KR100219802B1 - 반도체 기준시료의 제조방법 및 이를 이용한 검,교정방법 - Google Patents
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Abstract
반도체 기준시료의 제조방법 및 이를 이용한 검,교정방법에 관한 것이다.
본 발명은, 웨이퍼 상에 산화막, 백금막 및 유전체막이 순차적으로 적층되는 기준시료를 이용하여 상기 기준시료 고유의 열전도율로 표현되는 열파동을 이용하여 이온주입에 따른 도즈량을 평가하는 측정장치의 검,교정을 수행함을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면 이온주입에 따른 도즈량을 평가하는 측정장치의 정확한 검,교정으로 도즈량 측정데이터의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 반도체 기준시료의 제조방법 및 이를 이용한 검,교정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유전체막이 적층되는 기준시료 고유의 열전도율을 이용하여 이온주입에 따른 도즈(Does)량을 평가하는 측정장치의 검,교정을 개선시킨 반도체 기준시료의 제조방법 및 이를 이용한 검,교정방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이온주입은 반도체 제조공정 중 확산과 더불어 웨이퍼(Wafer)에 불순물을 주입시켜 원하는 전기적 특성을 갖도록 하는 기술로서, 이온주입이 도입되기 전의 불순물 주입은 대부분 확산에 의해 이루어졌으나, 반도체 소자가 고집적화, 고밀도화 되어가는 최근의 반도체 제조에서는 이온주입이 새로이 대두되었고, 그 중요성을 더해가며 더욱 더 다양하게 발전되고 있다.
이러한 이온주입은 불순물양, 즉 도즈(Does)량을 정확히 제어할 수 있고, 그 주입 깊이를 정확하게 조절할 수 있기 때문에 균일성 및 재현성이 뛰어나고, 양산의 측면에서 대단히 유용한 장점이 있다.
그리고 이온주입에 의해 주입되는 도즈량은 반도체 소자에 직접적인 영향을 끼치기 때문에 매 공정수행시 도즈량을 측정하는 장치를 이용하여 도즈량을 평가하고 있다.
그래서 이러한 도즈량을 정확하게 평가하기 위하여 기준시료를 이용하여 측정장치의 검,교정을 수시로 수행하고 있다.
도1 및 도2는 종래의 반도체 기준시료를 나타내는 단면도이다.
먼저, 도1은 이온이 주입된 웨이퍼(10)에 400℃에서 약 20분간 베이킹(Baking)을 수행하여 형성된 기준시료가 구비되어 있고, 도2는 웨이퍼(20) 상에 산화막(22)을 적층시킨 후 이온주입 및 400℃에서 약 20분간 베이킹을 수행하여 형성된 기준시료가 구비되어 있다.
여기서 이온주입에 따른 도즈량을 평가하는 측정장치의 검,교정은 이온주입에 의해 결정격자의 손상정도를 에너지 대역의 변화로 표현되는 열파동(Thermal Wave)값을 이용하여 수행되었다.
즉, 종래에는 이온주입으로 그 결정격자를 강제손상시켜 에너지 대역이 변화하는 기준시료의 열파동값을 이용하여 도즈량 측정장치의 검,교정을 수행하는 것이었다.
그러나 종래의 기준시료는 웨이퍼의 결정격자에 미치는 그 손상정도가 이온주입을 수행한 후 그대로 방치시키면 이온주입에 의한 손상정도가 보상되기 때문에 도즈량 측정장치의 정확한 검,교정이 이루어지지 않았다.
또한 이온주입 후 베이킹을 수행하여 이용하더라도 기준시료의 보상은 약 6개월에 걸쳐서 일어나기 때문에 측정장치의 정확한 검,교정을 수행할 수 없었고, 이온주입 후 수행되는 베이킹은 기준시료의 열파동값을 저하시켜 높은 에너지 대역의 기준시료를 형성하기 어려웠다.
다시 말해, 열파동값이 일정하게 유지되지 않았고, 시간에 따라 하강이 일어났기 때문에 종래의 기준시료로는 도즈량 측정장치를 정확하게 검,교정하지 못하였다.
따라서, 종래의 기준시료는 그 열파동값의 하강변화로 인해 정확한 검,교정이 이루어지지 않아 도즈량을 평가하는 측정장치의 측정데이터(Data)의 신뢰도를 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 측정장치의 정확한 검,교정으로 도즈량 측정데이터의 신뢰도를 향상시키기 위한 반도체 기준시료의 제조방법 및 이를 이용한 측정장치의 검,교정방법을 제공하는 데 있다.
도1 및 도2는 종래의 반도체 기준시료들을 나타내는 단면도이다.
도3은 본 발명에 따른 반도체 기준시료의 제조방법 및 이를 이용한 검,교정방법의 실시예를 나타내는 단면도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 20, 30 : 웨이퍼 22, 32 : 산화막
34 : 백금막 36 : 유전체막
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 기준시료의 제조방법은, 열파동을 이용하여 이온주입에 따른 도즈량을 평가하는 측정장치를 검,교정하기 위한 반도체 기준시료의 제조방법에 있어서, 웨이퍼 상에 산화막을 적층시키는 단계, 상기 산화막이 적층된 웨이퍼 상에 유전율이 하강하는 것을 방지하기 위하여 백금막을 적층시키는 단계 및 상기 백금막이 적층된 웨이퍼 상에 상기 유전율이 안정적인 유전체막을 적층시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
그리고, 상기 산화막 및 상기 백금막은 900Å 내지 1100Å 정도의 두께로 적층되어 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유전체막은 그 유전율이 200 내지 1000 정도인 것이 가장 효율적이다.
본 발명에 따른 반도체 도즈량 측정장치의 검,교정방법은, 웨이퍼 상에 산화막, 백금막 및 유전체막이 순차적으로 적층되는 기준시료를 이용하여 이온주입에 따른 도즈량을 평가하는 측정장치를 검,교정하기 위한 반도체 측정장치의 검,교정방법에 있어서, 상기 기준시료 고유의 열전도율로 표현되는 열파동을 이용하여 상기 측정장치의 검,교정을 수행함을 특징으로 한다.
그리고, 열전도율이 각기 다른 유전체막들의 적층으로 여러 에너지 대역의 열파동을 이용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도3은 본 발명에 따른 반도체 기준시료의 제조방법 및 이를 이용한 검,교정방법의 실시예를 나타내는 단면도이다.
먼저, 웨이퍼(30) 상에 소정의 두께로 산화막(32)이 적층되고, 산화막(32) 상에 백금막(Pt)(34)이 적층되며, 그 상부로 일정 유전율(ε)을 가지는 유전체막(36)이 적층되는 구성이다.
본 발명은, 산화막(32)의 적층두께를 900Å 내지 1100Å 정도로 할 수 있고, 또한 백금막(34)의 적층두께도 900Å 내지 1100Å 정도로 할 수 있는데, 실시예는 산화막(32) 및 백금막(34)의 두께를 1000Å 정도로 적층형성시킨다.
또한 본 발명은 유전율이 200 내지 1000 정도의 값을 가지는 유전체막(36)을 적층형성시킨다.
이러한 구성으로 이루어지는 본 발명의 기준시료를 이용하여 이온주입에 따른 도즈량을 평가하는 측정장치의 검,교정은 결정격자의 손상정도에 따른 에너지 대역변화로 나타나는 열파동값을 이용하는 것이 아니라, 물질 즉, 기준시료 고유의 열전도율(Thermal Conductivity)로 나타나는 열파동값을 이용하여 수행된다.
그리고 본 발명은 열전도율이 각기 다른 유전체막들을 적층형성시켜 검,교정을 수행하면 다양한 에너지 대역의 열파동값을 이용할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 실시예의 작용에 대하여 구체적으로 설명한다.
먼저, 웨이퍼(30) 상에 1000Å의 두께로 산화막(32)을 적층시키고, 산화막(32)이 적층된 상부로 1000Å의 두께로 백금막(34)을 적층시킨다.
여기서 백금막(34)은 물질 고유의 유전율이 자연하강하는 것을 방지하기 위하여 적층형성시킨다.
그리고 백금막(34)이 적층된 상부로 200 내지 1000 정도의 유전율을 가지는 유전체막(36)을 적층형성시킨다.
여기서 본 발명은, 열 및 주파수에 대하여 안정적이고, 시간에 따른 변화가 적은 유전체막(36)을 적층시켜 기준시료로 이용하면 된다.
그리고 상기 전술한 공정으로 형성되는 기준시료 고유의 열전도율로 표현되는 열파동값을 이용하여 도즈량 측정장치의 검,교정을 수행하면 정확한 검,교정이 이루어진다.
또한 열전도율이 각기 다른 유전체막들이 적층형성되는 기준시료들을 이용하여 검,교정을 수행하면 다양한 에너지 대역의 열파동값을 이용할 수 있어, 여러 에너지 대역에서 수행되는 이온주입에 따른 도즈량을 정확하게 평가할 수 있는 기준설정을 제공한다.
즉, 본 발명은 이온주입에 따른 도즈량을 평가하는 측정장치의 정확한 검,교정수행을 위한 기준시료를 제공하고, 이렇게 제공되는 기준시료를 이용하여 정확한 검,교정을 수행하는 것이다.
다시 말해 본 발명의 기준시료는 결정격자의 손상정도에 따라 나타나는 시간에 대한 보상이 없으므로 안정적인 열파동값을 이용할 수 있고, 또한 다양한 에너지 대역의 열파동값을 이용할 수 있는 것이다.
그리고 본 발명의 기준시료를 이용하여 이루어지는 검,교정의 수행은 물질 고유의 열전도율을 이용하는 것으로, 열파동값의 변화가 없어 정확한 검,교정을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면 이온주입에 따른 도즈량을 평가하는 측정장치의 정확한 검,교정으로 도즈량 측정데이터의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Claims (6)
- 열파동(Thermal Wave)을 이용하여 이온주입에 따른 도즈(Does)량을 평가하는 측정장치를 검,교정하기 위한 반도체 기준시료의 제조방법에 있어서,웨이퍼 상에 산화막을 적층시키는 단계;상기 산화막이 적층된 웨이퍼 상에 유전율이 하강하는 것을 방지하기 위하여 백금(Pt)막을 적층시키는 단계; 및상기 백금막이 적층된 웨이퍼 상에 상기 유전율이 안정적인 유전체막을 적층시키는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 기준시료의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 산화막은 900Å 내지 1100Å 정도의 두께로 적층되어 이루어짐을 특징으로 하는 상기 반도체 기준시료의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 백금막은 900Å 내지 1100Å 정도의 두께로 적층되어 이루어짐을 특징으로 하는 상기 반도체 기준시료의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 유전체막은 그 유전율이 200 내지 1000 정도임을 특징으로 하는 상기 반도체 기준시료의 제조방법.
- 웨이퍼 상에 산화막, 백금막 및 유전체막이 순차적으로 적층되는 기준시료를 이용하여 이온주입에 따른 도즈량을 평가하는 측정장치를 검,교정하기 위한 반도체 측정장치의 검,교정방법에 있어서,상기 기준시료 고유의 열전도율로 표현되는 열파동을 이용하여 상기 측정장치의 검,교정을 수행함을 특징으로 하는 반도체 측정장치의 검,교정방법.
- 제 5 항에 있어서,열전도율이 각기 다른 유전체막들의 적층으로 여러 에너지 대역의 열파동을 이용함을 특징으로 하는 상기 반도체 측정장치의 검,교정방법.
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