KR20080030159A - 화학기상증착장치 및 이를 이용한 절연막 증착방법 - Google Patents
화학기상증착장치 및 이를 이용한 절연막 증착방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080030159A KR20080030159A KR1020060095885A KR20060095885A KR20080030159A KR 20080030159 A KR20080030159 A KR 20080030159A KR 1020060095885 A KR1020060095885 A KR 1020060095885A KR 20060095885 A KR20060095885 A KR 20060095885A KR 20080030159 A KR20080030159 A KR 20080030159A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chamber
- heater block
- distance
- shower head
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45565—Shower nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
본 발명은 화학기상증착장치를 제공한다. 상기 화학기상증착장치는 상부에 웨이퍼가 위치되는 히터블럭이 마련되는 챔버와, 상기 챔버의 내부 상측에서 상기 히터블럭과 대응되도록 위치되어 승강되며, 공정가스가 분사되는 샤워헤드와, 상기 챔버의 내부 공간을 일정 압력이 형성되도록 조절하는 압력조절부와, 상기 샤워헤드와 상기 히터블럭의 사이 거리를 조절하는 거리조절부 및 상기 압력조절부와 상기 거리조절부와 전기적으로 연결되어, 상기 챔버의 내부에서의 공정압력 및 상기 사이 거리를 제어하는 제어부를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 화학기상증착장치를 이용한 절연막 증착방법도 제공한다.
Description
도 1은 본 발명의 화학기상증착장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 압력조건과 스페이싱 조건 간의 상관관계를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 화학기상증착장치 및 이를 이용한 절연막 증착방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 종래의 증착조건과 본 발명에 따르는 증착조건에 따른 증착률 결과를 나타낸 표이다.
도 5는 종래의 증착조건과 본 발명에 따르는 증착조건에 따른 B/P 조성을 비교한 표이다.
** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 **
100 : 챔버
150 : 히터블럭
170 : 샤워헤드
200 : 압력조절부
400 : 제어부
D : 스페이싱
본 발명은 화학기상증착장치 및 이를 이용한 절연막 증착방법에 관한 것으로서, 샤워헤드와 히터블럭의 사이 거리를 가변시킴을 통하여 챔버 내부의 압력조건을 제어하고, 이를 통하여 낮은 압력조건에서도 웨이퍼 상에 일정한 절연막의 증착율을 유지할 수 있는 화학기상증착장치 및 이를 이용한 절연막 증착방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 확산, 증착, 노광, 식각, 이온주입 및 세정등등의 다수의 공정들이 선택적으로 또는 순차적으로 웨이퍼 상에 진행됨으로써 제조된다.
이들 공정 중에, 증착공정의 경우 물리증착법과 화학기상증착법으로 나뉠 수 있다.
상기 물리증착법(P.V.D.)이란 모재 위에 증착재료를 물리적 메카니즘에 의하여 웨이퍼 상에 증착시키는 방법이다.
이에 반하여, 상기 화학기상증착법(C.V.D.)이란 반응기 안에 화학 반응 기체들을 주입하여 화학 반응에 의하여 생성된 고체 생성물을 웨이퍼 상에 증착시키는 방법이다.
여기서, 화학기상증착법을 압력에 따라 분류하면, 상압화학기상증착법과 저 압화학기상증착법과으로 구분되고, 화학반응에 필요한 여기에너지를 공급하는 방법에 따라 분류하면, 열화학증착법과 플라즈마 화학기상증착법으로 구분된다.
여기서, 화학기상증착 필름의 용도에 따라 분류하면, ①컨덕터용으로 WSix, W, TiN, ②절연막용으로 BPSG, PSG, SiO2, IMO, ③페시베이션용으로 SiO2, SiNx, ④Planarization용으로 SOG, CMP로 분류될 수 있다.
이중에, 상기 BPSG 필름은 산화막 증착시에 B 이나 P를 함유하는 반응물을 첨가하여 증착된 SiO2-B2O3_P2O5의 혼합 산화막으로 반도체 소자의 배선층간 절연막, Metalization 전의 평탄화등의 목적으로 금속배선 이전에 사용되는 불순물이 첨가된 산화막으로 집적도가 높아질수록 더욱 중요시되고 있다.
이와 같은 BPSG 필름 증착법으로 상압화학기상증착법을 사용하며, 이외에 플라즈마 화학기상증착법 또는 저압화학기상증착법을 이용하여 증착할 수 있다.
상기와 같은 장치를 사용하여 웨이퍼 상에 BPSG 필름과 같은 절연막을 증착시키는 경우에, 원하는 일정 비율의 증착율을 유지할 수 있도록 설비에 공정조건을 세팅시켜야만한다. 이를 하기의 [표1]을 참조하여 설명하도록 한다.
N2(scc) | HE(scc) | O2(scc) | TEOS(mgm) | TEB(mgm) | TEOP(mgm) | SPACING (mils) | PRESSURE (torr) |
8000 | 4000 | 18000 | 300 | 85 | 50 | 260 | 600 |
상기의 [표1]은 웨이퍼 상에 초당 5Å(옹스트롬)의 두께를 유지하여 증착될 수 있는 일예인 조건으로 상기 조건을 살펴보면, 챔버의 내부에 형성되는 압력조건이 600토르인 상태에서, 스페이싱이 260mils로 세팅된 상태로 다른 조건들과 부합되어 진행되면, 결국에 웨이퍼 상에 초당 5Å의 증착율을 갖도록 되어 절연막이 형성된다.
그러나, 위와 같은 조건은 히터블럭과 그 상부에 일정 거리 이격되어 위치되는 샤워헤드간의 거리가 고정이 되어 있는 상태이기 때문에, 상기 절연막의 증착률을 가변시키기 위하여서는 상기 챔버의 내부에 형성되는 압력조건을 변경하여 주어야한다.
하지만, 상기와 같은 상압조건의 600토르 압력에서 더 높게 형성하는 상태에서 상기 증착공정이 연속적으로 진행되는 경우에, 고압으로 갈수록 압력조건을 가변시키는데에 어려움이 많다.
즉, 증착률을 높이기 위하여 압력을 일정 고압으로 상승시키는 경우에 챔버의 내부는 가스라인과의 누설로 인하여 챔버의 내부 압력이 일정하게 유지될 수 없는 문제점이 있다,
이에 더하여, 압력 상승에 따른 챔버의 내부에 파우더가 생성되고, 생성된 파우더가 웨이퍼 상에 증착되면 파티클로 작용되기 때문에 결국에 제품 불량이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점이 발생되면, 종국에는 웨이퍼 상에 증착되는 절연막의 증착률이 균일하게 형성되지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1목적은 샤워헤드와 히터블럭간의 거리를 조절함에 따라서 웨이퍼 상 에 형성되는 절연막의 증착률을 가변시킬 수 있는 화학기상증착장치 및 이를 이용한 절연막 증착방법을 제공함에 있다.
본 발명의 제 2목적은 챔버 내부의 압력 조건을 종래의 600토르와 같은 고압의 조건에서 증착되는 절연막의 증착률을 600토르 이하의 저압의 압력 조건을 형성하여도 상기와 동일한 증착률을 얻을 수 있는 화학기상증착장치 및 이를 이용한 절연막 증착방법을 제공함에 있다.
본 발명의 제 3목적은 웨이퍼 상에 절연막 증착공정을 수행하는 경우에, 챔버의 내부에서 파우더가 생성되지 않도록 하여 웨이퍼 불량률을 낮출 수 있는 화학기상증착장치 및 이를 이용한 절연막 증착방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 화학기상증착장치를 제공한다.
상기 화학기상증착장치는 상부에 웨이퍼가 위치되는 히터블럭이 마련되는 챔버와, 상기 챔버의 내부 상측에서 상기 히터블럭과 대응되도록 위치되어 승강되며, 공정가스가 분사되는 샤워헤드와, 상기 챔버의 내부 공간을 일정 압력이 형성되도록 조절하는 압력조절부와, 상기 샤워헤드와 상기 히터블럭의 사이 거리를 조절하는 거리조절부 및 상기 압력조절부와 상기 거리조절부와 전기적으로 연결되어, 상기 챔버의 내부에서의 공정압력 및 상기 사이 거리를 제어하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 거리조절부는 상기 챔버의 외부에 설치되어 일단이 상기 챔버의 내부를 관통하는 로봇암과, 상기 로봇암에 연결되는 승강축과, 상기 승강축과 연결되어 상기 승강축을 일정 거리로 승강시키도록 상기 제어부와 전기적으로 연결 된 모터를 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 로봇암은 상기 샤워헤드와 연결되고, 상기 샤워헤드는 상기 모터의 승강동작에 따라 승강되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 로봇암은 상기 히터블럭과 연결되고, 상기 히터블럭은 상기 모터의 승강동작에 따라 승강되는 것이 바람직하다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화학기상증착장치를 사용한 절연막 증착방법도 제공한다.
상기 절연막 증착방법은 챔버의 내부에 마련되는 히터블럭의 상부에 절연막이 증착될 웨이퍼를 위치시키고, 상기 챔버의 내부에 공급될 공정가스와 소스가스의 공급량을 설정하고, 상기 챔버의 내부의 공정압력을 압력조절부를 통하여 설정하고, 상기 챔버의 내부에 위치된 샤워헤드와 히터블럭의 사이 거리를 조절하고, 상기 공급량과 상기 공정압력과 상기 사이 거리가 조절된 이후에, 상기 챔버의 내부에 적용하여 상기 웨이퍼의 상부에 상기 절연막을 증착한다.
여기서, 상기 웨이퍼 상에 상기 절연막이 증착되는 동안에 상기 절연막의 상기 증착률이 실시간으로 모니터링되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 설정되는 공정압력의 프로파일과 상기 샤워헤드와 히터블럭의 사이 거리의 프로파일은 서로 반비례 관계가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 샤워헤드와 상기 히터블럭간의 사이 거리는 상기 샤워헤드가 승강됨으로써 조절되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 샤워헤드와 상기 히터블럭간의 사이 거리는 상기 히터블럭이 승강됨으로써 조절될 수도 있다.
이에 더하여, 상기 샤워헤드와 상기 히터블럭간의 사이 거리는 상기 샤워헤드와 상기 히터블럭 모두가 승강됨으로써 조절될 수도 있다.
이하, 첨부되는 도면을 통하여, 본 발명의 화학기상증착장치를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 화학기상증착장치를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조로 하면, 본 발명의 화학기상증착장치는 웨이퍼(W)가 안착되는 척(110)과 상기 척(110)의 하부에 배치된 히터블럭(150)이 그 내부에 제공되는 챔버(100)가 구비된다. 상기 히터블럭(150)은 그 내부에 외부로부터 전원을 인가받아 상기 웨이퍼(W)를 일정 온도로 가열시키는 히팅코일(151)이 삽입된다.
상기 히터블럭(150)의 상부에는 샤워헤드(170)가 위치된다. 상기 샤워헤드(170)는 상기 히터블럭(150)과 마주보도록 상기 챔버(100)의 내부 상측에 위치된다. 상기 샤워헤드(170)는 그 내부에 형성된 가스홀들(171)을 통하여 상기 챔버(100)의 내부에 공정가스와 소스가스를 공급한다. 예컨데, N2, HE, O2, TEOS, TEB, TEPO등을 일정량 챔버(100)의 내부로 공급할 수 있다.
상기 챔버(100)는 압력조절부(200)와 연결된다. 상기 압력조절부(200)는 상기 챔버(100)의 내부와 연통되는 압력라인(210)과, 상기 압력라인(210)과 연결되어 상기 챔버(100)의 내부를 일정 압력으로 형성시킬 수 있는 압력펌프(220)로 구성된 다.
한편, 상기 히터블럭(150)과 샤워헤드(170) 각각은 상기 히터블럭(150)과 샤워헤드(170)의 사이 거리(이하, 스페이싱(D)이라 한다)를 조절할 수 있는 거리조절부와 연결된다. 상기 거리조절부는 상기 샤워헤드(170)를 승강시키는 제 1거리조절부(310)와, 상기 히터블럭(150)을 승강시키는 제 2거리조절부(320)로 구성된다.
상기 제 1거리조절부(310)는 상기 샤워헤드(170)의 상부에 일단이 연결되고 타단이 챔버(100)의 외부로 관통되어 돌출되는 제 1로봇암(311)과, 상기 제 1로봇암(311)의 타단이 연결되는 제 1승강축(312)과, 상기 제 1승강축(312)에 연결되어 상기 제 1로봇암(311)을 승강시키는 제 1모터(313)로 구성된다. 여기서, 상기 제 1승강축(312)은 볼스크류 타잎으로 상기 볼스크류가 동작됨에 따라 상기 로봇암(311)이 승강될 수 있는 구성이다.
상기 제 2거리조절부(320)는 상기 히터블럭(150)의 하단에 일단이 연결되고 타단이 챔버(100)의 하부를 통하여 외부로 관통되어 돌출되는 제 2로봇암(321)과, 상기 제 2로봇암(321)의 타단이 연결되는 제 2승강축(322)과, 상기 제 2승강축(322)에 연결되어 상기 제 2로봇암(321)을 승강시키는 제 2모터(323)로 구성된다. 여기서, 상기 제 2승강축(322)은 상기 제 1승강축(312)의 타잎과 동일한 형식일 수 있다.
그리고, 상기 제 1거리조절부(310) 및 제 2거리조절부(320)는 제어부(400)와 전기적으로 연결된다. 이에 더하여, 상기 압력조절부(200)도 상기 제어부(400)와 전기적으로 연결된다.
상기 제어부(400)는 챔버(100)의 내부에 대한 공정압력이 설정될 수 있고, 상기 스페이싱(D)이 설정될 수 있다. 상기 스페이싱(D) 조절은 상기 제어부(400)에 의하여 상기 제 1,2거리조절부(310,320) 중 어느 하나를 택하여 조절되거나, 양측 모두 택하여 조절될 수 있다.
이에 더하여, 상기 제어부(400)는 도시되지 않은 가스공급부와 전기적으로 연결되고, 챔버(100)의 내부로 공급될 공정가스와 소스가스의 공급량이 설정될 수 있다.
다음, 본 발명의 화학기상증착장치를 이용한 절연막 증착방법을 상기와 같이 구성되는 화학기상증착장치를 사용하는 예로 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따르는 압력조건과 증착률과의 상관관계를 보여주는 그래프이며, 도 3은 본 발명의 화학기상증착장치를 이용한 절연막 증착방법을 보여주는 흐름도이고, 도 4는 종래의 증착조건과 본 발명에 따르는 증착조건에 따른 증착률 결과를 나타낸 그래프이고, 도 5는 종래의 증착조건과 본 발명에 따르는 증착조건에 따른 B/P 조성을 비교한 표이다.
도 1 및 도 3을 참조로 하면, 챔버(100)의 내부에 마련된 척에 절연막이 증착될 웨이퍼(W)가 안착된다(S100).
제어부(400)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 챔버(100)의 내부에 공급될 공정가스와 소스가스의 공급량이 설정된다(S200). 즉, 증착시간(DEP TIME)과, 그 외의 공정가스(HE, O2) 및 소스가스(TEOS,TEB,TEPO)의 공급량은 종래의 증착조건(①)과 본 발명에 따르는 공정조건(②)과 동일할 수 있다.
이어, 제어부(400)에는 압력조절부(200)를 통하여 챔버(100)의 내부에 형성될 압력조건이 설정된다(S300). 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(400)는 펌프(220)를 동작시키어 챔버(100) 내부의 압력을 종래의 압력조건(600 torr)에서 절반인 본 발명에 따르는 압력조건(300 torr)로 낮추어 설정한다.
그리고, 제어부(400)에는 샤워헤드(170)와 히터블럭(150)의 사이 거리인 스페이싱(D)을 종래의 스페이싱(D)인 260mils에서 낮은 380mils로 본 발명에 따르는 스페이싱(D)으로 설정된다(S400).
여기서, 제어부(400)는 상기 설정된 스페이싱(D)으로 거리를 조절할 수 있도록 제 1거리조절부(310)와 제 2거리조절부(320) 중 어느 하나를 선택하여 조절할 수도 있고, 상기 제 1,2거리조절부(310,320)를 모두 선택하여 동시에 동작시킴을 통하여 조절할 수도 있다.
여기서, 상기 제어부(400)에 의한 거리조절부의 동작을 설명하도록 한다.
만일, 상기 제어부(400)에 의해서 제 1거리조절부(310)가 선택되는 경우에, 상기 제어부(400)는 제 1모터(313)를 구동시키고, 상기 구동에 의하여 제 1승강축(312)이 회전된다. 이어, 볼스크류 타잎의 상기 제 1승강축(312)에 연결된 제 1로봇암(311)은 승강될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1로봇암(311)의 일단에 연결된 샤워헤드(170)는 승강될 수 있다.
즉, 상기 샤워헤드(170)의 승강동작에 의하여 스페이싱(D)이 조절될 수 있다.
물론, 상기와 같이 스페이싱(D)을 조절하기 위하여 제 2거리조절부(320) 만 을 사용하여 조절할 수도 있다. 상기 스페이싱(D)은 히터블럭(150)의 승강에 의하여 조절될 수 있다. 상기 히터블럭(150)의 승강동작에 있어서, 제 2승강축(322), 제 2모터(323), 제 2로봇암(321)의 동작은 상기 제 1거리조절부(310)의 동작과 동일하게 때문에 이하 생략하기로 한다.
또한, 상기 스페이싱(D)은 상기 제 1,2거리조절부(310,320)를 모두 사용하여 조절할 수도 있다. 즉, 샤워헤드(170)와 히터블럭(150)을 동시에 또는 순차적으로 승강시켜 제어부(400)에 기설된 스페이싱(D)으로 조절되도록 할 수도 있다. 이에 대한 상기 제 1,2거리조절부(310,320)의 동작은 상기에 언급된 바와 동일하기 때문에 이하 생략하기로 한다.
정리하자면, 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(100)의 내부 공정조건과 본 발명에 따르는 공정조건(①)을 대비하여 볼 때에, 압력조건과 스페이싱과의 관계가 서로 반비례되는 것을 알 수 있다.
이와 같은 상기 조건들이 모두 설정된 이후에는 웨이퍼(W)에 대한 절연막 증착 공정이 수행될 수 있다(S500).
본 발명에 따르는 증착조건을 수행된 경우의 증착결과를 종래의 증착결과와 도 4를 참조하여 비교하여 보면 다음과 같다.
서로 다른 압력조건, 즉, 챔버(100)의 내부 압력조건을 종래보다 절반으로 낮춘 상태에서, 스페이싱(D)을 일정 거리로 늘린 결과, 종래의 증착조건으로 수행된 웨이퍼(W)상의 증착률과 본 발명에 따르는 증착조건으로 수행된 웨이퍼(W) 상에 수행된 증착률과 5Å/sec로 동일한 결과를 얻을 수 있었다.
따라서, 본 발명은 챔버(100)의 내부의 압력을 절반으로 낮추더라도 스페이싱(D)을 일정 거리로 늘리면 종래의 증착률을 일정하게 유지할 수 있는 것이다.
좀 더 상세하게 설명하자면, 챔버(100)의 내부에는 플라즈마가 형성될 수 있다. 이와 같은 플라즈마 분위기에서 공정가스 및 소스가스가 투입된다,
이러한 경우에, 스페이싱(D)이 커지면 웨이퍼(W) 상으로의 필드 형성이 약해지게 된다. 그러나, 챔버(100)의 내부 압력이 낮아진 상태(300 torr)이므로 가스분자들간의 반응이 향상되어 종래의 압력조건(600 torr)과 동일한 증착률로 웨이퍼(W) 상에 증착이 되는 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따르는 챔버(100)내의 공정조건(②)인 300 torr 와, 스페이싱 260mils과, 종래의 챔버(100)내의 공정조건(①)인 600 torr 와, 스페이싱 380mils 인 경우에, 절연막 증착공정이 진행되어 얻어진 BPSG 증착률의 결과는 5.4Å/sec 로서 서로 동일하게 얻어지는 것을 알 수 있었다.
이에 더하여, 도 5를 참조하면, 상기 두 공정조건(①,②)에서의 B(붕소) 와 P(인) 의 조성비를 서로 비교하여 보면, 상기와 같이 서로 다른 조건에서도 B/P(wt%)가 서로 유사하게 형성되는 것을 볼 수 있다.
그럼으로써, 본 발명은 챔버(100)의 내부에서의 스페이싱(D)을 조절함으로써, 종래의 챔버(100) 내의 압력조건인 600 torr 보다 더 낮은 압력 조건에서도 서로 서로 동일한 증착률과 B/P 조성을 얻을 수 있으므로, 챔버(100)의 내부에서 더욱 안정적인 공정조건을 유지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 샤워헤드와 히터블럭간의 거리를 조절함에 따라서 웨이퍼 상에 형성되는 절연막의 증착률을 가변시킬 수 있는 공정조건을 제시할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 챔버 내부의 압력 조건을 일정 토르에서 그 이하로 조건을 형성하는 경우에도 상기 일정 토르이하로 압력조건을 형성하는 경우에도 웨이퍼 상에 형성되는 절연막의 증착률이 일정하게 유지될 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 상에 절연막 증착공정을 수행하는 경우에, 챔버의 내부에서 파우더가 생성되지 않도록 하여 웨이퍼 불량률을 낮출 수 있는 효과가 있다.
Claims (10)
- 상부에 웨이퍼가 위치되는 히터블럭이 마련되는 챔버;상기 챔버의 내부 상측에서 상기 히터블럭과 대응되도록 위치되어 승강되며, 공정가스가 분사되는 샤워헤드;상기 챔버의 내부 공간을 일정 압력이 형성되도록 조절하는 압력조절부;상기 샤워헤드와 상기 히터블럭의 사이 거리를 조절하는 거리조절부; 및상기 압력조절부와 상기 거리조절부와 전기적으로 연결되어, 상기 챔버의 내부에서의 공정압력 및 상기 사이 거리를 제어하는 제어부를 포함하는 화학기상증착장치.
- 제 1항에 있어서,상기 거리조절부는 상기 챔버의 외부에 설치되어 일단이 상기 챔버의 내부를 관통하는 로봇암과, 상기 로봇암에 연결되는 승강축과, 상기 승강축과 연결되어 상기 승강축을 일정 거리로 승강시키도록 상기 제어부와 전기적으로 연결된 모터를 구비하는 화학기상증착장치.
- 제 2항에 있어서,상기 로봇암은 상기 샤워헤드와 연결되고, 상기 샤워헤드는 상기 모터의 승강동작에 따라 승강되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
- 제 2항에 있어서,상기 로봇암은 상기 히터블럭과 연결되고, 상기 히터블럭은 상기 모터의 승강동작에 따라 승강되는 것을 특징으로 하는 화학기상증착장치.
- 챔버의 내부에 마련되는 히터블럭의 상부에 절연막이 증착될 웨이퍼를 위치시키고,상기 챔버의 내부에 공급될 공정가스와 소스가스의 공급량을 설정하고,상기 챔버의 내부의 공정압력을 압력조절부를 통하여 설정하고,상기 챔버의 내부에 위치된 샤워헤드와 히터블럭의 사이 거리를 조절하고,상기 공급량과 상기 공정압력과 상기 사이 거리가 조절된 이후에, 상기 챔버의 내부에 적용하여 상기 웨이퍼의 상부에 상기 절연막을 증착하는 절연막 증착방법.
- 제 5항에 있어서,상기 웨이퍼 상에 상기 절연막이 증착되는 동안에 상기 절연막의 상기 증착률이 실시간으로 모니터링되는 것을 특징으로 하는 절연막 증착방법.
- 제 5항에 있어서,상기 설정되는 공정압력의 프로파일과 상기 샤워헤드와 히터블럭의 사이 거 리의 프로파일은 서로 반비례 관계가 형성되는 것을 특징으로 하는 절연막 증착방법.
- 제 5항에 있어서,상기 샤워헤드와 상기 히터블럭간의 사이 거리는 상기 샤워헤드가 승강됨으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 절연막 증착방법.
- 제 5항에 있어서,상기 샤워헤드와 상기 히터블럭간의 사이 거리는 상기 히터블럭이 승강됨으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 절연막 증착방법.
- 제 5항에 있어서,상기 샤워헤드와 상기 히터블럭간의 사이 거리는 상기 샤워헤드와 상기 히터블럭 모두가 승강됨으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 절연막 증착방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060095885A KR20080030159A (ko) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | 화학기상증착장치 및 이를 이용한 절연막 증착방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060095885A KR20080030159A (ko) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | 화학기상증착장치 및 이를 이용한 절연막 증착방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080030159A true KR20080030159A (ko) | 2008-04-04 |
Family
ID=39532349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060095885A KR20080030159A (ko) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | 화학기상증착장치 및 이를 이용한 절연막 증착방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20080030159A (ko) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100989520B1 (ko) * | 2008-07-04 | 2010-10-25 | 주식회사 테스 | 기판가열장치 및 기판가열방법 |
KR101134277B1 (ko) * | 2010-10-25 | 2012-04-12 | 주식회사 케이씨텍 | 원자층 증착 장치 |
KR20160129730A (ko) * | 2015-04-30 | 2016-11-09 | 램 리써치 코포레이션 | 증착 불균일성을 보상하기 위한 전극간 갭 변동 방법들 |
-
2006
- 2006-09-29 KR KR1020060095885A patent/KR20080030159A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100989520B1 (ko) * | 2008-07-04 | 2010-10-25 | 주식회사 테스 | 기판가열장치 및 기판가열방법 |
KR101134277B1 (ko) * | 2010-10-25 | 2012-04-12 | 주식회사 케이씨텍 | 원자층 증착 장치 |
KR20160129730A (ko) * | 2015-04-30 | 2016-11-09 | 램 리써치 코포레이션 | 증착 불균일성을 보상하기 위한 전극간 갭 변동 방법들 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6952799B2 (ja) | 窒化ケイ素膜の高圧処理 | |
US20160260588A1 (en) | SILICON ETCH PROCESS WITH TUNABLE SELECTIVITY TO SiO2 AND OTHER MATERIALS | |
US5648175A (en) | Chemical vapor deposition reactor system and integrated circuit | |
KR101014062B1 (ko) | 성막 방법 및 성막 장치 | |
US7456116B2 (en) | Gap-fill depositions in the formation of silicon containing dielectric materials | |
KR100802667B1 (ko) | 상부 전극, 플라즈마 처리 장치 및 처리 방법, 및 제어 프로그램을 기록한 기록매체 | |
CN101937844B (zh) | 绝缘膜形成方法 | |
US7955074B2 (en) | Apparatus and method for thermally treating semiconductor device capable of preventing wafer from warping | |
KR102588544B1 (ko) | 가스 분배 및 개별적인 펌핑을 갖는 배치 경화 챔버 | |
KR100789858B1 (ko) | 절연막의 형성 방법, 절연막 형성 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 | |
KR20010043369A (ko) | 2단계 보로포스포실리케이트 유리 증착 공정 및 관련소자와 장치 | |
KR20090031658A (ko) | 선택적 산화 프로세스의 산화물 성장 속도를 향상시키는 방법 | |
JP2022534793A (ja) | 原子層堆積時における膜特性の原位置制御 | |
JP4866247B2 (ja) | Pmd層の限定された熱履歴の形成 | |
US6345589B1 (en) | Method and apparatus for forming a borophosphosilicate film | |
TWI411042B (zh) | 製造聚矽氮烷之方法 | |
KR20080030159A (ko) | 화학기상증착장치 및 이를 이용한 절연막 증착방법 | |
US20040231795A1 (en) | Reduction of hillocks prior to dielectric barrier deposition in Cu damascene | |
US7723228B2 (en) | Reduction of hillocks prior to dielectric barrier deposition in Cu damascene | |
JP2002530886A (ja) | 次世代デバイス用の熱収支を低減させる改良されたbpsgリフロー方法 | |
JPH11323560A (ja) | 成膜処理方法及び成膜処理装置 | |
US20030019427A1 (en) | In situ stabilized high concentration BPSG films for PMD application | |
WO2006049130A1 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2004335621A (ja) | 熱処理装置、熱処理システム及び熱処理装置の温度制御方法 | |
US7192855B2 (en) | PECVD nitride film |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |