JP2004040120A - 単原子層蒸着反応装置 - Google Patents
単原子層蒸着反応装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004040120A JP2004040120A JP2003274385A JP2003274385A JP2004040120A JP 2004040120 A JP2004040120 A JP 2004040120A JP 2003274385 A JP2003274385 A JP 2003274385A JP 2003274385 A JP2003274385 A JP 2003274385A JP 2004040120 A JP2004040120 A JP 2004040120A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- reaction chamber
- reaction
- specimen
- vacuum vessel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000001420 photoelectron spectroscopy Methods 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 99
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 abstract description 28
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 24
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002356 single layer Substances 0.000 abstract 1
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 12
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000002186 photoelectron spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
-
- 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
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
-
- 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
- C23C16/4558—Perforated rings
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (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)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
【課題】 単原子層蒸着反応装置を提供する。
【解決手段】 ガス引込口、ガス排出口及び、ガス引込口とガス排出口とを連結するガス移動通路が設けられた真空容器と、真空容器の内部に位置してガス移動通路と連結されて注入されるガスと内部に位置した試片と反応する反応室と、反応室の内部に位置して前記ガスを均質に供給するガス分配器と、を含む反応器と、真空容器の内部に位置する試片を前記反応室に移動させる試片位置調節器と、反応室と微細管で連結されて反応室で発生するガスを分析する分析器と、を具備する単原子層蒸着反応装置。これにより、単原子層蒸着が可能な圧力及び反応ガスのフローを一定に維持して試片に単原子層を均一に蒸着でき、かつ単原子層蒸着反応と分析とを同時に実施できる。
【選択図】 図２
【解決手段】 ガス引込口、ガス排出口及び、ガス引込口とガス排出口とを連結するガス移動通路が設けられた真空容器と、真空容器の内部に位置してガス移動通路と連結されて注入されるガスと内部に位置した試片と反応する反応室と、反応室の内部に位置して前記ガスを均質に供給するガス分配器と、を含む反応器と、真空容器の内部に位置する試片を前記反応室に移動させる試片位置調節器と、反応室と微細管で連結されて反応室で発生するガスを分析する分析器と、を具備する単原子層蒸着反応装置。これにより、単原子層蒸着が可能な圧力及び反応ガスのフローを一定に維持して試片に単原子層を均一に蒸着でき、かつ単原子層蒸着反応と分析とを同時に実施できる。
【選択図】 図２
Description
本発明は単原子層反応装置に係り、より詳細には反応室内の反応ガスの圧力と流量を一定に維持できる単原子層反応装置に関する。
単原子層蒸着（Atomic Layer Deposition；ＡＬＤ）技術は半導体製造工程で必須の薄膜成長技術のうち一つであって、反応物を順次に注入して除去する方式により単原子層を蒸着（堆積）する方法である。単原子層反応装置はＡＬＤ法を実行する装置であって、内部の反応ガスを試片の表面と反応させることによってその表面に原子層を積層する装置である。
図１Ａは、トラベリング法を使用した従来のＡＬＤ反応装置を概略的に示す図面である。トラベリング法、すなわち、連続ガスフロー法とは、試片上にガスを連続的に供給して原子層を積層する方法である。図１Ａを参照すれば、ガスは反応容器１３と連結されているガス入口１１を通じて継続的に注入され、注入されたガスは反応容器１３内に設けられた試片１７と反応して原子層をその表面に形成した後、ガス出口１５を通じて外部に排出される。
トラベリング法を利用した原子層蒸着法によれば、ガスをスイッチングするのに必要な時間が短くなり、均質さに優れた原子層を形成できるが、大型基板への適用が困難であることが問題となる。
図１Ｂは、シャワーヘッド法を利用する従来の原子層蒸着反応装置を簡略に示す図面である。シャワーヘッド法とは、反応容器内に設けられるシャワーヘッドを通じて試片上に反応ガスを噴射する方法である。図１Ｂを参照すれば、ガスはガス入口２１を通過して反応容器２３内に注入されてシャワーヘッド２９を通じて試片２７に均一に噴射された後、ガス出口２５を通じて外部に排出される。
シャワーヘッド法を利用した原子層蒸着法は大型基板に適用することが容易な一方、基板とシャワーヘッドとの間隔調節が難しい点で不利である。
図１Ａ及び図１Ｂに示したＡＬＤ反応装置によれば、ガス出口１５、２５がガス入口１１、２１より大きく形成されて反応後に残留する反応ガスの排出は容易な一方、前述した構造的特徴のために反応が進む間にもガスが供給され続けるべきなのでガスの消耗が多いという短所を有する。また、従来のＡＬＤ反応装置は単一装置で構成されているために、反応がおきる間に発生する副産物を測定したり、原子層の厚さ、密度、化学結合状態などを測定したりできる分析器を別途に装着することが容易ではない。
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、前述した従来技術の問題点を改善するために、ソースガス及び反応ガスの消耗を減らし、原子層蒸着と同時に反応ガスを分析できる原子層蒸着反応装置を提供することである。
前記技術的課題を達成するために、本発明はガス引込口、ガス排出口及び、前記ガス引込口と前記ガス排出口とを連結するガス移動通路が設けられた真空容器と、前記真空容器の内部に位置して前記ガス移動通路と連結されて注入されるガスと内部に位置した試片と反応する反応室と、前記反応室の内部に位置して前記ガスを均質に供給するガス分配器と、を含む反応器と、前記真空容器の内部に位置する試片を前記反応室に移動させる試片位置調節器と、前記反応室と微細管で連結されて前記反応室で発生するガスを分析する分析器と、を具備することを特徴とする単原子層蒸着反応装置を提供する。
前記ガス分配器は、前記ガス引込口を通じて前記反応室に注入される前記ガスを均質に供給する第１ガス分配器と、前記反応室の上部に連結されて前記反応室で発生する前記ガスを前記ガス排出口に排出して前記反応室のガスを均質化させる第２ガス分配器と、を含む。前記第１及び第２ガス分配器は複数のホールが形成された円形のメッシュである。前記第１ガス分配器は前記第２ガス分配器より直径が大きいことが望ましい。前記分析器は四重極子質量分析器である。前記真空容器は楕円偏光分析器を装着するためのポートをさらに具備することが望ましい。前記真空容器は前記試片を前記真空容器外部に移送するための試片移送通路をさらに具備することが望ましく、前記試片移送用ポートは外部にさらに設けられる光電子分光分析器と連結される。
本発明はＡＬＤが可能な圧力及び反応ガスのフロー（流量）を一定に維持して単原子層を試片上に均一に蒸着でき、ＡＬＤ反応装置内に分析器を設けて蒸着条件が維持される状態で発生するガスを分析して蒸着反応の進行状態を把握でき、外部に分析器をさらに設けて試片を移送して分析することができてＡＬＤと分析とを同時に実施できる。
前述したように本発明のＡＬＤ反応装置は、ＡＬＤが可能な圧力及び反応ガスのフローを一定に維持して試片に単原子層を均一に蒸着でき、かつ蒸着条件を維持する状態で反応がおきる間に発生する副産物を測定したり、あるいは原子層の厚さ、誘電率、化学結合状態などを測定したりすることができる。
以下、本発明の実施例による原子層蒸着反応装置を、図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明の実施例による原子層蒸着反応装置を簡略に示す構成図である。図２を参照すれば、本発明の実施例による原子層蒸着反応装置は、反応器３１と、反応器３１を内部に含む真空容器３３と、真空容器３３内で試片を移動させる試片位置調節器３５と、反応器３１内の反応ガスを分析する分析器３７と、を有する。
真空容器３３の内部を真空に維持して反応器３１内で円滑な物理的化学的反応がおきるように雰囲気を形成した後、反応器３１内部にソースガスと反応ガスとを注入すれば、内部に設けられた試片にソースガスと反応ガスとが起こした反応により単原子層が蒸着（堆積）される。単原子層が蒸着される過程中に発生する反応ガス、副産物などは反応器３１と連結される分析器３７を利用して定性的に、定量的に分析することができる。試片位置調節器３５は真空容器３３外部に設けられて真空容器３３内部に位置する試片を反応器３１内部の適当な位置に移動させることができる。
図３は、本発明の実施例による原子層蒸着反応装置を詳細に示す断面図である。本発明の実施例による原子層蒸着反応装置は前述したトラベリング法とシャワーヘッド法とを結合した蒸着方法を使用する。
図３を参照すれば、反応器３１は、ソースガスと反応ガスとにより試片４０にＡＬＤがおきる反応室４２と、反応室４２に反応ガスを均質に供給する第１ガス分配器４４と、反応室４２でソースガスと反応ガスとにより内部に配置される試片４０にＡＬＤ反応がおきた後、反応副産物ガスを排出して反応室４２内の反応ガスを均質に維持する第２ガス分配器４６とを有する。
真空容器３３は、内部に化学気相蒸着（ＣＶＤ；Chemical Vapor Deposition）やＡＬＤのための反応器３１と、反応器３１にガスを注入できるガス引込口５２と、反応器３１で反応が終わった後、発生したガスを排出できるガス排出口５４と、ガス引込口５２とガス排出口５４とを連結するガス移動通路５９とを含み、試片を移送しうる試片移送通路５７と、外部にさらに設けられる光電子分光分析器（図示せず）に試片を移送するように試片移送通路５７と連結される第１及び第２試片移送用ポート５８ａ、５８ｂと、楕円偏光分析器（図示せず）をさらに装着できる第１及び第２ポート５６ａ、５６ｂと、をさらに有する。
真空容器３３は、内部に反応器３１と分析器３７とを具備するものであってもよく、あるいは外部に他の分析器をさらに具備するものとすることもできるので、ＡＬＤと分析とを同時に実施できる利点がある。すなわち、単原子層が蒸着される過程中に発生するガスを分析することができるので反応の進行状態をリアルタイムで把握でき、分析のための別の装置を必要とせずに一つの装備で蒸着と分析とを同時に実施できる。
試片位置調節器３５は、試片４０を反応室４２内の単原子層を蒸着できる位置に移動させるか、あるいは楕円偏光分析器が装着される第１及び第２ポート５６ａ、５６ｂ側に移動させて試片４０の厚さ、誘電率などを測定させる。
分析器３７としては、四重極子質量分析器（ＱＭＳ；Quadrupole Mass Spectrometer）または残留ガス分析器が使われ、反応室４２と微細管４８により連結されて単原子層が蒸着される間に発生するガス、副産物として生成されるガス、試片４０から脱着されるガスなどを検出して成分を分析することができる。
ＱＭＳは、イオンのそれぞれの分子量を測定する。気相のイオンは四重極子により質量対荷電比によって分類された力、検出器により収集され、検出器内でイオン数に比例する電気的な信号に増幅され、データシステムは増幅された電気的な信号を感知して質量スペクトルに転換する。
第１及び第２ポート５６ａ、５６ｂに装着された楕円偏光分析器は、偏光光を試片４０に入射して反射された偏光光から試片４０の情報を調べる。
光電子分光分析器は特定エックス線を入射して試片４０の表面から放出される光電子のエネルギーを分析する装備であって、試片４０表面層の組成及び化学結合状態が分かる。
ソースガスと反応ガスとはガス引込口５２を通じて反応室４２に注入され、第１ガス分配器４４により反応室４２に均質に供給される。ソースガスと反応ガスとは試片４０と反応して試片４０の表面に単原子層を蒸着する。反応がおきた後、残留ガスは試片４０の中心部に収集されて第２ガス分配器４６を通じて反応ガス排出口５４に排出される。ＡＬＤ過程で発生したガス、副産物として生成されたガス、試料から脱着されたガスは微細管４８を通じて反応室４２から分析器３７に引込まれる。分析器３７がＱＭＳである場合、前述した原理でガスの成分を分析する。
真空容器３３内のガスは圧力が高い反応室４２から圧力が低い分析器３７側に微細管４８を通じて移動するが、移動するガス量は微細管４８の長さ、断面積、真空容器３３の真空を維持するポンプのポンピング速度などにより決定される。
図４は、本発明の実施例によるＡＬＤ反応装置の第１ガス分配器の構造を簡略に示す斜視図である。図４を参照すれば、略円形の第１ガス分配器４４の内部には複数のホールが形成されたメッシュ４４ａが形成されて外部から注入されるガスを反応室４２内部に均一に分散する機能をする。第２ガス分配器４６も第１ガス分配器４４と類似した構造を有するように製造されて反応室４２で発生するガスを効率的に反応ガス排出口５４に排出して反応室４２内のガスを均質に維持する。なお、第１ガス分配器４４は第２ガス分配器４６より直径が大きく形成される。
ＡＬＤ反応ではソースガスが試片に一層または二層以下に蒸着されてからは自己抵抗反応によりこれ以上試片表面に蒸着されないことが知られている。したがって、ソースガスの量が一層蒸着するのに必要な量より多い場合にこれを減らすことによってソースガスの消耗を減らすことができる。図４のように第１及び第２ガス分配器４４、４６を形成してソース及び反応ガスを断面積の広いメッシュ４４ａの外部に流すことによりＡＬＤ反応に必要なソースガス及び反応ガスの消耗を大幅に減らすことができる。
図５Ａは、本発明の実施例によるＡＬＤ反応装置を使用して蒸着した薄膜から得た光電子分光分析スペクトルであり、図５Ｂは図５ＡのＡ部分を拡大したスペクトルである。
図５Ａは、約２ｎｍ厚さのＳｉＯ2酸化膜が積層されているシリコン基板に３ｎｍ厚さに蒸着したＨｆＯ2薄膜から得た光電子分光分析スペクトルである。まず、ＨｆＯ2薄膜をシリコン基板のＳｉＯ2上面に蒸着するまでの過程を以下説明する。
まず図３に示した本発明のＡＬＤ反応装置の反応ガス引込口５２を通じてソースガスＨｆＣｌ4を注入してパージし、また反応ガスＨ2Ｏを注入してパージすれば化学反応によりＨｆＯ2、Ｈ2及びＨＣｌの反応ガスが生成される。反応ガスを注入すると、第１ガス分配器４４により反応室４２内に反応ガスが均一に分散されて、生成された反応副産物ガスは第２ガス分配器４６により反応ガス排出口５４に容易に排出される。
図５Ａに示したグラフを参照すれば、右側から蒸着されたＨｆＯ2薄膜のＨｆ ４ｆ軌道電子から現れるＨｆピーク、シリコン基板から出るＳｉ（シリコン） ２ｐピーク、Ｓｉ ２ｓピーク、試片が空気中に露出される時に発生する汚染によるＣ（炭素）１ｓピーク、Ｏ（酸素）１ｓピークなどが現れている。
図５Ｂは、図５ＡのＡ部分を拡大したグラフであって、Ｈｆ ４ｆピークを拡大して示している。図面を参照すれば、Ｈｆ ４ｆのピークが１７ｅＶ程度で現れていてＨｆ元素だけ存在する場合にピークが現れる１９ｅＶより低い結合エネルギーを有するために、検出されたＨｆ ４ｆはＨｆＯ2のＨｆであることがわかる。
本発明の実施例によるＡＬＤ反応装置は、ＣＶＤやＡＬＤを実施すると同時に反応容器で発生する反応ガスを分析することができる。別途の研究施設や装置を必要とせずに一つの装置でＡＬＤと反応分析とを同時に実施できる長所を有する。
前記説明では多くの事項が具体的に記載されているが、それらは発明の範囲を限定するものというよりは、望ましい実施例の例示として解釈されねばならない。本発明の範囲は、説明された実施例ではなく特許請求の範囲に記載された技術的思想により定められるべきである。
本願発明の単原子層蒸着反応装置は半導体製造工程分野で利用できる。すなわち、半導体チップの製造時に基板上に原子層を蒸着するのに利用でき、単原子層蒸着中、または蒸着完了後に原子層の物理的、科学的状態を測定できる機能も兼備するために原子層分析を必要とするあらゆる技術分野で利用できる。
３１ 反応器
３３ 真空容器
３５ 試片位置調節器
３７ 分析器
３３ 真空容器
３５ 試片位置調節器
３７ 分析器
Claims (9)
- ガス引込口、ガス排出口及び、前記ガス引込口と前記ガス排出口とを連結するガス移動通路が設けられた真空容器と、
前記真空容器の内部に位置して前記ガス移動通路と連結されて注入されるガスと内部に位置した試片と反応する反応室と、前記反応室の内部に位置して前記ガスを均質に供給するガス分配器と、を含む反応器と、
前記真空容器の内部に位置する試片を前記反応室に移動させる試片位置調節器と、
前記反応室と微細管で連結されて前記反応室で発生するガスを分析する分析器と、を具備することを特徴とする単原子層蒸着反応装置。 - 前記ガス分配器は、
前記ガス引込口を通じて前記反応室に注入される前記ガスを均質に供給する第１ガス分配器と、
前記反応室の上部に連結されて前記反応室で発生する前記ガスを前記ガス排出口に排出して前記反応室のガスを均質化させる第２ガス分配器と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の単原子層蒸着反応装置。 - 前記第１及び第２ガス分配器は複数のホールが形成された円形のメッシュであることを特徴とする請求項２に記載の単原子層蒸着反応装置。
- 前記第１ガス分配器は前記第２ガス分配器より直径が大きいことを特徴とする請求項３に記載の単原子層蒸着反応装置。
- 前記分析器は四重極子質量分析器であることを特徴とする請求項１に記載の単原子層蒸着反応装置。
- 前記真空容器は楕円偏光分析器を装着するためのポートをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の単原子層蒸着反応装置。
- 前記真空容器は前記試片を前記真空容器外部に移送するための試片移送通路をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の単原子層蒸着反応装置。
- 前記真空容器は前記試片移動通路と連結される試片移送用ポートをさらに具備することを特徴とする請求項７に記載の単原子層蒸着反応装置。
- 前記試片移送用ポートは外部にさらに設けられる光電子分光分析器と連結されることを特徴とする請求項８に記載の単原子層蒸着反応装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020041247A KR20040007963A (ko) | 2002-07-15 | 2002-07-15 | 단원자층 증착 반응장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004040120A true JP2004040120A (ja) | 2004-02-05 |
Family
ID=29997515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003274385A Withdrawn JP2004040120A (ja) | 2002-07-15 | 2003-07-15 | 単原子層蒸着反応装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7105059B2 (ja) |
| JP (1) | JP2004040120A (ja) |
| KR (1) | KR20040007963A (ja) |
| CN (1) | CN1228470C (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176823A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
| JP2009516077A (ja) * | 2005-11-17 | 2009-04-16 | ベネク・オサケユキテュア | Ａｌｄ反応容器 |
| JP2015510683A (ja) * | 2012-01-09 | 2015-04-09 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 基板の面処理のための装置及び方法 |
| CN113984481A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-01-28 | 中国核动力研究设计院 | 一种制备性能表征样品的装置及方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040007963A (ko) * | 2002-07-15 | 2004-01-28 | 삼성전자주식회사 | 단원자층 증착 반응장치 |
| KR100590554B1 (ko) * | 2004-05-28 | 2006-06-19 | 삼성전자주식회사 | 반응용기 및 시편홀더의 구조가 개선된 단원자층 증착장치 |
| KR101272321B1 (ko) * | 2005-05-09 | 2013-06-07 | 한국에이에스엠지니텍 주식회사 | 복수의 기체 유입구를 가지는 원자층 증착 장치의 반응기 |
| CN102414260B (zh) * | 2009-03-03 | 2014-02-19 | 西安大略大学 | 制备层合异质结聚合性装置的方法 |
| KR102417934B1 (ko) | 2015-07-07 | 2022-07-07 | 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. | 박막 증착 장치 |
| FI126863B (en) * | 2016-06-23 | 2017-06-30 | Beneq Oy | Apparatus for treating particulate matter |
| US10490462B2 (en) * | 2016-10-13 | 2019-11-26 | Kla Tencor Corporation | Metrology systems and methods for process control |
| CN107313028B (zh) * | 2017-07-11 | 2023-10-10 | 秦皇岛博硕光电设备股份有限公司 | 原子层沉积装置及具有孔状结构的基材的原子层沉积方法 |
| FI129627B (en) * | 2019-06-28 | 2022-05-31 | Beneq Oy | Nuclear layer cultivation equipment |
| TWI755979B (zh) * | 2019-12-20 | 2022-02-21 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | 薄膜沉積系統以及沉積薄膜方法 |
Family Cites Families (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55158623A (en) * | 1979-05-29 | 1980-12-10 | Hitachi Ltd | Method of controlling semiconductor vapor phase growth |
| JP2635021B2 (ja) * | 1985-09-26 | 1997-07-30 | 宣夫 御子柴 | 堆積膜形成法及びこれに用いる装置 |
| JPH01301585A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体結晶成長装置 |
| US5456945A (en) * | 1988-12-27 | 1995-10-10 | Symetrix Corporation | Method and apparatus for material deposition |
| DE69025503T2 (de) * | 1989-07-20 | 1996-08-22 | Toho Rayon Kk | Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Kohlenstoffasersträngen |
| JPH07110991B2 (ja) * | 1989-10-02 | 1995-11-29 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| US5223001A (en) * | 1991-11-21 | 1993-06-29 | Tokyo Electron Kabushiki Kaisha | Vacuum processing apparatus |
| JPH05179426A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-20 | Anelva Corp | 環状ガス吹き出し機構およびガス混合装置 |
| US5277747A (en) * | 1992-09-15 | 1994-01-11 | Bell Communications Research, Inc. | Extraction of spatially varying dielectric function from ellipsometric data |
| TW295677B (ja) * | 1994-08-19 | 1997-01-11 | Tokyo Electron Co Ltd | |
| US5776254A (en) * | 1994-12-28 | 1998-07-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus for forming thin film by chemical vapor deposition |
| US5665214A (en) * | 1995-05-03 | 1997-09-09 | Sony Corporation | Automatic film deposition control method and system |
| US5735960A (en) * | 1996-04-02 | 1998-04-07 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and method to increase gas residence time in a reactor |
| US5885353A (en) * | 1996-06-21 | 1999-03-23 | Micron Technology, Inc. | Thermal conditioning apparatus |
| EP0821395A3 (en) * | 1996-07-19 | 1998-03-25 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| US5891251A (en) * | 1996-08-07 | 1999-04-06 | Macleish; Joseph H. | CVD reactor having heated process chamber within isolation chamber |
| US5653808A (en) * | 1996-08-07 | 1997-08-05 | Macleish; Joseph H. | Gas injection system for CVD reactors |
| US6098568A (en) * | 1997-12-01 | 2000-08-08 | Applied Materials, Inc. | Mixed frequency CVD apparatus |
| KR100524204B1 (ko) * | 1998-01-07 | 2006-01-27 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 가스 처리장치 |
| US6015595A (en) * | 1998-05-28 | 2000-01-18 | Felts; John T. | Multiple source deposition plasma apparatus |
| DE69937042T2 (de) * | 1998-09-11 | 2008-05-29 | Japan Science And Technology Agency, Kawaguchi | Kombinatorische vorrichtung für epitaktische molekularschicht |
| US6409837B1 (en) * | 1999-01-13 | 2002-06-25 | Tokyo Electron Limited | Processing system and method for chemical vapor deposition of a metal layer using a liquid precursor |
| WO2000070116A1 (en) * | 1999-05-19 | 2000-11-23 | Vosen Steven R | Low pressure stagnation flow reactors with a flow barrier |
| KR100728244B1 (ko) * | 1999-11-18 | 2007-06-13 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 실리레이션처리장치 및 방법 |
| DE10012847A1 (de) * | 2000-03-16 | 2001-09-27 | Hte Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur kombinatorischen Herstellung und Testung von Materialbibliotheken durch Anwendung mindestens zweier Analysemethoden |
| JP2001291655A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Tokyo Electron Ltd | 疎水化処理の評価方法、レジストパターンの形成方法及びレジストパターン形成システム |
| US6531069B1 (en) * | 2000-06-22 | 2003-03-11 | International Business Machines Corporation | Reactive Ion Etching chamber design for flip chip interconnections |
| AU2001288225A1 (en) * | 2000-07-24 | 2002-02-05 | The University Of Maryland College Park | Spatially programmable microelectronics process equipment using segmented gas injection showerhead with exhaust gas recirculation |
| JP2002110551A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-04-12 | Yamanashiken Shokokai Rengokai | 半導体薄膜の形成方法及び装置 |
| USD490450S1 (en) * | 2002-05-20 | 2004-05-25 | Tokyo Electron Limited | Exhaust ring for semiconductor equipment |
| US20030221708A1 (en) * | 2002-06-04 | 2003-12-04 | Chun-Hao Ly | Method of cleaning a semiconductor process chamber |
| KR20040007963A (ko) * | 2002-07-15 | 2004-01-28 | 삼성전자주식회사 | 단원자층 증착 반응장치 |
| USD496008S1 (en) * | 2002-12-12 | 2004-09-14 | Tokyo Electron Limited | Exhaust ring for manufacturing semiconductors |
| KR20050001793A (ko) * | 2003-06-26 | 2005-01-07 | 삼성전자주식회사 | 단원자층 증착 공정의 실시간 분석 방법 |
-
2002
- 2002-07-15 KR KR1020020041247A patent/KR20040007963A/ko not_active Application Discontinuation
-
2003
- 2003-04-08 CN CNB031095100A patent/CN1228470C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-20 US US10/465,582 patent/US7105059B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-15 JP JP2003274385A patent/JP2004040120A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176823A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
| JP2009516077A (ja) * | 2005-11-17 | 2009-04-16 | ベネク・オサケユキテュア | Ａｌｄ反応容器 |
| JP2015510683A (ja) * | 2012-01-09 | 2015-04-09 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 基板の面処理のための装置及び方法 |
| CN113984481A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-01-28 | 中国核动力研究设计院 | 一种制备性能表征样品的装置及方法 |
| CN113984481B (zh) * | 2021-11-11 | 2024-01-23 | 中国核动力研究设计院 | 一种制备性能表征样品的装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20040007963A (ko) | 2004-01-28 |
| US20040007179A1 (en) | 2004-01-15 |
| US7105059B2 (en) | 2006-09-12 |
| CN1228470C (zh) | 2005-11-23 |
| CN1468975A (zh) | 2004-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004040120A (ja) | 単原子層蒸着反応装置 | |
| JP5927679B2 (ja) | Ａｌｄコーティングシステム | |
| KR20050001793A (ko) | 단원자층 증착 공정의 실시간 분석 방법 | |
| US20090304906A1 (en) | Evaporating apparatus, apparatus for controlling evaporating apparatus, method for controlling evaporating apparatus, method for using evaporating apparatus and method for manufacturing blowing port | |
| Heil et al. | Reaction mechanisms during plasma-assisted atomic layer deposition of metal oxides: A case study for Al2O3 | |
| JPH0639447Y2 (ja) | 半導体デバイス製造用の半導体層蒸着装置 | |
| US5776254A (en) | Apparatus for forming thin film by chemical vapor deposition | |
| US8980765B2 (en) | Combinatorial plasma enhanced deposition techniques | |
| KR20190101878A (ko) | 고온 환경에서 화학물질 전구체를 감지하고 모니터링하기 위한 장치 | |
| US7153362B2 (en) | System and method for real time deposition process control based on resulting product detection | |
| JPH08186103A (ja) | 薄膜の堆積装置 | |
| TWI415963B (zh) | 成膜用材料及成膜用材料的推定方法 | |
| JP3077591B2 (ja) | Ｃｖｄ装置及びｃｖｄ成膜方法 | |
| JP2005340834A (ja) | 反応容器及び試片ホルダーの構造が改善された単原子層蒸着装置 | |
| KR100690177B1 (ko) | 원자층 증착설비 및 이를 이용한 원자층 증착방법 | |
| Geidel et al. | In situ XPS investigation of the chemical surface composition during the ALD of ultra-thin aluminum oxide films | |
| KR20100046535A (ko) | 박막을 증착하기 위한 장치 및 제조방법 | |
| Principe et al. | Atomic Layer Deposition and Vapor Deposited SAMS in a CrossBeam FIB-SEM Platform: A Path To Advanced Materials Synthesis | |
| Kao | Tuesday Afternoon Poster Sessions | |
| JPS61216435A (ja) | プラズマｃｖｄ装置 | |
| KR20050047430A (ko) | 원자층박막제거장치 및 이를 이용한 원자층 박막 증착방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051018 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070223 |