KR100254760B1 - 반도체 기판상에서의 박막 처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 가장 높은 증기압을 가지는 액원 전구물질이나 성분이 먼저 기화된 후 처리챔버와 이격된 유입지점을 가지는 처리챔버와 결합된 공동의 다기관에서 증기로서 도입되는 액상 전구물질을 이용한 반도체 기판상의 처리 방법 및 장치를 포함한다. 제 1 액원 전구물질보다 낮은 증기압 가지는 제 2 액원 전구물질은 이전에 기화된 액원 전구물질의 유입지점보다 처리챔버와 인접한 지점에서 다기관내로 증기형태로 도입된다. 이것은 각각의 액원 전구물질에 대하여 반복되는 바, 다음의 낮은 증기압을 가지는 각각의 연속한 액원 전구물질은 이전의 액원 전구물질보다는 처리챔버에 더 인접한 지점에서 다기관내로 증기형태로 도입된다. 이미 기화된 성분의 응축 또는 기화에 앞서 액체 전구물질의 조기 가열을 완화시키는 동안 온도 구배는 처리챔버를 향하는 방향에서 다기관을 따라 점차 증가하도록 유지된다.

Description

반도체 기판상에서의 박막 처리 방법
제1도는 본 발명에 따른 방법을 설명하는 공정 흐름도이다.
제2도는 본 발명을 실시하는 장치의 배열을 예시하는 개략도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 증착챔버 12 : 웨이퍼 지지부
14 : 샤워헤드 20 : 웨이퍼
30 : 다기관
본 발명은 반도체 기판상에서 박막을 처리하여 형성하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 반도체 기판상의 박막형성에 사용되는 2개 이상의 액체성분의 기화 및 증착챔버로의 전송 방법에 관한 것이다.
예를 들어 평탄화에 사용되는 산화 규소막의 형성과 같은 반도체 기판상의 박막처리에서, 액원 전구물질(liquid source precursor) 또는 성분이 종종 사용된다. 이러한 액체는 통상적으로 원료 탱크에 저장되며 배급 시스템을 사용하여 증착 챔버로 증기로서 공급되는바, 각각의 액체는 (각 반응물의 유속을 개별 조절하기 위하여) 별개의 라인과 액체 유량계를 통하여 흐른 후, 공동의 다기관내로 증기로서 주입된다. 다기관을 흐르는 증기는 그후에 기체 유입지점 하부에서 다기관과 접속된 처리챔버내로 유입되고 기화된 액원 전구물질이 다기관내로 도입된다.
증기 성분이 처리챔버로 들어갈 때, 예를 들어 반도체 기판상에 만족스럽게 박막을 형성시키지만, 다기관을 포함한 배급 시스템(delivery system)의 여러 지점에서 유지되는 온도에 따라, 배급 시스템중의 이미 기화된 액원성분이 응축되거나 또는 아직 액체인 성분이 비등(沸騰)하는 문제가 발생함을 발견하였다. 예컨대, 다기관을 따라 특정 지점에서의 온도가 너무 낮다면(냉각점이라면), 이미 기화된 액원 전구물질 또는 성분이 다기관의 상기 지점에서 응축될 수도 있다. 다른 한편, (그와 같은 불필요한 응축을 방지하기 위하여) 다기관의 온도를 너무 높게 유지시키는 것은 특정 액체성분의 액체공급라인에서 액체 성분이 기화전에 비등/분해되어 다기관내로 주입될 수 있다. 차례로, 이에 의해 비등하거나 또는 비등에 가까운 성분이 유량계를 통해 흐를 때 상기 유량계의 진동 때문에 특정 성분의 유속조절이 불안정하게 될 수 있다.
예컨데, 평탄화 층으로서 사용하기 위하여 반도체 기판상에 산화 규소 박막을 형성시킴에 있어서, 산화 규소의 대개 후속의 평탄화 과정동안 산화 규소의 유동 특성을 향상시키기 위하여 인 및/또는 붕소로 도핑되다. 따라서 알콜시실란과 같은 규소 액원 전구물질, 예컨데 테트라에틸오르토실리케이트(TEOS); 인 액원 전구물질, 예컨데 트리메틸포스파이트(TMP), 트리에틸포스파이트(TEP) 또는 트리에틸 포스페이트(TEPO); 및/또는 붕소 액원 전구물질, 예컨데 트리메틸보레이트(TMB) 또는 트리에틸보레이트(TEB)를 사용할 수 있다.
이러한 액체들은 개별적인 원료 탱크에 저장되고, 배급 시스템을 이용하여 증기로서 증착챔버로 배급되는데, 이때 배급 시스템에서는 규소, 인 및 붕소의 액원이 별도의 라인 및 액체 유량계를 경유하여 흐른 후 대개 운반 기체와 혼합되는 공동의 다기관내로 증기로서 각각 주입된다. 다기관을 흐르는 증기는 조기 반응을 방지하기 위하여 대개 증착챔버로 유입되기 바로전에 산소의 증기원과 추가로 혼합되어 증착 챔버에서 반도체 기판상에 도핑된 산화 규소막을 형성한다. 통상적으로 반응은 열 화학적 증착(CVD) 반응 또는 플라즈마-강화된 화학적 증착반응중 어느 하나일 수 있다. 생성된 산화 규소막중의 도펀트의 존재는 산화 규소막이 평탄화된 막을 생성하기 위하여 후속적으로 재유동되는 온도를 강화시킨다.
상술한 반응물과 같은 증기 성분들이 반도체 기판상에 형성된 구조물의 평탄화에 유용한 충분하게 도핑된 산화 규소막을 형성하기 위하여 증착챔버에서 반응하는 동안, 배급 시스템에서 응축과 비등중 어느 하나의 문제가 발생할 수 있음이 밝혀졌다. 상술한 바와같이, 다기관을 따라 특정 지점에서의 온도가 너무 낮으면, 다기관의 상기 지점에서 이전에 기화된 반응물의 응축이 발생할 수 있으며, 반면에 다기관에서 너무 높은 온도를 유지시키면 상기 반응물의 액체공급라인에서 액체 전구물질이 기화전에 비등/분해되어 다기관내로 주입됨으로써, 액체 유량계를 통한 액체 전구물질의 일정하지 않은 흐름을 야기시킬 수 있다.
이러한 문제로 인해, 생성된 반응물 유속의 불안정성은 적절하게 도핑된 산화 규소막과 같은 균질물질의 충분한 형성을 방해할 수 있다. 예컨데, 인 및/또는 붕소가 도핑된 산화 규소막의 상술한 형성에 있어서, 조기 응축은 하나이상의 도펀트를 막내로 혼입시킬 뿐만 아니라 산화 규소막에서 도펀트(들)를 균일하게 분포시킬 수 있다. 추가로, 산화 규소 박막의 각 마이크로층들에는, 처리챔버로의 기화 속도 및 흐름이 균일하지 않을 경우 각각의 도펀트들이 상이한 농도로 혼입될 수 있다.
따라서, 반도체 기판상의 박막의 처리에 사용되는 성분 배급 시스템, 특히, 액체 전구물질을 사용하는 성분 배급 시스템을 증기 또는 액체 상태의 각 성분들의 온도 감수성을 감소시키는 방식으로 설계하고 작동시킬 수 있다면 바람직할 것이다.
본 발명은, 가장 높은 증기압을 가지는 액원 전구물질 또는 성분을 먼저 기화시킨 후, 이를 처리챔버와 이격된 도입지점에서 처리챔버에 접속된 공동의 다기관내로 증기로서 도입시키는, 액원 전구물질을 사용하여 반도체 기판상에서 박막을 처리하기 위한 방법 및 장치를 포함한다. 이어서, 제 1 액원 전구물질보다 낮은 증기압을 가지는 제 2 액원 전구물질을 이미 기화된 액원 전구물질의 유입지점보다 처리챔버에 보다 인접한 지점에서 다기관내로 기화된 형태로 도입시킨다. 각각의 액원 전구물질에 대하여 상기 과정을 반복수행하며, 이때 점점 낮아지는 증기압을 가지는 일련의 각 액원 전구물질들을 이전의 액원 전구물질보다 처리 챔버에 더 인접한 지점에서 디기관내로 기화된 형태로 도입시킨다. 이미 기화된 성분의 기화 또는 응축에 앞서 액원 전구물질의 조기 비등을 여전히 완화시키면서 다기관을 따라 처리 챔버를 향하는 방향으로 온도를 점차 증가시키는 온도 구배를 유지시킬 수 있다.
제 1 도를 참조하면, 본 발명에 따른 방법 및 장치는 다기관내로 도입되는 특정한 순서로 처리 챔버 상부의 공동 다기관내로 다수의 액원 전구물질의 증기를 도입시킴으로써 반도체 기판상의 박막형성을 개선시키는 것을 포함한다. 액원 전구물질의 증기는, 가장 높은 증기압을 가지는 액원 전구물질을 처리 챔버에서 가장 먼 상부 지점에서 다기관내로 도입시키는 순서로, 상기 액원 전구물질들의 개별적인 증기압 순으로 다기관내로 도입된다. 이어서 다음의 보다 낮은 증기압을 가지는 액원 전구물질의 증기를 가장 높은 증기압 액원의 증기 도입 지점 아래 지점, 즉 처리 챔버와 보다 가까운 지점에서 도입시킨다. 이러한 과정을 각각의 액원 전구물질에 대해 반복수행하며, 이때 다음의 보다 낮은 증기압을 가지는 일련의 각 액원 전구물질의 증기를 보다 높은 증기압을 가지는 선행의 액원 전구물질 증기의 도입지점 하부의 지점에서 다기관내로 도입시킨다.
"가장 높은 증기압" 및 "다음의 보다 낮은 증기압"이라는 용어는 동일한 온도에서 측정시 다양한 액체들의 각각의 증기압을 비교하는데 사용된다. 물론, 이하 더욱 상세히 설명하는 바와같이, 공동의 다기관내로 증기를 유입시키는 지점에서 각각의 액원 전구물질에 대해 상이한 온도를 사용할 수도 있음을 알 것이다.
제한이 아닌 예시로서, 제 2 도를 살펴보면, 본 발명에 따른 방법 및 장치는 규소, 인 및 붕소의 액원 전구물질을 사용하는, 실리콘 웨이퍼상에 붕소 및 인으로 도핑된 산화 규소 유리(BPSG) 막의 형성과 관련하여 기술될 것이다.
제 2 도에 예시된 바와 같이, 증착챔버(10)는 챔버(10)에서 서셉터 또는 웨이퍼 지지부(12)상에 설치된 실리콘 웨이퍼(20)를 가지고 있다. 공동의 다기관(30)에서 나온 운반기체와 공정기체 및/또는 증기는 챔버(10)내에 위치한, 웨이퍼(20)상의 배급노즐 또는 샤워헤드(14)를 경유하여 증착챔버(10)로 유입된다. 챔버(10)는 대개 대기압으로 배기 또는 유지되지만, 어쨌든 대개 다기관(30)의 단부에 위치하는 챔버(10) 방향으로 다기관(30)을 경유하여 기체와 증기가 흐르도록 운반기체 및 공정기체 및/또는 증기보다 낮은 압력에서 유지된다.
아르곤, 질소 또는 헬륨과 같은 운반 기체 공급원(40)은 증착챔버(10)의 가장 상부 또는 가장 멀리 떨어진 유입 지점(31)으로 운반 기체를 흐르게 하는 차단밸브(48), 제 2 라인(46), 유량조절기(44) 및 라인(42)을 경유하여 다기관(30)과 접속되어, 지점(31)에서 다기관(30)으로 유입되는 운반 기체가 증착챔버(10)로 유입되기에 앞서 다기관(30)의 전체길이를 경유하여 통과한다.
다기관(30)의 유입지점(31)의 하부에서 50℃ 에서 400 토르의 증기압을 가지는 트리메틸보레이트(TMB)와 같은 붕소 도펀트 액원(50)이 증기로서 다기관(30)내로 도입될 수 있다(상기 액원은 증기로서 다기관(30)내로 도입되는 모든 액원중 가장 높은 증기압(주어진 온도에서)을 가지는 것으로 추정된다). 붕소액원(50)은 라인(52)을 경유하여 유량계(54)와 접속되고, 이를 경유하여 붕소 도펀트 액원이 제 2 라인(56)을 통해, 결합된 밸브와 기화기(58)로 흐르며, 이들은 액체 붕소 도펀트를 기화시키고, 운반 기체 유입기점(31)의 하부에 있는 지점(32), 즉 처리챔버(10)에 보다 가까운 지점에서 다기관(30)내로 증기로서 흐르는 붕소 도펀트량을 조절한다.
결합된 밸브와 기화기(58)는, 다기관(30)을 따라 이동하는 운반 기체가 제 1 입구를 경유하여 유입되고, 가압하에서 액체 전구물질이 운반 기체의 흐름에 대해 일반적으로 수직으로 배치된 도입구로부터 운반 기체 스트림내로 방사상으로 도입되는 챔버 또는 공동부를 경유하여 운반되는 구조를 갖는다. 도입구 개구부를 통한 액원 전구물질의 흐름은 격판에 의해 조절되며, 이는 차례로 상기 구조물을 통해 그안에서 기화되는 액원 전구물질의 흐름을 조절하는 피드백 조절 시스템과 전기적으로 접속된 압전요소에 의하여 조절될 수 있다. 따라서 천공된 액체 출구와 나머지 공동부 사이에 압력 구배가 존재하게 될 것이다. 이어서 상기 액원 전구물질은 액체와 공동부내의 증기 및 기체간에 생성된 압력차에 의해 기화되고, 기체와 증기의 혼합물은 밸브와 기화기 구조물(58)에서 다기관(30)으로 역류된다. 기화기 구조물(58)에는 감소된 압력, 그러나 보다 높은 압력에서 유지되는 기화되지 않은 액체 전구물질의 분해 또는 비등 온도 미만의 온도에서, 운반기체와 함께 공동부를 경유하여 흐르는 증기의 응축점 이상으로 상기 구조물을 유지시키는 가열수단(도시되지 않음)이 제공될 수 있다. 이러한 밸브 및 기화기 구조물은 1993년 12월 12일자로 출원된, 통상적으로 양도되고 동시계류중인 미합중국 특허출원 제 07/990,755 호(본 발명에 참고로 인용되어 있다)에 더욱 상세히 도시되어 있다.
이어서, 50℃ 에서 70 토르의 증기압을 가지는 트리메틸포스파이트와 같은 인 도펀트 액원(60)은 라인(62)를 경유하여 유량계(64)와 접속된다. 인 도펀트 액원은, 상술한 밸브 및 기화기(58)와 유사하거나 동일하게 결합된 밸브 및 기화기(68)로 유량계(64)를 경유하여 제 2 라인(66)을 통해 흐르는 바, 이들 밸브 및 기화기(68)는 액체 인 도펀트를 기화시키며 붕소 도펀트 증기의 유입 지점(32)과 운반 기체 유입지점(31) 아래에 있는 지점(34)에서 다기관(30)내로 증기로서 흐르는 인 도펀트의 양을 조절한다.
이미 기술한 구조에서와 같이, 밸브 및 기화기(68)의 온도를 기화하지 않은 액원 전구물질을 비등시키거나 분해시키지 않으면서 인 액원을 기화시키기에 충분한 범위내에서 유지시킬 수 있다. 상술한 전구물질 액원의 결합에서 특정한 붕소 도펀트 액원은 특정한 인 도펀트 액원보다 더 높은 증기압을 갖기 때문에, 밸브 및 기화기(68), 및 다기관(30)의 온도를 인 도펀트 증기의 유입지점(34)에서 인 액원을 기화시키기에 충분히 높은 온도를 유지시키면 다기관(30)의 상기 지점에서 이미 기화된 붕소 도펀트원이 응축되지 않을 것이다.
액체 붕소 전구물질 증기의 유입지점(32)과 액체 인 전구물질 증기의 유입지점(34)사이의 다기관(30)을 가열하는 것이 필요하지 않을 수도 있지만, 지점(32, 34)사이의 다기관(30)의 온도를 밸브와 기화기(58, 68)에서 유지되는 각 온도의 중간온도로 유지시키는 것이 바람직할 수 있다. 이는 예를들어 지점(32, 34)간의 다기관(30)을 가열 테이프로 감싸고 이 가열 테이프를 조절 가능한 외부 전원과 접속시킴으로써 성취될 수 있다.
상술한 트리메틸포스파이트 인 도펀트 액원의 증기압이 트리메틸보레이트 붕소 도펀트 액원보다 낮음(동일한 온도에서)이 주지될 것이다. 따라서, 본 발명에 따라, 기화된 인 도펀트 액원의 증기가 기화된 붕소 도펀트 액원 증기의 하부 다기관(30)내로 도입된다. 그러나, 동일한 온도에서 붕소 도펀트 액원보다 높은 증기압을 갖는 다른 인 도펀트 액원을 사용하는 경우, 기화된 인 도펀트 액원이 제일 먼저 다기관(30)내로 도입될 것이다. 즉, 증착챔버(10)로부터 가장 멀리 이격된 지점에서 다기관(30)내로 도입될 것이다. 예컨데, 트리메틸보레이트와 트리메틸포스파이트를 각각 붕소 및 인의 액원으로서 사용하는 경우, 트리메틸포스파이트 증기는, 트리메틸포스파이트가 트리메틸보레이트보다 더 높은 증기압(동일한 온도에서)을 가지기 때문에, 트리에틸보레이트 증기의 상부 도입 지점에서 다기관(30)내로 도입될 것이다.
액체 전구물질의 각 증기압의 비교는 다기관(30)내로의 각 증기의 도입 순서를 결정하기 위해서, 단지 비교의 목적으로 공동의 기준온도에서 수행됨은 물론이다. 각각의 액체 전구물질들이 개별적으로 기화되고 다기관(30)에서 기체와 증기의 유동 스트림내로 도입되는 실제 압력은 다기관(30)의 압력과 각 기화기의 온도를 포함하는 다른 외적인 인자에 의해 좌우된다.
제 2 도를 보면, 예를들어 50℃ 에서 9 토르의 증기압을 가지는 테트라에틸오르토실리케이트(TEOS)와 같은 알콕시실란인 규소 액원(70)이 라인(72)을 경유하여 유량계(74)로 흐르고 이를 통해 규소 액원이 제 2 라인(76)으로 흐르고 이어서 결합된 밸브 및 기화기(78)(이는 또한 밸브 및 기화기 구조물(58)과 동일하거나 유사함)로 흐르도록 다기관(30)과 접속되며, 이 구조물(78)은 규소 액원을 기화시키고 지점(36)에서 다기관(30)내로 증기로서 흐르는 규소원의 양을 조절한다. 제 2 도에 도시된 지점(36)은 트리메틸보레이트와 트리메틸포스파이트의 증기압과 비교하여 TEOS의 증기압이 더 낮기 때문에, 운반 기체 유입 지점(31), 붕소 도펀트 증기 유입 지점(32) 및 인 도펀트 증기 유입 지점(34) 보다 하부에 있게 된다. 그러나, TEOS 의 증기압보다 낮은 증기압을 가지는 붕소 및/또는 인의 액원 전구물질이 사용되는 경우에는, 다기관(30)내로의 기화된 TEOS 의 유입지점도 따라서 변화될 것이다.
더우기, 다른 알콕시실란, 예를들어 테트라메톡시실란, 테트라메톡시실란 또는 트리에톡시실란과 같은 다른 규소 액원을 TEOS 대신 사용하는 경우, 본 발명에 따라, 다기관(30)내로의 기화된 규소원의 유입지점을 경우에 따라, 동일한 온도에서 다른 액체 전구물질의 증기압에 대한 특정한 규소 액원의 증기압을 기준으로, 다른 기화된 전구물질 액원의 유입지점에 대하여 적절히 조절할 수 있다.
이어서 O2, O3또는 그의 혼합물일 수 있는 기상 산소원(80)을 도펀트 및 규소의 각 액원의 증기의 유입지점(34, 35 및 36) 하부의 유입지점(38)으로 라인(82)을 경유하여 상기 산소원을 흐르게 함으로써 다기관(30)내로 도입시킬 수 있다. 이미 전술한 바와같이, 상기와 같은 산소원은, 바람직하게는 다기관(30)에서 다른 기체 및 증기와 산소의 조기 반응을 방지하기 위하여, 증착챔버로 기체와 증기를 도입시키기 바로 전에 다기관(30)내로 도입시켜야 한다.
최종적으로, 다기관(30)내로 모든 반응물들을 도입시킨 후, 본 발명에 따라 각각의 유입 지점이 증착챔버(10)에 접근함에 따라 증기압이 감소하는 순서로 각 기체 전구물질의 증기를 다기관(30)내로 도입시키면서, 기상 혼합물을 웨이퍼(20)위의 배급노즐 또는 샤워헤드(14)를 통해 증착챔버(10)내로 도입시킨다. 그 결과, 유량계 또는 유량계에 인접한 액체라인에서 임의의 기화되지 않은 반응물 액원의 조기 비등 또는 분해, 또는 다기관에서 임의의 이미 기화된 성분의 응축을 제거하거나 또는 경감시키면서 각 반응물의 기상 공급원 및 액원으로부터 다기관(30)을 통한 증기/기체 혼합물의 흐름을 조절할 수 있게 된다.
TEOS, 트리메틸포스파이드 및 트리메틸보레이트를 사용하여 다수의 실리콘 웨이퍼상에 BPSG 층을 형성시키는 것에 대한 하기의 설명에 의해 본 발명의 실시를 추가로 예시할 것이다. 대형 단부가 증착챔버와 접속된 다기관의 일단부내로 약 100℃ 의 온도에서 1000sccm 의 헬륨기체를 공급한다. 헬륨기체 유입지점의 온도는 폐 루프 온도 조절시스템에 의하여 약 100℃ 에서 유지된다. 트리메틸보레이트 액원으로부터의 액체 트리메틸보레이트가 50 밀리그램/분의 유속으로 유량계를 경유하여 흐르고 그 후 기화되어 아르곤 유입지점 아래의 지점에서 다기관내로 도입된다. 붕소함유 도펀트 증기의 유입지점에서 다기관은 약 80℃ 로 유지된다. 트리메틸포스파이트 액원으로부터의 액체 트리메틸포스파이트는 20 밀리그램/분의 유속으로 제 2 유량계를 경유하여 흐르고 그 후 기화되어 붕소함유증기 유입지점 아래의 지점에서 다기관내로 도입된다. 인 함유 도펀트 증기의 유입지점에서 다기관은 약 120℃ 로 유지된다. 액체 TEOS 가 또한 500 밀리그램/분의 유속으로 유량계를 경유하여 흐르고 그 후 기화되어 인함유증기 유입지점 아래의 지점에서 다기관내로 도입된다. TEOS 증기의 유입지점에서 다기관은 약 120℃ 로 유지된다. 최종적으로, 증착챔버에 대한 다기관의 가장 가까운 접속 지점에서, O2와 8 중량%의 O3의 혼합물이 약 4000scccm 의 유속으로 다기관내로 도입된다. TEOS 증기의 유입지점에서 처리챔버까지의 다기관은 약 100℃ 의 온도에서 유지된다. 상기 공정을 각각의 웨이퍼에 대해 동일한 표준 온도 및 유속 조절을 이용하여 다수의 웨이퍼에 대하여 반복 수행한다.
실리콘 웨이퍼상에 형성된 BPSG 코팅층 또는 막을 퓨리에 변환 적외선 반사율 분광학(FTIR 분광학)을 이용하여 균질하게 도핑된 산화 규소 유리층의 형성에 대하여 각각 검사하였다. 본 발명을 수행한 결과, BPSG 막에서 BPSG 막으로, 웨이퍼에서 웨이퍼로, 붕소 또는 인 성분의 변화가 0.1% 미만인 균일한 코팅층이 생성되었다. 이는 이미 기화된 반응물의 응축문제 및/또는 기화되지 않은 반응물의 조기 비등 문제가 실리콘 웨이퍼상의 균일하게 증착된 BPSG 막 또는 층을 반복형성 시키기에 충분히 감소되거나 제거되었음을 가리킨다.
따라서, 본 발명은 2개 이상의 전구물질 액원을 사용하여 반도체 기판상에 코팅막을 형성시키는 방법 및 장치를 제공하며, 여기에서 전구물질 액원이 각각 기화되어 증기압이 감소되는 순서(동일한 온도에서 측정될때)로 공동의 다기관내로 도입되며, 이때 가장 높은 증기압을 가지는 전구물질 액원이 처리챔버로부터 가장 멀리 떨어진 지점에서 기체와 증기의 혼합물이 흐르는 다기관내로 도입된다. 본 발명의 방법 및 장치는, 이미 기화된 전구물질 액원의 다기관에서의 응축 및/또는 기화전의 전구물질 액원의 비등 또는 분해를 제거 또는 감소시켜 보다 균일한 공정 기체와 증기의 분배를 처리 챔버에 전달함으로써 향상된 균질성을 갖는 필름을 형성시킨다.

Claims (11)

  1. a) 동일한 온도에서 하나 이상의 액원 전구물질 각각의 상대 증기압을 측정 하는 단계;
    b) 가장 높은 증기압을 갖는 제 1 전구물질 액원을 기화시키고, 이어서 생성된 증기를 처리 챔버에 연결된 다기관내로 도입시키는 단계(이때 상기 기화된 제 1 전구물질 액원의 상기 다기관내로의 도입 지점은 상기 처리 챔버로부터 이격된다); 및
    c) 상기 제 1 전구물질 액원보다 낮은 증기압을 갖는 제 2 전구물질 액원을 기화시키고, 이어서 생성된 증기를 상기 기화된 제 1 전구물질 액원의 도입 지점보다 상기 처리 챔버에 더 가까운 상기 기화된 제 2 전구물질 액원의 도입지점에서 상기 다기관내로 도입시키는 단계(이때 후속되는 각각의 하부에 전구물질 액원들은 모두 선행하는 전구물질 액원보다 낮은 증기압을 갖는다)를 포함하는 2개 이상의 전구물질 액원을 사용하여 반도체 기판상에서 박막을 처리하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전구물질 액원의 각 증기압보다 낮은 증기압을 각각 갖는 하나이상의 추가의 전구 물질 액원을 기화시키고, 생성된 증기를 다음으로 보다 높은 증기압을 갖는 전구물질 액원보다 상기 처리 챔버에 더 가까운 지점에서 상기 다기관내로 도입시키며, 이때 다음으로 보다 낮은 증기압을 갖는 각각의 연속적인 전구물질 액원들을 선행의 전구물질 액원보다 상기 처리 챔버에 더 가까운 지점에서 상기 다기관내로 증기로서 도입시키는 반도체 기판상에서의 박막 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제 1 전구 물질 액원의 증기를 상기 다기관내로 도입시키는 지점보다 앞의 지점에서 운반 기체를 상기 다기관내로 도입시키는 반도체 기판상에서의 박막 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 각각의 액원이 기화되고 상기 다기관내로 도입됨에 따라 상기 각각의 액원을 가열함을 추가로 포함하는 반도체 기판상에서의 박막 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기화된 액원들을 상기 다기관내로 도입시키는 각 도입 지점들의 하나이상의 중간 지점에서 상기 다기관을 가열함을 추가로 포함하는 반도체 기판상에서의 박막 처리 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전구물질 액원의 각 증기압보다 낮은 증기압을 갖는 제 3 전구물질 액원을 기화시키고, 이어서 상기 제 3 전구물질 액원으로부터 생성된 증기를, 상기 처리 챔버의 상부에서, 그러나 상기 기화된 제 1 및 제 2 전구물질 액원의 상기 다기관내로의 각 도입지점보다는 하부인 상기 기화된 제 3 전구물질 액원의 도입지점에서 상기 다기관내로 도입시킴으로써, 상기 전구물질 액원이 기화전에 조기 비등하거나 또는 이미 기화된 전구물질 액원이 응축되는 것을 감소시키는 반도체 기판상에서의 박막 처리 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 하나이상의 전구물질 액원이 상기 반도체 기판상의 산화 규소막의 형성에 사용되는 규소의 액원을 포함하는 반도체 기판상에서의 박막 처리 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 하나 이상의 전구물질 액원이 규소의 전구물질 액원이고, 규소의 전구물질 액원이 TEOS인 반도체 기판상에서의 박막 처리 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 처리 챔버의 상부, 그러나 상기 기화된 제 1 및 제 2 전구물질 액원의 상기 다기관내로의 각 도입지점보다 하부인 지점에서 산소 기체 공급원을 상기 다기관내로 도입시킴으로써, 상기 전구물질 액원이 기화전에 조기 비등 또는 분해되거나 또는 이미 기화된 전구물질 액원이 응축되는 것을 감소시키면서 상기 기판상에 도핑된 산화 규소막을 형성시키는 반도체 기판상에서의 박막 처리 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 하나이상의 전구물질 액원이 붕소의 전구물질 액원, 인의 전구물질 액원 및 붕소와 인 모두의 전구물질 액원으로 이루어진 그룹중에서 선택된 반도체 기판상에서의 박막 처리 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 규소의 전구물질 액원이 TEOS이고, 상기 하나이상의 도펀트의 전구물질 액원이 붕소의 전구물질 액원, 인의 전구물질 액원 및 붕소와 인 모두의 전구물질 액원으로 이루어진 그룹중에서 선택된 반도체 기판상에서의 박막 처리 방법.
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