반도체 8대 기술 - CLEAN 공정 SC1

1. 습식세정

  반도체 8대 기술 중에 CLEAN 공정이 있습니다. 반도체 생산중에 발생한 불순물이나 찌꺼기를 제거하는 공정입니다. Wafer 세정에 사용 되는 화학물질은 크게 변하지 않습니다.  

1-1.SC1(Standard Cleana-1, APM)

   SC1 세정은 Wafer 표면의 Particle과 유기 오염물을 가장 효과적으로 제거할 수 있습니다. APM이란 말은 Ammonia hydrogen Peroxide water Mixture solution 의 약자입니다. NH4OH, H2O2, H2O를 일반적으로 1:1:5 비율로 혼합하여 유기물 Particle을 제거합니다. 

 

SC1은 과산화수소의 산화 반응, 암모니아의 에칭 반응이 동시에 일어납니다. 암모니아는 Wafer를 Anisotropic 에칭을 시키고 에칭 속도가 매우 큽니다. 따라서 과산화수소에 의한 표면 산화가 Wafer 표면의 Roughness를 감소 시키는 역할을 합니

다. 

 

장점으로는 파티클 제거 효과가 큰 점이 있습니다. Wafer 표면에 산화막이 형성되면서 친수성이 되기 때문에 Particle이 재부착되는 현상이 어렵습니다. 또한 산화막 속에 Metal이 Gathering되어 있어 후속 HF CLN으로 쉽게 금속 불순물을 제거할 수 있습니다. 

 

반면에 단점도 존재합니다. 낮은 Redox Potential로 인해 표면 금속 오염이 될 수 있습니다. Redox란 환원을 뜻하는 Reduction과 산화를 뜻하는 Oxidation의 합성어입니다. Redox라는 산화, 환원 반응은 상호 보완적인 것으로 어떤 화학종이 전자를 잃어 산화하면 다른 화학종은 반드시 그 전자를 얻어 환원하게 됩니다. 따라서 이러한 Metal 오염이 있을 수 있기 때문에 SC2 세정 용액도 같이 사용해야 합니다. 이외 wafer의 Micro roughness과 화학물질의 분해가 있을 수 있다는 점도 있습니다.

 

암모니아의 경우 비등방성(Anisotropic) 에칭을 하기 때문에 특정 방향으로 에칭이 잘 되는 것이 특징이라고도 할 수 있습니다. 이러한 SC1은 반도체 업계의 Normal한 세정 방법으로 사용되고 있습니다. 또한 특정 온도 이상에서 세정 효과가 더 좋습니다.

SC1 세정 원리

 

 

출처 : STUDYING-ZEI.TISTORY