• 한국재료학회지
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• 제4권8호
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• pp.921-926
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• 1994

Gate oxide의 특성은 세정공정에서 사용된 last세정용액에 큰 영향을 받는다. Standard RCA, HF-last, SCI-last, and HF-only 공정들은 gate oxidation하기 전 본 실험에서 행해진 세정공정들이다. 세정공정을 마친 Si기판들은 oxidation furnace에서 $900^{\circ}C$로 thermal oxidation공정을 거치게 된다. 100$\AA$의 gate oxide를 성장시킨 후 lifetime detector, VPD, AAS, SIMS, TEM, 그리고 AFM고 같은 분석장비를 이용하여 oxide의 특성을 평가했다. HF-last와 HF-only 공정에 의해 금속 불순물들이 매우 효과적으로 제거됐음을 알 수 있었다. Oxide의 표면 및 계면 형상은AFM과 TEM 측정을 통하여 관찰하였다. 표면거칠기는 SCI 세정용액을 사용한 splits 실험에서 불균일함이 관찰되었고 HF-only세정공정을 거친 시편 및 계면이 가장 smooth했다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권2호
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• pp.203-207
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• 2007

불산과 오존 세정 시 실리콘 웨이퍼 표면의 미세입자를 효과적으로 제거할 수 있는 세정 방법에 대하여 연구하였다. 불산의 농도가 0.3 vol% 이상이 되어야 미세입자가 제거 되었으며, 초음파가 인가된 오존수를 사용 시 제거 효율은 증가되었다. 오존과 불산 세정 단계 이후에 추가로 극미량의(0.01 vol%) 희석 암모니아수 세정을 하면 미세입자가 99%이상 제거됨을 확인하였다. 이는 암모니아수에 의한 웨이퍼 표면의 미세 에칭 효과와 알칼리 영역에서의 재흡착 방지 효과가 동시에 작용함에 기인된다고 보인다. 한편, 불산-오존-희석 암모니아수 세정은 통상의 SC-1 세정과 비교할 때 표면 미세 거칠기가 개선되는 경향을 보였다. 불산-오존-희석 암모니아수 세정은 상온에서도 미세입자를 효과적으로 제거할 수 있는 세정 방법으로, 고온 공정 및 과다한 화학액을 사용하는 기존 습식세정의 대안으로서 기대된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제18권7호
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• pp.737-740
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• 1997

The influence of cyclic treatments with H2O2/DIW (1 : 10) and HF/DIW (1 : 100) on the roughness of silicon surface in the wet chemical processing was investigated by atomic force microscopy (AFM). During the step of the SC-1 cleaning, there is a large increase in roughness on the silicon surface which will result in the poor gate oxide breakdown properties. The roughness of the silicon wafer after the SC-1 cleaning step was reduced by cyclic treatments of hydrogen peroxide solution and hydrofluoric acid solution instead of HF-only cleaning. AFM images after each step clearly illustrated that the average roughness of silicon surface after three times treatments with H2O2 and HF solutions was reduced by 10 times compared with that after the SC-1 cleaning step.

• 한국표면공학회지
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• 제30권6호
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• pp.374-381
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• 1997

We have studied the effect of the interface between tungsten silicide and polysilicon the silicide reaction. The results showed that the cleaning of the silicon surface prior to the deposition of tungsten silicide affected the interface properties, thereby leading to the difference in the resistivity and surface morhpology of tungsten silicide. Compared with HF cleaning, the use of SCl cleaning yielded higher resistivity of tungsten silicide at the low anneal temperature (up to $900^{\circ}C$). However, furtherature to $1000^{\circ}C$ reduced the resistivity significantly, similar to that obtained with HF cleaning. It was also observed that the annealing of WSix/HF-cleaned poly-si allowed the formation of bucking weve (partially decohesion area) on the surface. In contrast, the use of SCl celaning did not produce the buckling waves on the surface. Also the presence of 200$\AA$ -thick TiW between tungsten silicide and HF-cleaned poly-Si effectively prevented the formation of the waves. However, high-temperature annealing of WSix/200A-TiW/Poly-Si allowed the excess silicon in tungsten silicide to precipitate inside the silcide, causing the slight increase of the resistivity after annealing at $1050^{\circ}C$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.33-40
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• 1998

The composite SiO$_2$/Si$_3$N$_4$/SiO$_2$(ONO) film formed by oxidation on nitride film has been widely studied as DRAM stacked capacitor multi-dielectric films. Load lock(L/L) LPCVD system by HF cleaning is used to improve electrical capacitance and to scale down of effective thickness for memory device, but is brings a new problem. Nitride film deposited using HF cleaning shows selective deposition on poly silicon and oxide regions of capacitor. This problem is avoidable by carpeting chemical oxide using $H_2O$$_2$cleaning before nitride deposition. In this paper, we study the limit of nitride thickness for abnormal oxidation and the initial deposition time for nitride deposition dependent on underlayer materials. We proposed an advanced fabrication process for stacked capacitor in order to avoid selective deposition problem and show the usefulness of nitride deposition using L/L LPCVD system by $H_2O$$_2$cleaning. The natural oxide thickness on polysilicon monitor after HF and $H_2O$$_2$cleaning are measured 3~4$\AA$, respectively. Two substrate materials have the different initial nitride deposition times. The initial deposition time for polysilicon is nearly zero, but initial deposition time for oxide is about 60seconds. However the deposition rate is constant after initial deposition time. The limit of nitride thickness for abnormal oxidation under the HF and $H_2O$$_2$cleaning method are 60$\AA$, 48$\AA$, respectively. The results obtained in this study are useful for developing ultra thin nitride fabrication of ONO scaling and for avoiding abnormal oxidation in stacked capacitor application.

• 한국재료학회지
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• 제6권4호
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• pp.395-400
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• 1996

반도체 소자가 점점 고집적회되고 고성능화되면서 Si 기판 세정 방법은 그 중요성이 더욱 더 커지고 있다. 특히 ULSI급 소자에서는 세정 방법이 소자 생산수율 및 신뢰성에 큰 영향을 끼치고 있다. 본 연구에서는 HF-last 세정에 UV/O3과 SC-1 세정을 삽입하여 그 영향을 관찰하였다. 세정 방법은 HF-last 세정을 기본으로 split 1(piranha+HF), split 2(piranha+UV/O3+HF), split 3(piraha+SC-1+HF), split 4(piranha+(UV/O3+HF) x3회 반복)의 4가지 세정 방법으로 나누어 실험하였다. 세정을 마친 Si 기판은 Total X-Ray Fluorescence Spectroscopy(AFM)을 사용하여 표면거칠기를 측정하였다. 또한 세정류량을 측정하고, Atomic Force Microscopy(AFM)을 사용하여 표면거칠기를 측정하였다. 또한 세정후 250$\AA$의 gate 산화막을 성장시켜 전기적 특성을 측정하였다. UV/O3을 삽입한 split 2와 split 4세정방법이 물리적, 전기적 특성에서 우수한 특성을 나타냈고, SC-1을 삽입한 split 3세정 방법이 표준세정인 split 1세정 방법보다 우수하지 못한 결과를 나타냈다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.569-572
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• 2003

In this study, we evaluated the dilute HF cleaning to reduce residual defects made by metal CMP process. The purpose of this test is to observe the existence of barrier metal damage during DHF cleaning on condition that it should not affect metal thin film reliability, so we will get rid of slurry residual particles as a main defect of the metal CMP process for the better yield. In-line defect data showed us that slurry residual particles were removed by DHF application. The HF rinse significantly reduced metal contamination levels and surface roughness. The best effect by additional oxide loss was discovered when Dilute HF condition is 10".

• 대한화학회지
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• 제47권6호
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• pp.608-613
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• 2003

Post-Oxide CMP(Chemical-Mechanical Polishing) 결과 실리콘 웨이퍼를 오염 시키고 있는 슬러리 입자의 세정 가능성을 조사하기 위하여DHF(Diluted HF)에 비이온성 계면 활성제인 PAAE(Polyoxyethylene Alkyl Aryl Ether), 비양성자성 용제인 DMSO(Dimethylsulfoxide) 와 초순수의 혼합물인 새로운 세정액을 제조하였다. 세정력을 평가하기 위해서 세정제 내에서 각각 다른 제타 포텐셜을 갖는 실리카($SiO_2$), 알루미나($Al_2O_3$)와 PSL(polystylene latex) 입자를 실리콘 웨이퍼 표면의 산화막에 인위적으로 오염시킨 후 실험에 이용하였다. 초음파하에서 세정액의 성능 평가 결과 본 세정기술은 효과적인 입자의 세정능력과 금속이온에 대한 세정 능력을 나타내고 있음을 확인하였다. 즉 기존의 APM($NH_4OH,\;H_2O_2$와 D.I.W의 혼합물)과 달리 상온에서 세정이 가능하고 세정과정이 단축 되었으며, 낮은 농도의 HF를 사용함으로써 최소의 에칭에 의하여 표면 거칠기를 감소시킬 수 있음을 보여주고 있다. 또한 주요 CMP 금속 배선 물질들에 대한 낮은 부식력으로 기존의 CMP 후 세정공정에 뿐만 아니라 차세대CMP 공정으로 각광 받고 있는 Copper CMP 에 대한 Brush 세정 공정의 보조 세정제로 본 세정제가 적용될 가능성이 있음을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.366-367
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• 2006

In general, HF chemistry lifts off the particles during scrubbing after polishing and effectively removes particles. It is sometimes impossible to apply HF chemistry on W plug due to the degradation of electrical characteristics of a device. In this paper, a post W CMP cleaning process is proposed to remove residue particles without applying HF chemistry. After W CMP, recessed plugs are created, therefore they easily trap slurry particles during CMP process. These particles in recessed plug are not easy to remove by brush scrubbing when $NH_4OH$ chemistry is used for the cleaning because the brush surface can not reach the recessed area of plugs. Buffing with oxide slurry was followed by W CMP due to its high selectivity to W. The buffing polishes only oxide slightly which creates higher plug profiles than surrounding oxide. Higher profiles make the brush contact much more effectively and result in a similar particle removal efficiency even in $NH_4OH$ cleaning to that in HF brush scrubbing.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제10권3호
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• pp.15-19
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• 2011

The performance of the DRAM is strongly dependent on the purity and surface roughness of the TIT (TiN/Insulator/ TiN) capacitor electrodes. Hence, in the present study, we evaluate the effects of organic contamination and change of surface roughness on the cylindrical TIT capacitor electrodes during the wet cleaning process by various analytical techniques such as TDMS, AFM, XRD and V-SEM. Once the sacrificial oxide and PR (Photo Resist) are removed by HF, the organic contamination and surface oxide films on the bottom Ti/TiN electrode become visible. With prolonged HF process, the surface roughness of the electrode is increased, whereas the amount of oxidized Ti/TiN is reduced due to the HF chemicals. In the 80nm DRAM device fabrication, the organic contamination of the cylindrical TIT capacitor may cause defects like SBD (Storage node Bridge Defect). The SBD fail bit portion is increased as the surface roughness is increased by HF chemicals reactions.