일반기술

사중수소실리콘을 이용한 반도체 소자용 폴리실리콘 게이트 증착방법

반도체 소자용 폴리실리콘 게이트 증착방법으로, 중수소를 절연막에 도핑하기 위해 1단계로 800 내지 900℃의 산소분위기에서 폴리실리콘 게이트에 SiO2 절연막을 성장시킨 후 2단계로 SiD4 가스 분위기에서 온도를 500 내지 700℃, 압력을 30mtorr 내지 3torr로 하여 10 내지 100분 동안 열처리하여 200 내지 400nm 두께의 중수소를 함유한 폴리실리콘 게이트를 증착한다. 사중수소실리콘을 이용한 반도체 소자용 폴리실리콘 게이트 증착방법으로 기존의 SiH4 대신 SiD4를 사용하여 적정량의 중수소를 Si/SiO2 계면에 존재하도록 하여 소자의 신뢰성을 부여한다.기존의 게이트 산화용 절연막 형성 기술은 실리콘웨이퍼를 산소, 수소 또는 수증기 분위기에서 고온 가열하여 SiO2막을 형성하는 것이었다. 이러한 기존의 폴리실리콘 게이트 증착공정은 SiH4를 사용하기 때문에 수소가 많이 존재하는 심각한 문제점이 있었다. 폴리실리콘 게이트의 절연막에 중수소를 첨가하여 소자의 신뢰성을 개선하였으며 우수한 절연막의 전기적 신뢰성도 수득하고 기존 SiH4 공정에서의 문제점인 수소 첨가에 의한 전자 트랩핑을 제거할 수 있는 장점이 있다.