KR100724215B1 - Method for fabricating pecvd teos oxide - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PECVD batch type 챔버에서 TEOS 산화막 제조 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명에서는 PECVD TEOS 산화막 제조 방법에 있어서, PECVD 장치에서 웨이퍼상 PECVD TEOS 산화막 증착 공정 시 RF 플라즈마 세정 공정 후, 샤워 헤드 표면에 증착하는 AlOxFy로 인하여 산화막의 두께가 증가하는 문제점을 해결하기 위해, 공정진행 웨이퍼의 수가 증가함에 따라 웨이퍼상 TEOS 산화막 증착시간이 점차로 짧게 설정되도록 하여 증착시간을 보상함으로써, RF 플라즈마 세정 주기에 무관하게 웨이퍼상 TEOS 산화막의 두께가 일정하게 증착되도록 하여 반도체 수율을 향상시키게 된다.The present invention relates to a method for producing TEOS oxide film in a PECVD batch type chamber. That is, in the present invention, in the PECVD TEOS oxide film production method, in order to solve the problem that the thickness of the oxide film increases due to AlOxFy deposited on the shower head surface after the RF plasma cleaning process on the wafer PECVD TEOS oxide film deposition process in the PECVD apparatus As the number of wafers in the process increases, the deposition time of the TEOS oxide film on the wafer is gradually shortened to compensate for the deposition time, so that the thickness of the TEOS oxide film on the wafer is uniformly deposited regardless of the RF plasma cleaning cycle, thereby improving semiconductor yield. Let's go.

PECVD, TEOS, RF 플라즈마 세정, 샤워헤드 PECVD, TEOS, RF Plasma Cleaning, Shower Head

Description

ＰＥＣＶＤ ＴＥＯＳ 산화막 제조 방법{METHOD FOR FABRICATING PECVD TEOS OXIDE}Process for manufacturing oxide film of PECODD TEOS {METHOD FOR FABRICATING PECVD TEOS OXIDE}

도 1은 종래 PECVD TEOS 산화막 제조 공정 흐름도,1 is a flow chart of a conventional PECVD TEOS oxide film production process,

도 2는 본 발명의 실시 예가 적용되는 PECVD 장치의 개략적인 구성도,2 is a schematic configuration diagram of a PECVD apparatus to which an embodiment of the present invention is applied;

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PECVD TEOS 산화막 제조 공정 흐름도,3 is a flow chart of a PECVD TEOS oxide manufacturing process according to an embodiment of the present invention,

도 4는 일반적인 PECVD 공정 진행에 따른 웨이퍼상 PECVD TEOS 산화막 두께 그래프 예시도,4 is an exemplary graph of a wafer thickness PECVD TEOS oxide thickness according to a general PECVD process;

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 PECVD TEOS 산화막 두께에 대응되는 산화막 증착시간 보상 그래프 예시도.5 is an exemplary graph of oxide deposition time compensation graph corresponding to PECVD TEOS oxide thickness according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부호에 대한 간략한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>

200 : 챔버 202 : 웨이퍼200: chamber 202: wafer

204 : 제1전극 205, 206 : RF 전력발생기204: first electrode 205, 206: RF power generator

208 : 제2전극 210 : 이송수단208: second electrode 210: transfer means

214 : 히터 216 : 샤워헤드214: heater 216: shower head

218 : 배기관218: exhaust pipe

본 발명은 반도체 소자의 제조 공정 중 유전막(dielectric silicon oxide) 증착 방법에 관한 것으로, 특히 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) batch type 챔버에서 TEOS(Tetra Ethyl Orthosilicate) 산화막(oxide) 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of depositing a dielectric film during the manufacturing process of a semiconductor device, and more particularly, to a method of manufacturing a TEOS (Tetra Ethyl Orthosilicate) oxide in a Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) batch type chamber.

통상적으로 PECVD 장치는 전기적 방전을 통해 기체 내에 화학반응을 일으켜 형성된 물을 반도체 기판 상에 증착함으로서 유전막을 형성시키는 장치로, PECVD batch type 장비에서는 웨이퍼 산화막 증착이 연속 진행되어 일정량의 산화막이 챔버 내부에 증착되면 이를 제거하기 위해 RF 플라즈마 세정(plasma clean)이 이루어진다.In general, a PECVD apparatus is a device for forming a dielectric film by depositing water formed by chemical reaction in a gas through an electrical discharge on a semiconductor substrate.In a PECVD batch type device, wafer oxide film deposition proceeds continuously and a certain amount of oxide film is formed inside the chamber. Once deposited, RF plasma clean is performed to remove it.

이때 상기 RF 플라즈마 세정공정 중 챔버 내부에 히터 블록(heater block) 부분 즉 웨이퍼(wafer)가 놓여 증착되는 부분은 웨이퍼가 놓이지 않는 부분에 비해 형성되는 TEOS 산화막이 두께가 얇다. 따라서 히터블록 부분에 증착된 산화막은 웨이퍼가 놓여 있지 않았던 부분의 TEOS막보다 빨리 제거되어 하부 히터블록 표면이 노출된다.At this time, the heater block portion, that is, the portion in which the wafer is placed and deposited in the chamber during the RF plasma cleaning process has a smaller thickness of the TEOS oxide film formed than the portion in which the wafer is not placed. Therefore, the oxide film deposited on the heater block portion is removed earlier than the TEOS film on the portion where the wafer is not placed to expose the lower heater block surface.

상기한 히터블록은 일반적으로 알루미늄(Al)으로 형성되어 있는데, 상기 RF 세정 플라즈마(plasma)에 의해 상기 히터블록 표면의 알루미늄이 스퍼터링(sputtering)되어 RF 세정 플라즈마 가스인 C2F6의 F와 샤워헤드(shower head) 상 에 잔존하는 산화막(oxide)이 결합되어 AlOxFy의 형태의 불순물로 샤워헤드 표면에 증착되게 된다.The heater block is generally made of aluminum (Al), the aluminum of the surface of the heater block is sputtered by the RF cleaning plasma (F) of the C2F6 F and the shower head (shower) RF cleaning plasma gas The remaining oxide on the head is combined and deposited on the shower head surface with impurities in the form of AlOxFy.

위와 같이 샤워헤드에 증착되는 AlOxFy는 샤워헤드의 표면적을 증가시켜 웨이퍼 TEOS 산화막 증착 중 이부분에서의 증착율이 증가하게 되어 상대적으로 웨이퍼에서의 TEOS 산화막 증착율은 감소하게 되며, 이후 여러 장의 웨이퍼가 진행됨에 따라 샤워헤드 표면이 TEOS 산화막으로 증착되어 샤워헤드 표면적이 감소하여 샤워헤드에서의 증착율은 다시 낮아지고 웨이퍼에서의 증착율은 높아지게 된다.As described above, the AlOxFy deposited on the showerhead increases the surface area of the showerhead, thereby increasing the deposition rate at this portion of the wafer TEOS oxide deposition, thereby decreasing the TEOS oxide deposition rate on the wafer. Accordingly, the showerhead surface is deposited with the TEOS oxide film so that the showerhead surface area is reduced, so that the deposition rate in the showerhead is lowered again and the deposition rate in the wafer is high.

도 1은 종래 PECVD 장치를 이용하여 웨이퍼상 TEOS 산화막을 증착시키는 공정 처리 흐름도이다. 1 is a process flow diagram for depositing a TEOS oxide film on a wafer using a conventional PECVD apparatus.

이하 상기 도 1을 참조하여 종래 웨이퍼상 TEOS 산화막 증착 공정을 살펴보면 먼저 웨이퍼 증착 공정전 챔버 내부에 TEOS 산화막을 증착하여 예비 코팅(pre-coating)을 수행한다(S100). 위와 같은 TEOS 산화막 예비 코팅을 통해서 RF 플라즈마 세정 중 발생되는 파티클 소스(particle source)를 억제하며, 또한 제1 웨이퍼 효과를 제거시킨다. 이때 상기 TEOS 산화막 예비 코팅 과정이 없으면 웨이퍼 첫 장에 대한 공정 진행 시 챔버 내부가 산화막으로 덮혀있지 않고 다음 장부터는 챔버 내부가 산화막으로 덮이게 되어 챔버 내부면의 층착율 차이에 의한 웨이퍼상 증착율 차이가 발생하게 된다.Hereinafter, referring to FIG. 1, a conventional TEOS oxide film deposition process is performed by pre-coating a TEOS oxide film in a chamber before a wafer deposition process (S100). Through the TEOS oxide pre-coating as described above, the particle source generated during the RF plasma cleaning is suppressed, and the first wafer effect is also eliminated. At this time, if the TEOS oxide pre-coating process is not performed, the inside of the chamber is not covered with the oxide film during the process for the first sheet of the wafer, and the inside of the chamber is covered with the oxide film from the next sheet, so that the difference in the deposition rate on the wafer due to the difference in the deposition rate of the inner surface of the chamber is increased. Will occur.

이어 PECVD 방식으로 TEOS 산화막을 증착시키고자 하는 웨이퍼를 챔버(chamber)내 삽입하여 PECVD TEOS 산화막 증착공정을 수행하게 되는데, 챔버내 진입하는 각 웨이퍼에 대해 동일한 시간동안 증착이 수행된다(S102).Subsequently, a PECVD TEOS oxide film deposition process is performed by inserting a wafer for depositing a TEOS oxide film into a chamber by a PECVD method, and the deposition is performed for the same time for each wafer entering the chamber (S102).

위와 같이 챔버내 웨이퍼들에 대해 TEOS 산화막을 증착시키는 동안 웨이퍼 뿐만 아니라 챔버 내벽, 히터 및 샤워헤드 상에도 TEOS 산화막이 형성되므로, 일정한 장수의 웨이퍼에 TEOS 산화막을 증착시킨 뒤에는, 챔버내로의 웨이퍼 진입을 멈추게 하고, RF 플라즈마를 이용한 세정(clean) 공정을 수행하게 된다(S104). 이때 상기 세정 공정은 챔버내의 웨이퍼를 모두 제거한 상태에서 진행되며, 세정 기체로 C2F6를 주입하여 챔버 내벽, 히터 및 샤워헤드 상에 형성되어 있는 TEOS 막을 제거시킨다. 위와 같은 RF 플라즈마 세정(plasma) 공정 후에는 챔버 내부를 펌프/퍼지(pump/purge) 공정을 다수 회 반복하여 가스 라인(gas line)에 잔류하는 가스를 제거시키고 세정 시 발생된 파티클 등의 불순물을 제거시킨다(S106).As described above, the TEOS oxide film is formed not only on the wafer but also on the chamber inner wall, the heater and the showerhead during the deposition of the TEOS oxide film on the wafers in the chamber. In operation S104, the process is stopped and a clean process using the RF plasma is performed. At this time, the cleaning process is performed while all the wafers in the chamber are removed, and C2F6 is injected into the cleaning gas to remove the TEOS film formed on the chamber inner wall, the heater, and the showerhead. After the RF plasma cleaning process as above, the pump / purge process is repeated several times in the chamber to remove the gas remaining in the gas line and to remove impurities such as particles generated during the cleaning. It is removed (S106).

그러나 상기한 종래 PECVD TEOS 산화막 증착시에는 RF 플라즈마 세정 공정 시 샤워 헤드 표면에 증착하는 AlOxFy로 인하여 세정 공정 직후에 증착되는 TEOS 막의 두께와 세정공정 직전의 TEOS막의 두께가 달라지는 문제점이 있었다. 즉, PECVD 장비에서 웨이퍼상 증착되는 산화막의 두께는 RF 플라즈마 세정공전 전에는 높았다가 RF 플라즈마 세정 직후에는 급격히 낮아지는 등 RF 플라즈마 세정에 따라 주기적으로 반복되어 RF 플라즈마 세정 전후 웨이퍼상 증착율의 차이에 따라 산화막 두께의 차이를 발생시키는 문제점이 있었다.However, in the conventional PECVD TEOS oxide film deposition, there is a problem in that the thickness of the TEOS film deposited immediately after the cleaning process and the thickness of the TEOS film immediately before the cleaning process are different due to AlOxFy deposited on the shower head surface during the RF plasma cleaning process. In other words, the thickness of the oxide film deposited on the wafer in the PECVD equipment is high before the RF plasma cleaning process and then rapidly decreases immediately after the RF plasma cleaning. There was a problem of causing a difference in thickness.

따라서, 본 발명의 목적은 PECVD 장치에서 웨이퍼상 PECVD TEOS 산화막 증착 공정 시 RF 플라즈마 세정 공정 후, 샤워 헤드 표면에 증착하는 AlOxFy로 인하여 산화막의 두께가 증가하는 문제점을 해결하기 위해, 공정진행 웨이퍼의 수가 증가 함에 따라 웨이퍼상 TEOS 산화막 증착시간이 점차로 짧게 설정되도록 증착시간을 보상시키는 PECVD batch type 챔버에서 TEOS 산화막 제조 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problem of increasing the thickness of the oxide film due to AlOxFy deposited on the shower head surface after the RF plasma cleaning process in the PECVD TEOS oxide film deposition process on the wafer in the PECVD apparatus, The present invention provides a method for manufacturing a TEOS oxide film in a PECVD batch type chamber which compensates the deposition time so that the TEOS oxide deposition time on a wafer is set to be gradually shortened as it increases.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 PECVD TEOS 산화막 제조 방법으로서, (a)상기 PECVD 챔버 내 TEOS 산화막 예비 코팅을 수행하여 보호막을 형성시키는 단계와, (b)상기 PEDVD 챔버 내로 웨이퍼를 삽입시켜 상기 웨이퍼상 TEOS 산화막을 증착시키는 단계와, (c)상기 PECVD 챔버 내에서 공정 수행되는 웨이퍼의 수가 증가함에 따라 웨이퍼상 TEOS 산화막 증착시간이 점차로 짧게 설정되도록 하여 증착시간을 보상시키는 단계와, (d)일정 기준 장수의 웨이퍼상 TEOS 산화막 증착공정 후, RF 플라즈마로 상기 챔버를 세정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a method of manufacturing a PECVD TEOS oxide film, (a) performing a pre-coated TEOS oxide film in the PECVD chamber to form a protective film, (b) inserting the wafer into the PEDVD chamber to Depositing a TEOS oxide film on a wafer; (c) compensating the deposition time by setting the TEOS oxide film deposition time on a wafer to be gradually shortened as the number of wafers processed in the PECVD chamber increases; (d) After the process of depositing a predetermined number of long-term TEOS oxide film on the wafer, characterized in that it comprises the step of cleaning the chamber with RF plasma.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operation of the preferred embodiment according to the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예가 적용되는 PECVD 장치의 개략적인 블록 구성을 도시한 것이다. 상기 도 2를 참조하면, PECVD 장치는 반응 가스에 의해 박막이 증착되는 반응 공간인 챔버(200)를 포함한다.2 is a schematic block diagram of a PECVD apparatus to which an embodiment of the present invention is applied. Referring to FIG. 2, the PECVD apparatus includes a chamber 200, which is a reaction space in which a thin film is deposited by a reaction gas.

챔버(200) 상부에는 챔버(200) 내부에 주입되는 가스가 웨이퍼(202)위에 고르게 퍼지도록 하고, RF 전력(Radio Frequency)을 전달하기 위해서 알루미늄 등의 금속으로 이루어지는 제1전극(204)이 형성되며, 제1전극(204)은 제1RF 전력 발생기(205)에 연결된다.The first electrode 204 made of a metal such as aluminum is formed on the chamber 200 to spread the gas injected into the chamber 200 evenly on the wafer 202 and to transmit RF power (Radio Frequency). The first electrode 204 is connected to the first RF power generator 205.

챔버(200) 내부의 하부에는 알루미늄 등의 금속으로 형성되며 플라즈마를 발 생시키기 위해서 제1전극(204)과 대향하는 제2전극(208)이 설치되며, 제2전극(208)은 제2RF 전력발생기(206)에 연결된다.A lower electrode inside the chamber 200 is formed of a metal such as aluminum, and a second electrode 208 facing the first electrode 204 is installed to generate a plasma, and the second electrode 208 has a second RF power. Is connected to the generator 206.

제2전극(208)은 이송수단(210)에 의해 상하로 이동시킬 수 있다. 제2전극(208) 아래에는 안착되는 웨이퍼(202)를 가열하기 위한 히터(heater)(214)가 장착되며, 히터(214)로 고강도 램프나 저항 가열기를 사용할 수 있다.The second electrode 208 may be moved up and down by the transfer means 210. A heater 214 for heating the wafer 202 to be seated is mounted below the second electrode 208, and a high intensity lamp or a resistance heater may be used as the heater 214.

그리고 챔버(200) 내에 기체를 주입하고 제거하기 위한 샤워헤드(216)와 배기관(218)이 연결되어 있다. 샤워헤드(216)는 챔버(200) 내에 가스를 분출하기 위해서 다수개의 홀을 가지며, 제1전극(204)과 일체형으로 형성될 수 있다. 샤워헤드(216)를 통해 챔버(200) 내에 주입된 기체들은 챔버(200) 내에서 충분히 혼합된 후 확산되어 웨이퍼(202) 상부에 골고루 확산된다. 이후 증착되지 않고 남겨지거나 새로 형성되는 기체들은 배기관(218)을 통해 외부로 빠져나간다.And the shower head 216 and the exhaust pipe 218 for injecting and removing gas in the chamber 200 is connected. The showerhead 216 may have a plurality of holes for ejecting gas into the chamber 200 and may be integrally formed with the first electrode 204. Gases injected into the chamber 200 through the showerhead 216 are sufficiently mixed in the chamber 200 and then diffused to evenly spread over the wafer 202. Thereafter, the gas which is left without being deposited or newly formed is discharged to the outside through the exhaust pipe 218.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PECVD 장치에서 웨이퍼 상 TEOS 산화막 증착 공정 처리 흐름을 도시한 것이다. 이하 상기 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.3 illustrates a process flow of TEOS oxide deposition on a wafer in a PECVD apparatus according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

먼저 웨이퍼 증착 공정전 챔버(200) 내부에 TEOS 산화막을 증착하여 예비 코팅(pre-coating)을 수행한다(S300). 위와 같은 TEOS 산화막 예비 코팅을 통해서 RF 플라즈마 세정 중 발생되는 파티클 소스를 억제하며, 또한 제1 웨이퍼 효과를 제거시킨다. First, a TEOS oxide film is deposited inside the chamber 200 before the wafer deposition process to perform pre-coating (S300). Through the TEOS oxide pre-coating as described above, it suppresses the particle source generated during the RF plasma cleaning, and also eliminates the first wafer effect.

이때 상기 TEOS 산화막 예비 코팅 과정이 없으면 웨이퍼 첫 장에 대한 공정 진행 시 챔버 내부가 산화막으로 덮혀있지 않고, 다음 장부터는 챔버 내부가 산화 막으로 덮이게 되어 챔버 내부면의 층착율 차이에 의한 웨이퍼상 증착율 차이가 발생하게 된다.In this case, if the TEOS oxide pre-coating process is not performed, the inside of the chamber is not covered with an oxide film during the process of the first sheet of the wafer, and the inside of the chamber is covered with the oxide film from the next sheet. There will be a difference.

이어 PECVD 방식으로 TEOS 산화막을 증착시키고자 하는 웨이퍼(202)를 챔버(200)내 삽입하여 PECVD TEOS 산화막 증착공정을 수행하게 된다(S302).Subsequently, the wafer 202 for depositing the TEOS oxide layer by the PECVD method is inserted into the chamber 200 to perform the PECVD TEOS oxide deposition process (S302).

한편, 종래 PECVD TEOS 산화막 증착시에는 RF 플라즈마 세정 공정 시 샤워헤드 표면에 증착하는 AlOxFy로 인하여 웨이퍼상 증착되는 산화막의 두께가 RF 플라즈마 세정공전 전에는 높았다가 RF 플라즈마 세정 직후에는 급격히 낮아지는 등 RF 플라즈마 세정 전후 웨이퍼상 증착율의 차이에 따라 산화막 두께의 차이를 발생시켰음은 전술한 바와 같다.Meanwhile, in the case of conventional PECVD TEOS oxide deposition, the thickness of the oxide film deposited on the wafer is high before the RF plasma cleaning operation and then rapidly decreases immediately after the RF plasma cleaning due to AlOxFy deposited on the showerhead surface during the RF plasma cleaning process. As described above, the difference in the oxide film thickness was caused by the difference in the deposition rate on the front and rear wafers.

즉, 종래에는 PECVD 장치에서는 웨이퍼 상 TEOS 산화막 공정이 수행되는 웨이퍼의 장수가 증가할수록 도 4에서와 같이 RF 플라즈마 세정 후 웨이퍼상 증착되는 TEOS 산화막의 두께가 증가하고 있으나, 상기 PECVD TEOS 산화막 증착공정에서는 챔버(200)내 진입하는 각 웨이퍼에 대해 동일한 시간동안 증착이 수행되도록 하고 있어, 웨이퍼상 TEOS 산화막의 두께가 일정하게 형성되지 못하였다.That is, in the conventional PECVD apparatus, the thickness of the TEOS oxide film deposited on the wafer after RF plasma cleaning increases as the number of wafers on which the TEOS oxide film process is performed on the wafer is increased, but in the PECVD TEOS oxide film deposition process, as shown in FIG. Since the deposition was performed for the same time for each wafer entering the chamber 200, the thickness of the TEOS oxide film on the wafer was not formed uniformly.

따라서 본 발명에서는 PECVD 장치에서 웨이퍼상 PECVD TEOS 산화막 증착 공정 시 상기 도 4에서와 같이 RF 플라즈마 세정 공정 후, 산화막의 두께가 증가하므로, 공정진행 웨이퍼의 수가 증가함에 따라 도 5에서 보여지는 바와 같이 웨이퍼상 TEOS 산화막 증착시간이 점차로 짧게 설정되도록 증착시간을 보상함으로써, RF 플라즈마 세정 주기에 무관하게 웨이퍼상 TEOS 산화막의 두께가 일정하게 증착되도록 구현하게 된다.Therefore, in the present invention, since the thickness of the oxide film is increased after the RF plasma cleaning process as shown in FIG. 4 during the PECVD TEOS oxide film deposition process on the wafer in the PECVD apparatus, the wafer as shown in FIG. By compensating for the deposition time such that the phase TEOS oxide deposition time is set to be gradually shorter, the thickness of the TEOS oxide film on the wafer is uniformly deposited regardless of the RF plasma cleaning cycle.

이때 상기 산화막 증착시간은 RF 플라즈마 세정 후 초기 웨이퍼 진행으로부터 다음 RF 플라즈마 세정까지 웨이퍼상 TEOS 산화막의 두께가 일정하게 유지되도록 자동으로 보상되며, 상기 증착시간 보상(SDT : Station Deposition Time)은 아래의 수학식에서와 같이 산출되어 적용된다.At this time, the oxide film deposition time is automatically compensated so that the thickness of the TEOS oxide film on the wafer is kept constant from the initial wafer progress after the RF plasma cleaning to the next RF plasma cleaning, and the deposition time compensation (SDT: Station Deposition Time) is It is calculated and applied as in the equation.

[수학식][Equation]

SDT = (10*T)/(bX2 + cX + d)SDT = (10 * T) / (bX 2 + cX + d)

상기 [수학식]에서 변수 x는 진행 웨이퍼의 수를 의미한다. b, c, d는 TEOS 산화막의 두께인 T의 변화율에 따른 비율상수이다. 이때, b는 -0.02∼0.1을 사용하고, c는 4∼8을 사용하며, 또한 d는 2400∼2600을 사용한다. T는 목표로 하는 TEOS 산화막의 두께를 의미한다. In the above Equation, the variable x means the number of moving wafers. b, c, and d are ratio constants according to the change rate of T which is the thickness of the TEOS oxide film. At this time, b uses -0.02 to 0.1, c uses 4 to 8, and d uses 2400 to 2600. T means the thickness of the target TEOS oxide film.

이어 다시 상기 도 3의 TEOS 산화막 증착공정 처리 흐름도를 설명하면, 위와 같이 챔버(200)내 웨이퍼(202)에 대해 TEOS 산화막을 증착시키는 동안 웨이퍼 뿐만아니라 챔버 내벽, 히터(214) 및 샤워헤드(216) 상에도 TEOS 산화막이 형성되므로, 일정한 장수의 웨이퍼에 TEOS 산화막을 증착시킨 뒤에는, 챔버(200)내로의 웨이퍼 진입을 멈추게 하고, RF 플라즈마를 이용한 세정 공정을 수행하게 된다(S304).Next, the flow chart of the TEOS oxide deposition process of FIG. 3 will be described again. As described above, the chamber inner wall, the heater 214 and the showerhead 216 as well as the wafer during the deposition of the TEOS oxide film on the wafer 202 in the chamber 200 are described. Since the TEOS oxide film is also formed on the wafer), after the TEOS oxide film is deposited on the wafer having a predetermined long life, the wafer entry into the chamber 200 is stopped and a cleaning process using the RF plasma is performed (S304).

이때 상기 세정 공정은 챔버 내의 웨이퍼를 모두 제거한 상태에서 진행되며, 세정 기체로 C2F6를 주입하여 챔버 내벽, 히터(214) 및 샤워헤드(216) 상에 형성되어 있는 TEOS 막을 제거시킨다.In this case, the cleaning process is performed while all the wafers in the chamber are removed, and C2F6 is injected into the cleaning gas to remove the TEOS film formed on the chamber inner wall, the heater 214, and the showerhead 216.

위와 같은 RF 플라즈마 세정 공정 후에는 챔버 내부를 펌프/퍼지 (pump/purge) 공정을 다수 회 반복하여 가스 라인에 잔류하는 가스를 제거시키고 세정 시 발생된 파티클 등의 불순물을 제거시킨다(S306).After the RF plasma cleaning process as described above, a pump / purge process is repeated in the chamber a plurality of times to remove the gas remaining in the gas line and to remove impurities such as particles generated during the cleaning (S306).

상기한 바와 같은 본 발명에서는 PECVD TEOS 산화막 제조 방법에 있어서, PECVD 장치에서 웨이퍼상 PECVD TEOS 산화막 증착 공정 시 RF 플라즈마 세정 공정 후, 샤워 헤드 표면에 증착하는 AlOxFy로 인하여 산화막의 두께가 증가하는 문제점을 해결하기 위해, 공정진행 웨이퍼의 수가 증가함에 따라 웨이퍼상 TEOS 산화막 증착시간이 점차로 짧게 설정되도록 하여 증착시간을 보상함으로써, RF 플라즈마 세정 주기에 무관하게 웨이퍼상 TEOS 산화막의 두께가 일정하게 증착되도록 하여 반도체 수율을 향상시키게 된다.In the present invention as described above, in the PECVD TEOS oxide film manufacturing method, the problem of increasing the thickness of the oxide film due to AlOxFy deposited on the shower head surface after the RF plasma cleaning process on the wafer PECVD TEOS oxide film deposition process in the PECVD apparatus In order to compensate for the deposition time, the TEOS oxide film deposition time on the wafer is gradually set to be shorter as the number of process wafers is increased, so that the thickness of the TEOS oxide film on the wafer is uniformly deposited regardless of the RF plasma cleaning cycle. Will improve.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the invention should be determined by the claims rather than by the described embodiments.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 PECVD TEOS 산화막 제조 방법에 있어서, PECVD 장치에서 웨이퍼상 PECVD TEOS 산화막 증착 공정 시 RF 플라즈마 세정 공정 후, 샤워 헤드 표면에 증착하는 AlOxFy로 인하여 산화막의 두께가 증가하는 문제점을 해결하기 위해, 공정진행 웨이퍼의 수가 증가함에 따라 웨이퍼상 TEOS 산화막 증착시간이 점차로 짧게 설정되도록 하여 증착시간을 보상함으로써, RF 플라즈마 세정 주기에 무관하게 웨이퍼상 TEOS 산화막의 두께가 일정하게 증착되도록 하여 반도체 수율을 향상시키는 이점이 있다.As described above, in the present invention, in the PECVD TEOS oxide film manufacturing method, the thickness of the oxide film is increased due to AlOxFy deposited on the shower head surface after the RF plasma cleaning process in the PECVD TEOS oxide film deposition process on the wafer in the PECVD apparatus; In order to solve the problem, as the number of wafers in the process increases, the deposition time of the TEOS oxide film on the wafer is gradually shortened to compensate for the deposition time, so that the thickness of the TEOS oxide film on the wafer is uniformly deposited regardless of the RF plasma cleaning cycle. There is an advantage of improving semiconductor yield.

Claims (6)

PECVD TEOS 산화막 제조 방법으로서,As a PECVD TEOS oxide film production method, (a)상기 PECVD 챔버 내 TEOS 산화막 예비 코팅을 수행하여 보호막을 형성시키는 단계와,(a) performing a pre-coating of the TEOS oxide film in the PECVD chamber to form a protective film, (b)상기 PEDVD 챔버 내로 웨이퍼를 삽입시켜 상기 웨이퍼상 TEOS 산화막을 증착시키는 단계와,(b) inserting a wafer into the PEDVD chamber to deposit a TEOS oxide film on the wafer; (c)상기 PECVD 챔버 내에서 공정 수행되는 웨이퍼의 수가 증가함에 따라 웨이퍼상 TEOS 산화막 증착시간이 점차로 짧게 설정되도록 하여 증착시간을 보상시키는 단계와,(c) compensating for the deposition time by setting the TEOS oxide film deposition time on the wafer gradually shorter as the number of wafers processed in the PECVD chamber increases; (d)일정 기준 장수의 웨이퍼상 TEOS 산화막 증착공정 후, RF 플라즈마로 상기 챔버를 세정시키는 단계(d) cleaning the chamber with an RF plasma after a predetermined number of long-term wafer TEOS oxide deposition processes 를 포함하는 PECVD TEOS 산화막 제조 방법.PECVD TEOS oxide film production method comprising a. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (c)단계에서 각 웨이퍼별 보상되는 증착시간(SDT)은, 아래의 수학식을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 PECVD TEOS 산화막 제조 방법.The deposition time (SDT) compensated for each wafer in the step (c) is calculated through the following equation, PECVD TEOS oxide film manufacturing method. [수학식][Equation] SDT = (10*T)/(bX2 + cX + d)SDT = (10 * T) / (bX 2 + cX + d) x : 진행 웨이퍼의 수x: number of advancing wafers T : TEOS 산화막의 두께T: thickness of TEOS oxide film b, c, d : T의 변화율에 따른 비율상수b, c, d: ratio constant according to the rate of change of T 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 보상 증착시간(SDT) 산출을 위한 수학식에서, 상기 비율상수 b는 -0.02∼0.1로 설정되는 것을 특징으로 하는 PECVD TEOS 산화막 제조 방법.In the equation for calculating the compensation deposition time (SDT), the ratio constant b is -0.02 to 0.1 characterized in that the PECVD TEOS oxide film manufacturing method. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 보상 증착시간(SDT) 산출을 위한 수학식에서, 상기 비율상수 c는 4∼8로 설정되는 것을 특징으로 하는 PECVD TEOS 산화막 제조 방법.In the equation for calculating the compensation deposition time (SDT), the ratio constant c is set to 4 to 8, characterized in that the PECVD TEOS oxide film manufacturing method. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 보상 증착시간(SDT) 산출을 위한 수학식에서, 상기 비율상수 d는 2400∼2600으로 설정되는 것을 특징으로 하는 PECVD TEOS 산화막 제조 방법.In the equation for calculating the compensation deposition time (SDT), the ratio constant d is set to 2400 to 2600 PECVD TEOS oxide film manufacturing method characterized in that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR960009048A (en) * 1994-08-04 1996-03-22 김주용 Method of forming interlayer oxide film of semiconductor device

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