KR100244484B1 - 반도체소자의 제조방법 - Google Patents

반도체소자의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체소자의 제조방법에 관한 것으로, 종래에는 보트의 중하부, 하부의 웨이퍼상에 증착되는 도핑된 폴리실리콘막의 막질이 비정질화되어 면저항값이 증가함과 아울러 도핑된 폴리실리콘막의 두께가 균일하지 않아 소자의 신뢰성이 열화되는 문제점이 있었다. 이와같은 문제점을 감안한 본 발명은 챔버의 내부에 다수의 웨이퍼를 장착한 후, 챔버를 저압화하고, 각 웨이퍼상에 도핑된 폴리실리콘막을 증착하는 증착단계와; 챔버를 상압화하는 상압단계로 이루어지는 반도체소자의 제조방법에 있어서, 상기 상압단계의 온도를 증착단계보다 고온으로 끌어올려 일정시간 유지시켜 보트의 중하부, 하부의 웨이퍼상에 증착되는 도핑된 폴리실리콘막의 막질을 결정화함에 따라 면저항을 감소시키고, 도핑된 폴리실리콘막의 두께를 균일하게 증착할 수 있어 반도체소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체소자의 제조방법
본 발명은 반도체소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 배선으로 사용되는 도핑된 폴리실리콘막의 막질을 다수의 웨이퍼상에 균일하게 형성함으로써, 저항값을 줄이기에 적당하도록 한 반도체소자의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 배선으로 사용되는 도핑된 폴리실리콘막은 종형균열장(반응로)내에서 저압기상증착방법을 통해 다수의 웨이퍼상에 동시에 증착된다. 이와같은 종래 반도체소자의 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 종형균열장의 내부구조를 도시한 단면도로서, 이에 도시한 바와같이 챔버(1)의 외부에서 챔버(1)를 가열하는 가열코일(2)과; 챔버(1)의 내부에 설치되며, 다수의 웨이퍼가 장착되는 보트(3)와; 챔버(1)와 보트(3)의 사이에서 챔버(1)의 내부로 가스(PH3,SiH4)가 유입되는 반응관(4)으로 구성된다. 이때, 보트(3)는 크게 상부(3a),중상부(3b),중하부(3c),하부(3d)로 구분되고, 미설명부호 S1,S2,S3,S4는 가열코일(2)을 통해 챔버(1)에 가해지는 온도를 측정하는 온도센서이다.
이러한 종형균열장의 내부에서 도핑된 폴리실리콘막을 증착하는 방법을 살펴보면 웨이퍼를 보트(3)에 장착하는 단계와; 챔버(1)의 내부를 저압화하는 단계와; 저압상태에서 반응관(4)을 통해 가스(PH3,SiH4)를 유입하여 보트(3)에 장착된 다수의 웨이퍼상에 도핑된 폴리실리콘막을 증착하는 단계와; 챔버(1)의 내부를 상압화하는 단계로 이루어진다. 이때, 보트(3)의 상부(3a),중상부(3b),중하부(3c),하부(3d)의 온도는 반응관(4)을 통해 유입되는 가스의 흐름에 따른 도핑된 폴리실리콘막의 증착특성상 각각 다르게 조절되며, 공정이 완료될 때까지 일정하게 유지된다.
그러나, 상기한 바와같은 종래 반도체소자의 제조방법은 보트의 중하부, 하부의 웨이퍼상에 증착되는 도핑된 폴리실리콘막의 막질이 비정질화되어 면저항값이 증가함과 아울러 도핑된 폴리실리콘막의 두께가 균일하지 않아 소자의 신뢰성이 열화되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 보트의 중하부, 하부의 웨이퍼상에 증착되는 도핑된 폴리실리콘막의 막질을 결정화할 수 있는 반도체소자의 제조방법을 제공하는데 있다.
도1은 종형균열장의 내부구조를 도시한 단면도.
도2는 본 발명에 의한 온도그래프도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
1:챔버 2:가열코일
3:보트 4:반응관
상기한 바와같은 본 발명의 목적은 챔버의 내부에 다수의 웨이퍼를 장착한 후, 챔버를 저압화하고, 각 웨이퍼상에 도핑된 폴리실리콘막을 증착하는 증착단계와; 챔버를 상압화하는 상압단계로 이루어지는 반도체소자의 제조방법에 있어서, 상기 상압단계의 온도를 증착단계보다 고온으로 끌어올려 일정시간 유지시킴으로써 달성되는 것으로, 이와같은 본 발명에 의한 반도체소자의 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 의한 반도체소자의 제조방법은 도1에 도시한 종형균열장의 내부에서 종래와 동일한 온도로 웨이퍼를 보트(3)에 장착한 후, 챔버(1)의 내부를 저압화하고, 반응관(4)을 통해 가스(PH3,SiH4)를 유입하여 보트(3)에 장착된 다수의 웨이퍼상에 도핑된 폴리실리콘막을 증착하는 증착단계와; 이전단계보다 고온에서 챔버(1)의 내부를 상압화하는 어닐링단계로 이루어진다. 이때, 증착단계에서는 종래와 마찬가지로 보트(3)의 상부(3a),중상부(3b),중하부(3c),하부(3d)의 온도는 반응관(4)을 통해 유입되는 가스의 흐름에 따른 도핑된 폴리실리콘막의 증착특성상 각각 다르게 조절되며, 어닐링단계에서 보트(3)의 각 부(3a),(3b),(3c),(3d)온도는 이전온도보다 고온에서 동일하게 유지되며, 이때 어닐링단계의 온도는 580℃∼600℃정도로 처리한다. 이와같은 각 단계별 온도처리를 도2의 그래프도에 도시하였다. 미설명부호 Tup는 온도상승구간을 의미하며, 온도상승시간은 약 10분이고, 온도상승비는 8℃/min이다.
상기한 바와같이 제조되는 본 발명에 의한 반도체소자의 제조방법은 보트의 중하부, 하부의 웨이퍼상에 증착되는 도핑된 폴리실리콘막의 막질을 결정화함에 따라 면저항을 감소시키고, 도핑된 폴리실리콘막의 두께를 균일하게 증착할 수 있어 반도체소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 챔버의 내부에 다수의 웨이퍼를 장착한 후, 챔버를 저압화하고, 각 웨이퍼상에 도핑된 폴리실리콘막을 증착하는 증착단계와; 챔버를 상압화하는 상압단계로 이루어지는 반도체소자의 제조방법에 있어서, 상기 상압단계의 온도를 증착단계보다 고온으로 끌어올려 일정시간 유지시키는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 상압단계의 상승온도는 580℃∼600℃임을 특징으로 하는 반도체소자의 제조방법.
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