KR100230181B1 - 반도체 제조 장치 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반응로에 로딩된 웨이퍼상에 박막을 형성하기 위해 공급되는 공정개스를 시분할하여 공급하는 반도체 제조 장치 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 반도체 제조 장치는 웨이퍼상에 박막을 형성하는 박막형성공정이 수행되는 반응로와, 상기 반응로에 연결되어 공정개스를 공급하는 적어도 하나 이상의 공정개스공급라인과, 상기 적어도 하나 이상의 공정개스공급라인상에 각각 설치되어 공정개스의 공급을 제어하는 주 제어밸브, 그리고 상기 반응로에 연결되어 공정개스가 배기되는 공정개스배기라인을 갖는 반도체 제조 장치에 있어서, 상기 반도체 제조 장치는 상기 적어도 하나 이상의 공정개스공급라인상에 각각 설치된 주 제어밸브의 전단부에서 각각 분기되어 상기 공정개스배기라인에 연결된 적어도 하나 이상의 공정개스밴트라인과; 상기 적어도 하나 이상의 공정개스밴트라인상에 각각 설치되어 공정개스의 밴트를 제어하는 부 제어밸브를 포함하여 상기 반응로로 공급되는 공정개스의 공급타이밍을 시분할하여 공급하므로써, 상기 반응로에 서로 다른 공정개스가 동시에 공급되지 않고, 또한 일정량의 공정개스가 분할공급되도록 제어하는 것을 특징으로 한다. 박막형성공정에 사용되는 모든 공정개스들이 반응로내에서 서로 접촉되는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 반응입자의 오염 및 웨이퍼상에 형성된 박막의 스텝커버리지의 불량을 방지할 수 있고, 아울러, 웨이퍼상에 형성된 박막내의 탄소 오염을 방지하여 박막의 전기적 특성의 열화를 막을 수 있고, 박막의 균일성 및 공정의 재현성을 확보할 수 있다.

Description

반도체 제조 장치 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법

본 발명은 반도체 제조 장치 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반응로에 로딩된 웨이퍼상에 박막을 형성하기 위해 공급되는 공정개스를 시분할하여 공급하는 반도체 제조 장치 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼상에 금속 또는 금속산화물 박막을 형성하는 방법으로는 물리적증착 방법의 하나인 스퍼터링(sputtering)방법이 사용되었다. 그러나, 이 방법은 웨이퍼표면에 단차가 존재할 때, 스텝커버리지(step coverage)특성이 매우 나빠지기 때문에 사용상의 한계가 있다. 따라서, 근래에는 이와같은 문제점을 해결하기 위해 금속유기물 전구체(metal organic precursor)를 소오스로 이용한 화학적기상증착(chemical vapor deposition)법이 널리 사용되고 있다.

제1(a)도에는 금속유기물 전구체를 소오스로 이용한 화학적기상증착장치의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.

제1(a)도를 참조하면, 종래 반도체 제조 장치는, 웨이퍼(14)가 로딩되고, 외부로부터 공정개스를 공급받아 박막형성공정이 수행되는 반응로(reactor)와, 상기 반응로(10)내에 설치되어 웨이퍼(14)가 얹혀지는 웨이퍼지지판(12)과, 상기 반응로(10)에 연결되어 불활성개스와 금속유기물 전구체의 증기를 포함하여 공정개스를 공급하는 공정개스공급라인(16,18,20)과, 상기 반응로(10)에 연결되어 반응로(10)내의 공정개스가 배기되는 공정개스배기라인(38)과, 상기 공정개스공급라인(16,18,20)중에서 금속유기물 전구체가 증기(vapor)로 공급되는 버블러공급라인(20)상에 설치되어 금속유기물 전구체를 공급하는 버블러(22)와, 상기 버블러공급라인(20)으로부터 분기되어 상기 공정개스배기라인(38)에 연결된 버블러밴트라인과, 상기 공정개스공급라인(16,18,20)과 버블러밴트라인상에 각각 설치되어 공정개스 및 금속유기물 전구체 등의 공급과 밴트를 제어하는 제어밸브(24,26,28,30)와, 상기 공정개스공급라인(16,18,20)의 상기 제어밸브(24,26,28)의 전단부에 각각 설치되어 반응로(10)로 공급되는 공정개스의 유량을 제어하는 유량제어기(32,34,36)를 포함하는 구성을 갖는다.

제1(b)도는 상술한 종래 반도체 제조 장치의 공정개스 공급방법을 도시하고 있다.

제1(b)도를 참조하면, 상술한 종래 반도체 제조 장치에서 공정개스는, 먼저, 상기 제어밸브(24,26,28)를 온(on)으로 제어하고, 상기 공정개스공급라인(16,18,20)을통해 상기 박막형성공정에서 필요로 하는 공정개스를 동일한 시간대에 동일한 공정개스량을 연속적으로 상기 반응로(10)에 공급하는 방법을 이용하고 있다.

따라서, 상기 반응로(10)내에는 박막형성공정의 시작에서부터 공정종료시까지 박막형성공정에 사용되는 모든 공정개스들이 존재하게 되고, 이러한 공정개스들은 상기 웨이퍼(14) 또는 다른 공정개스들과 반응을 일으켜 상기 웨이퍼(14)상에 박막을 형성하게 된다.

그러나, 상술한 바와같은 반도체 제조 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 박막형성공정에 사용되는 모든 공정개스들이 반응로(10)내에서 함께 존재하면서, 서로 접촉되어 반응함에 따라 반응입자의 오염을 유발하거나 웨이퍼(14)상에 형성된 박막의 스텝커버리지의 불량을 초래한다.

뿐만아니라, 웨이퍼(14)상의 박막내에 공정개스간의 반응에 의해 발생된 탄소오염이 심하여 박막의 전기적 특성을 열화시키고, 박막의 균일성 및 공정의 재현성 확보할 수 없는 심각한 문제점들이 발생된다.

[목적]

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은, 웨이퍼상에 박막을 형성하기 위해 공급되는 반응개스들이 반응로내에서 서로 접촉되는 것을 방지할 수 있는 새로운 형태의 반도체 제조 장치 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 잇다.

제1(a)도 내지 제1(b)도는 종래 반도체 제조 공정에 사용된 반도체 제조 장치 및 그 제조 방법을 보여주는 도면들.

제2(a)도 내지 제2(b)도는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 공정에 사용된 반도체 제조 장치 및 그 제조 방법을 보여주는 도면들.

제3(a)도 내지 제3(b)도는 제2(a)도 내지 제2(b)도에 도시된 반도체 제조 장치에서 반응로와 공정개스공급라인을 연결하는 라인에 불활성개스공급라인을 연결한 상태와 불활성개스를 시분활하여 공급하는 방법을 보여주는 도면들.

제4(a)도 내지 제4(c)도는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 보여주는 도면들이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 반응로 12 : 웨이퍼지지판

14 : 웨이퍼 15 : 불활성개스공급라인

16,18,20 : 개스공급라인 16a,18a,20a : 개스밴트라인

22 : 버블러 24,25,26,27,28,30 : 제어밸브

32,34,36 : 개스유량제어기 38 : 개스배기라인

40 : 자외선램프

[구성]

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 반도체 제조 장치는, 웨이퍼상에 박막을 형성하는 박막형성공정이 수행되는 반응로와, 상기 반응로에 연결되어 공정개스를 공급하는 적어도 하나 이상의 공정개스공급라인과, 상기 적어도 하나 이상의 공정개스공급라인상에 각각 설치되어 공정개스의 공급을 제어하는 주 제어밸브, 그리고 상기 반응로에 연결되어 공정개스가 배기되는 공정개스배기라인을 갖는 반도체 제조 장치에 있어서, 상기 반도체 제조 장치는 상기 적어도 하나 이상의 공정개스공급라인상에 각각 설치된 주 제어밸브의 전단부에서 각각 분기되어 상기 공정개스공급라인에 연결된 적어도 하나 이상의 공정개스밴트라인과; 상기 적어도 하나 이상의 공정개스밴트라인상에 각각 설치되어 공정개스의 밴트를 제어하는 부 제어밸브를 포함하여 상기 반응로로 공급되는 공정개스의 공급타이밍을 시분할하여 공급하므로써, 상기 반응로에 서로 다른 공정개스가 동시에 공급되지 않고, 또한 일정량의 공정개스가 분할공급되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 반도체 제조 장치는, 상기 반응로와 주 제어밸브 사이의 공정개스공급라인에 연결된 불활성개스공급라인을 부가하여 상기 공정개스공급라인 및 상기 반응로내에서 서로 다른 공정개스가 접촉되는 것을 방지한다.

이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 반도체 제조 장치는 상기 반응로상에 설치된 자외선램프를 부가하여 불활성개스 또는 공정개스 공급시 탄소와 같은 불순물의 탈착을 용이하게 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 반도체 장치의 제조 방법은, 반응로에 공정개스를 공급하여 반응로내에 로딩된 웨이퍼상에 박막을 형성하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서, 웨이퍼가 로딩된 반응로에 소정의 시간동안 불활성개스를 공급하는 단계와; 상기 불활성개스의 공급을 차단하고, 상기 반응로에 소정의 시간동안 제1공정개스를 공급하여 웨이퍼상에 소정의 두께를 갖는 제1박막을 형성하는 단계와; 상기 제1공정개스의 공급을 차단하고, 다시 상기 반응로에 소정의 시간동안 불활성개스를 공급하는 단계와; 상기 불활성개스의 공급을 차단하고, 상기 반응로에 소정의 시간동안 제2공정개스를 공급하여 상기 제1박막상에 소정의 두께를 갖는 제2박막을 형성하는 단계와; 상기 제2공정개스의 공급을 차단하고, 다시 상기 반응로에 소정의 시간동안 불활성개스를 공급하는 단계를 포함하여 웨이퍼상에 형성하고자 하는 박막의 두께에 이르기까지 상기 공정단계를 반복수행하는 것을 특징으로 한다.

이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 불활성개스는 상기 제1 및 제2공정개스가 상기 반응로내에서 서로 접촉되는 것을 방지한다.

이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 반도체 장치의 제조 방법은 상기 반응로에 산화제, 그리고 환원제 중 어느 하나를 공급하는 단계를 부가하여 상기 웨이퍼상에 형성된 박막내의 탄소불순물을 제거한다.

이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 반도체 장치의 제조 방법은 상기 반응로에 로딩된 웨이퍼의 표면에 자외선을 조사하는 단계를 부가하여 상기 반응로에 불활성개스, 공정개스, 그리고 산화제 및 환원제 중 어느 하나를 공급할시, 상기 박막내의 탄소불순물의 탈착을 용이하게 한다.

이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1공정개스로는 알루미늄, 실리콘, 구리를 함유하는 각각의 금속유기물들을 막의 조성에 맞추어 적절히 교대로 사용하고, 상기 제2공정개스는 수소와 같은 환원제 개스 혹은 아르곤과 같은 불활성기체이다.

이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1공정개스로는 Ti, Zr, Pb, Ba, Sr을 함유하는 각각의 금속유기물들을 조성에 맞추어 적절히 교대로 사용하고, 상기 제2공정개스는 산소 및 오존중, 적어도 하나를 함유하는 개스이다.

이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1공정개스는 Ti 성분이 함유된 금속유기물이고, 제2공정개스는 불활성개스, 암모니아 개스, 메탈하이드라이진, 그리고 수소 중, 적어도 하나를 함유하는 개스이다.

[작용]

이와같은 장치 및 방법에 의해서, 박막형성공정에 사용되는 모든 공정개스들이 반응로내에서 서로 접촉되는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 반응입자의 오염 및 웨이퍼상에 형성된 박막의 스텝커버리지의 불량을 방지할 수 있다.

아울러, 웨이퍼상에 형성된 박막내의 탄소 오염을 방지하여 박막의 전기적 특성의 열화를 막을 수 있고, 박막의 균일성 및 공정의 재현성을 확보할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 제2(a)도 내지 제4(c)도에 의거해서 상세히 설명한다.

제2(a)도 및 제2(b)도를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조 장치는, 웨이퍼상에 박막을 형성하는 박막형성공정이 수행되는 반응로와, 상기 반응로에 연결되어 공정개스를 공급하는 적어도 하나 이상의 공정개스공급라인과, 상기 적어도 하나 이상의 공정개스공급라인상에 각각 설치되어 공정개스의 공급을 제어하는 주 제어밸브, 그리고 상기 반응로에 연결되어 공정개스가 배기되는 공정개스배기라인을 갖는 반도체 제조 장치에 있어서, 상기 반도체 제조 장치는 상기 적어도 하나 이상의 공정개스공급라인상에 각각 설치된 주 제어밸브의 전단부에서 각각 분기되어 상기 공정개스배기라인에 연결된 적어도 하나 이상의 공정개스밴트라인과; 상기 적어도 하나 이상의 공정개스밴트라인상에 각각 설치되어 공정개스의 밴트를 제어하는 부 제어밸브를 포함하여 상기 반응로로 공급되는 공정개스의 공급타이밍을 시분할하여 공급하므로써, 상기 반응로에 서로 다른 공정개스가 동시에 공급되지 않고, 또한 일정량의 공정개스가 분할공급되도록 제어한다. 이러한 장치에 의해서, 박막형성공정에 사용되는 모든 공정개스들이 반응로내에서 서로 접촉되는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 반응입자의 오염 및 웨이퍼상에 형성된 박막의 스텝커버리지의 불량을 방지할 수 있고, 아울러, 웨이퍼상에 형성된 박막내의 탄소 오염을 방지하여 박막의 전기적 특성의 열화를 막을 수 있고, 박막의 균일성 및 공정의 재현성을 확보할 수 있다.

제2(a)도 내지 제2(b)도는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 장치 및 반도체 장치의 제조 방법을 보이고 있다.

제2(a)도를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 장치는, 웨이퍼(14)가 로딩되고, 외부로부터 공정개스를 공급받아 박막형성공정이 수행되는 반응로(10)와, 상기 반응로(10)내에 설치되어 웨이퍼(14)가 얹혀지는 웨이퍼지지판(12)과, 상기 반응로(10)에 연결되어 공정개스를 공급하는 공정개스공급라인(16,18,20)과, 상기 반응로(10)에 연결되어 반응로(10)내의 공정개스가 배기되는 공정개스배기라인(38)과, 상기 공정개스공급라인(16,18,20)중에서 금속유기물 전구체가 증기로 공급되는 버블러공급라인(20)상에 설치되어 금속유기물 전구체를 공급하는 버블러(22)와,상기 버블러공급라인(20)으로부터 분기되어 상기 공정개스배기라인(38)에 연결된 버블러밴트라인(20a)과, 상기 공정개스공급라인(16,18)으로부터 분기되어 상기 공정개스배기라인(38)에 연결된 공정개스밴트라인(16a,18a)과, 상기 공정개스공급라인(16,18)과 공정개스밴트라인(16a,18a), 버블러공급라인(20), 그리고 버블러밴트라인(20a)상에 각각 설치되어 공정개스 및 금속유기물 전구체 등의 공급과 밴트를 제어하는 제어밸브(24,25,26,27,28,30)와, 상기 공정개스공급라인(16,18)과 버블러공급라인(20)의 상기 제어밸브(24,26,28)의 전단부에 각각 설치되어 반응로(10)로 공급되는 공정개스의 유량을 제어하는 유량제어기(32,34,36)를 포함하는 구성을 갖는다. 여기에서, 참조번호 40은 박막형성공정 수행시, 상기 웨이퍼(14)의 표면에 자외선(ultra violet)을 조사하는 자외선램프를 나타낸다.

제2(b)도를 참조하면, 상술한 바와같은 구성을 갖는 반도체 제조 장치를 이용한 반도체 장치의 제조 방법은 다음과 같다.

먼저, 반응로(10)내의 웨이퍼지지판(12)상에 웨이퍼(14)를 로딩하고, 이어서, 상기 공정개스공급라인(16)을 통해 소정의 시간동안 상기 반응로(10)에 불활성개스를 공급한다. 다음, 상기 불활성개스의 공급을 차단 또는 감소시킨 후, 상기 공정개스공급라인(20)을 제어하여 상기 반응로(10)에 소정의 시간동안 제1공정개스를 공급하여 웨이퍼상에 소정의 두께를 갖는 제1박막을 형성한다.

다음, 상기 제1공정개스의 공급을 차단을 차단하고, 마찬가지로 다시 상기 반응로(10)에 소정의 시간동안 불활성개스를 공급한 후, 상기 불활성개스의 공급을 차단 또는 감소시키면서, 이번에는, 상기 공정개스공급라인(18)을 통해 상기 반응로(10)에 소정의 시간동안 제2공정개스를 공급하여 상기 제1박막상에 소정의 두께를 갖는 제2박막을 형성한다. 여기에서 상기 불활성개스를 공정개스의 공급시 또는 공정개스 공급간에 상기 반응로(10)의 분위기를 불활성개스분위기로 전환시키고, 또한 상기 제1 및 제2공정개스가 상기 반응로(10)로 공급하는 것은 상기 반응로(10)에 잔존하는 공정개스를 제거하여 반응로내에서 서로 접촉되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

이어서, 상기 제2공정개스의 공급을 차단하고, 다시 상기 반응로(10)에 소정의 시간동안 불활성개스를 공급한 후, 재차 제1공정개스를 공급하는 단계로 공정을 수행하여 실제로 웨이퍼(14)상에 형성하고자 하는 박막의 두께에 이르기까지 공정을 반복수행한다. 따라서, 상기 웨이퍼(14)상에는 제1공정개스에 의한 제1박막과 제2공정개스에 의한 제2박막이 교대로 반복형성되게 된다. 이때, 상기 웨이퍼(14)상에 형성되는 박막내에는 금속유기물을 소오스로 사용함에 따른 탄소 오염이 발생하는데, 이는 박막 형성 후, 산소와 같은 산화제 또는 수소와 같은 환원제 개스를 주입하여 제거할 수 있고, 여기에 상기 반응로(10)에 설치된 자외선램프(40)를 이용하여 상기 웨이퍼(14)의 표면에 자외선을 조사하면 탄소와 같은 불순물을 용이하게 탈착할 수 있다.

여기에서, 상기 제1공정개스로는 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 구리를 함유하는 각각의 금속유기물들을 막의 조성에 맞추어 적절히 교대로 사용하고, 상기 제2공정개스는 수소와 같은 환원제 개스 혹은 아르곤(Ar)과 같은 불활성기체이다.

또한, 상기 제1공정개스로는 Ti, Zr, Pb, Ba, Sr을 함유하는 각각의 금속유기물들을 조성에 맞추어 적절히 교대로 사용하고, 상기 제2공정개스는 산소 및 오존 중, 적어도 하나를 함유하는 개스가 사용된다.

한편, 제1공정개스는 Ti 성분이 함유된 금속유기물이고, 제2공정개스는 불활성 개스, 암모니아 개스(NH₃), 메탈하이드라이진(Methylhydrazine, CH₃NHNH₂), 그리고 수소 중, 적어도 하나를 함유하는 개스이다.

제3(a)도 내지 제3(b)도는 반도체 제조 장치에서 공정개스공급라인과 공정개스공급 방법의 신규한 일예를 도시하고 있다.

제3(a)도를 참조하면, 상기 공정개스공급라인(16)은 반응로에 연결되어 있고, 공정개스공급라인(16)상에는 공정개스의 공급을 제어할 수 있는 제어밸브(24)가 설치되어 있다. 그리고, 이 제어밸브(24)의 전단부에서 분기된 공정개스밴트라인(16a)은 공정개스배기라인(38)으로 연결되어 있고, 마찬가지로 공정개스밴트라인(16a)상에도 공정개스의 밴트여부를 제어하는 제어밸브(25)가 설치되어 있다.

또한, 상기 공정개스공급라인(16)에는 공정개스간의 접촉을 방지하고, 웨이퍼(14)상에 형성된 박막의 불순물의 오염을 감소시키는 불활성개스를 공급하는 불활성개스공급라인(15)이 연결되어 있다. 즉, 상기 불활성개스공급라인(15)은 상기 반응로(10)와 상기 공정개스공급라인들(16,18,20)을 연결하는 라인에 연결된다. 그리고, 상술한 공정개스공급라인(16) 및 불활성개스공급라인(15)을 통한 공정개스 및 불활성개스의 공급방법은 제3(b)도에 도시된 바와같이 공정개스와 불활성개스를 소정의 시간(T₀-T₁)동안 동시에 공급하고, 다음, 소정의 시간(T₁-T₂)동안에는 불활성개스만을 공급한다. 그리고, 소정의 시간(T₂-T₃)동안에는 또다른 공정개스와 불활성개스를 동시에 공급하고, 그 다음에는 불활성개스만을 공급한다. 이때, 상기 T₀-T₁, 그리고 T₂-T₃의 구간동안에는 공정개스만을 공급할 수도 있다.

제4(a)도 내지 제4(c)도에는 상술한 반도체 장치의 제조 방법에 따른 박막형성 및 오염물 제거 단계를 도시하고 있다.

먼저, 제4(a)도는, 웨이퍼(50)상에 제1막막(52)을 형성하고, 이 제1박막(52)상에 자외선램프(40)를 이용하여 자외선(54)을 조사하면서, 상기 제1박막(52)표면의 오염과 반응할 수 있는 공정개스를 주입하여 제1박막(52)의 표면오염을 제거하는 단계를 보이고 있고, 제4(b)도는 제4(a)도에 도시된 방법을 여러 단계 반복수행하여 웨이퍼(50)상에 실제 형성하고자 하는 박막의 두께에 이르기까지 제1박막(52)과 제2박막(56)이 교대로 형성된 모습을 보이고 있고, 제4(c)도는 서로 다른 성분으로서 교대로 형성된 상기 제1 및 제2박막을 열처리하여 적절히 배합시킨 단계를 보이고 있다. 이와같은 박막형성 방법은 다성분계의 박막을 형성하는데 있어서도 적용되는 것으로, 각각의 성분을 함유한 박막을 순차적으로 웨이퍼상에 형성한 후, 열처리 공정을 통해 배합시킴으로써 가능하다.

종래 반도체 제조 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 박막형성공정에 사용되는 모든 공정개스들이 반응로내에서 함께 존재하면서, 서로 접촉되어 반응함에 따라 반응입자의 오염을 유발하거나 웨이퍼상에 형성된 박막의 스텝커버리지의 불량을 초래하였다.

뿐만아니라, 웨이퍼상의 박막내에 공정개스간의 반응에 의해 발생된 탄소 오염이 심하여 박막의 전기적 특성을 열화시키고, 박막의 균일성 및 공정의 재현성 확보할 수 없는 심각한 문제점들이 발생되었다.

이와같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 공정개스밴트라인 및 제어밸브를 포함하여 반응로에 로딩된 웨이퍼상에 박막을 형성하기 위해 공급되는 공정개스를 시분할하여 공급한다.

따라서, 박막형성공정에 사용되는 모든 공정개스들이 반응로내에서 서로 접촉되는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 반응입자의 오염 및 웨이퍼상에 형성된 박막의 스텝커버리지의 불량을 방지할 수 있고, 아울러, 웨이퍼상에 형성된 박막내의 탄소 오염을 방지하여 박막의 전기적 특성의 열화를 막을 수 있고, 박막의 균일성 및 공정의 재현성을 확보할 수 있다.

Claims (9)

1. 웨이퍼상에 박막을 형성하는 박막형성공정이 수행되는 반응로와, 상기 반응로에 연결된 라인에 각각 연결된 공정개스를 상기 반응로에 공급하는 복수의 공정개스공급라인들과, 상기 공정개스공급라인들상에 각각 설치되어 공정개스의 공급을 제어하는 주 제어밸브들과, 상기 주 제어밸브들의 직전에 위치되도록 상기 공정개스공급라인들상에 각각 설치되어 공정개스의 유량을 제어하는 유량제어기들 그리고 상기 반응로에 연결되어 공정개스가 배기되는 공정개스배기라인을 갖는 반도체 제조 장치에 있어서, 상기 각 공정개스공급라인상의 상기 주 제어밸브와 상기 유량제어기 사이에서 상기 각 공정개스배기라인에 연결된 복수의 공정개스밴트라인들과; 상기 공정개스밴트라인들상에 각각 설치되어 공정개스의 밴트를 제어하는 부 제어밸브들 및; 상기 반응로와 상기 공정개스공급라인들을 연결하는 라인에 연결된 불활성개스공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 반응로상에 설치된 자외선램프를 더 포함하여 불활성개스 또는 공정개스 공급시 탄소와 같은 불순물의 탈착을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
3. 반응로에 공정개스를 공급하여 반응로내에 로딩된 웨이퍼상에 박막을 형성하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서, 웨이퍼가 로딩된 반응로에 소정의 시간동안 불활성개스를 공급하는 단계 및; 상기 불활성개스의 공급을 차단하고, 상기 반응로에 소정의 시간동안 제1공정개스를 공급하여 웨이퍼상에 소정의 두께를 갖는 제1박막을 형성하는 단계와; 상기 제1공정개스의 공급을 차단하고, 다시 상기 반응로에 소정의 시간동안 불활성개스를 공급하는 단계와; 상기 불활성개스의 공급을 차단하고, 상기 반응로에 소정의 시간동안 제2공정개스를 공급하여 상기 제1박막상에 소정의 두께를 갖는 제2박막을 형성하는 단계와; 상기 제2공정개스의 공급을 차단하고, 상기 반응로에 소정의 시간동안 불활성개스를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 불활성개스는 상기 제1 및 제2공정개스가 상기 반응로내에서 서로 접촉되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 반응로에 산화제와 환원제 중 어느 하나를 공급하는 단계를 더 포함하여, 상기 웨이퍼상에 형성된 박막내의 탄소불순물을 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
6. 제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 반응로에 로딩된 웨이퍼의 표면에 자외선을 조사하는 단계를 더 포함하여, 상기 반응로에 불활성개스, 공정개스 그리고 산화제 및 환원제 중 어느 하나를 공급할 때 상기 박막내의 탄소불순물의 탈착을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
7. 제3항에 있어서, 상기 제1공정개스는 알루미늄, 실리콘 및 구리로 구성된 그룹으로부터 선택된 성분을 함유하는 금속유기물이고, 상기 제2공정개스는 환원제 개스와 불활성개스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
8. 제3항에 있어서, 상기 제1공정개스는 Ti, Zr, Pb, Ba 및 Sr로 구성된 그룹으로부터 선택된 성분을 함유하는 금속유기물들이고, 상기 제2공정개스는 산소와 오존 중 적어도 하나를 함유하는 개스인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
9. 제3항에 있어서, 상기 제1공정개스는 Ti 성분이 함유된 금속유기물이고, 상기 제2공정개스는 불활성 개스, 암모니아 개스, 메탈하이드라이진 및 수소로 구성된 그룹으로부터 선택된 성분을 함유하는 개스인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.