| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 가을 (11/16 ~ 11/18, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 22권 2호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료 분과 |
| 제목 | 실리콘 웨이퍼 상 금속 오염 세정 공정 연구 |
| 초록 | 웨이퍼 표면에 잔류하는 금속성 오염물은 반도체 소자의 물리적 및 전기적 특성에 영향을 끼칠 뿐 아니라, 에피택시 공정 후 적층 결함을 발생시켜 제조된 소자의 신뢰성 및 생산성을 낮출 수 있기 때문에 반드시 제거되어야 한다. 금속 오염물은 일반적으로 공정 설비, 화학 약품, 소자 제조 환경 등에서 유입된다. 기존에는 금속 오염물을 제거하기 위하여 염산과 과산화수소, 초순수를 혼합한 SC2 세정을 사용하였다. 그러나 실리콘보다 높은 환원 전위를 가져 실리콘으로부터 전자를 받아 실리콘을 산화시키고 금속 입자를 형성하는 구리, 니켈 등은 효과적으로 제거되지 않는다. 또한 암모니아수와 과산화수소, 초순수가 혼합된 SC1 세정의 경우, 용액 내 금속성 불순물로 인해 실리콘 산화막 내에서 Al2O3∙3H2O의 산화물을 형성하는 알루미늄의 농도가 공정 후 급격히 높아지는 문제가 발생한다. 따라서 기존 세정 공정보다 금속성 오염물을 더욱 효과적으로 제거할 수 있는 새로운 세정 공정 연구가 필요하다. 본 연구에서는 실리콘 산화막에 생성된 알루미늄 및 실리콘 표면 위 성장하는 구리 오염물을 불산 기반의 세정 용액을 통해 실리콘 산화막을 식각하여 제거하였다. 또한 산화력이 높은 오존수와 금속과 반응하는 킬레이트 효과를 통해 실리콘 표면으로부터 금속 이온을 제거할 수 있는 유기산을 사용하여 금속 오염물 제거 효율성을 높였다. 본 연구에서는 Atomic Force Microscopy, Ellipsometer 등을 이용하여 식각율 및 세정 효율을 측정하였으며, 최종적으로 불산과 오존수, 유기산의 농도를 각각 최적화하여 실리콘 표면의 금속 오염물을 제어할 수 있는 방안에 대하여 고찰하였다. |
| 저자 | 이동환, 김민수, 김현태, 최인찬, 장성해, 박진구 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | Wet cleaning; Metal contamination; Organic acid; Hydrofluoric acid; Ozonated water |
