KR20010051122A - A manufaturing method of semiconductor apparatus - Google Patents

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KR20010051122A
KR20010051122A KR1020000061514A KR20000061514A KR20010051122A KR 20010051122 A KR20010051122 A KR 20010051122A KR 1020000061514 A KR1020000061514 A KR 1020000061514A KR 20000061514 A KR20000061514 A KR 20000061514A KR 20010051122 A KR20010051122 A KR 20010051122A
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apm
polysilicon film
etching
wet etching
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아사오까야스히로
요꼬이나오끼
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다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: To remove a polysilicon film formed on the surface of a semiconductor device, without damaging its base material layer or leaving etching residues, in a method for manufacturing the semiconductor device. CONSTITUTION: This polysilicon film is formed on the surface of a silicon wafer. The silicon wafer is set in a batch wet processing device. Wet etching for the polysilicon film is started with APM, containing a solution of aqueous ammonia and hydrogen peroxide at a prescribed mixture ratio, as chemical (step 100). In the middle of the wet etching, APM is added to the chemical being using, extending to a prescribed time (steps 104-108). After a prescribed processing time, wet etching using the APM is finished (step 112).

Description

반도체 장치의 제조 방법{A MANUFATURING METHOD OF SEMICONDUCTOR APPARATUS}A manufacturing method of a semiconductor device {A MANUFATURING METHOD OF SEMICONDUCTOR APPARATUS}

본 발명은 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 반도체 장치의 표면에 형성된 폴리실리콘막을 에칭에 의해서 균일하게 제거하는 데에 있어서 적합한 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the manufacturing method of a semiconductor device. Specifically, It is related with the manufacturing method of the semiconductor device suitable for uniformly removing the polysilicon film formed in the surface of a semiconductor device by an etching.

종래, 반도체 장치의 제조 공정에서는 반도체 장치의 표면에 형성된 폴리실리콘막을 제거하는 방법으로서, 드라이 에칭이나, 불산과 질산의 혼합액을 이용한 웨트 에칭, 혹은 암모니아(NH4OH)수을 단독으로 이용하는 웨트 에칭 등이 일반적으로 이용되고 있다.Conventionally, in the manufacturing process of a semiconductor device, as a method of removing the polysilicon film formed on the surface of a semiconductor device, dry etching, wet etching using a mixture of hydrofluoric acid and nitric acid, wet etching using ammonia (NH 4 OH) water alone, or the like This is commonly used.

그러나, 드라이 에칭이 이용되는 경우에는, 에칭 가스에 의한 손상이 폴리실리콘의 기초막(실리콘 기판이나 실리콘 산화막)에까지 미치는 것이 생각된다. 또한, 불산과 질산의 혼합액에 의한 웨트 에칭이 이용되는 경우에는 폴리실리콘막이 제거된 후에, 오버 에칭의 과정에서 그 기초막(실리콘 기판이나 실리콘 산화막)이 대폭 제거되는 경우가 있다.However, when dry etching is used, it is conceivable that the damage caused by the etching gas extends to the polysilicon base film (silicon substrate or silicon oxide film). In addition, when wet etching with a mixture of hydrofluoric acid and nitric acid is used, after the polysilicon film is removed, the base film (silicon substrate or silicon oxide film) may be greatly removed during the over etching process.

실리콘 단결정이 암모니아수로 처리되는 경우에는, 결정면(1, 1, 1)의 에칭 속도가 다른 결정면의 에칭 속도에 비하여 저속으로 된다. 이 때문에, 암모니아수를 단독으로 이용하는 웨트 에칭에 의하면, 실리콘 기판은 이방적으로 에칭되고, 그 표면에 사각추형의 에칭 잔사가 형성된다. 이러한 에칭 잔사는 폴리실리콘이 암모니아수로 웨트 에칭되는 경우에도 마찬가지로 발생하는 경우가 있다. 따라서, 암모니아수를 단독으로 이용하는 웨트 에칭에 의해서 폴리실리콘이 제거되는 경우에는, 반도체 장치의 표면에 미소한 폴리실리콘 잔사가 잔존하는 경우가 있다.When the silicon single crystal is treated with ammonia water, the etching rate of the crystal faces 1, 1, 1 is lower than that of the other crystal faces. For this reason, according to the wet etching which uses ammonia water alone, a silicon substrate is anisotropically etched and the square-etched etching residue is formed in the surface. Such etching residues may occur similarly even when polysilicon is wet etched with ammonia water. Therefore, when polysilicon is removed by the wet etching which uses ammonia water alone, a fine polysilicon residue may remain on the surface of a semiconductor device.

본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 폴리실리콘막을 그 기초막에 손상을 제공하지 않고, 또한, 에칭 잔사를 발생시키지 않고 제거할 수 있는 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device which can remove a polysilicon film without damaging the base film and without generating an etching residue. It is done.

본 발명에 따르면, 배치(batch)식의 웨트 처리 장치를 이용하여 폴리실리콘막을 에칭하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,According to the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising etching a polysilicon film using a batch wet processing apparatus,

실리콘 웨이퍼의 표면에 폴리실리콘막을 성막하는 스텝과,Forming a polysilicon film on the surface of the silicon wafer;

암모니아수와 과산화수소수와 순수한 물을 소정의 혼합비로 포함하는 APM을 화학 약품으로서 상기 폴리실리콘막을 웨트 에칭하는 스텝과,Wet etching the polysilicon film as a chemical with APM comprising ammonia water, hydrogen peroxide water and pure water at a predetermined mixing ratio;

상기 웨트 에칭 도중에, 상기 화학 약품에 APM 또는 암모니아를 추가하는 스텝Adding APM or ammonia to the chemical during the wet etching

을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.It characterized in that it comprises a.

본 발명에 따르면, 배치식의 웨트 처리 장치를 이용하여 폴리실리콘막을 에칭하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,According to the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising etching a polysilicon film using a batch wet processing apparatus.

실리콘 웨이퍼의 표면에 폴리실리콘막을 성막하는 스텝과,Forming a polysilicon film on the surface of the silicon wafer;

암모니아수와 과산화수소수와 순수한 물을 소정의 혼합비로 포함하는 APM을 화학 약품으로서 상기 폴리실리콘막을 웨트 에칭하는 스텝과,Wet etching the polysilicon film as a chemical with APM comprising ammonia water, hydrogen peroxide water and pure water at a predetermined mixing ratio;

상기 웨트 에칭 도중에, 상기 웨트 처리 장치의 웨이퍼 지지부에 유지되어 있는 상기 실리콘 웨이퍼를 소정 각도만큼 회전시키는 스텝Rotating the silicon wafer held by the wafer support portion of the wet processing apparatus by a predetermined angle during the wet etching;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.It characterized in that it comprises a.

본 발명에 따르면, 배치식의 웨트 처리 장치를 이용하여 폴리실리콘막을 에칭하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,According to the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising etching a polysilicon film using a batch wet processing apparatus.

실리콘 웨이퍼의 표면에 폴리실리콘막을 성막하는 스텝과,Forming a polysilicon film on the surface of the silicon wafer;

암모니아수와 과산화수소수와 순수한 물을 소정의 혼합비로 포함하는 APM의 신액을 화학 약품으로서 상기 폴리실리콘막을 웨트 에칭하는 스텝과,Wet etching the polysilicon film using a new chemical solution of APM containing ammonia water, hydrogen peroxide water and pure water at a predetermined mixing ratio;

상기 웨트 에칭 종료 후에, 상기 웨트 에칭에 이용된 상기 APM을 폐액으로 하는 스텝After the end of the wet etching, the step of using the APM used for the wet etching as a waste liquid

을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.It characterized in that it comprises a.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The flowchart for demonstrating the manufacturing method of Example 1 of this invention.

도 2는 본 발명의 실시예 2의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트.2 is a flowchart for explaining a manufacturing method of Example 2 of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예 2의 제조 방법으로 처리되는 실리콘 웨이퍼의 정면도 및 측면도.3 is a front view and a side view of a silicon wafer processed by the manufacturing method of Example 2 of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예 3의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트.4 is a flowchart for explaining a manufacturing method of Example 3 of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예 4의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트.5 is a flowchart for explaining a manufacturing method of Example 4 of the present invention;

도 6은 본 발명의 실시예 5의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트.6 is a flowchart for explaining a manufacturing method of Example 5 of the present invention;

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 실리콘 웨이퍼10 silicon wafer

12 : 웨이퍼 지지부12: wafer support

14 : 웨이퍼 협지부(狹持部)14 wafer holding part

실시예 1.Example 1.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예 1의 제조 방법에 관해서 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of Example 1 of this invention is demonstrated with reference to FIG.

본 실시예의 제조 방법에서는, 실리콘 웨이퍼의 표면에 게이트 산화막 등을 구성하기 위한 실리콘 산화막이 성막된다. 그 상층에는 게이트 전극 등을 구성하기 위한 폴리실리콘막이 성막된다. 폴리실리콘막은 APM(암모니아수와, 과산화수소수와, 순수한 물과의 혼합액)을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭에 의해 제거된다.In the manufacturing method of this embodiment, a silicon oxide film for forming a gate oxide film or the like is formed on the surface of a silicon wafer. In the upper layer, a polysilicon film for forming a gate electrode or the like is formed. The polysilicon film is removed by wet etching using APM (a mixed solution of ammonia water, hydrogen peroxide water and pure water) as a chemical.

APM은 충분히 큰 에칭율로 폴리실리콘막을 제거하는 특성을 갖고 있다. 또한, APM은 암모니아수가 화학 약품으로 되는 경우에 에칭의 이방성에 기인하여 발생하는 에칭 잔사의 발생을 유효하게 억제할 수 있다. 또한, APM은 폴리실리콘을 실리콘 산화막에 대하여 충분히 큰 선택비로 제거할 수 있다. 따라서, APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭은 실리콘 산화막 등의 기초막에 손상을 제공하지 않고, 또한, 에칭 잔사를 발생하지 않고, 폴리실리콘막을 적정하게 에칭하는 데에 있어서 적합한 방법이다.APM has the characteristic of removing a polysilicon film with a sufficiently large etching rate. In addition, APM can effectively suppress the generation of the etching residue generated due to the anisotropy of etching when the ammonia water becomes a chemical. In addition, APM can remove polysilicon at a sufficiently large selectivity with respect to the silicon oxide film. Therefore, wet etching using APM as a chemical is a suitable method for appropriately etching a polysilicon film without damaging a base film such as a silicon oxide film or generating an etching residue.

본 실시예에 있어서, APM을 이용한 폴리실리콘의 웨트 에칭은 배치식의 웨트 처리 장치를 이용하여 이하의 조건으로 행해진다.In this embodiment, wet etching of polysilicon using APM is performed under the following conditions using a batch wet processing apparatus.

·화학 약품 혼합비 ;Chemical mixing ratio;

암모니아수(암모니아 농도 30wt%) : 과산화수소수(과산화수소수 농도 30wt%): 순수한 물 = 5 : 1 : 500.Ammonia water (ammonia concentration 30 wt%): hydrogen peroxide water (hydrogen peroxide concentration 30wt%): pure water = 5: 1: 500.

·화학 약품 온도 ; 75℃.Chemical temperature; 75 ° C.

·처리 시간 ; 720sec.Processing time; 720sec.

본 실시예의 제조 방법은 상기한 조건을 만족시키면서, 화학 약품의 APM을 추가하면서 폴리실리콘막의 웨트 에칭을 행하는 점에 특징을 갖고 있다. 이하, 본 실시예 방법이 이용되는 경우와, 상기한 조건을 만족시키면서 APM을 추가하지 않고 웨트 에칭을 행하는 방법(이하, 이 방법을 「비교 방법」으로 칭한다)이 이용되는 경우와의 차에 관해서 설명한다.The manufacturing method of this embodiment is characterized by performing wet etching of the polysilicon film while adding the APM of the chemical while satisfying the above conditions. Hereinafter, a difference between the case where the present embodiment method is used and the case where the wet etching is performed without adding APM while satisfying the above conditions (hereinafter, this method is referred to as a "comparative method") are used. Explain.

표 1은, 비교 방법이 이용되었을 때에 폴리실리콘막에 생기는 막 감소량과, 본 실시예 방법이 이용되었을 때에 생기는 막 감소량을 나타낸다. 각각의 방법에 대한 결과에는 일회의 배치 처리로 1매의 웨이퍼가 처리된 경우의 결과와, 50매의 웨이퍼가 처리된 경우의 결과가 포함되어 있다. 또한, 표 1에 도시한 결과는 어느 것이라도 폴리실리콘막의 당초의 막 두께를 9000옹스트롱으로 한 경우에 얻어진 결과이다.Table 1 shows the film reduction amount that occurs in the polysilicon film when the comparative method is used, and the film reduction amount that occurs when the present Example method is used. The results for each method include the results when one wafer was processed in one batch process and the results when 50 wafers were processed. In addition, the result shown in Table 1 is a result obtained when the original film thickness of the polysilicon film was set to 9000 angstroms.

화학 약품 보정의 유무With or without chemical calibration 처리 매수Processing 폴리실리콘막의 막 감소량[Å]Membrane Reduction of Polysilicon Film [Å] 없음none 1매1 sheet 503503 50매50 sheets 454454 있음has exist 1매1 sheet 616616 50매50 sheets 605605

비교 방법(화학 약품 보완 없음)에 대한 결과는 웨이퍼의 처리 매수가 50매인 경우에는, 그 처리 매수가 1매인 경우에 비해 막 감소량이 10% 정도 적어지는 것을 나타내고 있다. 이 결과로부터, 화학 약품 온도나 처리 시간이 동일하더라도, 처리에 사용되는 화학 약품량이 일정하면 웨이퍼의 처리 매수가 많을수록 폴리실리콘막의 막 감소량이 소량으로 되는 것을 알 수 있다.The results for the comparative method (without chemical supplementation) indicate that when the number of wafers processed is 50, the amount of film reduction is about 10% less than when the number of processed wafers is one. From this result, it can be seen that even if the chemical temperature and the processing time are the same, if the amount of chemicals used for the treatment is constant, the larger the number of wafers processed, the smaller the amount of film reduction of the polysilicon film.

폴리실리콘막이 웨트 에칭에 의해서 제거될 때에는, Si(OH)x가 생성되고, 그 생성물이 화학 약품 중에 축적된다. 상기한 현상은 웨이퍼의 처리 매수가 다수일 수록 APM 중에 축적되는 Si(OH)x가 다량으로 되고, 폴리실리콘막의 에칭율이 저하하는 것에 기인한다고 생각된다.When the polysilicon film is removed by wet etching, Si (OH) x is produced and the product accumulates in the chemicals. The above phenomenon is thought to be due to the larger amount of Si (OH) x accumulated in the APM as the number of wafers processed increases, and the etching rate of the polysilicon film decreases.

Si(OH)x의 축적량에 따라서 폴리실리콘막의 에칭율이 변화하는 상황 하에서는, 웨트 에칭의 처리 시간을 일정 시간으로 관리하여도 에칭에 의해서 제거되는 막 두께가 배치 처리때마다 변동한다. 이 경우, 폴리실리콘막의 하층에 형성되어 있는 실리콘 산화막의 잔막 두께에도 변동이 생기기 쉬워진다. 또한, 최악의 경우에는, 반도체 장치의 표면에 폴리실리콘의 에칭 잔사가 발생하는 사태가 생길 수 있다.Under the situation where the etching rate of the polysilicon film changes depending on the accumulation amount of Si (OH) x , the film thickness removed by etching fluctuates every batch processing even if the wet etching processing time is managed for a certain time. In this case, fluctuations tend to occur in the remaining film thickness of the silicon oxide film formed under the polysilicon film. Further, in the worst case, there may be a situation where etching residues of polysilicon are generated on the surface of the semiconductor device.

도 1은 본 실시예의 제조 방법에 있어서 실행되는 일련의 처리 내용을 설명하기 위한 플로우차트를 나타낸다. 본 실시예의 제조 방법에서는, 상술한 문제점의 발생을 방지하기 위해서, 폴리실리콘막의 웨트 에칭의 과정에서 웨트 처리 장치에 적절하게 APM이 추가된다. 이하, 도 1을 참조하여, 본 실시예에 있어서 실행되는 일련의 처리에 관해서 상세하게 설명한다.1 shows a flowchart for explaining a series of processing contents to be executed in the manufacturing method of the present embodiment. In the manufacturing method of this embodiment, in order to prevent occurrence of the above-mentioned problems, APM is appropriately added to the wet processing apparatus in the process of wet etching of the polysilicon film. Hereinafter, with reference to FIG. 1, the series of processes performed in this embodiment is demonstrated in detail.

도 1에 도시한 일련의 처리는 폴리실리콘막을 구비하는 실리콘 웨이퍼가 배치식의 웨트 처리 장치에 세트된 후에 개시된다. 도 1에 도시한 일련의 처리가 개시되면, APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭을 개시하기 위해서, 실리콘 웨이퍼가 APM에 침지된다(스텝 100).The series of processes shown in FIG. 1 is started after a silicon wafer having a polysilicon film is set in a batch wet processing apparatus. When the series of processes shown in FIG. 1 is started, the silicon wafer is immersed in the APM in order to start wet etching using the APM as a chemical (step 100).

소정 시간(본 실시예에서는 300sec)이 경과할 때까지 상기한 상태가 유지된다(스텝 102).The above state is maintained until a predetermined time (300 sec in this embodiment) has elapsed (step 102).

소정 시간이 경과하였다고 판별되면, 웨트 처리 장치에 대하여 APM이 공급되기 시작한다(스텝 104). 웨트 처리 장치에 공급되는 APM의 혼합비 및 화학 약품 온도는 장치 내에 축적되어 있는 APM이 이들과 동일 값으로 조정되어 있다.If it is determined that the predetermined time has elapsed, APM starts to be supplied to the wet processing apparatus (step 104). The mixing ratio and chemical temperature of the APM supplied to the wet processing apparatus are adjusted to the same values as the APM accumulated in the apparatus.

APM은 소정 시간(본 실시예에서는 120sec)이 경과하였다고 판별될 때까지 계속해서 공급된다(스텝 106). 폴리실리콘막의 웨트 에칭은 APM의 공급 중에도 계속된다.The APM is supplied continuously until it is determined that a predetermined time (120 sec in this embodiment) has elapsed (step 106). The wet etching of the polysilicon film is continued even during the supply of the APM.

소정 시간이 경과하였다고 판별되면, APM의 공급이 정지된다(스텝 108). 상기한 바와 같이 웨트 처리 장치에 APM을 공급하면, 장치 내의 Si(OH)x농도를 충분히 저하시킬 수 있다.If it is determined that the predetermined time has elapsed, the supply of APM is stopped (step 108). As described above, when APM is supplied to the wet processing apparatus, the Si (OH) x concentration in the apparatus can be sufficiently reduced.

그 후, 다시 소정 시간(300sec)이 경과하였다고 판별되면(스텝 110), APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭이 종료되고(스텝 112), 이번의 처리 사이클이 종료된다.After that, when it is determined that the predetermined time (300 sec) has elapsed again (step 110), the wet etching using the APM as the chemical is terminated (step 112), and the current processing cycle ends.

표 1에 있어서, 본 실시예의 방법(화학 약품 보완 있음)에 대한 결과는 웨이퍼의 처리 매수가 1매이더라도 50매이더라도, APM이 추가되는 경우에는 큰 막 감소량을 안정적으로 확보할 수 있는 것을 나타내고 있다. 이와 같이, 본 실시예의 제조 방법에 따르면, APM을 화학 약품으로 하면서, 웨이퍼의 처리 매수에 상관없이 안정적으로 폴리실리콘막을 에칭할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 제조 방법에 따르면, 배치 처리되는 웨이퍼의 처리 매수에 상관없이, 폴리실리콘막의 기초인 실리콘 산화막 등에 손상을 제공하지 않고, 또한, 에칭 잔사의 발생을 유효하게 억제하면서 폴리실리콘막을 효율적으로 적정한 형상으로 에칭할 수 있다.In Table 1, the results for the method of the present embodiment (with chemical supplementation) indicate that even if the number of wafers processed is one or even 50, a large film reduction amount can be stably secured when APM is added. . As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, the polysilicon film can be etched stably regardless of the number of wafers processed, while APM is used as a chemical. Therefore, according to the manufacturing method of this embodiment, regardless of the number of sheets of wafers to be batch processed, the polysilicon film can be efficiently made without damaging the silicon oxide film or the like that is the basis of the polysilicon film, and effectively suppressing the occurrence of etching residues. Can be etched into an appropriate shape.

본 실시예에서는 APM에 포함되는 NH4OH의 비율을 충분히 작은 값으로 하고 있다. 이 때문에, 웨트 에칭의 과정에서 APM을 추가하는 것으로 하고 있지만, NH4OH의 사용량은 소량으로 억제되어 있다. 그런데, APM에 포함되는 NH4OH의 비율은 실시예 1에서 사용되는 비율로 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, NH4OH : H2O의 체적비가 1 : 50보다 작으면, NH4OH의 사용량을 실용적인 양으로 억제할 수 있다. 또한, 실시예 1에서는 웨트 에칭의 과정에서 APM을 추가하는 것으로 하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 암모니아수를 추가하는 것으로 하여도 좋다.In the present Example, the ratio of NH 4 OH contained in APM is set to a sufficiently small value. Therefore, although by adding the APM in the process of wet etching, the amount of NH 4 OH is suppressed to a small amount. By the way, the ratio of NH 4 OH contained in the APM is not limited to the ratio used in Example 1. Specifically, when the volume ratio of NH 4 OH: H 2 O is smaller than 1:50, the amount of NH 4 OH can be suppressed to a practical amount. In addition, in Example 1, although APM is added in the process of wet etching, this invention is not limited to this, You may add ammonia water.

실시예 2.Example 2.

다음에, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예 2의 제조 방법에 관해서 설명한다.Next, the manufacturing method of Example 2 of this invention is demonstrated with reference to FIG.

본 실시예의 제조 방법에서는, 실시예 1의 경우와 마찬가지로, 실리콘 웨이퍼의 표면에 성막된 폴리실리콘막이 APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭에 의해 제거된다. APM을 이용한 폴리실리콘의 웨트 에칭은 배치식의 웨트 처리 장치를 이용하여 이하의 조건으로 행해진다.In the manufacturing method of this embodiment, similarly to the case of Example 1, the polysilicon film formed on the surface of the silicon wafer is removed by wet etching using APM as a chemical. The wet etching of polysilicon using APM is performed under the following conditions using a batch type wet processing apparatus.

·화학 약품 혼합비 ;Chemical mixing ratio;

암모니아수(암모니아 농도 30wt%) :Ammonia water (ammonia concentration 30wt%):

과산화수소수(과산화수소수 농도 30wt%) : 순수한 물 = 5 : 1 : 500Hydrogen peroxide (hydrogen peroxide concentration 30wt%): pure water = 5: 1: 500

·화학 약품 온도 ; 75℃Chemical temperature; 75 ℃

·처리 시간 ; 900secProcessing time; 900 sec

실시예 1의 설명으로 나타낸 바와 같이, 폴리실리콘막의 에칭율은 Si(OH)x가 APM 중에 피착함에 따라 저하한다. 본 실시예의 제조 방법에서는 APM 중에 Si(OH)x가 축적되는 것을 피하기 위해서, 배치 처리마다 APM이 신액으로 교체되어진다.As shown by the description of Example 1, the etching rate of the polysilicon film decreases as Si (OH) x deposits in APM. In the manufacturing method of this embodiment, in order to avoid accumulation of Si (OH) x in APM, the APM is replaced with a fresh liquid every batch process.

도 2는 본 실시예의 제조 방법에 있어서 실행되는 일련의 처리 내용을 설명하기 위한 플로우차트를 나타낸다. 도 2에 도시한 일련의 처리는 폴리실리콘막을 구비하는 실리콘 웨이퍼가 배치식의 웨트 처리 장치에 세트된 후에 개시된다.2 shows a flowchart for explaining a series of processing contents to be executed in the manufacturing method of the present embodiment. The series of processes shown in FIG. 2 is started after a silicon wafer having a polysilicon film is set in a batch wet processing apparatus.

본 실시예의 제조 방법에서는, 우선, 웨트 처리 장치에 APM의 신액이 공급된다(스텝 120).In the manufacturing method of this embodiment, first, a fresh liquid of APM is supplied to the wet processing apparatus (step 120).

다음에, 실리콘 웨이퍼를 그 신액(APM)에 침지시킴으로써, 폴리실리콘막의 웨트 에칭이 개시된다(스텝 122).Next, the wet etching of the polysilicon film is started by immersing the silicon wafer in the new liquid APM (step 122).

소정 시간(본 실시예에서는 900sec)이 경과하였다고 판별될 때까지, 웨트 에칭을 계속해야 하고, 상기한 상태가 유지된다(스텝 102).The wet etching must be continued until it is determined that the predetermined time (900 sec in this embodiment) has elapsed, and the above state is maintained (step 102).

소정 시간이 경과하였다고 판별되면, APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭이 종료된다(스텝 126).If it is determined that the predetermined time has elapsed, the wet etching using APM as a chemical is terminated (step 126).

계속해서, 웨트 에칭의 처리에 사용된 APM이 웨트 처리 장치로부터 배출되고(스텝 128), 이번의 처리 사이클이 종료된다.Subsequently, the APM used for the wet etching process is discharged from the wet processing apparatus (step 128), and this processing cycle is completed.

본 실시예의 제조 방법에 의한 배치 처리를 9000옹스트롱의 막 두께를 갖는 폴리실리콘막을 대상으로서 5회 실행하고, 배치 처리마다 폴리실리콘막의 막 감소량을 측정하였다. 그 결과, 어느 경우도 막 감소량은 600±10옹스트롱의 범위로 되어 있었다. 이 결과는 배치 처리마다 APM이 신액으로 되는 경우, 일정한 조건 하에서 얻어지는 에칭량에는 거의 변화가 생기지 않는 것을 나타내고 있다. 따라서, 본 실시예의 제조 방법에 따르면, 폴리실리콘막의 기초인 실리콘 산화막 등에 손상을 제공하지 않고, 또한, 에칭 잔사의 발생을 유효하게 억제하면서, 폴리실리콘막을 안정적으로 에칭할 수 있다.The batch treatment by the manufacturing method of this example was carried out five times for a polysilicon film having a film thickness of 9000 angstroms, and the amount of film reduction of the polysilicon film was measured for each batch treatment. As a result, in all cases, the film reduction amount was in the range of 600 ± 10 angstroms. This result indicates that little change occurs in the amount of etching obtained under constant conditions when APM becomes a fresh liquid for each batch process. Therefore, according to the manufacturing method of the present embodiment, the polysilicon film can be stably etched without damaging the silicon oxide film or the like, which is the basis of the polysilicon film, and effectively suppressing the occurrence of the etching residue.

본 실시예에서는, 실시예 1의 경우와 마찬가지로, APM에 포함되는 NH4OH의 비율을 충분히 작은 값으로 하고 있다. 이 때문에, 배치 처리마다 APM을 신액으로 하는 것으로 하고 있지만, NH4OH의 사용량은 소량으로 억제되어 있다. 그런데, APM에 포함되는 NH4OH의 비율은 실시예 2에서 사용되는 비율로 한정되는 것이 아니다. 구체적으로는, NH4OH : H2O의 체적비가 1 : 50보다 작으면, NH4OH의 사용량을 실용적인 양으로 억제할 수 있다.In the present Example, similarly to the case of Example 1, the ratio of NH 4 OH contained in APM is set to a sufficiently small value. Therefore, although by the APM in sinaek each batch process, the amount of NH 4 OH is suppressed to a small amount. By the way, the ratio of NH 4 OH contained in the APM is not limited to the ratio used in Example 2. Specifically, when the volume ratio of NH 4 OH: H 2 O is smaller than 1:50, the amount of NH 4 OH can be suppressed to a practical amount.

실시예 3.Example 3.

다음에, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예 3의 제조 방법에 관해서 설명한다.Next, the manufacturing method of Example 3 of this invention is demonstrated with reference to FIG. 3 and FIG.

도 3a는 배치식의 웨트 처리 장치의 내부에 세트된 실리콘 웨이퍼(10)의 정면도를 나타낸다. 또한, 도 3b는 그 실리콘 웨이퍼(10)의 측면도를 나타낸다. 웨트 처리 장치의 내부에는 실리콘 웨이퍼(10)를 수직으로 지지하기 위한 웨이퍼 지지부(12)가 설치되어 있다. 웨이퍼 지지부(12)의 선단에는 Y자형의 웨이퍼 협지부(14)가 설치되어 있다. 실리콘 웨이퍼(10)는 복수의 웨이퍼 협지부(14)에 의해서 웨트 처리 장치의 내부에 지지되어 있다.3A shows a front view of a silicon wafer 10 set inside a batch wet processing apparatus. 3B shows a side view of the silicon wafer 10. The wafer support part 12 for supporting the silicon wafer 10 vertically is provided in the inside of the wet processing apparatus. A Y-shaped wafer clamping portion 14 is provided at the tip of the wafer support portion 12. The silicon wafer 10 is supported inside the wet processing apparatus by the plurality of wafer clamping portions 14.

본 실시예의 제조 방법에서는 실시예 1의 경우와 마찬가지로, 실리콘 웨이퍼(10)의 표면에 성막된 폴리실리콘막이 APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭에 의해 제거된다. 실리콘 웨이퍼(10)가 웨이퍼 협지부(14)에 접촉하는 부분에는 웨트 에칭의 화학 약품, 즉, APM이 침입하기 어렵다. 이 때문에, 실리콘 웨이퍼(10)의 엣지 부분[보다 구체적으로는 웨이퍼 협지부(14)에 협지되는 부분]에는 폴리실리콘의 잔사가 잔존하기 쉽다. 본 실시예의 제조 방법은, 웨트 처리 장치의 내부에서 실리콘 웨이퍼(10)를 회전시킴으로써 상기한 에칭 잔사의 발생을 방지하는 점에 특징을 갖고 있다.In the manufacturing method of this embodiment, similarly to the case of Example 1, the polysilicon film formed on the surface of the silicon wafer 10 is removed by wet etching using APM as a chemical. The chemicals of wet etching, that is, APM, are difficult to penetrate into the portion where the silicon wafer 10 contacts the wafer holding portion 14. For this reason, the residue of polysilicon tends to remain in the edge part of the silicon wafer 10 (more specifically, the part pinched by the wafer clamping part 14). The manufacturing method of this embodiment is characterized by preventing the occurrence of the above etching residue by rotating the silicon wafer 10 inside the wet processing apparatus.

도 4는 본 실시예의 제조 방법에 있어서 실행되는 일련의 처리의 내용을 설명하기 위한 플로우차트를 나타낸다. 도 4에 도시한 일련의 처리는 실리콘 웨이퍼(10)가 웨트 처리 장치에 세트된 후에 개시된다. 도 4에 도시한 일련의 처리가 개시되면, APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭을 개시하기 위해서, 실리콘 웨이퍼(10)가 APM에 침지된다(스텝 130).4 shows a flowchart for explaining the contents of a series of processes executed in the manufacturing method of the present embodiment. The series of processes shown in FIG. 4 is started after the silicon wafer 10 is set in the wet processing apparatus. When the series of processes shown in Fig. 4 is started, the silicon wafer 10 is immersed in the APM in order to start wet etching using the APM as a chemical (step 130).

본 실시예에 있어서, 상기한 웨트 에칭은 이하의 조건으로 행해진다.In this embodiment, the above wet etching is performed under the following conditions.

·폴리실리콘막의 막 두께 : 500옹스트롱Polysilicon film thickness: 500 angstroms

·화학 약품 혼합비 ;Chemical mixing ratio;

암모니아수(암모니아 농도 30wt%): 과산화수소수(과산화수소수 농도 30wt%) : 순수한 물 = 5 : 1 : 500.Ammonia water (ammonia concentration 30 wt%): hydrogen peroxide water (hydrogen peroxide concentration 30wt%): pure water = 5: 1: 500.

·화학 약품 온도 ; 75℃.Chemical temperature; 75 ° C.

·처리 시간 ; 900sec.Processing time; 900 sec.

소정 시간(본 실시예에서는 900sec)이 경과할 때까지, 상기한 조건에 의한 웨트 에칭이 계속된다(스텝 132). 본 실시예에 있어서의 처리 시간 900sec은, 약 600옹스트롱의 에칭량을 확보하기 위한 조건이다. 따라서, 상기한 웨트 에칭에 따르면 약 20%의 오버 에칭이 행해진다.The wet etching under the above conditions is continued until a predetermined time (900 sec in this embodiment) elapses (step 132). The processing time 900 sec in this embodiment is a condition for securing an etching amount of about 600 angstroms. Therefore, according to the above wet etching, about 20% over etching is performed.

소정 시간이 경과하였다고 판별되면 웨트 에칭이 정지된다(스텝 134). 실리콘 웨이퍼(10)가 웨이퍼 협지부(14)에 협지되는 부분에는 APM이 침입하기 어렵기 때문에, 이 시점에서는 20%의 오버 에칭에 상관없이 이들의 부분에 에칭 잔사가 잔존하고 있는 경우가 있다.If it is determined that the predetermined time has elapsed, the wet etching is stopped (step 134). Since the APM hardly penetrates into the portion where the silicon wafer 10 is sandwiched by the wafer holding portion 14, etching residues may remain in these portions regardless of 20% over etching at this point.

이 때문에, 웨트 에칭이 정지된 후, 실리콘 웨이퍼(10)는 웨트 처리 장치의 내부에서, 혹은, 건조 공정을 거쳐 웨트 처리 장치의 밖으로 추출된 상태에서, 예를 들면 180도 정도 회전시켜진다(스텝 136). 상기한 처리에 따르면, 실리콘 웨이퍼(10)의 엣지 부분에 잔존하고 있던 에칭 잔사를 웨이퍼 협지부(14)와 접촉하지 않은 위치로 이동시킬 수 있다.For this reason, after the wet etching is stopped, the silicon wafer 10 is rotated, for example, by about 180 degrees inside the wet processing apparatus or in a state extracted out of the wet processing apparatus through a drying process (step) 136). According to the above process, the etching residue which remained in the edge part of the silicon wafer 10 can be moved to the position which is not in contact with the wafer clamping part 14.

또한, 실리콘 웨이퍼(10)의 회전각은 180도에 한정되는 것이 아니다. 즉, 실리콘 웨이퍼(10)의 회전 전에 웨이퍼 협지부(14)에 협지되는 부분이 그 회전 후에 다시 웨이퍼 협지부(14)에 협지되지 않는 한, 실리콘 웨이퍼(10)의 회전각은 임의로 설정할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 웨트 에칭을 일단 정지시킨 후의 실리콘 웨이퍼(10)를 회전시키는 것으로 하고 있지만, 실리콘 웨이퍼(10)를 화학 약품에 침지시킨 그 상태 그대로 회전시킬 수 있는 경우에는 웨트 에칭을 계속시키면서 실리콘 웨이퍼(10)를 회전시키는 것으로 하여도 좋다.In addition, the rotation angle of the silicon wafer 10 is not limited to 180 degrees. That is, the rotation angle of the silicon wafer 10 can be arbitrarily set as long as the portion held by the wafer holding portion 14 before the rotation of the silicon wafer 10 is not held by the wafer holding portion 14 again after the rotation. . In the present embodiment, the silicon wafer 10 after the wet etching has been stopped once is rotated. However, when the silicon wafer 10 can be rotated as it is soaked in chemicals, the wet etching is continued. The silicon wafer 10 may be rotated.

실리콘 웨이퍼(10)가 소정 각도만큼 회전한 후, 상기 스텝 130에서 이용된 것과 동일 조건으로 웨트 에칭이 재개된다(스텝 138).After the silicon wafer 10 is rotated by a predetermined angle, wet etching is resumed under the same conditions as used in the step 130 (step 138).

소정 시간(본 실시예에서는 900sec)이 경과할 때까지 웨트 에칭이 계속된다( 스텝 140). 상기한 처리에 따르면, 20%의 오버 에칭이 확보되기 때문에, 실리콘 웨이퍼(10)의 엣지 부분에 잔존하고 있던 에칭 잔사를 확실하게 제거할 수 있다.The wet etching is continued until a predetermined time (900 sec in this embodiment) has elapsed (step 140). According to the above process, since 20% over etching is ensured, the etching residue remaining on the edge portion of the silicon wafer 10 can be reliably removed.

소정 시간이 경과하였다고 판별되면 웨트 에칭이 종료되고(스텝 142), 이번의 처리 사이클이 종료된다.If it is determined that the predetermined time has elapsed, the wet etching is terminated (step 142), and this processing cycle ends.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 제조 방법에 따르면, APM을 화학 약품으로서 실리콘 웨이퍼(10)를 회전시키면서 웨트 에칭을 행할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 폴리실리콘막의 기초인 실리콘 산화막 등에 손상을 제공하지 않고, 웨이퍼 협지부(14)에 협지되는 부분에 에칭 잔사를 잔존시키지 않고, 확실하게 폴리실리콘막을 원하는 상태로 에칭할 수 있다.As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, wet etching can be performed while rotating the silicon wafer 10 using APM as a chemical. Therefore, according to this embodiment, the polysilicon film can be etched in a desired state without any damage to the silicon oxide film or the like, which is the basis of the polysilicon film, without leaving the etching residue on the portion sandwiched by the wafer holding portion 14. Can be.

실시예 4.Example 4.

다음에, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예 4의 제조 방법에 관해서 설명한다.Next, the manufacturing method of Example 4 of this invention is demonstrated with reference to FIG.

폴리실리콘막과 실리콘 산화막을 APM을 화학 약품으로서 실시예 2 또는 실시예 3의 조건으로 웨트 에칭한 경우, 폴리실리콘막의 막 두께 감소량은 약 600옹스트롱으로 되고, 한편, 실리콘 산화막의 막 감소량은 17옹스트롱으로 된다. 이와 같이, 폴리실리콘막과 실리콘 산화막을 APM을 화학 약품으로서 동일 조건에서 웨트 에칭한 경우, 실리콘 산화막의 에칭율은 폴리실리콘의 에칭율에 비하여 아주 낮은 값으로 된다.When the polysilicon film and the silicon oxide film were wet etched under the conditions of Examples 2 or 3 using APM as a chemical, the film thickness reduction amount of the polysilicon film was about 600 angstroms, while the film reduction amount of the silicon oxide film was 17 It is ang strong. As described above, when the polysilicon film and the silicon oxide film are wet etched under the same conditions as APM as a chemical, the etching rate of the silicon oxide film is very low compared to the etching rate of the polysilicon.

폴리실리콘막의 표면에는, 통상, 막 두께가 10옹스트롱 이하의 얇은 실리콘 산화막이 자연스럽게 형성된다(이하, 그 막을 「자연 산화막」으로 칭한다). 이 자연 산화막은 APM을 이용하여 폴리실리콘막을 에칭하려고 하는 경우에 처리의 방해가 된다. 또한, 자연 산화막의 막 두께는 균일하지 않기 때문, 폴리실리콘막의 표면에 자연 산화막이 형성되어 있는 상황 하에서 APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭이 행해지면, 폴리실리콘막의 에칭량도 불균일해진다. 본 실시예의 제조 방법은 APM을 이용한 처리에 앞서서 자연 산화막을 제거함으로써 상술한 문제점의 발생을 방지하는 점에 특징을 갖고 있다.On the surface of the polysilicon film, usually, a thin silicon oxide film having a film thickness of 10 angstroms or less is naturally formed (hereinafter, the film is referred to as a "natural oxide film"). This natural oxide film interferes with the process when the polysilicon film is to be etched using APM. Moreover, since the film thickness of a natural oxide film is not uniform, when the wet etching which uses APM as a chemical is performed in the situation in which the natural oxide film is formed in the surface of a polysilicon film, the etching amount of a polysilicon film will also become nonuniform. The manufacturing method of this embodiment is characterized by preventing the occurrence of the above-mentioned problem by removing the native oxide film prior to the treatment using APM.

도 5는 본 실시예의 제조 방법에 있어서 실행되는 일련의 처리의 내용을 설명하기 위한 플로우차트를 나타낸다. 도 5에 도시한 일련의 처리는 폴리실리콘막을 구비하는 실리콘 웨이퍼가 웨트 처리 장치에 세트된 후에 개시된다. 도 5에 도시한 일련의 처리가 개시되면, APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭에 앞서서, 우선, HF를 화학 약품으로 하는 웨트 에칭이 개시된다(스텝 150).5 shows a flowchart for explaining the contents of a series of processes performed in the manufacturing method of the present embodiment. The series of processes shown in FIG. 5 is started after the silicon wafer with the polysilicon film is set in the wet processing apparatus. When the series of processes shown in Fig. 5 is started, prior to wet etching using APM as a chemical, wet etching using HF as a chemical is first started (step 150).

본 실시예에 있어서, 상기한 웨트 에칭은 이하의 조건으로 행해진다.In this embodiment, the above wet etching is performed under the following conditions.

·화학 약품 혼합비 ; HF(HF 농도 30wt%) : 순수한 물 = 1 : 500Chemical mixing ratio; HF (30 wt% HF): pure water = 1: 500

·화학 약품 온도 ; 23℃Chemical temperature; 23 ℃

·처리 시간 ; 680secProcessing time; 680sec

소정 시간(본 실시예에서는 680sec)이 경과할 때까지, 상기한 조건에 의한 웨트 에칭이 계속된다(스텝 152). HF를 이용한 웨트 에칭에 따르면 실리콘 산화막을 높은 에칭율로 제거할 수 있다. 따라서, 상기한 처리에 따르면, 폴리실리콘막의 표면에 형성되어 있는 자연 산화막을 제거할 수 있다.The wet etching under the above conditions is continued until a predetermined time (680 sec in this embodiment) has elapsed (step 152). According to the wet etching using HF, the silicon oxide film can be removed at a high etching rate. Therefore, according to the above process, the natural oxide film formed on the surface of the polysilicon film can be removed.

소정 시간이 경과하였다고 판별되면, HF를 화학 약품으로 하는 웨트 에칭이 정지되고(스텝 154), 계속해서, APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭이 개시된다(스텝 156).If it is determined that the predetermined time has elapsed, the wet etching using HF as a chemical is stopped (step 154), and then the wet etching using APM as a chemical is started (step 156).

본 실시예에 있어서, APM을 이용한 웨트 에칭은 이하의 조건으로 행해진다.In this embodiment, wet etching using APM is performed under the following conditions.

·화학 약품 혼합비 ;Chemical mixing ratio;

암모니아수(암모니아 농도 30wt%) :Ammonia water (ammonia concentration 30wt%):

과산화수소수(과산화수소수 농도 30wt%) : 순수한 물 = 5 : 1 : 500Hydrogen peroxide (hydrogen peroxide concentration 30wt%): pure water = 5: 1: 500

·화학 약품 온도 ; 75℃Chemical temperature; 75 ℃

·처리 시간 ; 900secProcessing time; 900 sec

소정 시간(본 실시예에서는 900sec)이 경과할 때까지, 상기한 조건에 의한 웨트 에칭이 계속된다(스텝 158). 폴리실리콘막의 표면으로부터 이미 자연 산화막이 제거되어 있기 때문에, 상기한 웨트 에칭에 의하면, 폴리실리콘막을 그 전면에 있어서 균일하게 제거할 수 있다.The wet etching under the above conditions is continued until a predetermined time (900 sec in this embodiment) has elapsed (step 158). Since the native oxide film has already been removed from the surface of the polysilicon film, the above-described wet etching enables the polysilicon film to be uniformly removed on its entire surface.

소정 시간이 경과하였다고 판별되면, APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭이 종료된다(스텝 160). 상술한 일련의 처리가 종료됨으로써, 이번의 처리 사이클이 종료된다.If it is determined that the predetermined time has elapsed, the wet etching using the APM as the chemical is terminated (step 160). By the end of the above-described series of processes, this process cycle is finished.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 제조 방법에 따르면, 폴리실리콘막의 표면으로부터 자연 산화막을 제거한 후에 APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭을 개시할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 폴리실리콘막의 기초인 실리콘 산화막 등에 손상을 제공하지 않고, 폴리실리콘막을 반도체 장치의 전면에 있어서 균일하게 원하는 형상으로 에칭할 수 있다.As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, after the natural oxide film is removed from the surface of the polysilicon film, wet etching using APM as a chemical can be started. Therefore, according to this embodiment, the polysilicon film can be etched uniformly in a desired shape on the entire surface of the semiconductor device without damaging the silicon oxide film or the like which is the basis of the polysilicon film.

실시예5.Example 5.

다음에, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예 5의 제조 방법에 관해서 설명한다.Next, the manufacturing method of Example 5 of this invention is demonstrated with reference to FIG.

폴리실리콘막의 웨트 에칭이 그 표면에 이물이 부착된 상태에서 행해지면, 이물이 마스크가 되어 에칭 잔사가 형성되는 경우가 있다. 따라서, 폴리실리콘의 표면에 부착된 이물은 빠르게 제거되는 것이 바람직하다. 본 실시예의 제조 방법은 상기한 요구를 만족시키도록, 실리콘 웨이퍼에 초음파를 인가하면서 폴리실리콘막의 웨트 에칭을 행하는 점에 특징을 갖고 있다.When wet etching of a polysilicon film is performed in the state in which the foreign material adhered to the surface, a foreign material may become a mask and an etching residue may be formed. Therefore, foreign matter adhering to the surface of the polysilicon is preferably removed quickly. The manufacturing method of the present embodiment is characterized in that the wet etching of the polysilicon film is performed while applying ultrasonic waves to the silicon wafer so as to satisfy the above requirements.

도 6은 본 실시예의 제조 방법에 있어서 실행되는 일련의 처리의 내용을 설명하기 위한 플로우차트를 나타낸다. 도 6에 도시한 일련의 처리는 폴리실리콘막을 구비하는 실리콘 웨이퍼가 웨트 처리 장치에 세트된 후에 개시된다. 도 6에 도시한 일련의 처리가 개시되면, 우선, APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭이 개시됨과 함께, APM에 대하여 초음파가 전달되기 시작한다(스텝 170).6 shows a flowchart for explaining the contents of a series of processes performed in the manufacturing method of the present embodiment. The series of processes shown in FIG. 6 is started after a silicon wafer with a polysilicon film is set in the wet processing apparatus. When the series of processes shown in Fig. 6 is started, first, wet etching is started using APM as a chemical and ultrasonic waves are started to be delivered to the APM (step 170).

본 실시예에 있어서, APM을 이용한 웨트 에칭은 이하의 조건으로 행해진다.In this embodiment, wet etching using APM is performed under the following conditions.

·화학 약품 혼합비 ;Chemical mixing ratio;

암모니아수(암모니아 농도 30wt%): 과산화수소수(과산화수소수 농도 30wt%) : 순수한 물 = 5 : 1 : 500.Ammonia water (ammonia concentration 30 wt%): hydrogen peroxide water (hydrogen peroxide concentration 30wt%): pure water = 5: 1: 500.

·화학 약품 온도 ; 75℃.Chemical temperature; 75 ° C.

·처리 시간 ; 900sec.Processing time; 900 sec.

소정 시간(본 실시예에서는 900sec)이 경과할 때까지, 상기한 조건에 의한 웨 트 에칭이 계속된다(스텝 172). APM을 통해 실리콘 웨이퍼에 초음파가 전달되고 있기 때문에, 폴리실리콘막의 표면에 부착된 이물은 빠르게 제거된다. 이 때문에, 상기한 처리에 따르면, 폴리실리콘막을 그 전면에 있어서 에칭 잔사를 생기게 하지 않고 제거할 수 있다.Until the predetermined time (900 sec in this embodiment) elapses, the wet etching under the above conditions is continued (step 172). Since ultrasonic waves are transmitted to the silicon wafer through the APM, foreign matter adhering to the surface of the polysilicon film is quickly removed. For this reason, according to the said process, a polysilicon film can be removed, without making an etching residue in the whole surface.

소정 시간이 경과하였다고 판별되면, APM을 화학 약품으로 하는 웨트 에칭이 종료됨과 함께, 초음파의 발생이 정지된다(스텝 174). 이들의 처리가 종료됨으로써 이번의 처리 사이클이 종료된다.If it is determined that the predetermined time has elapsed, the wet etching using the APM as the chemical is terminated, and the generation of the ultrasonic wave is stopped (step 174). This process is complete | finished and this process cycle is complete | finished.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 제조 방법에 따르면, 폴리실리콘막의 표면에 부착되는 이물을 제거하면서 웨트 에칭을 진행시킬 수 있다. 500옹스트롱의 막 두께를 갖는 폴리실리콘막을 초음파를 인가하지 않고서 상기한 조건으로 웨트 에칭하자, 입자 지름 0.15㎛ 이상의 에칭 잔사는 30000개 이상 잔존하였다. 이에 반하여, 본 실시예의 방법에서는 그 잔사수를 1620개로 감소시킬 수 있었다. 이와 같이, 본 실시예에 따르면, 실리콘 산화막 등의 기초막에 손상을 제공하지 않고 폴리실리콘막을 에칭할 수 있고, 또한, 에칭 잔사를 반도체 장치의 전면에 있어서 매우 소량으로 할 수 있다.As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, wet etching can be performed while removing foreign matter adhering to the surface of the polysilicon film. When the polysilicon film having a film thickness of 500 angstroms was wet etched under the above conditions without applying ultrasonic waves, 30,000 or more etching residues having a particle diameter of 0.15 탆 or more remained. In contrast, in the method of this embodiment, the number of residues could be reduced to 1620. As described above, according to this embodiment, the polysilicon film can be etched without damaging the base film such as the silicon oxide film, and the etching residue can be made in a very small amount on the entire surface of the semiconductor device.

본 발명은 이상 설명한 바와 같이 구성되어 있으므로, 이하에 도시한 바와 같은 효과를 발휘한다.Since this invention is comprised as demonstrated above, it exhibits the effect as shown below.

본 발명에 따르면, APM을 화학 약품으로서 폴리실리콘막을 에칭할 수 있다. 또한, 웨트 에칭 도중에 그 화학 약품에 APM 또는 암모니아를 추가함으로써, 폴리실리콘막의 에칭률이 저하하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따르면, 실리콘 산화막 등의 기초막에 손상을 제공하지 않고, 폴리실리콘막을 안정적으로 에칭할 수 있다.According to the present invention, the polysilicon film can be etched using APM as a chemical. In addition, by adding APM or ammonia to the chemical during wet etching, the etching rate of the polysilicon film can be prevented from decreasing. For this reason, according to this invention, a polysilicon film can be etched stably without providing damage to base films, such as a silicon oxide film.

본 발명에 따르면, 웨트 에칭 도중에 화학 약품과 동일 온도로 조정된 APM 또는 암모니아를 추가할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따르면, 웨트 에칭의 조건 변동을 동반하지 않고서 APM이나 암모니아를 추가할 수 있어 안정된 에칭 특성을 유지할 수 있다.According to the present invention, APM or ammonia adjusted to the same temperature as the chemical may be added during the wet etching. For this reason, according to this invention, APM and ammonia can be added without accommodating the fluctuation of the wet etching conditions, and stable etching characteristics can be maintained.

본 발명에 따르면, 웨트 에칭 도중에 실리콘 웨이퍼를 회전시킴으로써, 웨이퍼 지지부와 접촉하고 있는 부분을 APM에 노출될 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따르면 웨이퍼 지지부와 접촉하는 부분에 에칭 잔사가 발생하는 것을 유효하게 방지할 수 있다.According to the present invention, by rotating the silicon wafer during wet etching, the portion in contact with the wafer support can be exposed to the APM. For this reason, according to the present invention, it is possible to effectively prevent the occurrence of etching residues in the portions in contact with the wafer support.

본 발명에 따르면, 웨이퍼 지지부와 접촉하고 있지 않은 부분의 폴리실리콘막을 실리콘 웨이퍼의 회전 전에 완전히 제거할 수 있다. 또한, 실리콘 웨이퍼의 회전 전에 웨이퍼 지지부와 접촉하고 있던 부분의 폴리실리콘막을 실리콘 웨이퍼의 회전 후에 완전히 제거할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 폴리실리콘막의 에칭 잔사의 발생을 유효하게 방지할 수 있다.According to the present invention, the polysilicon film in the portion not in contact with the wafer support can be completely removed before the rotation of the silicon wafer. In addition, the polysilicon film in the portion that was in contact with the wafer support before rotation of the silicon wafer can be completely removed after the rotation of the silicon wafer. Therefore, according to this invention, generation | occurrence | production of the etching residue of a polysilicon film can be prevented effectively.

본 발명에 따르면, 폴리실리콘막을 항상 APM의 신액을 이용하여 웨트 에칭할 수 있다. 환언하면, 본 발명에서는 웨트 에칭의 화학 약품으로서 Si(OH)x가 축적된 APM이 이용되지 않는다. 이 때문에, 본 발명에 따르면, 항상 안정된 에칭율로 폴리실리콘막을 제거할 수 있다.According to the present invention, the polysilicon film can always be wet etched using a fresh liquid of APM. In other words, in the present invention, APM in which Si (OH) x is accumulated is not used as a chemical for wet etching. For this reason, according to this invention, a polysilicon film can always be removed with a stable etching rate.

본 발명에 따르면, APM을 이용하는 웨트 에칭에 앞서서, 폴리실리콘막의 표면에 형성되어 있는 자연 산화막을 제거할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따르면, APM을 이용하는 웨트 에칭의 진행이 자연 산화막에 의해서 방해되지 않고, 항상 안정된 에칭 특성을 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to remove the native oxide film formed on the surface of the polysilicon film before the wet etching using the APM. Therefore, according to the present invention, the progress of wet etching using APM is not hindered by the natural oxide film, and stable etching characteristics can always be obtained.

본 발명에 따르면, 웨트 에칭의 실행 중에 실리콘 웨이퍼의 표면에 부착되어 있는 이물을 초음파에 의해서 제거할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따르면, 그와 같은 이물이 마스크가 되어 에칭 잔사가 형성되는 것을 유효하게 방지할 수 있다.According to the present invention, foreign matter adhering to the surface of the silicon wafer during the wet etching can be removed by ultrasonic waves. For this reason, according to this invention, it can prevent effectively that such a foreign material becomes a mask and an etching residue is formed.

본 발명에 따르면, 암모니아의 농도가 충분히 억제된 APM을 이용하여 웨트 에칭을 행할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따르면, 암모니아의 사용량을 충분히 소량으로 할 수 있다.According to the present invention, wet etching can be performed using APM in which the concentration of ammonia is sufficiently suppressed. For this reason, according to this invention, the usage-amount of ammonia can fully be made into a small quantity.

Claims (3)

배치(batch)식의 웨트 처리 장치를 이용하여 폴리실리콘막을 에칭하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,In the manufacturing method of a semiconductor device including the process of etching a polysilicon film using a batch wet processing apparatus, 실리콘 웨이퍼의 표면에 폴리실리콘막을 성막하는 단계,Depositing a polysilicon film on the surface of the silicon wafer, 암모니아수와 과산화수소수와 순수한 물을 소정의 혼합비로 포함하는 APM을 화학 약품으로서 상기 폴리실리콘막을 웨트 에칭하는 단계, 및Wet etching the polysilicon film as a chemical with APM comprising ammonia water, hydrogen peroxide water and pure water at a predetermined mixing ratio, and 상기 웨트 에칭 도중에 상기 화학 약품에 APM 또는 암모니아를 추가하는 단계Adding APM or ammonia to the chemical during the wet etching 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.Method for manufacturing a semiconductor device comprising a. 배치식의 웨트 처리 장치를 이용하여 폴리실리콘막을 에칭하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,In the manufacturing method of a semiconductor device including the process of etching a polysilicon film using a batch type wet processing apparatus, 실리콘 웨이퍼의 표면에 폴리실리콘막을 성막하는 단계,Depositing a polysilicon film on the surface of the silicon wafer, 암모니아수와 과산화수소수와 순수한 물을 소정의 혼합비로 포함하는 APM을 화학 약품으로서 상기 폴리실리콘막을 웨트 에칭하는 단계, 및Wet etching the polysilicon film as a chemical with APM comprising ammonia water, hydrogen peroxide water and pure water at a predetermined mixing ratio, and 상기 웨트 에칭 도중에 상기 웨트 처리 장치의 웨이퍼 지지부에 유지되어 있는 상기 실리콘 웨이퍼를 소정 각도만큼 회전시키는 단계Rotating the silicon wafer held by the wafer support of the wet processing apparatus by a predetermined angle during the wet etching; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.Method for manufacturing a semiconductor device comprising a. 배치식의 웨트 처리 장치를 이용하여 폴리실리콘막을 에칭하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,In the manufacturing method of a semiconductor device including the process of etching a polysilicon film using a batch type wet processing apparatus, 실리콘 웨이퍼의 표면에 폴리실리콘막을 성막하는 단계,Depositing a polysilicon film on the surface of the silicon wafer, 암모니아수와 과산화수소수와 순수한 물을 소정의 혼합비로 포함하는 APM의 신액을 화학 약품으로서 상기 폴리실리콘막을 웨트 에칭하는 단계, 및Wet etching the polysilicon film as a chemical with a fresh solution of APM containing ammonia water, hydrogen peroxide water and pure water at a predetermined mixing ratio, and 상기 웨트 에칭 종료 후에 상기 웨트 에칭에 이용된 상기 APM을 폐액으로 하는 단계After the end of the wet etching, using the APM used for the wet etching as a waste liquid. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.Method for manufacturing a semiconductor device comprising a.
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