KR100273227B1 - 화학기상증착공정에서의반응성이물방지방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학기상증착 공정에서의 반응성 이물 방지 방법에 관한 것으로서, 질화티타늄(TiN) 웨이퍼를 소정의 온도로 가열한 후 수소화규소(SiH4)가스와 불화텅스텐(WF6)가스를 유동시켜 웨이퍼상에 텅스텐막을 형성하는 화학기상증착공정에 있어서, 상기 수소화규소가스와 불화텅스텐가스를 유동시키는 공정은 수소화규소가스를 유동시키는 제1 단계와, 수소화규소가스의 유동을 정지시키는 제2 단계와, 수소화규소가스와 불화텅스텐가스를 반응챔버의 내부로 동시에 유동시키기 시작하여 각각의 유량이 서서히 증가시키는 제3 단계와, 수소화규소가스와 불화텅스텐가스를 정상상태로 유동시키는 제4 단계로 수행함을 특징으로 하는 화학기상증착 공정에서의 반응성 이물 방지 방법을 제공하므로써, 반응챔버 내부에서 수소화규소가스와 불화텅스텐가스의 분압을 일정하게 유지시키므로써 수소화규소가스의 양이 불화텅스텐가스의 양보다 많은 경우 발생하게 되는 반응성 이물인 텅스텐실리사이드의 발생을 억제하여 보다 우수한 수율로 공정을 진행할 수 있도록 한 것이다.
Description
본 발명은 화학기상증착 공정에서의 반응성 이물 방지 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 질화티타늄(TiN)이 증착된 웨이퍼를 일정한 온도로 가열하며 수소화규소(SiH4)가스와 불화텅스텐(WF6)가스를 유동시켜 웨이퍼 상에 텅스텐막을 형성하는 화학기상증착 공정에서 수소화규소가스와 불화텅스텐가스의 반응에 의한 반응성 이물을 방지할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.
질화티타늄을 증착시킨 웨이퍼 상에 화학기상증착 공정으로 텅스텐막을 형성하는 종래의 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 질화티타늄이 증착된 웨이퍼를 고온의 히터로 가열하여 적절한 증착온도를 유지시키게 되는데, 이때의 증착온도는 465℃로 하고 있다. 이렇게 웨이퍼를 가열한 후에는 수소화규소가스를 웨이퍼가 있는 반응챔버의 내부로 소정의 질량유량이 되도록 유동시켜 질화티타늄막 상에 비정질의 규소(실리콘)를 생성시킨다.
그 이후 수소화규소가 계속 유입되는 상태에서 불화텅스텐 가스를 소정의 질량유량으로 유동시키면 불화텅스텐 가스가 수소화규소 가스에 의해 분해되어 웨이퍼의 질화티타늄막 상에 텅스텐막이 형성되게 되는 것이다. 그리고 상기한 과정에서 반응챔버로 공급되는 가스가 소정의 질량유량이 되도록 하는 것은 각각의 유로에 설치된 질량유량제어기(MFC)에 의해 이루어지게 된다.
상기한 과정에서 수소화규소가스와 불화텅스텐가스가 동시에 공급되는 동안은 각각의 분압이 소정의 비가 되도록 공급되는 것이 바람직한데, 이는 수소화규소의 분압이 커서 소정의 분압비가 이루어지지 못하는 경우에는 웨이퍼의 표면에 반응성 이물인 텅스텐실리사이드(WSix)가 형성되기 때문이다.
도 1 은 상기한 종래의 화학기상증착에 의한 텅스텐막 형성공정중 시간에 따른 가스 유동 상태를 도시한 그래프로서 가로축은 시간을 세로축은 가스의 유량을 나타낸 것이다.
이에 도시된 a 구간은 질화텅스텐이 증착된 상태의 웨이퍼가 들어 있는 반응챔버의 내부로 수소화규소가스를 유동시키는 과정을 보인 것으로서 수소화규소가스의 유량이 서서히 증가하여 2 내지 3초의 시간이 지난 후 질량유량제어기에서 설정된 소정의 유량으로 되는 것을 볼 수 있다.
그리고 b 구간은 수소화규소가스가 일정 유량으로 유동됨과 아울러 불화텅스텐가스를 반응챔버의 내부로 유동시키기 시작하여 유량이 서서히 증가한 후 소정의 유량으로 정상상태의 유동을 하기까지의 과정을 보인 것이며, c 구간은 수소화규소가스와 불화텅스텐가스가 각각의 질량유량제어기에서 설정된 소정의 유량으로 정상상태의 유동을 하고 있는 과정을 보인 것이다.
그런데 여기서 문제가 되는 것은 상기 b 구간에서의 과정이다. 상술한 바와 같이 수소화규소가스와 불화텅스텐가스의 유량은 일정한 분압비를 유지하며 유동되는 것이 바람직하고, 수소화규소가스의 유량이 더 커서 분압비가 깨어지는 경우에는 반응성 이물인 텅스텐실리사이드가 웨이퍼의 표면에 형성되게 된다. 그런데 불화텅스텐이 공급되는 라인상의 질량유량제어기가 작동을 개시하여 소정의 설정치로 공급되는데 소요되는 시간인 상기 b 구간에서는 소정의 분압비를 유지하는 구간인 c 구간에 비해 불화텅스텐가스의 분압이 낮아 반응성 이물이 형성되게 되는 것이다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 인식하여 안출된 본 발명의 목적은 웨이퍼의 표면에 텅스텐막을 형성하는 화학기상증착공정에서 수소화규소가스와 불화텅스텐가스의 분압비를 일정하게 유지하여 반응성 이물의 생성을 억제할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
도 1 은 종래의 화학기상증착에 의한 텅스텐막 형성공정중 시간에 따른 가스 유동 상태를 도시한 그래프.
도 2 는 본 발명에 있어서의 화학기상증착에 의한 텅스텐막 형성공정중 시간에 따른 가스 유동 상태를 도시한 그래프.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 질화티타늄(TiN) 웨이퍼를 소정의 온도로 가열한 후 수소화규소(SiH4)가스와 불화텅스텐(WF6)가스를 유동시켜 웨이퍼상에 텅스텐막을 형성하는 화학기상증착공정에 있어서, 상기 수소화규소가스와 불화텅스텐가스를 유동시키는 공정은 수소화규소가스를 유동시키는 제1 단계와, 수소화규소가스의 유동을 정지시키는 제2 단계와, 수소화규소가스와 불화텅스텐가스를 반응챔버의 내부로 동시에 유동시키기 시작하여 각각의 유량이 서서히 증가시키는 제3 단계와, 수소화규소가스와 불화텅스텐가스를 정상상태로 유동시키는 제4 단계로 수행함을 특징으로 하는 화학기상증착 공정에서의 반응성 이물 방지 방법이 제공된다.
이하, 본 발명의 일실시례에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 있어서의 화학기상증착에 의한 텅스텐막 형성공정중 시간에 따른 가스 유동 상태를 도시한 그래프로서 가로축은 시간을 세로축은 가스의 유량을 나타낸 것이다.
이에 도시된 A 구간은 질화티타늄(TiN) 웨이퍼가 들어 있는 반응챔버의 내부로 수소화규소가스를 유동시켜 웨이퍼 상에 비정질의 Si를 형성하는 단계를 보인 것으로서, 수소화규소가스의 유량이 서서히 증가하여 2 내지 3초의 시간이 지난 후 일정한 유량으로 되는 것을 볼 수 있으며 이는 질량유량제어기가 작동을 개시하여 소정의 설정치로 유량을 공급하기까지 소요되는 시간이다.
그리고 B 구간은 정상상태로 공급되는 수소화규소가스의 공급을 차단하여 일정시간 동안 유동을 정지시킨 단계를 보인 것이다.
C 구간은 수소화규소가스와 불화텅스텐가스를 반응챔버의 내부로 동시에 유동시키기 시작하여 각각의 유량이 서서히 증가한 후 소정의 유량으로 정상상태의 유동을 하기 직전까지의 단계를 보인 것이고, 이 과정에서는 수소화규소가스의 분압이 높지 않으므로 반응성 이물의 발생이 억제된다.
D 구간은 수소화규소가스와 불화텅스텐가스가 각각의 질량유량제어기에서 설정된 소정의 유량으로 정상상태의 유동을 하고 있는 단계를 보인 것이다.
웨이퍼의 가열온도를 465℃로 하여 반응을 진행시키는 것은 종래와 동일하다.
종래에는 불화텅스텐가스가 공급을 개시하여 정상상태로 공급되기 전까지의 과정인 b 구간 동안 수소화규소가스는 소정의 유량으로 정상상태 유동을 하고 있어 양 가스의 분압비가 소정의 값으로 유지되지 못해 반응성 이물이 생성되는 것은 상술한 바와 같다.
그런데 본 발명의 경우에는 불화텅스텐가스가 공급을 개시하여 정상상태로 공급되기 전까지의 과정인 C 구간 동안 수소화규소가스도 새로이 공급이 개시되어 함께 유량이 증가하고 있으므로 분압비가 소정의 값으로 유지되어 반응성 이물이 생성되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
상기한 방법외에도 불화텅스텐가스를 반응챔버로 유동시키기에 앞서 우회시켜 정상상태의 가스 유동이 이루어진 후 반응챔버의 내부로 유입하여 일정한 분압비가 되도록 하는 방법도 생각할 수 있을 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 반응챔버 내부에서 수소화규소가스와 불화텅스텐가스의 분압을 일정하게 유지시킬 수 있으므로 수소화규소가스의 양이 불화텅스텐가스의 양보다 많은 경우 발생하게 되는 반응성 이물인 텅스텐실리사이드의 발생이 억제되어 보다 우수한 수율로 공정을 진행할 수 있는 효과가 있다.
Claims (1)
- 질화티타늄(TiN) 웨이퍼를 소정의 온도로 가열한 후 수소화규소(SiH4)가스와 불화텅스텐(WF6)가스를 유동시켜 웨이퍼상에 텅스텐막을 형성하는 화학기상증착공정에 있어서, 상기 수소화규소가스와 불화텅스텐가스를 유동시키는 공정은 수소화규소가스를 유동시키는 제1 단계와, 수소화규소가스의 유동을 정지시키는 제2 단계와, 수소화규소가스와 불화텅스텐가스를 반응챔버의 내부로 동시에 유동시키기 시작하여 각각의 유량이 서서히 증가시키는 제3 단계와, 수소화규소가스와 불화텅스텐가스를 정상상태로 유동시키는 제4 단계로 수행함을 특징으로 하는 화학기상증착 공정에서의 반응성 이물 방지 방법.
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| KR1019970049043A KR100273227B1 (ko) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 화학기상증착공정에서의반응성이물방지방법 |
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| KR1019970049043A KR100273227B1 (ko) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 화학기상증착공정에서의반응성이물방지방법 |
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| KR19990026752A KR19990026752A (ko) | 1999-04-15 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100574460B1 (ko) * | 2004-06-15 | 2006-05-25 | 주식회사 코비스 스포츠 | 골프 연습매트용 골프 티 |
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1997
- 1997-09-26 KR KR1019970049043A patent/KR100273227B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR100574460B1 (ko) * | 2004-06-15 | 2006-05-25 | 주식회사 코비스 스포츠 | 골프 연습매트용 골프 티 |
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| KR19990026752A (ko) | 1999-04-15 |
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