기 표면상에 상기 그레인이 형성되기 이전에 이소프로필 알콜을 이용하여 습식 처리(wet-process)된 웨이퍼를 건조하는 건조 수단을 구비한다.
본 발명의 다른 형태는 웨이퍼의 비정질 실리콘막상에 그레인이 성장되는 반도체 장치를 제조하는 장치이고, 상기 장치는 상기 비정질 실리콘막 표면상에 상기 그레인이 형성되기 이전에 상기 웨이퍼의 습식 처리를 수행하는 습식 처리 수단과, 상기 습식 처리 수단에 의해 습식 처리된 상기 웨이퍼를 순수한 물을 사용하여 린스(rinse)하는 린스 수단과, 상기 린스 수단에 의해 린스된 상기 웨이퍼를 건조하기 위해 이소프로필 알코올을 사용하는 건조 수단을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 장치는 챔버를 가지고, 상기 습식 처리 수단과, 상기 린스 수단 및 상기 건조수단이 상기 챔버의 내측에 제공되며, 상기 장치는 상기 챔버 내로 불활성 가스를 공급하는 수단을 포함한다.
또한, 본 발명에 의하면,
(1) 웨이퍼를 세정하여, 다결정 실리콘막 표면 상의 미립자나 금속 불순수을제거하는 공정과,
(2) 웨이퍼를 침지하여, 다결정 실리콘막 표면 상에, 세정에 의해 형성된 화학 산화막을 제거하는 공정과,
(3) 웨이퍼를 순수(純水)로 린스하는 공정과,
(4) 습식 처리된 웨이퍼의 다결정 실리콘막 표면의 수분을 이소프로필 알콜을 이용하여 건조시키기 위해, 이소프로필 알콜을 증기로 하여, 상기 다결정 실리콘막 표면의 수분을 직접 이소프로필 알콜로 치환하여 건조시키는 공정 및,
(5) 다결정 실리콘막 표면에 반구형 그레인을 형성하는 공정을 포함하며; 상기 공정 (1) 내지 (5)의 순서로 행하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면,
(1) 웨이퍼를 세정하여, 다결정 실리콘막 표면 상의 미립자나 금속 불순수을 제거하는 공정과,
(2) 웨이퍼를 침지하여, 다결정 실리콘막 표면 상에, 세정에 의해 형성된 화학 산화막을 제거하는 공정과,
(3) 웨이퍼를 순수로 린스하는 공정과,
(4) 습식 처리된 웨이퍼의 다결정 실리콘막 표면의 수분을 이소프로필 알콜을 이용하여 건조시키기 위해, 웨이퍼를 순수로부터 이소프로필 알콜 분위기 속으로 끌어올리면서 건조시키는 공정 및,
(5) 다결정 실리콘막 표면에 반구형 그레인을 형성하는 공정을 포함하며; 상기 공정 (1) 내지 (5)의 순서로 행하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
또한, 상기 공정(3)의 웨이퍼를 순수에 의해 린스하는 공정에서는, 순수 중의 용존 산소 농도가 10ppb 이하의 순수가 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라서, 습식 처리된 웨이퍼는 반구형 그레인이 그 위에 형성되기 전에 이소프로필 알콜을 사용하여 건조된다. 그래서, 사용되는 방법이 표면에서의 잔여 수분 함량을 이소프로필 알콜로 직접적으로 대체하거나 수분 함량을 제거하도록 표면장력을 사용하는 것 중 하나의 방법이 사용되기 때문에, 회전식 건조기를 사용하는 것에 비해 수분 제거 효율이 크고, 결과적으로 표면상에 HSG가 형성될 때 워터마크 등의 형성이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 장치를 제조하는 장치를 도시하는 개략도.
도 2는 본 발명에 다른 반도체 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 다이어그램.
도 3은 본 발명에 따른 HSG 성장과 종래예의 HSG 성장의 비교를 도시하는 그래프.
도 4는 종래 기술의 반도체 장치의 제조 방법을 도시하는 공정 다이어그램.
* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
2 : 저장 탱크 3 : 불화수소산 탱크
6 : 린스 탱크 8 : 필터
11 : 건조기 12, 13 : 파이프
14 : 챔버
도 1 내지 도 3 을 참조로 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 장치는 밀폐된 챔버(14)내에 불화수소산 처리 탱크(3)와, 린스 탱크(6)와, 이소프로필 알콜(ISA)을 사용하는 건조기(11)를 구비하며, 또한 챔버(14)의 외측에 로드 로크(load lock) 챔버(10)를 구비한다. 불화수소산을 공급하는 파이프(12)의 드레인 출구와, 불화수소산의 농도를 조절하기 위하여 순수한 물을 공급하는 파이프(13)의 드레인 출구는 불화수소산 탱크(3)내로 배관되어 있으며, 그래서, 희석 불화수소산 용액을 형성하도록 불화수소산과 순수한 물이 불화수소산 탱크(3)내에서 혼합된다. 불화수소산은 외부 공급 수단(1)을 사용하여 저장 탱크(2)에 공급되고, 저장 탱크(2)로부터 파이프(12)로 공급된다. 순수한 물은 외부 공급 수단(4)을 사용하여 불화수소산 탱크(3)에 공급된다.
희석 불화수소산의 농도를 조절하기 위해 사용되는 순수한 물 내에 용해된 산소 농도가 높다면, 자연 산화막이 불화 수소산 탱크(3)내에서 처리된 실리콘 웨이퍼 상에 형성되게 된다. 이 때문에, 필터(8)가 순수한 물 내에 용해된 산소의 농도를 10ppb 미만으로 줄이기 위하여 파이프(13)에 연결된다. 그러나, 이러한 필터(8)를 사용하는 대신에 순수한 물 제조 시스템으로부터 10ppb 미만의 용해된 산소 농도를 가지는 순수한 물을 불화수소산 탱크(3)에 공급하는 것도 가능하다.
이 방식에 있어서, 용해된 산소의 수준이 감소되어 있는 순수한 물을 사용하여 희석 불화수소산의 농도를 조절하기 위해, 공기 센서(5)가 순수한 물의 양과 불화수소산의 양을 제어하기 위해 불화수소산 탱트(3)내에 제공된다. 이 공기 센서(5)를 사용하는 위치에 순수한 물의 공급량을 고정하고 시간으로 불화수소산의 양을 제어하여 희석 불화수소산의 농도를 조절하는 것도 가능하다. 다른 방법에 있어서, 불화 수소산 탱크(3)내에서 액체 온도가 조절되어 농도가 제어된 희석 불화수소산에 의한 산화막의 에칭이 균일한 양이 되도록 하고, 불화수소산 탱크(3)내에 잔여 미립자의 발생을 방지하기 위하여, 재순환 필터링이 수행된다. 순수한 물로부터 상술한 용해된 산소를 제거하는 필터(8)에 연결된 파이프(13)로부터 스플릿부(split section)의 드레인 출구는 순수한 물로 실리콘 웨이퍼를 린스하기 위하여 린스 탱크(6)내로 배관된다. 만약, 린스 탱크(6)내의 순수한 물의 용해된 산소 농도가 높다면, 자연 산화막이 린스 단계 동안 형성되며, 그에 의해 반구형그레인의 성장을 저해한다.
린스 탱크(6)내의 순수한 물의 용해된 산소 농도를 10ppb 이하로 제어하기 위하여, 필터(8)가 파이프(13)에 연결되거나, 필터(8)를 사용하는 대신에 순수한 물 제조 시스템으로부터 린스 탱크(6)로 용해된 산소 농도가 낮은 순수한 물을 공급하는 방식이 사용된다. 이러한 형태의 순수한 물을 사용함에 있어서, 웨이퍼 린스 완료 시간을 설정하기 위하여 고유 저항계(resistivity meter; 7)가 린스 탱크(6)내에 배치되어 린스 탱크(6)내의 순수한 물의 고유저항을 측정한다.
IPA 건조부(11)는 IPA를 사용하여 실리콘 웨이퍼를 건조하는 부분이다. IPA를 사용하는 건조 방법은 IPA가 기화되어 비정질 실리콘막 표면의 수분 함량을 IPA로 직접적으로 대체하는 방법이거나, IPA 분위기 내로 수분을 빼내어 건조하는 마란고니(Marangoni) 건조법 중 어느 한가지 방법일 수 있고, 비정질 실리콘막 표면의 수분 함량을 IPA로 대체할 수 있는 어떠한 방법도 사용될 수 있다. 그러나, 건조 단계 동안 오염물의 부착을 규제하기 위해서 외부 대기의 침입이 방지되는 마란고니 방법이 사용되는 것이 바람직하다.
상술한 불화수소산 탱크(3)와, 린스 탱크(6)와, IPA형 건조기(11)가 내부에 배치되어 있는 챔버(14)는 밀봉되고, 외부 공급 수단(9)을 사용하여 N2또는 아르곤 등의 불활성 기체로 소기된다. 이것은 용해된 산소량이 감소된 순수한 물이 되부 대기와 접촉하여 외부 대기로부터 산소가 용해되는 것을 방지하며, 린스된 실리콘 웨이퍼는 오염물에 의해 오염되지 않고 건조되게 된다. 로드 로크 챔버(10)는챔버(14)가 불활성 가스로 밀봉되어 있는 상태로 실리콘 웨이퍼를 챔버(14)에 공급하거나 그로부터 배출하는 것을 가능하게 하기 위하여 챔버(14)에 제공된다.
본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 장치는 상술한 바와 같이 구성되고, 본 발명에 다른 반도체 장치의 제조 방법을 도 2 를 참조로 설명한다.
본 발명에 있어서, 종래기술의 경우와 마찬가지로, 비정질 실리콘막 표면의 가열 세정이 암모니아 과산화수소수를 사용하여 수행되고, 그에 의해 비정질 실리콘막 표면을 오염시키는 미립자를 제거한다(단계 S1). 그 후, 순수한 물로 린스한 이후에(단계 S2), 염산 과산화수소수나 유산 과산화수소수 등의 세정액을 사용하여 가열 세정을 수행하여, 비정질 실리콘막 표면을 오염시키는 금속 불순물을 제거한다(단계 S3). 이 세정액을 사용하여 가열 세정을 수행함으로써, 화학 산화막이 실리콘 웨이퍼 상에 형성된다. 세정액의 체적비와 세정액의 온도 및 시간이 종래기술과 동일하기 때문에 본 설명에서는 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 방법은 하기와 같은 특성을 갖는다. 화학 산화물층이 형성되어 있는 실리콘 웨이퍼는 도 1의 로드 로크 챔버(10)로부터 불화수소산 탱크(3)로 이동되고, 불화수소산 탱크(3)내에서 희석 불화수소산 용액에 침지되며, 세정 처리에서 형성된 화학 산화막이 제거된다(단계 S5). 이 단계에 있어서, 희석 불화수소산 용액의 농도와, 처리 시간은 자연 산화막이 비정질 실리콘막으로부터 충분히 제거될 수 있도록 설정된다. 불화수소산 탱크(3)내의 희석 불화수소산 용액의 온도가 조절되기 때문에, 산화막의 에칭량은 균일하고, 이 용액은 순환되며 미립자가 불화수소산 탱크(3) 내에 남지 않도록 여과되며, 결과적으로 오염 물질은 실리콘 웨이퍼의 비정질 실리콘막의 표면에 부착되지 않는다.
희석 불화수소산 용액에 의해 화학 산화막이 제거된 실리콘 웨이퍼는 린스 탱크(6)로 전달되고, 그 곳에서 순수한 물로 린스되어 비정질 실리콘막의 표면에 부착된 불화수소산을 제거한다. 린스 작업의 완료는 린스 동안 사용된 순수한 물의 고유저항 값으로부터 판정함에 의해 수행되고, 이는 고유 저항계(7)에 의해 모니터된다(단계 S6). 순수한 물로 린스된 이후에, 실리콘 웨이퍼는 비정질 실리콘막의 표면상에 남아있는 수분 함량을 건조 처리에 의해 제거하기 위하여 IPA 건조기(11)로 전달된다(단계 S7).
실리콘 웨이퍼를 희석 불화수소산 용액에 침지하는 처리단계에서부터 건조 단계에 이를 때까지, 챔버(14) 내측은 N2또는 아르곤으로 채워져 있고, 또한 처리에 사용되는 순수한 물 내의 용해된 산소의 농도가 10ppb 미만이기 때문에 처리 이후에 비정질 실리콘막 표면상에 어떠한 자연 산화막의 성장도 발생하지 않는다. 이 방식으로 건조된 실리콘 웨이퍼는 로드 로크 챔버(10)로부터 배출되고, 이렇게 처리된 비정질 실리콘막 상에 HSG가 성장되며, 그 후, 용량막이 형성되며, 그 후, 암모니아 과산화수소수를 사용하여 세정된다. HSG가 양호한 안정성으로 성장되고, 그레인의 직경이 균일하기 때문에, 암모니아 과산화수소수에 의해 에칭되더라도 HSG의 충분한 요철부분이 유지되고, 그래서 충분한 용량값을 가진 커패시터 전극을 얻을 수 있다.
본 명세서에서, 웨이퍼의 습식 처리 단계는 적어도 상술한 단계 S5와 단계S6을 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 HSG 성장을 종래 기술의 방법에 따른 HSG 성장과 비교하여 도시하고 있다. 이 도면의 수평축은 성장시의 열처리 시간을 나타내고, 수직축은 비정질 실리콘의 그레인 직경을 나타낸다. 실선은 본 발명에 따른 HSG 성장을 나타내고, 점선은 종래 기술의 방법에 따른 HSG 성장을 나타낸다.
실선으로 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 HSG 성장의 그레인 직경의 변화는 일정하고 성장은 안정적으로 이루어진다. 이는 성장이 수행되는 비정질 실리콘막 표면의 잔여 수분 함량에 의해 유발된 워터마크 등이 없고, 비정질 실리콘막 표면이 청결하다는 것을 입증하는 것이다. 이와는 대조적으로, 점선으로 도시된 바와 같이, 종래 기술의 HSG 성장 방법은 소정의 그레인 직경이 도달되었을 때 성장 속도가 감소되며 HSG 성장이 멈추게 되는 것을 나타내고 있다. 이는 종래기술의 HSG 성장 방법에 있어서는 비정질 실리콘막의 표면 내의 잔여 수분 함량에 의해 유발된 워터마크가 발생되어, HSG 성장을 방해하는 국부적인 자연 산화막의 생성을 유발하였음을 입증하는 것이다. 이러한 형태의 국부적인 자연 산화막 때문에, 비정질 실리콘 표면상의 HSG 성장이 저해되는 위치가 종종 그 패턴 내의 단차부의 영역과 동일하게된다. 이것은 회전식 건조기의 사용이 이런 단차부에 수분 함량이 남는 것을 유발하기 때문이다. 그러나, 본 발명은 건조시에 IPA를 사용하고, 그래서 HSG 성장이 표면 단차부에서도 저해되지 않는다.
본 발명은 상술한 실시예에 제한되지 않으며, 청구범위에 규정된 기술적 범위 내에서 다양한 종류의 변용이 이루어질 수 있음을 인지하여야 한다.
본 발명에 따라서, 이소프로필 알콜이 HSG 성장 이전에 습식 처리된 웨이퍼의 건조를 위해 사용된다. 따라서, 그 표면 상의 수분을 이소프로필 알콜과 직접적으로 대체하거나 표면 장력을 이용하여 수분 함량을 제거하는 것에 의해 회전식 건조기를 사용하는 방법과 비교할 때, 본 발명은 수분 제거에 양호한 효율을 제공하며, 워터마크 등의 자연 산화막의 형성을 방지하는 것을 가능하게 한다. 결과적으로, 비정질 실리콘막의 표면에서 큰 그레인 크기를 달성하는 것과, 작은 면적으로도 충분한 용량을 달성하는 것을 가능하게 하며, 또한 용량막의 신뢰성을 향상시킨다.

Claims (3)

  1. 웨이퍼의 다결정 실리콘막에 반구형 그레인을 갖는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,
    (1) 웨이퍼를 세정하여, 다결정 실리콘막 표면 상의 미립자나 금속 불순물을 제거하는 공정과,
    (2) 웨이퍼를 침지하여, 다결정 실리콘막 표면 상에, 세정에 의해 형성된 화학 산화막을 제거하는 공정과,
    (3) 웨이퍼를 순수(純水)로 린스하는 공정과,
    (4) 습식 처리된 웨이퍼의 다결정 실리콘막 표면의 수분을 이소프로필 알콜을 이용하여 건조시키기 위해, 이소프로필 알콜을 증기로 하여, 상기 다결정 실리콘막 표면의 수분을 직접 이소프로필 알콜로 치환하여 건조시키는 공정 및,
    (5) 다결정 실리콘막 표면에 반구형 그레인을 형성하는 공정을 포함하며; 상기 공정 (1) 내지 (5)의 순서로 행하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  2. 웨이퍼의 다결정 실리콘막에 반구형 그레인을 갖는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,
    (1) 웨이퍼를 세정하여, 다결정 실리콘막 표면 상의 미립자나 금속 불순물을 제거하는 공정과,
    (2) 웨이퍼를 침지하여, 다결정 실리콘막 표면 상에, 세정에 의해 형성된 화학 산화막을 제거하는 공정과,
    (3) 웨이퍼를 순수로 린스하는 공정과,
    (4) 습식 처리된 웨이퍼의 다결정 실리콘막 표면의 수분을 이소프로필 알콜을 이용하여 건조시키기 위해, 웨이퍼를 순수 속으로부터 이소프로필 알콜 분위기 속으로 끌어올리면서 건조시키는 공정 및,
    (5) 다결정 실리콘막 표면에 반구형 그레인을 형성하는 공정을 포함하며; 상기 공정 (1) 내지 (5)의 순서로 행하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공정 (3)의 웨이퍼를 순수로 린스하는 공정에서는, 순수 중의 용존 산소 농도가 10ppb 이하의 순수가 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100497142B1 (ko) * 1999-11-09 2005-06-29 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 캐패시터 제조방법
US20040031167A1 (en) 2002-06-13 2004-02-19 Stein Nathan D. Single wafer method and apparatus for drying semiconductor substrates using an inert gas air-knife
JP4954437B2 (ja) * 2003-09-12 2012-06-13 公益財団法人国際科学振興財団 半導体装置の製造方法
TWI333236B (en) 2002-12-02 2010-11-11 Tadahiro Ohmi Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP4055581B2 (ja) * 2003-01-06 2008-03-05 松下電器産業株式会社 Hsg膜の形成方法
CN1292822C (zh) * 2004-04-01 2007-01-03 上海宏力半导体制造有限公司 应用在清洗液循环系统中可延长过滤器寿命的清洗装置
JP4282616B2 (ja) * 2005-02-04 2009-06-24 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
US20070049009A1 (en) * 2005-08-30 2007-03-01 Chia-Lin Hsu Method of manufacturing conductive layer
JP2007295011A (ja) * 2007-08-10 2007-11-08 Toshiba Corp 半導体ウエハの乾燥方法
JP2009099909A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP2009142753A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Meidensha Corp 光触媒部材の再生方法
US7905963B2 (en) * 2008-11-28 2011-03-15 Mitsubishi Materials Corporation Apparatus and method for washing polycrystalline silicon
US8106469B2 (en) * 2010-01-14 2012-01-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Methods and apparatus of fluorine passivation
JP2012119522A (ja) * 2010-12-01 2012-06-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 回折格子を有する半導体レーザ素子の製造方法
CN103681244B (zh) * 2013-12-25 2016-09-14 深圳市华星光电技术有限公司 低温多晶硅薄膜的制备方法及其制作系统
CN106981439B (zh) * 2016-01-15 2021-03-19 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种酸槽机台检测方法及检测装置
CN107658251B (zh) * 2017-11-06 2024-04-05 重庆长捷电子有限公司 二极管芯片酸洗设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950021188A (ko) * 1993-12-29 1995-07-26 김주용 웨이퍼 불산 처리후의 린스 및 건조방법
KR970003576A (ko) * 1995-06-30 1997-01-28 김주용 웨이퍼 세정방법
EP0784336A2 (en) * 1995-12-15 1997-07-16 Texas Instruments Incorporated Improvements in or relating to the fabrication and processing of semiconductor devices
KR970052694A (ko) * 1995-12-29 1997-07-29 김주용 웨이퍼 세정방법
KR970052625A (ko) * 1995-12-05 1997-07-29 김주용 웨이퍼 세정 방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03129732A (ja) * 1989-07-19 1991-06-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体の処理方法
JPH03228330A (ja) 1990-02-02 1991-10-09 Nec Corp エッチング装置
US5371950A (en) 1990-02-23 1994-12-13 S & K Products International, Inc. Isopropyl alcohol vapor dryer system
JPH05166777A (ja) 1991-12-17 1993-07-02 Nippon Steel Corp 半導体ウェーハの洗浄方法
US5351419A (en) * 1992-07-27 1994-10-04 Motorola, Inc. Method for vapor drying
US5571337A (en) * 1994-11-14 1996-11-05 Yieldup International Method for cleaning and drying a semiconductor wafer
JP2833545B2 (ja) 1995-03-06 1998-12-09 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JP2827958B2 (ja) 1995-04-27 1998-11-25 日本電気株式会社 半導体記憶装置の容量素子の製造方法
US5660642A (en) * 1995-05-26 1997-08-26 The Regents Of The University Of California Moving zone Marangoni drying of wet objects using naturally evaporated solvent vapor
JP3243708B2 (ja) 1995-12-07 2002-01-07 東京エレクトロン株式会社 処理方法及び処理装置
JPH09253639A (ja) 1996-03-22 1997-09-30 Japan Organo Co Ltd 超純水製造装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950021188A (ko) * 1993-12-29 1995-07-26 김주용 웨이퍼 불산 처리후의 린스 및 건조방법
KR970003576A (ko) * 1995-06-30 1997-01-28 김주용 웨이퍼 세정방법
KR970052625A (ko) * 1995-12-05 1997-07-29 김주용 웨이퍼 세정 방법
EP0784336A2 (en) * 1995-12-15 1997-07-16 Texas Instruments Incorporated Improvements in or relating to the fabrication and processing of semiconductor devices
KR970052694A (ko) * 1995-12-29 1997-07-29 김주용 웨이퍼 세정방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN1107338C (zh) 2003-04-30
JPH11162876A (ja) 1999-06-18
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CN1218982A (zh) 1999-06-09
KR19990045670A (ko) 1999-06-25

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