KR960015791B1 - 산화막 제거 가능한 메탈증착방법 - Google Patents
산화막 제거 가능한 메탈증착방법 Download PDFInfo
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Abstract
내용없음.
Description
제1도는 본 발명의 장치도이다.
본 발명은 산화막제거 가능한 메탈증착방법에 관한 것으로, 특히 디램제조시 메탈증착용 챔버에서 웨이퍼쪽에 RF 바이어스를 인가하여 산화막 에칭과 메탈증착을 함께하도록 한것이다.
일반적으로 디램 제조시의 메탈증착공정시, 콘택트에칭된 서브기판과 증착메탈과의 콘택트 저항을 감소하기 위해 BOE(Buffer Oxide Eichant) 딥(Dip)을 이용하여 에칭부위의 산화막을 제거시키는 공정을 수행한다음 메탈증착공정을 수행한다. 이러한 BOE 딥시의 문제점은 BOE 딥후 메탈증착공정으로 이동하는 시간 지연에 의한 산화막 성장의 우려가 있고, BOE 딥에 따른 다량의 케미칼이 사용되며, BOE 딥시 웨이퍼 뒷면에서 떨어져나온 필름 및 파티클등에 의한 오염의 우려가 있다.
본 발명은 이를 해결코자 하는 것으로, 산화막 제거공정을 수행치않고 메탈증착용 챔버에 놓은 웨이퍼 이면에서 래디오 프리퀀시(이하 RF라함) 바이어스를 제공하여 산화막을 제거하고, 이어 동일 챔버에서 웨이퍼에 메탈증착을 수행 가능케함을 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 메탈증착용 챔버에서 웨이퍼 하부에 1차 고압후 2차 저압의 2단계 RF 바이어스를 가하여 에칭 및 크리닝을 수행하고, 이어 바로 직류파워인가에 따른 메탈증착을 수행토록하는 산화막제거 가능한 메탈증착방법을 제공하려는 것이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 사용하는 챔버는 메탈증착용 챔버를 이용하고 사용하는 방식을 달리한 것으로 제1도에 도시하였다. 제1도에서 진공챔버(1), 직류파워(DC Power)와 연결되어 진공챔버(1) 내면상부에 위치되는 타겟(2), 및 펌핑수단(3)은 메탈증착용 챔버 구조와 같다. (4)는 아르곤개스 주입구이다. 물론 진공챔버(1) 내벽은 그라운드된다. 이에더하여 본 발명은 웨이퍼(5) 받침판(sus)에 RF 바이어스를 2단계로 인가하되 고압의 RF 바이어스 후 저압의 RF 바이어스를 순차인가토록한 것이다.
본 발명에서 콘택트 에칭된 서브기판(웨이퍼)을 메탈증착시키려면 별도의 산화막 제거공정을 수행치않고, 웨이퍼(5)를 진공챔버(1)내에 위치시킨 다음 펌핑하여 진공챔버(1)내를 진공상태로 만든다. 이어 아르곤 개스주입구(4)를 통하여 아르곤개스를 진공챔버(1)내에 주입한 상태에서, 웨이퍼(5)쪽에 1차 고압후 2차저압의 2단계 RF 바이어스를 가하면 진공챔버(1)내에서 프라즈마가 형성되면서 아르곤이온이 가속되어 웨이퍼 표면을 때려줌으로써, 산화막이 제거된다. 이경우 고압(15.6MHz, 10-15kW(800-100V, 10-15A))의 RF 바이어스가 인가될 경우는 아르곤이온이 가속되어 산화막을 에칭시키고, 이어 저압(15.6MHz, 5-7kW(500-600V, 1012A)의 RF 바이어스가 인가될 경우 아르곤이온의 가속이 저하되어 웨이퍼표면을 크리닝시켜준다. 이는 크리닝 상태를 만들어 메탈증착상태를 양호하게하기 위함이다. 상기에서 고압의 RF 바이어스가 10kW 보다 작으면 에칭효율이 저하되고, 15kW를 초과하면 에칭이 심하여 기판에 대미지를 초래한다.
또한 저압의 RF 바이어스가 5kW 보다 작으면 크리닝의 효과가 없고 7kW를 초과하면 크리닝외에 에칭도 수행되므로 크리닝 효과가 줄어든다. 또한 상기 고압 및 저압의 RF 바이어스 인가시간은 2 : 1로 설정함이 에칭효율이 가장높게 됨을 확인할 수 있었다.
이렇게 하여 에칭이 완료되면, 메탈증착을 수행한다. 메탈증착은 웨이퍼(5)쪽 RF 바이어스를 오프시키고 타겟(2)쪽에 직류파워(15-18kW(25-30A, 500-600V)를 가한다. 이에따라 스파터(Sputter)된 타겟(2) 재질(예를들어 A1, Ti)이 웨이퍼(5) 표면에 증착된다. 이러한 메탈증착 자체는 공지기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이 본 발명은 1차 고압후 2차 저압의 2단계 RF 바이어스에 의한 산화막제거 에칭과 메탈증착공정이 동일 진공챔버내에서 진행되므로, 시간지연에 따른 산화막 성장가능성이 없으며, 이에따라 서브재질과 메탈과의 콘택트 저항이 감소되어 소자특성이 개선된다. 이는 BOE 딥후에 시간지연이 되고 이때 대기에 노출되어 산화막이 재성장되는 종래의 방식에 비하여 시간지연에 따른 단점을 극복 가능케 한다. 또한 웨이퍼 상면부위만 에칭되므로 웨이퍼 이면에서 떨어져 나온 필름 및 파티클등에 의한 오면 가능성이 없게된다(이는 웨이퍼 이면은 여러공정을 거치면서 오염되고 이면쪽 필름은 접착력이 나쁘기 때문이다).
또한 BOE 딥 공정이 없어지므로 공정시간이 줄어든다.
Claims (2)
- 메탈증착전 매탈콘택트 저항을 개선하기 위한 산화막을 제거함에 있어서, 메탈증착용 챔버에 메탈증착용 직류파워와 산화막제거용 RF 바이어스를 함께 구비하고, 메탈증착용 챔버에 진공 및 아르곤가스주입 상태에서 웨이퍼쪽 RF 바이어스 전극에 1차 고압 및 2차 저압의 2단계 RF 바이어스를 인가하여 산화막 에칭 및 크리닝을 수행하고, 이어 동일챔버에서 웨이퍼쪽 전극에 가한 RF 바이어스를 차단시키고, 메탈증착용 직류파워를 인가시켜 메탈증착을 수행함을 특징으로 하는 산화막 제거가능한 메탈증착방법.
- 제1항에 있어서, RF 바이어스는 15.6MHz, 10-15KW의 고압을 1차로 인가하고, 이어 15.6MHz, 5-7KW의 저압을 2차로 인가하며, 상기 고압 및 저압 인가시간은 2 : 1로 인가함을 특징으로 하는 산화막 제거가능한 메탈증착방법.
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| KR940016561A (ko) | 1994-07-23 |
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