KR100351229B1 - 반도체웨이퍼의 습식화학적처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체웨이퍼를 처리액으로 처리하는 반도체웨이퍼의 습식화학적 처리방법에 있어서, 그 반도체웨이퍼를 우선 1차적으로 HF수용액으로 처리하고, 그 다음으로 O₃수용액으로 처리하며, 최종적으로 물 또는 HCl수용액으로 처리시켜 이들의 처리가 하나의 처리순서(treament sequence)를 형성함을 특징으로 하는 방법에 관한 것이다.

Description

반도체웨이퍼의 습식화학적처리방법{Process for the wet chemical treatment of semiconductor wafers}

본 발명은 처리액(treatment liquids)으로 반도체웨이퍼를 처리하는 반도체웨이퍼의 습식화학적처리방법, 특히 실리콘반도체웨이퍼의 세정방법에 관한 것이다.

이와 같은 일반적 타입의 처리방법은 예로써 참고문헌(M.Meuris)등, "Solid State Technology", July 1993, P.109)에 기재되어 있다.

본 발명은 금속불순물 및 금속입자를 특히 반도체웨이퍼에서 효과적으로 제거할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 처리액(treatment liquids)으로 반도체웨이퍼를 처리하는 반도체웨이퍼의 습식화학적처리방법에 있어서, 그 반도체웨이퍼를 우선 1차적으로 HF수용액으로 처리하고 그 다음 2차적으로 O₃수용액으로 처리하며, 최종적으로 물 또는 HCl수용액으로 처리하여, 이들의 처리가 하나의 처리순서(treatment sequence)를 이룸을 특징으로 하는 습식화학적처리방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 물 또는 또다른 처리액의 린싱(rinsing)에 의해 중단시킬 필요가 없으며, PH7 이하의 PH에서만 실시하는 이와 같은 처리순서에 의해 달성한다는 것을 실험결과 확인하였다.

본 발명에 의한, 위에서 설명한 처리액과의 처리는 처리욕조(treatment baths)내에서 실시하여 그 처리액을 순환시키는 것이 바람직하다. 즉, 처리액 일부를 그 대응하는 처리욕조에서 취하여 여과한 다음에 다시 되돌려보내는 것이 바람직하다.

이 처리에 의해, 필요로 하는 화학물질 및 탈이온수에 대한 코스트를 절약할 수 있다.

밸브가 개방될 경우, 압력충격(pressure impulses)이 발생하여 입자들이 그 처리욕조내로 도입될 수 있기 때문에 그 처리 욕조에 새로운 물이나 다른 처리액의 첨가를 피하도록 한다.

따라서, 본 발명에 의한 처리는 새로운 처리액을 연속적으로 또는 일정한 간격으로 공급하는 린싱처리(rinsing treatment)와 기술적으로 다르다.

그 반도체웨이퍼를 우선 1차적으로 HF수용액 욕조내에서 처리하고, 그 다음으로 O₃수용액의 욕조내에서 처리하며, 최종적으로 물 또는 HCl수용액 욕조내에서 처리하는 일련의 처리는 하나의 처리순서(treatment sequence)B₂를 형성하며, 이 처리순서 B₂에 앞서 SC-1수용액 욕조내에서 그 반도체웨이퍼의 처리 B₁를 실시 할 수 있다.

NH₄OH 및 H₂O₂또는 TMAH(=테트라메틸암모늄히드록사이드)를 포함한 그 SC-1용액이 바람직하다.

그 처리순서 B₂를 실시한 다음, 그 반도체웨이퍼를 건조하는 처리 B₃를 실시할 수도 있다.그 건조처리는 원심원리, 열수원리, 이소프로파놀 또는 마랑고니(marangoni)원리를 사용하여 실시하는 것이 바람직하다.식 m(B₁+B₂)+B₃에 의해 그 반도체웨이퍼의 처리순서를 배정하는 것이 바람직하다(여기서 m은 자연수임). 그 처리 B₁및 처리순서 B₂는 연속적으로 실시하며, 이 처리는 건조처리 B₃를 실시하기 전에 m회 실시한다.이 처리순서 B₂에서 사용한 HF수용액에는 HF 0.001~2wt%와 선택적으로 HCl 2wt%이내 및 선택적으로 계면활성제를 포함하는 것이 바람직하다.첨가제로서 계면활성제(surfactant as an additive) 알킬벤젠설포네이트와 지방산아민 폴리글리콜에테르의 혼합물 0.001~2wt%가 특히 바람직하다.이 처리순서 B₂에서 사용되는 O₃수용액은 O₃1~30ppm과 선택적으로 HF 0.001~2wt%를 포함하는 것이 바람직하며, 선택적으로 메가음파(megasonic waves)에 접촉시킨다.이 처리순서 B₂에서 최종적으로 사용하는 용액은 물 또는 HCl수용액으로, 그 HCl수용액에서는 HCl 0.001~10wt%를 포함하는 것이 바람직하다.그 용액에서는 선택적으로 O₃을 포함하며, 또 선택적으로 메가음파에 접촉시킨다.그 욕조의 온도는 실온 ~80℃의 온도가 바람직하다.본 발명에 의한 실시예와 대기실시예에 대한 아래의 대비표에서는 본 발명의 효과를 나타낸다.이 대비표에서는 모든 반도체웨이퍼에 대하여 동일한 습식화학적처리순서와 건조처리를 한 다음에 연마처리시킨 20개의 반도체웨이퍼에 대하여 각각의 경우 실시한 소정크기를 가진 입자의 통상의 카운트(counts)결과(LPD : light point defects, 광점결함)(3개의 시그마 값)를 나타낸 것이다.실시예 B는 다음의 처리순서로 이루어진다 :HF욕조, 탈이온수/오존욕조, 메가음접촉처리(megasonic exposure)하는 HCl욕조대비실시예1(C1)은 다음의 처리순서로 이루어진다 :HF욕조, 탈이온수/오존욕조, 그 욕조 밖에서 탈이온수와의 린싱(rinsing)대비실시예2(C2)는 다음의 처리순서로 이루어진다 :HF욕조, 탈이온수/오존욕조, 이 욕조내에서 탈이온수를 사용하여 린싱후 메가음접촉처리(megasonic exposure)

본 발명에 의해 금속불순물과 금속입자를 특히 반도체웨이퍼에서 효과적으로 제거 할 수 있다.

Claims (10)

1. 반도체웨이퍼를 욕조(beths)내에서 처리액으로 처리하는 반도체웨이퍼의 습식화학적처리방법에 있어서, 그 반도체웨이퍼를 우선 1차적으로 욕조내에서 HF수용액으로 처리하고, 그 다음으로 욕조내에서 O₃수용액으로 처리하며, 최종적으로 욕조내에서 HCl수용액으로 처리하여, 이들의 처리가 PH7 보다 더 낮은 PH에서만 실시하고 물 또는 다른 처리액으로 그 반도체웨이퍼를 린싱(rinsing)함으로써 중단되지 않는 하나의 처리순서 B₂를 형성시킴을 특징으로 하는 습식화학적처리방법.
2. 제 1항에 있어서, 그 처리순서 B₂는 그 반도체웨이퍼를 처리하기 전에 NH₄OH 및 H₂O₂또는 TMAH(테트라메틸암모늄히드록사이드) 및 H₂O₂를 함유한 수용액으로 그 반도체웨이퍼를 처리하는 처리 B₁에 의해 실시함을 특징으로 하는 습식화학적처리방법.
3. 제 1항에 있어서, 그 처리순서 B₂를 실시한 다음에, 그 반도체웨이퍼의 건조처리 B₃를 실시함을 특징으로 하는 습식화학적처리방법.
4. 제 3항에 있어서, 그 반도체웨이퍼의 처리는 식 m(B₁+B₂)+B₃에 따라 차례로 실시하며, m은 자연수(natural number)이고 그 처리 B₁과 그 처리순서 B₂는 연속적으로 실시하며, 이 처리(B₁+B₂)는 건조처리 B₃를 실시하기 전에 m회 실시함을 특징으로 하는 습식화학적처리방법.
5. 제 1항에 있어서, 그 HF수용액에는 HF 0.001~2wt%, 선택적으로 HCl 2wt%이내와 선택적으로 계면활성제를 포함함을 특징으로 하는 습식화학적처리방법.
6. 제 1항에 있어서, 그 O₃수용액은 O₃1~30ppm을 포함하며 선택적으로 메가음파(magasonic waves)에 접촉시킴을 특징으로 하는 습식화학적처리방법.
7. 제 1항에 있어서, 그 처리순서 B₂에서 최종적으로 사용한 처리액은 오존을 포함하며, 선택적으로 메가음파에 접촉시킴을 특징으로 하는 습식화학적처리방법.
8. 제 3항에 있어서, 그 건조처리는 원심원리(centrifugal principle), 열수원리(hot water principle), 이소프로파놀 또는 마랑고니원리(marangoni principle)를 사용하여 실시함을 특징으로 하는 습식화학적처리방법.
9. 삭제
10. 제 2항에 있어서, 각각의 처리 B₁은 하나의 욕조내에서 하나의 처리액으로 실시함을 특징으로 하는 습식화학적처리방법.