KR0165730B1 - 산함유 유체로 반도체를 처리하는 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 물을 화학반응의 생성물로 생성하는 산-함유 유체로 반도체를 처리하는 방법에 관한 것이다.

그 반도체를 처리하기전 및/또는 그 처리중에 그 산-함유 유체에 포스포러스 펜톡사이드를 첨가한다.

Description

산함유 유체로 반도체를 처리하는 방법

이 발명은 물을 화학반응의 생성물로서 생성하는 산함유 유체로 반도체(semiconductor material)를 처리하는 방법에 관한 것이다.

전자부품을 조립시킬 수 있는 적합한 기재 구성에는 반도체를 산함유 유체로 처리해야 하는 처리공정을 일반적으로 필요로 한다.

이와같은 처리에는 여러 가지의 목적을 가질 수 있다.

예로서, 그 반도체의 결정구조 분석 또는 그 결정구조의 결합노출에 사용한다.

또, 반도체의 표면에서 불순물제거 또는 그 표면에 밀접한 층(layers)제거에 사용되어 기계적 작동에 의해 그 결정구조를 변동시킨다.

반도체를 산함유 유체로 처리하는 목적은 완전히 평활하게 에칭(etching)시키는 측면(lateral surfaces)을 가진 반도체 웨이퍼(wafers)를 구성하는 데 있다.

이와같은 목적을 달성하는 데는 사용한 산함유 유체가 그 반도체를 화학적으로 용해시킬 수 있도록 하는 것이 필요하다.

일반적으로, 화학반응생성물로서 이 프로세스를 밟을 때 특히 그 중에서 물이 생성된다.

생성된 물은 산함유 유체에 축적되어 그 반도체의 처리 진행에 또 영향을 준다.

그 반도체의 제거율이 감소될 경우가 자주 있으므로, 처리시간을 더 길게 하거나 사용한 처리유체를 더 신속하게 대치시킬 필요가 있어 생산코스트는 두 경우 상승시킨다.

산함유 유체중의 물함량 증가는 반도체 웨이퍼의 처리결과에 악영향을 준다.

예로서, 히드로 플루오르산 및 질산함유 유체로 처리한 그 실리콘 웨이퍼의 측면을 조사(examine)할 경우, 그 표면의 잔류조도(residual roughness)가 그 처리매질증의 물함량과 상관관계가 있음을 확인하였다.

그 물함량이 더 클 경우 다른 조건도 동일하게 되었으며, 그 실리콘웨이퍼의 측면의 잔류조도 역시 동일하게 더 커지게 된다.

따라서, 이 발명의 목적은 위 결점을 극복할 수 있는 처리방법을 제공하는 데 있다.

그 목적은 포스포러스 펜톡사이드(phosphorus pentoxide)를 그 산함유 유체에 첨가시킴을 특징으로 하는 화학반응의 생성물로서 물을 생성하는 산함유 유체로 반도체를 처리하는 방법에 의해 얻어진다.

이 방법은 그 반도체의 처리전 및/또는 그 처리중에 행할 수 있다.

이 발명의 범위내에서 반도체의 처리라는 용어는 본도체와 산함유 유체의 접촉을 말한다.

이것은 특히 산함유 유체에 디핑(dipping)시키거나 또는 그 산함유 유체로 분무(spray)시킨 반도체에 의해 행할 수 있다.

일반적으로, 그 산함유 유체(아래에서는 에칭액(etchant)이라함)중에서 낮은 함량이나 특정의 물함량은 그 반도체가 만족스럽게 에칭되도록 하기 위하여 필요하며, 바람직한 것이다.

따라서, 그 에칭액의 물함량 약 20wt%가 극히 만족스럽다.

그 에칭액에 포스포러스 펜톡사이드의 첨가에 의해 1차적으로 그 반도체의 처리중에 그 물함량이 20wt%의 레벨이상으로 증가되지 않도록 보장받는다.

그 다음으로(2차적으로), 물과 포스포러스 펜톡사이드의 화학반응에 의해 생성된 인산이 그 에칭액의 흐름작용에 바람직한 효과가 있어 그 표면-평활작용의 향상에 기여한다는 것을 확인하였다.

또, 그 에칭액을 제조할 때 진한산을 사용하지 않고 그 대신 더 용이하게 처리하는 이들산의 수용액의 사용이 적합할 경우가 많다.

이 경우, 그 에칭액의 물함량은 그 반도체의 처리전에 포스포러스 펜톡사이드를 첨가시킴으로써, 바람직한 함량치를 얻는다.

그 함량치는 또 수중에서 각각의 성분을 최저치로 혼합시켜 얻을 수 있는 값 이하로 할 수 있다.

그 반도체를 처리할 때, 포스포러스 펜톡사이드의 첨가를 단속적으로 또는 연속적으로 실시할 수 있다.

포스포러스 펜톡사이드의 최소량을 에칭액에 첨가시키는 것이 바람직하며, 그 에칭액은 반도체를 처리할 때 생성된 물의 양을 결합하는 데 필요하다.

그 반도체의 처리에 방해받지 않도록 그 첨가를 해야한다.

예로서, 반도체에 첨가한 포스포러스 펜톡사이드의 침전에 의해 그 방해가 발생한다.

이것은 예로서 에칭액 일부분을 간단히 제거시키고 포스포러스 펜톡사이드를 혼가시켜 인산을 생성시키므로서 방지할 수 있다.

그 다음, 이 혼합액을 반도체의 처리에서 잔류되어 있는 에칭액 부분에 첨가한다.

그 처리방법은 그 물을 생성시켜 반도체를 처리하는 산함유 유체로 처리할 수 있다.

히드로플루오르산과, 처리되는 반도체를 산화시킬 수 있는 최소한 하나의 산화제를 포함하는 수중에서 저함량의 에칭액이 바람직하다.

특히 바람직한 것은 히드로플루오르산과 질산을 기재로 하는 수중에서 저함량의 에칭액이다.

그 에칭액은 아세트산, 암모늄 플루오라이드수용액, 황산, 염산 및 인산으로 구성되는 물질에서 선택된 하나 또는 그 이상의 성분을 선택적으로 포함시킬 수 있다.

그 에칭액에 포스포러스 펜톡사이드의 첨가는 특히 실리콘의 습식 화학적 처리에 적합하다.

그러나, 이 처리방법은 게르마늄등 다른 원소반도체 또는 갈륨 아르세나이드 등 화합물 반도체의 처리에 사용하는 것이 바람직하다.

이 처리방법의 잇점은 특히 화학적 연마(chemical polishing)로 알려진 실리콘웨이퍼의 에칭(etching)으로 그 전면에 처리하는 데 있다.

그 에칭액에 포스포러스 펜톡사이드의 첨가에 의해 그 에칭시킨 웨이퍼의 형상과 그 웨이퍼의 측면의 평활(smoothness)을 현저하게 향상시킨다.

또, 이 발명은 웨이퍼, 프라그멘트(fragments), 그래뉼(granule) 및 반도체로 구성된 다른형상 물품을 처리할 경우 에칭액의 사용시간을 연장시키며, 플랜트 처리용량을 증가시키고, 보조설비 코스트를 감소시키도록 하는 데 특징이 있다.

Claims (5)

1. 화학반응의 생성물로서 물을 생성하는, 산함유유체(acid-containing fluid)로 반도체를 처리하는 방법에 있어서, 물, 히드로 플루오르산 및 산화제로 이루어지는 산함유 유체와 처리시키고, 포스포러스 펜톡사이드(phosphorus pentoxide)를 그 산함유 유체에 첨가시킴을 특성으로 하는 반도체를 처리하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 그 포스포러스 펜톡사이드의 첨가는 그 반도체의 처리전에 행함을 특징으로 하는 반도체를 처리하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 그 포스포러스 펜톡사이드의 첨가는 그 반도체의 처리중에 연속적으로 또는 단속적으로 행함을 특징으로 하는 반도체를 처리하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항중 한 항에 있어서, 그 포스포러스 펜톡사이드의 첨가는 그 산함유 유체중 물함량을 20wt% 이하로 유지함을 특징으로 하는 반도체를 처리하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 그 산함유 유체는 물, 히드로플루오르산 및 산화제와 선택적으로 아세트산, 암모늄플루오라이드 수용액, 황산, 염산 및 인산으로 이루어지는 그룹에서 선택한 하나 또는 그 이상의 성분으로 구성함을 특징으로 하는 반도체를 처리하는 방법.