KR19990011638A

KR19990011638A - Cleaning solution used for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number: KR19990011638A
Application number: KR1019970034798A
Authority: KR
Inventors: 전재범; 손홍성; 고용선
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 1999-02-18

Abstract

본 발명은 반도체 장치의 제조시 발생하는 폴리머를 제거하는 데 이용되는 세정액에 있어서, 상기 세정액은 40 Wt%의 불화암모늄(NH₄F) 수용액과 99 Wt% 이상의 에칠렌 글리콜(ethylene glycol) 수용액이 혼합되어 있다. 상기 불화암모늄 수용액과 에칠렌 글리콜 수용액의 혼합비는 1:1이다. 본 발명의 세정액은 건식식각 후 발생하는 하드한 폴리머를 완벽히 제거할 수 있어 후속의 막질과의 틈새가 벌어지는 문제를 해결할 수 있고 고온의 어닐공정을 실시하지 않아도 된다.The present invention is a cleaning liquid used to remove a polymer generated during the manufacture of a semiconductor device, the cleaning liquid is a mixture of 40 Wt% aqueous ammonium fluoride (NH ₄ F) and 99 Wt% or more of ethylene glycol aqueous solution It is. The mixing ratio of the aqueous ammonium fluoride solution and the aqueous ethylene glycol solution is 1: 1. The cleaning solution of the present invention can completely remove the hard polymer generated after the dry etching, thereby solving the problem of opening of the gap with the film quality and eliminating the need for performing a high temperature annealing process.

Description

Cleaning solution used for manufacturing semiconductor device

본 발명은 반도체 장치의 제조에 사용되는 세정액에 관한 것으로서, 특히 반도체 장치의 제조시 건식식각 후에 발생하는 폴리머를 제거할 수 있는 세정액에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning liquid used in the manufacture of semiconductor devices, and more particularly, to a cleaning liquid capable of removing polymers generated after dry etching in the manufacture of semiconductor devices.

일반적으로, 반도체 장치가 고집적화됨에 따라 패턴 형성시 선폭이 점차로 작아지고 있고, 특히, 트랜지스터를 형성하는 공정에서도 게이트의 선폭이 작아지고 있다. 이에 따라, 좁은 폭의 배선으로 종래와 같은 양의 전류를 흘리기 위해서 금속 실리사이드막으로 이루어진 게이트를 사용하게 되었다.In general, as semiconductor devices are highly integrated, line widths gradually decrease during pattern formation, and in particular, line widths of gates also decrease in the process of forming transistors. As a result, a gate made of a metal silicide film is used in order to flow the current in a narrow width as in the conventional art.

그런데, 상기 금속 실리사이드막으로 이루어진 게이트를 형성하기 위하여 수행하는 건식식각공정시 하드(hard)한 폴리머(polymer)가 발생하기 때문에 상기 건식식각후에 세정공정을 진행한다. 그러나, 종래의 세정액으로는 상기 하드한 폴리머가 제거되지 않는다. 이렇게 폴리머가 제거되지 않으면 후속의 막질 증착시 접착성(adhesion)이 나빠져서 후속의 막질과 게이트간의 틈새가 벌어지는 문제가 있다. 또한, 상기 건식식각시 발생하는 폴리머를 제거하기 위하여 고온의 어닐(anneal) 공정을 실시할 수 있는데, 이렇 경우 고온의 어닐공정을 추가해야 하는 단점이 있다.However, since a hard polymer is generated during the dry etching process performed to form the gate formed of the metal silicide layer, the cleaning process is performed after the dry etching. However, the hard polymer is not removed by the conventional cleaning liquid. If the polymer is not removed as described above, there is a problem in that the adhesion is degraded during the subsequent deposition of the film and a gap between the subsequent film and the gate is opened. In addition, a high temperature annealing process may be performed to remove the polymer generated during the dry etching. In this case, a high temperature annealing process may be added.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결할 수 있는 반도체 장치의 제조에 이용되는 세정액을 제공하는 데 있다.Therefore, the technical problem of this invention is providing the cleaning liquid used for manufacture of a semiconductor device which can solve the above-mentioned problem.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 장치의 제조시 발생하는 폴리머를 제거하는 데 이용되는 세정액에 있어서, 상기 세정액은 40 Wt%의 불화암모늄(NH₄F) 수용액과 99 Wt% 이상의 에칠렌 글리콜(ethylene glycol) 수용액이 혼합되어 있다. 상기 불화암모늄 수용액과 에칠렌 글리콜 수용액의 혼합비는 1:1이다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is a cleaning liquid used to remove a polymer generated in the manufacture of a semiconductor device, the cleaning liquid is 40 Wt% ammonium fluoride (NH ₄ F) aqueous solution and 99 Wt% or more of ethylene A glycol (ethylene glycol) aqueous solution is mixed. The mixing ratio of the aqueous ammonium fluoride solution and the aqueous ethylene glycol solution is 1: 1.

본 발명의 세정액은 건식식각 후 발생하는 하드한 폴리머를 완벽히 제거할 수 있어 후속의 막질과의 틈새가 벌어지는 문제를 해결할 수 있고 고온의 어닐공정을 실시하지 않아도 된다.The cleaning solution of the present invention can completely remove the hard polymer generated after the dry etching, thereby solving the problem of opening of the gap with the film quality and eliminating the need for performing a high temperature annealing process.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

먼저, 본 발명자는 세정공정에서 건식식각 후 발생하는 하드한 폴리머를 완벽히 제거한다면 후속의 막질과의 틈새가 발생하는 문제를 해결할 수 있고, 고온의 어닐공정을 실시하지 않아도 된다는 이유에서 새로운 세정액을 착안하게 되었다. 특히, 새로운 새정액은 하드한 폴리머를 완벽히 제거할 수 있어야 하며 금속 실리사이드막과 산화막이 식각되지 않아야 한다.First, the present inventors can solve the problem of a gap with the film quality if the hard polymer generated after the dry etching in the cleaning process is completely removed, and the new cleaning solution is conceived in view of not having to perform a high temperature annealing process. Was done. In particular, the new fresh liquor must be able to completely remove the hard polymer and the metal silicide layer and oxide layer should not be etched.

이에 따라, 본 발명자는 새로운 세정액으로 40 Wt%의 불화암모늄(NH₄F) 수용액과 99 Wt% 이상의 에칠렌 글리콜(ethylene glycol) 수용액이 혼합된 혼합용액을 창안하였다. 상기 불화암모늄 수용액과 에칠렌 글리콜 수용액의 혼합비는 1:1의 조건에서 혼합하였다.Accordingly, the inventors of the present invention devised a mixed solution in which 40 Wt% ammonium fluoride (NH ₄ F) aqueous solution and 99 Wt% or more of ethylene glycol aqueous solution were mixed. The mixing ratio of the aqueous ammonium fluoride solution and the ethylene glycol aqueous solution was mixed under the conditions of 1: 1.

이러한 본 발명의 세정액을 이용하여 건식식각후의 폴리머를 세정하였을 때, 폴리머가 완전히 제거되었고 금속 실리사이드막 및 산화막의 손상도 6∼10Å로 거의 나타나지 않았다. 이때, 상기 불화암모늄 수용액은 폴리머를 제거하는 역할을 하며, 상기 에칠렌 글리콜 수용액은 버퍼용액으로 금속 실리사이막의 표면을 보호하는 역할을 한다. 이에 따라, 금속 실리사이드막 상에 형성되는 후막 막질의 증착시 접착성 불량에 의한 틈새 벌어짐, 게이트 브릿지와 같은 불량이 나타나지 않았다.When the polymer after dry etching was washed with the cleaning liquid of the present invention, the polymer was completely removed, and damage of the metal silicide film and the oxide film was hardly seen at 6 to 10 kPa. In this case, the aqueous ammonium fluoride solution serves to remove the polymer, and the ethylene glycol aqueous solution serves to protect the surface of the metal silicide film with a buffer solution. Accordingly, no gaps such as gaps due to poor adhesion or defects such as gate bridges were observed when the thick film formed on the metal silicide film was deposited.

본 발명은 금속 실리사이드막 형성을 위한 식각공정시 발생하는 폴리머를 제거하는 세정공정의 세정액으로 한정하여 설명하였으나, 금속층, 폴리실리콘층, 산화층 또는 질화층의 형성후에 발생하는 폴리머의 세정액으로 사용하여도 무방하다.Although the present invention has been described as being limited to the cleaning liquid of the cleaning process for removing the polymer generated during the etching process for forming the metal silicide layer, the polymer may be used as the cleaning liquid for the polymer generated after the formation of the metal layer, polysilicon layer, oxide layer or nitride layer. It's okay.

상술한 바와 같이 본 발명의 세정액은 건식식각 후 발생하는 하드한 폴리머를 완벽히 제거할 수 있어 후속의 막질과의 틈새가 벌어지는 문제를 해결할 수 있고, 고온의 어닐공정을 실시하지 않아도 되기 때문에 공정 시간의 감소와 제조 경비의 절감을 이룰 수 있다.As described above, the cleaning liquid of the present invention can completely remove the hard polymer generated after dry etching, thereby solving the problem of gaps with subsequent film quality, and does not require a high temperature annealing process. Reduction and manufacturing costs can be achieved.

Claims

In the cleaning liquid used to remove the polymer generated during the manufacture of a semiconductor device, the cleaning liquid is a mixture of 40 Wt% aqueous ammonium fluoride (NH ₄ F) and 99 Wt% or more of ethylene glycol aqueous solution The cleaning liquid characterized by the above-mentioned.

The cleaning solution according to claim 1, wherein the mixing ratio of the aqueous ammonium fluoride solution and the aqueous ethylene glycol solution is 1: 1.