KR100870255B1 - 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치 - Google Patents

기판 세정 방법 및 기판 세정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100870255B1
KR100870255B1 KR1020010042362A KR20010042362A KR100870255B1 KR 100870255 B1 KR100870255 B1 KR 100870255B1 KR 1020010042362 A KR1020010042362 A KR 1020010042362A KR 20010042362 A KR20010042362 A KR 20010042362A KR 100870255 B1 KR100870255 B1 KR 100870255B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cleaning
liquid
measuring
substrate
group
Prior art date
Application number
KR1020010042362A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020007210A (ko
Inventor
이나가키야수히토
시미즈미네오
후지타니요시히로
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
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 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR20020007210A publication Critical patent/KR20020007210A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100870255B1 publication Critical patent/KR100870255B1/ko

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
    • H01L21/02—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
    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • 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
    • 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
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/67086—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/906—Cleaning of wafer as interim step
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/11—Automated chemical analysis
    • Y10T436/115831—Condition or time responsive

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)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

불화 암모늄 수용액, 또는 불화 암모늄 수용액과 불화 수소산의 혼합액을 세정액으로서 사용하는 기판의 세정 처리에 있어서, 세정액의 사용 동안의 시간 경과와 함께 물, 암모니아, 수용성 암모니아 및 불화 수소산 수용액으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 액체에 의해 세정액이 보충되고, 시간 경과에 따라 추가되는 액체의 필요량은 측정 데이터에 기초하여 계산되어 제어되거나, 세정액의 성분 농도를 검출하여, 얻어진 결과에 따라 세정액을 추가하여, 기판을 균일하고 안정되게 세정할 뿐만 아니라, 자원 절약 및 폐기물 저감을 달성할 수 있다.
기판 세정 장치, 세정조, 불화 수소산, 농도 측정기, 폐액 처리제

Description

기판 세정 방법 및 기판 세정 장치{Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus}
도 1은 관련 기술인 세정액(cleaning liquid)의 폐수를 처리하는 공정을 설명하는 설명도.
도 2는 관련 기술인 세정액의 폐수 처리(effluent treatment)에 필요한 자원(약품들(chemicals))을 도시하는 도면.
도 3은 세정액에 대한 시간과 에칭율(etching rate) 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 4는 시간과 세정액의 HF 농도 사이의 관계를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예인, 기판 세정 장치의 일예를 도시하는 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 물 추가에 의한 HF 농도의 변화를 도시하는 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 물 추가에 의한 에칭율의 변화를 도시하는 그래프.
도 8은 본 발명에 따른 물 추가에 의한 에칭율 및 HF 농도의 제어 상태를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예인, 기판 세정 장치를 도시하는 개략도.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예인, 수용성 암모니아(aqueous ammonia) 저장 탱크가 마련된 기판 세정 장치의 일예를 도시하는 개략도.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예인, 수용성 암모니아 저장 탱크가 마련된 기판 세정 장치의 일예를 도시하는 개략도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11 : 세정조 12 : 조정조
13 : 응심조 22 : 순환 펌프
24 : 제어부 35 : 농도 측정기
관련 출원에 대한 참조문
본원은 2000년 7월 14일에 일본 특허청에 출원된 일본 우선권 문서 JP 2000-214974 및 2000년 8월 8일에 출원된 JP 2000-240134를 기초로 하고 있으며, 그 전반적인 내용을 여기에 참조로 포함한다.
발명의 배경
1. 발명의 분야
본 발명은 불화 암모늄(ammonium fluoride) 수용액 또는 불화 암모늄 수용액과 불화 수소산(hydrofluoric acid)의 혼합액을 세정액으로서 사용하여 기판을 세정하는 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 균일하고 안정된 세정 처리 및 세정액 양의 삭감을 달성하기 위해 개발된 신규인 기판 세정 방법 및 신규인 기판 세정 장치에 관한 것이다.
2. 관련 기술의 설명
불화 암모늄 수용액(불화 수소산과 암모니아의 임의의 혼합액들, 및 계면 활성제(surfactant)를 함유하는 것들을 포함하는)은 불화 수소산 등의 혼합액의 형태로, 반도체(주로 실리콘 산화막) 기판이나 유리 기판을 세정하거나 에칭하기 위해 반도체나 액정 디스플레이(LCD)에서 널리 사용되고 있다.
기판 세정에 대한 이러한 예 이외에, 미심사된 일본특허출원 공개공보 제2000-150447호에서는, 실리콘 웨이퍼들을 세정하는데 암모니아와 과산화 수소(hydrogen peroxide)의 혼합액을 사용하고 있다. 이 종래 기술에는 세정 동안 혼합액의 암모니아 농도와 과산화 수소 농도를 각각 모니터링하는 것이 개시되어 있으며, 약품액 농도의 시간에 따른 변화가 측정들의 결과들을 기초로 정확히 추정하여 추가되는 약품액의 양을 계산하고 조정하여, 약품액 농도가 일정하게 유지된다.
본 기술 분야에서는, 제품들의 경량화 및 소형화와 저소비 전력화를 달성하기 위하여, 보다 집적도가 높은 미세가공(microfabrication) 기술이 요구되고 있다.
상술한 바와 같이, 불화 암모늄 수용액, 불화 암모늄 수용액과 불화 수소산 의 혼합액 등을 세정액으로서 사용하여 기판들을 세정하는 경우에는 고 정밀도의 처리 기술이 요구된다.
그런데, 상술된 세정 또는 에칭에서, 불화 암모늄(NH4F)과 불화 수소(HF)와 같은 약품 성분 함유량 및 세정액의 수분 함유량은 시간 경과에 따라 변화(증발)한다. 그러므로, 이러한 세정 또는 에칭은 실리콘 산화막 또는 유리 기판에 대한 에칭율이 변화(증가)한다는 문제점을 가지고 있다.
이러는 문제는 세정액의 사용동안 시간 경과에 따라 세정액의 불화 수소산 성분 농도의 점진적인 증가에 의해 발생되며, 종래적으로 상기 세정액의 성분 농도들의 변화에 따른 문제를 세정액을 빈번히 교환함으로써 해결하여 왔다.
그러나, 이 방법에서는, 다량의 세정액이 요구된다. 특히, 불화 암모늄을 함유하는 세정액은 수십 %(예를 들면, 40 중량% 정도)의 높은 불화 암모늄 농도로 사용되기 때문에, 일반적으로 수 % 정도의 약품 농도로 사용되는 다른 세정액들과 비교하여, 세정액의 1회 액교환으로 소비되는 약품량이 많아진다. 따라서, 불화 암모늄이나 불화 수소산의 사용량들(약품 비용)이 증가하게 된다.
또한, 세정액이 사용된 이후에, 도 1에 도시된 폐액 처리(waste water treatment)가 필요해 지지만, 이 처리에서는, 다량의 자원(폐액 처리제)이 소비되어, 다량의 폐기물들(폐액과 슬러지)을 발생시킨다(도 2 참조).
도 1은 세정액의 폐수를 처리하기 위한 공정을 설명하는 설명도이다. 세정조(cleaning bath)(11)에서 발생한 폐수는 pH 조정조(adjusting bath)(12)로 옮겨져, 이 조정조에서 예를 들면, 20 % 수산화칼륨 수용액으로 중화된다. 다음에, 폐수는 응심조(凝沈槽; coagulo-sedimentation bath)(13)로 옮겨져, 황산암모늄(aluminum sulfate)과 같은 약품에 의해 응심되고, 이어서, 응집조(flocculation bath)(14)에서 폴리아크릴아미드 응집제(polyacrylamide flocculant)와 같은 고분자 응집제(polymeric flocculant)에 의해 응집된 후, 하수(sewage) 및 슬러지(sludege)의 형태로 배출된다.
상기 처리 공정에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 40 % 불화 암모늄 수용액의 1 kg, 20 % 수산화칼륨의 2.0 kg, 8 % 황산암모늄의 0.3 kg, 및 고분자 응집제의 1.6 kg을 다루어, 70 %의 고형물(solids content)을 가지는 슬러지 2.6 kg과 하수 폐액 2.3 kg을 생성한다.
최근에는, 환경 문제에 관한 관심이 세계적으로 증가하고 있고, 반도체 및 LCD를 위한 기판들의 제조에 의해 환경 부하가 증가하고 있다. 그러므로, 기판들의 세정액에 대하여, 비용의 삭감뿐만 아니라, 자원 절약, 폐기물의 저감, 및 환경 정화 등의 환경 보존을 목적으로, 세정액 사용량의 감소에 대한 문제의 해결책이 사회적으로 강력하게 요구되고 있다.
본 발명에 따라, 자원 절약과 폐기물의 저감을 달성할 수 있는 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치가 제공된다.
본 발명은 또한 세정액의 사용량에서 균일하고 안정된 세정 처리 및 세정액의 사용량의 삭감을 달성할 수 있는 기판 세정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 균일하고 안정된 세정 처리 및 세정액의 사용량의 삭감을 달성하기 위해 개발된 기판 세정 장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 따라, 불화 암모늄 수용액 또는 불화 암모늄 수용액과 불화 수소산의 혼합액을 세정액으로서 사용하는 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치를 제공한다.
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면을 참조로, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 이하의 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치가 첨부 도면을 참조로 상세히 설명된다.
본 발명에서, 불화 암모늄 수용액, 또는 불화 암모늄 수용액과 불화 수소산의 혼합액을 처리액(또는 세정액)으로서 사용하는 기판의 세정(또는 에칭) 처리에 있어서, 상기 세정액은 세정액을 사용하는 누적 시간과 세정액의 각 성분 농도들에 따라 물, 암모니아, 수용성 암모니아, 및 불화 암모늄 수용액으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 액체에 의해 보충된다.
도 3은 불화 암모늄과 불화 수소산의 혼합액에 대해서, 시간 경과와 열산화막(thermal oxide film)에 대한 에칭율(etching rate) 사이의 관계를 도시한다. 세정액은 NH4F(40 %) : HF(50 %) 비가 400 :1이고, 세정액의 온도가 25 ℃이며, 열산화막이 SiO2로 이루어진 조성을 가진다.
도 3에 도시된 그래프에서, 시간은 횡좌표(abscissa)를 취하고, "일수(days)" 단위로 표현되며, 기판에 대한 에칭율은 세로좌표(ordinate)를 취하고, 분당 에칭율 즉, "Å/분" 단위로 표현된다. 에칭율은 다음과 같이 시간에 따라 변화한다 : 0 일 경과후에, 에칭율은 약 34 Å/분이고; 11 일 경과후에, 에칭율은 70 Å/분이며; 22 일 경과후에, 에칭율은 95 Å/분이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 열산화막에 대한 에칭율은 시간 경과에 함께 상당히 증가한다.
상술된 바와 같이, 상술된 세정액을 사용한 기판의 세정 처리에서, 에칭율은 시간에 따라 변화하고, 에칭율과 시간 사이에는 매우 높은 상관관계(비례 관계)가 있다. 이는 세정액의 수분량과 약품 성분(불화 암모늄(NH4F)과 불화수소(HF)) 함유량들이 시간 경과에 따라 변화(증발)하는 것을 의미하고, 특히, 세정액의 물 성분과 암모니아 성분이 일정한 비율로 증발하여, 세정액의 불화수소(HF) 성분(열산화막에 대한 에칭에 직접 기여하는)의 농도가 일정한 비율로 증가하는 것을 의미한다.
도 4는 시간 경과에 따른 세정액의 HF 농도의 변화를 도시한다.
시간은 횡좌표를 취하고, "일수(days)" 단위로 표현되며, 0 내지 25 일 범위를 갖는다. 다른 한편, 혼합액의 HF 농도는 세로좌표를 취하고, "중량 %(wt%)" 단위로 표현되고, 0 내지 0.6 wt% 범위를 가지며, 0.1 wt% 등급으로 도시된다.
0 일 경과후에, HF 농도는 0.1 wt%이고; 11 일 경과후에, HF 농도는 0.35 wt%이며; 22 일 경과후에, HF 농도는 4.7 wt%이다.
상기로부터, 혼합액의 HF 농도가 시간 경과에 함께 일정한 비율로 증가하는 것을 발견할 수 있다.
따라서, 불화 암모늄 수용액, 또는 불화 암모늄 수용액과 불화 수소산의 혼합액을 사용하는 세정(에칭) 처리에서, 세정의 HF 농도는 일정하게 유지되도록 요구된다. 이 경우, 가장 효과적인 방법은 세정액에서 쉽게 증발하는 물을 적당히 세정액에 추가하는 것이다.
특히, 시간 경과에 따라 물을 세정액에 추가하면, HF 농도의 상승이 억제될 수 있어, 에칭율을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 불화 암모늄 수용액을 세정액에 추가하면, HF 농도가 하락하여, 같은 효과를 기대할 수 있다.
다른 한편, 암모니아를 세정액에 추가하면, 불화 암모늄을 형성하기 위해 암모니아에 의해 세정액의 HF을 중화하여, 세정액의 HF 농도의 상승을 억제할 수 있다. 수용성 암모니아를 추가하면, 희석 효과 및 중화 효과 양자를 기대할 수 있다.
상술된 방법으로, 반도체 및 액정을 위한 기판들의 생산이 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 액교환의 빈도가 저감될 수 있어, 세정액과 폐액 처리제와 같은 약품들의 절약 및 슬러지와 폐액량의 저감을 달성할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 기판 세정 장치의 구조의 예를 도시한다.
이 기판 제정 장치는 예를 들어 불화 암모늄과 불화 수소산의 혼합액을 포함하는 세정액을 저장하여, 기판을 세정 처리하는 기판 처리조(21) 및 기판 처리조(21) 뒤로 넘치는 세정액을 순환하기 위한 순환 펌프(circulation pump)(22)를 포함한다. 예를 들면, 표면이 처리되는 기판을 기판 캐리어(substrate carrier) 에 수용하여, 기판 처리조(21)내의 세정액에 담가서, 세정(에칭) 처리를 실행한다.
상기 장치의 독특한 특성으로는, 기판 처리조(21)에는 정량 펌프(constant delivery pump)(23) 및 제어부(24)가 마련되어, 이것에 의해 물을 공급하고 펌프(23)를 통하여 물 추가를 제어한다.
상술된 바와 같이, 세정액의 HF 성분 농도가 일정한 비율로 시간 경과에 따라 증가하여, 열산화막을 위한 에칭율이 상당히 증가한다.
그러므로, 이 기판 세정 장치에서, HF 농도는 정량 펌프(23)에 의해 시간 경과에 따라 기판 처리조(21)에의 물 추가를 일정하게 유지하도록 에칭율이 실질적으로 일정하게 유지되게 제어부(24)에 의해 제어된다.
도 6은 물이 추가될 때의 HF 농도의 변화를 도시한다. 이 그래프에서, 시간은 횡좌표를 취하고, "시간(hours)(hrs)" 단위로 표시되며, 0 내지 300 hrs 범위를 갖는다. 다른 한편, HF 농도는 세로좌표를 취하고, "wt%" 단위로 표시되며, 2.92 내지 3.06 wt% 범위를 갖는다. 0 hr 경과후에, HF 농도는 2.94 wt%이고; 220 hrs 경과후에, HF 농도는 3.04 wt%이다. 이 시간점에서 물을 추가하면, HF 농도는 2.95 wt%로 하락된다. 약 20 hrs 더 경과후에, HF 농도는 약간 2.96 wt%로 증가한다.
상기 설명에서 명백한 바와 같이, 시간 경과에 따라 증가하는 HF 농도는 물 추가에 의해 원래의 농도로 돌아간다. 물 추가에 의한 HF 농도의 제어는 에칭율의 제어를 야기하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 에칭율은 또한 물 추가에 의해 하락된다.
물 추가량과 물 추가의 타이밍에 관해서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 시간 경과와 함께 증발하는 물의 양을 계산하는 데이터를 얻어, 최적의 물 추가량과 최적의 물 추가 타이밍을 위한 조건들을 도출할 수 있다.
도 7은 물 추가에 의해 에칭율 및 HF 농도를 제어하는 상태를 도시하는 그래프이다.
시간은 횡좌표를 취하고, "시간(hours)(hrs)" 단위로 표시되며, 0 내지 250 시간 범위를 갖는다. 다른 한편, 에칭율은 세로좌표를 취하고, "nm/분" 단위로 표시되며, 65 내지 85 nm/분 범위를 갖는다.
25 시간 경과후에, 에칭율은 74 nm/분이고; 70 시간 경과후에, 에칭율은 76 nm/분이며; 220 시간 경과후에, 에칭율은 82 nm/분이다. 220 시간 후의 시간점에서 물을 추가하면, 에칭율은 약 72 nm/분으로 하락된다.
그러므로, 에칭율 및 HF 농도는 단속적으로 물을 추가함으로써 일정한 범위내에 유지될 수 있다.
그래프는 도 8에 도시된 바와 같이 물을 단속적으로 추가할 때의 에칭율 및 불화 수소산 농도 사이의 관계를 도시한다.
도 8은 물이 단속적으로 추가되는 예를 도시하지만, 물 추가를 위한 조건들로는 연속 추가와 단속 추가 중 어느 하나가 될 수 있다. 일정한 농도를 유지하기 위해서는, 연속 추가가 바람직하다.
상기 기판 세정 장치에서, 물 추가의 타이밍은 측정 데이터에 기초하여 제어되지만, 도 9에 도시된 바와 같이, 농도 측정기(concentration measuring unit)(35)는 마련되어 순환되는 세정액의 순환을 측정하여, 그 농도 데이터를 기초 로 실제 시간에의 물 추가를 제어할 수 있다.
구체적으로, 세정액내의 성분들(예를 들면, 암모니아, 불화 수소산, 및 물)의 농도들은 농도 측정기(35)에 의해 각각 측정되어, 그 측정 결과를 검퓨터 및 중앙 감시기(central monitoring unit)를 구성하는 제어부(34)에 전송하고, 추가를 결정하여 필요 추가량을 계산한 이후에, 물 공급 라인(정량 펌프(33))에 보충 지시를 전송한다. 이어서, 농도 측정기(35)에 의한 측정에 의해 지시대로 추가가 이루어졌는지를 확인한다.
본 발명에서, 세정액내의 성분들의 농도들을 측정하는 방법으로는, 미리결정된 파장에서의 흡광도(absorbance), 적외선 흡수 스펙트럼(infrared absorption spectrum), 자외선 흡수 스펙트럼, 굴절률, 비중(specific gravity), 투과율(transmittance) 또는 전기 전도율(electric conductivity)의 측정이 실행될 수 있고, Karl Fischer 수분 적정기(moisture titrator) 또는 액체(이온) 크로마토그래피(chromatography)와 같은 측정기가 사용될 수 있다.
도 10 및 도 11은 도 5 및 도 9에서 각각 물을 공급하는 정량 펌프(23 또는 33) 대신에 수용성 암모니아를 공급하는 수용성 암모니아 저장 탱크(47 또는 57)가 마련된 예를 도시한다.
물 대신에 수용성 암모니아를 추가함으로써, HF 농도가 효과적으로 제어되어, 에칭율이 일정하게 유지되도록 제어된다.
암모니아의 공급에는, 수용성 암모니아뿐만 아니라 다른 적당한 수용액들이 사용될 수 있고, 더구나 암모니아 가스 또한 사용될 수 있다. 다른 방법으로, 불화 암모늄 수용액이 사용될 수 있고, 불화 암모늄이 암모니아와 결합되어 사용될 수 있다.
상술된 바와 같이, 처리 시간의 어떤 시점에서 에칭율 및 세정액의 각 성분 농도들의 고려하여 세정액에 물, 수용성 암모니아, 또는 불화 암모늄 수용액을 추가함으로써, 세정액에 의한 에칭 처리를 균일하고 안정하게(즉, 산화막을 위한 에칭율은 일정하게 유지된다) 이끌 수 있어, 종래의 세정과는 달리 세정액을 빈번히 교환할 필요가 없어진다. 그러므로, 세정액의 생명 주기가 연장되어, 액교환 빈도의 저감은 소비되는 세정액의 저감(자원 절약)과 세정액의 폐액 처리에 필요한 폐액 처리제의 저감(자원 절약)에 기여한다. 게다가, 사용되는 이 약품들의 저감은 폐액 처리에서 발생하는 슬러지 및 폐액량의 저감(폐기물량의 저감)에 기여한다.
그러므로, 본 발명은 균일하고 안정된 기판 처리를 달성할 뿐만 아니라 자원 절약 및 폐기물량의 저감, 즉 환경 보존에 기여한다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 방법 및 장치를 사용하여, 불화 암모늄 수용액 또는 불화 암모늄 수용액과 불화 수소산의 혼합액을 사용하는 기판의 세정에서는 처리를 균일하고 안정하게 이끌 수 있을 뿐만 아니라, 세정액 교환의 빈도가 저감될 수 있어, 자원 절약 즉, 약품들(세정액 및 폐액 처리제)을 달성할 수 있어, 처리에서 발생하는 슬러지 및 폐액량을 상당히 저감할 수 있다.
본 발명은 어느 정도의 특수성을 갖는 바람직한 형태로 설명되었지만, 명백하게 많은 변화들 및 변경들이 가능하다. 그러므로, 본 발명이 범위와 정신에서 벗어나지 않고 본원에 특정적으로 기술된 것과 다르게 실시될 수 있음을 이해할 수 있다.

Claims (16)

  1. 불화 암모늄 수용액, 및 불화 암모늄 수용액과 불화 수소산의 혼합액으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 세정액을 사용하여 기판을 세정하는 기판 세정 방법에 있어서:
    상기 세정액내에 상기 기판을 담가서 세정하는 단계; 및
    세정 처리 동안 시간 경과와 함께 불화 수소산(HF) 성분의 농도를 일정하게 유지하기 위해 일정한 비율로 물, 암모니아, 수용성 암모니아, 및 불화 암모늄 수용액으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 보충액을 추가하는 단계를 포함하고,
    상기 세정액의 온도는 25 ℃이고,
    상기 세정액은 NH₄F(40%) : HF(50%) 비가 400 : 1의 조성을 갖고, HF의 농도는 2.94 wt%에서 3.04 wt%이고, 에칭율이 일정하게 유지되는, 기판 세정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정액의 특성들을 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 보충액의 종류와 양이 상기 세정액의 측정 결과에 응답하여 결정되는, 기판 세정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 측정 단계에서, 불화 수소산 농도는 미리결정된 시간 간격으로 측정되고, 상기 농도의 측정값이 미리결정된 범위내에 들어가도록 상기 보충액으로서 물이 공급되는, 기판 세정 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 세정액의 상기 특성들은 미리결정된 파장에서의 흡광도, 적외선 흡수 스펙트럼, 자외선 흡수 스펙트럼, 굴절률, 비중, 투과율 및 전기 전도율의 측정들로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 측정, 수분 적정기(moisture titrator)에 의한 측정, 및 액체(이온) 크로마토그래피(chromatography)에 의한 측정에 의해 측정되는, 기판 세정 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 세정액의 상기 불화 수소산 농도는 미리결정된 파장에서의 흡광도, 적외선 흡수 스펙트럼, 자외선 흡수 스펙트럼, 굴절률, 비중, 투과율 및 전기 전도율의 측정들로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 측정, 수분 적정기에 의한 측정, 및 액체(이온) 크로마토그래피에 의한 측정에 의해 측정되는, 기판 세정 방법.
  6. 기판을 세정하는 기판 세정 장치에 있어서:
    불화 암모늄 수용액, 및 불화 암모늄 수용액과 불화 수소산의 혼합액으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 액체를 포함하는 기판 세정액을 함유하는 기판 세정조; 및
    물, 암모니아, 수용성 암모니아, 불화 암모늄 수용액으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 액체를 공급하는 액체 공급 수단을 포함하고,
    상기 기판 세정조내의 상기 세정액의 특성들을 측정하는 측정 수단; 및
    상기 액체 공급 수단으로부터 기판 세정조에의 액체의 공급을 제어하도록 상기 측정 수단으로부터의 신호를 산술적으로 처리하기 위한 제어 수단을 더 포함하고,
    상기 세정액의 온도는 25 ℃이고,
    상기 세정액은 NH₄F(40%) : HF(50%) 비가 400 : 1의 조성을 갖고, HF의 농도는 2.94 wt%에서 3.04 wt%이고, 에칭율이 일정하게 유지되는, 기판 세정 장치.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 미리결정된 파장에서의 흡광도, 적외선 흡수 스펙트럼, 자외선 흡수 스펙트럼, 및 굴절률로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 파장 특성을 측정하는 수단을 포함하는, 기판 세정 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 비중 및 투과율로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물리값을 측정하는 수단을 포함하는, 기판 세정 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 전기 전도율을 측정하는 수단을 포함하는, 기판 세정 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 수분 적정기 및 액체(이온) 크로마토그래피로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 측정 수단을 포함하는, 기판 세정 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 상기 세정액의 불화 수소산 농도를 측정하는, 기판 세정 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 미리결정된 파장에서의 흡광도, 적외선 흡수 스펙트럼, 자외선 흡수 스펙트럼, 및 굴절률로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 파장 특성을 측정하는 수단을 포함하는, 기판 세정 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 비중 및 투과율로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물리값을 측정하는 수단을 포함하는, 기판 세정 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 전기 전도율을 측정하는 수단을 포함하는, 기판 세정 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 수분 적정기 및 액체(이온) 크로마토그래피로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 측정 수단을 포함하는, 기판 세정 장치.
KR1020010042362A 2000-07-14 2001-07-13 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치 KR100870255B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000214974 2000-07-14
JPJP-P-2000-00214974 2000-07-14
JP2000240134A JP4590700B2 (ja) 2000-07-14 2000-08-08 基板洗浄方法及び基板洗浄装置
JPJP-P-2000-00240134 2000-08-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020007210A KR20020007210A (ko) 2002-01-26
KR100870255B1 true KR100870255B1 (ko) 2008-11-25

Family

ID=26596094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010042362A KR100870255B1 (ko) 2000-07-14 2001-07-13 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20020046757A1 (ko)
EP (1) EP1172844A3 (ko)
JP (1) JP4590700B2 (ko)
KR (1) KR100870255B1 (ko)
TW (1) TWI245334B (ko)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101010532B1 (ko) 2004-03-22 2011-01-24 미마스 한도타이 고교 가부시키가이샤 스핀 에칭에서의 공정 관리방법 및 스핀 에칭 장치
US20060080632A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Mathstar, Inc. Integrated circuit layout having rectilinear structure of objects
US7098099B1 (en) * 2005-02-24 2006-08-29 Texas Instruments Incorporated Semiconductor device having optimized shallow junction geometries and method for fabrication thereof
JP2007220980A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池セルの製造方法および製造装置
WO2008083141A2 (en) 2006-12-27 2008-07-10 Abbott Laboratories Container
US8511499B2 (en) 2007-12-18 2013-08-20 Abbott Laboratories Container
US8084406B2 (en) * 2007-12-14 2011-12-27 Lam Research Corporation Apparatus for particle removal by single-phase and two-phase media
JP5072892B2 (ja) * 2008-04-03 2012-11-14 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP2012119344A (ja) * 2009-03-31 2012-06-21 Sharp Corp 基板洗浄装置
US8469223B2 (en) 2009-06-05 2013-06-25 Abbott Laboratories Strength container
US8627981B2 (en) 2009-06-05 2014-01-14 Abbott Laboratories Container
JP5492574B2 (ja) * 2010-01-08 2014-05-14 東京エレクトロン株式会社 基板のクリーニング方法及び基板のクリーニング装置
US20120048303A1 (en) * 2010-08-26 2012-03-01 Macronix International Co., Ltd. Process system and cleaning process
IN2014DN08897A (ko) 2012-04-27 2015-05-22 Abbott Lab
USD733320S1 (en) 2013-04-26 2015-06-30 Abbott Laboratories Container
JP6163434B2 (ja) * 2014-01-16 2017-07-12 株式会社東芝 薬液処理装置及び薬液処理方法
DE102014103728A1 (de) * 2014-03-19 2015-09-24 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Automatische Erfassung der Eindringtiefe und/oder der rotatorischen Orientierung eines invasiven Instrumentes
US9616459B1 (en) * 2014-04-17 2017-04-11 Lockheed Martin Corporation Polymeric coatings for fortification of visible, infrared, and laser optical devices
US9982156B1 (en) 2014-04-17 2018-05-29 Lockheed Martin Corporation Transmissive surfaces and polymeric coatings therefore, for fortification of visible, infrared, and laser optical devices
JP6433730B2 (ja) * 2014-09-08 2018-12-05 東芝メモリ株式会社 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置
EP3015432A1 (de) * 2014-10-30 2016-05-04 Eliquo Stulz GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von organischer Masse mit Faulschlamm-Rückführung
JP6383254B2 (ja) * 2014-11-04 2018-08-29 株式会社東芝 処理装置および処理方法
TWM515418U (zh) * 2015-07-27 2016-01-11 盟立自動化股份有限公司 用來清洗平板構件之槽體
KR20170029758A (ko) * 2015-09-08 2017-03-16 삼성전자주식회사 반도체 세정 공정 시스템 및 반도체 장치의 제조 방법
TW201713751A (zh) * 2015-10-06 2017-04-16 聯華電子股份有限公司 酸槽補酸系統與方法
CN115863225B (zh) * 2023-02-27 2023-05-26 合肥新晶集成电路有限公司 混酸的补酸控制方法、装置、计算机设备及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08334461A (ja) * 1995-06-07 1996-12-17 Nisso Eng Kk 半導体ウエハエッチング用バッファードフッ酸の組成測定方法
JPH0922891A (ja) * 1995-07-06 1997-01-21 Fukada Junko ウエットプロセス装置及び方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1487060A (ko) * 1965-07-30 1967-10-11
US3705061A (en) * 1971-03-19 1972-12-05 Southern California Chem Co In Continuous redox process for dissolving copper
JPS5946032A (ja) * 1982-09-09 1984-03-15 Hitachi Ltd 洗浄装置
JPS60114579A (ja) * 1983-11-25 1985-06-21 Hitachi Ltd エッチング液の制御方法
DK374889D0 (da) * 1989-07-28 1989-07-28 Koege Kemisk Vaerk Fremgangsmaade til procesovervaagning
JP2632262B2 (ja) * 1991-08-20 1997-07-23 大日本スクリーン製造株式会社 シリコンウエハ上のコンタクトホール内の自然酸化膜の除去方法
JP3074366B2 (ja) * 1993-02-22 2000-08-07 東京エレクトロン株式会社 処理装置
US6350425B2 (en) * 1994-01-07 2002-02-26 Air Liquide America Corporation On-site generation of ultra-high-purity buffered-HF and ammonium fluoride
US5472516A (en) 1994-04-15 1995-12-05 At&T Corp. Process and apparatus for semiconductor device fabrication
TW294831B (ko) * 1995-04-26 1997-01-01 Handotai Energy Kenkyusho Kk
US5903006A (en) * 1996-05-31 1999-05-11 Norihiro Kiuchi Liquid concentration detecting apparatus
KR100238234B1 (ko) 1997-03-20 2000-01-15 윤종용 반도체소자용 인-시튜 세정장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 세정방법
JP3772456B2 (ja) * 1997-04-23 2006-05-10 三菱電機株式会社 太陽電池及びその製造方法、半導体製造装置
KR20010012709A (ko) 1997-06-13 2001-02-26 월터 알란 이. 반도체 웨이퍼 처리방법
JP2000150447A (ja) * 1998-11-10 2000-05-30 Nec Corp 薬液濃度管理方法、管理装置および薬液処理装置
US6261845B1 (en) 1999-02-25 2001-07-17 Cfmt, Inc. Methods and systems for determining chemical concentrations and controlling the processing of semiconductor substrates
KR100664774B1 (ko) * 1999-11-26 2007-01-04 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 전자 디바이스 제조 방법 및 장치
US6589884B1 (en) * 2000-08-31 2003-07-08 Micron Technology, Inc. Method of forming an inset in a tungsten silicide layer in a transistor gate stack
US6767877B2 (en) * 2001-04-06 2004-07-27 Akrion, Llc Method and system for chemical injection in silicon wafer processing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08334461A (ja) * 1995-06-07 1996-12-17 Nisso Eng Kk 半導体ウエハエッチング用バッファードフッ酸の組成測定方法
JPH0922891A (ja) * 1995-07-06 1997-01-21 Fukada Junko ウエットプロセス装置及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20020046757A1 (en) 2002-04-25
JP2002086084A (ja) 2002-03-26
KR20020007210A (ko) 2002-01-26
EP1172844A2 (en) 2002-01-16
JP4590700B2 (ja) 2010-12-01
EP1172844A3 (en) 2005-12-14
US20050022845A1 (en) 2005-02-03
US7255749B2 (en) 2007-08-14
TWI245334B (en) 2005-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100870255B1 (ko) 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치
KR100248113B1 (ko) 전자 표시 장치 및 기판용 세정 및 식각 조성물
KR0185180B1 (ko) 반도체 디바이스 제조방법 및 그 제조장치
KR20020035779A (ko) 기판의 습식 세정 방법 및 장치
CN102628009B (zh) 清洗液及清洗方法
KR970072163A (ko) 반도체 질화막 에칭장치
JP2004137519A (ja) エッチング液管理方法およびエッチング液管理装置
TW508626B (en) Arrangement and method for detecting the end of life of an aqueous bath utilized in semiconductor processing
JP4419315B2 (ja) 基板洗浄方法及び基板洗浄装置
US20030116174A1 (en) Semiconductor wafer cleaning apparatus and cleaning method using the same
CN111994874B (zh) 电子级氢氟酸的制备方法
JP2002143790A (ja) 基板洗浄方法及び基板洗浄装置
KR20110009665A (ko) 에칭 방법 및 도전성 고분자를 갖는 기판
JP4604320B2 (ja) 基板洗浄方法及び基板洗浄装置
JP2002143791A (ja) 基板洗浄方法及び基板洗浄装置
KR950015629A (ko) 실리콘기판의 세정방법
US6497238B1 (en) Method of manufacturing electronic devices and apparatus for carrying out such a method
WO2023060792A1 (zh) 组合型刻蚀液、刻蚀系统及刻蚀方法
CN112680229A (zh) 一种湿电子化学的硅基材料蚀刻液及其制备方法
KR100524399B1 (ko) 혼합 세정액 제조 장치 및 이를 이용한 혼합 세정액 제조방법
KR100415261B1 (ko) 전자표시장치및기판용세정및식각조성물
Kashkoush et al. In-Situ Chemical Concentration control cor Wafer Wet Cleaning
JPH02164035A (ja) 半導体基板の洗浄方法
JP3055292B2 (ja) 半導体装置の洗浄方法
JPH10172952A (ja) 透明導電層の食刻装置とその運転方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111115

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121112

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee