KR100712733B1 - System for manufacturing oxide film and method for the same - Google Patents

System for manufacturing oxide film and method for the same Download PDF

Info

Publication number
KR100712733B1
KR100712733B1 KR1020050127352A KR20050127352A KR100712733B1 KR 100712733 B1 KR100712733 B1 KR 100712733B1 KR 1020050127352 A KR1020050127352 A KR 1020050127352A KR 20050127352 A KR20050127352 A KR 20050127352A KR 100712733 B1 KR100712733 B1 KR 100712733B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ozone
oxide film
water
silicon wafer
cleaning
Prior art date
Application number
KR1020050127352A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김인정
이건호
배소익
Original Assignee
주식회사 실트론
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 주식회사 실트론 filed Critical 주식회사 실트론
Priority to KR1020050127352A priority Critical patent/KR100712733B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100712733B1 publication Critical patent/KR100712733B1/en

Links

Images

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
    • H01L21/67—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
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02551—Group 12/16 materials
    • H01L21/02554—Oxides
    • 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
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • 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
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

산화막 제조 장치 및 그 방법이 개시된다. 개시된 산화막 제조 장치는, 실리콘 웨이퍼가 수납되어 산화막이 형성되는 세정조와; 상기 세정조를 순환하는 순환배관의 일측에 설치되어 오존가스와 초순수에 의해 오존수가 형성되도록 하는 오존접촉기와; 상기 오존접촉기에서 초순수에 용존하지 않은 오존가스와 순환하는 순환배관 내의 잔존가스를 제거하여 상기 세정조로 오존수만을 공급해주는 버블제거기;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. An oxide film production apparatus and a method thereof are disclosed. The disclosed oxide film production apparatus comprises: a cleaning bath in which a silicon wafer is housed to form an oxide film; An ozone contactor installed at one side of the circulation pipe circulating the washing tub to form ozone water by ozone gas and ultrapure water; And a bubble remover which removes ozone gas not dissolved in ultrapure water from the ozone contactor and residual gas in a circulating pipe circulating through the ozone contactor to supply only ozone water to the cleaning bath.

본 발명에 따르면, 본 발명의 산화막 제조 장치 및 방법을 채용함으로써, 장비를 단순화시키고, 비용을 절감할 수 있으며, 효율적으로 오존을 공급할 수 있고, 비교적 저온에서 균일한 두께를 갖는 산화막을 제조 및 개선할 수 있고, 안정한 실리콘 표면을 제조할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, by employing the apparatus and method for manufacturing an oxide film of the present invention, it is possible to simplify equipment, reduce cost, efficiently supply ozone, and manufacture and improve an oxide film having a uniform thickness at a relatively low temperature There is an advantage that a stable silicon surface can be produced.

실리콘 웨이퍼, 세정조, 오존수, 산화막 Silicon wafer, cleaning bath, ozonated water, oxide film

Description

산화막 제조 장치 및 그 방법{SYSTEM FOR MANUFACTURING OXIDE FILM AND METHOD FOR THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to an oxide film manufacturing apparatus and a method thereof,

도 1은 본 발명에 따른 산화막 제조 장치의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of an oxide film production apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명의 세정액에 담그는 시간에 따른 오존수 세정(실시예) 및 일반적으로 사용되는 SC-1세정 방법(비교예)에 의해서 웨이퍼 표면에 성장하는 자연 산화막의 두께를 보여주는 그래프.FIG. 2 is a graph showing the thickness of a natural oxide film grown on a wafer surface by an ozone water washing (Example) and a commonly used SC-1 cleaning method (Comparative Example) according to time immersed in the cleaning liquid of the present invention.

도 3은 본 발명의 오존수 세정 및 일반적으로 사용되는 SC-1세정 방법에 따른 웨이퍼 표면의 산화막 균일도를 비교한 그래프.3 is a graph comparing the uniformity of the oxide film on the surface of the wafer according to the ozone water cleaning method of the present invention and the generally used SC-1 cleaning method.

도 4는 본 발명의 오존수 세정 및 일반적으로 사용되는 SC-1세정 방법에 따른 웨이퍼 표면의 접촉각을 비교한 그래프.4 is a graph comparing the contact angle of the wafer surface according to the ozone water cleaning method of the present invention and the generally used SC-1 cleaning method.

도 5은 본 발명의 오존수 세정 및 일반적으로 사용되는 SC-1세정 방법에 따른 웨이퍼 표면의 거칠기를 비교한 그래프.5 is a graph comparing the surface roughness of the wafer according to the ozone water cleaning method of the present invention and the generally used SC-1 cleaning method.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

10. 웨이퍼10. Wafer

11. 세정조 11. Cleaning tank

12. 순환펌프12. Circulation pump

13. 냉각기13. Cooler

14. 오존접촉기14. Ozone contactor

15. 댐퍼15. Damper

16. 버블제거기16. Bubble Remover

17. 필터17. Filter

본 발명은 산화막 제조 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실리콘 웨이퍼 표면에 균일한 두께를 갖는 산화막을 제조하고, 웨이퍼 표면을 친수성으로 만들며, 웨이퍼 표면 거칠기를 감소시키기 위한 산화막 제조 장치 및 그 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an oxide film production apparatus for manufacturing an oxide film having a uniform thickness on the surface of a silicon wafer, making the wafer surface hydrophilic, and reducing the surface roughness of the wafer, &Lt; / RTI &gt;

실리콘 웨이퍼의 표면을 산화시켜 산화막을 형성시키는 종래의 방법으로는 초순수, RCA 세정, 고온의 노(furnace)에서 산소 가스를 주입하면서 열처리를 하는 방법, 또는 화학 증착법, 오존에 의한 방법 등이 사용되어졌다.Conventional methods for oxidizing the surface of a silicon wafer to form an oxide film include ultra pure water, RCA cleaning, a method of performing heat treatment while oxygen gas is injected in a high temperature furnace, a chemical vapor deposition method, and a method using ozone lost.

이러한 방법들은 실리콘 웨이퍼 표면에 실리콘 산화막 절연층을 형성하거나, 실리콘 웨이퍼 표면을 세정하고 안정된 산화막을 얻고자 할 때 주로 사용되었다.These methods are mainly used to form a silicon oxide insulating layer on the surface of a silicon wafer or to clean a silicon wafer surface to obtain a stable oxide film.

그리고 초순수 내에서의 산화막 제조 방법은, 초순수에 존재하는 산소 성분들이 산화막의 성장을 촉진시키는데, 이때 침지 시간이 길수록, 그리고 초순수 내 산소의 농도가 높을수록 산화막의 두께는 더욱 증가한다. 이러한 방법은 세정 시간이 오래 걸리며, 친수화된 안정된 상태의 산화막 제조가 어렵다. And, in the method of manufacturing the oxide film in the ultrapure water, the oxygen components present in the ultrapure water promote the growth of the oxide film. At this time, the longer the immersion time and the higher the oxygen concentration in the ultrapure water, the more the thickness of the oxide film increases. Such a method requires a long cleaning time, and it is difficult to manufacture a stable oxide film having hydrophilicity.

또한 RCA 세정액 중 SC-1 세정에 함유된 과수 성분으로 인해 최종적으로 웨이퍼 표면에 화학적인 산화막이 생성된다. 이러한 처리 과정에서 과산화수소는 물과 산소로 분해되면서 산소가스가 발생된다. 산소 가스에 의한 버블(bubble)은 실리콘 표면에 미세 거칠기(micro-roughness)의 영향을 주는 요인이 된다. In addition, a chemical oxide film is finally formed on the surface of the wafer due to the fruit ingredient contained in the SC-1 cleaning in the RCA cleaning liquid. In this process, hydrogen peroxide decomposes into water and oxygen and oxygen gas is generated. The bubble caused by the oxygen gas is a factor that affects the micro-roughness on the silicon surface.

그리고 세정에 사용된 화학 물질 자체의 금속 불순물에 의해서 웨이퍼 표면에 금속 오염이 야기되기 때문에 친수화된 안정한 상태의 웨이퍼 표면을 유지시키기 어렵다. It is difficult to maintain the surface of the wafer in a stable hydrophilic state due to metal contamination on the surface of the wafer due to metal impurities in the chemical used in cleaning.

종래의 노(furnace) 또는 화학 증착법 등으로 실리콘 웨이퍼의 표면에 산화막을 제조할 때에는, 산화막의 두께를 100Å 이상인 수백Å으로 제조할 때에는 실리콘 웨이퍼 표면 전체에 균일하게 형성되나, 100Å 이하의 수십Å으로 제조할 때에는 실리콘 웨이퍼의 표면 전체에 균일하게 형성되도록 제어하기 어렵다. When an oxide film is formed on the surface of a silicon wafer by a conventional furnace or chemical vapor deposition method, it is uniformly formed on the entire surface of the silicon wafer when the thickness of the oxide film is made to be several hundreds of angstroms, It is difficult to control the silicon wafer to be uniformly formed on the entire surface of the silicon wafer.

이러한 종래의 실리콘 웨이퍼의 산화 방법에 사용되는 장비는 대형이고, 그에 따른 비용이 많이 드는 문제점이 있었으며, 또한, 실리콘 표면의 결함을 평가하기 위하여 산화막을 형성할 때 세정에 의한 표면의 변화가 발생함으로 그 결함 평가가 정확하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.The equipment used in the conventional oxidation method of silicon wafers is large in size and costly. Therefore, in order to evaluate defects on the silicon surface, a change in surface due to cleaning occurs when an oxide film is formed There is a problem that the defect evaluation can not be accurately performed.

산화막 형성방법에 관계되는 종래의 방법으로서, 예컨대, (a)일본 특개평 1995-0001950호에 실리콘 웨이퍼를 고온 순수로 린스하면서 오존을 주입하여 균일한 산화막을 형성하는 방법과, (b)일본 특개평 1997-0052898호에 오존이 희석된 순수한 물에 상기 웨이퍼를 침지시킨 후 자외선을 조사하여 완전한 결합을 이루도록 함을 특징으로 하는 산화막 형성방법과, (c)일본 특개평 1999-026460호에, 오존수 또는 UV-오존을 이용하여 자연 산화막(예컨대, 20Å 이하)을 생성시켜 웨이퍼 전 표면을 친수화 되도록 하고 묽은 산화 용액을 이용하여서 소정 두께(예컨대, 3Å 이상)식각하는 웨이퍼 세정 방법이 각각 개시되어 있다. As a conventional method related to an oxide film forming method, there are (a) a method of forming a uniform oxide film by injecting ozone while rinsing a silicon wafer with pure water at a high temperature in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1995-0001950, and A method of forming an oxide film by immersing the wafer in pure water diluted with ozone and irradiating ultraviolet rays to form a complete bond, and (c) Japanese Patent Application Laid-Open No. 1999-026460, (For example, 3 angstroms or more) using a dilute oxidizing solution so as to form a native oxide film (for example, 20 angstroms or less) using UV-ozone or UV-ozone to hydrophilize the entire surface of the wafer .

그런데, 상기 (a)의 발명의 세척액은, 오존을 고온 순수에 주입하여 오존수를 공급하는 방법으로, 고온에서 행하기 때문에 세척 효율은 향상하지만, 초순수에 오존의 용해 농도를 확보할 수 없게 되는 우려가 있다. However, the cleaning solution of the invention (a) is a method for supplying ozone water by injecting ozone into purified water of high temperature. Since cleaning is performed at a high temperature, the cleaning efficiency is improved. However, there is a concern that the concentration of dissolved ozone in ultra- .

그리고 상기 (b)의 발명에서는, 오존을 용해하기 위해서는 오존수에 자외선을 조사하는 방법으로 비용과 공정이 다소 복잡하다. 또한 오존수 린스를 행한 뒤의 웨이퍼를 건조시키기 위해 건조 장치를 이용하는 경우에 건조 장치의 내부에 오존수가 들어갈 수 있고, 건조 장치의 내부가 오존수로 오염되는 문제점이 있다. In the invention of (b), the cost and the process are somewhat complicated by a method of irradiating ozone water with ultraviolet rays in order to dissolve ozone. Further, when a drying apparatus is used to dry the wafer after rinsing with ozone water, ozonated water may enter the drying apparatus, and the inside of the drying apparatus may be contaminated with ozone water.

또한 상기 (c)의 발명은 세척 공정에 있어서 용존 오존 농도는 2ppm 이하의 농도 범위를 갖는다. 오존 농도가 2ppm에서 1500초 동안 웨이퍼를 세정액에 담갔을 때 산화막 두께가 12Å의 산화막이 형성되는 것으로, 이 방법에서는 세척시간이 너무 길기 때문에 세척 능력은 향상하지만, 에칭(etching)량이 너무 커지는 우려가 있다. 또한 일반적인 효율적인 세정시간의 범위에서 친수성이 떨어지는 문제점이 있다. In the invention (c), the dissolved ozone concentration in the washing step has a concentration range of 2 ppm or less. An oxide film having an oxide film thickness of 12 angstroms is formed when the wafer is immersed in the cleaning liquid for 2 minutes to 1500 seconds. have. In addition, there is a problem that the hydrophilicity is deteriorated in a range of general effective cleaning time.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 장비를 단순화시키고 비용을 절감하며, 효율적으로 오존을 공급하고, 비교적 저온에서 균일한 두께를 갖는 산화막을 제조하여 웨이퍼 표면을 친수성으로 만들며, 웨이퍼 표 면 거칠기를 감소시켜 안정한 실리콘 표면을 제조할 수 있도록 한 산화막 제조 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, which simplifies equipment, reduces cost, efficiently supplies ozone, produces an oxide film having a uniform thickness at a relatively low temperature, And an object thereof is to provide an apparatus for manufacturing an oxide film and a method for manufacturing the same, which can reduce the surface roughness of a wafer and produce a stable silicon surface.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 산화막 제조 장치는, 실리콘 웨이퍼가 수납되어 산화막이 형성되는 세정조와; 상기 세정조를 순환하는 순환배관의 일측에 설치되어 오존가스와 초순수에 의해 오존수가 형성되도록 하는 오존접촉기와; 상기 오존접촉기에서 초순수에 용존하지 않은 오존가스와 순환하는 순환배관 내의 잔존가스를 제거하여 상기 세정조로 오존수만을 공급해주는 버블제거기;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing an oxide film, the apparatus comprising: a cleaning vessel for containing a silicon wafer to form an oxide film; An ozone contactor installed at one side of the circulation pipe circulating the washing tub to form ozone water by ozone gas and ultrapure water; And a bubble remover which removes ozone gas not dissolved in ultrapure water from the ozone contactor and residual gas in a circulating pipe circulating through the ozone contactor to supply only ozone water to the cleaning bath.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 산화막 제조 방법은, (a) 실리콘 웨이퍼를 오존수조인 세정조에 침지 처리하여 상기 실리콘 웨이퍼 표면에 균일한 산화막을 제조하고, 상기 실리콘 웨이퍼 표면을 친수성으로 형성하는 단계와; (b) 상기 실리콘 웨이퍼를 순수한 물을 이용하여 린스하는 단계와; (c) 상기 실리콘 웨이퍼 표면의 수분을 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an oxide film manufacturing method comprising the steps of: (a) immersing a silicon wafer in a cleaning bath having an ozone water bath to produce a uniform oxide film on the surface of the silicon wafer; ; (b) rinsing the silicon wafer with pure water; (c) drying the moisture on the surface of the silicon wafer.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 따른 산화막 제조 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an oxide film production apparatus according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 산화막 제조 장치는, 실리콘 웨이퍼(10)가 수납된 세정조(11)와, 이 세정조(11)를 순환하는 순환배관의 일측에 설치되어 오존 가스와 초순수에 의해 오존수가 형성되도록 하는 오존접촉기(14)와, 이 오존접촉기(14)에서 초순수에 용존하지 않은 오존가스와 순환하는 순환배관 내의 잔존가스를 제거하여 세정조(11)로 오존수만을 공급해주는 버블제거기(16)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, an apparatus for manufacturing an oxide film according to the present invention is provided with a cleaning tank 11 containing a silicon wafer 10 and a cleaning tank 11 disposed at one side of a circulation pipe circulating the cleaning tank 11, A bubble eliminator 14 for removing ozone gas that is not dissolved in ultrapure water and residual gas in a circulating pipe circulating in the ozone contactor 14 so as to supply only ozone water to the washing tub 11; (16).

그리고 본 발명에 따른 산화막 제조 장치에는, 상기 순환배관에는 온도를 일정하게 유지시키기 위한 냉각기(13)와, 순환배관의 일측에 설치되어 발생된 오존수 세정액이 순환하도록 작동하는 순환펌프(12)와, 상기 세정조(11)에 공급되는 세정액의 맥동을 잡고 일정 유량을 공급하도록 하는 댐퍼(15)와, 상기 순환배관을 순환하는 세정액을 여과(filtering)하여 세정조(11)로 공급하기 위한 필터(17)가 구비된다.In the apparatus for producing an oxide film according to the present invention, the circulation pipe is provided with a cooler (13) for keeping the temperature constant, a circulation pump (12) for circulating the ozone water washing liquid generated at one side of the circulation pipe, A damper 15 for supplying pulses of a cleaning liquid supplied to the cleaning tank 11 to supply a constant flow rate of the cleaning liquid to the cleaning tank 11, a filter (not shown) for filtering the cleaning liquid circulating through the circulation pipe, 17 are provided.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 산화막 제조 장치를 적용하여 본 발명에 따른 산화막 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.An oxide film manufacturing method according to the present invention will be described below by applying an oxide film production apparatus having the above-described structure.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 산화막 제조 방법은, 실리콘 웨이퍼(10)의 표면을 안정적인 표면 상태로 친수성화하는 조성의 오존수로 그 실리콘 웨이퍼(10)를 세척하는 공정, 즉 케미컬(Chemical) 산화막을 성장시키는 단계와 동시에, 순수한 물을 이용한 린스를 행하여 건조 장치의 내부 오염을 방지하는 것이 가능한 웨이퍼 세척한다.Referring to the drawings again, a method of manufacturing an oxide film according to the present invention includes a step of cleaning the silicon wafer 10 with ozone water having a composition that hydrophilises the surface of the silicon wafer 10 in a stable surface state, Simultaneously with the step of growing the oxide film, rinsing with pure water is carried out to wash the wafer, which can prevent internal contamination of the drying apparatus.

즉, 본 발명에 따른 실리콘 웨이퍼의 산화막 제조 방법은, 실리콘 웨이퍼(10)를 오존수조인 세정조(11)에 침지 처리하여 실리콘 웨이퍼(10) 표면에 균일한 산화막을 제조하여 실리콘 웨이퍼(1)) 표면을 친수성으로 형성한다.(단계 110)That is, in the method for producing an oxide film of a silicon wafer according to the present invention, a silicon oxide film is formed on the surface of the silicon wafer 10 by immersing the silicon wafer 10 in the cleaning tank 11, The surface is formed to be hydrophilic (step 110)

그리고 건조 장치의 내부 오염을 방지하기 위한 순수한 물을 이용하여 린스(Rinse)한다.(단계 120)Rinse using pure water to prevent internal contamination of the drying apparatus (step 120)

이어서, 상기 웨이퍼 표면의 수분을 건조시킨다.(단계 130)Then, the moisture of the wafer surface is dried (step 130)

그리고 상기 단계 110에서, 산화막 제조 공정으로의 산화막은 오존수에 의해서 생성되고, 상기 순수한 물 중의 오존 농도는 1ppm 이상 포화 농도까지가 바람직하다. 즉, 상기 산화막은 1ppm~20ppm의 범위 내의의 오존 농도에서 형성된다.In step 110, the oxide film to the oxide film manufacturing process is generated by the ozonated water, and the ozone concentration in the pure water is preferably 1 ppm or more to the saturation concentration. That is, the oxide film is formed at an ozone concentration within a range of 1 ppm to 20 ppm.

상기한 오존 농도가 1ppm 미만에서는 산화막 형성 능력이 부족하기 때문에 실리콘 웨이퍼 표면을 충분히 친수성화로 표면이 안정화되지 못하여 실리콘 웨이퍼 표면에 파티클이 부착하거나, 건조 시에 워터 마크(water mark)가 발생하고, 따라서 표면 품질이 떨어진다.If the concentration of the above-mentioned ozone is less than 1 ppm, the ability to form an oxide film is insufficient, so that the surface of the silicon wafer is not sufficiently stabilized by hydrophilization, so that particles adhere to the surface of the silicon wafer and water marks occur during drying. Surface quality deteriorates.

그리고 상기한 산화막 제조 공정에 있어서, 상기 소정 두께의 산화막은 대략 30Å 보다 얇은 두께를 갖는 것을 특징으로 한다. In the oxide film manufacturing process, the oxide film having the predetermined thickness has a thickness less than about 30 angstroms.

또한 오존 농도 및 세정 시간에 따라 산화막 두께를 100Å 이하의 수십 Å으로 제조가 가능하다. 바람직하게는 상기 산화막 두께를 30Å 이하로 한다.Also, it is possible to manufacture the oxide film thickness to several tens of angstroms or less in accordance with the ozone concentration and the cleaning time. Preferably, the thickness of the oxide film is 30 Å or less.

그리고 상기 단계 120의 세정 공정으로의 세정 온도는, 특별히 한정하는 것이 아니지만, 바람직하게는 10∼30℃로 한다. The cleaning temperature in step 120 is not particularly limited, but is preferably 10 to 30 占 폚.

그 이유는, 세정 온도를 저하시킨다면, 세척 효율이 저하되는 가능성이 있기 때문이다. 그리고 세척 온도를 올리고 공정을 진행한다면, 세척 효율은 향상하지만, 오존(ozone)의 용해 농도를 확보할 수 없게 되는 우려가 있다.This is because, if the cleaning temperature is lowered, there is a possibility that the cleaning efficiency is lowered. If the cleaning temperature is raised and the process is performed, there is a fear that the cleaning efficiency improves but the dissolved concentration of the ozone can not be secured.

또한 상기한 세정 공정의 처리 시간은, 10초∼10분이 바람직하다. 그 이유 는, 10초 미만에서는, 웨이퍼 표면에 충분한 산화 피막을 형성하는 능력이 떨어지고, 10분 보다 길게 계속 진행해도 웨이퍼표면의 친수성화 효과가 높아지는 것은 없기 때문이다.The treatment time of the above-described cleaning step is preferably 10 seconds to 10 minutes. The reason for this is that, in the case of less than 10 seconds, the capability of forming a sufficient oxide film on the surface of the wafer is lowered, and even if it continues for longer than 10 minutes, the effect of hydrophilizing the wafer surface does not increase.

그리고 오존수 린스의 뒤에 순수한 물 린스를 행하고, 상기 단계 130의 건조 공정에 있어서는, 건조 장치 내에 오존수를 가지고 들어갈 수 있는 것이 방지되고, 오존(ozone)에 의한 건조 장치 내의 오염을 방지하는 것이 가능해진다.In addition, pure water rinsing is performed after the ozonized water rinse. In the drying step 130, ozonated water can be prevented from entering the drying apparatus, and it is possible to prevent contamination in the drying apparatus by ozone.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 산화막 제조 장치 및 산화막 제조 방법을 좀 더 부연하여 설명하면 다음과 같다.As described above, the oxide film production apparatus and the oxide film production method according to the present invention will be described in more detail as follows.

도 2에는 본 발명의 세정액에 담그는 시간에 따른 오존수 세정 방법(실시예) 및 일반적으로 사용되는 SC-1 세정 방법(비교예)에 의해서 웨이퍼 표면에 성장하는 자연 산화막의 두께를 보여주는 그래프가 도시되어 있다. 2 is a graph showing the thickness of the natural oxide film grown on the surface of the wafer by the ozone water cleaning method (embodiment) and the generally used SC-1 cleaning method (comparative example) according to time immersed in the cleaning liquid of the present invention have.

도 2를 참조하면, 수평축은 담그는 시간인 반면에, 수직축은 SC-1과 오존수에서 형성된 산화막의 두께를 보여주며, 오존수에서 화학 산화막(native oxide)이 두껍게 성장함을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, while the horizontal axis indicates the immersion time, the vertical axis shows the thickness of the oxide film formed in the SC-1 and the ozonated water, and the native oxide is thickly grown in the ozonated water.

그리고 도 3에는 본 발명의 오존수 세정 및 일반적으로 사용되는 SC-1 세정방법에 따른 웨이퍼 표면의 산화막 균일도를 비교한 그래프가 도시되어 있다. And FIG. 3 is a graph comparing the uniformity of the oxide film on the surface of the wafer according to the ozone water cleaning method of the present invention and the generally used SC-1 cleaning method.

도시된 바와 같이, SC-1과 오존수에 의한 실리콘 웨이퍼(10) 산화막의 균일한 정도를 비교한 결과 SC-1 세정과 오존 세정 후 각각 산화막 균일도가 4.18%, 3.36%로 오존에 의한 산화막이 더 균일한 것을 알 수 있다. As shown in the figure, the uniformity of the oxide film of the silicon wafer 10 due to the SC-1 and the ozonated water was compared. As a result, the oxide film uniformity was 4.18% and 3.36% after the SC-1 cleaning and the ozone cleaning, It can be seen that it is uniform.

이 산화막 균일도(uniformity)는 다음과 같은 식 1로 나타낼 수 있다.The uniformity of the oxide film can be expressed by the following equation (1).

[식 1][Formula 1]

균일도(%) = [(max-min)/(Average x 2)]x 100Uniformity (%) = [(max-min) / (Average x 2)] x 100

또한 도 4에는 본 발명의 오존수 세정 및 일반적으로 사용되는 SC-1세정 방법에 따른 실리콘 웨이퍼(10) 표면의 접촉각을 비교한 그래프가 도시되어 있다. 4 is a graph comparing the contact angle of the surface of the silicon wafer 10 according to the ozone water cleaning method of the present invention and the generally used SC-1 cleaning method.

도시된 바와 같이, 오존수 린스(rinse)를 행한 실리콘 웨이퍼(10)의 표면은 오존에 의한 산화 작용에 따라서 얇은 산화막이 형성되는 상태에 된다. 그리고 이 산화막은 표면에 수산기(OH)가 되는 친수성 상태가 된다. SC-1 공정과 오존수 내에서의 실리콘 웨이퍼(10)의 접촉각을 비교해 본 결과 SC-1 산화막의 접촉각(1.70도)보다 오존 산화막 웨이퍼의 접촉각(0도)이 낮으며, 따라서 SC-1보다 친수성이 뛰어나다.As shown in the figure, the surface of the silicon wafer 10 subjected to rinsing with ozone is in a state in which a thin oxide film is formed in accordance with the oxidation action by ozone. The oxide film becomes a hydrophilic state in which hydroxyl groups (OH) are formed on the surface. As a result of comparing the contact angle of the silicon wafer 10 in the SC-1 process and the ozonated water, the contact angle (0 degrees) of the ozone oxide wafer is lower than the contact angle of SC-1 oxide film (1.70 degrees) This is excellent.

그리고 도 5에는 본 발명의 오존수 세정 및 일반적으로 사용되는 SC-1세정 방법에 따른 실리콘 웨이퍼(10) 표면의 거칠기를 비교한 그래프가 도시되어 있다.5 is a graph comparing the roughness of the surface of the silicon wafer 10 according to the ozone water cleaning method of the present invention and the generally used SC-1 cleaning method.

도시된 바와 같이, 오존 산화막 방법이 SC-1 산화막 방법보다 더 평탄하고 거칠기가 작은 표면을 얻을 수 있었다.As shown in the figure, the ozone oxide film method had a smoother surface and a smoother surface than the SC-1 oxide film method.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 산화막 제조 장치 및 그 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the oxide film production apparatus and method according to the present invention have the following effects.

본 발명의 산화막 제조 장치 및 방법을 채용함으로써, 장비를 단순화시키고, 비용을 절감할 수 있으며, 효율적으로 오존을 공급할 수 있다.By employing the apparatus and method for producing an oxide film of the present invention, equipment can be simplified, cost can be reduced, and ozone can be efficiently supplied.

그리고 비교적 저온에서 균일한 두께를 갖는 산화막을 제조 및 개선할 수 있 고, 안정한 실리콘 표면을 제조할 수 있다.An oxide film having a uniform thickness at a relatively low temperature can be produced and improved, and a stable silicon surface can be produced.

또한 실리콘 웨이퍼를 오존수에 침지시킨 후 균일한 산화막을 생성시켜 웨이퍼의 전 표면을 친수성으로 만들고, 웨이퍼 표면 거칠기를 향상시킴으로서 안정적인 표면 상태로 산화막을 제조하여 친수화된 표면을 유지함으로서, 웨이퍼의 파티클 재흡착을 방지할 수 있다.In addition, the silicon wafer is immersed in ozone water, and a uniform oxide film is formed to make the entire surface of the wafer hydrophilic. By improving the surface roughness of the wafer, an oxide film is produced in a stable surface state to maintain the hydrophilized surface. Adsorption can be prevented.

그리고 오존수를 이용한 세정조에 뒤이어 순수한 물을 이용한 린스를 행하여, 산화막이 형성되고 청정화 되는 웨이퍼 표면에 수산기로 유지시키는 것과 동시에 웨이퍼 표면으로부터 오존수를 제거한 상태로 세척을 종료할 수 있다. 따라서 안정적인 표면 상태로 세척을 종료하는 것이 가능해지는 것과 동시에, 건조 장치의 내부 오염을 방지할 수 있다.After rinsing with pure water after rinsing with ozone water, rinsing can be performed with the oxide film formed and maintained on the surface of the wafer to be cleaned with a hydroxyl group while the ozone water is removed from the wafer surface. Therefore, the cleaning can be finished in a stable surface state, and the internal contamination of the drying apparatus can be prevented.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (9)

실리콘 웨이퍼가 수납되어 산화막이 형성되는 세정조와;A cleaning tank in which a silicon wafer is accommodated to form an oxide film; 상기 세정조를 순환하는 순환배관의 일측에 설치되어 오존가스와 초순수에 의해 오존수가 형성되도록 하는 오존접촉기와;An ozone contactor installed at one side of the circulation pipe circulating the washing tub to form ozone water by ozone gas and ultrapure water; 상기 오존접촉기에서 초순수에 용존하지 않은 오존가스와 순환하는 순환배관 내의 잔존가스를 제거하여 상기 세정조로 오존수만을 공급해주는 버블제거기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화막 제조 장치.And a bubble eliminator for removing ozone gas not dissolved in ultrapure water from the ozone contactor and residual gas in a circulating pipe circulating through the ozone contactor to supply only ozone water to the cleaning bath. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 순환배관에는 온도를 일정하게 유지시키기 위한 냉각기;를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 산화막 제조 장치.And a cooler for maintaining a constant temperature in the circulation pipe. (a) 오존접촉기에서 오존가스와 초순수를 접촉시켜 오존수를 형성하고, 상기 오존접촉기에서 초순수에 용존하지 않은 오존가스와 순환하는 순환배관내의 잔존가스를 버블제거기를 이용하여 제거하고, 냉각기에 의해 일정한 온도로 유지된 오존수만이 공급된 오존수조인 세정조에 실리콘 웨이퍼를 침지 처리하여 상기 실리콘 웨이퍼 표면에 균일한 산화막을 제조하고, 상기 실리콘 웨이퍼 표면을 친수성으로 형성하는 단계와;(a) ozone gas is contacted with ultrapure water in an ozone contactor to form ozone water, ozone gas not dissolved in ultrapure water in the ozone contactor is removed, and residual gas in the circulating pipe circulating in the ozone contactor is removed using a bubble remover, Immersing a silicon wafer in a cleaning bath which is an ozone water bath supplied with only ozone water held at a temperature to produce a uniform oxide film on the surface of the silicon wafer and forming the surface of the silicon wafer in a hydrophilic state; (b) 상기 실리콘 웨이퍼를 순수한 물을 이용하여 린스하는 단계와;(b) rinsing the silicon wafer with pure water; (c) 상기 실리콘 웨이퍼 표면의 수분을 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화막 제조 방법.(c) drying the moisture on the surface of the silicon wafer. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 산화막은 오존수에 의해서 생성되는 것을 특징으로 하는 산화막 제조 방법.Wherein the oxide film is formed by ozone water. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 산화막은 1ppm~20ppm의 범위 내의 오존 농도에서 형성되는 것을 특징으로 하는 산화막 제조 방법.Wherein the oxide film is formed at an ozone concentration within a range of 1 ppm to 20 ppm. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 산화막의 두께의 100Å 이하인 것을 특징으로 하는 산화막 제조 방법.Wherein the thickness of the oxide film is 100 angstroms or less. 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 산화막의 두께는 30Å 이하인 것을 특징으로 하는 산화막 제조 방법.Wherein the oxide film has a thickness of 30 ANGSTROM or less. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 산화막은 10∼30℃ 내에서 생성되는 것을 특징으로 하는 산화막 제조 방법.Wherein the oxide film is formed at 10 to 30 占 폚. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 산화막은 10초∼10분 내로 웨이퍼를 오존수에 담가 생성되는 것을 특징으로 하는 산화막 제조 방법.Wherein the oxide film is formed by immersing the wafer in ozonated water within 10 seconds to 10 minutes.
KR1020050127352A 2005-12-21 2005-12-21 System for manufacturing oxide film and method for the same KR100712733B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050127352A KR100712733B1 (en) 2005-12-21 2005-12-21 System for manufacturing oxide film and method for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050127352A KR100712733B1 (en) 2005-12-21 2005-12-21 System for manufacturing oxide film and method for the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100712733B1 true KR100712733B1 (en) 2007-05-04

Family

ID=38269263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050127352A KR100712733B1 (en) 2005-12-21 2005-12-21 System for manufacturing oxide film and method for the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100712733B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04144131A (en) * 1990-10-05 1992-05-18 Toshiba Corp Method of treating semiconductor wafer
KR19980015254A (en) * 1996-08-20 1998-05-25 김광호 Cleaning apparatus for removing organic substances from semiconductor substrates
KR19990023759A (en) * 1997-08-27 1999-03-25 모토로라, 인크 Method and apparatus for removing photoresist on semiconductor substrate
KR20020046140A (en) * 2000-12-12 2002-06-20 시바가키 키조오 Substrate processing unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04144131A (en) * 1990-10-05 1992-05-18 Toshiba Corp Method of treating semiconductor wafer
KR19980015254A (en) * 1996-08-20 1998-05-25 김광호 Cleaning apparatus for removing organic substances from semiconductor substrates
KR19990023759A (en) * 1997-08-27 1999-03-25 모토로라, 인크 Method and apparatus for removing photoresist on semiconductor substrate
KR20020046140A (en) * 2000-12-12 2002-06-20 시바가키 키조오 Substrate processing unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3662472B2 (en) Substrate surface treatment method
US6290777B1 (en) Method and device for washing electronic parts member, or the like
KR100208868B1 (en) Cleaning method before heat treatment
US5051134A (en) Process for the wet-chemical treatment of semiconductor surfaces
US6983756B2 (en) Substrate treatment process and apparatus
KR19990083075A (en) Sc-2 based pre-thermal treatment wafer cleaning process
KR101431615B1 (en) Silicon surface preparation
KR100220926B1 (en) A cleaning method for hydrophobic silicon wafers
US20080156349A1 (en) Method for cleaning silicon wafer
KR20020007604A (en) Method for cleaning semiconductor substrate or LCD substrate
KR100454005B1 (en) Temperature controlled gassification of deionized water for megasonic cleaning of semiconductor wafers
KR100804911B1 (en) Substrate processing unit
US7731801B2 (en) Semiconductor wafer treatment method and apparatus therefor
KR19980047233A (en) How to dry wafers directly from chemical containers without rinsing with extremely clean water
US6620743B2 (en) Stable, oxide-free silicon surface preparation
KR100962624B1 (en) Process for cleaning, drying and hydrophilizing a semiconductor wafer
KR100841994B1 (en) Method for manufacturing oxide film of silicon wafer
KR100712733B1 (en) System for manufacturing oxide film and method for the same
JP3639102B2 (en) Wet processing equipment
JP3296407B2 (en) Cleaning method and cleaning device for electronic component members
JP2713787B2 (en) Semiconductor wet cleaning method
JPH03136329A (en) Cleaning method for silicon substrate surface
KR100914606B1 (en) Method for manufacturing gate oxide film on semiconductor wafer by wet process
JP3595681B2 (en) Manufacturing method of epitaxial wafer
JPH05160095A (en) Cleaning and drying method of semiconductor wafer

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: 20130327

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140325

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee