KR100520819B1 - 기판의 세정 방법 - Google Patents

기판의 세정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100520819B1
KR100520819B1 KR10-2003-0011785A KR20030011785A KR100520819B1 KR 100520819 B1 KR100520819 B1 KR 100520819B1 KR 20030011785 A KR20030011785 A KR 20030011785A KR 100520819 B1 KR100520819 B1 KR 100520819B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
sulfuric acid
cleaning
megasonic
acid water
Prior art date
Application number
KR10-2003-0011785A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040076439A (ko
Inventor
정대혁
이광욱
여인준
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR10-2003-0011785A priority Critical patent/KR100520819B1/ko
Priority to US10/779,920 priority patent/US20040163668A1/en
Publication of KR20040076439A publication Critical patent/KR20040076439A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100520819B1 publication Critical patent/KR100520819B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/10—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/16—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/18—Selection of materials, other than tobacco, suitable for smoking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/02—Inorganic compounds
    • C11D7/04—Water-soluble compounds
    • C11D7/08—Acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67057—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • C11D2111/22—
    • C11D2111/46—

Abstract

상부 표면에 금속 박막 패턴을 갖는 반도체 기판을 세정하기 위한 방법이 개시되어 있다. 세정액으로서 탈이온수에 희석시킨 희석 황산수를 사용한다. 그리고, 상기 세정을 실시할 때 메가소닉을 상기 희석 황산수가 제공되는 기판에 전달한다. 이에 따라, 상기 희석 황산수에 의한 반응과 상기 메가소닉에 의한 반응을 통하여 상기 기판에 존재하는 오염 물질이 제거된다. 이와 같이, 상기 희석 황산수를 사용함으로서 상기 기판 특히, 상기 금속 배선을 갖는 기판에서 상기 금속 배선이 부식되는 것을 줄일 수 있고, 상기 메가소닉의 에너지에 의해 가해지는 기판의 손상을 줄일 수 있다.

Description

기판의 세정 방법{method of cleaning a substrate}
본 발명은 기판의 세정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부 표면에 금속 박막 패턴을 갖는 반도체 기판을 세정하기 위한 방법에 관한 것이다.
최근, 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여, 상기 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.
상기 제조 기술이 발전함에 따라, 상기 반도체 장치를 제조할 때 파티클 등과 같은 오염 물질에 대한 관리를 철저하게 실시하고 있다. 그러나, 상기 엄격한 관리에도 불구하고, 상기 반도체 장치로 제조하는 반도체 기판 표면에 상기 오염 물질이 흡착되는 경우가 빈번하게 발생한다. 따라서, 상기 반도체 장치의 제조에서는, 상기 오염 물질을 제거하기 위한 세정을 제조 전반에 걸쳐 수행한다.
상기 세정은 주로 단위 공정을 수행한 후, 기판에 묻어있는 오염 물질을 제거하는 것을 대상으로 한다. 여기서, 상기 세정은 세정액을 사용한 습식 세정과, 기체를 사용한 건식 세정으로 구분할 수 있다.
상기 세정 중에서 습식 세정의 경우에는 탈이온수(deionized water) 및/또는 반응성 액체를 포함하는 세정액이 충전되어 있는 배스 내에 상기 기판을 침지 즉, 담구거나 또는 상기 세정액을 기판 상에 분사함으로서 달성된다. 그리고, 상기 세정액으로서는 탈이온수 이외에도 염산(HCl), 암모니아(NH4OH) 또는 과산화수소수(H2O2) 등을 널리 사용하고 있다.
상기 염산, 암모니아 또는 과산화수소스를 세정액을 사용하는 세정 방법에 대한 예들은 일본국 특허 공개 소60-7233호 및 대한민국 특허 공개 2001-56346호 등에 개시되어 있다.
또한, 상기 습식 세정에서는 상기 세정액을 단독으로 사용하는 방법 이외에도 세정 효율을 향상시키기 위하여 자성 교반기 또는 메가소닉을 부가적으로 사용하는 방법들도 적절하게 이용하고 있다.
상기 메가소닉을 부가적으로 사용하는 습식 세정에서는 메가소닉 변환 부재가 설치된 배스를 사용한다. 이에 따라, 상기 배스 내에 담구어진 기판에 메가소닉이 전달됨으로서 상기 세정 효율이 향상된다. 이때, 상기 메가소닉은 상기 기판으로 에너지를 전달하는 구성을 갖는다. 즉, 상기 메가소닉에 의한 에너지를 전달함으로서 상기 세정액 자체 내에서 형성되는 기포를 파열시킴으로서 상기 세정을 촉진시키는 것이다. 다시 말해, 상기 세정액 내에서 형성된 기포를 상기 메가소닉에 의한 에너지를 이용하여 파열시킴으로서 상기 파열에 따른 압력 및 온도에 의하여 상기 기판 상에 묻어있는 오염 물질을 제거하는 것이다.
상기 메가소닉을 부가적으로 사용하는 세정 방법에 대한 예들은 대한민국 특허 등록 242271호 및 일본국 특허 공개 평2-257632호 등에 개시되어 있다.
상기 세정액 및 메가소닉을 사용한 세정 방법은 오염 물질의 제거 능력이 우수하다. 그러나, 상기 세정 방법의 경우에는 기판을 손상시키는 상황이 발생한다. 특히, 금속 배선이 형성된 기판의 경우에는 상기 세정 방법에 의해 세정을 실시할 경우 상기 금속 배선이 부식(corrosion)되는 상황이 빈번하게 발생한다.
또한, 상기 메가소닉을 사용한 세정에서는 상기 메가소닉에 의한 에너지가 다소 클 경우에도 불량이 발생한다. 즉, 상기 에너지의 전달에 의해 형성되는 기포가 과도하게 파단될 경우 파단 압력 등에 의해 상기 금속 배선의 패턴이 끊어지는 현상이 발생하는 것이다.
이와 같이, 종래에는 상기 세정액 또는 메가소닉에 의해 불량이 빈번하게 발생한다.
따라서, 최근에는 상기 세정을 수행할 때 금속 배선이 부식되는 것을 줄일 수 있는 세정액의 개발이 요구되고 있고, 이와 더불어 상기 메가소닉에 의한 손상을 줄일 수 있는 방법의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 기판에 끼치는 손상을 줄이기 위한 세정액을 사용한 세정 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은,
탈이온수에 희석시킨 희석 황산수를 기판에 제공하는 단계; 및
메가소닉을 상기 희석 황산수가 제공되는 기판에 전달함으로서 상기 희석 황산수에 의한 반응과 상기 메가소닉에 의한 반응을 통하여 상기 기판에 존재하는 오염 물질을 제거하는 단계를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은,
탈이온수에 희석시킨 희석 황산수를 배스에 마련하는 단계;
상기 희석 황산수에 기판을 담구는 단계; 및
상기 기판이 담겨진 희석 황산수에 메가소닉을 전달함으로서 상기 희석 황산수에 의한 반응과 상기 메가소닉에 의한 반응을 통하여 상기 기판에 존재하는 오염 물질을 제거하는 단계를 포함한다.
이와 같이, 본 발명은 상기 기판을 세정함에 있어 탈이온수에 희석시킨 희석 황산수를 세정액으로 사용한다. 따라서, 상기 기판 특히, 상기 금속 배선을 갖는 기판에서 상기 금속 배선이 부식되는 것을 줄일 수 있다. 또한, 상기 세정액의 적용은 메가소닉의 의존성을 떨어뜨릴 수 있다. 즉, 상기 세정액의 사용에 따른 세정 효율이 향상되기 때문에 상기 메가소닉에 의해 생성되는 에너지의 크기를 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 메가소닉의 에너지에 의해 가해지는 기판의 손상을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
상기 기판의 세정에 사용되는 세정액에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
상기 세정액은 탈이온수에 희석시킨 희석 황산수이다. 이때, 상기 희석 황산수에 희석된 황산의 농도가 10ppm 미만인 경우에는 세정 효율을 다소 저하되기 때문에 적절하지 않고, 상기 황산의 농도가 1,000ppm을 초과할 경우에는 상기 기판 특히, 금속 배선에 손상을 끼치기 때문에 적절하지 않다. 따라서, 상기 희석 황산수에 희석된 황산의 농도는 10 내지 1,000ppm 정도인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 희석 황산수에 있어, 상기 탈이온수와 황산의 혼합비가 500 : 1 미만인 경우에는 상기 세정을 수행할 때 기판에 손상을 끼치기 때문에 적절하지 않고, 상기 탈이온수와 황산의 혼합비가 8,000 : 1을 초과할 경우에는 상기 세정 효율이 저하되기 때문에 적절하지 않다. 따라서, 상기 희석 황산수의 경우에는 상기 탈이온수와 황산의 혼합비가 500 내지 8,000 : 1 정도인 것이 바람직하다.
상기 세정액을 사용한 기판의 세정 방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
상기 희석 황산수를 사용할 경우 상기 기판 상에 형성하는 구조물 중에서 금속 배선의 부식을 줄일 수 있다. 따라서, 상기 세정이 이루어지는 기판은 그것의 표면에 금속 배선을 갖는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 세정액의 제공은 스프레이 타입과 침지 타입의 두 가지 방법에 의해 달성된다.
먼저, 스프레이 타입에 의한 세정액의 제공은 다음과 같다.
상기 스프레이 타입에 의한 세정액의 제공에는 세정 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 스핀 스크러버를 사용한다. 상기 스핀 스크러버는 기판(10)이 놓여지는 척(12), 상기 척(12)에 놓여진 기판(10) 상에 세정액을 스프레이 타입으로 제공하기 위한 노즐(14)을 포함한다. 이에 따라, 상기 세정을 실시할 때 상기 척(12)에 의해 회전하는 기판(10) 상에 상기 노즐을 통하여 상기 세정액을 제공한다. 이때, 상기 기판(10)의 회전 속도가 8rpm 미만일 경우에는 상기 기판(10)에 제공되는 세정액이 상기 기판(10) 전면에 균일하게 분포하지 못한다. 즉, 상기 기판(10)의 회전에 의한 원심력이 약하기 때문에 상기 세정액이 상기 기판(10)의 주연 부위까지 밀려나지 못하기 때문이다. 그리고, 상기 기판(10)의 회전 속도가 50rpm을 초과할 경우에는 상기 기판(10)에 제공되는 세정액이 상기 기판(10)으로부터 빠르게 튕겨져 버리는 상황이 발생한다. 즉, 상기 기판(10)의 회전에 의한 원심력이 너무 빠르기 때문에 상기 세정액이 상기 기판(10)으로부터 그대로 흘러내리는 것이다. 따라서, 상기 척(12)에 의한 기판의 회전 속도는 8 내지 50rpm 정도인 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에서는 상기 세정을 수행할 때 상기 세정액이 제공되는 기판(10)에 메가소닉을 전달하는 구성을 갖는다. 따라서, 상기 스핀 스크러버는 상기 기판(10)에 메가소닉을 전달하기 위한 메가소닉 전달 부재(16)를 갖는다. 상기 메가소닉 전달 부재(16)는 상기 메가소닉을 생성하기 위한 파워부(16b) 및 상기 메가소닉을 전달하기 위하여 상기 기판(10) 상면과 마주하는 위치에 배치되는 바(16a)를 포함한다. 이때, 상기 메가소닉 전달 부재(16)에 의해 전달되는 메가소닉이 너무 약할 경우에는 상기 세정에 따른 세정 효율이 저하되기 때문에 바람직하지 않고, 상기 메가소닉이 너무 강할 경우에는 상기 세정이 이루어지는 기판(10)에 손상을 끼치기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 상기 메가소닉은 적적할 범위 내에서 전달되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 메가소닉의 크기는 상기 메가소닉 파워부(16b)의 파워에 의해 결정되는데, 상기 적절한 범위는 5 내지 15watt 정도인 것이 바람직하다. 이때, 상기 세정은 30 내지 120초 동안 수행하는 것이 바람직하고, 상온의 온도 분위기 즉, 20 내지 30℃ 정도에서 수행하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 세정액과 메가소닉에 의한 세정 메카니즘에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
상기 회전하는 기판(10) 상에 세정액을 제공할 경우 상기 세정액은 상기 기판(10)의 회전력에 의해 상기 기판 (10)상에 일정한 두께를 갖는 박막 형태로 형성된다. 그리고, 상기 세정액이 제공되는 기판(10)에 메가소닉을 전달한다. 이에 따라, 상기 세정액인 희석 황산수는 화학적 반응을 진행한다. 따라서, 상기 기판(10) 상에 존재하는 폴리머 또는 파티클 등과 같은 오염 물질이 제거된다. 또한, 상기 세정액 내에 포화되어 있는 기체는 상기 메가소닉에 의해 파열된다. 따라서, 상기 파열에 의해 파열 압력 및 온도가 변화함으로서 물리적 반응을 진행한다. 그러므로, 상기 기판(10) 상에 존재하는 오염 물질이 제거된다.
상기 스핀 스크러버를 사용하여 상기 기판(10) 상에 존재하는 오염 물질을 제거한다. 그리고, 탈이온수 등을 사용하여 상기 기판(10)을 린스한다. 이어서, 상기 린스에 의해 기판(10) 상에 묻어있는 물기 등을 제거하기 위하여 건조를 실시한다. 이때, 상기 건조는 질소 가스를 사용한 건식 건조 또는 이소프로필 알코올을 이용하는 마란고니 효과에 의한 습식 건조 등에 의해 달성된다.
이와 같이, 상기 스핀 스크러버를 사용한 세정에서는 상기 기판(10) 상에 세정액을 제공함과 아울러 상기 세정액이 제공되는 기판(10)에 상기 메가소닉을 전달함으로서 세정 효율을 높일 수 있다. 특히, 상기 세정액으로서 희석 황산수를 사용함으로서 상기 세정 효율의 향상 뿐만 아니라 상기 메가소닉을 약하게 전달함으로서 기판(10)에 끼치는 손상도 다소 줄일 수 있다.
그리고, 침지 타입에 의한 세정액의 제공은 다음과 같다.
상기 침지 타입에 의한 세정액의 제공에는 세정 장치로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 배스(22)를 사용한다. 이에 따라, 상기 세정을 실시할 때 상기 세정액이 충전되어 있는 배스(22)에 기판(20)을 침지시킨다.
상기 스프레이 타입과 마찬가지로, 상기 침지 타입의 세정 또한 상기 세정액이 제공되는 기판(20)에 메가소닉을 전달하는 구성을 갖는다. 따라서, 상기 배스(22)에는 상기 기판(20)에 메가소닉을 전달하기 위한 메가소닉 전달 부재(26)가 설치된다. 상기 메가소닉 전달 부재(26)는 상기 메가소닉을 생성하기 위한 파워부(26b) 및 상기 메가소닉을 전달하기 위한 바(26a)를 포함한다. 이때, 상기 메가소닉 전달 부재(26)의 바(26a)는 상기 배스(22)의 저부에 설치되는 것이 일반적이다. 이에 따라, 상기 세정을 수행할 때 메가소닉 전달 부재(26)의 바(26a)를 통하여 상기 기판(20)으로 메가소닉이 전달된다. 상기 스핀 스크러버에 의한 메가소닉의 전달에서와 마찬가지로, 상기 메가소닉은 적적할 범위 내에서 전달되는 것이 바람직하되, 상기 적절한 범위는 5 내지 15watt 정도인 것이 바람직하다. 또한, 상기 세정은 30 내지 120초 동안 수행하는 것이 바람직하고, 상온의 온도 분위기 즉, 20 내지 30℃ 정도에서 수행하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 배스(22)를 사용한 오염 물질의 제거를 실시한 후, 린스 및 건조를 더 수행함으로서 일련의 세정이 달성된다.
여기서, 상기 침지 타입을 통하여 이루어지는 세정액과 메가소닉에 의한 세정 메카니즘 또한 상기 스핀 스크러버 타입과 동일하다.
이하, 상기 스핀 스크러버를 사용한 기판의 세정 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 상기 스핀 스크러버를 사용한 기판의 세정 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 3을 참조하면, 척 상에 기판을 올려놓는다.(S31) 그리고, 상기 기판을 설정된 회전 속도로 회전시킨다.(S33) 이어서, 상기 회전하는 기판 상에 세정액으로서 희석 황산수를 제공한다.(S35) 이때, 상기 희석 황산수는 상기 기판의 중심 부위에 제공된다. 따라서, 상기 기판의 회전에 의해 상기 기판에 제공되는 희석 황산수는 상기 기판의 주연 부위까지 균일하게 밀려난다. 때문에, 상기 세정액은 박막 형태의 두깨를 갖는 형태로 제공된다. 이와 같이, 상기 세정액이 제공됨으로서 상기 세정액에 의해 상기 기판 상에 존재하는 오염 물질이 제거된다. 이어서, 상기 희석 황산수가 제공된 기판에 메가소닉을 전달한다.(S37) 이에 따라, 상기 메가소닉에 의해 상기 희석 황산수 내에 존재하는 기포가 파열됨으로서 상기 파열에 의한 파열 압력 및 온도로서 상기 기판에 존재하는 오염 물질의 제거가 이루어진다.
그리고, 상기 오염 물질을 제거한 기판을 린스(S39)시키고, 이후에 건조(S41)를 실시함으로서 상기 기판의 세정이 이루어진다.
이하, 상기 배스를 사용한 기판의 세정 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 상기 배스를 사용한 기판의 세정 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 4를 참조하면, 상기 세정액으로서 희석 황산수가 충전되어 있는 배스를 마련한다.(S51) 그리고, 상기 배스 내의 희석 황산수에 상기 기판을 침지시킨다.(S53) 따라서, 상기 기판에는 희석 황산수가 제공된다. 아울러, 상기 배스 내에 설치된 메가소닉 전달 부재의 바를 통하여 상기 기판으로 메가소닉을 전달한다. 이에 따라, 상기 메가소닉에 의해 상기 희석 황산수 내에 존재하는 기포가 파열됨으로서 상기 파열에 의한 파열 압력 및 온도로서 상기 기판에 존재하는 오염 물질의 제거가 이루어진다. 또한, 상기 세정액의 화학적 반응을 통해서도 상기 기판에 존재하는 오염 물질의 제거가 이루어진다.
그리고, 상기 오염 물질을 제거한 기판을 린스(S55)시키고, 이후에 건조(S57)를 실시함으로서 상기 기판의 세정이 이루어진다.
이와 같이, 상기 실시예 1 및 실시예 2의 세정에서는 세정액으로서 희석 황산수를 사용한다. 때문에, 상기 세정에 따른 효율이 향상된다. 그리고, 부가적으로 사용하는 메가소닉을 약하게 전달할 수 있다. 이는, 상기 희석 황산수를 사용할 경우 세정 효율이 양호하기 때문이다. 이와 같이, 상기 메가소닉을 약하게 전달하기 때문에 상기 세정을 실시할 때 기판에 끼치는 손상을 줄일 수 있다.
이하, 상기 희석 황산수를 사용한 세정 효율에 대하여 설명하기로 한다.
시험예
세정액으로서 황산과 탈이온수가 1 : 1,000 정도의 비율을 갖는 희석 황산수를 준비하였다. 그리고, 스핀 스크러버를 사용하여 금속 배선을 형성한 기판을 대상으로 세정을 실시하였다. 상기 세정은 약 30℃의 온도 분위기에서 약 30초 동안 실시하였다. 그리고, 상기 기판의 회전 속도가 약 30rpm이 되도록 조절하였다. 또한, 약 10watt의 파워로 생성한 메가소닉을 전달하였다.
상기 세정 결과, 상기 기판 상에 존재하는 오염 물질의 약 60%가 제거되는 것을 확인하였고, 상기 금속 배선에 부식이 발생하지 않는 것을 확인하였다.
비교 시험예 1
세정액으로서 탈이온수를 단독으로 사용하는 것을 제외하고는 상기 시험예1과 동일한 방법으로 세정을 실시하였다.
상기 세정 결과, 상기 금속 배선에 부식이 발생하지 않음을 확인할 수 있었다. 그러나, 상기 기판 상에 존재하는 오염 물질의 약 2%만이 제거되는 것을 확인하였다.
비교 시험예 2
세정액으로서 핫(hot) 탈이온수를 단독으로 사용하는 것을 제외하고는 상기 시험예1과 동일한 방법으로 세정을 실시하였다.
상기 세정 결과, 상기 기판 상에 존재하는 오염 물질의 약 10%만이 제거되는 것을 확인하였고, 상기 금속 배선에 부식이 다량으로 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
비교 시험예 3
세정액으로서 암모니아와 탈이온수 약 1 : 1,000의 혼합비를 갖는 혼합액을 사용하는 것을 제외하고는 상기 시험예1과 동일한 방법으로 세정을 실시하였다.
상기 세정 결과, 상기 기판 상에 존재하는 오염 물질의 약 68%가 제거되는 것을 확인할 수 있었다. 그러나, 상기 금속 배선에 부식이 다량으로 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 세정액으로서 상기 희석 황산수를 사용할 경우 상기 오염 물질의 제거 능력이 향상되고, 상기 금속 배선에서의 부식을 줄일 수 있음을 확인할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 기판의 세정 특히 상부에 금속 배선을 갖는 기판을 세정할 때 희석 황산수를 사용함으로서 상기 금속 배선이 부식되는 상황을 줄일 수 있다. 따라서, 상기 세정에 따른 불량을 줄일 수 있음으로 반도체 장치의 제조에 따른 신뢰성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 상기 희석 황산수에 의한 세정 효율의 향상을 통하여 다소 약한 메가소닉의 사용이 가능하다. 때문에, 상기 메가소닉에 의해 상기 금속 배선이 끊어지는 것과 같은 불량 또한 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판의 세정에 사용되는 스핀 스크러버를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판의 세정에 사용되는 배스를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판의 세정 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판의 세정 방법을 설명하기 위한 공정도이다.

Claims (14)

  1. 탈이온수에 희석시킨 희석 황산수를 기판에 제공하는 단계; 및
    메가소닉을 상기 희석 황산수가 제공되는 기판에 전달함으로서 상기 희석 황산수에 의한 반응과 상기 메가소닉에 의한 반응을 통하여 상기 기판에 존재하는 오염 물질을 제거하는 단계를 포함하는 기판의 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판은 그것의 표면에 금속 박막 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 세정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 희석 황산수는 상기 탈이온수와 황산이 500 내지 8,000 : 1의 혼합 비율로 희석된 것을 특징으로 하는 기판의 세정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 희석 황산수에 희석된 황산은 10 내지 1,000ppm의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 세정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 메가소닉은 5 내지 15Watt로 생성하는 것을 특징으로 하는 기판의 세정 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 희석 황산수 및 메가소닉에 의한 세정은 30 내지 120초 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 기판의 세정 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 희석 황산수 및 메가소닉에 의한 세정은 20 내지 30℃의 온도 분위기에서 수행하는 것을 특징으로 하는 기판의 세정 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 희석 황산수 및 메가소닉에 의한 세정은 스핀 스크러버를 사용함에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 기판의 세정 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 스핀 스크러버를 사용한 세정에 있어, 상기 기판은 매엽식 타입으로 마련하고, 상기 희석 황산수는 스프레이 방식으로 제공되고, 상기 메가소닉은 상기 기판의 상면과 마주하는 바(bar)를 통하여 전달되는 것을 특징으로 하는 기판의 세정 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 스핀 스크러버를 사용한 세정에 있어, 상기 기판은 8 내지 50rpm으로 회전하는 것을 특징으로 하는 기판의 세정 방법.
  11. 제1항에 있어서, 탈이온수를 사용하여 상기 기판을 린스하는 단계; 및
    상기 기판을 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 세정 방법.
  12. 탈이온수에 희석시킨 희석 황산수를 배스에 마련하는 단계;
    상기 희석 황산수에 기판을 담구는 단계; 및
    상기 기판이 담겨진 희석 황산수에 메가소닉을 전달함으로서 상기 희석 황산수에 의한 반응과 상기 메가소닉에 의한 반응을 통하여 상기 기판에 존재하는 오염 물질을 제거하는 단계를 포함하는 기판의 세정 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 희석 황산수는 상기 탈이온수와 황산이 500 내지 8,000 : 1의 혼합 비율로 희석된 것을 특징으로 하는 기판의 세정 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 희석 황산수에 희석된 황산은 10 내지 1,000ppm의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 세정 방법.
KR10-2003-0011785A 2003-02-25 2003-02-25 기판의 세정 방법 KR100520819B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0011785A KR100520819B1 (ko) 2003-02-25 2003-02-25 기판의 세정 방법
US10/779,920 US20040163668A1 (en) 2003-02-25 2004-02-17 Method of cleaning a substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0011785A KR100520819B1 (ko) 2003-02-25 2003-02-25 기판의 세정 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040076439A KR20040076439A (ko) 2004-09-01
KR100520819B1 true KR100520819B1 (ko) 2005-10-12

Family

ID=32866955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0011785A KR100520819B1 (ko) 2003-02-25 2003-02-25 기판의 세정 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20040163668A1 (ko)
KR (1) KR100520819B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7521374B2 (en) * 2004-11-23 2009-04-21 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning semiconductor substrates
KR100606132B1 (ko) * 2004-12-30 2006-07-31 동부일렉트로닉스 주식회사 초음파를 이용한 웨이퍼 세척 방법
KR100841361B1 (ko) * 2006-11-10 2008-06-26 삼성에스디아이 주식회사 기판 세정 방법
KR100834827B1 (ko) * 2006-11-16 2008-06-04 삼성전자주식회사 포토 마스크 세정장치 및 그의 세정방법
WO2018076152A1 (en) * 2016-10-25 2018-05-03 Acm Research (Shanghai) Inc. Apparatus and method for cleaning semiconductor wafers
CN112007592B (zh) * 2020-09-03 2022-09-27 中科芯云微电子科技有限公司 一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体及其应用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3728154A (en) * 1970-09-14 1973-04-17 Maagdenberg R Semiconductor wafer cleaning
US5723019A (en) * 1994-07-15 1998-03-03 Ontrak Systems, Incorporated Drip chemical delivery method and apparatus
JP3590470B2 (ja) * 1996-03-27 2004-11-17 アルプス電気株式会社 洗浄水生成方法および洗浄方法ならびに洗浄水生成装置および洗浄装置
US6132522A (en) * 1996-07-19 2000-10-17 Cfmt, Inc. Wet processing methods for the manufacture of electronic components using sequential chemical processing
US5780363A (en) * 1997-04-04 1998-07-14 International Business Machines Coporation Etching composition and use thereof
US5980770A (en) * 1998-04-16 1999-11-09 Siemens Aktiengesellschaft Removal of post-RIE polymer on Al/Cu metal line
JP4484980B2 (ja) * 1999-05-20 2010-06-16 株式会社ルネサステクノロジ フォトマスクの洗浄方法、洗浄装置およびフォトマスクの洗浄液
WO2001052204A1 (en) * 2000-01-10 2001-07-19 Singh Kunwar C Credit card duplication prevention system
US7451774B2 (en) * 2000-06-26 2008-11-18 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for wafer cleaning
US6523557B2 (en) * 2000-12-13 2003-02-25 Imtec Acculine, Inc. Megasonic bath
US6840250B2 (en) * 2001-04-06 2005-01-11 Akrion Llc Nextgen wet process tank

Also Published As

Publication number Publication date
US20040163668A1 (en) 2004-08-26
KR20040076439A (ko) 2004-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101401753B1 (ko) 반도체 기판을 세정하는 방법 및 장치
CN100379837C (zh) 用于去除灰化和未灰化铝蚀刻后残留物的超临界二氧化碳化学制剂
US6503333B2 (en) Method for cleaning semiconductor wafers with ozone-containing solvent
JPH08187475A (ja) スクラバ中の金属を除去する方法
JP2004538635A (ja) 半導体ウエハなどのワークピースを取り扱う処理および装置
JP2002113431A (ja) 洗浄方法
JP2004538635A5 (ko)
KR100721207B1 (ko) 이온주입된 포토레지스트 제거방법
US6579810B2 (en) Method of removing a photoresist layer on a semiconductor wafer
US20070084483A1 (en) Method and apparatus for cleaning a semiconductor substrate
KR100207469B1 (ko) 반도체기판의 세정액 및 이를 사용하는 세정방법
WO2009052706A1 (fr) Solution de rinçage pour supprimer des résidus de gravure au plasma
Vereecke et al. Evaluation of megasonic cleaning for sub-90nm technologies
KR100520819B1 (ko) 기판의 세정 방법
US8741066B2 (en) Method for cleaning substrates utilizing surface passivation and/or oxide layer growth to protect from pitting
US8252119B2 (en) Microelectronic substrate cleaning systems with polyelectrolyte and associated methods
KR100542738B1 (ko) 반도체 장치 세정액 및 이를 이용한 반도체 장치 세정방법
JP2007214412A (ja) 半導体基板洗浄方法
TWI830688B (zh) 一種含氟清洗液
US6589356B1 (en) Method for cleaning a silicon-based substrate without NH4OH vapor damage
WO2006125369A1 (fr) Composition pour l’elimination d’une couche de photoresist et procede pour l'utiliser
JP4357456B2 (ja) 半導体基板の洗浄方法
EP0846985B1 (en) Metal rinsing process with controlled metal microcorrosion reduction
US20080149136A1 (en) Method of cleaning semiconductor device
TWI537378B (zh) 電漿蝕刻殘留物清洗液

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20081001

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee