KR20000004363A - Cleaning method of semiconductor devices - Google Patents
Cleaning method of semiconductor devices Download PDFInfo
- Publication number
- KR20000004363A KR20000004363A KR1019980025795A KR19980025795A KR20000004363A KR 20000004363 A KR20000004363 A KR 20000004363A KR 1019980025795 A KR1019980025795 A KR 1019980025795A KR 19980025795 A KR19980025795 A KR 19980025795A KR 20000004363 A KR20000004363 A KR 20000004363A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cleaning
- etching
- metal
- reaction
- word line
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 29
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 32
- QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;hydrate Chemical compound O.OO QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 11
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 7
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 22
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 7
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 abstract 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 6
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 4
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
- H01L21/02068—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
- H01L21/0206—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers
- H01L21/02063—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers the processing being the formation of vias or contact holes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
- C11D2111/10—Objects to be cleaned
- C11D2111/14—Hard surfaces
- C11D2111/22—Electronic devices, e.g. PCBs or semiconductors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반도체 소자의 세정 방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는, 금속 배선 형성시 식각 부산물 또는 워드 라인 상부의 식각 부산물을 용이하게 제거할 수 있는 반도체 소자의 세정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of cleaning a semiconductor device, and more particularly, to a method of cleaning a semiconductor device that can easily remove the etching by-products or the etching by-products on the word line when forming metal wirings.
일반적으로, 금속 배선을 형성하는 공정시 금속 배선간의 간격 및 폭이 미세함에따라, 패터닝 공정시 금속 배선사이 및 금속 배선 표면에 식각 부산물이 발생되기 쉽다.In general, as the spacing and width between the metal wirings are minute in the process of forming the metal wiring, etching by-products are likely to occur between the metal wiring and the surface of the metal wiring in the patterning process.
또한, 디램의 주변 회로부에서 워드 라인과 비트 라인의 콘택 공정시, 워드 라인 표면에 공정 부산물이 발생되기 쉽다.In addition, during the contact process of the word line and the bit line in the peripheral circuit portion of the DRAM, process by-products are easily generated on the word line surface.
이러한 식각 부산물은 대부분 금속 화합물로서, 배선 저항 및 콘택 저항을 증대시키는 원인이 된다.Most of these etching by-products are metal compounds, which increase wiring resistance and contact resistance.
이러한 식각 부산물을 제거하기 위하여, 패터닝 공정 이후에 BOE(buffer oxide etchant) 또는 HF 용액에 의하여 클리닝 공정을 실시한다.In order to remove such etching by-products, a cleaning process is performed by a buffer oxide etchant (BOE) or HF solution after the patterning process.
그러나, 상기한 BOE, HF 용액에 의하여 세정을 실시하여도, 금속 배선 표면 또는 워드 라인 상부에 발생되는 식각 부산물은 쉽게 제거되지 않는다.However, even when cleaning is performed with the above-described BOE and HF solutions, etching by-products generated on the surface of the metal wiring or the word line are not easily removed.
즉, 현재 대부분 이용되는 금속 배선 재질로는 Al 금속으로, 금속 배선을 형성하기 위한 식각시, AlwClxCyOz와 같은 폴리머가 발생되고, 이들 폴리머는 BOE 또는 HF 용액과 반응 특성이 매우 떨어져서, 쉽게 제거되지 않는다.That is, most of the metal wiring materials currently used are Al metal, and during etching to form metal wirings, polymers such as AlwClxCyOz are generated, and these polymers have very poor reaction characteristics with BOE or HF solution, and are not easily removed. .
이에 따라, 배선 저항이 세정 공정 이후 별도의 폴리머 제거 공정을 실시하여야 하고, 이 폴리머 제거 공정은 장시간이 소요된다.Accordingly, the wiring resistance must be subjected to a separate polymer removal step after the cleaning step, and this polymer removal step takes a long time.
또한, 워드 라인과 비트 라인의 콘택 공정시에도 다음과 같은 문제점이 있다.In addition, the contact process of the word line and the bit line has the following problems.
즉, 일반적으로 워드 라인과 비트 라인은 도핑된 폴리실리콘막과 텅스텐 실리사이드의 2중막으로 형성되는데, 워드 라인을 노출시키기 위한 콘택홀 식각시 워드 라인 상부에 텅스텐과 산소가 반응된 WxOy가 발생된다. 이러한 식각 부산물 역시 세정 용액과 반응 특성이 매우 낮아 쉽게 제거되지 않으므로, 워드 라인과 비트 라인간의 콘택 저항을 상승시키는 원인이 된다.That is, a word line and a bit line are generally formed of a double layer of a doped polysilicon layer and a tungsten silicide. When the contact hole is etched to expose the word line, WxOy reacted with tungsten and oxygen is generated on the word line. These etching by-products also have very low cleaning solution and reaction characteristics and are not easily removed, which causes a high contact resistance between the word line and the bit line.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 식각시 발생되는 금속 화합물로된 폴리머를 추가되는 공정없이 단시간에 제거하여 배선 저항 및 콘택 저항을 감소시킬 수 있는 반도체 소자의 세정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and cleaning the semiconductor device that can reduce the wiring resistance and contact resistance by removing the polymer of the metal compound generated during etching in a short time without additional process It is an object to provide a method.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 세정 방법을 설명하기 위한 도면.1A to 1C are diagrams for describing a method of cleaning a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 세정 방법을 설명하기 위한 도면.2A and 2B are views for explaining a method of cleaning a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
1,11- 반도체 기판 2 - 산화막1,11- Semiconductor Substrate 2-Oxide
3 - 알루미늄 합금막 4,16 - 레지스트 패턴3-aluminum alloy film 4,16-resist pattern
5,17 - 폴리머 6,20 - 세정조5,17-Polymer 6,20-Cleaning bath
7,21 - 과산화수소수가 첨가된 아민 수용액7,21-aqueous amine solution with hydrogen peroxide
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소자가 구비된 반도체 기판 상에 금속막을 증착하는 단계와, 상기 금속막을 소정의 형태로 식각하여, 금속 배선을 형성하는 단계와, 상기 반도체 기판 결과물을 세정하는 단계를 포함하며, 상기 세정하는 단계는, 상기 식각 공정시 금속막과 식각가스 및 산소의 반응으로 발생되는 식각 폴리머를 제거하기 위하여, 과산화수소수가 첨가된 아민 수용액에 침지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, according to an embodiment of the present invention, the step of depositing a metal film on a semiconductor substrate provided with an element, and etching the metal film in a predetermined form, forming a metal wiring And cleaning the resultant of the semiconductor substrate, wherein the cleaning comprises: an aqueous amine solution to which hydrogen peroxide water is added to remove the etching polymer generated by the reaction of the metal film with the etching gas and oxygen during the etching process. It characterized in that it comprises a step of immersing in.
또한, 반도체 기판상에 게이트 산화막과 금속 실리사이드층을 포함하는 워드 라인을 형성하는 단계와, 상기 반도체 기판 결과물 상부에 층간 절연막을 형성하는 단계와, 상기 워드 라인의 표면이 노출되도록 층간 절연막을 식각하여 콘택홀을 형성하는 단계, 및 상기 반도체 기판 결과물을 세정하는 단계를 포함하며, 상기 세정하는 단계는, 상기 워드 라인 형성 공정시, 상기 실리사이드를 구성하는 금속 성분과 주변 산소의 반응으로 발생되는 폴리머를 제거하기 위하여, 과산화수소수가 첨가된 아민 수용액에 침지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method may further include forming a word line including a gate oxide layer and a metal silicide layer on the semiconductor substrate, forming an interlayer insulating layer on the semiconductor substrate, and etching the interlayer insulating layer to expose the surface of the word line. Forming a contact hole, and cleaning the resultant of the semiconductor substrate, wherein the cleaning comprises: polymerizing a polymer generated by reaction of a metal component constituting the silicide with ambient oxygen during the word line forming process; To remove, characterized in that it comprises the step of immersing in an aqueous amine solution to which hydrogen peroxide water is added.
본 발명에 의하면, 금속 산화물로 된 폴리머를 과산화 수소수가 첨가된 아민 수용액으로 제거한다. 그러면, 과산화 수소수에서 발생된 산소가 상기 금속 산화물의 금속 성분과 반응하여, 금속 성분을 반응이 용이하게 일어날 수 있는 상태로 변환시킨다. 이에따라, 폴리머와 아민 수용액간의 반응이 촉진되어, 금속 산화물이 단시간에 효과적으로 제거된다.According to the present invention, the polymer of the metal oxide is removed with an aqueous amine solution to which hydrogen peroxide water is added. Then, the oxygen generated in the hydrogen peroxide water reacts with the metal component of the metal oxide to convert the metal component into a state where the reaction can easily occur. Accordingly, the reaction between the polymer and the amine aqueous solution is promoted, so that the metal oxide is effectively removed in a short time.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도면 도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 세정 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 세정 방법을 설명하기 위한 도면이다.1A to 1C are views for explaining a method of cleaning a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2B illustrate a method for cleaning a semiconductor device according to another embodiment of the present invention. It is a figure for following.
먼저, 도 1a를 참조하여, 트랜지스터가 형성된 반도체 기판(1) 상부에 산화막(2)을 증착한다음, 산화막(2) 상부에 알루미늄을 포함하는 금속막을 증착한다. 이 금속막 상부에 금속 배선을 한정하기 위한 레지스트 패턴(4)을 공지의 포토리소그라피 공정으로 형성한다.First, referring to FIG. 1A, an oxide film 2 is deposited on a semiconductor substrate 1 on which a transistor is formed, and then a metal film including aluminum is deposited on the oxide film 2. On this metal film, a resist pattern 4 for defining a metal wiring is formed by a known photolithography process.
이어, 레지스트 패턴(4)을 마스크로 하여, 금속막을 건식 식각한다. 이때, 식각 공정은 먼저, Cl2또는 CCl4가스에 의하여 플라즈마 식각을 실시하여, 금속막을 패터닝하므로써, 금속 배선(3)을 형성한다. 이때, 금속 배선(3)의 표면에는 식각 가스와 주변의 산소에 의하여 AlwClxCyOz와 같은 폴리머(5)가 발생된다.Next, the metal film is dry-etched using the resist pattern 4 as a mask. At this time, in the etching process, first, plasma etching is performed using Cl 2 or CCl 4 gas to form the metal wiring 3 by patterning the metal film. At this time, the polymer 5 such as AlwClxCyOz is generated on the surface of the metal wiring 3 by the etching gas and the surrounding oxygen.
여기서, 상기 식각 가스의 성분중 하나인 Cl기는 금속 식각 특성은 우수하지만, 이후 수분과 결합하게 되면 HCl이 되어, 금속을 부식시킨다. 이에따라, 금속 배선(3) 표면에 발생되는 Cl기를 제거하기 위하여, F기를 포함하는 개스로 식각 처리한다. 그러면, Cl과 F가 서로 치환되고, 이 F 개스는 Cl과 달리 DI 수용액(deionized water)으로 쉽게 제거된다.Here, Cl group, which is one of the components of the etching gas, has excellent metal etching characteristics, but when combined with water, becomes HCl to corrode the metal. Accordingly, in order to remove Cl groups generated on the surface of the metal wiring 3, etching is performed with a gas containing F groups. Then, Cl and F are substituted with each other, and this F gas is easily removed with DI aqueous solution, unlike Cl.
이어, O2플라즈마 가스에 의하여 레지스트 패턴(4)을 제거한다. 이 과정에서 산소(O2)와 상기 폴리머(5)를 구성하는 탄소(C) 성분이 반응하여, 탄소 성분이 제거된다.Next, the resist pattern 4 is removed by O 2 plasma gas. In this process, oxygen (O 2 ) and the carbon (C) component constituting the polymer 5 react to remove the carbon component.
그런다음, 도 1b에 도시된 바와 같이, 레지스트 패턴(4)이 제거된 반도체 기판(1) 결과물을 아민(R-NH2) 수용액(7)이 담겨진 세정조(6)에 침지한다. 이때, 아민 수용액에는 폴리머가 더욱 빠른 속도로 제거되도록 과산화 수소수(H2O2)를 첨가한다. 여기서, 상기 아민 수용액은 폴리머(5)를 구성하는 성분중 알루미늄과 반응하여 금속 배선(3)으로부터 떨어지게 하고, 과산화 수소수는 아민 수용액(7)과 알루미늄의 반응을 촉진시키는 촉매 역할을 한다. 이때, 아민 수용액(7)만으로 폴리머를 제거하는데는 장시간이 소요되므로, 촉매제인 과산화 수소수를 첨가하여야 한다. 여기서, 아민 수용액 및 과산화 수소수와 폴리머(5)중 알루미늄은 하기의 반응식과 같이 반응한다.Then, as shown in FIG. 1B, the result of the semiconductor substrate 1 from which the resist pattern 4 has been removed is immersed in the cleaning tank 6 in which the amine (R-NH 2 ) aqueous solution 7 is contained. At this time, hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ) is added to the aqueous amine solution to remove the polymer at a higher rate. Here, the aqueous amine solution reacts with aluminum in the components constituting the polymer 5 to be separated from the metal wiring 3, and the hydrogen peroxide solution serves as a catalyst for promoting the reaction between the aqueous amine solution 7 and aluminum. At this time, since it takes a long time to remove the polymer with only the aqueous amine solution (7), it is necessary to add hydrogen peroxide as a catalyst. Here, the aqueous amine solution, the hydrogen peroxide solution and aluminum in the polymer (5) react as shown in the following reaction formula.
H2O2→ H2O + (〔O〕) ---------------------- (반응 1)H 2 O 2 → H 2 O + ([O]) ---------------------- (Reaction 1)
Al + (〔O〕) → AlN+------------------------ (반응 2)Al + ([O]) → Al N + ------------------------ (Reaction 2)
AlN++ R-NH2→ R-NH2------------------------ (반응 3)Al N + + R-NH 2 → R-NH 2 ------------------------ (Reaction 3)
││
AlAl
즉, 반응 1에서와 같이, 과산화 수소수(H2O2)는 물(H2O)과 발생기 산소(〔O〕)로 분리된다음, 과산화 수소수로부터 발생기 산소(〔O〕)는 남아있는 폴리머 성분인 Al과 반응하여 Al의 전자를 뺏는다. 이로써, 반응 2와 같이, 알루미늄(Al)은 반응되기 쉬운 상태(AlN+)로 바뀌어 진다. 이때, 산소(O)는 알루미늄(Al)을 반응하기 편한 상태 즉, 반응이 빨리 일어나도록 하는 변환시키는 촉매제의 역할을 한다. 그후, 반응하기 편한 상태로 바뀌어진 알루미늄(AlN+)은 아민 수용액과 배위 결합을 하여 상기 폴리머(5)가 완전하게 제거된다. 이때, 과산화 수소수(H2O2)는 상술한 바와 같이, 발생기 산소(〔O〕)를 발생시켜서, 반응을 빠르게 일어나도록 하는 촉매제 역할을 한다.That is, as in reaction 1, hydrogen peroxide water (H 2 O 2 ) is separated into water (H 2 O) and generator oxygen ([O]), and generator oxygen ([O]) remains from the hydrogen peroxide water. Reacts with Al, a polymer component present, and deprives Al of electrons. Thereby, like reaction 2, aluminum (Al) is changed into the state (Al N + ) which is easy to react. At this time, the oxygen (O) serves as a catalyst for converting the aluminum (Al) is easy to react, that is, to cause the reaction to occur quickly. Thereafter, the aluminum (Al N + ), which has been changed to a state in which it is easy to react, is coordinated with an aqueous amine solution to completely remove the polymer (5). At this time, the hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ), as described above, generates a generator oxygen ([O]), and serves as a catalyst for causing the reaction to occur quickly.
그후, 도 1c에 도시된 바와 같이, 폴리머(5)가 제거된 결과물을 린스(rinse) 및 건조공정을 진행한다음, 후속 공정을 진행한다.Thereafter, as shown in FIG. 1C, the resultant from which the polymer 5 has been removed is rinsed and dried, followed by a subsequent process.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(11) 상부에 게이트 산화막(12)과 불순물이 도핑된 폴리실리콘막(13) 및 텅스텐 실리사이드막(14)을 순차적으로 적층한다. 그런다음, 텅스텐 실리사이드막(14), 불순물이 도핑된 폴리실리콘막(13) 및 게이트 산화막(12)을 소정 크기로 패터닝하여, 워드 라인을 형성한다.2A and 2B illustrate another exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2A, the gate oxide layer 12 and the polysilicon layer 13 doped with impurities are disposed on the semiconductor substrate 11. And tungsten silicide films 14 are sequentially stacked. Then, the tungsten silicide film 14, the polysilicon film 13 doped with impurities and the gate oxide film 12 are patterned to a predetermined size to form a word line.
그후, 워드 라인이 형성된 반도체 기판(11) 상부에 층간 절연막(15)을 증착한다음, 층간 절연막(15) 상부에 워드 라인의 표면을 노출시키기 위한 레지스트 패턴(16)을 형성한다. 그리고나서, 레지스트 패턴(16)을 마스크로 해서 층간 절연막(15)을 식각하여, 콘택홀(H)을 형성한다.Thereafter, an interlayer insulating film 15 is deposited on the semiconductor substrate 11 on which the word lines are formed, and then a resist pattern 16 is formed on the interlayer insulating film 15 to expose the surface of the word line. Then, the interlayer insulating film 15 is etched using the resist pattern 16 as a mask to form the contact hole H.
이때, 워드 라인의 표면을 노출시키기 위한 콘택홀 식각시, 워드 라인 표면에는 워드 라인을 구성하는 텅스텐 실리사이드막(14)의 텅스텐과 산소와의 반응으로 인하여, WxOy과 같은 폴리머(17)가 발생된다. 상기 WxOy와 같은 폴리머(17)는 상술한 바와 같이, 일반적인 세정 용액인 HF,BOE 용액과 반응 특성이 낮아서 쉽게 제거되지 않는다. 그후, 공지의 방식으로 레지스트 패턴(16)을 제거한다.At this time, when the contact hole is etched to expose the surface of the word line, a polymer 17 such as WxOy is generated on the surface of the word line due to the reaction of the tungsten silicide layer 14 constituting the word line with oxygen. . As described above, the polymer 17 such as WxOy has low reaction characteristics with HF and BOE solutions, which are general cleaning solutions, and thus are not easily removed. Thereafter, the resist pattern 16 is removed in a known manner.
본 실시예에서는 워드 라인 표면에 발생되는 WxOy와 같은 폴리머(17)를 제거하기 위하여, 도 2b에 도시된 바와 같이, 레지스트 패턴(16)이 제거된 반도체 기판(11) 결과물을 아민(R-NH2) 및 과산화 수소수(H2O2)가 첨가된 수용액(21)이 담겨진 세정조(20)에 침지한다. 그러면, 폴리머(17)는 아민(R-NH2) 및 과산화 수소수(H2O2)가 첨가된 수용액(21)과 다음과 같은 반응을 한다.In this embodiment, in order to remove the polymer 17 such as WxOy generated on the surface of the word line, as shown in FIG. 2 ) and immersed in the washing tank 20 containing the aqueous solution 21 to which the hydrogen peroxide solution (H2O2) was added. Then, the polymer 17 reacts with the aqueous solution 21 to which the amine (R-NH 2 ) and the hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ) are added as follows.
H2O2→ H2O + (〔O〕) --------------------- (반응 a)H 2 O 2 → H 2 O + ([O]) --------------------- (Reaction a)
W + (〔O〕) → WN+------------------------- (반응 b)W + ([O]) → W N + ------------------------- (reaction b)
O + (〔O〕) → O2↑ ------------------------ (반응 c)O + ([O]) → O 2 ↑ ------------------------ (Reaction c)
WN++ R-NH2→ R-NH2------------------------ (반응 d)W N + + R-NH 2 → R-NH 2 ------------------------ (reaction d)
││
WW
즉, 반응 a에서와 같이, 과산화 수소수(H2O2)는 물(H2O)과 발생기 산소(〔O〕)로 분리된다음, 과산화 수소수로부터 분리된 발생기 산소(〔O〕)는 남아있는 폴리머 성분인 W과 반응하여 W의 전자를 뺏는다. 이에따라, 반응 b와 같이, 텅스텐(W)은 반응되기 쉬운 상태(WN+)로 바뀌어 진다. 이때, 산소(O)는 텅스텐(W)을 반응하기 편한 상태 즉, 반응이 빨리 일어나도록 하는 변환시키는 촉매제의 역할을 한다. 또한, 폴리머(17) 성분중 하나인 발생기 산소(〔O〕)는 상기 과산화 수소수(H2O2)로부터 발생된 산소와 결합하여 제거된다.That is, as in reaction a, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is separated into water (H 2 O) and generator oxygen ([O]), and generator oxygen ([O]) separated from hydrogen peroxide water Reacts with W, the remaining polymer component, to steal electrons from W. Thereby, like reaction b, tungsten (W) is changed to the state (WN + ) which is easy to react. At this time, the oxygen (O) serves as a catalyst for converting the tungsten (W) is easy to react, that is, to cause the reaction to occur quickly. In addition, generator oxygen ([O]), which is one of the components of the polymer 17, is combined with and removed from the oxygen generated from the hydrogen peroxide solution (H2O2).
그후, 반응하기 편한 상태로 바뀌어진 텅스텐(WN+)은 아민 수용액과 배위 결합을 하여 상기 폴리머(17)가 완전하게 제거된다. 이때, 과산화 수소수(H2O2)는 상술한 바와 같이, 발생기 산소(〔O〕)를 발생시켜서, 반응을 빠르게 일어나도록 하는 촉매제 역할을 한다.Thereafter, tungsten (W N + ), which has been changed to a state in which it is easy to react, is coordinated with an aqueous amine solution to completely remove the polymer 17. At this time, the hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ), as described above, generates a generator oxygen ([O]), and serves as a catalyst for causing the reaction to occur quickly.
이와같이, 워드 라인 표면에 발생된 텅스텐 산화물(WxOy)도 상기 과산화 수소수가 첨가된 아민 수용액(21)에 의하여 단시간에 완벽하게 제거된다.As such, tungsten oxide (WxOy) generated on the surface of the word line is also completely removed in a short time by the aqueous amine solution 21 to which the hydrogen peroxide solution is added.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 금속 산화물로 된 폴리머를 과산화 수소수가 첨가된 아민 수용액으로 제거한다. 그러면, 과산화 수소수에서 발생된 발생기 산소가 상기 금속 산화물의 금속 성분과 반응하여, 금속 성분을 반응이 용이하게 일어날 수 있는 상태로 변환시킨다. 이에따라, 폴리머와 아민 수용액간의 반응이 촉진되어, 금속 산화물이 단시간에 효과적으로 제거된다.As described in detail above, according to the present invention, the polymer of the metal oxide is removed with an aqueous amine solution to which hydrogen peroxide water is added. The generator oxygen generated in the hydrogen peroxide water then reacts with the metal component of the metal oxide to convert the metal component into a state where the reaction can easily occur. Accordingly, the reaction between the polymer and the amine aqueous solution is promoted, so that the metal oxide is effectively removed in a short time.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980025795A KR20000004363A (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Cleaning method of semiconductor devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980025795A KR20000004363A (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Cleaning method of semiconductor devices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000004363A true KR20000004363A (en) | 2000-01-25 |
Family
ID=19542183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980025795A KR20000004363A (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Cleaning method of semiconductor devices |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20000004363A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10410878B2 (en) | 2017-10-31 | 2019-09-10 | American Air Liquide, Inc. | Hydrofluorocarbons containing —NH2 functional group for 3D NAND and DRAM applications |
-
1998
- 1998-06-30 KR KR1019980025795A patent/KR20000004363A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10410878B2 (en) | 2017-10-31 | 2019-09-10 | American Air Liquide, Inc. | Hydrofluorocarbons containing —NH2 functional group for 3D NAND and DRAM applications |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101082993B1 (en) | Separation-material composition for photo-resist and manufacturing methods of semiconductor device | |
| KR100388591B1 (en) | Fine pattern formation method and semiconductor device or liquid crystal device manufacturing method employing this method | |
| JP2008218867A (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| US7125809B1 (en) | Method and material for removing etch residue from high aspect ratio contact surfaces | |
| KR20000004363A (en) | Cleaning method of semiconductor devices | |
| US7018552B2 (en) | Method of manufacturing electronic device | |
| KR100455503B1 (en) | Rinsing method of contact hole in semiconductor | |
| KR100596899B1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| US6602789B2 (en) | Method of forming a metal line in a semiconductor memory device | |
| US6319806B1 (en) | Integrated circuit wiring and fabricating method thereof | |
| US20220328495A1 (en) | Method for manufacturing memory and memory | |
| KR100368894B1 (en) | Method for forming contact in semiconductor device | |
| KR960002102B1 (en) | Making method of poliside gate electrode | |
| KR20000041403A (en) | Fabrication method of semiconductor device having titanium silicide conductive layer | |
| KR100709564B1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| KR960004082B1 (en) | Wire forming method of semiconductor device | |
| KR100349692B1 (en) | Method for etching passivation in ferroelectric memory device | |
| KR100190376B1 (en) | Forming method for metal wiring in semiconductor device | |
| KR100475000B1 (en) | Metalization method including post-treatment by fluoride base gas | |
| KR100419879B1 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| KR20070066799A (en) | Method of fabricating the metal contact in semiconductor device | |
| KR100604671B1 (en) | Method for forming metal conductive line in semiconductor device | |
| KR100241507B1 (en) | Bit-line formation method of semiconductor device | |
| KR20000033379A (en) | Method for forming metal line pattern | |
| KR20070002797A (en) | Method for manufacturing semiconductor device with deep contact |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |