KR930006734B1 - 씨모스소자의 산화막 성장방법 - Google Patents
씨모스소자의 산화막 성장방법 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제1a 및 c도는 종래 씨모스소자의 초기 산화막 성장 공정도.
제2a 및 b도는 본 발명에 따른 씨모스소자의 초기 산화막 공정도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 실리콘웨이퍼 1' : 확산층
2 : 희생산화막 3,3' : 초기산화막
본 발명은 씨모스(CMOS)집적소자의 제조공정중 확산공정에서 열처리가 작아서 희생산화막(SACRIFI CIAL 0XIDE)을 사용하는 고집적도 소자의 초기 산화막 성장방법에 관한 것으로, 특히 확산공정후 특정분위기로 열처리 공정을 거쳐 산화막을 성장시키므로써, 희생산화막을 사용하지 않고, 제조공정의 단순화 및 불량률을 줄일 수 있도록 한 씨모스소자의 산화막 성장방법에 관한 것이다.
일반적인 씨모스소자의 확산공정후 산화막 성장방법을 첨부된 도면을 참조해 설명하면 다음과 같다.
제1a 내지 c도는 종래 씨모스소자의 산화막 성장 공정도로서, 이에 도시한 바와같이 제1a도와 같이 실리콘웨이퍼(1)에 확산공정을 수행하면, 확산시키고자 하는 물질의 이온이 실리콘웨이퍼(1)의 상부에 침투하여 확산되는데, 이때 불순물이 표면에 잔류하거나, 실리콘(Si)격자와 확산이온이 충돌하여 격자결함이 발생될 수 있다. 제1b도는 상기와 같은 확산공정수행후 온도를 1100℃±50℃ 정도로 상승시 켜 수소 및 산소가스 분위기에서 습식으로 희생산화막(2)을 형성시키고, 5-10시간 정도의 장시간 열처리를 한다. 이후 제1c도와 같이 불산으로 상기 희생산화막(2)을 제거시킨 다음 초기 산화막을 성장시키게 된다.
따라서, 확산공정후 격자결합 및 불순물이 확산층(1)에 발생되므로 희생산화막(2)을 습식산화에 의해 형성시키고, 다시 열처리 공정을 수행하여 격자결함 및 불순물 제거를 하여 실리콘웨이퍼(1)의 확산층(1') 표면에 무결점 영역(약 35μ)을 형성한다. 이 무결점영역을 만든 후 불산으로 희생산화막(2)을 에칭시키고, 그위에 초기산화막(3)을 성장시킨다. 집적도가 높은 반도체소자에서는 산화막을 성장시킬 때 열처리를 고온에서하면 실리콘웨이퍼(1)표면에 불순물이 발생하므로 이를 방지하기 위해 열처리 공정 중 희생산화막(2)을 형성한 후 열처리를 하고 이를 다시 제거한다.
그러나, 이와같은 종래 산화막 성장방법은 희생산화막(2)을 형성시킨 후 열처리를 하고, 다시 상기 희생산화막(20)을 제거하여 초기산화막(3)을 성장시켜야 하므로 제조공정이 복잡하고, 희생산화막(2)을 제거시켜 초기산화막(3)을 두껍게(50OOÅ 이상)성장시키는 과정에서 불량발생률이 높다.
본 발명은 이와같은 문제점을 감안하여 제조공정의 단순화 및 불량률 감소를 위해 확산공정후 산소(02)가스분위기에서 온도를 상승시키고, 일정온도가 되면 임의의 시간 02가스분위기에서 열처리를 한 후 다시 02가스 및 TCA(테트라클로로에텐)분위기로 열처리를 하여 초기 산화막을 성장시키도록 하는 씨모스소자의 산화막 성장방법을 창안한 것으로, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2a 및 b도는 본 발명에 따른 씨모스소자의 초기산화막 성장 공정도로서, 제2a도와 같은 확산공정이 수행된 후 700℃의 온도에서 1200℃의 온도로 상승시키면서 산소(02)가스를 임의의 분위기(1리터/1분)로 주입하고, 온도가 일정온도(1200℃)가 되면 상기 산소(02)가스를 같은 분위기(1리터/1분)로 주입하여 소정시간(약5시간)열처리를 하며, 이후 상기 일정온도(1200℃)를 유지하면서 산소(02)가스를 임의의 분위기(7.5리터/1분)로 주입함과 아울러 TCA를 임의의 분위기(215씨씨/1분)로 주입하여 초기산화막(3')을 성장시킨다.
따라서, 확산공정후 희생산화막을 형성하지 않고 온도를 일정온도(1200℃)까지 상승시키면서 산소(02)가스를 주입하여 표면을 산화시키므로 불순물 유입이 방지되고, 이후 상기 일정온도(1200℃)를 유지하며 같은 분위기(02; 1리더/1분)로 소정시간(5시간)열처리를 하므로 격자결함등을 해소시키고 실리콘웨이퍼 표면에 무결점 영역(약 45μ)을 형성시킨다.
이와같이 깊은 무결점영역을 형성시킨 후 상기 일정온도(1200℃)에서 산소(02)가스 및 TCA분위기로 소정시간(약 70분)열처리를 하여 산화막을 형성하게 된다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 씨모스소자의 확산공정후 산화막을 성장시킬 때 희생산화막을 이용하지 않고, 열처리공정과 아울러 산화막을 성장시키므로 공정의 단순화와 공정시간의 단축 및 무결점영역이 깊어지며 불량률이 낮아지는 효과가 있다.
Claims (1)
- 씨모스 반도체소자의 확산공정후 초기산화막 성장방법에 있어서, 임의의 온도(700℃)에서 일정온도(1200℃)까지 상승시키면서 02가스를 임의의 분위기(1리터/1분)로 주입하고, 상기 일정온도(1200℃)가 되면 상기 02가스를 동일 분위기로 주입하며 소정시간(5시간)동안 열처리를 한 후 상기 일정온도(1200℃)에서 02가스(7.5리터/1분) 및 테트라클로로에텐(TCA)(215씨씨/1분)의 분위기로 소정시간(70분)동안 열처리를 하여 초기산화막을 성강시키도록 하는 것을 특징으로 하는 씨모스소자의 산화막 성장방법.
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