KR20010077257A - Method for cleaning substrate after etching process - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Disclosed is a method for washing substrate after etching process to remove by-products like polymer and gas being left on the substrate effectively and stably by quick dump rinsing substrate and chuck before washing board using chemical solution. CONSTITUTION: The method for washing board after etching process comprises the steps of: loading substrate on chuck to transfer the substrate; quick dump rinsing chuck being loaded with the substrate and substrate in the quick dump rinse bath simultaneously; washing the substrate using chemical solution.

Description

식각공정후 기판을 세정하기 위한 방법{METHOD FOR CLEANING SUBSTRATE AFTER ETCHING PROCESS}Method for cleaning substrate after etching process {METHOD FOR CLEANING SUBSTRATE AFTER ETCHING PROCESS}

본 발명은 세정방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 식각공정후 기판을 세정하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning method, and more particularly to a method for cleaning a substrate after the etching process.

반도체 제조는 수 많은 공정으로 이루어지며 게이트 라인, 비트 라인, 커패시터 등의 다양한 구조가 형성된다. 이러한 제조 공정들은 특히 식각공정은 공정이 완료된 후, 웨이퍼와 같은 기판 위에 많은 오염물들이 존재하게 되며, 다음 제조공정으로 넘어가기 위해서는 이러한 오염물들이 제거되어야 한다. 세정공정은 이러한 오염물들을 제거하여 기판의 표면 상태를 깨끗이 하는 공정으로 화학약품을 이용한 습식 세정(wet cleaing)과 증기(vapor) 또는 플라즈마를 이용하는 건식 세정이 있다.Semiconductor fabrication consists of many processes and various structures such as gate lines, bit lines, and capacitors are formed. In these manufacturing processes, especially after the etching process, many contaminants are present on the substrate such as a wafer, and these contaminants must be removed to proceed to the next manufacturing process. The cleaning process is to remove these contaminants to clean the surface of the substrate. There are wet cleaning using chemicals and dry cleaning using vapor or plasma.

식각 공정에서 나타나는 화합물인 폴리머는 식각 부산물과 식각 가스와의 반응이나 식각 가스의 응축 등의 다양한 메커니즘에 의해서 생성되는 것으로 사용하는 가스에 따라 천차만별이다. 이러한 폴리머들은 보이드(void), 유전막 성질저하, 라인 브리지(linw bridge), 식각 형상변화 등의 영향을 미친다. 또한, 식각공정에 사용되던 가스들은 뒤의 세정(cleaning) 공정에 영향을 주는 현상이 발생되어 공정불량을 초래하는 경우가 있다. 일례로, C2F6, Cl2그리고 He 등의 가스가 사용되는 셀 패드 폴리 에치백(cell pad poly etch back)을 진행한 기판은 후속으로 진행되는 증착확산(prediposition) 공정전에 세정공정이 진행된다. 이때, 상기 기판을 SC1(standard cleaning 1) 배스(bath)에서 1차로 세정하면, 상기 기판에 잔존해 있는 Cl- 이온이 NH4OH를 해리시켜 상기 세정되는 기판의 표면을 NH3로 오염시키는 문제점이 발생된다. 따라서, 식각공정 후 수행되는 세정공정에서는 폴리머와 가스 등을 안정적이고 효과적으로 제거할 수 있어야 한다.Polymers, which are compounds in the etching process, are produced by various mechanisms such as the reaction between etching by-products and etching gas and the condensation of the etching gas. These polymers affect voids, dielectric film degradation, line bridges, and etch shape changes. In addition, the gases used in the etching process may affect the cleaning process later, resulting in a process defect. For example, a substrate that has undergone cell pad poly etch back using gases such as C 2 F 6 , Cl 2, and He is subjected to a cleaning process prior to a subsequent deposition diffusion process. do. In this case, when the substrate is first cleaned in a standard cleaning 1 (SC1) bath, Cl- ions remaining in the substrate dissociate NH 4 OH to contaminate the surface of the cleaned substrate with NH 3 . Is generated. Therefore, the cleaning process performed after the etching process should be able to stably and effectively remove the polymer and gas.

본 발명은 이와 같은 필요성을 만족시키기 위한 것으로, 그 목적은 식각공정후 기판상에 남아 있는 폴리머와 가스 등의 부산물들을 효과적이고 안정적으로 제거할 수 있는 새로운 형태의 식각공정후 기판을 세정하기 위한 방법을 제공하는데 있다. 특히, 본 발명의 목적은 화학용액을 사용하여 기판을 세정하는 배스에서 식각공정후 기판상에 잔존되어 있는 가스로 인하여 기판이 오염되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 새로운 형태의 식각공정후 기판을 세정하기 위한 방법을 제공하는데 있다.The present invention is to satisfy this need, the object of the present invention is a method for cleaning a substrate after a new type of etching process that can effectively and reliably remove the by-products such as polymer and gas remaining on the substrate after the etching process To provide. Particularly, an object of the present invention is to clean a substrate after a new type of etching process which can effectively prevent the substrate from being contaminated by the gas remaining on the substrate after the etching process in a bath for cleaning the substrate using a chemical solution. To provide a method for this.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 식각공정후 기판을 세정하기 위한 방법을 설명하기 위한 세정장치의 블록 다이어그램;1 is a block diagram of a cleaning apparatus for explaining a method for cleaning a substrate after an etching process according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 세정방법을 적용한 경우 세정시간에 따라 산화막의 두께 차이를 보여주는 도표이다.FIG. 2 is a diagram showing a difference in thickness of an oxide film according to cleaning time when the cleaning method of FIG. 1 is applied.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 세정장치 20 : QDR 배스10: washing device 20: QDR bath

22 : 제 1 SC1 배스 24 : 제 2 SC1 배스22: 1st SC1 bath 24: 2nd SC1 bath

26 : HQDR 배스 28 : HF 배스26: HQDR Bath 28: HF Bath

30 : 오버 플로우 배스 32 : 최종 린스 배스30: overflow bath 32: final rinse bath

34 : IPA 건조 배스34: IPA Dry Bath

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 본 발명은 식각공정후 기판을 안정적이고 효과적으로 세정할 수 있는 새로운 세정방법을 제공한다. 이 세정방법은 상기 기판을 이송시키기 위한 척에 상기 기판을 로딩시키는 단계와; 상기 기판이 로딩된 척을 퀵 덤프 린스 배스에 담가서 상기 척과 상기 기판을 동시에 퀵 덤프 린스하는 단계 및; 상기 기판을 화학용액으로 세정하는 단계를 포함한다.According to the present invention for achieving the above object, the present invention provides a new cleaning method that can stably and effectively clean the substrate after the etching process. The cleaning method includes the steps of loading the substrate into a chuck for transporting the substrate; Immersing the chuck loaded with the substrate in a quick dump rinse bath to simultaneously quick dump rinse the chuck and the substrate; Cleaning the substrate with a chemical solution.

이와 같은 본 발명의 세정방법에 의하면, 화학용액을 사용하여 기판을 세정하기 전에 기판과 척을 동시에 퀵 덤프 린스 세정(quick dump rinse cleaning)하여 주므로써, 화학용액을 사용하여 기판을 세정하는 배스에서, 식각공정시 사용되어 기판상에 잔존한 가스가 작용되므로써 발생되는 기판이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 세정방법에 의하면, 식각공정후 기판상에 남아 있는 폴리머와 가스 등의 부산물들을 효과적이고 안정적으로 제거할 수 있다.According to the cleaning method of the present invention, a quick dump rinse cleaning is performed on the substrate and the chuck at the same time before the substrate is cleaned using the chemical solution. It is possible to prevent the substrate from being contaminated by the use of the gas remaining in the substrate during the etching process. Therefore, according to the cleaning method of the present invention, by-products such as polymer and gas remaining on the substrate after the etching process can be effectively and stably removed.

이와 같은 본 발명에 따른 세정방법은 그 바람직한 실시예에 의하면, 상기 식각공정은 건조 식각공정일 수 있다. 또, 상기 척과 상기 기판을 퀵 덤프 린스 세정하는 단계는 60초 이상의 시간동안 이루어질 수 있다.Such a cleaning method according to the present invention, according to a preferred embodiment, the etching process may be a dry etching process. In addition, the quick dump rinse cleaning of the chuck and the substrate may be performed for 60 seconds or more.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배스들을 갖는 세정장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a cleaning apparatus having baths according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 식각공정후 기판을 세정하기 위한 방법을 설명하기 위한 세정장치의 블록 다이어그램이다.1 is a block diagram of a cleaning apparatus for explaining a method for cleaning a substrate after an etching process according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세정방법이 적용되는 세정장치(10)는 QDR 배스(quick dump rinse bath)(20), 제 1 SC1 배스(standard cleaning1 bath)(22), 제 2 SC1 배스(24), HQDR 배스(hot quick dump rinse bath)(26), HF 배스(28), 오버 플로우 배스(over flow bath)(30), 최종 린스 배스(final rinse bath)(32) 그리고 IPA 건조 배스(34) 등으로 구성된다. 이와 같은 구성을 갖는 상기 세정장치(10)를 사용하여 본 발명의 바람직한 실시예의 세정방법은 먼저, 건식 식각공정이 진행된 기판(substrate)을 상기 세정장치(10) 내의 배스들 사이로 이송시키시 위한 척(chuck)에 상기 기판을 로딩시킨다. 다음, 상기 척과 기판을 동시에 상기 QDR 배스(20)에서 퀵 덤프 린스하여 세정한다. 이때, 세정시간은, 도 2에서 보인 실험 결과와 같이 60초 이상을 진행하여 후에 실시되는 증착확산공정(prediposition process)에서 안정된 산화막의 두께를 얻을 수 있도록 한다.Referring to FIG. 1, a cleaning apparatus 10 to which a cleaning method according to a preferred embodiment of the present invention is applied includes a quick dump rinse bath 20, a first standard cleaning 1 bath 22, Second SC1 bath 24, HQDR bath (hot quick dump rinse bath) 26, HF bath 28, overflow bath 30, final rinse bath 32 And an IPA drying bath 34 or the like. The cleaning method of the preferred embodiment of the present invention using the cleaning device 10 having such a configuration, first, a chuck for transferring a substrate subjected to a dry etching process between the baths in the cleaning device 10 ( chuck) the substrate. Next, the chuck and the substrate are simultaneously cleaned by quick dump rinsing in the QDR bath 20. At this time, the cleaning time, as shown in the experimental results shown in Figure 2 proceeds for more than 60 seconds to obtain a stable oxide film thickness in the deposition process (prediposition process) to be carried out later.

이와 같은 퀵 덤프 린스를 통하여 기판과 척을 세정한 후 후속 공정이 진행되므로써, 본 발명의 세정방법에 따르며, 식각공정 특히 건식 식각공정 다음에 행해지는 세정공정에서 기판이 오염되는 문제점을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 이와 같은 세정방법을 사용하면, 화학용액을 사용하는 배스들 특히, 상기 제 1 SC1 배스(22)의 점검 주기를 연장시킬 수 있으며, 필터의 수명도 연장시키는 효과가 있다.Since the subsequent process is performed after cleaning the substrate and the chuck through such a quick dump rinse, the cleaning method of the present invention can be effectively removed, and the problem of substrate contamination in the cleaning process performed after the etching process, particularly the dry etching process, can be effectively eliminated. Can be. In addition, using such a cleaning method, it is possible to extend the inspection cycle of the bath using the chemical solution, in particular, the first SC1 bath 22, it is effective to extend the life of the filter.

상기 퀵 덤프 린스 세정 다음에 상기 제 1 SC1 배스(22), 제 2 SC1 배스(24), HQDR 배스(26), HF 배스(28), 오버 플로우 배스(30), 최종 린스 배스(32) 그리고 IPA 건조 배스(34)의 순으로 세정공정이 진행된다. 그리고, 상기 QDR 배스(20) 다음에 진행되는 세정공정들은 일반적으로 사용되는 방법을 적용할 수 있을 것이다.The quick dump rinse cleaning followed by the first SC1 bath 22, the second SC1 bath 24, the HQDR bath 26, the HF bath 28, the overflow bath 30, the final rinse bath 32 and The washing process proceeds in the order of the IPA drying bath 34. In addition, the cleaning processes performed after the QDR bath 20 may apply a method generally used.

도 2는 도 1의 세정방법을 적용한 경우 세정시간에 따라 산화막의 두께 차이를 보여주는 도표이다.FIG. 2 is a diagram showing a difference in thickness of an oxide film according to cleaning time when the cleaning method of FIG. 1 is applied.

도 2를 참조하면, 증착확산공정(특히, 본 실시예에서는 BBC(bird beak control) 산화막 형성공정)전에 상술한 본 발명의 세정방법을 적용한 결과, 산화막 두께의 기준이 40±5Å일 경우, 퀵 덤프 린스 공정의 시간을 60초 이상으로 유지하는 것이 바람직함을 알 수 있었다. 물론, 작업 조건을 고려하여 90초 이하가 되도록 유지하는 것이 생산적인 측면으로 유리할 것이다.Referring to FIG. 2, when the cleaning method of the present invention is applied before the deposition diffusion process (particularly, in this embodiment, the BBC (bird beak control) oxide film forming process), when the standard of the oxide film thickness is 40 ± 5 μs, the quick It was found that it is desirable to keep the time of the dump rinse process at 60 seconds or more. Of course, it would be advantageous in terms of productivity to keep it below 90 seconds in view of the working conditions.

이와 같은 본 발명에 의하면, 화학용액을 사용하여 기판을 세정하기 전에 기판과 척을 동시에 퀵 덤프 린스 세정하여 주므로써, 화학용액을 사용하여 기판을 세정하는 배스에서, 식각공정시 사용되어 기판상에 잔존한 가스가 작용되므로써 발생되는 기판이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 세정방법에 의하면, 식각공정후 기판상에 남아 있는 폴리머와 가스 등의 부산물들을 효과적이고 안정적으로 제거할 수 있다.According to the present invention, a quick dump rinse cleans the substrate and the chuck at the same time before cleaning the substrate using a chemical solution. Contamination of the substrate generated by the remaining gas can be prevented. Therefore, according to the cleaning method of the present invention, by-products such as polymer and gas remaining on the substrate after the etching process can be effectively and stably removed.

Claims (3)

식각공정후 기판을 세정하기 위한 방법에 있어서,In the method for cleaning the substrate after the etching process, 상기 기판을 이송시키기 위한 척에 상기 기판을 로딩시키는 단계와;Loading the substrate into a chuck for transporting the substrate; 상기 기판이 로딩된 척을 퀵 덤프 린스 배스에서 상기 척과 상기 기판을 동시에 퀵 덤프 린스하는 단계 및;Simultaneously quick dumping the chuck with the substrate in a quick dump rinse bath with the substrate loaded; 상기 기판을 화학용액으로 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식각공정후 기판을 세정하기 위한 방법.And cleaning the substrate with a chemical solution. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 식각공정은 건조 식각공정인 것을 특징으로 하는 식각공정후 기판을 세정하기 위한 방법.The etching process is a method for cleaning the substrate after the etching process, characterized in that the dry etching process. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 척과 상기 기판을 퀵 덤프 린스하는 단계는 60초 이상의 시간동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 식각공정후 기판을 세정하기 위한 방법.The quick dump rinsing of the chuck and the substrate is performed for more than 60 seconds.
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KR100674954B1 (en) * 2005-02-07 2007-01-26 삼성전자주식회사 Utility for wet processing of semiconductor substrate

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