KR101431615B1 - 실리콘 표면 준비 - Google Patents

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주니어 로버트 에이치. 파글리아로
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에이에스엠 아메리카, 인코포레이티드
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Abstract

산화에 대항해서 높은 안정성을 갖는 청정 수소-종결된 실리콘 웨이퍼의 생성 방법이 제공된다. 공정의 단계(2)에 따르면, 상기 실리콘 웨이퍼는 음이온 표면활성제를 갖는 고순도, 가열된 묽은 플루오르화수소산으로 처리된다. 이어지는 단계(30)에서, 상기 웨이퍼는 상온에서 초고순도 물로 인-시츄 린즈되고, 그리고 이어지는 건조 단계(40)에서 건조된다. 대체적으로, 상기 실리콘 웨이퍼는 단계(22)에서 묽은 플루오르화수소산으로 처리되고, 단계(32)에서 수소 가스화된 물로 린즈되고, 그리고 단계(42)에서 건조된다. 상기 방법에 의해서 제조된 상기 실리콘 웨이퍼는 통상의 청정룸 환경에서 3일 넘게 안정하고, 심각한 산화물 성장 없이 8일 넘게 견디는 것으로 드러났다.

Description

실리콘 표면 준비{Silicon surface preparation}
[관련 기술]
본 출원은 2001. 3. 26일에 출원된 파글리아로(Pagliaro) 등에 의한 미국특허번호 US 6,620,743호에 관련된다.
[발명의 분야]
본 발명은 깨끗하고 안정한 실리콘 표면을 준비하기 위한 방법에 관한 것이다.
깨끗한 반도체 표면은 고수율을 갖는 집적회로의 준비에 핵심 요소이다. 반도체 표면상에 두 가지의 주요한 형태의 오염이 일어난다: 막(film) 및 미립자(particulate). 미립자들은 쉽게 한정되는 경계들을 갖는 물질들인 반면, 막들 (예를 들어, 베어 실리콘(bare silicon) 표면 상의 자연 산화물)은 웨이퍼 표면 상의 물질의 층들이다.
집적회로 수율을 최적화하기 위해서는, 실리콘 웨이퍼 표면 상의 막들 및 미립자들 양자를 최소화하거나 또는 제거하는 것이 중요하다. 베어 실리콘 표면 상의 에피택셜 증착 및 확산 공정 전에, 특히 약 850℃ 미만에서 수행되는 공정들에 대해서, 깨끗한 실리콘 표면을 갖는 것이 중요하다.
미립자들 및 막들은 세정을 통해서 제거될 수 있다. 표준 세정 방법은 하나 또는 그 이상의 형태의 RCA 세정 처리를 종종 포함한다. RCA 표준-세정-1 (SC-1) 처리는 약 70℃로 가열된 물, 수산화암모늄(ammonium hydroxide), 및 과산화수소(hydrogen peroxide)를 사용한다. SC-1 처리는 막들을 용해시키고 I 및 II족 금속들을 제거한다. I 및 II족 금속들은 SC-1 용액 내에서 시약들(reagents)과 합성을 통하여 제거된다.
RCA 표준-세정-2 (SC-2) 처리는 약 70℃로 가열된 물, 염산, 및 과산화수소의 혼합물을 이용한다. SC-2 처리는 SC-1 처리에 의해서 제거되지 않은 금속들을 제거한다. 만일 산화물이 없는 표면이 요구된다면, 실리콘 웨이퍼는 자연 산화물을 식각하고 이론적으로 수소 종결(hydrogen termination)을 얻기 위해서 플루오르화수소산(hydrofluoric acid)의 수용액 내로 담가진다. RCA 세정 및 플루오르화수소산 담금(dip)에는 많은 변형이 있다.
세정 후, 웨이퍼들은 이 후 처리 전에 일반적으로 소정 시간 동안 보관된다. 실리콘-불소 및 실리콘-탄소 결합이 세정 후 실리콘 표면 상에서 종종 관찰된다. 이러한 표면 상의 불소 및 탄소 오염은 웨이퍼의 표면 상에 성장되거나 또는 증착될 층의 품질 및/또는 열 수지(thermal budget)에 좋지 않을 수 있다.
만일 실리콘 웨이퍼가 마지막 세정 단계(또한 "HF 최종" 단계로 알려진 단계)로 플루오르화수소산에 담가지면, 실리콘의 표면은 수소, 주로 Si-H 결합의 단일층으로 대부분 끝나게 된다.
수소-종결된 표면은 다른 종결이 없는 경우에 비해서 산화를 방지한다. 하지만, HF 최종 처리 후 실리콘 웨이퍼의 표면은 일반적으로 원래의 산화물층이 제거된 후 약 20 분 이내에 재산화되기 시작하여, 실리콘 웨이퍼의 표면 상에 5 Å 내지 7 Å의 두꺼운 산화물층을 빠르게 형성한다. 심지어 현재 알려진 최적의 세정으로도, 자연 산화물의 층은 48 시간 내에 형성되고, 종종 웨이퍼들은 그 시간 내에 더 처리될 수 있다. 그 다음 공정 단계에서 산화물이 없는 표면이 요구된다면, 이는 새로운 HF 담금 또는 인-시츄(in-situ) 기상 세정을 요구한다.
HF 최종에서, 산화물층이 세정 절차에서 최종 단계로 플루오르화수소산 용액에 의해 표면으로부터 제거될 때, 웨이퍼 표면은 높은 수준의 입자들(particle)을 갖는 경향이 있다: 이는 1) 그 용액 내의 오염물에의 노출; 2) 공기/액체 계면서 공기에의 노출; 3) 건조 공정 동안 입자들의 증착; 및 4) 건조 단계 및 실리콘 웨이퍼가 불활성 분위기에 놓여지는 시간 사이의 시간 동안 공기에의 노출에 기인한다.
파글리아로(Pagliaro) 등에 의한 미국특허번호 US 6,620,743호는 안정하고, 산화물이 없는 실리콘 표면의 형성 방법을 교시한다. 상기 '743 특허는 최적화된 APM 세정, 이어지는 묽은 HF 식각, 이어서 인-시츄 린즈 및 건조, 단지 스핀 건조를 교시한다. 상기 '743 특허에 의해서 교시된 방법은 원하는 수준의 안정성을 갖는 실리콘 표면을 얻을 수 있지만, 그러나 일부 관점에서 이롭지 못하다. 예를 들어, 상기 방법은 그 공정들 사이에 짧은 시간 간격을 요하고, 시간을 소비하고, 그리고 비싼 장치를 이용한다.
이에 따라, 깨끗하고 안정한 실리콘 기판의 준비를 위한 개선된 방법이 필요하다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 실리콘 표면의 준비 방법이 제공된다. 상기 방법은 상기 실리콘 표면을 음이온 표면활성제(surfactant)를 포함하는 묽은 플루오르화수소산(hydrofluoride acid)으로 처리하는 단계, 이어서 상기 실리콘 표면을 린즈하고 그리고 건조하는 단계를 포함한다.
도시된 실시예들에서, 묽은 HF 담금은 20 내지 200 ppm의 음이온 표면활성제를 포함하도록 수행된다. 상기 묽은 용액은 이어서 인-시츄(in-situ) 린즈되고, 그리고 상기 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)은 건조된다. 건조 단계는 가열되고 이온화된 고순도 퍼지 기체(예컨대, N2, Ar) 또는 이소프로필 알콜을 이용하여 수행된다. 유리하게, 상기 처리 및 린즈 단계들은 25℃에서 16 MΩ-cm의 저항 및 10 ppb 미만의 총 산화성 탄소(total oxidizable carbon), 10 ppb 미만의 용존 실리카, 및 500 ppb 미만의 용존 산소를 갖는 초고순도 물을 이용한다. 상기 처리 단계, 린즈 단계 및 건조 단계는 단일 용기 프로세서(single vessel processor) 내에서 모두 수행된다. 이 공정은 청정룸 공기에 약 5 일 넘게 노출된 후 1 Å 미만으로 한정된 자연 산화물 성장을 갖는 33% - 55%의 입자 제거 효율을 나타냈다. 특히, 이러한 결과들은 APM 세정 없이 달성된다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 집적회로 형성용 방법이 제공된다. 상기 방법은 집적회로의 표면을 음이온 표면활성제를 포함하는 수성(aqueous) 플루오르화수소산으로 처리하는 단계를 포함한다. 도시된 실시예에서, 상기 음이온 표면활성제는 20 내지 200 ppm의 농도를 갖고 상기 집적회로의 표면 상의 입자들의 제타 포텐셜(zeta potential)을 음으로 충전하도록 구성된다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 묽은 플루오르화수소산으로 실리콘 표면을 처리하는 단계, 수소 가스화된 물(hydrogen gasified water)로 상기 표면을 린즈하는 단계, 및 상기 표면을 건조하는 단계에 의해서 실리콘 표면을 준비하는 방법이 제공된다. 도시된 실시예에서, 상기 수소 가스화된 물은 1.2 내지 1.6 ppm의 용존 수소 농도를 갖는다. 린즈 단계는 약 2-3 분 동안 수행되고, 900 내지 1000 kHz의 메가소닉 에너지를 포함한다. 이 공정은 청정룸 공기에 약 5일 넘게 노출된 후 1 Å 미만으로 한정된 자연 산화물 성장을 갖는 95% 초과의 입자 제거 효율을 나타냈다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 집적회로 형성용 방법이 제공되고, 상기 방법은 상기 집적회로 형성용 표면을 수소 가스화된 물에 노출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 반도체 공정용 물을 제공하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 물의 수소 가스화를 포함한다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 물을 자외선에 노출하고, 여과하고, 탈가스화하고, 그리고 수소 가스화하는 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 실리콘 표면의 준비 방법을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 실리콘 표면의 준비 방법을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 처리용 물의 준비 방법을 보여주는 블록도이다.
본 발명에 따른 방법의 실시예들은 청결하고, 수소-종결된(hydrogen-terminated) 안정한 표면을 갖는 실리콘 웨이퍼의 생성 방법을 제공한다. 일부 실시예들에서 생성된 상기 실리콘 표면 상의 산화물 재성장은 청정룸 환경 내에서 5일 넘게 억제되었고, 일부 경우 8일 넘게 억제되었다. 전술한 바와 같이, 상기 '743 특허에 설명된 방법은 8일 동안 심각한 자연 산화물 성장에 대항해 안정성을 얻는다. 하지만, 상기 방법은 약액(chemical), 장치 및 전력 소비의 형태로 심각한 자본을 요한다. 다른 중요한 자본 경비는 실리콘 표면의 생산 동안 APM 세정에 의해서 소비된 추가적인 사이클 시간이다. 나아가, APM 세정에 사용된 약액들은 안전 또는 환경 위험을 초래할 가능성을 가질 수 있다. 더구나, 전술한 바와 같이, APM 세정은 실리콘 표면을 금속들로 오염시킬 위험이 있다. 아마 보다 중요하게는, APM 세정은 기판의 일부인 실리콘을 불리하게 소모한다. APM 세정에 알려진 방법은 일반적으로 약 3-5 Å의 실리콘 표면을 소모한다. 이러한 두께의 실리콘 손실은 집적회로의 구성 및 성분이 작아짐에 따라서 더 문제가 된다.
본 발명의 일부 실시예들은 비용이 들고 시간을 소모하는 APM 세정 단계에 대한 필요 없이 안정성을 달성한다(비록 다른 실시예들은 APM 세정의 선택적인 사 용을 제공한다). 따라서, 바람직한 실시예들은 알려진 생산 방법들에 비해서 시간- 및 비용-효율적인 방법으로 안정한 실리콘 표면을 준비하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 방법의 실시예들이 베어 실리콘의 세정과 관련하여 설명되지만, 바람직한 실시예들은 넓은 범위의 표면들의 세정에 넓게 적용될 수 있음을 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서 단계들을 보여준다. 제 1 단계(10)는 산업에서 APM(ammonium hydroxide/peroxide mixture)으로 알려진 수산화암모늄 및 과산화수소의 혼합물을 이용한 웨이퍼의 선택적인 세정에 관한 것이다. 제 2 단계(2)는 음이온 표면활성제를 갖는 묽은 플루오르화수소산으로의 처리이다. 제 3 단계(30)는 인-시츄 린즈이고, 그리고 제 4 단계(40)는 기판 건조 단계이다. 이러한 단계들의 각각은 아래에 보다 구체적으로 설명된다.
수산화암모늄/과산화수소 세정
도 1의 단계(10)는 실리콘 웨이퍼를 수산화암모늄/과산화수소 혼합물(APM)로 선택적으로 세정하는 단계를 포함한다. 상기 바람직한 실시예의 이러한 수산화암모늄/과산화수소 세정 단계(10)는 800 mL 내지 1,000 mL의 30% 과산화수소, 300 mL 내지 600 mL의 29% 수산화암모늄 및 11 갤런(41 L)의 물을 사용한다. 따라서, 총 배쓰(bath) 농도는 바람직하게는 수산화암모늄 체적으로 0.50% 내지 0.80%, 보다 바람직하게는 0.58% 내지 0.73% 수산화암모늄이다. 총 배쓰 농도는 바람직하게는 0.10% 내지 0.50% 과산화수소, 보다 바람직하게는 0.21% 내지 0.42% 과산화수소이 다. 상기 용액은 바람직하게는 약 20℃ 내지 50℃의 온도에서, 보다 바람직하게는 30℃ 내지 40℃에서 유지되고, 상기 웨이퍼는 약 5분 내지 15분 동안 상기 용액 내에 유지된다. 도 1의 단계(10)에서 APM 용액은 RCA 세정 공정의 SC-1 용액과 유사하다.
APM 세정 단계(10)는 화학적 산화물의 성장 공정에서 실리콘 웨이퍼로부터 입자들, 표면 결함들, 및 I족 및 II족의 금속들을 제거한다. APM 세정은 개방 용기 배쓰 또는 다른 적당한 용기 내에서 수행될 수 있다. 개방 용기 배쓰들은 상업적으로 이용 가능하다. 산호세, 캘리포니아(CA)의 수페리어 오토메이션(Superior Automation)으로부터 상업적으로 이용 가능한, 수페리어 오토메이션 리서큘레이팅 배쓰(Superior Automation Recirculating Bath)는 선택적인 APM 세정 단계(10)에서 사용하기에 적합한 예시적인 개방 용기 배쓰이다. 다른 개방 용기 배쓰들도 선택적인 APM 세정 단계(10)용으로 적합하다. 나아가, 선택적인 APM 세정 단계(10)는 개방 용기 배쓰들에 한정되지 않는다.
묽은 플루오르화수소산 처리
도 1의 묽은 플루오르화수소산(dHF acid) 처리 단계(20)는 APM 세정 단계(10) 이후 또는 실리콘 표면의 준비에 있어서 최초 단계로 수행될 수 있다.
묽은 플루오르화수소산 처리 단계(20)용 묽은 플루오르화수소산은 바람직하게는 플로오르화수소(HF) 체적으로(vol.%) 약 0.25% 내지 1.0%, 보다 바람직하게는 약 0.25 wt.% 내지 0.5 wt.%의 HF 농도를 가진다. 처리 단계(2) 용으로 묽은 플루 오르화수소산을 사용하는 것은 실리콘 웨이퍼 표면 상의 오염물을 최소화시킨다. 묽은 플루오르화수소산은 실리콘 웨이퍼 표면 상의 입자들을 최소화하고 수소 종결을 증진하기 위해서 바람직하게는 약 30℃ 내지 50℃, 보다 바람직하게는 약 40℃의 온도로 가열된다. 가열된 묽은 플루오르화수소산 처리는 실리콘 웨이퍼의 전체 표면 상에서 균일한 산화물 식각 속도를 또한 제공한다. 이 실리콘 웨이퍼는 바람직하게는 20초 내지 2분, 보다 바람직하게는 40초 내지 60초, 가장 바람직하게는 약 60초 동안 묽은 플루오르화수소산 처리에 노출된다. 따라서, 실리콘 웨이퍼는 약 0.5 vol.% 플루오르화수소산의 농도를 갖는 묽은 플루오르화수소산으로 약 40℃의 온도에서 약 60초 동안 처리될 수 있다.
도시된 실시예의 처리 단계(20)에서 사용된 묽은 플루오르화수소산은 표면활성제를 포함한다. 바람직하게는, 상기 표면활성제는 배쓰 화학 내에 또는 실리콘 표면 상에 현탁된 입자들을 음으로 충전하는 음이온 표면활성제이다. 이러한 입자들의 음으로의 충전은 유사하게 충전된 실리콘 표면으로부터 입자들을 분해하는 작용을 한다. 따라서, 음이온 표면활성제는 제타 포텐셜을 음 전하로 변경하고 음으로 충전된 실리콘 표면으로부터 입자들을 방출하도록 반발력을 유도하여 실리콘의 표면으로부터 오염 입자를 제거하는 데 도움이 된다. 음이온 표면활성제는 중합체 입자들, 예컨대 PEEK 및 테플론(Teflon)을 소수성 표면으로부터 제거하는 데 특히 도움이 된다. 나아가, 음이온 표면활성제는 유리하게 금속 이온 증착을 방지한다. 게다가, 만일 음이온 표면활성제가 버퍼드(buffered) 플루오르화수소산 용액에 사용되면, 음이온 표면활성제는 미소거침(microroughness) 생성을 억제할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 음이온 표면활성제는 20 내지 200 ppm의 농도를 갖는다. 표면활성제는 유기 표면활성제, 예컨대 하이드로카보닉 설페이트(hydrocarbonic sulfate) 또는 퍼플루오로카보네이트(perfluorocarbonate)일 수 있다.
묽은 플루오르화수소산을 형성하기 위해 사용된 초고순도 물은 높은 저항을 갖고, 낮은 금속 수준을 보인다. 묽은 플루오르화수소산을 형성하기 위해 높은 저항을 갖는 물을 사용하는 것에 의해서, 묽은 플루오르화수소산 처리 단계(20) 동안 실리콘 웨이퍼 상에 증착되는 금속들의 양은 최소화된다. 묽은 플루오르화수소산을 형성하기 위해 사용된 물은 25℃의 온도에서 약 15 메가옴-센티미터(MΩ-cm)보다 큰 저항, 그리고 가장 바람직하게는 적어도 17.5 MΩ-cm의 저항을 갖는다. 총 산화성 탄소(total oxidizable carbon; TOC) 및 용해된 실리카는 바람직하게는 10 ppb(parts per billion) 미만의 수준으로 또한 최소화된다.
몇 번의 수처리(water treatment)가 이러한 엄격한 수준의 수 세정을 얻기 위해서 바람직하게 적용된다. 이러한 처리는 도 1에 도시된 실시예들용 처리들이 용해된 수소로 물을 가스화하는 단계를 포함하지 않는다는 중요한 점을 제외하고는 도 3에 도시된 방법과 실질적으로 중첩된다. 이에 따라, 모든 처리 및 린즈 단계에 사용하기 위한 수처리 방법에 대한 설명은 도 3에 도시된 방법이 설명될 때까지 미뤄진다.
묽은 플루오르화수소산을 형성하기 위해 사용된 플루오르화수소산은 바람직하게는 낮은 수준의 입자와 용존 금속을 갖는 기가비트 등급의 (1조 불순물 당 파트(parts per trillion impurities) 차수) 플루오르화수소산이고, Alameda Chemical of Tempe, AZ, (480) 785-4685로부터 49% 용액에 파트 번호 107101로 상업적으로 얻을 수 있다.
바람직한 실시예들에서, 고순도 질소 퍼지 커튼이 하기에 설명되는 린즈 단계(30) 및 묽은 플루오르화수소산 처리 단계(20)의 둘 동안 공기 액체 계면에 적용된다. 상기 고순도 질소는 사용 시 0.003 μm보다 큰 입자들을 제거하는 필터를 통해서 정화된다. 상기 질소가 실리콘 웨이퍼와 접촉하기 전에, 상기 질소를 이온화시키는 것은 입자들을 최소화한다. 고순도 질소는 실리콘 표면에서 안정된 표면 종결 및 입자 중화를 증대시킨다.
린즈
실리콘 웨이퍼가 위 단계(20)에서 묽은 플루오르화수소산으로 처리된 후, 실리콘 웨이퍼는 처리된 실리콘 표면의 수소 패시베이션(passivation)을 최대화하기 위해 도 1의 린즈 단계(30)에서 초고순도 물로 린즈된다. 바람직하게 린즈(30)용으로 사용되는 초고순도 물은 안정한 수소 종결 및 입자 중화를 얻도록 묽은 플루오르화수소산을 형성하기 위해서 사용된 초고순도 물과 동일한 순도를 갖는다. 상기 처리된 실리콘 웨이퍼는 바람직하게는 그 전 식각 단계로부터 입자들 및 모든 HF 산을 제거하기 충분한 시간 동안 초고순도 물로 린즈된다.
바람직하게는, 상기 린즈는 인-시츄 린즈이다. 위 단계(20)에 사용된 용기 내에서 실리콘 웨이퍼를 인-시츄로 린즈하는 것은 재산화를 포함하여 오염의 양을 최소화한다. 나아가, 인-시츄 린즈는 실리콘 웨이퍼를 린즈 배쓰로 이송하는 단계 를 없앤다. 실리콘 웨이퍼의 오염은 린즈 배쓰로의 이송 동안 일어나는 경향이 있다. 전술한 실시예에서, 인-시츄 린즈는 약 상온 (일반적으로 20℃-25℃, 또는 약 23℃)에서 수행된다. 인-시츄 린즈는 바람직하게는 단일 용기 프로세서(single vessel processor) 또는 재순환과 필터된 식각 배쓰(recirculating and filtered etch bath) 내에서 케스케이드(cascade)/오버플로우(overflow)이다. 단일 용기 프로세서들은 일반적으로 재순환 및 필터 식각 배쓰에 대비해서, 집적된 건조 역량 및 단일 패스 식각 화학(single pass etch chemistry)을 포함한다.
예시적인 린즈 단계(30)는 위 단계(20)에서 사용된 용기 내에서 상온에서 약 15분 동안 초고순도 물로 인-시츄 린즈를 포함한다.
건조
실리콘 웨이퍼가 초고순도 물로 린즈된 후, 이 실리콘 웨이퍼(50)는 도 1의 건조 단계(40)에서 건조된다. 다양한 건조 장치가 건조 단계(40)에 적합함에도 불구하고, Rhetech 480ST가 쿠퍼스베르그, 펜실바니아(PA)의 Rhetech, Inc.으로부터 상업적으로 이용 가능한 예시적인 스핀/린즈 건조기이다. 예시적인 실시예에서, 상기 실리콘 웨이퍼는 인-시츄 린즈 단계(30)에서 린즈 후 스핀/린즈 건조기로 이송될 수 있다. 스핀만의(spin-only) 건조 단계(40)에서, 상기 실리콘 웨이퍼는 뜨거운 이온화 질소가 약 15 slm 및 25 slm 사이의 유량으로 상기 건조기에 유입되는 동안 스핀 건조된다. 이 뜨거운 질소 기체는 바람직하게는 60℃ 내지 80℃의 온도, 더 바람직하게는 60℃ 내지 80℃의 온도, 가장 바람직하게는 70℃의 온도에 있다. 질소 스트림은 건조기에 들어오기 전에 0.003 ㎛보다 큰 입자들을 제거하는 필터를 통과한다. 따라서, 예시적인 실시예에서, 상기 실리콘 웨이퍼는 건조 단계(40)에서 히터를 켜고 안티스탯(antistat)(이온화)을 켜고 패턴된 실리콘 웨이퍼에 대해서 480초 동안, 베어 실리콘 웨이퍼에 대해서 240초 동안 500 rpm으로 건조된다.
대체적으로, 건조 단계(40)는 이소프로필 알콜(IPA)에 기초한 기술을 적용할 수 있다. 본 발명의 실시예에 적합한 IPA-계 건조 도구는 APET RD 및 AP&S AeroSonic 린즈 및 건조 도구들이다. 일부 실시예들에서, 상기 실리콘 웨이퍼는 N2 건조 단계 전에 처리 공정의 일부로서 IPA에 노출될 수 있다; 일부 실시예들에서 IPA 처리 그 자체가 웨이퍼를 건조하는 역할을 한다.
일부 실시예들에서, 건조 단계(40)는 위 처리 단계(20) 및 린즈 단계(30)가 수행되었던 것과 동일한 용기 내에서 수행될 수 있다. 그러한 실시예들은 이송 단계에 대한 필요성 및 표면 오염의 위험을 유리하게 회피할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 위 처리 단계(20), 린즈 단계(30), 및 건조 단계(40)를 수행하기 위해 단일 용기 프로세서를 이용할 수 있다. 전술한 IPA-계 건조 도구들의 둘 모두는 이용 가능한 HF 주입 옵션이 초기 식각 단계에서 이용될 때 단일 용기 프로세서들의 예들로 고려된다.
건조 단계(40)는 상기 실리콘 웨이퍼가 건조될 때까지 수행된다. 건조 단계(40)는 바람직하게는 입자 중화(즉, 상기 실리콘 표면에 0.12 ㎛보다 큰 크기를 갖는 입자들을 0.032 입자들/cm2 보다 적게 추가한다) 및 실리콘 웨이퍼 상의 안정 한 표면 종결에 근접하는 것을 보증하기 위해서 또한 최적화된다.
도 1에 도시된 실시예들은 높은 표면 안정성을 갖는 실리콘 웨이퍼를 얻기 위한 단순하고 경제적인 수단들이다. 상기 방법에 사용된 수단들의 모두는 상업적으로 이용 가능하고, 그리고 상기 공정 조건들은 대부분의 습식 웨이퍼 세정 프로세서들에 일반적으로 적합하다.
도 1에 도시된 실시예들에 의해서 준비된 실리콘 웨이퍼들은 5일 넘게, 보다 바람직하게는 6일 넘게, 가장 바람직하게는 8일 넘는 기간 동안 산화에 대항하여 안정한 표면들을 갖는다. 수소-종결된 실리콘 표면은, 만일 실리콘 표면이 청정룸 환경 내의 공기에 보관될 때 그 표면이 그 위에 1 Å 미만의 평균 산화물 두께를 갖는다면, 여기에 사용된 바와 같이, 산화에 대항하여 "안정한" 것으로 간주된다. 여기에 개시된 최적 조건들은 8일 후 0.1 Å 만큼 낮은 산화물 재성장을 보여줬다.
게다가, 도 1에 의해 도시된 실시예들은 25%보다 큰, 바람직하게는 35%와 55% 사이의 입자 제거 효율(Particle Removal Efficiency; PRE)을 보여준다. 이론에 제한되지 않고, 바람직한 실시예들에 의해서 생성된 수소-종결된 실리콘 표면의 안정성은 도 1에 도시된 방법의 단계들 동안 실리콘 표면의 표면에 부가된 입자들의 수를 최소화함으로써 촉진된다. PRE는 처리 단계(20)의 전에 비해서 건조 단계(40) 후의 실리콘 표면 상의 입자 수(Particle Count)를 아래의 공식에 따라서 측정한다:
PRE = 100*(PC처리전-PC건조후)/(PC처리전)
여기에서, "PRE"는 전체 처리/린즈/건조 공정의 입자 제거 효율을 의미하고, "PC"는 입자 수를 나타낸다. 전술한 PRE들에 대한 입자 수는 산호세, 캘리포니아(CA)의 KLA-Tencor로부터 상업적으로 이용 가능한 Tencor Surfscanⓡ 6200 또는 SP-1 입자 카운터를 이용하여 측정되었다.
베어 실리콘 표면 상에 에피택셜 증착 및 확산 공정 전에, 특히 약 850℃ 미만에서 수행되는 공정들에 대해서, 청결한 실리콘 표면을 갖는 것이 중요하다고 위에 언급되었다. 따라서, 도 1에 도시된 방법은 실리콘 표면 상에 후에 에피택셜층을 형성하는 단계, 특히 850℃ 미만에서 저온 에피택시를 위해서 실리콘 표면을 준비하는 데 유용하다.
도 1에 도시된 방법의 장점들은 아래를 포함한다:
1. 상기 공정은 저온에서 수행된다;
2. 상기 장치 및 약액의 비용이 낮다;
3. 상기 방법은 고객에게 쉽게 받아들여진다;
4. 상기 방법은 넓은 범위의 상업적으로 이용 가능한 장치를 이용하여 적용될 수 있다.
5. 상기 습식 화학은 단순하다; 그리고
6. 상기 방법은 안정하고 환경에 해로운 폐기물을 최소한으로 생성한다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에서 단계들을 보여준다. 제 1 단계(22)는 수소 가스화된 물 내에 묽어진 플루오르화수소산으로의 처리이다. 제 2 단계(32)는 수소 가스화된 물 및 메가소닉 에너지로의 인-시츄 린즈이다. 제 3 단계(42)는 도 1에 도시된 건조 단계(40)와 실질적으로 동일하고 전술한 기판 건조 단계이다. 처리 단계(22) 및 린즈 단계(32)는 아래에 보다 상세하게 설명된다. 건조 단계(42)는 전술한 건조 단계(40)와 실질적으로 동일하기 때문에 그 단계의 상세한 설명은 아래에서 생략된다.
핵심적으로, 도 2에 도시된 실시예들은, 또한 APM 세정의 필요성을 없앤다. APM 세정 단계(10)가 본 발명의 방법의 일부 실시예들에 따라서 높은 안정성을 갖는 실리콘 웨이퍼를 얻기 위해서 적용될 수 있음에도 불구하고, APM 세정은 일부 단점을 갖고, 따라서 APM 세정 단계(10)를 생략하는 것이 바람직하다. 예를 들어, APM 세정 단계(10)는 약액, 장치 및 전력 소비 면에서 자본을 요한다. APM 세정 단계(10)에서 다른 중요한 자본 소비는 실리콘 표면의 생성 동안 그것이 요구하는 부가적인 사이클이다. 나아가, APM 세정 단계(10)에 연관된 수산화암모늄, 과산화수소 및 그 부산물은 안전 또는 환경 위험을 초래할 잠재성을 갖는다. 더구나, APM 세정 단계(10)는 실리콘 표면을 불소, 탄소, 금속, 또는 세정 용액 내에 존재할 수 있는 다른 오염물로 오염시킬 위험을 갖는다. 상기 표면 상의 이러한 오염물은 웨이퍼의 표면 상에 증착되거나 성장되는 층의 품질 및/또는 열 수지에 불리하다.
아마 가장 중요한 바로, APM 세정 단계(10)는 기판의 일부인 실리콘을 불리하게 소비한다. APM 세정에 알려진 방법들은 불리하게 실리콘 기판의 약 3-5 Å의 실리콘을 일반적으로 소비한다. 실리콘의 이러한 두께 소비는 집적회로의 구성 및 성분이 보다 작아짐에 따라서 보다 문제가 된다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들은 APM 세정 단계(10)를 생략하면서도, 여전히 실리콘 표면의 준비에 알려진 방법들의 입자 제거 효율 및 안정성을 달성한다.
묽은 플루오르화수소산 처리
도 2에 도시된 방법에 따른 묽은 플루오르화수소산 처리 단계(22)는 음이온 표면활성제를 포함하지 않는다는 점을 제외하고는 도 1에 도시된 방법의 단계(20)와 유사하다. 일부 실시예들에서, 단계(22)는 바람직하게는 수소-가스화된 물(hydrogen-gasified water) 내의 플루오르화수소산을 묽게 하는 단계, 아니면 HF 수용액을 수소화합하는(hydrogenating) 단계를 포함한다. 처리 단계(22)에서 HF 용액의 수소화합은 자연 산화물의 분해 및 제거 동안 실리콘 표면의 최적 Si-H 종결을 증진시키기 위해서 과잉의 수소 라디칼들(H+)을 유리하게 생성한다. 수소 가스화된 물은 후술된 묽은 HF 용액의 준비에 포함된 도 3에 도시된 방법에 따라서 준비될 수 있다. 그러나, 유리한 안정성 및 수소 종결은 심지어 처리 단계(22)에서 수소 가스화된 물을 이용하지 않지만 린즈 단계(32)에서 수소 가스화된 물을 적용하는 실시예들에서 얻어질 수 있다.
린즈
상기 실리콘 웨이퍼는 위 단계(22)에서 묽은 플루오르화수소산으로 처리된 후, 도 2의 인-시츄 린즈 단계(32)에서 수소 가스화된 물로 인-시츄 린즈된다. 인-시츄 린즈(32)용으로 사용된 수소 가스화된 물은 1.2 내지 1.6 ppm의 용존 수소 농도를 갖고, 후술된 도 3에 도시된 방법에 따라서 준비된다. 수소 가스화된 물의 사 용은 린즈 단계 동안 최적 Si-H 종결을 증진시키기 위해서 과잉의 수소 라디칼들(H+)을 유리하게 생성하고 배쓰 화학 내에 현탁된 입자들의 제타 포텐셜을 양으로 충전하여 입자들이 상기 실리콘 표면에 흡착하는 것을 저지한다. 따라서, 수소 가스화된 물은 실리콘 표면의 소소 종결을 형성하거나 또는 유지하는 도움이 되고, 이는 오염 입자들이 실리콘 표면에 흡착하는 것을 막아준다.
바람직하게는, 메가소닉 에너지가 린즈 단계 동안 상기 실리콘 표면에 적용된다. 린즈 단계(32)에 메가소닉 에너지를 부가하는 것은 상기 실리콘 표면 상의 입자들을 제거하는 공정 및 상기 실리콘 기판의 유리한 수소 종결에 촉매를 제공한다. 메가소닉 에너지는 800 내지 1200 kHz, 바람직하게는 900 내지 1000 kHz의 진동수로 실리콘 표면에 적용된다. 메가소닉 에너지의 사용은 요구되는 린즈 시간을 실질적으로 감소시킨다. 최적 조건으로, 이러한 방법은 전체 dHF 처리/인시츄 린즈/건조 사이클에 대해서 단지 2-3 분의 린즈 단계(32)로 95% 초과의 PRE로 실리콘 표면을 준비하는 데 사용되어 왔다. 이러한 실시예에 사용될 수 있는 트랜스듀서(transducer)의 일 예는 캠벨, 캘리포니아(CA)의 ProSys로부터 상업적으로 이용 가능하다. 메가소닉 시스템의 트랜스듀서 플레이트(들)는 실리콘 표면을 걸쳐서 에너지 분포를 최적화시키기 위해서 공정 용기에 장착된다. 이는 매우 짧은 수명을 갖는 H-라디칼이 댕글링(dangling) 실리콘 결합을 종결시키게 한다.
도 2에 도시된 실시예들에 의해서 준비된 실리콘 웨이퍼들은 5일 넘게, 보다 바람직하게는 6일 넘게, 가장 바람직하게는 8일 넘는 동안 산화에 대항하여 안정한 표면들을 갖는다. 게다가, 도 2에 도시된 실시예들은 바람직하게는 5% 넘게, 보다 바람직하게는 25% 넘게, 가장 바람직하게는 85% 초과의 입자 제거 효율(PRE)을 갖고, 메가소닉 에너지와 수소 가스화의 조합으로 95% 초과의 PRE를 나타냈다.
도 2에 도시된 방법은 전술된 도 1에 도시된 방법의 중요한 장점들을 공유한다.
도 3은 반도체 공정용 물을 준비하는 것에 관한 본 발명의 실시예에서 단계들을 보여준다. 이 공정에서 제 1 단계(50)는 물을 단물화하고(soften) 솔벤트를 제거하기 위해서 레진 베드(resin beds)를 통해서 물을 통과시키는 것이다. 제 2 단계(60)는 박테리아 및 균을 죽이기 위해서 자외선에 물을 노출시킨 것이다. 제 3 단계(70)는 박테리아 및 균을 죽이는 데 형성된 입자들뿐만 아니라 다른 바람직하지 않은 잔류 입자들을 제거하기 위해서 물을 정화하는 것이다. 제 4 단계(80)는 특히 용존 산소 수준을 최소화하기 위해서 물을 탈가스화(degasification)하는 것이다. 제 5 단계(90)는 용존 수소로 물을 가스화 처리하는 것이다. 제 6 단계(100)는, 양 및 음의 제타 충전 미디어를 갖는 조합 필터를 이용하는 한외-정화(ultra-filtration)이다. 이러한 단계들의 각각은 아래에 보다 상세하게 설명될 것이다. 이 방법은 도 2에 도시된 방법들의 준비와 관련하여 고려될 것이다.
바람직한 실시예에서, 도시 수돗물이 칼슘 및 마그네슘을 제거하는 단물화 레진(water softening resins)을 통과함에 따라서 1차 단물화된다. 다운스트림 역삼투 유닛(downstream reverse osmosis unit), 예컨대 FilmtecTM BW30-4040은 총 용존 솔벤트 가운데 약 98%를 제거한다. 이어서, 그 물은 바람직하게는 이온 교환 레 진들의 혼합 베드를 포함하는 1차 탈염기(demineralizer)를 거친다. 예시적인 폴리스티렌 비드들(polystyrene beads)은 40% 음이온 레진/50% 양이온 레진 혼합으로 Rohm & Haas로부터 이용 가능하다. 다운스트림 레진 트랩(1 ㎛ 필터)은 폴리에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefuoride; PVDF) 또는 오염을 피하기 위한 다른 적당한 물질들과 연결된 저장 탱크로 이끌린다. 바람직한 실시예에서 2,000 갤런 탱크가 이용된다.
저장 탱크의 하류에서, 물은 사용 전 순도를 보증하기 위해서 복수의 추가적인 처리들을 통해서 부단히 순환된다. 추가적인 처리들은 바람직하게는 포울트니, 버몬트(VT)의 WEDECO Ideal Horizons, Inc.으로부터 파트 번호 1H-8L TOC Reduction unit으로 상업적으로 이용 가능한 254 nm 자외선(UV)을 포함하는 제 1 자외선(UV) 소오스에의 노출을 포함한다. 필터들은 약 0.2 ㎛ 아래로 입자들을 제거하고, 부수 레진 트랩 필터를 갖는 이온 교환 레진들의 혼합 베드(음이온 및 양이온 교환체의 50/50 혼합)는 제 2 UV 소오스로부터 제 1 UV 소오스를 분리한다. 바람직한 실시예에서, 제 2 UV 소오스는 포울트니, 버몬트(VT)의 Ideal Horizons, Inc.으로부터 파트 번호 1H-4L TOC Reduction unit으로 상업적으로 이용 가능한, 185 nm의 좁은 밴드의 UV 램프를 포함한다. 자외광으로의 처리는 물 내의 박테리아 및 균을 죽인다. 박테리아 및 균을 죽일 때 형성된 입자들은 다른 처리 단계들에서 제거된다. 다른 0.2 ㎛ 필터는 바람직하게는 제 2 UV 소오스의 하류의 입자들을 제거한다.
물 정화 시스템은 바람직하게는 복수의 모니터들을 또한 포함한다. 바람직한 실시예에서, 그 모니터들은 저항 모니터 (예컨대, 월샘, 매사추세츠(MA)의 Thornton, Inc.으로부터 이용 가능한 200CR 저항 모니터), pH 모니터 (예컨대, 월샘, 매사추세츠(MA)의 Thornton, Inc.으로부터 또한 이용 가능한 파트 번호 6322101), TOC(total oxidizable carbon) 분석기 (예컨대, 볼더, 콜로라도(CO)의 Anatel Corp.로부터 이용 가능한 모델 A-1000 TOC 분석 시스템), 및 Anatel Corp.으로부터 또한 이용 가능한 입자 카운터를 포함한다.
다른 바람직한 처리는 초고순도 물에서 용존 산소를 200 ppb 또는 그 미만으로 제거하는 단계를 포함한다. 용존 산소는 탈가스화 모듈, 예컨대 샬럿, 노쓰캐롤라이나(NC)의 Celgard로부터 상업적으로 이용 가능한 Liqui-Cel 타입 G333으로 제거된다. 그 물은 바람직하게는 물 내의 입자들을 중화시키기 위해서 제타 충전(+ 및/또는 -) 포인트 사용 필터를 통해서 정화되고, 그 결과 필터 상의 입자 보존이 극대화된다. 피핑(pipping) 및 정화 시스템의 가능한 나머지는 오염을 최소화하기 위해서 PVDF(polyvinylidenefluoride)로 만들어진다.
이 점에서, 상기 물은 전술한 도 1에 도시된 방법에서 사용될 수 있다. 도 2에 도시된 방법에 상기 물을 사용하기 위해서, 상기 물은 이어서 수소로 가스화 처리된다. 예시적인 가스화 모듈은 일본, 동경의 Kurita Water Industries Ltd.로부터 KNOW(R) SYSTEM이라는 상표 이름으로 상업적으로 이용 가능하다. 바람직하게는, 수소 가스화 후 상기 물은 1.2 내지 1.6 ppm의 용존 수소 농도를 갖는다. 수소 가스화된 물은 "기능수(functional water)"로 또한 알려져 있다.
본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명의 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있음은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 본 발명은 여기에 개시된 실시예들에 제한되지 않고, 청구항들은 종래 기술이 허용하는 만큼 넓은 범위로 해석되어야 한다.

Claims (45)

  1. 처리 용기 내에서 실리콘 표면을 묽은 플루오르화수소산(hydrofluoride acid)으로 처리하는 단계;
    상기 처리 단계 직후에, 상기 실리콘 표면을 수소 가스화된 물(hydrogen gasified water)로 상기 처리 용기 내에서 인-시츄(in-situ) 린즈하는 단계; 및
    상기 린즈 후, 상기 실리콘 표면을 건조시키는 단계를 포함하고,
    상기 처리하는 단계와 상기 린즈하는 단계 사이에 상기 실리콘 표면이 공기에 노출되지 않고,
    상기 처리 단계는 이전의 산화 단계 없이 수행되는, 실리콘 표면의 준비 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 실리콘 표면은 상기 처리 단계, 린즈 단계 및 건조 단계 후 수소-종결된(hydrogen-terminated) 실리콘 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 수소 가스화된 물로 린즈하는 단계는 수소 가스화된 물을 적용하지 않는 방법에 비해서 상기 실리콘 표면의 수소 종결을 향상시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 린즈 단계는 메가소닉 에너지를 상기 물에 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 메가소닉 에너지는 800 내지 1200 kHz의 진동수에서 진동을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 메가소닉 에너지는 900 내지 1000 kHz의 진동수에서의 진동을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 린즈 단계는 2 내지 3 분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 처리 단계, 린즈 단계 및 건조 단계는 95% 초과의 입자 제거 효율을 갖는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 수소 가스화된 물은 1.2 내지 1.6 ppm (parts per million)의 용존 수소 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 묽은 플루오르화수소산은 수소화된 수용액(hydrogenated aqueous solution)을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 수소화된 수용액은 수소화된 수용액을 적용하지 않 는 방법에 비해서 상기 실리콘 표면 상에 수소 종결을 증대시키는 과잉의 수소 라디칼들을 생성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 수소 가스화된 물은 상기 실리콘 표면 상의 입자들의 제타 포텐셜(zeta potential)을 양으로 충전시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 수소 가스화된 물은 상기 수소 가스화된 물 내에 현탁된 입자들의 제타 포텐셜을 양으로 충전시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 건조 단계는 이소프로필 알콜을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 건조 단계는 400 내지 600 rpm의 속도로 스핀-건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 처리 단계, 린즈 단계, 및 건조 단계는 단일 용기 프로세서(single vessel processor) 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 처리하는 단계보다 선행하여,
    수산화암모늄, 과산화수소 및 물을 포함하는 용액으로 상기 실리콘 표면을 세정하는 단계가 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  18. 삭제
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 플루오르화수소산으로 처리하는 단계, 린즈하는 단계 및 건조시키는 단계 이후에 상기 실리콘 표면은 3일 넘는 동안 공기에 노출된 후 1 Å 미만의 자연 산화물을 성장시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 플루오르화수소산으로 처리하는 단계, 린즈하는 단계 및 건조시키는 단계 이후에 상기 실리콘 표면은 6일 넘는 동안 공기에 노출된 후 1 Å 미만의 자연 산화물을 성장시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 플루오르화수소산으로 처리하는 단계, 린즈하는 단계 및 건조시키는 단계 이후에 상기 실리콘 표면은 8일 넘는 동안 공기에 노출된 후 1 Å 미만의 자연 산화물을 성장시키는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 처리 단계, 린즈 단계, 건조 단계의 조합은 25% 초 과의 입자 제거 효율을 갖는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 처리 단계, 린즈 단계 및 건조 단계는 85% 초과의 입자 제거 효율을 갖는 것을 특징으로 하는 실리콘 표면의 준비 방법.
  24. 제 1 항의 방법에 따라서 실리콘 표면을 준비하는 단계; 및
    상기 준비된 실리콘 표면 상에 에피택셜층을 형성하는 단계를 포함하는, 집적회로의 형성 방법.
  25. 집적회로 형성용 기판 표면을 묽은 플루오르화수소산으로 처리하는 단계 직후에 상기 집적회로 형성용 기판의 표면을 수소 가스화된 물(hydrogen gasified water)에 노출시키는 단계를 포함하고,
    상기 표면을 처리하는 단계와 상기 표면을 노출시키는 단계는 동일한 용기 내에서 수행되고,
    상기 기판 표면은 상기 처리하는 단계와 상기 수소 가스화된 물에 노출시키는 단계 사이에 산소에 노출되지 않고,
    상기 노출시키는 단계 및 상기 처리하는 단계는 이전의 산화 단계 없이 수행되는 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 표면을 수소 가스화된 물에 노출하는 단계는 상기 표면을 수소 가스화된 물로 린즈하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 표면은 수소-종결된 실리콘 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 표면을 수소 가스화된 물에 노출하는 단계는 상기 표면을 수소 가스화된 물에 노출하는 단계를 포함하지 않는 방법에 비해서 상기 실리콘 표면의 수소 종결을 향상시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
  29. 제 26 항에 있어서, 상기 린즈 단계는 상기 기판 표면을 메가소닉 에너지에 노출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 메가소닉 에너지는 800 내지 1200 kHz의 진동수에서 진동을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 메가소닉 에너지는 900 내지 1000 kHz의 진동수에서의 진동을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
  32. 제 29 항에 있어서, 상기 린즈 단계는 2 내지 3 분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
  33. 제 25 항에 있어서, 상기 수소 가스화된 물은 1.2 내지 1.6 ppm (parts per million)의 용존 수소 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
  34. 제 25 항에 있어서, 상기 수소 가스화된 물은 상기 집적 표면의 상기 표면 상의 입자들의 제타 포텐셜을 양으로 충전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 수소 가스화된 물은 상기 수소 가스화된 물 내에 현탁된 입자들의 제타 포텐셜을 양으로 충전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
  36. 제 25 항에 있어서, 상기 표면을 묽은 플루오르화수소산으로 처리하는 단계 이전에는, 상기 표면은 수산화암모늄, 과산화수소 및 물을 포함하는 용액으로 세정되지 않는 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
  37. 제 25 항에 있어서, 상기 표면을 이소프로필 알콜에 노출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로의 형성 방법.
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