KR980012037A - 웨이퍼 세정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 웨이퍼 세정방법은 금속막이 형성된 웨이퍼를 기존의 사 메틸수산화 암모늄(TMAH)과 오존(O₃) 및 초산을 단순히 혼합한 세정액을 사용하여 세정한다.

이에 따라 세정액을 형성하는 것이 간단하고 웨이퍼 상에 형성된 금속막이나 실리사이드층이나 나이트라이드층등과 같은 물질층의 부식이나 식각을 방지하면서 웨이퍼 상에 있는 유기물이나 무기물, 중금속등과 같은 오염물을 세정하는 효율을 높일 수 있다. 따라서 반도체장치의 제조공정에서 세정공정을 단순화할 수 있고 반도체장치의 수율을 개선 및 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

웨이퍼 세정방법

따라서 본 발명의 목적은 상술한 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 웨이퍼 상에 형성된 세정대상이외의 다른 물질층의 부식이나 식각을 유발하지 않고 세정영역을 보다 넓게할 수 있는 웨이퍼 세정방법을 제공함에 있다.

본 발명은 웨이퍼 세정방법에 관한 것으로서, 특히 금속막의 부식을 막을 수 있는 세정액을 사용한 웨이퍼 세정방법에 관한 것이다. 일반적으로 반도체기술의 발전에 따른 고 집적된 반도체장치의 제조가 가능해짐에 따라 기존에는 크게 염려하지 않았던 문제들이 발생하고 있다. 예컨대, 고 집적화에 따라 웨이퍼 상에 형성되는 각종 패턴사이의 간격은 미크론(μ)단위까지 작아지고 있다. 이에 따라 반도체장치의 제조공정에 사용되는 반응가스에의 불순물유입이 엄격해지는등 반도체 제조공정 전반에 걸쳐서 공정이 복잡해지고 있다. 이러한 상황에서 더욱 중요해지는 것은 세정공정인데, 그 이유는 웨이퍼 상에 형성된 패턴간의 간격이 좁아짐은 물론 특정 물질층에 형성되는 홀의 종횡비(aspect ratio)도 작아져서 이런 부분에 있는 물질층의 찌꺼기는 반드시 제거해야하는데 쉽게 제거되지 않기 때문이다.

일반적으로 세정공정에서는 웨이퍼에 있는 불필요한 불순물입자나 유기물, 뮤기물 또는 각종 중금속류등을 제거한다. 종래 기술에 의한 웨이퍼 세정방법에서는 이와 같은 세정대상을 제거하기 위해 암모니아수와 과산화수소수 및 순수(DI water)를 혼합한 용액인 SC-1용액을 사용하거나 희석불산, 사메틸 수산화암모늄과 과산화수소수 및 물을 혼합한 용액(TMAH)을 사용한다.

하지만, SC-1용액이나 TMAH를 사용하여 세정할 경우에는 웨이퍼 상에 형성된 금속막, 예를 들면 텅스텐막, 텅스텐 실리사이드막, 티타늄막, 티타늄 실리사이드막, 티타늄 나이트라이드막 또는 알루미늄막과 같은 금속막을 식각시켜 식각에 따른 부작용을 유발한다. 따라서 이들 막이 웨이퍼 상에 형성되어 있는 경우에는 세정공정을 원활히 실시할 수가 없게 된다. 또한, 예를 든 금속막이나 실리사이드막 또는 나이트라이드막등은 반도체 제조공정에서 자주 사용되므로 SC-1용액이나 TMAH용액은 그 사용에 제한을 받게 된다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 웨이퍼 세정방법은 금속막이 형성된 웨이퍼를 사 메틸수산화 암모늄(TMAH)과 오존수(O₃) 및 초산으로 구성된 세정액으로 세정하는 것을 특징으로 한다.

상기 TMAH는 물과 혼합하여 1% 내지 20%의 순도를 유지한다. 상기 오존수는 0.1 피·피·엠(PPM)∼20PPM정도의 오존을 포함하는 순수이다. 상기 초산은 50%∼99.99%의 순도를 갖는다. 상기 세정액의 혼합비는 상기 TMAH 한 부피에 대해서 1배 내지 50배의 부피를 갖는 초산을 사용한다. 그리고 상기 오존수는 0.1PPM∼20PPM으로 한다.

상기 세정액의 온도는 20℃∼100℃사이로 해서 상기 웨이퍼를 세정할 수 있으나 바람직하게는 50℃로 하여 세정한다.

상기 세정은 1시간 이내로 하지만, 바람직하게는 10분 이내로 한다.

본 발명에 의한 웨이퍼 세정방법은 세정액을 형성하는 것이 간단하고 웨이퍼 상에 형성된 금속막이나 실리사이드층이나 나이트라이드층과 같은 물질층의 부식이나 식각을 방지하면서 웨이퍼 상에 있는 유기물이나 무기물, 중금속등과 같은 오염물을 세정하는 효율을 높일 수 있다. 따라서 반도체장치의 제조공정에서 세정공정을 단순화할 수 있고 반도체장치의 수율을 개선 및 신뢰성을 높일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 웨이퍼 세정방법을 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 의한 웨이퍼 세정방법은 먼저 세정액을 형성하는 단계에서 출발하는데, 본 발명에서 사용하는 세정액은 단순히 기존에 존재하는 세정액들을 일정비율로 혼합한 것에 지나지 않는다. 구체적으로는 TMAH과 초산 및 오존(O₃)수를 혼합하여 세정액을 형성한다. 상기 TMAH은 순도가 1%∼20%정도로 물과 희석된 것을 사용하고 상기 오존수는 0.1PPM∼20PPM의 오존을 포함하는 순수를 사용한다. 그리고 상기 초산은 50%∼99.99%의 농도를 갖는 것을 사용한다. 이들의 혼합비는 상기 TMAH 한 부피에 대해서 1배 내지 50배 부피의 초산을 혼합한다. 그리고 상기 오존수는 동일한 농도가 되게 한다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 세정액을 사용하여 상기 금속막과 기타 다른 물질층이 형성된 웨이퍼를 세정하는 경우에 상기 세정공정은 20℃∼100℃의 상기 세정액을 사용하여 1시간 이내로 실시한다. 상기 세정액의 세정시의 온도는 상기 범위의 어느 온도에서 실시하여도 무관하나 50℃의 온도를 갖는 세정액으로 세정공정을 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 세정시간은 10분이내로 하는 것이 바람직하다. 상기 금속막은 텅스텐막, 텅스텐 실리사이드막, 티타늄막, 티타늄 실리사이드막, 티타늄 나이트라이드막 및 알루미늄으로 이루어진 일군중 선택된 어느 한 막이나 이중막으로 형성한다.

이상, 본 발명에 의한 웨이퍼 세정방법은 기존에 있는 세정액을 단순히 혼합하여 형성하므로 세정액을 형성하는 것이 간단하고 웨이퍼 상에 형성된 금속막이나 실리사이드층이나 나이트라이드막층등과 같은 물질층의 부식이나 식각을 방지하면서 웨이퍼 상에 있는 유기물이나 무기물, 중금속등과 같은 오염물을 세정하는 효율을 높일 수 있다. 따라서 반도체장치의 제조공정에서 세정공정을 단순화할 수 있고 반도체장치의 수율을 개선 및 신뢰성을 높일 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상내에서 당분야에서의 통상의 지식을 가진자에 의하여 실시가능함은 명백하다.

Claims (8)

1. 금속막이 형성된 웨이퍼를 사 메틸수산화 암모늄(TMAH)과 오존수(O₃) 및 초산으로 구성된 세정액을 사용하여 세정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 세정액에는 1% 내지 20%의 순도를 갖는 TMAH를 사용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 세정액에는 0.1PPM∼20PPM정도의 오존수를 사용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 세정액에는 50%∼99.99%의 순도를 갖는 초산을 사용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 세정액에는 상기 TMAH 한 부피에 대해서 1배 내지 50배의 초산을 사용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼의 세정은 20℃∼100℃사이의 온도에서 실시할 수 있으나 바람직하겐는 50℃의 온도에서 실시하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼의 세정은 1시간 이내로 실시할 수 있으나 바람직하게는 10분 이내로 실시하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 금속막은 텅스텐막, 텅스텐 실리사이드막, 티타늄막, 티타늄 실리사이드막, 티타늄 나이트라이드막 및 알루미늄막으로 이루어진 일군중 선택된 어느 한 막이나 이중막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정방법.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.