KR20100036005A - 반도체 소자의 세정 방법 - Google Patents
반도체 소자의 세정 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100036005A KR20100036005A KR1020080095429A KR20080095429A KR20100036005A KR 20100036005 A KR20100036005 A KR 20100036005A KR 1020080095429 A KR1020080095429 A KR 1020080095429A KR 20080095429 A KR20080095429 A KR 20080095429A KR 20100036005 A KR20100036005 A KR 20100036005A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- phosphoric acid
- nitride film
- acid solution
- ammonia
- semiconductor device
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 19
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 33
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 11
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 abstract 5
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 38
- 239000010408 film Substances 0.000 description 27
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 5
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- -1 hydrogen hydrogen cations Chemical class 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000007785 strong electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
- H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
본 발명은 질화막 제거시의 파티클 제거를 신뢰성 있게 수행할 수 있는 반도체 소자의 세정 방법을 개시한다. 개시된 본 발명에 따른 반도체 소자의 세정 방법은, 질화막을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 세정 방법에 있어서, 상기 질화막을 제거하는 단계는, 인산(H3PO4) 용액에 암모니아(NH3)를 첨가한 식각 용액을 이용한 습식 식각으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 반도체 소자의 세정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 질화막 제거시의 파티클 제거를 신뢰성 있게 수행할 수 있는 반도체 소자의 세정 방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 반도체 제조 공정은 크게 사진 공정(Photolithography process), 확산 공정(Diffusion process), 식각 공정(Etch process), 박막 형성 공정(Thin film deposition process) 및 세정 공정(Cleaning process)으로 구성되어 있으며, 이러한 공정들을 반복적으로 수행하는 것을 통해서 소망하는 형태의 반도체 소자를 제조하고 있다.
이러한 공정들 중에서, 상기 세정 공정은 다른 공정들 중에 원치않게 발생하는 파티클(Particle) 및 잔류물(Residue)을 제거해서 반도체 기판의 표면을 깨끗한 상태로 유지시키는데 이용된다.
한편, 일반적인 세정 공정에서 반도체 기판의 표면에 형성된 질화막은 인산(H3PO4) 용액을 사용하여 제거한다.
그런데, 상기 인산 용액은 분자들간에 광범위하게 존재하는 수소 결합(Hydrogen bonding)으로 인해 점성(viscosity)이 커서 파티클 제거에 취약한 단점을 갖는다.
구체적으로, 상기 인산 용액은 수용액 상태에서 강전해질의 성질을 띠며, 수용액 상태에서 수소 양이온(H+)이 전자를 매우 강력하게 잡아당기기 때문에 분자들간 수소 결합이 발생하게 되고, 이와 같은 수소 결합으로 인해서 용액 자체가 높은 점성을 갖게 된다.
이 결과, 상기 인산 용액 자체가 갖는 높은 점성으로 인해 질화막이 반도체 기판 표면으로부터 깨끗하게 제거되지 않고 일부 지역에 잔류물이 남아있게 되며, 이러한 잔류물로 인해서 반도체 기판의 오염이 일어나게 된다.
한편, 이와 같이 인산 용액이 높은 점성이 있음에 기인하는 문제를 해결하기 위해서, 종래에는 고온(160∼170℃)으로 가열된 인산 용액을 공급하는 방법을 이용하고 있다. 이것은 대부분의 액체의 점성도가 온도가 증가하면 감소하는 메카니즘, 즉, 분자는 높은 온도에서 에너지를 더 많이 가지므로 더 쉽게 이웃 원자들 옆을 지나 운동할 수 있다는 메카니즘을 이용한 것이다.
그러나, 고온의 인산 용액을 공급하는 방법은 케미컬 혼합 시간 증가, 히터 등의 장비 추가 요구 및 고온으로 인한 보일링(Boiling) 등의 문제를 야기하며, 특히, 파티클 제거의 취약점이 해결되지 않아 질화막 스트립(Strip) 장비 내에 추가적으로 SC-1 배스(Bath)를 설치해야 함에 따른 장비 부피 및 장비 구매 원가의 상 승을 야기한다.
또한, 고온의 인산 용액을 공급하는 방법은 온도 상승으로 인해 인산 용액 내의 수소 양이온이 공기 중으로 증발되기 때문에 부족한 수소 양이온을 유지하기 위해 계속적으로 순수(DIW)를 공급해야 하는 등 번거로움이 있다.
그러므로, 질화막의 제거시, 고온의 인산 용액을 공급하는 방법 대신에 파티클의 제거를 신뢰성 있게 수행할 수 있는 새로운 세정 방법의 개발이 절실한 실정이다.
본 발명은 질화막의 제거시 파티클 제거를 신뢰성 있게 수행할 수 있는 반도체 소자의 세정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 파티클의 제거를 신뢰성 있게 수행함으로써 소자의 제조 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 세정 방법을 제공한다.
일 실시예에서, 본 발명에 따른 반도체 소자의 세정 방법은, 질화막을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 세정 방법에 있어서, 상기 질화막을 제거하는 단계는, 인산(H3PO4) 용액에 암모니아(NH3)를 첨가한 식각 용액을 이용한 습식 식각으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 인산 용액의 온도는 35℃∼45℃의 온도를 유지함을 특징으로 한다.
상기 암모니아는 23℃∼25℃의 온도로 상기 인산 용액에 첨가함을 특징으로 한다.
본 발명은 질화막 제거시 인산 용액에 암모니아(NH4)를 첨가한 식각 용액을 이용함으로써, 상기 인산 용액의 수소 결합 및 점성을 감소시켜서 상기 질화막은 물론 파티클을 신뢰성 있게 제거할 수 있다.
따라서, 본 발명은 질화막을 안정적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 상기 질화막을 제거하는 도중에 발생되는 파티클을 신뢰성 있게 제거할 수 있으므로, 불필요한 장비 부피 및 장비 구매 원가의 상승과 공정상의 번거로움을 방지할 수 있으며, 그래서, 본 발명은 반도체 소자의 제조 단가를 절감하고 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 질화막을 제거하기 위하여 인산 용액에 암모니아를 첨가한 식각 용액을 이용한 습식 식각 공정을 수행한다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 질화막을 제거하기 위한 세정 공정시 상기 암모니아가 상기 인산 용액의 수소 양이온과 반응하여 암모늄을 형성한다.
상기 암모늄이 상기 인산 용액의 수소 결합 및 점성을 감소시키기 때문에, 상기 질화막을 제거하기 위한 세정 공정시 상기 암모늄으로 인하여 상기 질화막은 물론 상기 질화막 제거시 발생된 파티클을 신뢰성 있게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 질화막 및 파티클을 신뢰성 있게 제거할 수 있으므로, 불필요한 장비 부피 및 장비 구매 원가의 상승과 공정상의 번거로움을 방지할 수 있으며, 이를 통해, 반도체 소자의 제조 단가를 절감하고 제조 수율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 질화막이 형성된 반도체 기판을 마련한다.(ST1) 상기 질화막을 제거하기 위한 세정이 수행될 배쓰(Bath)에 인산 용액을 채워 넣은 후, 상기 인산 용액에 암모니아를 첨가한다.
이어서, 상기 질화막이 형성된 반도체 기판을 상기 인산 용액에 암모니아를 첨가한 식각 용액이 채워진 배쓰 내에 침지시킨다.(ST2) 상기 인산 용액의 온도는 35∼45℃의 온도로 유지하고, 상기 암모니아는 23∼25℃의 온도로 상기 인산 용액에 첨가한다.
여기서, 상기 암모니아는 브론스 염기의 일종으로서, 양성자를 받으며, 인산 용액의 수소 양이온(H+)과 반응하여 암모늄(NH4 +)을 형성하게 된다. 이러한 암모늄이 인산 용액의 수소 결합을 약하게 하여 인산 용액의 점성을 감소시키는 역할을 하게 된다. 이 결과, 인산 용액이 갖는 점성을 감소시킴으로써 상기 질화막 및 질화막 제거시 발생된 파티클을 반도체 기판 표면으로부터 깨끗하게 제거하게 된다.
구체적으로, 상기 암모니아는 극히 일부만, 예를 들어, 100분의 1만 암모늄 이온으로 변환되어 암모니아의 일부만이 상기 식각 용액 중에서 이온으로 존재하는 약전해질을 띤다.
한편, 하기의 반응식 1은 인산 용액과 암모니아의 반응을 보여주는 반응식이고, 반응식 2는 암모니아와 H2O의 반응을 보여주는 반응식이다. 여기서, H2O는 상기 인산 용액의 수소 양이온이 수용액 상태로 공급된 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 반응식 1과 반응식 2에 의하여 형성된 상기 암모늄(NH4 +)이 수소 결합으로 인해 용액 자체가 높은 점성을 갖는 인산 용액의 상기 수소 결합을 전체적으로 약하게 해주는 역할을 하기 때문에, 이와 같은 수소 결합의 감소로 인해 인산 용액 자체는 낮은 점성을 갖게 할 수 있다. 이 결과, 인산 용액이 갖는 낮은 점성으로 인해 질화막은 물론 상기 질화막 제거시 발생된 파티클은 반도체 기판으로부터 깨끗하게 제거될 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기 질화막을 안정적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 상기 질화막을 제거하는 도중에 발생되는 파티클을 신뢰성 있게 제거할 수 있으므로, 상기 질화막을 제거하기 위한 장비 내에 SC-1 배쓰와 같은 장비를 추가적으로 설치해야 함에 따른 불필요한 장비 부피 및 장비 구매 원가의 상승과 공정상의 번거로움을 방지할 수 있다.
공지된 일련의 후속 공정들을 차례로 수행하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 제조를 완성한다.
이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 세정방법을 설명하기 위한 순서도이다.
Claims (3)
- 질화막을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 세정 방법에 있어서, 상기 질화막을 제거하는 단계는,인산(H3PO4) 용액에 암모니아(NH3)를 첨가한 식각 용액을 이용한 습식 식각으로 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 세정 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 인산 용액의 온도는 35℃∼45℃의 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 세정 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 암모니아는 23℃∼25℃의 온도로 상기 인산 용액에 첨가하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 세정 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080095429A KR20100036005A (ko) | 2008-09-29 | 2008-09-29 | 반도체 소자의 세정 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080095429A KR20100036005A (ko) | 2008-09-29 | 2008-09-29 | 반도체 소자의 세정 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100036005A true KR20100036005A (ko) | 2010-04-07 |
Family
ID=42213731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080095429A KR20100036005A (ko) | 2008-09-29 | 2008-09-29 | 반도체 소자의 세정 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20100036005A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103210058A (zh) * | 2010-12-15 | 2013-07-17 | 第一毛织株式会社 | 蚀刻膏，其生产方法以及使用其形成图案的方法 |
-
2008
- 2008-09-29 KR KR1020080095429A patent/KR20100036005A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103210058A (zh) * | 2010-12-15 | 2013-07-17 | 第一毛织株式会社 | 蚀刻膏，其生产方法以及使用其形成图案的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5349326B2 (ja) | 窒化ケイ素の選択的除去のための組成物および方法 | |
| JP4951625B2 (ja) | シリコン表面の調製 | |
| KR20190124285A (ko) | 화학 기계적 연마 후 제제 및 사용 방법 | |
| DE602005014094D1 (de) | Verbesserte saure chemie für säuberung nach cmp | |
| KR20100014916A (ko) | ＴｉＳｉＮ의 선택적 제거를 위한 조성물 및 공정 | |
| CN105609408B (zh) | 半导体器件的形成方法 | |
| SG188880A1 (en) | Method of dielectric film treatment | |
| US10529588B2 (en) | Substrate treatment method and substrate treatment apparatus | |
| US9263249B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device | |
| US7806988B2 (en) | Method to address carbon incorporation in an interpoly oxide | |
| US6524965B2 (en) | Cleaning method for semiconductor manufacturing process to prevent metal corrosion | |
| KR20100036005A (ko) | 반도체 소자의 세정 방법 | |
| KR100841994B1 (ko) | 실리콘 웨이퍼의 산화막 제조 방법 | |
| US6423147B1 (en) | Method of cleaning a wafer | |
| US20050045202A1 (en) | Method for wafer surface cleaning using hydroxyl radicals in deionized water | |
| US20070151949A1 (en) | Semiconductor processes and apparatuses thereof | |
| CN102437037A (zh) | 一种有效减少水痕缺陷的方法 | |
| KR101799282B1 (ko) | 반도체 웨이퍼 및 디스플레이 패널 세정용 조성물 및 이의 제조방법 | |
| KR100235944B1 (ko) | 반도체소자의 세정 방법 | |
| KR20140091327A (ko) | 웨이퍼 세정 방법 | |
| KR100719183B1 (ko) | 반도체 웨이퍼의 포토레지스트 제거장치 및 방법 | |
| JP2008066738A (ja) | 洗浄乾燥装置 | |
| KR100242472B1 (ko) | 반도체 소자의 질화막 식각방법 | |
| US6803329B2 (en) | Method for low temperature liquid-phase deposition and method for cleaning liquid-phase deposition apparatus | |
| CN116651831A (zh) | 一种晶片的清洗方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |