KR100638974B1 - A method for cleaning Al metal line of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자의 제조 공정에서 중성용액을 이용한 1차 린스(Rinse)를 통해 손상받은 알루미늄(Al) 합금 라인을 세정(Cleaning)하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of cleaning a damaged aluminum (Al) alloy line through a primary rinse (Rinse) using a neutral solution in the manufacturing process of a semiconductor device.
본 발명에 따른 반도체 소자의 알루미늄 합금 라인 세정 방법은, a) 반도체 소자의 제조 공정에서 손상받은 알루미늄 합금 라인의 세정을 위해 솔벤트 처리하는 단계; b) 상기 솔벤트 처리된 알루미늄 합금 라인을 중성용액을 사용하여 상기 솔벤트 성분을 제거하는 단계; c) 상기 솔벤트 성분이 제거된 알루미늄 합금 라인을 린스 처리하는 단계; 및 d) 상기 린스 처리된 알루미늄 합금 라인을 건조시키는 단계를 포함한다.A method of cleaning an aluminum alloy line of a semiconductor device according to the present invention includes the steps of: a) solvent treatment for cleaning of an aluminum alloy line damaged in a semiconductor device manufacturing process; b) removing the solvent component from the solvent treated aluminum alloy line using a neutral solution; c) rinsing the aluminum alloy line from which the solvent component has been removed; And d) drying the rinsed aluminum alloy line.
본 발명에 따르면, 손상받은 알루미늄 합금 라인의 세정 진행 시, 갈바니 부식(Galvanic Corrosion)에 의한 손상이 발생하는 것을 억제함으로써, 반도체 소자의 제조 공정의 신뢰성을 향상시키고, 면 저항 증가를 개선할 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the reliability of the manufacturing process of the semiconductor device and to increase the surface resistance by suppressing the occurrence of damage caused by galvanic corrosion during the cleaning of the damaged aluminum alloy line. .
세정, 알루미늄 합금 라인, 린스, 중성용액Cleaning, Aluminum Alloy Line, Rinse, Neutral Solution
Description
도 1은 종래의 기술에 따른 반도체 소자의 알루미늄 합금 라인 세정 방법을 나타내는 공정 순서도이다.1 is a process flowchart showing a method for cleaning an aluminum alloy line of a semiconductor device according to the related art.
도 2는 종래의 기술에 따른 알루미늄 합금 라인 세정 방법을 통해 손상되는 알루미늄 합금 라인을 예시하는 도면이다.2 is a diagram illustrating an aluminum alloy line damaged through the aluminum alloy line cleaning method according to the prior art.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 알루미늄 합금 라인 세정 방법을 나타내는 공정 순서도이다.3 is a process flowchart showing a method for cleaning an aluminum alloy line of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 합금 라인 세정 방법을 통해 개선된 알루미늄 합금 라인을 예시하는 도면이다.4 is a diagram illustrating an aluminum alloy line improved through the aluminum alloy line cleaning method according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 반도체 소자의 알루미늄 합금 라인 세정 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 반도체 소자의 제조 공정에서 중성용액을 이용한 린스(Rinse)를 통해 손상받은 알루미늄(Al) 합금 라인을 세정(Cleaning)하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for cleaning an aluminum alloy line of a semiconductor device, and more particularly, to a method of cleaning an aluminum (Al) alloy line damaged by rinsing with a neutral solution in a semiconductor device manufacturing process. It is about.
도 1은 종래의 기술에 따른 반도체 소자의 알루미늄 합금 라인 세정 방법을 나타내는 공정 순서도이다.1 is a process flowchart showing a method for cleaning an aluminum alloy line of a semiconductor device according to the related art.
도 1을 참조하면, 반도체 소자의 제조 공정에서 반응성 이온식각(RIE) 시에 손상받은 알루미늄 합금 라인 세정 공정(S11)을 진행하기 위해서, 먼저, 아민 또는 플루오린 계열의 솔벤트를 사용하여 폴리머(Polymer)를 제거한다(S12). 다음으로, 최소 3분 이상 DIW 린스를 진행하고(S13), 이후 건조 과정(S14)을 거치게 된다.Referring to FIG. 1, in order to proceed with an aluminum alloy line cleaning process (S11) damaged during reactive ion etching (RIE) in a semiconductor device manufacturing process, first, an amine or a fluorine-based solvent is used. ) Is removed (S12). Next, DIW rinse is performed for at least 3 minutes (S13), and then goes through a drying process (S14).
그러나, 전술한 도 1의 세정 과정은 손상받은 알루미늄 합금 라인이 린스(Rinse) 진행 중에 갈바니 부식(Galvanic Corrosion)에 의하여 심하게 손상이 발생된다는 문제점이 있다(도 2 참조).However, the above-described cleaning process of FIG. 1 has a problem in that the damaged aluminum alloy line is severely damaged by galvanic corrosion during rinsing (see FIG. 2).
여기서, 갈바니 부식(Galvanic corrosion)은 서로 다른 성질의 두 금속이 접촉하여 한쪽 금속의 산화를 촉진시킴으로써 일어나는 부식을 말하며, 특히, 이종금속접촉부식이라고도 한다. 서로 다른 금속이 접촉하면 부식 속도가 매우 빨라지기도 한다. 예를 들면, 알루미늄 파이프와 구리 파이프를 물 속에서 연결하면 알루미늄은 산화/환원에 대한 전극전위가 낮아서 그 표면이 부식하기 쉽다. 반면에 구리는 표면에서 수소 이온의 환원에 대한 과전위가 작기 때문에 알루미늄의 부식을 도와준다.Here, galvanic corrosion refers to corrosion caused by contacting two metals of different properties to promote oxidation of one metal, and in particular, also referred to as dissimilar metal contact corrosion. The contact of dissimilar metals can lead to very high corrosion rates. For example, when aluminum pipes and copper pipes are connected in water, aluminum has a low electrode potential for oxidation / reduction and its surface is likely to corrode. Copper, on the other hand, helps to corrode aluminum because of its low overpotential for the reduction of hydrogen ions at the surface.
도 2는 종래의 기술에 따른 알루미늄 합금 라인 세정 방법을 통해 손상되는 알루미늄 합금 라인을 예시하는 도면으로서, 손상받은 알루미늄 합금 라인이 린스 진행 중에 갈바니 부식에 의하여 심하게 손상이 발생되는데, 이러한 손상의 원인은 알루미늄에 구리(Cu)가 일정한 비율로 합금이 되어 있기에 발생되는 것이다. 여기서, 도면부호 A는 손상 부위를 나타낸다.2 is a diagram illustrating an aluminum alloy line damaged by the aluminum alloy line cleaning method according to the prior art, the damaged aluminum alloy line is severely damaged by galvanic corrosion during the rinse progress, the cause of such damage This occurs because copper (Cu) is alloyed at a constant ratio in aluminum. Here, reference numeral A denotes a damage site.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 중성용액을 이용한 1차 린스를 사용함으로써, 손상받은 알루미늄 Al 합금 라인의 세정 시에 알루미늄 합금 라인의 어택(attack)없이 린스를 진행시키는 반도체 소자의 알루미늄 합금 라인 세정 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention for solving the above problems, by using a primary rinse using a neutral solution, the aluminum of the semiconductor device to advance the rinse without attack of the aluminum alloy line when cleaning the damaged aluminum Al alloy line An alloy line cleaning method is provided.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 반도체 소자의 알루미늄 합금 라인 세정 방법은,As a means for achieving the above object, the aluminum alloy line cleaning method of a semiconductor device according to the present invention,
a) 반도체 소자의 제조 공정에서 손상받은 알루미늄 합금 라인의 세정을 위해 솔벤트 처리하는 단계;a) solvent treatment for cleaning the damaged aluminum alloy line in the manufacturing process of the semiconductor device;
b) 상기 솔벤트 처리된 알루미늄 합금 라인을 중성용액을 사용하여 상기 솔벤트 성분을 제거하는 단계;b) removing the solvent component from the solvent treated aluminum alloy line using a neutral solution;
c) 상기 솔벤트 성분이 제거된 알루미늄 합금 라인을 린스 처리하는 단계; 및c) rinsing the aluminum alloy line from which the solvent component has been removed; And
d) 상기 린스 처리된 알루미늄 합금 라인을 건조시키는 단계d) drying the rinsed aluminum alloy line
를 포함하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it comprises a.
여기서, 상기 b) 단계의 중성용액은 이소프로필알콜(IPA)인 것을 특징으로 한다.Here, the neutral solution of step b) is characterized in that the isopropyl alcohol (IPA).
여기서, 상기 c) 단계의 린스는 DIW(Deionized Water) 초순수를 사용하는 것을 특징으로 한다.Here, the rinse of step c) is characterized by using DIW (Deionized Water) ultrapure water.
여기서, 상기 c) 단계의 린스는 최대 1∼2분 정도 진행하는 것을 특징으로 한다.In this case, the rinse of step c) is characterized in that it proceeds up to about 1 to 2 minutes.
따라서 본 발명에 따르면, 손상받은 알루미늄 합금라인의 세정 진행 시, 갈바니 부식에 의한 손상이 발생하는 것을 억제함으로써, 반도체 소자의 제조 공정의 신뢰성을 향상시키고, 면 저항 증가를 개선할 수 있다.Therefore, according to the present invention, by suppressing the occurrence of damage due to galvanic corrosion during the cleaning of the damaged aluminum alloy line, it is possible to improve the reliability of the manufacturing process of the semiconductor device, and to improve the surface resistance.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 알루미늄 합금 라인 세정 방법을 설명한다.Hereinafter, an aluminum alloy line cleaning method of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 알루미늄 합금 라인 세정 방법을 나타내는 공정 순서도이다.3 is a process flowchart showing a method for cleaning an aluminum alloy line of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 알루미늄 합금 라인 세정 방법은, 반도체 소자의 제조 공정에서 반응성 이온식각(Reactive Ion Etching: RIE) 시에 손상받은 알루미늄 합금 라인 세정 공정(S31)을 진행하기 위해서, 먼저, 아민 또는 플루오린 계열의 솔벤트를 사용하여 폴리머(Polymer)를 제거한다(S32).Referring to FIG. 3, an aluminum alloy line cleaning method of a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention may include an aluminum alloy line cleaning process damaged during reactive ion etching (RIE) in a semiconductor device manufacturing process (S31). In order to proceed), first, a polymer is removed by using an amine or fluorine-based solvent (S32).
다음으로, 상기 솔벤트 처리된 알루미늄 합금 라인을 중성용액을 사용하여 상기 솔벤트 성분을 제거하게 된다(S33). 이때, 상기 중성용액은 예를 들어, 이소프로필알콜(IPA)을 사용하며, 이 과정에서 대부분의 솔벤트(아민 또는 플루오린 계열)의 대부분이 제거된다.Next, the solvent component of the aluminum alloy line is removed using a neutral solution (S33). In this case, the neutral solution uses, for example, isopropyl alcohol (IPA), and most of the solvent (amine or fluorine series) is removed in the process.
다음으로, 상기 솔벤트 성분이 제거된 알루미늄 합금 라인을 린스 처리하게 된다(S34). 이때, DIW를 사용하여 1 내지 2분의 짧은 시간만 린스를 진행함으로써, 갈바니 부식 진행을 최대한 억제하게 되고, 결국, 손상받은 알루미늄 합금라인의 손상을 개선할 수 있다.Next, the aluminum alloy line from which the solvent component is removed is rinsed (S34). At this time, by rinsing for only a short time of 1 to 2 minutes using DIW, the galvanic corrosion progress can be suppressed as much as possible, and eventually, damage to the damaged aluminum alloy line can be improved.
여기서, 상기 DIW(Deionized Water)는 초순수로서, 반도체 제조 설비에서 복잡한 공정을 거쳐 수중의 이온 및 오염물질을 전부 제거한 순수를 말하며, 반도체 생산라인의 습식(Wet) 공정을 비롯하여 반도체 제조공정에서 광범위하게 사용되고 있다.Here, DIW (Deionized Water) is ultrapure water, and refers to pure water which has completely removed ions and contaminants in water through a complicated process in a semiconductor manufacturing facility, and is widely used in semiconductor manufacturing processes including wet (Wet) processes of semiconductor production lines. It is used.
다음으로, 상기 린스 처리된 알루미늄 합금 라인을 건조시킴으로써, 세정 공정을 완료하게 된다(S35).Next, by drying the rinsed aluminum alloy line, the cleaning process is completed (S35).
한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 합금 라인 세정 방법을 통해 개선된 알루미늄 합금 라인을 예시하는 도면으로서, 종래의 기술에서 설명한 도 2에 비해 손상받은 알루미늄 합금 라인의 손상이 개선된 것을 보여준다. 여기서, 도면부호 B는 손상이 개선된 부분을 나타낸다.On the other hand, Figure 4 is a diagram illustrating an aluminum alloy line improved through the aluminum alloy line cleaning method according to an embodiment of the present invention, that the damage of the damaged aluminum alloy line is improved compared to Figure 2 described in the prior art Shows. Here, reference numeral B denotes a part where the damage is improved.
결국, 본 발명에 따르면, 반도체 소자의 제조 공정에서 알루미늄 합금 라인의 세정 공정 시에, 중성용액을 사용하여 솔벤트 성분을 제거하고, DIW를 사용하여 1 내지 2분의 짧은 시간만 린스를 진행함으로써, 갈바니 부식 진행을 최대한 억제할 수 있다.As a result, according to the present invention, during the cleaning process of the aluminum alloy line in the manufacturing process of the semiconductor device, by removing the solvent component using a neutral solution, and rinsing for only a short time of 1 to 2 minutes using DIW, Galvanic corrosion can be suppressed as much as possible.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자 라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it will be appreciated that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who has it will find it easy.
본 발명에 따르면, 손상받은 알루미늄 합금라인의 세정 진행 시, 갈바니 부식에 의한 손상이 발생하는 것을 억제함으로써, 반도체 소자의 제조 공정의 신뢰성을 향상시키고, 면 저항 증가를 개선할 수 있다.According to the present invention, by suppressing the occurrence of damage due to galvanic corrosion during the cleaning of the damaged aluminum alloy line, it is possible to improve the reliability of the manufacturing process of the semiconductor device, and to improve the surface resistance.
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