KR19980048208A - Wafer Cleaning Method for Hydrogen Passivation - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
반도체 소자 제조시의 수소 패시베이션Hydrogen Passivation in Semiconductor Device Manufacturing
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제2. Technical problem to be solved by the invention
본 발명은 자연산화막 제거를 위한 HF 세정 시, HF 세정 용액의 전기분해를 통해 실리콘 표면에 다수의 Si-H 결합을 생성함으로써 반도체 제조 공정의 단순화 및 게이트 산화막의 특성 개선을 이루는 웨이퍼 세정 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention provides a wafer cleaning method that simplifies the semiconductor manufacturing process and improves the characteristics of the gate oxide film by generating a plurality of Si-H bonds on the silicon surface through the electrolysis of the HF cleaning solution during HF cleaning for removing the natural oxide film. For that purpose.
3. 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention
HF 세정시 HF 용액에는 (-) 전위를 인가하고, 용액내에 침수해 있는 보트(13)에는 (+) 전위를 인가하여 웨이퍼 표면의 전위를 (-)가 되도록 하여, 일차적으로 Si+- F-로 결합된 실리콘 기판 표면이 주변에 놓인 많은 H+이온들에 영향을 받아 전하전이(charge transfer) 효과에 의한 Si - H+결합을 생성한다.HF HF solution during cleaning is to ensure that, primarily Si + (- -), the boat 13 is provided with (+) the potential of the applied to the wafer surface potential, which by applying a potential, and immersion in a solution of () - F - The surface of the bonded silicon substrate is affected by the surrounding H + ions, creating Si-H + bonds due to the charge transfer effect.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
반도체 소자 제조시의 게이트산화막 형성 이전 세정 공정Cleaning process before gate oxide film formation in semiconductor device manufacturing
Description
본 발명은 반도체 소자 제조시의 웨이퍼 세정 방법에 관한 것으로, 특히 게이트 산화막의 계면 특성을 향상시키기 위하여 웨이퍼 표면을 수소로 패시베이션하기 위한 웨이퍼 세정 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of cleaning a wafer in semiconductor device fabrication, and more particularly, to a wafer cleaning method for passivating a wafer surface with hydrogen in order to improve the interfacial properties of the gate oxide film.
통상적으로 게이트 산화막의 특성을 개선시키기 위하여, 게이트 산화막과 실리콘 기판과의 계면에 Si-H 결합을 생성하는 수소 패시베이션을 실시하고 있는데, 종래에는 수소 패시베이션을 위한 한 방법으로, 게이트 산화막을 성장시키기 이전에 실리콘 기판의 표면에 자연 성장되어 있는 자연산화막을 HF 세정에 의해 제거한 후, 수소 어닐링 등을 통해 수소 패시베이션을 이루는 방법을 사용하고 있다.Typically, in order to improve the characteristics of the gate oxide film, hydrogen passivation is performed to generate Si-H bonds at the interface between the gate oxide film and the silicon substrate. After the natural oxide film naturally grown on the surface of the silicon substrate is removed by HF cleaning, hydrogen passivation is performed by hydrogen annealing or the like.
그러나, 수소 어닐링은 별도의 공정 추가라는 문제와 수소 어닐링시의 기판 특성 변화가 주요한 문제로 지적되고 있으며, 만약 수소 어닐링을 생략하고 HF 세정에 의한 자연결합 만으로 Si-H 결합을 생성할 경우 게이트산화막의 특성을 개선할 만큼의 충분한 수소 패시베이션을 얻지 못한다는 문제점이 있다.However, hydrogen annealing has been pointed out as a problem of adding a separate process and a change in substrate characteristics during hydrogen annealing. If a hydrogen annealing is omitted and a Si-H bond is formed only by a natural bond by HF cleaning, a gate oxide film There is a problem that it is not possible to obtain enough hydrogen passivation to improve the properties of.
본 발명은 자연산화막 제거를 위한 HF 세정 시, HF 세정 용액의 전기분해를 통해 실리콘 표면에 다수의 Si-H 결합을 생성함으로써 반도체 제조 공정의 단순화 및 게이트 산화막의 특성 개선을 이루는 웨이퍼 세정 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention provides a wafer cleaning method that simplifies the semiconductor manufacturing process and improves the characteristics of the gate oxide film by generating a plurality of Si-H bonds on the silicon surface through the electrolysis of the HF cleaning solution during HF cleaning for removing the natural oxide film. For that purpose.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 세정을 위한 장치 구성도,1 is a block diagram of an apparatus for cleaning a wafer according to an embodiment of the present invention;
도 2A 및 도 2B는 본 발명의 일실시예에 따른 세정 과정을 나타내는 웨이퍼 표면 상태로.2A and 2B are wafer surface states illustrating a cleaning process in accordance with one embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11: HF 용액조 12: 전압인가장치11: HF solution tank 12: voltage application device
13: 보트 14: 웨이퍼13: boat 14: wafer
21: 실리콘 기판 22: 소자분리산화막21: silicon substrate 22: device isolation oxide film
23: 자연산화막23: natural oxide film
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, HF 용액에 의해 자연산화막의 제거 및 웨이퍼 세정을 이루는 반도체 소자 제조 방법에 있어서, 웨이퍼가 담긴 HF 용액을 전기분해에 의해 이온화하여 소정량의 H+와 F-이온을 생성하여 자연산화막을 제거하고 자연산화막이 제거된 반도체 기판 표면의 반도체 이온을 상기 H+이온과 결합시켜 수소 패시베이션을 이룬다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device in which a natural oxide film is removed and a wafer is cleaned by HF solution, wherein the HF solution containing the wafer is ionized by electrolysis to give a predetermined amount of H + and F −. The ions are generated to remove the natural oxide film, and the semiconductor ions on the surface of the semiconductor substrate from which the natural oxide film is removed are combined with the H + ions to form hydrogen passivation.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 세정을 위한 장치 구성도로서, 도면에 도시된 바와같이 본 발명은 HF 세정 용액조(11)에 전압인가(12)에 의한 직류(DC) 전류를 흘려, 용액조 내의 일부 HF를 H++ F-로 이온화시켜 생성된 H+를 보트(13)에 실린 웨이퍼(14) 표면에 모이도록 하는 것이다.1 is a block diagram of an apparatus for cleaning a wafer according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the present invention provides a direct current (DC) current by applying voltage 12 to an HF cleaning solution tank 11. In this manner, some HF in the solution tank is ionized to H + + F − to collect the generated H + on the surface of the wafer 14 loaded on the boat 13.
즉, HF 용액에는 (-) 전위를 인가하고, 용액내에 침수해 있는 보트(13)에는 (+) 전위를 인가하여 웨이퍼 표면의 전위를 (-)가 되도록 하면, 일차적으로 Si+- F-로 결합된 실리콘 기판 표면이 주변에 놓인 많은 H+이온들에 영향을 받아서, 전하전이(charge transfer) 효과로 인하여 실리콘 기판 표면에는 Si - H+결합이 생성되게 된다.That is, HF solution, if such that, primarily Si + (- -), the boat 13 is provided with (+) the potential of the applied to the wafer surface potential, which by applying a potential, and immersion in a solution of () - a-F The bonded silicon substrate surface is affected by the surrounding H + ions, resulting in Si-H + bonds being generated on the silicon substrate surface due to the charge transfer effect.
도 2A 및 도 2B는 본 발명의 일실시예에 따라 세정되는 과정을 나타내는 웨이퍼 표면 상태도로서, 도 2A와 같이 소자분리산화막(12)이 형성된 실리콘 기판(21) 상에는 자연산화막(23)이 성장되어 있는데, 이를 상기 도 1과 같은 세정 방법으로 HF 세정하게되면, 도 2A와 같이 자연산화막은 제거되고 H+이온들이 실리콘 표면에 모여 실리콘과 결합하게 된다. 결국, 수소 패시베이션이 이루어지게 된다.2A and 2B are wafer surface state diagrams illustrating a cleaning process according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2A, a native oxide film 23 is grown on a silicon substrate 21 on which a device isolation oxide film 12 is formed. When the HF is cleaned by the cleaning method as shown in FIG. 1, the natural oxide film is removed as shown in FIG. 2A and H + ions are collected on the silicon surface to bond with the silicon. As a result, hydrogen passivation takes place.
본 발명은 게이트 산화막 성장 이전의 HF 세정 단계에서 수소 패이베이션을 이루므로, 수소 어닐링 등의 별도의 공정이 필요치 않으며, 수소 어닐링 이상의 패시베이션 효과를 볼 수 있다. 결국, 수소 패이베이션된 실리콘 표면에 형성된 게이트 산화막은 그 계면(SiO2/Si) 특성이 좋아 소자 특성의 향상에 기여하는 효과가 있다.Since the present invention achieves hydrogen passivation in the HF cleaning step before the growth of the gate oxide layer, a separate process such as hydrogen annealing is not required, and the passivation effect of hydrogen annealing can be seen. As a result, the gate oxide film formed on the surface of the hydrogen-passivated silicon has good interface (SiO 2 / Si) characteristics and contributes to improvement of device characteristics.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960066761A KR19980048208A (en) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | Wafer Cleaning Method for Hydrogen Passivation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019960066761A KR19980048208A (en) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | Wafer Cleaning Method for Hydrogen Passivation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980048208A true KR19980048208A (en) | 1998-09-15 |
Family
ID=66444992
Family Applications (1)
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| KR1019960066761A KR19980048208A (en) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | Wafer Cleaning Method for Hydrogen Passivation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19980048208A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010004742A (en) * | 1999-06-29 | 2001-01-15 | 김영환 | Method of a CMP post-cleaning in a semiconductor device |
| KR100691960B1 (en) * | 2004-12-30 | 2007-03-09 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Method for forming SONOS device |
-
1996
- 1996-12-17 KR KR1019960066761A patent/KR19980048208A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010004742A (en) * | 1999-06-29 | 2001-01-15 | 김영환 | Method of a CMP post-cleaning in a semiconductor device |
| KR100691960B1 (en) * | 2004-12-30 | 2007-03-09 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Method for forming SONOS device |
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