KR19980066880U

KR19980066880U - 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비

Info

Publication number: KR19980066880U
Application number: KR2019970011353U
Authority: KR
Inventors: 김혜동
Original assignee: 문정환; 엘지반도체 주식회사
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-12-05

Abstract

본 고안은 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비에 관한 것으로, 챔버몸체와, 챔버몸체 상부에 형성되어 챔버몸체로 공정 가스를 공급하되 중심부에서 주변부로 갈수록 직경이 커지도록 형성된 다수의 홀을 갖는 노즐부와, 노즐부와 일정 간격 이격되며 상면에 웨이퍼를 회전시키는 스테이지와, 스테이지를 회전시키기 위한 구동원을 구비하며, 스테이지가 회전되면서 다수 개의 홀을 통해 공정가스를 균일한 밀도로 분사시켜 웨이퍼 상에 균일한 부동태막을 형성하는 것이 특징이다.

Description

반도체 디바이스의 부동태막 형성장비

본 고안은 반도체 디바이스 제조공정에서 금속층 건식각 후 부동태막을 형성하는 부동태막 형성장비에 관한 것으로써, 특히 균일한 분포를 갖는 부동태막 형성에 적당하도록 한 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비에 관한 것이다.

알루미늄 등의 금속을 반도체 디바이스의 배선재로 사용할 경우 그 금속의 표면을 산화시켜 부식을 방지하고 있다.

즉, 건식각 공정을 마치고 식각 마스크로 사용된 포토레지스트를 제거한 상태의 웨이퍼를 부동태막 형성장비로 이송시켜 금속의 표면에 부동태막을 형성하게 된다.

이 때, 종래의 일반적인 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비에서는 금속 배선으로 알루미늄을 이용하는 경우 알루미늄의 표면에 오존을 분사시키어 Al₂O₃인 부동태막을 형성한다.

이러한 부동태막을 외부로 부터의 습기와의 반응을 차단하여 내부식성을 향상시킨다.

도 1A 내지 도 1B는 종래의 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비를 개략적으로 도시한 도면으로, 도 1A는 종래기술에 따른 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비의 단면도이고, 도 1B는 종래기술에 따른 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비의 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하겠다.

종래의 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비는 도 1A 와 도 1B 와 같이, 상부 커버(100-1)의 하부커버(100-2)로 구성된 챔버 몸체(100)와, 상부커버(100-1) 상부에 형성되며, 표면에는 챔버몸체(100) 내로 공정가스가 분사되는 홀(106-1)이 형성된 노즐부(106)와, 하부커버(100-2)에 형성되며, 노즐부(106)와 일정 간격으로 이격되고 상면에웨이퍼(104)가 안착되는 스테이지(102)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래의 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비를 이용하여 알루미늄층의 건식각을 종료하고 포토레지스트가 제거된 웨이퍼에 부동태막을 형성하는 과정을 알아보면 다음과 같다.

부동태막을 형성하고자 하는 웨이퍼(104)를 스테이지(102)에 안착시킨 후, 노즐부(106)표면에 형성된 홀(106-2)을 통해 챔버몸체(100) 상부로 부터 오존가스(O₃)를 분사시킨다.

이 때, 노즐부(106)는 석영재질로 형성되며, 홀(106-1)의 직경은 10 mm 정도로 40 mm 간격으로 형성한다.

오존가스와 알루미늄층과의 반응식을 알아보면,

2 Al(s) + O₃(g) -----→ Al₂O₃(s)

이때, 식각 마스크로 사용되었던 포토레지스트는 부동태막 형성장비로 이송되기 전에 제거되고 있지만, 완전한 제거가 이루어지지 않으므로 부동태막 형성자이에서 O₃가스는 알루미늄층과 반응하여 부동태막(Al₂O₃)을 형성하면서 일부가 O₂가스로 분해되어 잔류하는 포토레지스트를 제거한다.

그러나 종래의 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비에서는 분사되는 O₃가스의 밀도가 중심 부분이 가장자리 부분보다 크므로 부동태막의 증착율도 크게되어 웨이퍼 상에 불균일한 분포를 갖는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부동태막 형성을 위해 공급되는 공정가스의 밀도가 균일한 분포를 갖도록 하여 웨이퍼 상에 부동태막을 균일한 두께로 형성할 수 있는 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비를 제공함을 목적으로 한다.

본 고안의 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비는 챔버몸체와, 챔버몸체 상부에 형성되어 챔버몸체로 공정 가스를 공급하되 중심부에서 주변부로 갈수록 직경이 커지도록 형성된 다수의 홀을 갖는 노즐부와, 노즐부와 일정 간격 이격되며 상부에 웨이퍼를 회전시키는 스테이지와, 스테이지를 회전시키기 위한 구동원을 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 설명하겠다.

도 1A 내지 도 1B는 종래의 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비를 개략적으로 도시한 도면으로,

도 1A는 종래기술에 따른 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비의 단면도이고,

도 1B는 종래기술에 따른 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비의 평면도이다.

그리고 도 2A 내지 도 2B는 본 고안에 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비를 개략적으로 도시한 도면으로,

도 2A는 본 고안의 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비의 단면도이고,

도 2B는 본 고안의 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비의 평면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100, 200. 챔버몸체100-1, 100-2. 상부커버

10-2, 200-2. 하부커버102, 202. 스테이지

104, 204. 웨이퍼106. 206. 노즐부

106-1, 206-1. 홀

도 2A 내지 도 2B는 본 고안의 반도체 디바이스장비의 부동태막 형성장비를 개략적으로 도시한 도면으로, 도 2A는 종래기술에 따른 반도체 디바이스장비의 부동태막 형성장비의 단면도이고, 도 2B는 종래기술에 따른 반도체 디바이스장비의 부동태막 형성장비의 평면도이다.

본 고안의 반도체 디바이스장비의 부동태막 형성장비는 도 2A 와 도 2B 와 같이, 상부커버(200-1)와 하부커버(200-2)로 이루어진 챔버몸체(200)와, 챔버몸체(200) 상부에 형성되어 챔버몸체로 공정 가스를 공급하되 중심부에서 주변부로 갈수록 직경이 커지도록 형성된 다수개의 홀(206-1)을 갖는 노즐부(206)와, 노즐부(206)와 일정간격으로 이격되어 형성되며 상면에 웨이퍼(204)를 회전시키는 스테이지(202)와, 스테이지(202)를 구동시키기 위한 구동원으로 구성된다.

이와같이 구성된 본 고안의 반도체 디바이스장비의 부동태막 형성장비를 이용하여 알루미늄층의 건식각을 종료하고 포토레지스트가 제거된 웨이퍼에 부동태막을 형성하는 과정을 알아보면 다음과 같다.

부동태막을 형성하고자 하는 웨이퍼(204)를 스테이지(202)에 안착시킨다.

이어서, 스테이지(202)는 15 RPM 으로 회전되며, 노즐부(206) 표면에 형성된 다수개의 홀(206-1)을 통해 챔버몸체(200) 상부로 부터 오존가스를 분사시킨다.

이 때, 노즐부(206)은 스테이지(202)와 일정간격으로 이격되어 형성되고, 재질로는 석영이 사용된다.

또한, 표면에 다수개 형성된 홀(206-1)의 직경은 가장자리에서 중심부분으로 갈수록 작게 형성한다.

예로 들면, 중심부분의 홀의 직경은 2 mm 로 하며, 가장자리의 홀의 직경은 5mm 되도록 한다.

이어서, 오존가스가 알루미늄층이 형성된 웨이퍼(204) 상에 분포되면서 반응을 하여 Al₂O₃인 부동태막을 형성한다.

이때, 식각 마스크로 사용되었던 포토레지스트는 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비로 이송되기 전에 제거되고 있지만, 완전한 제거가 이루어지지 않고, 부동태막 형성장비에서 O₃가스의 일부가 O₂가스로 되어 잔류하는 포토레지스트가 제거되면서 부동태막을 형성하고 있다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 반도체 디바이스장비의 부동태막 형성장비에서는 공정가스인 오존가스를 웨이퍼 상면에 균일한 밀도로 분사되도록 노즐부에 홀을 형성하므로써, 알루미늄 표면에 부동태막을 고르게 형성할 수 있게 된다.

Claims

챔버몸체와,

상기 챔버몸체 상부에 형성되어 상기 챔버몸체로 공정 가스를 공급하되 중심부에서 주변부로 갈수록 직경이 커지도록 형성된 다수개의 홀을 갖는 노즐부와,

상기 노즐부와 일정 간격 이격되며 상면에 웨이퍼를 회전시키는 스테이지와,

상기 스테이지를 회전시키기 위한 구동원을 구비하여서,

상기 스테이지가 회전되면서 상기 다수개의 홀을 통해 상기 공정가스를 균일한 밀도로 분사시켜 상기 웨이퍼 상에 균일한 부동태막을 형성하는 것이 특징인 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비.
청구항 1에 있어서,

상기 스테이지는 15 RPM 으로 회전하는 것이 특징인 반도체 디바이스의 부동태막 형성장비.