KR960013781B1

KR960013781B1 - 필드산화막 제조방법

Info

Publication number: KR960013781B1
Application number: KR1019930008034A
Authority: KR
Inventors: 이주영; 이완기
Original assignee: 현대전자산업 주식회사; 김주용
Priority date: 1993-05-11
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 1996-10-10

Abstract

내용 없음.

Description

필드산화막 제조방법

제1도 내지 제5도는 종래기술에 의해 필드산화막을 제조하는 단계를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실리콘기판 2 : 패드산화막

3 : 폴리실리콘층 4 : 질화막

5 : 감광막패턴 6 : 필드산화막

7 : 잔여물

본 발명은 고집적 반도체 소자의 필드산화막 제조방법에 관한것으로, 특히 소자와 소자를 분리시키는 필드산화막을 개량된 LOCOS(Local Oxidation of Silicon)공정방법으로 형성한후, 마스크용 질화막을 식각할 때 발생된 잔여물을 제거하는 방법에 관한 것이다.

실리콘기판 상부에 패드산화막, 폴리실리콘층 및 질화막을 적충한후 선택적으로 예정된 부분의 질화막을 식각하고 필드산화막을 형성하는 개량된 LOCOS공정방법에 있어서, 필드산화막을 형성한후 마스크층으로 사용되는 질화막을 인산(H₃PO₄)용액에서 식각할 경우 소수성인 폴리실리콘층이 노출하게 되어 많은 잔여물과 파티클(particle)등이 부착하게 되며, 또한 인산(H₃PO₄)과 물이 비이상적으로 반응하여 잔여물이 웨이퍼 전표면에 남게 된다. 이것들은 후속공정에서 폴리실리콘층을 건식식각할때 식각 방해역할을 하게되어 다른 결함 유발의 원인이 된다.

종래의 기술을 제2도 내지 제5도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제1도는 실리콘기판(1) 상부에 패드산화막(2), 완충용 폴리실리콘층(3), 질화막(4)을 순차적으로 적충한 단면도이다.

제2도는 질화막(4) 상부에 소자분리 마스크용 감광막패턴(5)을 형성한 단면도이다.

제3도는 노출된 질화막(4)을 식각하고 감광막패턴(5)을 제거한 단면도로서, 질화막(4)이 제거될때 폴리실리콘층(3)의 일정두께도 식각된다.

제4도는 남아있는 질화막(4)을 마스크로 사용하고, 열산화 공정으로 노출된 폴리실리콘층(3)과 그 하부 실리콘기판(1)을 산화시켜 필드산화막(6)을 형성한 단면도이다.

제5도는 남아있는 질화막(4)을 인산(H₂PO₄)으로 식각하고 핫 D.I-수에서 Q.D.R(Quick Dumped Rince)공정을 실시한 단면도로서, 여기서 주지할 점은 인산으로 질화막(4)을 식각할때 소수성인 폴리실리콘층(3)이 노출되면 인산에 포함된 불순물이 물과 반응하여 폴리실리콘층(3)과 필드산화막(6)의 상부면에 부착되는 잔여물(7)이 형성됨을 도시된 단면도이다.

이러한 잔여물은 후공정인 폴리실리콘층 건식식각 공정에서 식각방해 역할을 하여 폴리실리콘층이 부분적으로 남게된다. 종래의 기술은 상기한 잔여물을 제거하기 위하여 핫 D.I-수(Hot Deionized-water)에서 Q.D.R.(Quick Dumped Rince)공정을 여러차례 실시하였다.

그러나 인산에 포함된 불순물의 점성이 커서 잔여물이 완전히 제거되지 않는다.

따라서, 본 발명은 종래기술의 Q.D.R.공정을 실시한후에도 남아있는 잔여물을 완전히 제거할수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예는 인산으로 질화막을 식각할때 HF용액에서 잔여물을 용해시키고, D.I수를 이용하여 식각된 잔여물을 씻어낸다음, H₂O₂를 함유한 크린닝 공정을 실시하여 실리콘 질화막을 친수성으로 변화시켜 줌으로써 스핀 드라이에서 워터 마크(water mark)가 생성되는 것을 억제한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예는 인산으로 질화막을 식각하고, 웨이퍼를 알콜에 5∼10분 정도 담그는 공정을 통하여 잔여물이 알콜에 분해되어 제거되며, 폴리실리콘층의 표면이 알콜에 의해 친수성으로 변화되어 후속 크리닝 공정시 워터 마크가 발생되지 않게 된다.

이하에서 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 상기한 제1도 내지 제4도의 공정으로 필드산화막을 형성한 다음, 인산용액으로 질화막을 식각하고, 후속 공정으로 잔여물을 완전히 제거하는 것이다.

본 발명의 제1 실시예는 인산용액으로 질화막을 식각한다음, 웨이퍼를 약50:1의 HF용액에 30초정도 담가서 잔여물을 식각하고, D.I-수(Di Ionized Water)로 약 20분정도 린스하여 녹은 잔여물을 씻어낸후, 웨이퍼를 H₂O₂가 포함된 용액에 약10분정도 담가서 폴리실리콘층을 친수성으로 변화시켜 다른 잔여물과 입자들이 부착되는 것을 방지한 다음, D.I-수로 린스하는 방법이다.

본 발명의 제2실시예는 인산으로 질화막을 식각하고, 웨이퍼를 알콜에 5~10분 정도 담그는 공정을 실시하여 인산에 의해 잔여물을 제거하고, 폴리실리콘의 표면이 친수성으로 변화되어 다른 잔여물과 입자들이 부착되는 방지하는 것입니다.

참고로, 상기 웨이퍼를 알콜에 5~10분정도 담그는 공정을 실시하여 인산에 의해 발생된 잔여물을 제거하고, D.I-수로 린스 하는 공정을 진행할 수도 있다.

상기한 본 발명에 의하면 개량된 LOCOS공정으로 필드산화막을 형성한 후 질화막을 제거하는 공정에서 잔여물이 남은 것을 완전히 제거할수 있으므로 후속공정을 용이하게 실시할수 있다.

Claims

실리콘기판 상부에 산화막, 폴리실리콘층 및 질화막을 예정된 두께로 적충한 다음, 소자분리 영역의 질화막을 식각하는 공정과, 산화공정으로 소자분리영역의 폴리실리콘층과 실리콘기판을 산화시켜 필드산화막을 형성하는 공정과, 남아있는 질화막 및 폴리실리콘층을 식각하는 공정으로 이루어지는 필드산화막 제조방법에 있어서, 상기 질화막을 인산(H₂PO₄)으로 식각한다음, 웨이퍼를 HF용액에 담그는 공정으로 잔여물을 용해시키는 단계와, D.I-수로 린스하여 용해된 잔여물을 씻어내는 단계와, 웨이퍼를 H₂O₂가 포함된 용액에 담가서 폴리실리콘층이 친수성으로 변화되어 다른 잔여물과 입자들이 부착되는 것을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 웨이퍼를 HF용액에 30초동안 담그는 것을 특징으로 하는 필드산화막 제조방법.
실리콘기판 상부에 산화막, 폴리실리콘층 및 질화막을 예정된 두께로 적충한 다음, 소자분리 영역의 질화막을 식각하는 공정과, 산화공정으로 소자분리영역의 폴리실리콘층과 실리콘기판을 산화시켜 필드산화막을 형성하는 공정과, 남아있는 질화막 및 폴리실리콘층을 식각하는 공정으로 이루어지는 필드산화막 제조방법에 있어서, 상기 질화막을 인산(H₂PO₄)으로 식각하고, 웨이퍼를 알콜용액에 담그는 공정으로 잔여물을 제거하는 동시에 폴리실리콘층을 표면을 친수성으로 변화되어 다른 잔여물과 입자들이 부착되는 것을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드산화막 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 웨이퍼를 알콜용액에 5~10분정도 담그는 것을 특징으로 하는 필드산화막 제조방법.