KR19980034264A - 반도체소자의 질화막 형성방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체소자의 질화막 형성방법에 관한 것으로, 반응로 내부에서 반도체기판 상부에 질화막을 저압화학기상증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition, 이하에서 LPCVD라 함)방법으로 증착하는 질화막 형성방법에 있어서, 상기 반응로를 질화막 증착압력보다 낮은 압력으로 유지하고 부식성 가스를 이용하여 일정기간 퍼지(purge)하고, 상기 반응로를 질소가스와 진공을 이용하여 퍼지한 다음, 상기 반응로의 압력을 질화막 증착압력으로 유지하고, 상기 부식성 가스를 이용하여 상기 반응로를 퍼지하는 동시에 디.클로로.사일렌(di-chloro-silane, SiH2Cl2, 이하에서 DCS라 함)가스를 플로우시켜 파티클(particle)의 오염이 억제된 막질이 우수한 질화막을 형성함으로써 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술이다.
Description
본 발명의 반도체소자의 질화막 형성방법에 관한 것으로, 특히 LPCVD 방법의 질화막 형성공정시 부반응에 의한 파티클 소오스(particle source)를 제거하여 순수한 질화막을 형성함으로써 반도체소자에 형성되는 질화막의 막질을 향상시켜 반도체소자의 특성을 향상시키는 기술에 관한 것이다.
종래의 질화막 형성방법은 다음과 같다.
먼저, 산화막이 형성된 반도체기판 상부에 LPCVD 방법을 이용하여 질화막을 형성한다. 이때, 상기 질화막은 실리콘질화막으로서, DCS와 NH3가스의 열분해를 통하여 상기 산화막 표면에 형성된다.
여기서, 상기 질화막 증착공정은 상기 질화막 증착공정과 같은 200 ∼ 250 Torr의 압력에서 NH3가스 퍼지를 짧은 시간 진행하고, 연속적으로 DCS 가스를 플로우(flow)시킨다. 그러나, 이것만으로는 부반응으로 생성되어 보우트(boat)나 반응로 내부에 흡착된 파티클을 제거하지 못한다.
상기한 바와같이 종래기술에 따른 반도체소자의 질화막 형성방법은, 반응로 내부를 진공으로 만들고 물질을 반응시키는 LPCVD 방법으로 실시함으로써 파티클에 의한 오염도가 증가되어 상기 질화막의 막질을 저하시킨다. 이로 인하여, 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 질화막 증착공정시 보다 낮은 압력에서 부식성 가스를 이용하여 일정시간 이상 퍼지공정을 실시하고 질소가스와 진공을 이용하여 반응로의 내부를 퍼지하여 막질이 우수한 질화막을 형성함으로써 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체소자의 질화막 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이상의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반도체소자의 질화막 형성방법은;
반응로 내부에서 반도체기판 상부에 질화막을 LPCVD 방법으로 증착하는 질화막 형성방법에 있어서;
상기 반응로를 질화막 증착압력보다 낮은 압력으로 유지하고 부식성 가스를 이용하여 일정시간 퍼지하는 공정과;
상기 반응로를 질소가스와 진공을 이용하여 퍼지하는 공정과;
상기 반응로의 압력을 질화막 증착압력으로 유지하는 공정과;
상기 부식성 가스를 이용하여 상기 반응로를 퍼지하는 동시에 DCS 가스를 플로우시켜 질화막을 형성하는 공정을 포함하는 것이다.
본 발명의 원리는, 질화막 증착공정시 보다 낮은 압력에서 NH3가스와 같은 부식성 가스를 일정시간 플로우시켜 반응로 내부에 흡착되어 있는 파티클을 여기상태로 만들고, 질소가스를 이용하여 상기 여기된 파티클을 제거함으로써 파티클에 의한 오염도가 낮은 질화막을 형성하는 것이다.
본 발명은 반도체기판 상부에 질화막 형성하되, LPCVD 방법을 이용하여 증착하며 퍼지공정을 실시하여 상기 질화막의 막질을 향상시킬 수 있는 것이다.
본 발명은 질화막 증착단계의 압력보다 낮은 500 mTorr 이하의 압력에서 NH3가스를 10 ∼ 100초 정도 플로우시킨다. 이때, 상기 NH3가스는 부식성 가스로서 반응로 내부의 부반응 흡착물을 여기시킨다.
그 다음에, 질소가스와 진공을 이용하여 상기 반응로 내부의 여기된 부반응 흡착물을 반응로 밖으로 제거한다.
그리고, 증착단계의 압력으로 NH3가스를 이용하여 퍼지공정을 실시하여 파티클을 제거하는 동시에 상기 반응로를 NH3가스분위기로 유지한다. 이때, 상기 NH3가스분위기는 후속공정인 DCS 가스 플로우공정시 상기 반도체기판에 다결정 실리콘이 형성되는 것을 방지하기 위한 것이다.
그 다음에, 상기 NH3가스와 DCS 가스의 열분해작용으로 상기 반도체기판 상부에 질화막이 형성된다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 따른 반도체소자의 질화막 형성방법은, 반응로 내부에 흡착된 파티클을 여기시키고 여기된 파티클을 퍼지공정으로 제거하여 막질이 향상된 질화막을 형성함으로써 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.
Claims (5)
- 반응로 내부에서 반도체기판 상부에 질화막을 LPCVD 방법으로 증착하는 질화막 형성방법에 있어서,상기 반응로를 질화막 증착압력보다 낮은 압력으로 유지하고 부식성 가스를 이용하여 일정시간 퍼지하는 공정과,상기 반응로를 질소가스와 진공을 이용하여 퍼지하는 공정과,상기 반응로의 압력을 질화막 증착압력으로 유지하는 공정과,상기 부식성 가스를 이용하여 상기 반응로를 퍼지하는 동시에 DCS 가스를 플로우시켜 질화막을 형성하는 공정을 포함하는 반도체소자의 질화막 형성방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 낮은 압력을 500 mTorr 이하인 것을 특징으로 하는 반도체소자의 질화막 형성방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 부식성 가스는 NH3가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 질화막 형성방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 부식성 가스를 이용한 퍼지공정은 10 ∼ 100초 정도 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 질화막 형성방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 질화막 증착압력은 200 ∼ 250 Torr인 것을 특징으로 하는 반도체소자의 질화막 형성방법.
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Publications (2)
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