KR20090020815A - 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물 - Google Patents
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Abstract
실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물은 불화물염 약 0.1 내지 약 20 중량%, 질산 약 20 내지 약 90 중량% 및 여분의 물을 포함한다. 상기 세정 및 식각 조성물은 식각 균일성 및 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 세정 및 식각 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체를 포함한 각종 전자장치 제조 공정 및 그 부수 공정은 세정 공정 및 식각 공정을 포함한다. 상기 세정 및 식각의 대상은 반도체 웨이퍼 등의 실리콘 또는 유리 기판, 석영 튜브 등의 실리콘산화물일 수 있다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼 또는 유리 기판을 박판화하기 위하여 식각 조성물을 가할 수 있으며, 석영 튜브를 세정하기 위하여 세정 조성물을 가할 수 있다.
위와 같은 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물로는 질산, 불산, 초산(또는 인산) 등을 포함하는 혼산 조성물이 사용되어 왔다. 상기 혼산 조성물은 처리 중에 반응열에 의하여 온도가 급상승하게 되며, 이에 따라 균일한 식각/세정이 어렵고 모재에 가해지는 손상이 크다. 또한, 식각/세정에서 발생하는 실리콘산화물의 미립자가 모재의 표면에 잔류하여 얼룩과 같은 오염을 발생시킬 수 있다
따라서 본 발명의 목적은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실리콘/실리콘산화물의 식각 및 세정을 균일하게 할 수 있으며, 대상 모재의 손상을 최소화할 수 있는 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물은 불화물염 약 0.1 내지 약 20 중량%, 질산 약 20 내지 약 90 중량% 및 여분의 물을 포함한다.
예를 들어, 상기 불화물염은 산성불화암모늄, 불화암모늄, 불화나트륨, 산성불화칼륨, 산성불화나트륨, 불화바륨, 불화칼륨, 붕불화암모늄 등을 포함할 수 있다.
상기 세정 및 식각 조성물은 약 0.1 내지 약 20 중량%의 질산염을 더 포함할 수 있으며, 예를 들어, 상기 질산염은 질산나트륨, 질산암모늄, 질산칼륨, 질산바륨 등을 포함할 수 있다.
상기 세정 및 식각 조성물은 약 0.1 내지 약 2 중량%의 계면활성제를 더 포함할 수 있으며, 상기 계면활성제로는 플루오로카본계 계면활성제가 사용될 수 있다.
상기 세정 및 식각 조성물은 촉진제로서 인산, 초산 등을 더 포함할 수 있으며, 이들의 함량은 전체 조성물에 대하여 약 1 내지 약 20 중량%일 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면 실리콘/실리콘산화물의 식각 균일성 및 세정 속도를 증가시킬 수 있으며, 세정시 모재의 손상을 방지할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물은 불화물염 약 0.1 내지 약 20 중량%, 질산 약 20 내지 약 90 중량% 및 여분의 물을 포함한다. 상기 실리콘의 예로는 반도체 웨이퍼 등을 들 수 있으며, 실리콘산화물의 예로는 쿼츠, 유리 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 불화물염은 산성불화암모늄, 불화암모늄, 불화나트륨, 산성불화칼륨, 산성불화나트륨, 불화바륨, 불화칼륨, 붕불화암모늄 등을 포함할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 세정 및 식각 조성물은 약 0.1 내지 약 20 중량%의 질산염을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 질산염은 질산나트륨, 질산암모늄, 질산칼륨, 질산바륨 등을 포함할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 세정 및 식각 조성물은 약 0.1 내지 약 2 중량%의 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 상기 계면활성제로는 열적/화학적 안정성이 우수한 플루오로카본계가 사용될 수 있다.
상기 세정 및 식각 조성물은 촉진제로서 인산, 초산, 황산 등을 더 포함할 수 있으며, 이들의 함량은 전체 조성물에 대하여 약 1 내지 약 20 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물은 실리콘/실리콘산화물의 식각 및 세정을 균일하게 할 수 있으며, 대상 모재의 손상을 최소화하고 오염을 방지할 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시예, 비교예 및 실험예를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물을 설명하기로 한다.
실시예 1
정제수 약 1l에 산성불화암모늄 약 25g, 질산염 약 50g 및 농도가 약 60%인 질산 약 680g을 혼합하여 식각 조성물을 준비하였다.
실시예 2
정제수 약 1l에 산성불화암모늄 약 25g 및 농도가 약 60%인 질산 약 680g을 혼합하여 식각 조성물을 준비하였다.
비교예 1
질산, 불산 및 초산을 약 2.5:1:1의 부피비로 혼합한 혼산 식각 조성물을 준비하였다.
실험예 1 - 실리콘 웨이퍼 식각
실리콘 웨이퍼를 기계 연마하여 가로 약 15mm, 세로 약 15mm, 두께 약 755㎛의 시편 3개를 준비하였다. 2개의 시편 각각을 실시예 1 및 실시예 2의 식각 조성물에 약 20분 동안 침지하고, 나머지 1개의 시편을 비교예 1의 혼산 식각 조성물에 약 2분 동안 침지한 후, 각 시편의 표면의 거칠기를 측정하고, 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다. 상기 혼산 식각 조성물에 대한 시편의 침지 시간을 적게 설정 한 이유는 혼산 식각 조성물은 식각율이 과도하게 커서 시편을 장시간 침지하기 어렵기 때문이다. 각 식각 조성물의 온도는 약 25℃였다.
표 1
표 1을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2의 식각 조성물에 침지된 시편에 비하여 비교예 1에 침지된 시편의 표면 거칠기가 좋다는 것을 알 수 있다. 그러나, 비교예 1에 침지된 시편의 경우, 좁은 범위(약 0.08mm)에서 측정된 표면 거칠기는 우수하였으나, 전체적으로 너울이 발생하여 시편의 두께 편차가 실시예 1 및 실시예 2의 경우에 비하여 약 5배 이상인 것으로 관측되었다. 따라서, 실시예 1 및 실시예 2의 식각 조성물이 혼산 식각 조성물에 비하여 식각 균일성 측면에서 유리함을 알 수 있다.
실시예 3
농도가 약 60%인 질산을 물과 약 1:1의 부피비로 혼합한 질산 수용액 약 50 중량%, 산성불화암모늄 약 10 중량%, 질산암모늄 약 10 중량% 및 여분의 물을 포함하는 세정 조성물을 준비하였다.
실시예 4
농도가 약 60%인 질산을 물과 약 1:1의 부피비로 혼합한 질산 수용액 약 50 중량%, 산성불화암모늄 약 10 중량% 및 여분의 물을 포함하는 세정 조성물을 준비하였다.
비교예 2
부피비 약 1:2의 불산과 질산을 포함하는 세정 조성물을 준비하였다.
비교예 3
농도가 약 98%인 황산을 물과 약 1:1의 부피비로 혼합한 황산 수용액 약 50 중량%, 산성불화암모늄 약 10 중량% 및 질산암모늄 약 10 중량%를 포함하는 세정 조성물을 준비하였다.
실험예 2 - 석영 튜브 세정
폴리실리콘의 증착에 사용된 석영 튜브를 준비하여 실시예 3, 실시예 4, 비교예 2 및 비교예 3의 세정 조성물에 각각 침지하였다. 상기 석영 튜브를 육안으로 관찰하여 불순물이 모두 제거될 때까지 걸린 시간 및 석영 튜브의 두께 감소를 측정하여 아래의 표 2에 나타내었다.
표 2
표 2를 참조하면, 실시예 3 및 실시예 4의 세정 조성물들은 비교예 2 및 비교예 3의 세정 조성물들에 비하여 세정시간이 동등하거나 짧았으며, 두께 감소가 적었다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 조성물들은 석영 튜브의 세정 공정에 소요되는 시간을 감소시켜 효율을 증가시킬 수 있으며, 석영 튜브의 손상을 감소시켜 재활용 횟수를 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 실리콘/실리콘산화물의 식각을 균일하게 함으로써, 제품 생산의 신뢰도를 증가시킬 수 있다. 또한, 실리콘/실리콘산화물의 세정 속도를 증가시키고 모재의 손상을 방지함으로써 세정 효율을 높일 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (6)
- 불화물염 0.1 내지 20 중량%;질산 약 20 내지 약 90 중량%; 및여분의 물을 포함하는 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물.
- 제1 항에 있어서, 상기 불화물염은 산성불화암모늄, 불화암모늄, 불화나트륨, 산성불화칼륨, 산성불화나트륨, 불화바륨, 불화칼륨 및 붕불화암모늄으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물.
- 제1 항에 있어서, 0.1 내지 20 중량%의 질산염을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물.
- 제3 항에 있어서, 상기 질산염은 질산나트륨, 질산암모늄, 질산칼륨 및 질산바륨으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물.
- 제1 항에 있어서, 0.1 내지 2 중량%의 계면활성제를 더 포함하며, 상기 계면활성제는 플루오로카본계 계면활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘/실리 콘산화물의 세정 및 식각 조성물.
- 제1항에 있어서, 1 내지 20 중량%의 촉진제를 더 포함하며, 상기 촉진제는 인산, 초산 및 황산으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘/실리콘산화물의 세정 및 식각 조성물.
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| CN109439329A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-08 | 苏州博洋化学股份有限公司 | 平板显示阵列制程用新型igzo蚀刻液 |
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