KR100707215B1 - 고배향성 실리콘 박막 형성 방법, 3d 반도체소자 제조방법 및 3d 반도체소자 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (30)
- 기판 상에 일정한 방향으로 배향된 고배향성 AlN 박막을 형성하는 단계;상기 고배향성 AlN 박막을 산화시켜, AlN 박막의 표면에 고배향성 Al2O3 층을 형성하는 단계; 및상기 고배향성 Al2O3 층 상에 실리콘 박막을 성장시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고배향성 실리콘 박막 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 기판은 Si, SiO2, Si3N4, Al2O3 및 절연체 재료 중에서 적어도 하나의 재료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 고배향성 실리콘 박막 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 고배향성 AlN 박막은 상기 기판에서 c-축 배향된 것을 특징으로 하는 고배향성 실리콘 박막 형성 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 고배향성 AlN 박막은 <002> 방향으로 배향된 것을 특징으로 하는 고배향성 실리콘 박막 형성 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 고배향성 AlN 박막은, 스퍼터링 방법, MOCVD(Metalorganic Chemical Vapor Deposition) 방법, PVD(Physical Vapor Deposition) 방법 또는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고배향성 실리콘 박막 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 고배향성 Al2O3 층은 산소 또는 오존 분위기에서 상기 고배향성 AlN 박막을 열산화(thermal oxidation)시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 고배향성 실리콘 박막 형성 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 고배향성 Al2O3 층은 γ-Al2O3 구조 및 α-Al2O3 구조 중에서 어느 하나의 구조이거나, γ-Al2O3 구조와 α-Al2O3 구조가 혼합된 구조인 것을 특징으로 하는 고배향성 실리콘 박막 형성 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 열산화가 500∼1000℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 고배향 성 실리콘 박막 형성 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 고배향성 Al2O3 층은 <001> 방향으로 배향된 것을 특징으로 하는 고배향성 실리콘 박막 형성 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 고배향성 Al2O3 층을 형성한 후에, 상기 고배향성 Al2O3 층의 표면을 세정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고배향성 실리콘 박막 형성 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 표면의 세정은 희석 HF 용액으로 수행하는 것을 특징으로 하는 고배향성 실리콘 박막 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 실리콘 박막을 성장시키는 단계는, UHV CVD(Ultra-high Vacuum Chemical Vapor Deposition) 방법, LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 방법 또는 MBE(molecular beam epitaxy) 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 고배향성 실리콘 박막 형성 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 실리콘 박막은 <001> 방향으로 배향된 것을 특징으로 하는 고배향성 실리콘 박막 형성 방법.
- 기판 상에 일정한 방향으로 배향된 고배향성 AlN 박막을 형성하는 단계;상기 고배향성 AlN 박막을 산화시켜, AlN 박막의 표면에 고배향성 Al2O3 층을 형성하는 단계;상기 고배향성 Al2O3 층 상에 실리콘 박막을 성장시키는 단계; 및상기 실리콘 박막 상에 전자소자를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 기판은 Si, SiO2, Si3N4, Al2O3 및 절연체 재료 중에서 적어도 하나의 재료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조 방법.
- 제 1 전자소자가 형성된 실리콘 기판 위에 층간 절연막을 형성하는 단계;상기 층간 절연막 상에 일정한 방향으로 배향된 고배향성 AlN 박막을 형성하는 단계;상기 고배향성 AlN 박막을 산화시켜, AlN 박막의 표면에 고배향성 Al2O3 층을 형성하는 단계;상기 고배향성 Al2O3 층 상에 고배향성 실리콘 박막을 성장시키는 단계; 및상기 고배향성 실리콘 박막 위에 제 2 전자소자를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 층간 절연막은 SiO2, Si3N4 및 Al2O3 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 고배향성 AlN 박막은 상기 기판에서 c-축 배향된 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 18 항에 있어서,상기 고배향성 AlN 박막은 <002> 방향으로 배향된 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 18 항에 있어서,상기 고배향성 AlN 박막은, 스퍼터링 방법, MOCVD(Metalorganic Chemical Vapor Deposition) 방법, PVD(Physical Vapor Deposition) 방법 또는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 고배향성 Al2O3 층은 산소 또는 오존 분위기에서 상기 고배향성 AlN 박막을 열산화(thermal oxidation)시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 고배향성 Al2O3 층은 γ-Al2O3 구조 및 α-Al2O3 구조 중에서 어느 하나의 구조이거나, γ-Al2O3 구조와 α-Al2O3 구조가 혼합된 구조인 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 열산화가 500∼1000℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 고배향성 Al2O3 층은 <001> 방향으로 배향된 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 고배향성 Al2O3 층을 형성한 후에, 상기 고배향성 Al2O3 층의 표면을 세정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 25 항에 있어서,상기 표면의 세정은 희석 HF 용액으로 수행하는 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 실리콘 박막을 성장시키는 단계는, UHV CVD(Ultra-high Vacuum Chemical Vapor Deposition) 방법, LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 방법 또는 MBE(molecular beam epitaxy) 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 27 항에 있어서,상기 실리콘 박막은 <001> 방향으로 배향된 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 제 2 전자소자 형성된 고배향성 실리콘 박막 위에 층간 절연막을 형성시키는 단계;상기 층간 절연막 상에 일정한 방향으로 배향된 고배향성 AlN 박막을 형성하는 단계;상기 고배향성 AlN 박막을 산화시켜, AlN 박막의 표면에 고배향성 Al2O3 층을 형성하는 단계;상기 고배향성 Al2O3 층 상에 고배향성 실리콘 박막을 성장시키는 단계; 및상기 고배향성 실리콘 박막 위에 제 3 전자소자를 형성하는 단계;를 반복하는 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자 제조 방법.
- 제 16 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 따른 3D 반도체소자 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 3D 반도체소자.
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