KR19990005869A - Wafer cleaning method - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 웨이퍼 세정 방법에 관한 것임.The present invention relates to a wafer cleaning method.
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제2. Technical problem to be solved by the invention
콘택 홀 내부의 자연산화막을 제거하기 위해 완충 식각 용액을 사용하여 웨이퍼를 식각하는 경우 많은 파티클이 발생하고 식각 균일성이 저하되는 문제점을 해결하기 위함.In order to solve the problem that a large number of particles are generated and the etching uniformity is decreased when etching the wafer using a buffer etching solution to remove the native oxide layer in the contact hole.
3. 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention
식각 완충 용액을 이용한 세정 공정을 실시하기 전에 피란하 세정 공정을 실시하여 파티클의 발생을 억제하고 식각 균일성을 향상시킬 수 있음.Prior to the cleaning process using an etching buffer solution, a sub-piran cleaning process can be performed to suppress the generation of particles and to improve the etching uniformity.
Description
본 발명은 웨이퍼 세정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer cleaning method.
반도체 제조 공정에 있어서, 콘택 홀을 형성한 후 폴리실리콘, 텅스텐 실리사이드, 티타늄/티타늄 나이트라이드 및 텅스텐 등의 전극을 증착하기 전에 콘택 홀 내부의 자연 산화막을 제거하기 위한 세정 공정이 필요하다.In the semiconductor manufacturing process, a cleaning process for removing the native oxide film inside the contact hole is required after forming the contact hole and before depositing an electrode such as polysilicon, tungsten silicide, titanium / titanium nitride, and tungsten.
종래의 완충 식각 용액(Buffered Oxide Etchant ;BOE) 및 불산(HF)을 이용한 웨이퍼의 세정 방법은 다음과 같다. 먼저 콘택 홀 내부의 자연 산화막을 제거하기 위해 HF 또는 BOE 용액에 웨이퍼를 디핑한다. 이후 HF 또는 BOE 용액에 의해 제거되지 않고 남아 있는 산화막을 제거하기 위해 순수(DIW) 세정을 실시한다. 순수 세정시에는 24 내지 26℃의 순수를 사용하며 퀵 덤프 린스(Quick Dump Rinse ;QDR)방식 및 오버플로우(overflow) 방식을 사용한다. 순수 세정을 실시하여도 잔류하는 산화막을 제거하기 위해 순수를 이용한 오버플로우 방식으로 웨이퍼를 최종 세정한다. 이후, 회전식 건조기 또는 아이소프로필 알콜을 사용하는 건조기를 이용하여 웨이퍼를 건조한다.A conventional method of cleaning a wafer using a buffered etch solution (BOE) and hydrofluoric acid (HF) is as follows. First, the wafer is dipped in HF or BOE solution to remove the native oxide film inside the contact hole. Afterwards, pure water (DIW) washing is performed to remove the remaining oxide film without being removed by HF or BOE solution. For pure water washing, pure water of 24 to 26 ° C is used, and a quick dump rinse (QDR) method and an overflow method are used. Even after pure water cleaning, the wafer is finally cleaned by an overflow method using pure water in order to remove the remaining oxide film. The wafer is then dried using a tumble dryer or a dryer using isopropyl alcohol.
이러한 웨이퍼 세정 공정에서는 주로 BOE이나 HF 용액을 사용하며 이 용액에 웨이퍼를 디핑(dipping)하여 웨이퍼 건조 공정 후에 바로 전극층을 증착하였다. 이와 같이 BOE나 HF 용액만을 이용하여 웨이퍼 표면을 세정하면 유기 오염물질이 포함된 공기 중에 웨이퍼 표면이 노출되어 유기 오염물질이 웨이퍼 표면에 흡착되고 BOE 용액에 의한 세정을 실시하여도 제거되지 않고 남아 있게 된다. 이로 인해 많은 파티클이 발생하여 디바이스 특성 저하 및 수율을 감소시킨다. 또한 BOE 용액에 의하여 식각된 산화막은 식각 균일성이 좋지 않은 문제점이 있다.In the wafer cleaning process, a BOE or HF solution is mainly used, and the electrode layer is deposited immediately after the wafer drying process by dipping the wafer into the solution. As such, when cleaning the wafer surface using only BOE or HF solution, the wafer surface is exposed to air containing organic pollutants, so that organic pollutants are adsorbed on the wafer surface and remain unremoved even after cleaning with BOE solution. do. This generates a lot of particles, reducing device deterioration and yield. In addition, the oxide film etched by the BOE solution has a problem that the etching uniformity is not good.
따라서, 본 발명은 식각 완충 용액을 이용한 세정 공정을 실시하기 전에 피란하(PIRANHA) 세정 공정을 실시하여 파티클의 발생을 억제하고 식각 균일성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 웨이퍼 세정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a method for cleaning a wafer of a semiconductor device capable of suppressing particle generation and improving etching uniformity by performing a PIRANHA cleaning process before performing a cleaning process using an etching buffer solution. There is a purpose.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 세정 방법은 피란하 세정 공정을 실시하여 웨이퍼 표면의 유기물 및 무기물을 제거하는 단계와, 상기 웨이퍼 표면에 잔류하는 유기물 및 무기물을 제거하기 위해 1차 순수 세정을 실시하는 단계와, 산화막을 제거하기 위해 상기 웨이퍼를 식각 용액에 디핑하는 단계와, 상기 웨이퍼 표면에 잔류하는 산화막을 제거하기 위해 2차 순수 세정을 실시하는 단계와, 상기 웨이퍼를 최종 세정하는 단계와, 상기 웨이퍼를 건조하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.Wafer cleaning method according to the present invention for achieving the above object is to perform a sub-ranch cleaning process to remove organic and inorganic substances on the surface of the wafer, and primary pure water to remove the organic and inorganic residues remaining on the wafer surface Performing a cleaning step, dipping the wafer into an etching solution to remove the oxide film, performing a second pure cleaning to remove the oxide film remaining on the wafer surface, and finally cleaning the wafer. And drying the wafer.
첨부 도면은 측정 회수에 따른 파티클의 발생 정도를 나타낸 그래프.The accompanying drawings are graphs showing the degree of particle generation according to the number of measurements.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
본 발명에 따른 웨이퍼의 세정 방법은 다음과 같다. 먼저 웨이퍼 표면의 유기물 및 무기물 제거를 위해 피란하 세정을 실시한다. 피란하 세정이란 황산(H2SO4)과 과산화수소(H2O2)를 4:1로 혼합한 용액에 웨이퍼를 5 내지 15분간 디핑한 후 순수를 이용하여 웨이퍼 표면의 화학 용액을 제거하는 공정을 의미한다. 이때 혼합용액의 온도는 110 ∼ 130℃로 한다. 이후 피란하 세정에 의해 완전히 제거되지 않은 유기물 및 무기물을 제거하기 위해 1차 순수 세정을 실시한다. 이때 순수 세정은 24 ∼ 26℃의 순수 및 60 ∼ 80℃의 순수를 사용하며, QDR 방식 및 오플로우 방식을 사용하여 실시한다. 이후 콘택 홀 내부의 자연 산화막을 제거하기 위해 HF 또는 BOE 용액에 웨이퍼를 디핑한다. 이후 HF 또는 BOE 용액에 의해 제거되지 않고 남아 있는 산화막을 제거하기 위해 2차 순수 세정을 실시한다. 순수 세정시에는 24 ∼ 26℃의 순수를 사용하며 퀵 덤프 린스(Quick Dump Rinse ;QDR)방식 및 오버플로우(overflow) 방식을 사용한다. 순수 세정을 실시한 후 잔류하는 산화막을 제거하기 위해 순수를 이용한 오버플로우 방식으로 웨이퍼를 최종 세정한다. 이후, 회전식 건조기 또는 아이소프로필 알콜을 사용하는 건조기를 이용하여 웨이퍼를 건조한다. 이와 같이 피란하 공정, BOE 세정 공정 및 건조 공정을 순차적으로 진행한 결과 파티클 발생이 억제되고 식각 균등성을 개선할 수 있다.The cleaning method of the wafer according to the present invention is as follows. First, sub-ranch cleaning is performed to remove organic and inorganic substances from the wafer surface. Piranha rinsing is a process of dipping a wafer in a solution of sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) at 4: 1 for 5 to 15 minutes and then removing the chemical solution from the wafer surface using pure water. Means. At this time, the temperature of the mixed solution is 110 ~ 130 ℃. Subsequently, the first pure washing is carried out to remove organic and inorganic substances which are not completely removed by the sub-piran washing. At this time, pure water washing is performed using pure water of 24 to 26 ° C and pure water of 60 to 80 ° C, using a QDR method and an overflow method. The wafer is then dipped in HF or BOE solution to remove the native oxide film inside the contact hole. After that, a second pure water washing is performed to remove the remaining oxide film without being removed by HF or BOE solution. For pure water cleaning, use pure water of 24 ~ 26 ℃ and use Quick Dump Rinse (QDR) method and overflow method. After performing the pure water cleaning, the wafer is finally cleaned by an overflow method using pure water in order to remove the remaining oxide film. The wafer is then dried using a tumble dryer or a dryer using isopropyl alcohol. As a result of sequentially performing the piranha process, the BOE cleaning process and the drying process, particle generation can be suppressed and etching uniformity can be improved.
첨부된 도면은 측정 회수에 따른 파티클의 발생 정도를 나타낸 그래프로서, BOE 용액이나 HF 용액에 의한 웨이퍼 세정 후 바로 전극층을 증착한 종래의 경우보다 BOE 용액이나 HF 용액에 의한 웨이퍼 세정을 실시하기 전 피란하 세정 공정을 실시한 경우 파티클의 발생이 많이 억제되었음을 알 수 있다. 또한 다음의 [표]은 BOE 용액이나 HF 용액에 의해 웨이퍼를 세정한 경우 식각된 산화막의 두께 및 BOE 용액이나 HF 용액에 의한 웨이퍼 세정 전 피란하 공정을 실시한 경우의 식각된 산화막의 두께의 차이를 나타낸다. 표에서 볼 수 있는 바와 같이, 피란하 공정을 거친 본 발명의 경우 식각 균일성이 개선된 것을 알 수 있다.The accompanying drawings are graphs showing the degree of particle generation according to the number of measurements. Before the wafer cleaning by BOE solution or HF solution is performed, the pyran may be removed before the electrode layer is deposited immediately after the wafer cleaning by BOE solution or HF solution. It can be seen that generation of particles was greatly suppressed when the lower cleaning step was performed. In addition, the following table shows the difference in the thickness of the etched oxide film when the wafer is cleaned with the BOE solution or the HF solution and the thickness of the etched oxide film when the pyranhaid process is performed before the wafer is cleaned with the BOE solution or the HF solution. Indicates. As can be seen from the table, it can be seen that the etching uniformity is improved in the case of the present invention that has undergone the Piran process.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 BOE 세정 공정 전에 피란하 세정 공정을 실시하므로써 반도체 제조 공정 라인 내에 노출된 웨이퍼 표면에 공기중에 존재하는 유기오염물의 흡착으로 인한 파티클 발생을 억제하고 식각 균일성을 개선시켜As described above, according to the present invention, by performing the sub-ranch cleaning process before the BOE cleaning process, particle generation due to the adsorption of organic contaminants present in the air on the wafer surface exposed in the semiconductor manufacturing process line is suppressed and the etching uniformity is improved.
디바이스 특성 및 수율이 향상되는 탁월한 효과가 있다.There is an excellent effect of improving device characteristics and yield.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019970030087A KR19990005869A (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Wafer cleaning method |
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KR1019970030087A KR19990005869A (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Wafer cleaning method |
Publications (1)
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KR19990005869A true KR19990005869A (en) | 1999-01-25 |
Family
ID=66038886
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KR1019970030087A KR19990005869A (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Wafer cleaning method |
Country Status (1)
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KR (1) | KR19990005869A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100866128B1 (en) * | 2002-12-21 | 2008-10-31 | 주식회사 하이닉스반도체 | method for eliminating photoresist and slurry in storage node contact |
-
1997
- 1997-06-30 KR KR1019970030087A patent/KR19990005869A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100866128B1 (en) * | 2002-12-21 | 2008-10-31 | 주식회사 하이닉스반도체 | method for eliminating photoresist and slurry in storage node contact |
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