KR101815763B1 - The oxide layer control method of semiconductor and the semiconductor manufactured thereby - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 기판의 산화막 제어 방법 및 이에 의해 산화막에 제어된 반도체 기판에 대한 것이다.
본 발명에 따른 반도체 기판의 산화막 제어방법은, 산화막 두께를 목적하는 범위 내로 제어할 수 있고, 또한 기판 표면의 손상을 최소화할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 반도체 기판의 산화막 제어방법은, 세정액의 처리 공정의 단순화 및 환경 오염을 최소화할 수 있다.The present invention relates to a method for controlling an oxide film of a semiconductor substrate and a semiconductor substrate controlled by the oxide film thereby.
The oxide film control method of the semiconductor substrate according to the present invention can control the thickness of the oxide film to a desired range and can minimize damage to the surface of the substrate.
Furthermore, the oxide film control method of the semiconductor substrate according to the present invention can simplify the process of the cleaning liquid and minimize environmental pollution.

Description

반도체 기판의 산화막 제어방법 및 이를 이용하여 제조된 반도체 기판 {The oxide layer control method of semiconductor and the semiconductor manufactured thereby}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of controlling an oxide film of a semiconductor substrate and a semiconductor substrate manufactured using the same,

본 발명은 반도체 기판의 산화막 제어방법 및 이를 이용하여 제조된 반도체 기판에 대한 것이다.The present invention relates to a method for controlling an oxide film of a semiconductor substrate and a semiconductor substrate manufactured using the method.

현재 반도체 제조공정에서 실리콘 기판 위에 생성되는 주 오염물질은 파티클 유기, 금속오염물, 자연산화막 등으로 제품의 수율, 품질과 신뢰성에 큰 영향을 미치고 있으며 이러한 오염물질을 제거하는 방법에는 습식세정법과 건식세정법이 있다. 현재 대부분의 반도체 공정에서 사용되고 있는 대표적인 습식세정 공정은 1970년에 소개된 RCA 세정법이다 이 세정 공정은 H2O2를 기본으로 한 SC-1(Standard cleaning-1, NH4OH:H2O2:H2O=1:1:5 to 1:2:7 at 70~80℃)과 SC-2(Standard cleaning-2, HCl:H2O2:H2O=1:1:5 to 1:2:8 at 70~80℃)의 순차적인 공정으로 이루어져 왔다. 즉 염기성 용액을 사용하는 세정은 산화 및 식각반응을 통해 유기오염물이나 파티클을 효과적으로 제거할 수 있고, 산성 용액을 사용하는 SC-2 세정은 금속불순물을 용해해서 착화합물로 형성시 금속불순물을 실리콘 기판 표면으로부터 탈착시키는데 이용된다.The main pollutants generated on the silicon substrate in the semiconductor manufacturing process have a great influence on the yield, quality and reliability of the product due to particle organic matter, metal pollutants and natural oxide films. Methods for removing such pollutants include wet cleaning and dry cleaning . Current typical wet cleaning process used in most semiconductor process is the RCA cleaning method introduced in 1970, the cleaning process is one of H 2 O 2 as a basic SC-1 (Standard cleaning-1 , NH 4 OH: H 2 O 2 : H 2 O = 1: 1: 5 to 1: 2: 7 at 70 to 80 ° C) and SC-2 (Standard cleaning-2, HCl: H 2 O 2 : H 2 O = 1: : 2: 8 at 70-80 < 0 > C). In other words, cleaning using a basic solution can effectively remove organic contaminants or particles through oxidation and etching reactions, and SC-2 cleaning using an acidic solution can dissolve metal impurities to form metal impurities on the silicon substrate surface / RTI >

그러나, 이러한 기존 방식의 세정법은 산과 염기를 포함하고 있어 반도체 기판에 손상을 주고, 오랫동안 세정하는 경우 산화막 두께가 두꺼워진다는 단점이 있다.However, such a conventional cleaning method is disadvantageous in that it includes damage to the semiconductor substrate due to the presence of acid and base, and thickening of the oxide film when cleaning is performed for a long time.

대한민국 등록특허 공보 제10-0205262호Korean Patent Registration No. 10-0205262

본 발명은 반도체 기판, 예를 들면, 갈륨 안티모나이드 기판의 표면 산화막 두께를 효과적으로 제어함과 동시에 기판 표면의 손상을 최소화할 수 있는 반도체 기판의 산화막 제어방법을 제공한다.The present invention provides a method for controlling an oxide film on a semiconductor substrate, which can effectively control the thickness of a surface oxide film of a semiconductor substrate, for example, a gallium antimonide substrate, while minimizing damage to the substrate surface.

본 발명은 또한, 이러한 반도체 기판의 산화막 제어방법을 이용해 산화막의 두께가 제어된 반도체 기판을 제공한다.The present invention also provides a semiconductor substrate in which the thickness of an oxide film is controlled by using an oxide film control method of such a semiconductor substrate.

본 발명은 반도체 기판의 산화막 제어 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a method for controlling an oxide film of a semiconductor substrate.

반도체의 제조 공정에서 반도체 기판은, 오염 물질 등을 제거하는 방법으로 습식 또는 건식 세정 공정을 필수적으로 채택하고 있으며, 이러한 세정 공정에 따르면, 소정 두께의 산화막이 형성되게 된다. 이때, 산화막이 지나치게 두껍거나 얇을 경우, 제품 수율이나 품질 및 신뢰성에 큰 영향을 미치기 때문에, 반도체의 제조공정에서 산화막의 두께를 적정 범위로 제어할 수 있는 습식 또는 건식 세정 공정 등이 필요하다.In the semiconductor manufacturing process, the semiconductor substrate essentially adopts a wet or dry cleaning process as a method of removing contaminants and the like. According to such a cleaning process, an oxide film having a predetermined thickness is formed. In this case, when the oxide film is excessively thick or thin, a wet or dry cleaning process capable of controlling the thickness of the oxide film in an appropriate range in the semiconductor manufacturing process is required because it greatly affects product yield, quality and reliability.

한편, 통상적인 습식 세정 공정은, 예를 들면 과산화 수소 및 물을 적정 부피 비율로 포함하는 염기 용액을 이용하거나, 또는 산 용액을 이용하여 수행될 수 있는데, 이와 같은 염기 용액 또는 산 용액을 이용한 습식 세정 공정은 반도체 기판, 특히 Ⅲ-Ⅴ족 화합물을 포함하는 기판의 표면 손상을 초래할 수 있고, 표면 거칠기를 증가시켜 제품의 품질이나 신뢰성에 문제를 야기할 수 있으며, 처리 비용의 증대 및 환경적 문제를 수반한다.On the other hand, a conventional wet cleaning process can be performed, for example, by using a base solution containing hydrogen peroxide and water in an appropriate volume ratio, or by using an acid solution. In the wet process using such a base solution or an acid solution The cleaning process may cause surface damage of a semiconductor substrate, particularly a substrate containing a group III-V compound, and may increase the surface roughness, causing problems with the quality and reliability of the product, ≪ / RTI >

또한, 단순히 HF 등을 이용한 세정의 경우, 자연 산화막 제거와 같은 식각 공정에서 사용되기에는 바람직하나, 일정 두께의 산화막을 유지해야 하는 공정 중에서는 바람직하지 않으며, 증류수를 이용한 린스 공정을 거치는 경우, 침지 시간이나 조건 등에 따라 지나치게 산화막의 두께가 두꺼워지는 문제점이 존재한다. Further, in the case of cleaning using HF or the like, it is preferable to use it in an etching process such as removal of a natural oxide film, but it is not preferable in a process in which an oxide film having a certain thickness is required to be maintained. In case of rinsing with distilled water, There is a problem that the thickness of the oxide film becomes excessively thick according to time or conditions.

그러나, 본 발명에 따른 세정 공정은 반도체 기판을 포함하는 기판 표면에 손상을 주지 않으면서, 동시에 산화막의 두께를 적정 범위로 제어할 수 있어, 반도체의 제조 공정에서 단순히 증류수만을 이용한 린스 공정이나, 산 용액 또는 염기 용액을 이용한 세정 공정에서의 전술한 문제점을 극복할 수 있다.However, the cleaning process according to the present invention can control the thickness of the oxide film to an appropriate range at the same time without damaging the surface of the substrate including the semiconductor substrate. In the semiconductor manufacturing process, the rinse process using only distilled water, It is possible to overcome the above-mentioned problems in the cleaning process using a solution or a base solution.

특히, 본 발명자는 반도체 기판, 구체적으로 갈륨 안티모나이드 기판에서, 과산화 수소 및 물만으로 이루어진 혼합액 중 과산화 수소가 기판 표면의 산화를 억제하는 역할을 수행하고 있음에 착안하여, 본 발명에 이르렀다.In particular, the inventors of the present invention came to the present invention in view of the fact that hydrogen peroxide in the mixed liquid composed of hydrogen peroxide and water only plays a role of inhibiting oxidation of the substrate surface in a semiconductor substrate, specifically a gallium antimonide substrate.

즉, 본 발명은 반도체 기판을 물 및 과산화 수소로 이루어진 혼합액으로 세정하는 단계를 포함하고, 상기 물 및 과산화 수소의 부피 비율(H2O:H2O2)을 11:0.001 내지 11:11의 범위 내로 조절하여, 상기 반도체 기판의 표면에 산화막 두께를 50Å이하로 유지하는 반도체 기판의 산화막 제어방법에 대한 것이다.That is, the present invention comprises a step of cleaning the semiconductor substrate with a mixture of water and hydrogen peroxide, wherein the volume ratio of water and hydrogen peroxide (H 2 O: H 2 O 2 ) is in the range of 11: 0.001 to 11:11 And controlling the thickness of the oxide film on the surface of the semiconductor substrate to 50 Å or less.

본 발명에 따른 반도체 기판의 산화막 제어방법은 물 및 과산화 수소로 이루어진 혼합액을 이용하여 반도체 기판을 세정하되, 상기 물과 과산화 수소의 부피 비율을 상기 범위 내로 조절하여, 기판 상에 형성되는 산화막의 두께를 50Å 이하로 유지하는 것을 포함한다.A method of controlling an oxide film on a semiconductor substrate according to the present invention comprises the steps of cleaning a semiconductor substrate using a mixture of water and hydrogen peroxide, adjusting the volume ratio of water to hydrogen peroxide within the range, Lt; RTI ID = 0.0 > A < / RTI >

본 발명의 반도체 기판의 산화막 제어방법은, 산 성분이나 염기 성분을 이용하지 않기 때문에, 처리 비용적인 측면이나 환경적인 측면에서 문제점이 발생할 여지가 없으며, 기판 표면의 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다. Since the oxide film control method of the present invention does not use an acid component or a base component, there is no problem in terms of processing cost and environment, and there is an advantage that the surface of the substrate can be prevented from being damaged .

즉, 본 발명의 반도체 기판의 산화막 제어방법에 따르면, 혼합액에 따른 세정 후에도, 기판의 중심선 표면 거칠기 값을 낮게 유지할 수 있다.That is, according to the oxide film control method of the semiconductor substrate of the present invention, the roughness value of the center line surface of the substrate can be kept low even after cleaning according to the mixed solution.

하나의 예시에서, 본 발명에 따른 반도체 기판의 산화막 제어방법에 상기 세정하는 단계를 거친 후에도, 반도체 기판의 중심선 표면 거칠기는 2.3nm 이하일 수 있다. 다른 예시에서, 상기 반도체 기판의 중심선 표면 거칠기는 2.0nm 이하, 1.8nm이하, 1.6nm 이하, 1.4nm 이하, 1.2nm 이하 또는 1.0nm 이하 일 수 있다. 상기 범위 내의 중심선 표면 거칠기 값을 통해, 반도체 기판의 산화막이 균일하게 성장했음을 알 수 있고, 또한 표면이 손상되지 아니하였음을 확인할 수 있다.In one example, even after the cleaning step of the oxide film control method of the semiconductor substrate according to the present invention, the center line surface roughness of the semiconductor substrate may be 2.3 nm or less. In another example, the center line surface roughness of the semiconductor substrate may be 2.0 nm or less, 1.8 nm or less, 1.6 nm or less, 1.4 nm or less, 1.2 nm or less or 1.0 nm or less. It can be seen that the oxide film of the semiconductor substrate has grown uniformly through the center line surface roughness value within the above range, and that the surface is not damaged.

본 발명에 따른 반도체 기판의 산화막 제어방법에 이용되는 반도체 기판은, Ⅲ-Ⅴ족 화합물을 포함하는 반도체 기판 일 수 있다.The semiconductor substrate used in the oxide film control method of the semiconductor substrate according to the present invention may be a semiconductor substrate containing a group III-V compound.

상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물을 포함하는 반도체 기판은, 예를 들면 GaN, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, 또는 InSb 등이 예시될 수 있는데, 본 발명에서는 특히 갈륨 안티모나이드(GaSb) 기판을 이용하는 것이 바람직하다.The semiconductor substrate including the Group III-V compound may be GaN, GaP, GaAs, InP, InAs, InSb, or the like. In the present invention, a gallium antimonide (GaSb) Is preferably used.

즉, 갈륨 안티모나이드 기판의 세정 시 과산화 수소는 표면 산화를 제어하는 역할을 수행할 수 있고, 상기 과산화 수소의 부피 비율을 적정 범위로 조절하는 경우, 반도체 기판의 표면 산화막을 50Å 이하로 유지할 수 있다.That is, when cleaning the gallium antimonide substrate, hydrogen peroxide can play a role of controlling the surface oxidation. When the volume ratio of the hydrogen peroxide is adjusted to an appropriate range, the surface oxide film of the semiconductor substrate can be maintained at 50 Å or less have.

하나의 예시에서, 과산화 수소 및 물로 이루어진 혼합액에서, 물과 과산화 수소의 부피 비율(H2O:H2O2)은, 11:0.001 내지 11:11, 11:0.01 내지 11:10.5 또는 11:0.5 내지 11:10.5의 범위 내에 있을 수 있다. In one example, in a mixture of hydrogen peroxide and water, the volume ratio of water to hydrogen peroxide (H 2 O: H 2 O 2 ) is from 11: 0.001 to 11:11, 11: 0.01 to 11: 0.5 to 11: 10.5.

반도체 기판의 표면에 산화막 두께는 50Å 이하이다. 다른 예시에서, 상기 반도체 기판의 표면에 산화막 두께는, 45Å 이하, 40Å 이하, 35Å 이하, 30Å 이하, 25Å 이하, 또는 20Å 이하일 수 있다. 상기 산화막 두께의 하한 값은, 예를 들면 1Å 이상 또는 5Å 이상일 수 있다. 본 발명의 산화막 두께의 제어방법은 적정 두께의 산화막을 형성하는 것을 목표로 하기 때문에, 산화막 두께가 0이 되도록 세정하는 것을 배제할 수 있다.The thickness of the oxide film on the surface of the semiconductor substrate is 50 Å or less. In another example, the thickness of the oxide layer on the surface of the semiconductor substrate may be less than 45 Å, less than 40 Å, less than 35 Å, less than 30 Å, less than 25 Å, or less than 20 Å. The lower limit value of the oxide film thickness may be, for example, 1 angstrom or more or 5 angstroms or more. Since the method of controlling the thickness of the oxide film of the present invention aims at forming an oxide film of an appropriate thickness, it is possible to exclude cleaning the oxide film to have a thickness of zero.

상기 반도체 기판의 산화막 두께는, 예를 들면 혼합액 내 과산화 수소의 부피 비율에 따라 달라질 수 있다.The thickness of the oxide film of the semiconductor substrate may vary depending on, for example, the volume ratio of hydrogen peroxide in the mixed solution.

하나의 예시에서, 물과 과산화 수소의 부피 비율(H2O:H2O2)을 11:0.5 내지 11:10.5의 범위 내로 조절하는 경우, 반도체 기판의 표면에 산화막 두께는 25 Å 로 유지될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 반도체 기판의 산화막 제어방법은 물과 과산화 수소의 부피 비율(H2O:H2O2)을 11:0.5 내지 11:10.5의 범위 내로 조절하여, 반도체 기판의 표면에 산화막 두께를 25Å 이하로 유지하는 것을 포함할 수 있다. In one example, when the volume ratio of water and hydrogen peroxide (H 2 O: H 2 O 2 ) is controlled within the range of 11: 0.5 to 11: 10.5, the oxide film thickness on the surface of the semiconductor substrate is maintained at 25 Å . That is, the oxide film control method of a semiconductor substrate according to the present invention controls the volume ratio of water and hydrogen peroxide (H 2 O: H 2 O 2 ) within the range of 11: 0.5 to 11: 10.5, Lt; RTI ID = 0.0 > 25A < / RTI >

본 발명에 따른 반도체 기판의 산화막 제어방법의 세정하는 단계는 상기 범위 내로 산화막의 두께가 제어될 수 있을 정도의 시간 동안 수행될 수 있다.The step of cleaning the oxide film control method of the semiconductor substrate according to the present invention can be performed for a time period in which the thickness of the oxide film can be controlled within the above range.

하나의 예시에서, 세정하는 단계는 30초 내지 150분 동안 수행될 수 있다. 다른 예시에서, 세정하는 단계는 1분 내지 150분 또는 50분 내지 150분 동안 수행될 수 있다. In one example, the cleaning step may be performed for 30 seconds to 150 minutes. In another example, the step of cleaning may be performed for 1 minute to 150 minutes or 50 minutes to 150 minutes.

본 발명에 따른 산화막 제어방법은, 물만으로 린스 처리하는 세정 공정 대비, 산화막 두께를 얇게 유지할 수 있으며, 특히 상기 얇은 산화막 두께를 장시간 세정 공정 시에도 그대로 유지할 수 있는 이점이 있다.The oxide film control method according to the present invention has an advantage in that the thickness of the oxide film can be kept thin compared to the cleaning process in which rinsing with water only, and particularly, the thin oxide film thickness can be maintained even during the long time cleaning process.

구체적인 예시에서, 본 발명의 반도체 기판의 산화막 제어방법은 50분 내지 150분 동안 세정하는 단계를 수행하더라도, 반도체 기판의 산화막 두께를 50 Å 이하, 45Å 이하, 40Å 이하, 35Å 이하, 30Å 이하 또는 25Å 이하로 유지할 수 있다.In the oxide film control method of the semiconductor substrate of the present invention, the oxide film thickness of the semiconductor substrate is set to 50 Å or less, 45 Å or less, 40 Å or less, 35 Å or less, 30 Å or 25 Å or less, Or less.

또한, 본 발명의 산화막 제어방법은 하기 일반식 1을 만족하도록 수행될 수 있다. Further, the oxide film control method of the present invention can be performed so as to satisfy the following general formula (1).

[일반식 1][Formula 1]

A-B<15°A-B < 15 [deg.]

일반식 1에서, A는 1분 동안 세정 후 반도체 기판의 표면 접촉각이고, B는 120분 동안 세정 후 반도체 기판의 표면 접촉각이다.In the general formula (1), A is the surface contact angle of the semiconductor substrate after 1 minute of cleaning, and B is the surface contact angle of the semiconductor substrate after 120 minutes of cleaning.

통상적으로 세정 시간이 길어질수록 산화막의 두께가 증가하고, 그에 따라 물의 적하에 의해 측정되는 표면 접촉각이 증가할 수 있는데, 본 발명의 산화막 제어방법은 이러한 표면 접촉각의 증가를 효과적으로 제어할 수 있다. Generally, the longer the cleaning time, the greater the thickness of the oxide film, and thus the surface contact angle measured by dropping water may increase. The oxide film control method of the present invention can effectively control such an increase in surface contact angle.

즉, 본 발명에 따른 산화막 제어방법이 상기 일반식 1을 만족하도록 수행된다는 것은, 장시간, 예를 들면 120분 동안 세정 공정을 수행하더라도, 산화막의 두께가 효과적으로 제어된다는 것을 의미하는 것으로써, 예를 들면 본 발명에 따른 산화막 제어방법은 상기 일반식 1에서, A-B가 14°미만, 13°미만, 또는 12°미만이 되도록 세정하는 단계를 포함할 수 있다.That is, the fact that the oxide film control method according to the present invention is performed so as to satisfy the general formula 1 means that the thickness of the oxide film is effectively controlled even if the cleaning process is performed for a long time, for example, for 120 minutes. The oxide film control method according to the present invention may include a step of cleaning AB so that AB is less than 14 DEG, less than 13 DEG, or less than 12 DEG.

본 발명에 따른 반도체 기판을 세정하는 혼합액은, 예를 들면 pH가 6.0 내지 7.0의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 pH 범위 내에서 기존의 산 용액 또는 염기 용액으로 세정하는 것 대비 기판 표면의 손상을 최소화할 수 있으며, 후처리 공정에 따른 비용 절감이나 환경적 측면에서도 이점을 가질 수 있다. 다른 예시에서, 혼합액의 pH는 6.2 내지 7.0, 6.5 내지 7.0 또는 약 7.0 일 수 있다.The mixed liquid for cleaning the semiconductor substrate according to the present invention may have a pH in the range of, for example, 6.0 to 7.0. It is possible to minimize the damage of the surface of the substrate compared to cleaning with the existing acid solution or base solution within the above pH range, and it can be advantageous in terms of cost reduction and environment from the post treatment process. In another example, the pH of the mixed liquor may be 6.2 to 7.0, 6.5 to 7.0, or about 7.0.

본 발명에 따른 반도체 기판의 산화막 제어방법에 의하면, 전술한 바와 같이 산화막 두께를 소정 범위로 제어할 수 있고, 상기 산화막 두께는 또한, 기판의 표면 접촉각 측정을 통해 가늠할 수 있다.According to the method of controlling an oxide film of a semiconductor substrate according to the present invention, the oxide film thickness can be controlled to a predetermined range as described above, and the oxide film thickness can also be measured through measurement of the surface contact angle of the substrate.

하나의 예시에서, 본 발명에 따른 산화막 제어방법에 따르면, 반도체 기판의 표면 접촉각은 30° 내지 70°의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 표면 접촉각은 예를 들면 물방울의 적하에 따른 표면 접촉각을 의미하며, 공지의 접촉각 측정장비를 이용하여 측정된 값일 수 있다. In one example, according to the oxide film control method according to the present invention, the surface contact angle of the semiconductor substrate can be in the range of 30 DEG to 70 DEG. The surface contact angle refers to a surface contact angle according to dropping of water droplets, for example, and may be a value measured using a known contact angle measuring instrument.

상기 반도체 기판의 표면 접촉각은, 예를 들면 과산화 수소의 부피 비율이 증가할수록 그 값은 커질 수 있으며, 세정 공정의 수행 시간이 길어질수록 감소할 수 있다.The surface contact angle of the semiconductor substrate may increase as the volume ratio of hydrogen peroxide increases, and may decrease as the cleaning process is performed for a longer time.

본 발명의 상기 산화막의 제어방법은, 예를 들면 상온에서 수행될 수 있다. 본 발명에서 용어 「상온」은 가온되거나 감온되지 않은 자연 그대로의 온도를 의미하며, 예를 들면 20 내지 30℃, 23 내지 28℃ 또는 약 25℃의 온도를 의미할 수 있다.The method for controlling the oxide film of the present invention can be performed at room temperature, for example. As used herein, the term &quot; ambient temperature &quot; means a temperature at which the temperature is natural, which is not warmed or warmed. For example, it may mean a temperature of 20 to 30 캜, 23 to 28 캜, or about 25 캜.

위와 같은 본 발명의 반도체 기판의 산화막 제어방법에 의하면, 산화막 두께를 목적하는 범위 내로 조절할 수 있음은 물론이고, 세정 공정에 의한 반도체 기판의 손상을 최소화할 수 있으며, 또한 세정액의 처리에 따른 비용적 문제나 환경 문제를 극복할 수 있다.According to the oxide film control method of the present invention, the thickness of the oxide film can be controlled within a desired range, and damage to the semiconductor substrate by the cleaning process can be minimized. Also, We can overcome problems or environmental problems.

본 발명은 또한, 상기 제어방법에 의해 산화막 두께가 제어된 반도체 기판에 대한 것이다. The present invention also relates to a semiconductor substrate whose oxide film thickness is controlled by the control method.

본 발명의 산화막 두께 제어방법에 따라 산화막의 두께가 제어된 반도체 기판은 소정 두께의 산화막을 가지면서, 또한 표면 손상의 최소화에 따른 낮은 중심선 표면 거칠기 값을 가질 수 있다. The semiconductor substrate having the oxide film thickness controlled according to the oxide film thickness control method of the present invention may have an oxide film having a predetermined thickness and a low centerline surface roughness value according to minimization of surface damage.

즉, 본 발명의 반도체 기판은 반도체 기판을 물 및 과산화 수소로 이루어진 혼합액으로 세정하는 단계를 포함하고, 상기 물과 과산화 수소의 부피 비율(H2O:H2O2)을 11:0.001 내지 11:11의 범위 내로 조절하여, 상기 반도체 기판의 표면에 산화막 두께를 50Å이하로 유지하는 반도체 기판의 산화막 제어 방법에 의해 산화막에 제어된 것이다. 또한, 반도체 기판은 중심선 표면 거칠기가 2.3nm 이하인 것이다.That is, the semiconductor substrate of the present invention includes a step of cleaning the semiconductor substrate with a mixed solution of water and hydrogen peroxide, wherein the volume ratio of water to hydrogen peroxide (H 2 O: H 2 O 2 ) is in the range of 11: : 11, thereby controlling the oxide film thickness of the semiconductor substrate to 50 Å or less by controlling the oxide film on the semiconductor substrate. Further, the semiconductor substrate has a centerline surface roughness of 2.3 nm or less.

본 발명의 반도체 기판의 산화막 제어방법은 물 및 과산화 수소의 부피 비율을 조절하여 반도체 기판을 세정함으로써, 반도체 기판 상에 얇은 두께의 산화막을 형성할 뿐만 아니라 반도체 기판의 표면 손상을 최소화할 수 있다.The oxide film control method of the present invention can clean a semiconductor substrate by adjusting the volume ratio of water and hydrogen peroxide, thereby minimizing the surface damage of the semiconductor substrate as well as forming a thin oxide film on the semiconductor substrate.

또한, 본 발명의 혼합액은 간편한 후 처리 공정 및 낮은 환경적 유해를 가지고 있기 때문에, 공정 경제성 측면 및 환경적 측면에서 유리하다.Further, since the mixed liquid of the present invention has a simple post-treatment process and low environmental hazard, it is advantageous in terms of process economy and environment.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 기판의 산화막 제어방법을 도시한 이미지이다.
도 2는 실시예 및 비교예에 따른 반도체 기판의 산화막 제어방법에서 반도체 기판의 종류별 표면 접촉각을 측정한 이미지이다.
도 3은 실시예 및 비교예에 따른 반도체 기판의 산화막 제어방법에서 세정 시간별 반도체 기판의 표면 접촉각을 측정한 이미지이다.
도 4는 실시예 및 비교예에 따른 반도체 기판의 산화막 두께를 측정한 그래프이다: 이때 (a)는 세정 시간에 따른 반도체 기판의 산화막 두께를 측정한 것이고, (b)는 과산화 수소 혼합액(H2O:H2O2)의 혼합비율에 따른 반도체 기판의 산화막 두께를 측정한 것이다.
도 5는 실시예 및 비교예에 따른 반도체 기판의 중심선 표면 거칠기를 측정한 그래프이다.
도 6은 실시예 및 비교예에 따른 반도체 기판의 X선 광전자분광(XPS)을 도시한 그래프이다.1 is an image showing a method of controlling an oxide film of a semiconductor substrate according to the present invention.
FIG. 2 is an image obtained by measuring the surface contact angle of each semiconductor substrate in the oxide film control method of the semiconductor substrate according to the embodiment and the comparative example.
3 is an image obtained by measuring the surface contact angle of the semiconductor substrate by cleaning time in the oxide film control method of the semiconductor substrate according to the embodiment and the comparative example.
Figure 4 is a measure of the oxide film thickness of the semiconductor substrate, a graph of the examples and comparative example, wherein (a) will measure the oxide film thickness of the semiconductor substrate according to the washing time, (b) is hydrogen peroxide mixture (H 2 O: H 2 O 2 ) in the semiconductor substrate.
5 is a graph showing the centerline surface roughness of the semiconductor substrate according to Examples and Comparative Examples.
FIG. 6 is a graph showing X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) of a semiconductor substrate according to an embodiment and a comparative example.

이하 본 발명에 따르는 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following Examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following Examples.

실시예 1 내지 4 - 물 및 과산화 수소 혼합액으로 세정Examples 1 to 4 - Cleaning with a mixture of water and hydrogen peroxide

상온(25℃)에서, 0.5 cm X 0.5 cm 크기의 갈륨-안티모나이드 기판을 물 및 과산화 수소로 이루어진 혼합액으로 세정하되, 그 부피 비율을 하기 표 1과 같이 조절하였다.At room temperature (25 ° C), the gallium-antimonide substrate of 0.5 cm × 0.5 cm size was washed with a mixture of water and hydrogen peroxide, and the volume ratio thereof was adjusted as shown in Table 1 below.

물 및 과산화 수소의 부피비율
(H2O:H2O2)The volume ratio of water and hydrogen peroxide
(H 2 O: H 2 O 2 ) 실시예 1Example 1 11:0.00111: 0.001 실시예 2Example 2 11:0.0511: 0.05 실시예 3Example 3 11:111: 1 실시예 4Example 4 11:1011:10

비교예 1 Comparative Example 1

0.5 cm X 0.5 cm 크기의 갈륨-안티모나이드 기판을 0.5 vol%의 묽은 불산(diluted hydrofluoric acid, DHF)에 1분 동안 담근 후 질소분위기 하에서 건조시켰다.A 0.5 cm x 0.5 cm sized gallium-antimonide substrate was immersed in 0.5 vol% diluted hydrofluoric acid (DHF) for 1 minute and then dried under a nitrogen atmosphere.

비교예 2Comparative Example 2

물 및 과산화 수소 혼합액 대신 물(H2O)만을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 갈륨-안티모나이드 기판을 세정하였다.The gallium-antimonide substrate was washed in the same manner as in Example 1, except that only water (H 2 O) was used in place of the water and the hydrogen peroxide mixture.

비교예 3 내지 5Comparative Examples 3 to 5

혼합액의 종류 및 부피 비율을 하기 표 1과 같이 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 갈륨-안티모나이드 기판을 세정하였다.The gallium-antimonide substrate was cleaned in the same manner as in Example 1 except that the kind and the volume ratio of the mixed solution were adjusted as shown in Table 1 below.

염산, 과산화 수소 및 물의 부피비율
(HCl:H2O2:H2O)The volume ratio of hydrochloric acid, hydrogen peroxide and water
(HCl: H 2 O 2: H 2 O) 비교예 3Comparative Example 3 1:1:51: 1: 5 비교예 4Comparative Example 4 1:1:1001: 1: 100 비교예 5Comparative Example 5 1:1:10001: 1: 1000

비교예 6 내지 13Comparative Examples 6 to 13

반도체 기판 종류 및 혼합액의 부피 비율을 하기 표 3과 같이 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 반도체 기판을 세정하였다.The semiconductor substrate was cleaned in the same manner as in Example 1, except that the semiconductor substrate type and the volume ratio of the mixed liquid were adjusted as shown in Table 3 below.

반도체 기판 종류Semiconductor substrate type 물 및 과산화 수소의 부피비율
(H2O:H2O2)The volume ratio of water and hydrogen peroxide
(H 2 O: H 2 O 2 ) 비교예 6Comparative Example 6 실리콘(Si)Silicon (Si) 11:011: 0 비교예 7Comparative Example 7 11:1011:10 비교예 8Comparative Example 8 게르마늄(Ge)Germanium (Ge) 11:011: 0 비교예 9Comparative Example 9 11:1011:10 비교예 10Comparative Example 10 인듐-아세나이드(InAs)Indium-arsenide (InAs) 11:011: 0 비교예 11Comparative Example 11 11:1011:10 비교예 12Comparative Example 12 인듐-안티모나이드(InSb)Indium-antimonide (InSb) 11:011: 0 비교예 13Comparative Example 13 11:1011:10

실험예 1: 표면 접촉각 측정Experimental Example 1: Measurement of surface contact angle

1. 실험 방법 - 표면 1. Experimental Method - Surface 접촉각Contact angle 측정법 Measurement method

접촉각의 측정은 세정 공정에 따른 반도체 기판을 질소 조건 하에 건조하고, 물방울을 적하한 후, 접촉각 측정기를 이용하여 좌우 접촉각을 측정하기를 5회 반복하여 평균 값을 계산하였다.The contact angle was measured by drying the semiconductor substrate according to the cleaning process under a nitrogen condition, dropping water droplets, measuring the contact angle with a contact angle measuring instrument five times, and calculating an average value.

2. 반도체 기판의 종류에 따른 2. Depending on the type of semiconductor substrate 과산화 수소의Hydrogen peroxide 역할 확인 Identify roles

실시예 및 비교예에 의한 세정 방법에 의해 세정된 반도체 기판의 종류에 따라, 과산화 수소의 역할을 알아보기 위해, 방식에 의해 접촉각을 측정하였다. The contact angle was measured by the method in order to examine the role of hydrogen peroxide depending on the kind of the semiconductor substrate cleaned by the cleaning method according to Examples and Comparative Examples.

구체적으로, 실시예 4 및 비교예 1과, 비교예 6 내지 13 에서와 같은 방식으로 반도체 기판을 세정하되, 세정 시간을 120분 동안 수행하였는데, 측정하여 그 결과를 도 2에 도시하였다.Specifically, the semiconductor substrate was cleaned in the same manner as in Example 4, Comparative Example 1, and Comparative Examples 6 to 13, and the cleaning time was 120 minutes, and the results are shown in FIG.

도 2를 살펴보면, 갈륨 안티모나이드 기판에서 과산화 수소의 함량이 증가할수록 접촉각이 증가하는 것을 알 수 있어, 과산화 수소가 갈륨 안티모나이드 기판의 표면 산화를 제어하고 있음을 확인할 수 있었다.FIG. 2 shows that the contact angle increases as the content of hydrogen peroxide increases in the gallium antimonide substrate, and hydrogen peroxide controls the surface oxidation of the gallium antimonide substrate.

한편, 갈륨 안티모나이드 기판을 제외한 다른 반도체 기판 상에서는 과산화 수소의 함량이 증가할수록 표면 접촉각이 증가하는 경향을 나타내었는데, 이를 통해 이는 일반적인 반도체 물질에서는 과산화 수소수가 산화제로서 표면 산화반응을 촉진시키는 역할을 하는 반면, 갈륨-안티모나이드 반도체의 경우는 과산화 수소수가 표면의 산화반응을 억제하는 역할을 수행하고 있음을 확인할 수 있었다.On the other hand, surface contact angle tends to increase with increasing hydrogen peroxide content on other semiconductor substrates except for the gallium antimonide substrate. As a result, in the case of a general semiconductor material, hydrogen peroxide is an oxidizing agent, On the other hand, in the case of gallium - antimonide semiconductor, it was confirmed that the hydrogen peroxide suppresses the surface oxidation reaction.

3. 세정 시간에 따른 3. Depending on cleaning time 접촉각Contact angle 변화 확인 Confirm change

실시예 및 비교예에 의한 세정 방법에 의해 세정된 반도체 기판의 세정 시간 및 과산화 수소의 함량에 따른 접촉각 변화를 알아보기 위해, 하기 방식에 의해 접촉각을 측정하였다. The contact angle was measured by the following method in order to examine the change of the contact angle depending on the cleaning time and the content of hydrogen peroxide in the semiconductor substrate cleaned by the cleaning method according to Examples and Comparative Examples.

구체적으로, 실시예 1 내지 4 및 비교예 2에서와 같은 방식으로 반도체 기판을 세정하되, 그 시간을 각각 1분, 60분 120분 동안 수행하여, 시간 및 과산화 수소 함량에 따른 접촉각 변화를 측정하였으며, 같은 방식으로, 비교예 1에서와 같은 방식으로 반도체 기판을 세정하되, 그 세정 시간을 1분 동안 수행하여, 그 결과를 도 3에 도시하였다.Specifically, the semiconductor substrate was cleaned in the same manner as in Examples 1 to 4 and Comparative Example 2, and the contact angle changes were measured according to time and hydrogen peroxide content by performing the time for 1 minute and 60 minutes and 120 minutes, respectively In the same manner, the semiconductor substrate was cleaned in the same manner as in Comparative Example 1, and the cleaning time was performed for 1 minute, and the result is shown in FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 갈륨 안티모나이드 기판에서는 과산화 수소의 함량이 증가할수록 표면 접촉각이 증가하는 경향을 나타내어, 도 2에서의 결과와 같이 과산화 수소의 함량이 증가할수록 갈륨 안티모나이드 기판 표면의 산화가 억제되고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 세정 공정의 수행 시간이 길어질수록 표면 접촉각은 감소하고 있는데, 이는 세정 공정 시간이 길어질수록 산화가 진행되고 있음을 알 수 있고, 특히 과산화 수소의 함량이 증가할수록 장시간의 세정 공정에도 접촉각의 변화가 15°미만인 것으로 나타나, 산화막의 두께 제어를 효과적으로 수행하고 있음을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 3, in the gallium antimonide substrate, the surface contact angle tends to increase with an increase in the content of hydrogen peroxide. As shown in FIG. 2, as the content of hydrogen peroxide increases, It was confirmed that the oxidation of the catalyst was inhibited. In addition, as the cleaning time increases, the surface contact angle decreases. As the cleaning time increases, the oxidation progresses. As the hydrogen peroxide content increases, the contact angle changes Is less than 15 DEG, and it is confirmed that the thickness control of the oxide film is effectively performed.

실험예 2 - 산화막의 두께 측정 Experimental Example 2 - Measurement of oxide thickness

1. 두께 측정 방식1. Thickness measurement method

반도체 기판을 세정 용액에서 처리한 후 질소 조건하에서 빠르게 건조하고, Ellipsometer (alpha SE, J.A. Woollam Co., Ltd)장비를 이용하여 산화막 두께를 측정하였다. 또한, 갈륨 안티모나이드 표면의 산화막 model은 Cauchy dispersion relationship을 이용하여 제작하였으며, 산화막의 두께는 동일 시료를 다른 위치에서 5번 측정하여 그 평균값으로 나타내었다.The semiconductor substrate was treated in the cleaning solution, dried rapidly under nitrogen, and the thickness of the oxide film was measured using an Ellipsometer (alpha SE, JA Woollam Co., Ltd.). Also, the oxide film model of the gallium antimonide surface was fabricated using the Cauchy dispersion relationship. The thickness of the oxide film was measured five times at different positions of the same sample and expressed as the average value thereof.

2. 2. 과산화 수소Hydrogen peroxide 함량에 따른 산화막 두께 변화 확인 Determination of oxide film thickness change according to content

실시예 1 내지 4 및 비교예 2의 반도체 기판의 산화막 두께를 60분 세정시간 조건에서 측정하였고, 그 결과를 도 4 (a)에 도시하였다.The oxide film thicknesses of the semiconductor substrates of Examples 1 to 4 and Comparative Example 2 were measured under the condition of a cleaning time of 60 minutes, and the results are shown in Fig. 4 (a).

도 4 (a)에 도시된 것처럼, 혼합액 내의 과산화 수소의 비율이 증가할수록 갈륨-안티모나이드 표면에 형성되는 산화막의 두께가 감소하는 것으로 확인되었다.As shown in FIG. 4 (a), it was confirmed that as the ratio of hydrogen peroxide in the mixed solution increases, the thickness of the oxide film formed on the gallium-antimonide surface decreases.

3. 세정 시간에 따른 산화막 두께 변화 확인3. Confirmation of oxide film thickness change with cleaning time

실시예 4 및 비교예 2의 반도체 기판의 산화막 두께를 세정 시간에 따라 측정하였고, 그 결과를 도 4 (b)에 도시하였다.The oxide film thicknesses of the semiconductor substrates of Example 4 and Comparative Example 2 were measured according to the cleaning time, and the results are shown in Fig. 4 (b).

도 4(b)를 살펴보면, 갈륨-안티모나이드는 25℃에서 비교예 1의 경우 표면 산화막의 두께가 세정 시간에 따라 증가하는 반면, 실시예 4의 경우 세정 시간이 증가하여도 표면 산화막의 두께가 약 20Å의 수준으로 유지되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4 (b), the thickness of the surface oxide film of Comparative Example 1 increased at 25 ° C in the gallium-antimonide according to the cleaning time, whereas in Example 4, Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 20A. &Lt; / RTI &gt;

이러한 결과로부터, 본 발명에 따른 반도체 기판의 산화막 제어 방법은 반도체 기판 상에 얇은 두께의 산화막을 형성하고, 세정하는 시간이 증가해도 얇은 두께의 산화막을 형성하는 것을 알 수 있다.From these results, it can be seen that the oxide film control method of the semiconductor substrate according to the present invention forms a thin oxide film on the semiconductor substrate and forms a thin oxide film even if the cleaning time increases.

실험예 3- 표면 거칠기 측정Experimental Example 3 - Surface roughness measurement

1. 표면 거칠기 측정 방식1. Surface roughness measurement method

본 발명에 따른 반도체 기판의 표면을 분석하기 위하여, 실시예 4, 비교예 2 내지 5의 반도체 기판에 대하여, 원자력 현미경(Atomic force microscope, AFM) 촬영을 수행하였고, 중심선 표면 거칠기 값을 측정하였다. 그 결과는 하기 도 5 및 표 4에 나타내었다.In order to analyze the surface of the semiconductor substrate according to the present invention, atomic force microscope (AFM) photographing was performed on the semiconductor substrates of Example 4 and Comparative Examples 2 to 5, and the roughness value of the center line was measured. The results are shown in Fig. 5 and Table 4 below.

중심선 표면 거칠기(RMS) [nm]Centerline surface roughness (RMS) [nm] 실시예 4Example 4 0.900.90 비교예 2Comparative Example 2 1.121.12 비교예 3Comparative Example 3 측정불가Not measurable 비교예 4Comparative Example 4 측정불가Not measurable 비교예 5Comparative Example 5 2.422.42

표 4에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 반도체 기판의 산화막 두께 제어 방법에 따르면, 중심선 표면 거칠기 값이 1nm 이하로 낮게 유지됨을 알 수 있고, 반면에 산 용액이나 염기 용액을 세정한 경우, (비교예 3 내지 5) 중심선 표면 거칠기 값이 매우 높음을 확인할 수 있다.As can be seen from Table 4, according to the method of controlling the oxide film thickness of the semiconductor substrate according to the present invention, the roughness value of the centerline surface is kept as low as 1 nm or less, whereas when the acid solution or the base solution is cleaned Examples 3 to 5) It can be confirmed that the roughness value of the center line surface is very high.

이에 따라, 본 발명의 산화막 두께 제어 방법에 따르면, 목적하는 산화막 두께를 달성할 수 있음은 물론이고, 기판 표면의 손상을 최소화할 수 있음을 확인할 수 있었다. Thus, according to the oxide film thickness control method of the present invention, not only the desired oxide film thickness can be achieved, but also damage to the substrate surface can be minimized.

또한, 비교예 2와 실시예 4의 표면 거칠기 값이 차이가 나지 않는 것으로부터, 실험예 1에서 측정한 접촉각의 차이가 기판 표면의 변형에 의한 것이 아니라, 과산화 수소의 함량에 따른 산화 정도에 의한 것임을 간접적으로 알 수 있었다.In addition, since the surface roughness values of Comparative Example 2 and Example 4 do not differ, the difference in contact angle measured in Experimental Example 1 is not caused by the deformation of the substrate surface but by the degree of oxidation due to the content of hydrogen peroxide It was indirect.

실험예 4 - 갈륨 안티모나이드 기판에서 물 및 과산화 수소의 역할 확인Experimental Example 4 - Determination of the role of water and hydrogen peroxide in a gallium antimonide substrate

본 발명에 따른 반도체 기판의 산화막 제어방법에서 물 및 과산화 수소의 역할을 확인하기 위하여, 실시예 4의 반도체를 대상으로 X선 광전자분광(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)와 금속성분의 비율을 측정하였으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다.In order to confirm the role of water and hydrogen peroxide in the method of controlling an oxide film of a semiconductor substrate according to the present invention, the ratio of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and metal components was measured The results are shown in FIG.

X선 광전자분광은 증류수; 및 과산화 수소 혼합액의 처리 순서를 다르게 하여 세정하면서 실험하였다. 도 6의 (a)는 묽은 불산(DHF)로 산화막을 제거하고 증류수를 1분 및 120분간 처리한 후 과산화 수소수 혼합액(H2O2:H2O=10:11)을 120분간 처리하였을 때의 Ga 3d 및 Sb 3d3/2의 결합 에너지를 나타냈으며, 도 6의 (b)는 묽은 불산(DHF)로 산화막을 제거하고 과산화 수소수 혼합액(H2O2:H2O=10:11)을 1분 및 120분간 처리한 후 증류수를 120분간 처리하였을 때의 Ga 3d 및 Sb 3d3/2의 결합 에너지를 나타냈다.X-ray photoelectron spectroscopy was performed using distilled water; And hydrogen peroxide mixed solution in different order. 6 (a) shows the results of the removal of the oxide film with dilute hydrofluoric acid (DHF) and treatment of distilled water for 1 minute and 120 minutes, followed by treatment with hydrogen peroxide mixture (H 2 O 2 : H 2 O = 10: when the Ga 3d and Sb 3d3 / 2 showed a binding energy of the, in FIG. 6 (b) is a dilute hydrofluoric acid to remove the oxide film in (DHF) and hydrogen peroxide few mixture (H 2 O 2: H 2 O = 10: 11 ) For 1 min and 120 min, respectively, and the binding energy of Ga 3d and Sb 3d3 / 2 when distilled water was treated for 120 min.

도 6(a)를 살펴보면, 묽은 불산(DHF) 공정 후 갈륨-안티모나이드 반도체의 표면에는 산화막이 대부분 제거되어 각 물질의 산화성분인 Ga2O3와 Sb2O3가 낮게 형성되어 oxide/bulk (좌우 상단, Ga:0.13, Sb:0.51) 비율이 낮은 것을 볼 수 있다. 증류수를 1분간 처리하였을 때 갈륨과 안티모니의 산화 비율이 증가하였고(왼쪽 2번째, Ga:1.0, Sb:1.13), 연속적으로 120분간 처리한 훈에는 산화가 더 진행되어 각 성분의 산화물 비율이 증가하였다(왼쪽 3번째, Ga:2.69, Sb:6.01). 갈륨안티모나이드가 증류수에서 120분간 처리되어 표면의 산화막이 두꺼운 상태에서 과산화 수소 혼합액(H2O2:H2O=10:11)을 연속적으로 120분간 처리한 경우에는 산화성분의 비율이 감소하였다(왼쪽 맨 아래, Ga:0.86, Sb:3.38).6 (a), after the dilute hydrofluoric acid (DHF) process, the oxide film is mostly removed on the surface of the gallium-antimonide semiconductor, and the oxidation components Ga 2 O 3 and Sb 2 O 3 of each material are low, bulk (top left, Ga: 0.13, Sb: 0.51) ratio is low. When the distilled water was treated for 1 minute, the oxidation rate of gallium and antimony increased (second left: Ga: 1.0, Sb: 1.13) (Left third, Ga: 2.69, Sb: 6.01). When the gallium antimonide was treated for 120 minutes in distilled water and the hydrogen peroxide mixed solution (H 2 O 2 : H 2 O = 10: 11) was continuously treated for 120 minutes under the condition that the surface oxide film was thick, (Lower left, Ga: 0.86, Sb: 3.38).

도 6(b)를 살펴보면, 갈륨-안티모나이드 반도체에 물은 불산(DHF)을 1분간 처리한 후 과산화 수소 혼합액(H2O2:H2O=10:11)을 1분간 처리한 경우, 각 물질의 산화성분의 증가가 미미하였고(오른쪽 2번째, Ga:0.18, Sb:0.89), 증류수를 처리한 경우와는 확연한 차이를 드러냈다. 연속적으로 과산화 수소 혼합액(H2O2:H2O=10/11)을 120분간 처리했을 때도, 증류수와 비교하여 낮은 산화 상태를 나타냈다(오른쪽 3번째, Ga:0.42,Sb1.84). 과산화 수소 혼합액(H2O2:H2O=10/11)에서 120분 처리 후 연속적으로 증류수에서 처리하였을 때는 표면 산화가 진행되어 각 물질의 산화 성분이 다시 증가한 것을 볼 수 있다 (오른쪽 맨 아래, Ga:1.23, Sb:5.06).6 (b), when gallium-antimonide semiconductor was treated with hydrofluoric acid (DHF) for 1 minute and hydrogen peroxide mixed solution (H 2 O 2 : H 2 O = 10: 11) for 1 minute , The increase of the oxidation component of each substance was insignificant (second right, Ga: 0.18, Sb: 0.89), and showed a distinct difference from the case of treated with distilled water. When treated continuously with hydrogen peroxide mixture (H 2 O 2 : H 2 O = 10/11) for 120 minutes, the oxidation state was lower than that of distilled water (right third, Ga: 0.42, Sb 1.84). When treated with distilled water continuously for 120 min in a hydrogen peroxide mixture (H 2 O 2 : H 2 O = 10/11), surface oxidation proceeded and the oxidation component of each substance increased again , Ga: 1.23, Sb: 5.06).

10: 항온조
20: 반도체 기판
30: 과산화 수소 혼합액(H2O:H2O2)10: thermostat
20: semiconductor substrate
30: hydrogen peroxide mixed solution (H 2 O: H 2 O 2 )

Claims (10)

반도체 기판을 물 및 과산화 수소로 이루어진 혼합액으로 세정하는 단계를 포함하고,
상기 물과 과산화 수소의 부피 비율(H2O:H2O2)을 11:0.001 내지 11:11의 범위 내로 조절하여, 상기 반도체 기판의 표면에 산화막 두께를 50Å이하로 유지하며,
하기 일반식 1을 만족하도록 수행되는 반도체 기판의 산화막 제어방법:
[일반식 1]
A-B<15°
일반식 1에서, A는 1분 동안 세정 후 반도체 기판의 표면 접촉각이고, B는 120분 동안 세정 후 반도체 기판의 표면 접촉각이다.And cleaning the semiconductor substrate with a mixture of water and hydrogen peroxide,
The volume ratio of water to hydrogen peroxide (H 2 O: H 2 O 2 ) is controlled within the range of 11: 0.001 to 11:11 to maintain the thickness of the oxide film on the surface of the semiconductor substrate at 50 Å or less,
A method for controlling an oxide film of a semiconductor substrate which is performed so as to satisfy the following general formula (1)
[Formula 1]
AB <15 °
In the general formula (1), A is the surface contact angle of the semiconductor substrate after 1 minute of cleaning, and B is the surface contact angle of the semiconductor substrate after 120 minutes of cleaning. 제 1항에 있어서,
반도체 기판은 갈륨-안티모나이드 기판인 반도체 기판의 산화막 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor substrate is a gallium-antimonide substrate. 제 1항에 있어서,
반도체 기판의 중심선 표면 거칠기는 2.3nm 이하인 반도체 기판의 산화막 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the center line surface roughness of the semiconductor substrate is 2.3 nm or less. 제 1항에 있어서,
물과 과산화 수소의 부피 비율(H2O:H2O2)을 11:0.5 내지 11:10.5의 범위 내로 조절하여, 반도체 기판의 표면에 산화막 두께를 25Å 이하로 유지하는 반도체 기판의 산화막 제어방법.The method according to claim 1,
An oxide film control method of a semiconductor substrate in which a volume ratio of water and hydrogen peroxide (H 2 O: H 2 O 2 ) is controlled within a range of 11: 0.5 to 11: 10.5 to maintain an oxide film thickness of 25 Å or less on the surface of a semiconductor substrate . 제 1항에 있어서,
세정하는 단계는 30 초 내지 150 분 동안 수행되는 반도체 기판의 산화막 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the cleaning step is performed for 30 seconds to 150 minutes. 제 1항에 있어서,
세정하는 단계는 50분 내지 150분 동안 수행되는 반도체 기판의 산화막 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the cleaning step is performed for 50 to 150 minutes. 삭제delete 제 1항에 있어서,
혼합액의 pH는 6.0 내지 7.0의 범위 내에 있는 반도체 기판의 산화막 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the pH of the mixed solution is in the range of 6.0 to 7.0. 제 1항에 있어서,
반도체 기판의 물방울 적하에 따른 표면 접촉각이 30°내지 70°의 범위 내에 있는 반도체 기판의 산화막 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the contact angle of the surface of the semiconductor substrate with drops of water falls within a range of 30 to 70 degrees. 제 1항의 산화막 제어 방법에 의해 산화막의 두께가 50Å이하로 제어되고, 중심선 표면 거칠기가 2.3nm 이하인 반도체 기판.
Wherein the thickness of the oxide film is controlled to 50 ANGSTROM or less by the oxide film control method of claim 1, and the surface roughness of the center line is 2.3 nm or less.
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