KR19990000441A - Method of Cleaning Semiconductor Devices - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상온에서 반도체 소자의 오염 물질을 제거하기 위한 반도체 소자의 세정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for cleaning a semiconductor device for removing contaminants of the semiconductor device at room temperature.
본 발명의 반도체 소자의 세정 방법은 반도체 소자와 세정액 및 순수한 물을 마련하는 단계, 상기 세정액에 상온에서 산화제 역할을 하는 물질인 오존 가스를 주입하는 단계, 상기 오존을 포함한 세정액에 상기 반도체 소자를 담그는 단계, 상기 세정액에서 상기 반도체 소자를 꺼내면서 상기 순수한 물에 담그는 단계와, 상기 순수한 물에서 상기 반도체 소자를 꺼내고 건조시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The cleaning method of the semiconductor device of the present invention comprises the steps of providing a semiconductor device, a cleaning liquid and pure water, injecting ozone gas, which is a substance that acts as an oxidant at room temperature to the cleaning liquid, immersing the semiconductor device in the cleaning liquid containing ozone And immersing the semiconductor device in the cleaning liquid and immersing it in pure water, and removing and drying the semiconductor device in the pure water.
Description
본 발명은 반도체 소자의 세정 방법에 관한 것으로, 특히 상온에서 세정 공정을 하는 반도체 소자의 세정 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for cleaning a semiconductor device, and more particularly, to a method for cleaning a semiconductor device at a normal temperature.
반도체의 전기적 기능과 수율은 원하는 불순물을 웨이퍼에 넣는 방법과 마스크의 형태를 그대로 웨이퍼 표면에 재생하는 능력에 달려있으나 반도체는 수백만분의 일 이라도 원치않는 오염에 민감하다. 패턴 크기도 직경 수 마이크로의 먼지로 인해 변화된다.The electrical function and yield of a semiconductor depends on the way in which the desired impurities are loaded onto the wafer and the ability to recreate the shape of the mask on the surface of the wafer as it is, but the semiconductor is sensitive to unwanted contamination, even millions of times. The pattern size also changes due to dust of several microns in diameter.
그러므로 상기 원치않는 오염 물질을 세정 공정으로 제거하여야 하는데 상기 세정 공정후의 웨이퍼 표면이 금속 오염물이나 유기 오염물 또는 자연 산화막이 없어야 하며 매끄러워야 한다.Therefore, the unwanted contaminants should be removed by a cleaning process, and the wafer surface after the cleaning process should be free of metal contaminants, organic contaminants or natural oxide films and should be smooth.
웨이퍼를 세정하는 방법은 1970년 이후로 지금까지 RCA 방법이 주류를 이루고, 상기 RCA 방법에서 사용되는 세정 용액은 표 1에서와 같으며, 용액 처리후에 웨이퍼에 어떠한 손상도 주지 않고 용액 처리후 순수처리에 의해서도 쉽게 잔류 화합물이 제거되기 때문에 현재까지 가장 본편적으로 사용하는 용액은 SC-1(Standard Clean 1)과 SC-2이며 경우에 따라 SPM(Sulfaric-Peroxide Mix)과 DHF(Diluted HF)의 공정이 추가된다.Since the method of cleaning the wafer has been the mainstream RCA method since 1970, the cleaning solution used in the RCA method is as shown in Table 1, after the solution treatment without any damage to the wafer after the solution treatment pure treatment The most commonly used solutions to date are SC-1 (Standard Clean 1) and SC-2, since the residual compounds are easily removed by the process, and in some cases, the process of Sulfuric-Peroxide Mix (SPM) and Diluted HF (DHF). Is added.
종래의 SC-1 용액을 사용한 반도체 소자의 세정 방법은 먼저 도 2a에서와 같이, 50 ~ 85℃ 온도의 암모니아수(MH4OH)와 물(H2O) 및 과산화수소(H2O2)를 함유한 제 1 세정액(12)에 반도체 소자(11)를 담근다. 여기서 상기 과산화수소의 분해 속도가 빨라야 산화제로서 역할을 할 수 있는데, 상기 과산화수소는 높은 온도에서 분해 속도가 빨라지기 때문에 상기 제 1 세정액(12)의 온도를 50 ~ 85℃로 한다.A method of cleaning a semiconductor device using a conventional SC-1 solution first contains ammonia water (MH 4 OH), water (H 2 O), and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) at a temperature of 50 to 85 ° C., as shown in FIG. 2A. The semiconductor element 11 is immersed in the first cleaning liquid 12. Here, the decomposition rate of the hydrogen peroxide may play a role as an oxidizing agent. The decomposition rate of the hydrogen peroxide is increased at a high temperature, so the temperature of the first cleaning solution 12 is set to 50 to 85 ° C.
그리고 도 2b에서와 같이, 상기 반도체 소자(11)를 상기 제 1 세정액(12)에서 꺼내어 다시 순수한 물(deionized water)(13)에 담근다.As shown in FIG. 2B, the semiconductor device 11 is taken out of the first cleaning solution 12 and immersed again in deionized water 13.
이어 도 2c에서와 같이, 상기 반도체 소자(11)를 상기 순수한 물(13)에서 꺼내어 건조 시킨다.2C, the semiconductor device 11 is taken out of the pure water 13 and dried.
종래의 SC-2 용액을 사용한 반도체 소자의 세정 방법은 먼저 도 3a에서와 같이, 50℃ 온도의 염산(HCl)과 물 및 과산화수소를 함유한 제 2 세정액(14)에 반도체 소자(11)를 담근다. 여기서 상기 과산화수소의 분해 속도가 빨라야 산화제로서 역할을 할 수 있는데, 상기 과산화수소는 높은 온도에서 분해 속도가 빨라지기 때문에 상기 제 2 세정액(14)의 온도를 50℃로 한다.In a conventional method of cleaning a semiconductor device using a SC-2 solution, the semiconductor device 11 is immersed in a second cleaning solution 14 containing hydrochloric acid (HCl), water, and hydrogen peroxide at a temperature of 50 ° C. as shown in FIG. 3A. . In this case, the decomposition rate of the hydrogen peroxide may act as an oxidizing agent. The decomposition rate of the hydrogen peroxide is increased at a high temperature, so the temperature of the second cleaning liquid 14 is 50 ° C.
그리고 도 3b에서와 같이, 상기 반도체 소자(11)를 상기 제 2 세정액(14)에서 꺼내어 다시 순수한 물(13)에 담근다.As shown in FIG. 3B, the semiconductor device 11 is taken out of the second cleaning liquid 14 and immersed in pure water 13 again.
이어 도 3c에서와 같이, 상기 반도체 소자(11)를 상기 순수한 물(13)에서 꺼내어 건조 시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 3C, the semiconductor device 11 is taken out of the pure water 13 and dried.
그러나 종래의 반도체 소자의 세정 방법은 높은 공정 온도로 각 용액중에 있는 화합물의 증발 속도와 양을 증가시켜 화합물을 보충하기 위한 보조 시설이 필요하며 안정된 온도를 유지하기 위한 히터(Heater) 등을 필요로 하게되고 발생된 다량의 기상 물질 등에 의하여 인체에 해를 끼친다는 문제점이 있었다.However, the conventional method of cleaning a semiconductor device requires an auxiliary facility for replenishing the compound by increasing the evaporation rate and the amount of the compound in each solution at a high process temperature, and requires a heater for maintaining a stable temperature. There is a problem in that harm to the human body caused by a large amount of gaseous substances generated and the like.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 상온에서 반도체 소자의 오염 물질을 제거하는 반도체 소자의 세정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a method for cleaning a semiconductor device to remove contaminants of the semiconductor device at room temperature.
도 1은 종래의 RCA 방법에서 사용되는 세정 용액을 나타낸 표1 is a table showing the cleaning solution used in the conventional RCA method
도 2a 내지 도 2c는 종래의 실시예에 따른 반도체 소자의 세정 방법을 나타낸 공정도2A to 2C are flowcharts illustrating a method of cleaning a semiconductor device according to a conventional embodiment.
도 3a 내지 도 3c는 종래의 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 세정 방법을 나타낸 공정도3A to 3C are flowcharts illustrating a method of cleaning a semiconductor device according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 소자의 세정 방법을 나타낸 공정도4A to 4D are process diagrams illustrating a method of cleaning a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 소자의 세정 방법을 나타낸 공정도5A through 5D are process charts illustrating a method of cleaning a semiconductor device in accordance with a second embodiment of the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
31: 반도체 소자 32: 제 1 세정액31 semiconductor element 32 first cleaning liquid
33: 오존 34: 순수한 물33: ozone 34: pure water
35: 제 2 세정액35: second cleaning liquid
본 발명의 반도체 소자의 세정 방법은 반도체 소자와 세정액 및 순수한 물을 마련하는 단계, 상기 세정액에 상온에서 산화제 역할을 하는 물질인 오존 가스를 주입하는 단계, 상기 오존을 포함한 세정액에 상기 반도체 소자를 담그는 단계, 상기 세정액에서 상기 반도체 소자를 꺼내면서 상기 순수한 물에 담그는 단계와, 상기 순수한 물에서 상기 반도체 소자를 꺼내고 건조시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The cleaning method of the semiconductor device of the present invention comprises the steps of providing a semiconductor device, a cleaning liquid and pure water, injecting ozone gas, which is a substance that acts as an oxidant at room temperature to the cleaning liquid, immersing the semiconductor device in the cleaning liquid containing ozone And immersing the semiconductor device in the cleaning liquid and immersing it in pure water, and removing and drying the semiconductor device in the pure water.
상기와 같은 본 발명에 따른 반도체 소자의 세정 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the method for cleaning a semiconductor device according to the present invention as described above in detail as follows.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 소자의 세정 방법을 나타낸 공정도이고, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 소자의 세정 방법을 나타낸 공정도이다.4A to 4D are process charts illustrating a method of cleaning a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 5A to 5D are process charts illustrating a method of cleaning a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 SC-1 용액을 사용한 반도체 소자의 세정 방법은 먼저 도 4a에서와 같이, 암모니아수와 물을 함유한 20 ~ 40℃ 온도의 제 1 세정액(32)에 오존(O3)(33) 가스를 주입한다. 여기서 상기 오존(33)의 분해 속도가 빨라야 산화제로서 역할을 할 수 있는데, 상기 오존(33)은 상온에서도 분해 속도가 빨라지기 때문에 상기 제 1 세정액(32)의 온도를 20 ~ 40℃로 한다.In the cleaning method of the semiconductor device using the SC-1 solution according to the first embodiment of the present invention, first, as shown in FIG. 4A, ozone (O) is added to the first cleaning solution 32 at a temperature of 20 to 40 ° C. containing ammonia water and water. 3 ) 33 gas is injected. In this case, the decomposition rate of the ozone 33 may be faster to act as an oxidizing agent. Since the decomposition rate of the ozone 33 is faster at room temperature, the temperature of the first cleaning liquid 32 is 20 to 40 ° C.
이어 도 4b에서와 같이, 상기 오존(33) 가스가 주입된 제 1 세정액(32)에 반도체 소자(31)를 담근다. 여기서 상기 제 1 세정액(32)내의 오존(33)을 보충하기 위해 상기 오존(33) 가스를 외부에서 계속해서 공급하여 준다.Subsequently, as shown in FIG. 4B, the semiconductor device 31 is immersed in the first cleaning liquid 32 into which the ozone 33 gas is injected. Here, the ozone 33 gas is continuously supplied from the outside to replenish the ozone 33 in the first cleaning liquid 32.
그리고 도 4c에서와 같이, 상기 반도체 소자(31)를 상기 제 1 세정액(32)에서 꺼내어 다시 순수한 물(34)에 담근다.As shown in FIG. 4C, the semiconductor device 31 is taken out of the first cleaning liquid 32 and immersed in pure water 34 again.
이어서 도 4d에서와 같이, 상기 반도체 소자(31)를 상기 순수한 물(34)에서 꺼내어 건조 시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 4D, the semiconductor device 31 is taken out of the pure water 34 and dried.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 SC-2 용액을 사용한 반도체 소자의 세정 방법은 먼저 도 5a에서와 같이, 염산과 물을 함유한 20 ~ 40℃ 온도의 제 2 세정액(35)에 오존(33) 가스를 주입한다. 여기서 상기 오존(33)의 분해 속도가 빨라야 산화제로서 역할을 할 수 있는데, 상기 오존(33)은 상온에서도 분해 속도가 빨라지기 때문에 상기 제 2 세정액(35)의 온도를 20 ~ 40℃로 한다.In the cleaning method of the semiconductor device using the SC-2 solution according to the second embodiment of the present invention, first, as shown in FIG. 5A, ozone (33) is added to the second cleaning liquid 35 at a temperature of 20 to 40 ° C. containing hydrochloric acid and water. ) Inject gas. In this case, the decomposition rate of the ozone 33 may be faster to act as an oxidant. Since the decomposition rate of the ozone 33 is increased even at room temperature, the temperature of the second cleaning liquid 35 is 20 to 40 ° C.
이어 도 5b에서와 같이, 상기 오존(33) 가스가 주입된 제 2 세정액(35)에 반도체 소자(31)를 담근다. 여기서 상기 제 2 세정액(35)내의 오존(33)을 보충하기 위해 상기 오존(33) 가스를 외부에서 계속해서 공급하여 준다.Subsequently, as shown in FIG. 5B, the semiconductor device 31 is immersed in the second cleaning liquid 35 into which the ozone 33 gas is injected. Here, the ozone 33 gas is continuously supplied from the outside to replenish the ozone 33 in the second cleaning liquid 35.
그리고 도 5c에서와 같이, 상기 반도체 소자(31)를 상기 제 2 세정액(35)에서 꺼내어 다시 순수한 물(34)에 담근다.As shown in FIG. 5C, the semiconductor device 31 is taken out of the second cleaning liquid 35 and immersed in pure water 34 again.
이어 도 5d에서와 같이, 상기 반도체 소자(31)를 상기 순수한 물(34)에서 꺼내어 건조 시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 5D, the semiconductor device 31 is removed from the pure water 34 and dried.
본 발명의 반도체 소자의 세정 방법은 오존과 같이 상온에서도 강한 산화제 역할을 할 수 있는 물질을 사용하여 상온에서 반도체 소자의 오염 물질을 제거하는 세정 공정을 하므로, 각 용액중에 있는 암모니아수와 염산과 같은 화합물의 증발 속도와 양이 적어 화합물 사용량을 감소시키므로 화합물을 보충하기 위한 보조 시설 및 히터가 필요 없어 경제적이고 기상 물질이 발생되지 않아 인체에 해를 끼치지 않는다는 효과가 있다.The method for cleaning a semiconductor device of the present invention uses a material that can act as a strong oxidant even at room temperature, such as ozone, to perform a cleaning process to remove the contaminants of the semiconductor device at room temperature, and thus compounds such as ammonia water and hydrochloric acid in each solution. Since the amount and amount of evaporation of the compound is reduced, the amount of the compound is reduced, and thus, there is no need for auxiliary facilities and heaters to replenish the compound.
Claims (4)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR100931196B1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-12-10 | 주식회사 실트론 | Silicon wafer cleaning method |
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1997
- 1997-06-05 KR KR1019970023352A patent/KR19990000441A/en not_active Application Discontinuation
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