KR100589282B1 - Ta 원소를 포함하는 박막증착방법 - Google Patents

Ta 원소를 포함하는 박막증착방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100589282B1
KR100589282B1 KR1020040055092A KR20040055092A KR100589282B1 KR 100589282 B1 KR100589282 B1 KR 100589282B1 KR 1020040055092 A KR1020040055092 A KR 1020040055092A KR 20040055092 A KR20040055092 A KR 20040055092A KR 100589282 B1 KR100589282 B1 KR 100589282B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reactant
thin film
reaction vessel
film deposition
feeding
Prior art date
Application number
KR1020040055092A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060006192A (ko
Inventor
김수현
이상규
서태욱
장호승
Original Assignee
주식회사 아이피에스
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아이피에스 filed Critical 주식회사 아이피에스
Priority to KR1020040055092A priority Critical patent/KR100589282B1/ko
Publication of KR20060006192A publication Critical patent/KR20060006192A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100589282B1 publication Critical patent/KR100589282B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical 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 deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34Nitrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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
    • C23C16/45523Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45553Atomic layer deposition [ALD] characterized by the use of precursors specially adapted for ALD

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 반응물질로 TBTEMAT 를 이용한 박막증착방법에 관한 것으로서, 기판(w)상에 TaN 박막을 증착하기 위하여, 적어도 2 종류 이상의 반응물질이 유입되는 반응용기(10) 내의 웨이퍼블럭(15) 상에 기판(w)을 안착시키는 기판안착단계(S1)와, 기판(w)상에 Ta 원소를 포함하는 제1반응물질과 N 원소를 포함하는 제2반응물질을 기판(w) 상에 기체 상태로 분사하여 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)(S2')(S20)(S20')를 포함하고, 박막증착단계(S2)(S2')(S20)(S20')는, 제1반응물질로 TBTEMAT (Tert-butylimido-tris-ethylmethylamido tantalum ; (CH3)3CNTa [NC2H5(CH3)]3)를 사용하고, 제2반응물질로 N2, NH3중 어느 하나를 사용한다. 또는, 기판(w) 상에 TaxOy 박막을 증착하기 위하여, 박막증착단계(S2)(S2')(S20)(S20')는, 제1반응물질로 TBTEMAT(Tert-butylimido-tris-ethylmethylamido tantalum ; (CH3)3CNTa [NC2H5(CH3)]3)를 사용하고, 제2반응물질로 O2, O3, H2O 중 어느 하나를 사용한다.

Description

Ta 원소를 포함하는 박막증착방법{Method for depositing thin film on wafer using N-H compound}
도 1은 본 발명에 따른 박막증착방법을 수행하는 박막증착장치의 개략적 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 ... 반응용기 11 ... 뱃밸브
15 ... 웨이퍼블럭 20 ... 반응물질공급부
21,22 ... 라인 30 ... 배기장치
40 ... 이송모듈
본 발명은 반응물질로서 TBTEMAT(Tert-butylimido-tris-ethylmethylamido tantalum)를 이용함으로써 Ta 원소를 포함하는 박막을 효과적으로 증착하기 위한 박막증착방법에 관한 것이다.
반도체 기판(w)의 대면적화, 소자의 고집적화에 따라 박막을 형성하는데 있어 정밀한 두께 제어와 두께의 균일성 등이 요구되고 있으며, 또 회로선폭이 작아 짐에 따라 소자에 손상을 많이 주는 고온 공정은 저온 공정으로 대체되고 있는 실정이다. 이러한 추세는 더욱 가속화되고 있으며 이를 위하여 공정 방법뿐만 아니라 새로운 원료물질을 도입하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.
예를 들면, TaN 박막을 형성하기 위하여 Ta 소스로서 염화물(halide) 계열, 유기금속(metalorganic) 계열의 물질이 사용되고 있다. 그러나, 염화물 계열의 경우 박막내부에 Cl 성분이 불순물로 잔존하게 되고, 유기금속계열의 경우 증착온도를 낮출 수 있지만 C 성분이 잔존하고 박막의 밀도가 낮아 주위 대기로부터 O2 가 침투하여 비저항이 높아지게 된다. 따라서, 반도체 제조업체에서는 상기한 문제점들을 극복하기 위하여, 새로운 원료물질을 도입하기 위한 다양한 시도가 진행되고 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 추세를 반영하기 위하여 창출된 것으로서, 원료물질로서 TBTEMAT(Tert-butylimido-tris-ethylmethylamido tantalum)를 사용함으로써 형성되는 Ta 원소를 포함하는 박막내에 Cl 성분이나 C 성분이 잔존하는 것을 방지할 수 있는 박막증착방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 Ta 원소를 포함하는 박막증착방법은,
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
기판(w)상에 TaxOy 박막을 증착하기 위하여, 적어도 2 종류 이상의 반응물질이 유입되는 반응용기(10) 내의 웨이퍼블럭(15) 상에 기판(w)을 안착시키는 기판안착단계(S1)와, 상기 기판(w)상에 Ta 원소를 포함하는 제1반응물질과 O 원소를 포함하는 제2반응물질을 상기 기판(w) 상에 분사하여 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)(S2')(S20)(S20')를 포함하고,
상기 박막증착단계(S2)(S')(S20)(S20')는, 제1반응물질로 TBTEMAT(Tert- butylimido-tris-ethylmethylamido tantalum)를 사용하고, 제2반응물질로 O2, O3, H2O 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 박막증착단계(S2)는, 상기 제1반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S2-1)와 상기 제2반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S2-3)를 교호적으로 수행하는 단계와; 상기 제1반응물질 피딩단계(S2-1)와 제2반응물질 피딩단계(S2-3) 사이에 불활성물질을 상기 반응용기(10)로 유입시켜 퍼지시키는 제1,2반응물질 퍼지단계(S2-2)(S2-4);를 포함하여 이루어지는 ALD 싸이클을 반복함으로서 수행된다.
본 발명에 있어서, 상기 박막증착단계(S2')는, 상기 제1반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S2'-1)와 상기 제2반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S2'-3)를 교호적으로 수행하는 단계와; 상기 제1반응물질 피딩단계(S2'-1)와 제2반응물질 피딩단계(S2'-3) 사이에 불활성물질을 상기 반응용기(10)로 유입시켜 퍼지시키는 제1,2반응물질 퍼지단계(S2'-2)(S2'-4);를 포함하는 ALD 싸이클을 반복하고, 상기한 단계는 상기 반응용기(10) 내부에 플라즈마를 형성한 상태로 수행된다.
본 발명에 있어서, 상기 박막증착단계(S20)는, 제1반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S20-1)와 제2반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S20-3)를 동시에 수행하는 단계와; 불활성물질을 상기 반응용기(10)로 유입시켜 박막증착에 사용되지 않은 나머지 물질을 퍼 지시키는 퍼지단계;를 포함하여 이루어지는 CVD 싸이클을 반복함으로써 수행된다.
본 발명에 있어서, 상기 박막증착단계(S20')는, 제1반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S20'-1)와 제2반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S20'-3)를 동시에 수행하는 단계와; 불활성물질을 상기 반응용기(10)로 유입시켜 박막증착에 사용되지 않은 나머지 물질을 퍼지시키는 퍼지단계;를 포함하여 이루어지는 CVD 싸이클을 반복하고, 상기한 단계는 상기 반응용기(10) 내부에 플라즈마를 형성한 상태로 수행된다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 박막증착방법을 상세히 설명한다.
도 1은 박막증착장치의 개략적 구성도이다.
도시된 바와 같이, 박막증착장치는, 기판(w)이 수납되는 반응용기(10)와, 반응용기(10) 내의 기판(w)을 안착시키기 위한 웨이퍼블럭(15)과, 두가지 종류의 기체 상태의 반응물질 및/또는 불활성가스를 반응용기(10)로 공급하기 위한 반응물질공급부(20)와, 반응용기(10) 내의 기체들을 배기시키기 위한 배기장치(30)와, 반응용기(10)로 기판(w)을 공급하거나 취출하기 위한 이송모듈(40)을 포함한다.
웨이퍼 블록(15)은 박막이 증착되는 기판(w) 안착되는 곳으로서, 기판(w)을 임의의 온도로 가열시킨다. 반응물질공급부(20)는 2 개의 라인(21)(22)을 통하여 반응용기(10)와 연결되며, 각각의 가스라인을 통하여 다른 종류의 반응물질이 반응용기(10)로 이송된다. 이러한 반응물질(20)에는 MFC, 가스흐름 개폐밸브등이 설치되며, 제1,2반응물질이 유량제어한 후 원하는 라인을 통하여 반응용기(10)로 공급 한다. 반응용기(10)와 이송모듈(40)은 뱃밸브(11)에 의하여 연결되며, 진공상태를 유지한 상태에서 로봇암은 이송모듈(40)의 기판(w)을 뱃밸브(11)를 통하여 반응용기(10)로 이송시킨다.
상기한 박막증착장치는 다른 종류의 반응물질을 독립적으로 반응용기(10)로 공급할 때 ALD 방식의 박막증착이 가능하고, 이에 부가하여 반응용기(10)로 플라즈마를 인가할 때 플라즈마 ALD 방식(PEALD)의 박막증착이 가능하다. 또한, 다른 종류의 반응물질을 동시에 반응용기(10)로 공급할 때 CVD 방식의 박막증착이 가능하고, 이에 부가하여 반응용기(10)로 플라즈마를 인가할 때 플라즈마 CVD(PECVD) 방식의 박막증착이 가능한 것이다. 이러한 박막증착장치는 반도체장치 제조회사에서 광범위하게 사용되는 공지의 것이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 박막증착방법의 제1실시예는, 기판(w)상에 TaN 박막을 증착하기 위한 방법이다.
이를 상세히 설명하면, 본원의 박막증착방법의 제1실시예는, 적어도 2 종류 이상의 반응물질이 유입되는 반응용기(10) 내의 웨이퍼블럭(15) 상에 기판(w)을 안착시키는 기판안착단계(S1)와, 기판(w)상에 Ta 원소를 포함하는 제1반응물질과 N 원소를 포함하는 제2반응물질을 기판(w) 상에 기체 상태로 분사하여 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)(S2')(S20)(S20')를 포함한다.
기판안착단계(S1)는 로봇암(미도시)이 이송모듈(40)에서 기판(w)을 취출하여 반응용기(10)로 유입시킨 후 웨이퍼블럭(15) 상에 안착시킴으로써 이루어진다. 이 단계에서, 기판(w)의 예열이 함께 이루어진다.
상기한 박막증착단계(S2)(S2')(S20)(S20')의 동작을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
여기서, 박막증착단계(S2)(S2')(S20)(S20')는, 제1반응물질로 TBTEMAT(Tert-butylimido-tris-ethylmethylamido tantalum ; (CH3)3CNTa [NC2H 5(CH3)]3)를 사용하고, 제2반응물질로 N2, NH3 중 어느 하나를 사용하는데, 제1반응물질과 제2반응물질을 어떠한 방식으로 반응용기(10) 내로 공급하느냐에 따라서 ALD 방식, PEALD(플라즈마 ALD) 방식, CVD 방식, PECVD 방식(플라즈마 CVD)방식으로 대별될 수 있다. 이를 차례대로 설명한다.
먼저, ALD 방식의 박막증착단계(S2)는,
제1반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S2-1)와 제2반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S2-3)를 교호적으로 수행하는 단계와; 제1반응물질 피딩단계(S2-1)와 제2반응물질 피딩단계(S2-3) 사이에 불활성물질을 반응용기(10)로 유입시켜 퍼지시키는 제1,2반응물질 퍼지단계(S2-2)(S2-4);를 포함하는 ALD 싸이클을 1회 이상 반복함으로써 수행된다.
이를 상세히 설명하면, 박막증착 공정에 필요한 온도까지 기판(w)이 충분히 예열된 후, 첫 번째 단계로서, 불활성기체물질과 혼합된 제1반응물질을 반응용기(10) 내로 피딩하여 기판(w) 상으로 분사시키는 제1반응물질 피딩단계(S2-1)를 수행한다. 이때, 기판(w)의 온도는 100 ℃ ~ 700 ℃ 의 범위를 유지하는데, 본 실시예에서는 600 이하로 유지되도록 한다.
다음, 박막증착단계(S2)의 두 번째 단계로서, 제1반응물질의 피딩을 정지하고 반응용기(10) 내부에 이미 유입된 후 기판(w)에 흡착되지 않은 나머지 제1반응물질을 퍼지(purge)시키는 제1반응물질 퍼지단계(S2-2)를 수행한다. 제1반응물질 퍼지단계(S2-2)는 불활성기체를 반응용기(10) 내로 피딩시킴으로써 수행되고, 퍼지된 제1반응물질은 배기장치(30)를 거쳐 외부로 배기된다.
다음, 박막증착단계(S2)의 세 번째 단계로서, 제2반응물질을 반응용기(10) 내로 피딩하여 기판(w) 상으로 분사하는 제2반응물질 피딩단계(S2-3)를 수행한다.
다음, 박막증착단계(S2)의 네 번째 단계로서, 제2반응물질을 반응용기(10)로부터 퍼지하는 제2반응물질 퍼지단계(S2-4)를 수행한다. 제2반응물질 퍼지단계(S2-4)를 통하여 박막증착에 사용되지 않은 물질과 화학반응 부산물 물질이 반응용기(10)로부터 배기된다.
상기한 제1반응물질 피딩단계(S2-1), 제1반응물질 퍼지단계(S2-2), 제2반응물질 피딩단계(S2-3), 제2반응물질 퍼지단계(S2-4)는 순차적인 ALD 싸이클로서 이를 적어도 1회 이상 반복함으로써 필요한 두께의 박막을 증착한다.
다음, PEALD 방식의 박막증착단계(S2')는,
제1반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S2'-1)와 제2반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S2'-3)를 교호적으로 수행하는 단계와; 제1반응물질 피딩단계(S2'-1)와 제2반응물질 피딩단계(S2'-3) 사이에 불활성기체를 반응용기(10)로 유입시켜 퍼지시키는 제1,2반응물질 퍼지단계(S2'-2)(S2'-4);를 포함하여 이루어지는 ALD 싸이클을 적어도 1회 이상 반복함으로 써 수행된다.
여기서, 박막증착단계는, 반응용기(10) 내부에 플라즈마를 형성한 상태로 수행되고, 환원물질로 H 를 사용한다. 이때, 플라즈마 인가 전원은 50W ~ 1000W 범위로 유지하고, 기판(w) 온도는 100 ℃ ~ 700 ℃ 범위를 유지한다.
다음, CVD 방식의 박막증착단계(S20)는,
제1반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S20-1)와 제2반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S20-3)를 동시에 수행하는 단계와; 불활성기체를 반응용기(10)로 유입시켜 박막증착에 사용되지 않은 나머지 물질을 퍼지시키는 퍼지단계;를 포함하여 이루어지는 CVD 싸이클을 적어도 1회 이상 반복함으로써 수행된다.
여기서, 박막증착단계(S20)는, 기판(w)의 온도를 100 ℃ ~ 700 ℃ 범위를 유지한 상태에서 이루어진다.
다음, PECVD 방식의 박막증착단계(S20')는,
제1반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S20'-1)와 제2반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S20'-3)를 동시에 수행하는 단계와; 불활성기체를 반응용기(10)로 유입시켜 박막증착에 사용되지 않은 나머지 물질을 퍼지시키는 퍼지단계;를 포함하여 이루어지는 CVD 싸이클을 적어도 1회 이상 반복함으로써 수행된다.
여기서, 박막증착단계(S20')는, 반응용기(10) 내부에 플라즈마를 형성한 상 태로 수행되고, 환원물질로 H2 를 사용한다. 이때, 플라즈마 인가 전원은 50W ~ 1000W 범위로 유지하고, 기판(w) 온도를 100 ℃ ~ 700 ℃ 범위를 유지한다.
본 발명에 따른 박막증착방법의 제2실시예는, 기판(w)상에 기판(w)상에 TaxOy 박막을 증착하기 위한 방법이다.
이를 상세히 설명하면, 본원의 박막증착방법의 제2실시예는, 적어도 2 종류 이상의 반응물질이 유입되는 반응용기(10) 내의 웨이퍼블럭(15) 상에 기판(w)을 안착시키는 기판안착단계(S1)와, 기판(w)상에 Ta 원소를 포함하는 제1반응물질과 O 원소를 포함하는 제2반응물질을 기판(w) 상에 기체 상태로 분사하여 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)(S2')(S20)(S20')를 포함한다.
기판안착단계(S1)는 로봇암(미도시)이 이송모듈(40)에서 기판(w)을 취출하여 반응용기(10)(10)로 유입시킨 후 웨이퍼블럭(15)(15) 상에 안착시킴으로써 이루어진다. 이 단계에서, 기판(w)의 예열이 함께 이루어진다.
여기서, 박막증착단계(S2)(S2')(S20)(S20')는, 제1반응물질로 TBTEMAT(Tert-butylimido-tris-ethylmethylamido tantalum)를 사용하고, 제2반응물질로 O2, O3, H2O 중 어느 하나를 사용하는데, 제1반응물질과 제2반응물질을 어떠한 방식으로 반응용기(10) 내로 공급하느냐에 따라서 ALD 방식, PEALD(플라즈마 ALD) 방식, CVD 방식, PECVD 방식(플라즈마 CVD)방식으로 대별될 수 있다. 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, ALD 방식의 박막증착단계(S2)는,
제1반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S2-1)와 제2반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S2-3)를 교호적으로 수행하는 단계와; 제1반응물질 피딩단계(S2-1)와 제2반응물질 피딩단계(S2-3) 사이에 불활성기체를 반응용기(10)로 유입시켜 퍼지시키는 제1,2반응물질 퍼지단계(S2-2)(S2-4);를 포함하여 이루어지는 ALD 싸이클을 적어도 1회 이상 반복함으로써 수행된다.
여기서, 박막증착단계(S2)는, 기판(w)의 온도를 100 ℃ ~ 700 ℃ 범위를 유지한 상태에서 이루어진다.
다음, PEALD 방식의 박막증착단(S2')계는,
제1반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S2'-1)와 제2반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S2'-3)를 교호적으로 수행하는 단계와; 제1반응물질 피딩단계(S2'-1)와 제2반응물질 피딩단계(S2'-3) 사이에 불활성기체를 반응용기(10)로 유입시켜 퍼지시키는 제1,2반응물질 퍼지단계(S2'-2)(S2'-4);를 포함하여 이루어지는 ALD 싸이클을 적어도 1회 이상 반복함으로써 수행된다.
여기서, 박막증착단계(S2')는, 반응용기(10) 내부에 플라즈마를 형성한 상태로 수행되고, 환원물질로 H2 를 사용한다. 이때, 플라즈마 인가 전원은 50W ~ 1000W 범위로 유지하고, 기판(w) 온도는 100 ℃ ~ 700 ℃ 범위를 유지한다.
다음, CVD 방식의 박막증착단계(S20)는,
제1반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S20-1)와 제2반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S20-3)를 동시에 수행하는 단계와; 불활성기체를 반응용기(10)로 유입시켜 박막증착에 사용되지 않은 나머지 물질을 퍼지시키는 퍼지단계;를 포함하여 이루어지는 CVD 싸이클을 적어도 1회 이상 반복함으로써 수행된다.
여기서, 박막증착단계(S20)는, 기판(w)의 온도를 100 ℃ ~ 700 ℃ 범위를 유지한 상태에서 이루어진다.
다음, PECVD 방식의 박막증착단계(S20')는,
제1반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S20'-1)와 제2반응물질을 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S20'-3)를 동시에 수행하는 단계와; 불활성기체를 반응용기(10)로 유입시켜 박막증착에 사용되지 않은 나머지 물질을 퍼지시키는 퍼지단계;를 포함하여 이루어지는 CVD 싸이클을 적어도 1회 이상 반복함으로써 수행된다.
여기서, 박막증착단계(S20')는, 반응용기(10) 내부에 플라즈마를 형성한 상태로 수행되고, 환원물질로 H2 를 사용한다. 이때, 플라즈마 인가 전원은 50W ~ 1000W 범위로 유지하고, 기판(w) 온도를 100 ℃ ~ 700 ℃ 범위를 유지한다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막증착방법에 따르면, 상기한 새로운 반응물질로서 TBTEMAT (Tert-butylimido-tris-ethylmethylamido tantalum ; (CH3)3CNTa [NC2H5(CH3)]3)를 사용함으로써, 증착되는 박막내에 Cl 성분이나 C 성분이 잔존하는 것을 방지할 수 있으므로, 박막의 밀도가 낮아지고 주위 대기로부터 O2 가 침투하여 비저항이 높아지게 되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (26)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 기판(w)상에 TaxOy 박막을 증착하기 위하여,
    적어도 2 종류 이상의 반응물질이 유입되는 반응용기(10) 내의 웨이퍼블럭 (15) 상에 기판(w)을 안착시키는 기판안착단계(S1)와, 상기 기판(w)상에 Ta 원소를 포함하는 제1반응물질과 O 원소를 포함하는 제2반응물질을 상기 기판(w) 상에 분사하여 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)(S2')(S20)(S20')를 포함하고,
    상기 박막증착단계(S2)(S')(S20)(S20')는, 제1반응물질로 TBTEMAT(Tert-butylimido-tris-ethylmethylamido tantalum)를 사용하고, 제2반응물질로 O2, O3, H2O 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 박막증착단계(S2)는,
    상기 제1반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S2-1)와 상기 제2반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S2-3)를 교호적으로 수행하는 단계와; 상기 제1반응물질 피딩단계(S2-1)와 제2반응물질 피딩단계(S2-3) 사이에 불활성물질을 상기 반응용기(10)로 유입시켜 퍼지시키는 제1,2반응물질 퍼지단계(S2-2)(S2-4);를 포함하여 이루어지는 ALD 싸이클을 반복함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 기판(w)의 온도를 100 ℃ ~ 700 ℃ 범위를 유지한 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 박막증착단계(S2')는,
    상기 제1반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S2'-1)와 상기 제2반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S2'-3)를 교호적으로 수행하는 단계와; 상기 제1반응물질 피딩단계(S2'-1)와 제2반응물질 피딩단계(S2'-3) 사이에 불활성물질을 상기 반응용기(10)로 유입시켜 퍼지시키는 제1,2반응물질 퍼지단계(S2'-2)(S2'-4);를 포함하는 ALD 싸이클을 반복하고, 상기한 단계는 상기 반응용기(10) 내부에 플라즈마를 형성한 상태로 수행되는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  18. 제17항에 있어서, 환원물질로 H2 를 사용하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 플라즈마 인가 전원은 50W ~ 1000W 범위인 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 기판(w) 온도를 100 ℃ ~ 700 ℃ 범위를 유지한 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  21. 제14항에 있어서, 상기 박막증착단계(S20)는,
    제1반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S20-1)와 제2반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S20-3)를 동시에 수행하는 단계와; 불활성물질을 상기 반응용기(10)로 유입시켜 박막증착에 사용되지 않은 나머지 물질을 퍼지시키는 퍼지단계;를 포함하여 이루어지는 CVD 싸이클을 반복함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 기판(w)의 온도를 100 ℃ ~ 700 ℃ 범위를 유지한 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  23. 제14항에 있어서, 상기 박막증착단계(S20')는,
    제1반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제1반응물질 피딩단계(S20'-1)와 제2반응물질을 상기 반응용기(10)로 피딩하는 제2반응물질 피딩단계(S20'-3)를 동시에 수행하는 단계와; 불활성물질을 상기 반응용기(10)로 유입시켜 박막증착에 사용되지 않은 나머지 물질을 퍼지시키는 퍼지단계;를 포함하여 이루어지는 CVD 싸이클을 반복하고, 상기한 단계는 상기 반응용기(10) 내부에 플라즈마를 형성한 상태로 수행되는 것을 특징으로 하는 박막증착방법
  24. 제23항에 있어서, 환원물질로 H2 를 사용하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 플라즈마 인가 전원은 50W ~ 1000W 범위인 것을 특징 으로 하는 박막증착방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 기판(w) 온도를 100 ℃ ~ 700 ℃ 범위를 유지한 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
KR1020040055092A 2004-07-15 2004-07-15 Ta 원소를 포함하는 박막증착방법 KR100589282B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040055092A KR100589282B1 (ko) 2004-07-15 2004-07-15 Ta 원소를 포함하는 박막증착방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040055092A KR100589282B1 (ko) 2004-07-15 2004-07-15 Ta 원소를 포함하는 박막증착방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060006192A KR20060006192A (ko) 2006-01-19
KR100589282B1 true KR100589282B1 (ko) 2006-06-14

Family

ID=37117922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040055092A KR100589282B1 (ko) 2004-07-15 2004-07-15 Ta 원소를 포함하는 박막증착방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100589282B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060006192A (ko) 2006-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100522951B1 (ko) 기질 코팅 시스템 및 기질 코팅 시스템용 선-반응 장치
US6540838B2 (en) Apparatus and concept for minimizing parasitic chemical vapor deposition during atomic layer deposition
JP2021523292A (ja) 3d nand構造内にタングステンおよび他の金属を堆積させる方法
KR100640550B1 (ko) 플라즈마 ald 박막증착방법
KR100520902B1 (ko) 알루미늄 화합물을 이용한 박막증착방법
US6200893B1 (en) Radical-assisted sequential CVD
KR101379015B1 (ko) 플라즈마 원자층 증착법을 이용한 루테늄 막 증착 방법 및고밀도 루테늄 층
US7666474B2 (en) Plasma-enhanced pulsed deposition of metal carbide films
US20050136657A1 (en) Film-formation method for semiconductor process
KR100463633B1 (ko) 하프늄 화합물을 이용한 박막증착방법
KR20060090676A (ko) 간헐적 전구체 가스 플로우 프로세스를 이용한 금속 층형성 방법
KR20050100610A (ko) 박막의 층간 증착을 위한 방법 및 장치
JP2007507613A (ja) シーケンシャル流量堆積を使用して金属層を堆積させる方法。
JP6604801B2 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
KR100589282B1 (ko) Ta 원소를 포함하는 박막증착방법
KR100617883B1 (ko) Ectdmat를 이용한 박막증착방법
KR100474972B1 (ko) 알루미늄 화합물을 이용한 박막증착방법
KR20010036268A (ko) 원자층 증착법을 이용한 금속 산화막 형성방법
KR100988730B1 (ko) 실리콘 나이트라이드의 원자층증착 방법
KR20050097679A (ko) N-h 원소 화합물을 이용한 박막증착방법
EP4133120A1 (en) Apparatuses and methods of protecting nickel and nickel containing components with thin films
CN117385342A (zh) 选择性沉积氮化硅的方法及包括氮化硅层的结构
KR20040091958A (ko) 반도체 장치에서 인시튜로 다층 박막을 형성하는 방법 및이를 수행하기 위한 장치
KR20060029554A (ko) Ald 다원계 박막증착방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130515

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140401

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee