KR100734748B1 - A method for depositing nitride thin film on wafer by in-situ - Google Patents

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KR100734748B1 KR20050083590A KR20050083590A KR100734748B1 KR 100734748 B1 KR100734748 B1 KR 100734748B1 KR 20050083590 A KR20050083590 A KR 20050083590A KR 20050083590 A KR20050083590 A KR 20050083590A KR 100734748 B1 KR100734748 B1 KR 100734748B1
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김수현
서태욱
이기훈
이상규
장호승
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Abstract

본 발명은 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법에 관한 것으로서, 진공압이 형성되고 로봇암이 내장된 이송챔버(10)와, 상기 이송챔버(10)에 클러스터 타입으로 설치되는 것으로서 웨이퍼(w)에 박막을 형성하는 공정을 수행하는 제1,2챔버(20)(30)를 포함하는 박막증착장치를 이용하는 것으로서, 제1챔버(20)에서 순수한 열적(thermal)방식으로 박막을 형성하기 위하여 제1전구체와, N 반응물과, 제2전구체를 피딩 및 퍼지함으로써 웨이퍼(w)에 박막을 형성하는 열적박막형성단계(S10)와; The invention in-situ nitride (in-situ nitride) relates to a film deposition method, the wafer as true that pressure is formed, and the robot arm built-transfer chamber (10), installed in the cluster-type, in the transfer chamber 10 used as a film deposition apparatus including a first and a second chamber 20, 30 to perform a step of forming a thin film on the (w), first form a thin film of thermally (thermal) approach pure in chamber 20 a first precursor and, N reactants and second precursor feeding and purge wafer by thermal thin-film forming step (S10) of forming a thin film on a (w) and the to; 로봇암에 의하여 박막이 형성된 웨이퍼(w)를 대기중에 노출시키지 않고 제2챔버(30)로 이송하는 이송단계(S20)와; Transfer step which without exposure to the atmosphere of the wafer (w) thin film is formed, the transfer to the second chamber 30 by a robot arm (S20) and; 제2챔버(30)로 플라즈마를 인가하여 박막을 후처리하여 박막을 치밀화시키는 플라즈마 후처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. It characterized in that it comprises a; after the plasma treatment to densify the film and after the thin film by applying the plasma to the second chamber (30) process steps.

Description

인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법{A method for depositing nitride thin film on wafer by in-situ} Nitride-situ (in-situ nitride) film deposition method {A method for depositing nitride thin film on wafer by in-situ}

도 1은 본 발명에 따른 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법을 수행하는 박막증착장치의 구성도, Figure 1 is a configuration of a film deposition apparatus for performing in-situ nitride (in-situ nitride) thin film forming method according to the invention,

도 2는 도 1의 챔버 및 가스공급부를 발췌하여 도시한 도면, Figure 2 shows a diagram to extract parts of the chamber and gas supply of Figure 1,

도 3은 본 발명에 따른 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법의 제1실시예를 설명하기 위한 도면, Figure 3 is a view for explaining a first embodiment of a nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method according to the invention,

도 4는 도 3에 있어서, 플라즈마 후처리단계의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면 In Figure 4 is a view for explaining another embodiment of the plasma treatment step after

도 5는 도 3에 있어서, 플라즈마 후처리단계의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면, Figure 5 is a view for explaining another embodiment of the processing steps after the method, the plasma 3,

도 6은 본 발명에 따른 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법의 제2실시예를 설명하기 위한 도면, Figure 6 is a view for explaining a second embodiment of a nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method according to the invention,

도 7은 도 6에 있어서, 플라즈마 후처리단계의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면 In Figure 7 is 6, the view illustrating a further embodiment of the process steps after the plasma

도 8은 도 6에 있어서, 플라즈마 후처리단계의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면, In Figure 8 Figure 6, a diagram to help explain another embodiment of the process steps after the plasma,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the Related Art>

10 ... 이송챔버 10 ... transfer chamber

20, 30 ... 제1,2챔버 20, 30 ... the first and second chambers

21, 31 ... 샤워헤드 21, 31 ... showerhead

22, 32 ... 스테이지히터 22, 32 ... stage heater

40 ... 가스공급부 40 ... gas supply

본 발명은 질화물(nitride) 박막증착방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 챔버에서 박막을 열적(thermal) 방식으로 형성한 후, 다른 챔버에서 플라즈마를 이용하여 후처리를 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법에 관한 것이다. The present invention relates to a nitride (nitride) thin film forming method, and more particularly, to man-hour for the processing after using the after forming thermally (thermal) a thin film in a single chamber system, the plasma in the other chamber tube nitride (in -situ nitride) relates to a film deposition method.

현재 electrode 및 barrier metal로 사용되는 질화물(nitride) 물질로서 HfN, HfSiN, TaN, TaSiN, TaAlN, TiN, TiAlN, TiSiN, TiBN, WSiN, WBN 등이 있다. A nitride (nitride) material that is currently used as electrode and the barrier metal and the like HfN, HfSiN, TaN, TaSiN, TaAlN, TiN, TiAlN, TiSiN, TiBN, WSiN, WBN. 이러한 박막 물질은 낮은 공정온도에서 형성될 때 해당 박막이 치밀하지 않게 되어 대기중 산소가 침투하여 막내 불순물이 증가하게 된다. These thin film materials are not dense is the thin-film when formed at a low process temperature is N impurity is increased by the penetration of oxygen in the atmosphere. 따라서 이를 해결하기 위하여 플라즈마 후처리공정을 적용하게 되는데, 이 경우 플라즈마 스퍼터링 효과(plasma sputtering effect)에 의하여 원하지 않는 공정 파티클이 다량 생성되는 문제점이 있었다. Therefore, there is applied a treatment step after the plasma in order to solve this problem, in this case there was a plasma sputtering effects (plasma sputtering effect) to process the particles is a problem that a large amount generated by unwanted.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 특정 챔버에서 열적(thermal) 방식으로 박막을 형성한 후, 박막이 형성된 웨이퍼를 대기중에 노출시키지 않고 다른 챔버로 이송시킨 후 플라즈마를 이용한 후처리공정을 수행함으로써, 박막을 치밀화할 수 있을 뿐만 아니라 공정 파티클의 생성을 최소화할 수 있는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. After the present invention using as the creation in order to solve the above problems, after forming the thin film to thermally (thermal) method in a particular chamber, the plasma was without exposure to the atmosphere of the wafer a thin film is formed, transferred into the other chamber by performing a treatment process, and an object thereof can be achieved which is capable of densifying the film, not to provide a nitride-situ (in-situ nitride) to minimize particle generation in the process, a film deposition method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법의 제1실시예(3원계 질화물(nitride) 박막)는, 진공압이 형성되고 로봇암이 내장된 이송챔버(10)와, 상기 이송챔버(10)에 클러스터 타입으로 설치되는 것으로서 웨이퍼(w)에 박막을 형성하는 공정을 수행하는 제1,2챔버(20)(30)를 포함하는 박막증착장치를 이용하는 것으로서, 상기 제1챔버(20)에서 열적(thermal)방식으로 박막을 형성하기 위하여 제1전구체와, N 반응물과, 제2전구체를 피딩 및 퍼지함으로써 상기 웨이퍼(w)에 3원계 박막을 형성하는 열적박막형성단계(S10)와; In order to achieve the above objects, a first embodiment of the in-situ nitride (in-situ nitride) thin film forming method according to the invention (ternary nitride (nitride) thin film), the vacuum pressure is formed in the robot arm built the transfer chamber 10, a film deposition comprising a first and a second chamber 20, 30 to perform a step of forming a thin film on the wafer (w) as being installed in the cluster-type, in the transfer chamber 10 as using a device, a ternary thin film to a first precursor and, N reactants and, feeding, and by purging the second precursor wherein the wafer (w) in order to form a thin film of thermally (thermal) method in the first chamber (20) thermal thin film forming step (S10) of forming and; 상기 로봇암에 의하여 박막이 형성된 웨이퍼(w)를 대기중에 노출시키지 않고 제2챔버(30)로 이송하는 이송단계(S20)와; And the transfer step (S20) without being exposed to the atmosphere of the wafer (w) thin film is formed, the transfer to the second chamber 30 by the robot arm; 상기 제2챔버(30)로 플라즈마를 인가하여 상기 박막을 후처리하여 박막을 치밀화시키는 플라즈마 후처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. It characterized in that it comprises a; wherein applying a plasma to the second chamber 30, after which the plasma treatment to densify the film after the thin film processing steps.

본 발명에 있어서, 상기 열적박막형성단계(S10)는, 상기 제1챔버(20)로 금속을 함유하는 제1전구체를 피딩하는 제1전구체 피딩단계(S11)와; In the present invention, the thermal thin-film forming step (S10) has a first precursor feeding step of feeding a first precursor containing the metal in the first chamber (20) (S11) and; 상기 제1전구체를 퍼지하는 제1전구체 퍼지단계(S12)와; And a first precursor purge step (S12) for purging the first precursor; 상기 제1전구체 퍼지단계(S12) 이후에 진행 되는 것으로서 N 반응물을 피딩하는 N 반응물 피딩단계(S13)와; It said first feeding step of feeding the reaction product N N reactants as being conducted after the first precursor purge step (S12) (S13) and; 상기 N 반응물을 퍼지하는 N 반응물 퍼지단계(S14)와; Reaction with N purge step (S14) to purge the reactant N; 상기 N 반응물 퍼지단계(S14) 이후에 진행되는 것으로서 상기 제2전구체를 피딩하는 제2전구체 피딩단계(S15)와; As being conducted after the reaction is N purge step (S14) and the second precursor feeding step (S15) for feeding the second precursor; 상기 제2전구체를 퍼지하는 제2전구체 퍼지단계(S16)와; And the second precursor purge step (S16) to purge the second precursor; 상기 제2전구체 퍼지단계(S16) 이후에 진행되는 것으로서 상기한 N 반응물을 다시 피딩하는 N 반응물 피딩단계(S17)와; The second precursor purge step (S16) for re-feeding the above-mentioned reaction product N N reactants feeding step (S17) as being in progress and after; 상기 N 반응물을 퍼지하는 N 반응물 퍼지단계(S18);를 적어도 1회 이상 반복함으로써 웨이퍼(w)에 3원계 박막을 형성한다. To form a ternary thin film on the wafer (w) by repeating at least once or more; N reactant purge step (S18) to purge the reactant N.

본 발명에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S30)는, 상기 제2챔버(30)로 H2를 피딩하는 H2 피딩단계(S31)를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2 의 피딩단계(S31)가 종료될 때 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S32)를 포함한다. In the present invention, the plasma post-treatment step (S30), the second is the plasma after the progress of the H2 fed step (S31) for feeding the H2 in the second chamber 30, while the feeding step of the H2 (S31) the when the termination includes a plasma application step (S32) for stopping the application of the plasma.

본 발명에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S30')는, 상기 제2챔버(30)로 H2와 NH3 를 동시에 피딩하는 H2/NH3 피딩단계(S31')를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2/NH3의 피딩이 종료될 때 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S32')를 포함한다. In the present invention, after the plasma processing step (S30 '), the second chamber (30) H2 / NH3 feeding step (S31 to the feeding of H2 and NH3 at the same time, while applying the plasma after the forward) H2 / feeding of the NH3 and a plasma application step (S32 ') for stopping the application of the plasma when it ends.

본 발명에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S30")는, 상기 제2챔버(30)로 H2와 N2를 동시에 피딩하는 H2/N2 피딩단계(S231)를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2/N3의 피딩이 종료될 때 상기 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S32")를 포함한다. In the present invention, the plasma post-treatment step (S30 ") is, while the plasma after the progress of H2 / N2 feeding step (S231) for the feeding of H2 and N2 at the same time as the second chamber 30 is H2 / when the feeding end of the N3 and a plasma application step (S32 ") to stop the application of the plasma.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법의 제2실시예(2원계 질화물(nitride) 박막)는, 진공압이 형성되고 로봇암이 내장된 이송챔버(10)와, 상기 이송챔버(10)에 클러스터 타입으로 설치되는 것으로서 웨이퍼(w)에 박막을 형성하는 공정을 수행하는 제1,2챔버(20)(30)를 포함하는 박막증착장치를 이용하는 것으로서, 제1챔버(20)에서 열적(thermal)방식으로 박막을 형성하기 위하여, 전구체와, N 반응물을 피딩 및 퍼지함으로써 웨이퍼(w)에 2원계 박막을 형성하는 열적박막형성단계(S110)와; In order to achieve the above object, in-situ nitride (in-situ nitride) of a second embodiment of a film deposition method for example (alloy nitride (nitride) thin film), the vacuum pressure is formed in the robot arm built according to the invention the transfer chamber 10, a film deposition comprising a first and a second chamber 20, 30 to perform a step of forming a thin film on the wafer (w) as being installed in the cluster-type, in the transfer chamber 10 as using the apparatus, to first form a thin film of thermally (thermal) method in the chamber 20, the precursor and a thermally thin film forming step of the N reactants form an alloy thin film in the feeding and the wafer (w) by the purge ( S110), and; 상기 로봇암에 의하여 박막이 형성된 웨이퍼(w)를 대기중에 노출시키지 않고 상기 제2챔버(30)로 이송하는 이송단계(S120)와; And the transfer step (S120) for transferring to the second chamber 30 without being exposed to the atmosphere of the wafer (w) thin film is formed by the robot arm; 상기 제2챔버(30)로 플라즈마를 인가하여 상기 박막을 후처리하는 플라즈마 후처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. It characterized in that it comprises a; by applying the plasma to the second chamber 30 after the plasma processing step of post-processing the thin film.

본 발명에 있어서, 상기 열적박막형성단계(S110)는, 상기 제1챔버(20)로 금속을 함유하는 전구체를 피딩하는 전구체 피딩단계(S111)와; In the present invention, the thermal thin-film forming step (S110), the first chamber 20, the precursor feeding step (S111) for feeding the precursor containing the metal and a; 상기 전구체를 퍼지하는 전구체 퍼지단계(S112)와; And precursor purge step (S112) for purging the precursor; 상기 전구체 퍼지단계(S112) 이후에 진행되는 것으로서 상기 N 반응물을 피딩하는 N 반응물 피딩단계(S113)와; As being conducted after the precursor purge step (S112) and N reactants feeding step (S113) for feeding the reactant N; 상기 N 반응물을 퍼지하는 N 반응물 퍼지단계(S114);를 적어도 1회 이상 반복함으로써 웨이퍼(w)에 2원계 박막을 형성하는 것을 특징으로 한다. It characterized by forming an alloy thin film on the wafer (w) by repeating at least once or more; N reactant purge step (S114) to purge the reactant N.

본 발명에 있어서. According to the present invention. 상기 플라즈마 후처리단계(S130)는, 상기 제2챔버(30)로 H2 를 피딩하는 H2 피딩단계(S131)를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2 의 피딩단계(S131)가 종료될 때 상기 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S132)를 포함한다. The plasma post-treatment step (S130), the second while applying the plasma after the forward H2 feeding step of feeding the H2 into the chamber (30) (S131), when the feeding phase of H2 (S131) ​​is to be ended, the plasma of plasma it is applied and a step (S132) for stopping the application.

본 발명에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S130')는, 상기 제2챔버(30)로 H2와 NH3 를 동시에 피딩하는 H2/NH3 피딩단계(S131')를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2/NH3의 피딩이 종료될 때 상기 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S132')를 포함한다. In the present invention, the plasma post-treatment step (S130 ') is, H2 / NH3 feeding step (S131, which at the same time the feeding of H2 and NH3 to the second chamber (30), while applying the plasma after the forward) H2 time / feeding of the NH3 is terminated and a plasma application step (S132 ') for stopping the application of the plasma.

본 발명에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S130")는, 상기 제2챔버(30)로 H2와 N2를 동시에 피딩하는 H2/N2 피딩단계(S131")를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2/N2의 피딩이 종료될 때 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S132")를 포함한다. In the present invention, the plasma post-treatment step (S130 "), the second chamber 30 to the H2 and N2, the H2 / N2 feeding step of feeding at the same time (S131" while applying the plasma after the forward) H2 / feeding of the N2 comprises a plasma application step (S132 ") to stop the application of the plasma when it ends.

이하, 본 발명에 따른 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. With reference to the accompanying drawings, the nitride-situ (in-situ nitride) film deposition method according to the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법을 수행하는 박막증착장치의 구성도이고, 도 2는 도 1의 챔버 및 가스공급부를 발췌하여 도시한 도면이다. 1 is a configuration diagram of a film deposition apparatus for performing in-situ nitride (in-situ nitride) thin film forming method according to the invention, Figure 2 is a view showing by extracting parts of the chamber and gas supply of Figure 1;

본 발명에 따른 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법은, 진공압이 형성되고 로봇암이 내장된 이송챔버(10)와, 이송챔버(10)에 클러스터 타입으로 설치되는 것으로서 웨이퍼에 박막을 형성하는 공정을 수행하는 적어도 2 개 이상의 챔버, 본 실시예에서는 제1,2챔버(20)(30)와, 제1,2챔버(20)(30)로 박막 증착에 사용되는 전구체, 반응물, 볼활성가스등을 공급하는 가스공급부(40)를 포함하는 박막증착장치를 이용한다. Thin film in-situ nitride (in-situ nitride) thin film deposition method, binary and pressure is formed robot arm is the built-in transfer chamber 10, the wafer as to be installed as a cluster type in the transfer chamber 10 according to the present invention at least two chambers, the embodiment for performing the step of forming the first and second example, the chamber 20, 30, a first and a second chamber 20, the precursor, the reactants used in the thin film deposited to a 30 employs a film deposition apparatus including a gas supply unit 40 for supplying the ball, the active gas. 이때, 제1,2챔버(20)(30)의 내부 상부에는 샤워헤드(21)(31)가 설치되고, 샤워헤드(21)(31) 하부에는 웨이퍼(w)가 안착되는 스테이지히터(22)(32)가 설치된다. At this time, inside the upper part of the first and second chambers 20, 30, shower head 21 (31) is installed, the showerhead 21 31 lower portion of the wafer stage heater (22 being (w) is seated a) 32 are provided. 이러한 제1,2챔버의 샤워헤드(21)(31)는 가스공급부(40)에서 분기되는 가스라인(L1)(L2)(L3)과 연결된다. Shower head 21 of such first and second chamber 31 is connected to the gas line (L1) (L2) (L3) is branched from the gas supply unit 40. The

도 3은 본 발명에 따른 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법의 제1실시예(3원계 질화물(nitride) 박막)를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3에 있어서, 플라즈마 후처리단계의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 3에 있어서, 플라즈마 후처리단계의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. Figure 3 is a diagram for explaining the in-situ nitride (in-situ nitride), a first embodiment of the film deposition method (ternary nitride (nitride) thin film) according to the invention, Figure 4 is then in a plasma in Figure 3 a view for explaining a further embodiment of the process steps, Figure 5 is a view for explaining another embodiment of the processing steps after the method, the plasma in FIG.

본 발명에 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법의 제1실시예는, 제1챔버(20)에서 순수한 열적(thermal)방식으로 박막을 형성하는 것으로서 제1전구체와, N을 함유하는 반응물(이하, N 반응물이라 한다)과, 제2전구체를 피딩 및 퍼지함으로써 웨이퍼(w)에 3원계 박막을 형성하는 열적박막형성단계(S10)와; First embodiment of the in-situ nitride (in-situ nitride) thin film forming method in the present invention, first as to form a thin film of pure thermally (thermal) method in the chamber (20) containing the first precursor and, N reaction (hereinafter referred to as reagent N), and the second precursor feeding and purge wafer by thermal thin-film forming step (S10) of forming a ternary thin film in (w) and; 로봇암에 의하여 박막이 형성된 웨이퍼(w)를 대기중에 노출시키지 않고 제2챔버(30)로 이송하는 이송단계(S20)와; Transfer step which without exposure to the atmosphere of the wafer (w) thin film is formed, the transfer to the second chamber 30 by a robot arm (S20) and; 제2챔버(30)로 플라즈마를 인가하여 상기 박막을 후처리하는 플라즈마 후처리단계(S30);를 포함한다. It includes; applying a second plasma in the chamber 30 by the plasma post-treatment step (S30) for processing after the thin film.

열적박막형성단계(S10)는, 제1챔버(20)로 금속을 함유하는 제1전구체를 피딩하는 제1전구체 피딩단계(S11)와; Thermal thin film forming step (S10) is the first precursor feeding step of feeding a first precursor containing the metal in the first chamber (20) (S11) and; 제1전구체를 퍼지하는 제1전구체 퍼지단계(S12)와; The first precursor purge step of purging the precursor 1 (S12) and; 제1전구체 퍼지단계(S12) 이후에 진행되는 것으로서 N 반응물을 피딩하는 N 반응물 피딩단계(S13)와; The N reactants feeding step of feeding the reaction product N as being conducted after the first precursor purge step (S12) (S13) and; N 반응물을 퍼지하는 N 반응물 퍼지단계(S14)와, N 반응물 퍼지단계(S14) 이후에 진행되는 것으로서 제2전구체를 피딩하는 제2전구체 피딩단계(S15)와; Reaction with N purge step (S14) to purge the reaction N, N reactant purge step (S14) second precursor feeding step of feeding the second precursor as being in progress since (S15) and; 제2전구체를 퍼지하는 제2전구체 퍼지단계(S16)와, 제2전구체 퍼지단계(S16) 이후에 진행되는 것으로서 상기한 N 반응물을 다시 피딩하는 N 반응물 피딩단계(S17)와, N 반응물을 퍼지하는 N 반응물 퍼지단계(S18);를 적어도 1회 이상 반 복함으로써 웨이퍼(w)에 3원계 박막을 형성한다. And the second precursor purge step (S16) to purge the second precursor, the second and the precursor purge step (S16) for re-feeding the above-mentioned N reactants N reactants feeding step (S17) as being conducted after the purge of N reaction reaction of N purge step (S18); to form a ternary thin film on the wafer (w) at least once or more by repeatedly.

이때 열적박막형성단계(S10)는, 제1챔버(20) 내벽의 온도가 100~200 ℃ 범위로 유지되고, 웨이퍼(w)가 안착되는 스테이지히터(22)의 온도가 100~600 ℃의 범위로 유지되며, 웨이퍼(w)의 온도가 100~600 ℃ 범위로 유지되고, 제1챔버(20) 내의 압력이 10 mmTorr~10 Torr 범위를 유지된 상태에서 진행된다. The thermal thin-film forming step (S10), the first chamber 20 is maintained at a temperature in the range 100 ~ 200 ℃ of the inner wall of the wafer (w) in the range of the stage heater 22, the temperature is 100 ~ 600 ℃ the seated retained, and, and the temperature of the wafer (w) maintained at 100 ~ 600 ℃ range, the advances in the pressure is maintained for 10 mmTorr ~ 10 Torr range state in the first chamber 20 to the.

본 실시예에서는, 열적박막형성단계(S10)는, 제1,2전구체가 분해되지 않고 웨이퍼(w)에 화학적 흡착 현상이 일어나도록 제1챔버(20) 내부의 온도를 맞추어야 하는데, 바람직하게는 100~600 ℃ 범위로 유지되고 내부 압력이 1 Torr 로 유지된 상태에서 진행된다. In this embodiment, the thermal thin-film forming step (S10), the first and second precursors in the matchueoya a first temperature within the chamber 20 to take place a chemical adsorption phenomenon without decomposition wafer (w), preferably advances in the held to 100 ~ 600 ℃ range and the pressure is maintained at 1 Torr state.

웨이퍼(w)가 제1챔버(20) 내로 이송되어 스테이지히터(21)에 안착되면 본격적인 박막 형성공정을 진행함에 앞서 제1챔버(20)로 불활성가스인 Ar 을 흘림으로써 웨이퍼(w) 표면의 온도를 안정화 시키는 프리히팅(preheating) 단계를 수행한다. The wafer (w) of the surface the first chamber 20 is transferred into the stage heater wafer (w) by flowing an inert gas of Ar as the first chamber (20) above as if seated in the 21 proceeds authentic thin film forming process and performs pre-heating (preheating) step to stabilize the temperature.

이때, 제1전구체 및 제2전구체는 히팅되는 가스라인(L1)(L2)에 의하여 제1챔버(20)로 이송되는데, 가스라인(L1)(L2)은 70~150 ℃ 로 가열됨으로써 가스라인(L1)(L2) 내벽에 제1전구체 증기나 제2전구체 증기가 흡착되어 가스라인을 오염시키는 것을 방지하도록 한다. At this time, the first precursor and second precursor, there is transferred to the first chamber (20) by which the heating gas line (L1) (L2), the heating gas line (L1) (L2) is a 70 ~ 150 ℃ whereby gas line (L1) (L2) is a first precursor vapor and second precursor vapor is adsorbed to the inner wall so as to prevent contaminating the gas line.

이러한 가스라인(L1)을 흐르는 제1전구체는 40~60 ℃ 로 가열되고, 이송가스(carrier gas)없이 자체 증기압을 이용하거나 혹은 Ar 혹은 He bubbling 방식 혹은 LDS 방식으로 제1챔버(20)로 피딩된다. First precursor such flowing through the gas line (L1) is heated to 40 ~ 60 ℃, feeding the feed gas (carrier gas) used its own vapor pressure, or Ar or He bubbling system or the first chamber 20 to the LDS system without do.

가스라인(L2)을 흐르는 제2전구체는 70~90 ℃로 가열된 상태에서 불활성가스인 Ar 또는 He 에 의하여 bubbling 된 형태로 피딩되는데, 이때 제2전구체는 10~500 sccm 의 유량으로 제1챔버(20)내로 피딩된다. Gas there is a second precursor flowing through the line (L2) is fed to the bubbling type, by inert gases such as Ar or He in a heated state to the 70 ~ 90 ℃, wherein the second precursor comprises a first chamber at a flow rate of 10 ~ 500 sccm It is fed into 20. 이 경우 제2전구체가 수용된 캐니스터로 유입되는 불활성가스를 50~120 ℃로 가열함으로써 bubbling 효율을 증가시킬 수 있다. In this case, it is possible to increase the heating efficiency by bubbling an inert gas in which the second precursor is introduced into the canister is accommodated by 50 ~ 120 ℃. 이때 제2전구체는 액상공급장치(LDS ; Liquid Delivery System) 또는 기화기(vaporizer)를 이용하여 제1챔버(20)로 피딩될 수도 있고, 제2전구체 자체 증기압을 이용하여 이송가스 없이 직접 제1챔버(20)로 이송될 수도 있음은 물론이다. In this case the second precursor liquid supply (LDS; Liquid Delivery System), or the vaporizer (vaporizer) to be fed to the first chamber (20) using a and the second precursor directly to the first chamber using a self steam pressure with no carrier gas It may then be transferred to 20 as a matter of course.

이송단계(S20)는 제1챔버(20)에서 박막이 형성된 웨이퍼(w)를 로봇암이 끄집어낸 후, 진공압이 형성된 이송챔버(10)를 경유케 하여 대기에 노출됨이 없이 제2챔버(30)로 이송시키는 단계이다. Second chamber transfer step (S20) is to Cain via the first chamber 20, transfer chamber 10 After taking a thin film is a robot arm wafer (w), broach formed, having a vacuum pressure in the without exposure to the atmosphere ( a step of conveying to 30).

플라즈마 후처리단계(S30)는, 열적박막형성단계(S10) 이후에 박막이 형성된 웨이퍼(w)를 대기에 노출시키지 않고 제2챔버(30)로 이송시킨 후 박막을 후처리하여 치밀화시키는 단계로서, 하기와 같은 다양한 실시예로 가능하다. After the plasma treatment step (S30) is a step of densification is treated after a then without exposing the wafer (w) thin film is formed after the thermal thin-film forming step (S10) to the air transferred to the second chamber 30, thin film it is possible in various embodiments as described below.

도 3에 도시된 바와 같이, 플라즈마 후처리단계(S30)의 일 실시예는, 제2챔버(30)로 H2를 피딩하는 H2 피딩단계(S31)를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2 의 피딩단계(S31)가 종료될 때 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S32)를 포함한다. As shown in Figure 3, one embodiment of a plasma post-treatment step (S30) for example, the second feeding the while applying a plasma H2 after the forward H2 feeding step of feeding the H2 into the chamber (30) (S31) when the step (S31) is ended and a plasma application step (S32) for stopping the application of the plasma. 이러한 플라즈마 후처리단계(S30)를 통하여 형성된 3원계의 질화물(nitride) 박막을 치밀화시킨다. After these plasma to densify the ternary nitride (nitride) thin film formed through a process step (S30).

여기서 H2 피딩단계(S31)는 H2를 단독 또는 불활성가스와 혼합된 믹싱가스로서 제2챔버(30)로 피딩하며, 플라즈마는 제2챔버(30)로 50~2000 W 의 파워에 300~500 KHz 의 저주파(low frequency) 또는 13.56 MHz ~ 27.12 MHz 의 고주파(high frequency)를 직접 인가하는 다이렉트(direct) 플라즈마 방식을 통하여 발생시킨다. The H2 feeding step (S31) is and fed into the second chamber 30, the H2 alone or as an inert gas mixed with the mixed gas, the plasma is 300 ~ 500 KHz to the power of 50 ~ 2000 W to the second chamber (30) the thus generated through a low-frequency (low frequency) or high frequency (high frequency) is applied directly to the direct (direct) way to the plasma of 13.56 MHz ~ 27.12 MHz. 그러나 제2챔버(30) 외부에서 H2 를 플라즈마를 이용하여 라디칼화화 한 후 제2챔버(30)로 피딩시키는 리모트(remote) 플라즈마 방식으로 수행될 수도 있다. However, the second chamber 30 after hwahwa radicals using a plasma and H2 from the outside may be performed in the remote (remote) plasma system for feeding into the second chamber (30).

도 4에 도시된 바와 같이, 플라즈마 후처리단계(S30')의 다른 실시예는, 제2챔버(30)로 H2와 NH3 를 동시에 피딩하는 H2/NH3 피딩단계(S31')를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2/NH3의 피딩이 종료될 때 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S32')를 포함한다. After proceeding with the plasma post-treatment step (S30 ') another embodiment of the, the H2 / NH3 feeding step at the same time the feeding of H2 and NH3 to the second chamber (30) (S31') as shown in Figure 4 applying a plasma while the plasma is applied and a step (S32 ') for stopping the application of the plasma when the feeding of the H2 / NH3 end. 이러한 플라즈마 후처리단계(S30')를 통하여 형성된 3원계의 질화물(nitride) 박막을 치밀화시킨다. After these plasma to densify the ternary nitride (nitride) thin film formed through a process step (S30 ').

여기서 H2/NH3 피딩단계(S31')는 H2 및 NH3 를 단독 또는 불활성가스와 혼합된 믹싱가스로서 제2챔버(30)로 피딩하며, 플라즈마는 제2챔버(30)로 50~2000 W 의 파워에 300~500 KHz 의 저주파(low frequency) 또는 13.56 MHz ~ 27.12 MHz 의 고주파(high frequency)를 직접 인가하는 다이렉트(direct) 플라즈마 방식을 통하여 발생시킨다. The H2 / NH3 feeding step (S31 ') is H2 and feeding the NH3 into the second chamber (30) alone or as an inert gas mixed with the mixed gas, and plasma of 50 ~ 2000 W to the second chamber 30, the power low frequency of 300 ~ 500 KHz in the high frequency (low frequency) or 13.56 MHz 27.12 MHz ~ direct for applying a (high frequency) direct (direct) and generates plasma through the system. 그러나 제2챔버(30) 외부에서 H2/NH3 를 플라즈마를 이용하여 라디칼화화 한 후 제2챔버(30)로 피딩시키는 리모트(remote) 플라즈마 방식으로 수행될 수도 있다. However, the second chamber 30 after a hwahwa radicals using a plasma the H2 / NH3 from the outside may be performed in the remote (remote) plasma system for feeding into the second chamber (30).

도 5에 도시된 바와 같이, 플라즈마 후처리단계(S30")의 또 다른 실시예는, 제2챔버(30)로 H2와 N2를 동시에 피딩하는 H2/N2 피딩단계(S31")를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2/N3의 피딩이 종료될 때 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S32")를 포함한다. 이러한 플라즈마 후처리단계(S30")를 통하여 형성된 3원계의 질화물(nitride) 박막을 치밀화시킨다. 5, the plasma post-treatment step (S30 "), still another embodiment of the can, the 2 H2 / N2 feeding step of feeding the H2 and the N2 in the chamber 30 at the same time (S31" since the forward) for while the plasma is applied when the feeding of H2 / N3 end "includes a. the plasma post-treatment step (S30 plasma application step (S32)" to stop the application of the plasma ternary formed through) nitride (nitride) thereby densifying the membrane.

여기서 H2/N2 피딩단계(S31")는 H2 및 N2 를 단독 또는 불활성가스와 혼합된 믹싱가스로서 제2챔버(30)로 피딩하며, 플라즈마는 제2챔버(30)로 50~2000 W 의 파워에 300~500KHz 의 저주파(low frequency) 또는 13.56MHz ~ 27.12MHz 의 고주파(high frequency)를 직접 인가하는 다이렉트(direct) 플라즈마 방식을 통하여 발생시킨다. 그러나 제2챔버(30) 외부에서 H2/N2 를 플라즈마를 이용하여 라디칼화화 한 후 제2챔버(30)로 피딩시키는 리모트(remote) 플라즈마 방식으로 수행될 수도 있다. The H2 / N2 feeding step (S31 ") is H2 and feeding the N2 to the second chamber (30) alone or as an inert gas mixed with the mixed gas, and plasma of 50 ~ 2000 W to the second chamber 30, the power a low frequency of 300 ~ 500KHz (low frequency) or 13.56MHz high frequency of 27.12MHz to generate ~ through the direct (direct) method for applying a plasma (high frequency) directly, but the second chamber (30) H2 / N2 at the outside after hwahwa radicals using a plasma may be performed in the remote (remote) plasma system for feeding into the second chamber (30).

상기한 플라즈마 후처리단계(S30)(S30')(S30")을 수행함에 있어서, 제2챔버(30) 내벽의 온도는 100~200 ℃ 범위를 유지하고, 웨이퍼(w)가 안착되는 스테이지히터(22)의 온도는 100~600 ℃ 의 범위를 유지한다. The one in the plasma after carrying out process step (S30) (S30 ') (S30 "), the second chamber 30, the temperature of the inner wall is kept to 100 ~ 200 ℃ range, and is seated stage heater wafer (w) temperature of 22 maintains a range of 100 ~ 600 ℃.

상기한 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법의 제1실시예는 사용되는 제1,2전구체의 종류에 따라 다양한 3원계 박막을 증착할 수 있다. First embodiment of the above-described nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method may deposit various ternary thin film in accordance with the type of the first and second precursor used. 이를 종류별로 기재하면 다음과 같다. If the type described it as follows:

(a) TiSiN 박막을 증착할 경우, 제1전구체로 TiCl4, TEMATi, ECTDMAT 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용하며, 제2전구체로 TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH 중 어느 하나를 사용한다. (A) When depositing a TiSiN film, a first precursor TiCl4, TEMATi, using any one of ECTDMAT, it uses the NH3 with N reagent, into a second precursor TEMASi, TDMASi, TDEASi, any one of the Tris-EMASH to use.

(b) HfSiN 박막을 증착할 경우, 제1전구체로 TEMAHf, TDMAHf, TDEAHf, HfCl4 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용하며, 제2전구체로 TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH 중 어느 하나를 사용한다. Of (b) HfSiN When depositing a film, the first precursor into TEMAHf, TDMAHf, TDEAHf, using any one of HfCl4, uses the NH3 with N reagent, into a second precursor TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH the use of any of them.

(c) TaSiN 박막을 증착할 경우, 제1전구체로 PEMATa, TBTEMATa, TBTDETa, TDMATa, TDEATa, TaCl4, 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용하며, 제2전구체로 TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH 중 어느 하나를 사용한다. (C) When depositing a TaSiN film, a first precursor into PEMATa, TBTEMATa, TBTDETa, TDMATa, TDEATa, TaCl4, as of using any one, uses the NH3 as N reactant, second precursor TEMASi, TDMASi, TDEASi , using any one of the Tris-EMASH.

(d) TaAlN 박막을 증착할 경우, 제1전구체로 PEMATa, TBTEMATa, TBTDETa, TDMATa, TDEATa, TaCl4, 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용하며, 제2전구체로 TMA, TEA, TMAAl, TIBAL, DMAH 중 어느 하나를 사용한다. (D) When depositing a TaAlN film, the first precursor to PEMATa, TBTEMATa, TBTDETa, TDMATa, TDEATa, TaCl4, of using any one, uses the NH3 as N reactant, second precursor TMA, TEA, TMAAl , TIBAL, use any one of the DMAH.

(e) TiAlN 박막을 증착할 경우, 제1전구체로 TiCl4, TEMATi, ECTDMAT 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용하며, 제2전구체로 TMA, TEA, TMAAl, TIBAL, DMAH 중 어느 하나를 사용한다. (E) When depositing a TiAlN film, a first precursor using any one of TiCl4, TEMATi, ECTDMAT and, using NH3 as N reactants, and the second precursor TMA, TEA, TMAAl, TIBAL, any of DMAH to use.

(f) TiBN 박막을 증착할 경우, 제1전구체로 TiCl4, TEMATi, ECTDMAT 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용하며, 제2전구체로 BBr3, B(C2H5)3 중 어느 하나를 사용한다. (F) When depositing a TiBN thin film, a first precursor using any one of TiCl4, TEMATi, ECTDMAT and using BBr3, B (C2H5) any of the three to the use of NH3 as N reactants and second precursor do.

(g) WSiN 박막을 증착할 경우, 제1전구체로 t (BuN)2(Me2N2)W, (C5H5)2WH2, (i-C3H7C5H5)2WH2, [(CH3)2N]6W2 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용하며, 제2전구체로 TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH 중 어느 하나를 사용한다. (g) When depositing a WSiN film, first using the t (BuN) 2 (Me2N2) W, (C5H5) any one of 2WH2, (i-C3H7C5H5) 2WH2 , [(CH3) 2N] 6W2 a first precursor, using NH3 as a reactant and N, a second precursor uses any one of TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH.

(h) WBN 박막을 증착할 경우, 제1전구체로 t (BuN)2(Me2N2)W, (C5H5)2WH2, (i-C3H7C5H5)2WH2, [(CH3)2N]6W2 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용하며, 제2전구체로 BBr3, B(C2H5)3 중 어느 하나를 사용한다. (h) When depositing WBN thin film, the using the t (BuN) 2 (Me2N2) W, (C5H5) any one of 2WH2, (i-C3H7C5H5) 2WH2 , [(CH3) 2N] 6W2 a first precursor, using NH3 as a reactant and N, and uses any one of the BBr3, B (C2H5) 3 as a second precursor.

이 외에도 해당 원소를 함유한 유/무기 금속화합물등을 사용할 수 있다. It is also possible to use the organic / inorganic metal-containing compounds such as the corresponding element.

다음, 본 발명의 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법의 제1실시예에 있어서,TiCl4 와 TEMASi 및 NH3를 이용하여 TiSiN 박막을 증착하는 것을 예로써 설명하면 다음과 같다. Next, according to the first embodiment of the nitride in-situ (in-situ nitride) thin film forming method of the present invention, will now be described by way of example to deposit a TiSiN films using TiCl4 and NH3 as TEMASi follows.

열적박막형성단계(S10)에 있어서, 제1전구체 피딩단계(S11)는, 제1전구체로서 TiCl4 이 5~50 sccm 의 유량으로 캐리어가스 없이 자체 증기압을 이용하여 1~5 초동안 제1챔버(20)로 피딩되는 단계이다. In the thermal thin-film forming step (S10), the first precursor feeding step (S11), as a first precursor while TiCl4 is using its own vapor pressure, without a carrier gas at a flow rate of 5 ~ 50 sccm 1 ~ 5 cho first chamber ( a step of feeding at 20). 이때 제1챔버(20)와 연결된 다른 가스라인으로는 Ar 을 100~1000 sccm 유량으로 계속 흘림으로써 제1챔버(20) 내부의 압력을 일정하게 유지한다. At this time, as the other gas is connected to the first chamber 20, the line will maintain a constant pressure in the first chamber 20 by continuing the shedding of Ar to 100 ~ 1000 sccm flow.

제2전구체 퍼지단계(S12)는, TiCl4 이 흐르는 가스라인의 내부로 Ar 을 100~1000 sccm 유량으로 1~10 초동안 흘림으로써, 가스라인 내부의 잔류 TiCl4 을 제거하고, 제1챔버(20) 내부에서 웨이퍼(w) 상에 화학흡착된 TiCl4 monolayer 층만 남기고 물리흡착된 TiCl4 분자를 제거하는 단계이다. Second precursor purge step (S12) is, by flowing over TiCl4 flowing gas line to Ar to the inside with 100 ~ 1000 sccm flow rate of 1 ~ 10 seconds, to remove residual TiCl4 within the gas line, and the first chamber 20 a step of removing the physically adsorbed TiCl4 molecules, leaving the inside chemisorption on the wafer (w) TiCl4 monolayer layer only. 제2전구체 퍼지단계(S12)는 또한 제1챔버(20) 내부에 잔존하는 TiCl4 을 제거함으로써 이후 수행되는 다른 단계에서 발생될 수 있는 공정파티클의 발생을 최소화할 수 있다. Second precursor purge step (S12) may also minimize the generation of particles which can be generated in the process is carried out after another step by removing TiCl4 remaining inside the first chamber (20). 이 경우에도, 다른 가스라인으로 Ar 을 100~1000 sccm 유량으로 계속 흘림으로써 제1챔버(20) 내부의 압력을 일정하게 유지한다. Also in this case, the first chamber to maintain a constant pressure in the 20 by continuing the Ar gas to the other line to the 100 ~ 1000 sccm flow rate of shedding.

N 반응물 피딩단계(S13)는, N 반응물로서 NH3 를 50~500 sccm 의 유량으로 1~10 초동안 제1챔버(20)로 피딩하는 단계로서, 웨이퍼(w) 상에 화학흡착된 TiCl4 분자와의 화학적 반응을 통하여 TiN 박막이 형성된다. N reactants feeding step (S13) is, N, NH3 as reactants comprising: feeding into a first chamber 20, while a flow rate of 50 ~ 500 sccm 1 ~ 10 seconds, and chemisorbed on the wafer (w) TiCl4 molecules and this TiN thin film is formed through a chemical reaction. 이때 다른 가스라인으로는 Ar 을 100~1000 sccm 유량으로 계속 흘림으로써 제1챔버(20) 내부의 압력을 일정하 게 유지한다. The other gas line to maintain it constant and the pressure in the first chamber 20 by continuing the shedding of Ar to 100 ~ 1000 sccm flow.

N 반응물 퍼지단계(S14)는, NH3 가 흐르는 가스라인의 내부로 Ar 을 100~1000 sccm 유량으로 1~10 초동안 흘림으로써, 가스라인 내부의 잔류 NH3 를 제거하고, 웨이퍼(w) 상에서 TiCl4 분자와 반응하지 않고 물리흡착된 NH3 를 제거한다. N reactant purge step (S14) is, NH3 is the Ar to the interior of the gas flowing lines in 100 ~ 1000 sccm flow rate of 1 ~ by flowing for 10 seconds, the gas line to remove residual NH3 in the interior and, TiCl4 molecules on the wafer (w) and it does not react and remove the physically adsorbed NH3. 또한 제1챔버(20) 내부의 잔존 NH3 를 제거함으로써 이후 수행되는 다른 단계에서 발생될 수 있는 공정파티클의 발생을 최소화할 수 있다. In addition, it is possible to minimize the generation of particles which can be generated in the process is carried out after another step by removing the residual NH3 inside the first chamber (20). 이 경우에도, 다른 가스라인으로 Ar 을 100~1000 sccm 유량으로 계속 흘림으로써 제1챔버(20) 내부의 압력을 일정하게 유지한다. Also in this case, the first chamber to maintain a constant pressure in the 20 by continuing the Ar gas to the other line to the 100 ~ 1000 sccm flow rate of shedding.

제2전구체 피딩단계(S15)는, 제2전구체로서 버블링된 TEMASi 가 캐리어가스에 의하여 10~200 sccm 유량으로 0.01~10 초동안 제1챔버(20) 내로 피딩되는 단계로서, 전 단계에서 형성된 TiN 막과의 화학반응을 통하여 Ti-N-Si 박막이 형성된다. The second precursor feeding step (S15), the bubbling of TEMASi a second precursor comprising the steps to be fed into the 0.01 to 10 a first chamber 20, while second, followed by 10 ~ 200 sccm flow rate by the carrier gas, formed in the previous step the TiN-Si thin film is formed through a chemical reaction with the TiN film.

제2전구체 퍼지단계(S16)는, TEMASi 이 흐르는 가스라인의 내부로 Ar 을 100~1000 sccm 유량으로 1~10 초동안 흘림으로써, 가스라인 내부의 잔류 TEMASi 를 제거하고, 웨이퍼(w) 상에서 TiN 분자와 화학적으로 반응하지 않고 물리흡착된 TEMASi 를 제거한다. 2 as precursor purge step (S16), the spill-over TEMASi the flowing Ar to the interior of the gas line to the 100 ~ 1000 sccm flow rate of 1-10 seconds, TiN on removing residual TEMASi inside the gas line, and the wafer (w) to remove the physically adsorbed TEMASi does not react chemically with the molecules. 또한 제1챔버(20) 내부의 잔존 TEMASi 를 제거함으로써 이후 수행되는 다른 단계에서 발생될 수 있는 공정파티클의 발생을 최소화 시킬 수 있다. In addition, it is possible to minimize the generation of particles which can be generated in the process is carried out after another step by eliminating the remaining TEMASi inside the first chamber (20). 이때 다른 가스라인으로 Ar을 100~1000 sccm 유량으로 계속 흘림으로써 제1챔버(20) 내부의 압력을 일정하게 유지한다. At this time, maintain a constant inside the first chamber (20) by another pressure gas line still shedding the Ar in the 100 ~ 1000 sccm flow.

N 반응물 피딩단계(S17)는, NH3 를 50~500 sccm 유량으로 1~10 초동안 제1챔 버(20)로 피딩하는 단계로서, 웨이퍼(w) 상에 화학흡착된 Ti-N-Si 분자와의 화학적 반응을 통하여 Ti-N-Si-N 박막이 형성된다. N reactants feeding step (S17) is), NH3 (50 ~ 500 sccm flow rate of 1 to 10 cho during a first chamber comprising the steps of: feeding in (20), the wafer (w) chemisorbed on the Ti-N-Si molecular the Ti-N-Si-N thin film through the chemical reaction between is formed. 이 경우에도, 다른 가스라인으로 Ar 을 100~1000 sccm 유량으로 계속 흘림으로써 제1챔버(20) 내부의 압력을 일정하게 유지한다. Also in this case, the first chamber to maintain a constant pressure in the 20 by continuing the Ar gas to the other line to the 100 ~ 1000 sccm flow rate of shedding.

N 반응물 퍼지단계(S18)는, NH3 가 흐르는 가스라인의 내부로 Ar 을 100~1000 sccm 유량으로 1~10 초동안 흘림으로써, 가스라인 내부의 잔류 NH3 를 제거하고, 웨이퍼(w) 상에서 Ti-N-Si분자와 반응하지 않고 물리흡착된 NH3 를 제거한다. N reactant purge step (S18) is, the NH3 by the Ar gas to the interior of the flow line 100 to spill over a 1000 sccm flow rate of 1 to 10 seconds, removing the residual NH3 in the gas inside line and, Ti- on the wafer (w) does not react with N-Si molecular removes the physically adsorbed NH3. 또한 제1챔버(20) 내부의 잔존 NH3 를 제거함으로써 이후 수행되는 다른 단계에서 발생될 수 있는 공정파티클의 발생을 최소화할 수 있다. In addition, it is possible to minimize the generation of particles which can be generated in the process is carried out after another step by removing the residual NH3 inside the first chamber (20). 이 경우에도, 다른 가스라인으로 Ar 을 100~1000 sccm 유량으로 계속 흘림으로써 제1챔버(20) 내부의 압력을 일정하게 유지한다. Also in this case, the first chamber to maintain a constant pressure in the 20 by continuing the Ar gas to the other line to the 100 ~ 1000 sccm flow rate of shedding.

상기한 제1전구체 피딩단계(S11) ~ N 반응물 퍼지단계(S18)를 1 cycle 로 하여 웨이퍼상에 1 분자층(one monolayer)의 TiSiN 막이 형성되고, 상기한 cycle 을 반복함으로써 원하는 두께의 TiSiN 박막을 형성할 수 있다. Wherein the first precursor feeding step (S11) ~ N reactants formed TiSiN film of one molecular layer (one monolayer) a purge step (S18) on the wafer to a first cycle, TiSiN thin film of a desired thickness by repeating the above cycle a it can be formed.

한편, TEMASi 분자구조내에 존재하는 amine기(N-기)를 nitrogen source로 이용함으로써 N 반응물 피딩/퍼지단계(S17)(S18) 없이 TISiN 박막을 증착할 수도 있음은 물론이다. On the other hand, there may be deposited a thin film without TISiN N reactants feeding / purge step (S17) (S18) by using the amine group (N- group) present in the molecular structure TEMASi as nitrogen source. FIG.

그런데, 상기의 과정으로 형성된 TiSiN 박막은 대기중에서 산소를 흡수하여 높은 비저항을 나타내게 되어 barrier material 혹은 capacitor electrode 로의 적용이 어렵다. However, TiSiN film formed by the above process exhibits a high specific resistance is to absorb oxygen in the air is difficult to apply to the barrier material or a capacitor electrode. 따라서 플라즈마 후처리단계(S30)(30')(30")를 통하여, 박막을 치밀 화시키고 낮은 비저항을 이룸으로써 이러한 문제점을 줄일 수 있다. 이러한 플라즈마 후처리단계(S30)(S30')(S30")를 다른 제2챔버(30)에서 진행함으로서 플라즈마 스퍼터링 효과(plasma sputtering effect)에 의한 공정파티클의 생성을 최소화 할 수 있다. Therefore, the plasma post-treatment step (S30), (30 ') through (30 "), can reduce this problem by yirum the densification of the film and low specific resistance. The plasma post-treatment step (S30) (S30') (S30 "), it is possible to minimize generation of particles by processes different from the first chamber 30, the plasma sputtering effects (plasma sputtering effect) by proceeding in a.

이러한 플라즈마 후처리단계(S30)(30')(30")는 제2챔버(30) 300W 파워에 13.56MHz 의 고주파(high frequency)를 인가한 상태에서 10 분동안 진행한다. 이때, 플라즈마를 인가할 때 불활성가스인 Ar 을 200~1000sccm 유량으로, 그리고 H2 혹은 NH3 혹은 N2 혹은 이들의 혼합가스를 50~500sccm 유량으로 하여, 60 초동안 제2챔버(30)로 피딩시키면서 제2챔버(30) 내부의 압력을 안정화 시킨다. 이후, 15 초동안 플라즈마를 인가하고, 이후 5 초동안 퍼지를 진행하는 펄스 타입으로 플라즈마를 인가하고, 이러한 싸이클을 40회 반복하여 10 분동안 플라즈마 후처리단계를 수행하였다. After the plasma treatment step (S30) (30 ') (30 ") proceeds in a state of applying a high frequency (high frequency) of 13.56MHz in the second chamber (30) 300W power for 10 minutes. At this time, applying a plasma to 200 ~ 1000sccm flow rate of the inert gas of Ar to, and subject to H2 or NH3, or N2 or a mixed gas as a 50 ~ 500sccm flow rate, the second chamber 30 while feeding into the second chamber (30) for 60 seconds to stabilize the internal pressure was generated by applying a plasma in a pulse type for applying a subsequent plasma for 15 seconds, and proceed with the purging for 5 seconds after, and repeated 40 times to this cycle to a processing step after the plasma for 10 minutes .

도 6은 본 발명에 따른 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법의 제2실시예(2원계 질화물(nitride) 박막)를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 6에 있어서, 플라즈마 후처리단계의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 도 6에 있어서, 플라즈마 후처리단계의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. In Figure 6 is a diagram for explaining the in-situ nitride (in-situ nitride) of a second embodiment of a film deposition method for example (alloy nitride (nitride) thin film) according to the invention, Figure 7 is 6, then the plasma a view for explaining a further embodiment of the process step, Figure 8 is a view for explaining another embodiment of the processing steps after the method, the plasma in FIG.

본 발명에 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법의 제2실시예는, 제1챔버(20)에서 순수한 열적(thermal)방식으로 박막을 형성하는 것으로서 전구체와, N을 함유하는 반응물(이하, N 반응물이라 한다)을 피딩 및 퍼지함으로써 웨이퍼(w)에 2원계 박막을 형성하는 열적박막형성단계(S110)와; Second embodiment of the in-situ nitride (in-situ nitride) thin film forming method in the present invention, first as to form a thin film of thermally (thermal) approach pure in the first chamber 20 reaction containing precursor and, N ( hereinafter referred to as reagent N) for feeding and purge by the wafer (w) 2 alloy thin film thermal thin-film forming step (S110 of forming) to the; 로봇암에 의하여 박막이 형성된 웨이퍼(w)를 대기중에 노출시키지 않고 제2챔버(30)로 이송하는 이송단계(S120)와; Transfer step which without exposure to the atmosphere of the wafer (w) thin film is formed, the transfer to the second chamber 30 by a robot arm (S120) and; 제2챔버(30)에 플라즈마를 인가하여 상기 박막을 후처리하는 플라즈마 후처리단계(S130);를 포함한다. It includes; applying a second plasma in the chamber 30 by the plasma post-treatment step (S130) for processing after the thin film.

열적박막형성단계(S110)는, 제1챔버(20)로 금속을 함유하는 전구체를 피딩하는 전구체 피딩단계(S111)와; Thermal thin film forming step (S110), the first precursor feeding step of feeding the precursor containing the metal in the first chamber (20) (S111) and; 전구체를 퍼지하는 전구체 퍼지단계(S112)와; Precursor purge step of purging the precursor (S112) and; 전구체 퍼지단계(S112) 이후에 진행되는 것으로서 N 반응물을 피딩하는 N 반응물 피딩단계(S113)와; Precursor purge step (S112) as being conducted after the feeding step of feeding the reaction product N N reactants (S113) and; N 반응물을 퍼지하는 N 반응물 퍼지단계(S114);를 적어도 1회 이상 반복함으로써 웨이퍼(w)에 2원계 박막을 형성한다. N N reactant purge step (S114) for purging the reaction; and the forming the alloy thin film on the wafer (w) at least by repeating at least once.

이때 열적박막형성단계(S110)는, 제1챔버(20) 내벽의 온도가 100~200 ℃ 범위로 유지되고, 웨이퍼(w)가 안착되는 스테이지히터(22)의 온도가 100~600 ℃ 의 범위로 유지되며, 웨이퍼(w)의 온도가 100~600 ℃ 범위로 유지되고, 제1챔버(20) 내의 압력이 10mmTorr~10Torr 범위로 유지된 상태에서 진행된다. The thermal thin-film forming step (S110), the first chamber 20 is maintained at a temperature in the range 100 ~ 200 ℃ of the inner wall of the wafer (w) in the range of the stage heater 22, the temperature is 100 ~ 600 ℃ the seated retained, and, and the temperature of the wafer (w) maintained at 100 ~ 600 ℃ range, the pressure in the first chamber 20 is held in a holding state to 10mmTorr ~ 10Torr range.

본 실시예에서는, 열적박막형성단계(S110)는, 전구체가 분해되지 않고 웨이퍼(w)에 화학적 흡착 현상이 일어나도록 제1챔버(20) 내부의 온도가 100~600 ℃ 로 유지되고 내부 압력이 1 Torr 로 유지된 상태에서 진행되며, 웨이퍼(w)가 제1챔버(20) 내로 이송되어 스테이지히터(21)에 안착되면 본격적인 박막 형성공정을 진행함에 앞서 제1챔버(20)로 Ar 을 흘림으로써 웨이퍼(w) 표면의 온도를 안정화 시키는 프리히팅(preheating) 단계를 수행한다. In this embodiment, the thermal thin-film forming step (S110), the precursor is a first temperature within the chamber 20 to take place a chemical adsorption phenomenon without decomposition wafer (w) is maintained at 100 ~ 600 ℃ internal pressure takes place in a holding state to 1 Torr, the wafer (w) the shedding of the Ar to the first chamber, the first chamber (20) above as are transferred into 20 proceeds authentic thin film forming process when mounted on the stage heater 21 by performs a pre-heating (preheating) stabilizing the wafer (w) of the surface temperature.

또한 전구체는 히팅되는 가스라인(L1)(L2)에 의하여 제1챔버(20)로 이송되는데, 가스라인(L1)(L2)은 70~150 ℃로 가열됨으로써 가스라인(L1)(L2) 내벽에 전구 체 증기가 흡착되어 가스라인을 오염시키는 것을 방지한다. In addition, precursors there is transferred to the first chamber (20) by which the heating gas line (L1) (L2), the gas line (L1) (L2) is being heated to 70 ~ 150 ℃ gas line (L1) (L2), the inner wall precursor vapor is adsorbed on to prevent contaminating the gas line.

이러한 가스라인(L1)을 흐르는 전구체는 70~90 ℃ 로 가열된 상태에서 불활성가스인 Ar 또는 He 에 의하여 bubbling 된 형태로 피딩되는데, 이때 전구체는 10~500 sccm 의 유량으로 제1챔버(20)내로 피딩된다. This precursor flowing through the gas line (L1) is there is fed to the bubbling type, by inert gases such as Ar or He in a heated state to the 70 ~ 90 ℃, wherein the precursor is a first chamber 20 at a flow rate of 10 ~ 500 sccm It is fed into. 이 경우 전구체가 수용된 캐니스터로 유입되는 불활성가스를 50~120 ℃로 가열함으로써 bubbling 효율을 증가시킬 수 있다. In this case, by heating the inert gas precursor is introduced into the canister is accommodated by 50 ~ 120 ℃ can increase the bubbling efficiency. 전구체는 또한 액상공급장치(LDS ; Liquid Delivery System) 또는 기화기(vaporizer)를 이용하여 제1챔버(20)로 피딩될 수도 있고, 전구체 자체 증기압을 이용하여 이송가스 없이 직접 제1챔버(20)로 이송될 수도 있음은 물론이다. Precursor is also a liquid supply; a (LDS Liquid Delivery System), or the vaporizer (vaporizer), the first chamber 20, the precursor itself, vapor pressure of the first chamber (20) directly without a carrier gas by using water, it can be fed by using a it is understood that feed may be.

이송단계(S120)는 제1챔버(20)에서 박막이 형성된 웨이퍼(w)를 로봇암이 끄집어낸 후, 진공압이 형성된 이송챔버(10)를 경유케 하여 대기에 노출됨이 없이 제2챔버(30)로 이송시키는 단계이다. Second chamber transfer step (S120) is to Cain via the first chamber 20, transfer chamber 10 After taking a thin film is a robot arm wafer (w), broach formed, having a vacuum pressure in the without exposure to the atmosphere ( a step of conveying to 30).

플라즈마 후처리단계(S130)(S130')(S130")는, 열적박막형성단계(S110) 이후에 박막이 형성된 웨이퍼(w)를 대기에 노출시키지 않고 제2챔버(30)로 이송시킨 후 박막을 후처리하는 것으로서, 하기와 같은 다양한 실시예로 가능하다. After the plasma treatment step (S130) (S130 ') (S130 ") is then without exposing the wafer (w) thin film is formed after the thermal thin-film forming step (S110) to the air transferred to the second chamber 30, thin film as for processing after it is possible in various embodiments as described below.

즉 도 6에 도시된 바와 같이, 플라즈마 후처리단계(S130)의 일 실시예는, 제1챔버(30)로 H2 를 피딩하는 H2 피딩단계(S131)를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2 의 피딩단계(S31')가 종료될 때 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S32')를 포함한다. I.e. of the above, one embodiment of a plasma post-treatment step (S130) is first applied to the plasma after the forward H2 feeding step (S131) ​​for feeding the H2 in the first chamber 30, while bar H2 shown in Figure 6 "when the end of plasma application step (S32 to stop the application of the plasma feeding step (S31), and a). 이러한 플라즈마 후처리단계(S130)를 통하여 형성된 2원계의 질화물(nitride) 박막을 치밀화시킨다. After these plasma to densify the alloy nitride (nitride) thin film formed through the treatment step (S130).

여기서 H2 피딩단계(S131)는 H2를 단독 또는 불활성가스와 혼합된 믹싱가스로서 제2챔버(30)로 피딩하며, 플라즈마는 제2챔버(30)로 50~2000 W 의 파워에 300~500KHz 의 저주파(low frequency) 또는 13.56MHz ~ 27.12MHz 의 고주파(high frequency)를 직접 인가하는 다이렉트(direct) 플라즈마 방식을 통하여 발생시킨다. The H2 feeding step (S131) ​​is fed into the second chamber 30, the H2 alone or as an inert gas mixed with the mixed gas, and plasma of 300 ~ 500KHz to a power of 50 ~ 2000 W to the second chamber (30) direct for applying a low frequency (low frequency) or high frequency of 13.56MHz ~ 27.12MHz (high frequency) direct (direct) and generates plasma through the system. 그러나 제2챔버(30) 외부에서 H2 를 플라즈마를 이용하여 라디칼화화 한 후 제2챔버(30)로 피딩시키는 리모트(remote) 플라즈마 방식으로 수행될 수도 있다. However, the second chamber 30 after hwahwa radicals using a plasma and H2 from the outside may be performed in the remote (remote) plasma system for feeding into the second chamber (30).

도 7에 도시된 바와 같이, 플라즈마 후처리단계(S130')의 다른 실시예는, 제2챔버(30)로 H2 와 NH3 를 동시에 피딩하는 H2/NH3 피딩단계(S131')를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2/NH3 의 피딩이 종료될 때 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S132")를 포함한다. 이러한 플라즈마 후처리단계(S130')를 통하여 형성된 2원계의 질화물(nitride) 박막을 치밀화시킨다. After even proceed with the plasma post-treatment step (S130 ') another embodiment of the, the H2 / NH3 feeding step at the same time the feeding of H2 and NH3 to the second chamber (30) (S131'), as shown in Fig. 7 applied while H2 / NH3 when the to be fed is terminated and a plasma application step (S132 ") to stop the application of the plasma. the plasma post-treatment step (S130 ') 2 alloy nitride (nitride) thin film formed through the plasma the causes densification.

여기서 H2/NH3 피딩단계(S131')는 H2 및 NH3 를 단독 또는 불활성가스와 혼합된 믹싱가스로서 제2챔버(30)로 피딩하며, 플라즈마는 제2챔버(30)로 50~2000 W 의 파워에 300~500KHz 의 저주파(low frequency) 또는 13.56MHz ~ 21.12MHz 의 고주파(high frequency)를 직접 인가하는 다이렉트(direct) 플라즈마 방식을 통하여 발생시킨다. The H2 / NH3 feeding step (S131 ') is H2 and NH3 alone or an inert gas and a mixed gas mixture and fed to the second chamber 30, the plasma of the 50 ~ 2000 W to the second chamber 30, the power a low frequency of 300 ~ 500KHz (low frequency) or high frequency of 13.56MHz 21.12MHz ~ direct for applying a (high frequency) direct (direct) and generates plasma through the system. 그러나 제2챔버(30) 외부에서 H2/NH3 를 플라즈마를 이용하여 라디칼화화 한 후 제2챔버(30)로 피딩시키는 리모트(remote) 플라즈마 방식으로 수행될 수도 있다. However, the second chamber 30 after a hwahwa radicals using a plasma the H2 / NH3 from the outside may be performed in the remote (remote) plasma system for feeding into the second chamber (30).

도 8에 도시된 바와 같이, 플라즈마 후처리단계(S130")의 또 다른 실시예는, 제2챔버(30)로 H2 와 N2 를 동시에 피딩하는 H2/N2 피딩단계(S131")를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2/N2 의 피딩이 종료될 때 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S132")를 포함한다. 이러한 플라즈마 후처리단계(S130")를 통하여 형성된 2원계의 질화물(nitride) 박막을 치밀화시킨다. 8, the plasma post-treatment step (S130 "), still another embodiment of the example, the 2 H2 / N2 feeding step of feeding the H2 and the N2 in the chamber 30 at the same time (S131" since the forward) for while the plasma is H2 / N2 when the to be fed is terminated "it includes these plasma post-treatment step (S130 plasma application step (S132)" to stop the application of the plasma of the second formed by a) ternary nitride (nitride) thereby densifying the membrane.

여기서 H2 피딩단계(S131")는 H2를 Ar 과 혼합된 믹싱가스로서 제2챔버(30)로 피딩하며, 플라즈마는 제2챔버(30)로 50~2000 W 의 파워에 300~500KHz 의 저주파(low frequency) 또는 13.56MHz ~ 27.12MHz 의 고주파(high frequency)를 직접 인가하는 다이렉트(direct) 플라즈마 방식을 통하여 발생시킨다. 그러나 제2챔버(30) 외부에서 H2/N2 를 플라즈마를 이용하여 라디칼화화 한 후 제2챔버(30)로 피딩시키는 리모트(remote) 플라즈마 방식으로 수행될 수도 있다. Here, and fed to the second chamber 30 as the mixed gas mixture is and the H2 Ar H2 feeding step (S131 "), the plasma is a low frequency of 300 ~ 500KHz to a power of 50 ~ 2000 W to the second chamber (30) ( low frequency) or 13.56MHz ~ 27.12MHz high frequency is generated through the (direct (direct) for applying a high frequency plasma method) of directly, but the second chamber (30) using a plasma of H2 / N2 in the external radical hwahwa then it may be performed in the remote (remote) plasma system for feeding into the second chamber (30).

상기한 플라즈마 후처리단계(S130)(130')(S130")을 수행함에 있어서, 제2챔버(30) 내벽의 온도는 100~200 ℃ 범위를 유지하고, 웨이퍼(w)가 안착되는 스테이지히터(22)의 온도는 100~600 ℃ 범위를 유지한다. The one in the plasma after carrying out the processing step (S130) (130 ') (S130 "), the second chamber 30, the temperature of the inner wall is kept to 100 ~ 200 ℃ range, and is seated stage heater wafer (w) temperature of 22 maintains a range of 100 ~ 600 ℃.

상기한 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법의 제2실시예는 사용되는 전구체의 종류에 따라 다양한 2원계 박막을 증착할 수 있다. The second embodiment of the above-described nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method may deposit a wide range of alloy thin film according to the type of precursor used. 이를 종류별로 기재하면 다음과 같다. If the type described it as follows:

(a) HfN 박막을 증착할 경우, 제1전구체로 TEMAHf, TDMAHf, TDEAHf, HfCl4 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용한다. (A) When the HfN thin film deposition, using any one of TEMAHf, TDMAHf, TDEAHf, HfCl4 as a first precursor, and using a N NH3 reaction.

(b) TaN 박막을 증착할 경우, 전구체로 PEMATa, TBTEMATa, TBTDETa, TDMATa, TDEATa, TaCl4 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용한다. (B) if the TaN deposit a thin film, using any one of PEMATa, TBTEMATa, TBTDETa, TDMATa, TDEATa, TaCl4 as a precursor, and using a N NH3 reaction.

(c) TiN 박막을 증착할 경우, 전구체로 TiCl4, TEMATi, ECTDMAT 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용한다. (C) using one of a case to deposit the TiN thin film, the precursor TiCl4, TEMATi, ECTDMAT, and using N NH3 in the reaction.

(d) WN 박막을 증착할 경우, 전구체로 t (BuN)2(Me2N2)W, (C5H5)2WH2, (i-C3H7C5H5)2WH2, [(CH3)2N]6W2 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용한다. (d) t (BuN), the precursor When depositing a WN thin film 2 (Me2N2) W, (C5H5 ) using 2WH2, (i-C3H7C5H5) 2WH2 , [(CH3) 2N] any of 6W2 and, N reactants to use NH3.

(e) BN 박막을 증착할 경우, 전구체로 BBr3, B(C2H5)3 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용한다. (E) If a BN thin film deposition, using any one of the BBr3, B (C2H5) 3 as a precursor, and using a N NH3 reaction.

(f) SiN 박막을 증착할 경우, 전구체로 TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용한다. (F) When the deposition of the SiN thin film, using any one of TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH as a precursor, and using a N NH3 reaction.

(g) AlN 박막을 증착할 경우, 전구체로 TMA, TEA, TMAAl, TIBAL, DMAH 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용한다. (G) When depositing AlN thin film, using any one of TMA, TEA, TMAAl, TIBAL, DMAH as the precursor, and using a N NH3 reaction.

이 외에도 해당 원소를 함유한 유/무기 금속화합물등을 사용할 수 있다. It is also possible to use the organic / inorganic metal-containing compounds such as the corresponding element.

다음, 본 발명의 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법에 있어서, TEMAHf과 NH3를 사용하여 HfN 박막을 증착하는 것을 예로써 설명하면 다음과 같다. Next, in-situ nitride (in-situ nitride) thin film forming method of the present invention, by using the TEMAHf and NH3 will be described by way of example to deposit the HfN thin film as follows.

열적박막형성단계(S110)에 있어서, 전구체 피딩단계(S111)는, 전구체로서 TEMAHf 이 5~50 sccm 의 유량으로 캐리어가스 없이 자체 증기압을 이용하여 1~5 초동안 제1챔버(20)로 피딩되는 단계이다. In the thermal thin-film forming step (S110), precursor feeding step (S111) is, TEMAHf is using its own vapor pressure, without a carrier gas at a flow rate of 5 ~ 50 sccm feeding to 1-5 first chamber (20) for a second as a precursor a step in which. 이때 제1챔버(20)와 연결된 다른 가스라인으로는 Ar 을 100~1000 sccm 유량으로 계속 흘림으로써 제1챔버(20) 내부의 압력을 일정하게 유지한다. At this time, as the other gas is connected to the first chamber 20, the line will maintain a constant pressure in the first chamber 20 by continuing the shedding of Ar to 100 ~ 1000 sccm flow.

전구체 퍼지단계(S112)는, TEMAHf 이 흐르는 가스라인의 내부로 Ar 을 100~1000 sccm 유량으로 1~10 초동안 흘림으로써, 가스라인 내부의 잔류 TEMAHf 을 제거하고, 제1챔버(20) 내부에서 웨이퍼(w) 상에 화학흡착된 TEMAHf monolayer 층만 남기고 물리흡착된 TEMAHf 분자를 제거하는 단계이다. Precursor purge step (S112) is, TEMAHf the flowing Ar to the interior of the gas line 100 ~ 1000 sccm flow rate of 1 to by flowing for 10 seconds, from the inside to remove residual TEMAHf inside the gas line, the first chamber 20 to leave only the layer TEMAHf monolayer chemisorbed on the wafer (w) a step of removing the physically adsorbed TEMAHf molecule. 전구체 퍼지단계(S112)는 또한 제1챔버(20) 내부에 잔존하는 TEMAHf 을 제거함으로써 이후 수행되는 다른 단계에서 발생될 수 있는 공정파티클의 발생을 최소화할 수 있다. Precursor purge step (S112) may also minimize the generation of particles which can be generated in the process is carried out after another step by removing TEMAHf remaining inside the first chamber (20). 이 경우에도, 다른 가스라인으로 Ar 을 100~1000sccm 유량으로 계속 흘림으로써 제1챔버(20) 내부의 압력을 일정하게 유지한다. Also in this case, it maintains the pressure in the first chamber (20) constant by continually shedding of the Ar gas to the other line to the 100 ~ 1000sccm flow.

N 반응물 피딩단계(S113)는, N 반응물로서 NH3 를 50~500 sccm 의 유량으로 1~10 초동안 제1챔버(20)로 피딩하는 단계로서, 웨이퍼(w) 상에 화학흡착된 TEMAHf4 분자와의 화학적 반응을 통하여 HfN 박막이 형성된다. N reactants feeding step (S113) are, N, NH3 as reactants comprising: feeding into a first chamber 20, while a flow rate of 50 ~ 500 sccm 1 ~ 10 seconds, chemisorbed TEMAHf4 on the wafer (w) molecule and the HfN thin film is formed through a chemical reaction. 이때 다른 가스라인으로는 Ar 을 100~1000sccm 유량으로 계속 흘림으로써 제1챔버(20) 내부의 압력을 일정하게 유지한다. The other gas line to maintain a constant inside the first chamber 20 as the pressure continues to spill the Ar ~ 100 1000sccm flow.

N 반응물 퍼지단계(S114)는, NH3 가 흐르는 가스라인의 내부로 Ar 을 100~1000sccm 유량으로 1~10 초동안 흘림으로써, 가스라인 내부의 잔류 NH3 를 제거하고, 웨이퍼(w) 상에서 TEMAHf 분자와 반응하지 않고 물리흡착된 NH3 를 제거한다. N reactant purge step (S114) is, by flowing over NH3 flowing gas line to Ar to the inside with 100 ~ 1000sccm flow rate of 1 ~ 10 seconds, remove the residual NH3 inside the gas line, and TEMAHf molecules on the wafer (w) to remove the physically adsorbed NH3 without reaction. 또한 제1챔버(20) 내부의 잔존 NH3 를 제거함으로써 이후 수행되는 다른 단계에서 발생될 수 있는 공정파티클의 발생을 최소화할 수 있다. In addition, it is possible to minimize the generation of particles which can be generated in the process is carried out after another step by removing the residual NH3 inside the first chamber (20). 이 경우에도, 다른 가스라인으로 Ar 을 100~1000sccm 유량으로 계속 흘림으로써 제1챔버(20) 내부의 압력을 일정하게 유지한다. Also in this case, it maintains the pressure in the first chamber (20) constant by continually shedding of the Ar gas to the other line to the 100 ~ 1000sccm flow.

상기한 전구체 피딩단계(S111) ~ N 반응물 퍼지단계(S114)를 1 cycle 로 하여 웨이퍼상에 1 분자층(one monolayer)의 HfN 막이 형성되고, 상기한 cycle 을 반 복함으로써 원하는 두께의 HfN 박막을 형성할 수 있다. Formed HfN film of one molecular layer (one monolayer) onto the wafer by the above-described precursor feeding step (S111) ~ N reactant purge step (S114) in one cycle, the HfN thin film having a desired thickness by repeat of the above cycle It can be formed.

그러나 상기의 과정으로 형성된 TiSiN 박막은 대기중에서 산소를 흡수하여 높은 비저항을 나타내게 되어 barrier material 혹은 capacitor electrode 로의 적용이 어렵다. However, TiSiN film formed by the above process exhibits a high specific resistance is to absorb oxygen in the air is difficult to apply to the barrier material or a capacitor electrode. 따라서 플라즈마 후처리단계(S130)(S130')(S130")를 통하여, 박막을 치밀화시키고 낮은 비저항을 이룸으로써 이러한 문제점을 줄일 수 있다. 이러한 플라즈마 후처리단계(S30)를 다른 제2챔버(30)에서 진행함으로서 플라즈마 스퍼터링효과(plasma sputtering effect)에 의한 공정파티클의 생성을 최소화 할 수 있다. Therefore, via the after plasma treatment step (S130) (S130 ') (S130 "), can densify the film and reduce this problem by yirum a low specific resistance. The plasma after other processing step (S30) the second chamber (30 ) it is possible to minimize generation of particles by the plasma sputtering process effects (plasma sputtering effect) by proceeding in.

이러한 플라즈마 후처리단계(S130)(S130')S(130")는 제2챔버(30) 300W 파워에 13.56MHz 의 고주파(high frequency)를 인가한 상태에서 10분 동안 진행한다. 이때, 플라즈마를 인가할 때 불활성가스인 Ar 을 200~1000sccm 유량으로, 그리고 H2 혹은 NH3 혹은 N2 혹은 이들의 혼합가스를 50~500sccm 유량으로 하여, 60 초동안 제2챔버(30)로 피딩시키면서 제2챔버(30) 내부의 압력을 안정화 시킨다. 이후, 15 초동안 플라즈마를 인가하고, 이후 5 초동안 퍼지를 진행하는 펄스 타입으로 플라즈마를 인가하고, 이러한 싸이클을 40회 반복하여 10 분동안 플라즈마 후처리단계를 수행하였다. The plasma post-treatment step (S130) (S130 ') S (130 ") proceeds in a state of applying a high frequency (high frequency) of 13.56MHz in the second chamber (30) 300W power for 10 minutes. At this time, the plasma applying a 200 ~ 1000sccm flow rate of the inert gas of Ar when, and H2 or NH3, or N2, or by a mixture of these gases with 50 ~ 500sccm flow rate while feeding the second chamber 30 for 60 seconds, the second chamber (30 ) to stabilize the internal pressure. then, 15 is applied to the plasma for a second, and is applied to the plasma since the pulse type to proceed with the purging for 5 seconds, and was repeated 40 times to this cycle to a processing step after the plasma for 10 minutes It was.

첨부된 참조 도면에 의해 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 일 실시예에 불과하다. Preferred embodiments of the invention described by the appended drawings, reference merely to the embodiment. 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 바람직한 실시예를 충분히 이해하여 유사한 형태의 질화물(nitride) 박막증착방법을 구현할 수 있을 것이다. Those of ordinary skill in the art will be able to implement similar types of the nitride (nitride) thin film forming method to fully understand the preferred embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법에 따르면, 특정 챔버에서 열적(thermal) 방식으로 박막을 형성한 후, 박막이 형성된 웨이퍼를 대기중에 노출시키지 않고 다른 챔버로 이송시킨 후 플라즈마를 이용한 후처리공정을 수행함으로써, 박막을 치밀화할 수 있을 뿐만 아니라 공정 파티클의 생성을 최소화할 수 있다는 효과가 있다. In-situ nitride (in-situ nitride), according to a film deposition method, after forming the thin film to thermally (thermal) method in the particular chamber, without being exposed to the atmosphere of the wafer a thin film is formed, the other chamber in accordance with the present invention as described above, by performing the process after using a plasma was transferred to a, there is an effect that can only be able to densify the film, not to minimize the generation of particle process.

Claims (31)

  1. 진공압이 형성되고 로봇암이 내장된 이송챔버(10)와, 상기 이송챔버(10)에 클러스터 타입으로 설치되는 것으로서 웨이퍼(w)에 박막을 형성하는 공정을 수행하는 제1,2챔버(20)(30)를 포함하는 박막증착장치를 이용하는 것으로서, Jin first and second chambers (20 a pressure is formed, and the robot arm is built-in the transfer chamber (10), performing a step of forming a thin film on the wafer (w) as being installed in the cluster-type, in the transfer chamber 10 ) (used as a film deposition apparatus including a 30),
    상기 제1챔버(20)에서 열적(thermal)방식으로 박막을 형성하기 위하여 제1전구체와, N 반응물과, 제2전구체를 피딩 및 퍼지함으로써 상기 웨이퍼(w)에 3원계 박막을 형성하는 열적박막형성단계(S10)와; Thermal thin film to form a ternary thin film on the wafer (w) from the first precursor to form a thin film of thermally (thermal) method in the first chamber (20), by N feeding and purge of the reaction product, and a second precursor forming step (S10) and;
    상기 로봇암에 의하여 박막이 형성된 웨이퍼(w)를 대기중에 노출시키지 않고 제2챔버(30)로 이송하는 이송단계(S20)와; And the transfer step (S20) without being exposed to the atmosphere of the wafer (w) thin film is formed, the transfer to the second chamber 30 by the robot arm;
    상기 제2챔버(30)로 플라즈마를 인가하여 상기 박막을 후처리하여 박막을 치밀화시키는 플라즈마 후처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method comprising: a; wherein applying a plasma to the second chamber 30, after which the plasma treatment to densify the film after the thin film processing steps.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열적박막형성단계(S10)는, The method of claim 1, wherein the thermal thin-film forming step (S10), the
    상기 제1챔버(20)로 금속을 함유하는 제1전구체를 피딩하는 제1전구체 피딩단계(S11)와; And a first precursor feeding step (S11) for feeding a first precursor containing the metal in the first chamber (20); 상기 제1전구체를 퍼지하는 제1전구체 퍼지단계(S12)와; And a first precursor purge step (S12) for purging the first precursor; 상기 제1전구체 퍼지단계(S12) 이후에 진행되는 것으로서 N 반응물을 피딩하는 N 반응물 피딩단계(S13)와; It said first feeding step of feeding the reaction product N N reactants as being conducted after the first precursor purge step (S12) (S13) and; 상기 N 반응물을 퍼지하는 N 반응물 퍼지단계(S14)와; Reaction with N purge step (S14) to purge the reactant N; 상기 N 반응물 퍼지단계(S14) 이후에 진행되는 것으로서 상기 제2전구체를 피딩하는 제2전구체 피딩단계(S15)와; As being conducted after the reaction is N purge step (S14) and the second precursor feeding step (S15) for feeding the second precursor; 상기 제2전구체를 퍼지하는 제2전구체 퍼지단계(S16)와; And the second precursor purge step (S16) to purge the second precursor; 상기 제2전구체 퍼지단계(S16) 이후에 진행되는 것으로서 상기한 N 반응물을 다시 피딩하는 N 반응물 피딩단계(S17)와; The second precursor purge step (S16) for re-feeding the above-mentioned reaction product N N reactants feeding step (S17) as being in progress and after; 상기 N 반응물을 퍼지하는 N 반응물 퍼지단계(S18);를 적어도 1회 이상 반복함으로써 웨이퍼(w)에 3원계 질화물 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. In-situ nitride (in-situ nitride) thin film deposition method as to form a ternary nitride thin film on the wafer (w) by repeating at least once or more; N reactant purge step (S18) for purging the N reactants.
  3. 제2항에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S30)는, The method of claim 2, wherein the plasma post-treatment step (S30), the
    상기 제2챔버(30)로 H2를 피딩하는 H2 피딩단계(S31)를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2 의 피딩단계(S31)가 종료될 때 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. The second plasma application step (S32) for stopping the application of the plasma time while applying the plasma after the forward H2 feeding step of feeding the H2 into the chamber (30) (S31) the feeding step of the H2 (S31) is to be terminated nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method characterized in that comprises a.
  4. 제3항에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S30)는, 4. The method of claim 3, wherein plasma post-treatment step (S30), the
    상기 제2챔버(30)로 50~2000 W 의 파워에 300~500 KHz 의 저주파(low frequency) 또는 13.56 MHz ~ 27.12 MHz 의 고주파(high frequency)를 제2챔버(30)로 직접 인가하는 다이렉트(direct) 플라즈마 방식이나, 상기 제2챔버(30) 외부에서 상기 H2 를 플라즈마를 이용하여 라디칼한 후 제2챔버(30)로 피딩시키는 리모트(remote) 플라즈마 방식에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Direct applied directly to the second chamber 30 to the low frequency of 300 ~ 500 KHz to the power of 50 ~ 2000 W (low frequency) or high frequency (high frequency), the second chamber 30 of 13.56 MHz ~ 27.12 MHz ( direct) plasma method or the second chamber (30), characterized in that on the outside after the radicals using a plasma for the H2 performed by the remote (remote) plasma system for feeding into the second chamber 30 is in-situ nitrides (in-situ nitride) thin film forming method.
  5. 제2항에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S30')는, The method of claim 2, wherein after the plasma processing step (S30 '), the
    상기 제2챔버(30)로 H2와 NH3 를 동시에 피딩하는 H2/NH3 피딩단계(S31')를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2/NH3의 피딩이 종료될 때 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S32')를 포함하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Applying plasma to stop the application of the plasma when the second is applied to the plasma after the progress of the H2 / NH3 feeding step (S31 '), which at the same time the feeding of H2 and NH3 to the second chamber 30, while to be fed in the H2 / NH3 end nitride-situ (in-situ nitride) film deposition method comprising the step (S32 ').
  6. 제5항에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S30')는, The method of claim 5, wherein after the plasma processing step (S30 '), the
    상기 제2챔버(30)로 50~200 0W 의 파워에 300~500 KHz 의 저주파(low frequency) 또는 13.56 MHz ~ 21.12 MHz 의 고주파(high frequency)를 제2챔버(30)로 직접 인가하는 다이렉트(direct) 플라즈마 방식이나, 상기 제2챔버(30) 외부에서 상기 H2/NH3 를 플라즈마를 이용하여 라디칼한 후 제2챔버(30)로 피딩시키는 리모트(remote) 플라즈마 방식에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Direct applied directly to the second chamber 30 to the low frequency of 300 ~ 500 KHz to the power of 50 ~ 200 0W (low frequency) or high frequency (high frequency), the second chamber 30 of 13.56 MHz ~ 21.12 MHz ( direct) plasma method or the second chamber 30 from the outside, characterized in that is carried out by the remote (remote) plasma system for feeding into the second chamber (30) after radical using plasma for the H2 / NH3 nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method.
  7. 제2항에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S30")는, The method of claim 2, wherein after the plasma processing step (S30 "), the
    상기 제2챔버(30)로 H2와 N2를 동시에 피딩하는 H2/N2 피딩단계(S231)를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2/N2의 피딩이 종료될 때 상기 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S32")를 포함하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Applying plasma to stop the application of the plasma when the second is applied to the plasma after the progress of the H2 / N2 feeding step (S231) for the feeding of H2 and N2 at the same time as the second chamber 30, while to be fed in the H2 / N2 ends nitride-situ (in-situ nitride) film deposition method comprising the step (S32 ").
  8. 제7항에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S30")는, The method of claim 7, wherein after the plasma processing step (S30 "), the
    상기 제2챔버(30)로 50~2000 W 의 파워에 300~500 KHz 의 저주파(low frequency) 또는 13.56 MHz ~ 27.12 MHz 의 고주파(high frequency)를 제2챔버(30)로 직접 인가하는 다이렉트(direct) 플라즈마 방식이나, 상기 제2챔버(30) 외부에서 상기 H2/N2 를 플라즈마를 이용하여 라디칼한 후 제2챔버(30)로 피딩시키는 리모트(remote) 플라즈마 방식에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Direct applied directly to the second chamber 30 to the low frequency of 300 ~ 500 KHz to the power of 50 ~ 2000 W (low frequency) or high frequency (high frequency), the second chamber 30 of 13.56 MHz ~ 27.12 MHz ( direct) plasma method or the second chamber 30 from the outside, characterized in that is carried out by the remote (remote) plasma system for feeding into the second chamber (30) after radical using plasma for the H2 / N2 nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method.
  9. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 TiSiN 박막을 증착할 경우, The method of claim 1, wherein when depositing the TiSiN film on the wafer (w),
    상기 제1전구체로 TiCl4, TEMATi, ECTDMAT 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하며, 제2전구체로 TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Man-hour, which is characterized by using any one of TiCl4, TEMATi, ECTDMAT to the first precursor, and using NH3 as the N reactants, using TEMASi, TDMASi, TDEASi, any one of the Tris-EMASH a second precursor tube nitride (in-situ nitride) thin film forming method.
  10. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 HfSiN 박막을 증착할 경우, The method of claim 1, wherein when depositing the HfSiN film on the wafer (w),
    상기 제1전구체로 TEMAHf, TDMAHf, TDEAHf, HfCl4 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용하며, 상기 제2전구체로 TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Characterized by using any one of TEMAHf, TDMAHf, TDEAHf, HfCl4 with the first precursor, using any one of TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH to the second precursor using NH3, and an N-reactant nitride-situ (in-situ nitride) thin film deposition method.
  11. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 TaSiN 박막을 증착할 경우, The method of claim 1, wherein, when the TaSiN thin film deposited on the wafer (w),
    상기 제1전구체로 PEMATa, TBTEMATa, TBTDETa, TDMATa, TDEATa, TaCl4, 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하며, 상기 제2전구체로 TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Using any one of a first precursor PEMATa, TBTEMATa, TBTDETa, TDMATa, TDEATa, TaCl4, and uses NH3 as the N reactants, wherein one of a TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH 2 precursor single nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method characterized in that use.
  12. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 TaAlN 박막을 증착할 경우, The method of claim 1, wherein when depositing the thin film TaAlN the wafer (w),
    상기 제1전구체로 PEMATa, TBTEMATa, TBTDETa, TDMATa, TDEATa, TaCl4, 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하며, 상기 제2전구체로 TMA, TEA, TMAAl, TIBAL, DMAH 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Using any one of a first precursor PEMATa, TBTEMATa, TBTDETa, TDMATa, TDEATa, TaCl4, and uses NH3 as the N-reactant, in the second precursor TMA, TEA, TMAAl, any of TIBAL, DMAH nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method characterized in that use.
  13. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 TiAlN 박막을 증착할 경우, The method of claim 1, wherein when depositing a TiAlN film on the wafer (w),
    상기 제1전구체로 TiCl4, TEMATi, ECTDMAT 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하며, 상기 제2전구체로 TMA, TEA, TMAAl, TIBAL, DMAH 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Using any one of TiCl4, TEMATi, ECTDMAT to the first precursor, and using NH3 as the N reaction, characterized by using any one of TMA, TEA, TMAAl, TIBAL, DMAH as the second precursor nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method.
  14. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 TiBN 박막을 증착할 경우, The method of claim 1, wherein when depositing the thin film on the wafer TiBN (w),
    상기 제1전구체로 TiCl4, TEMATi, ECTDMAT 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하며, 상기 제2전구체로 BBr3, B(C2H5)3 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Using any one of TiCl4, TEMATi, ECTDMAT to the first precursor, and using NH3 as the N reaction, in-situ, which is characterized by using any one of the BBr3, B (C2H5) 3 as the second precursor nitrides (in-situ nitride) thin film forming method.
  15. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 WiSiN 박막을 증착할 경우, The method of claim 1, wherein when depositing the thin film WiSiN the wafer (w),
    상기 제1전구체로 t (BuN)2(Me2N2)W, (C5H5)2WH2, (i-C3H7C5H5)2WH2, [(CH3)2N]6W2 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하며, 상기 제2전구체로 TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Using any of a first precursor t (BuN) 2 (Me2N2) W, (C5H5) 2WH2, (i-C3H7C5H5) 2WH2, [(CH3) 2N] 6W2 one, uses the NH3 as the N reactants, nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method characterized by using either a TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH with the second precursor.
  16. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 WBN 박막을 증착할 경우, The method of claim 1, wherein when depositing the thin film WBN the wafer (w),
    상기 제1전구체로 t(BuN)2(Me2N2)W, (C5H5)2WH2, (i-C3H7C5H5)2WH2, [(CH3)2N]6W2 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하며, 상기 제2전구체로 BBr3, B(C2H5)3 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Using any of a first precursor t (BuN) 2 (Me2N2) W, (C5H5) 2WH2, (i-C3H7C5H5) 2WH2, [(CH3) 2N] 6W2 one, uses the NH3 as the N reactants, nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method characterized by using any one of the BBr3, B (C2H5) 3 as the second precursor.
  17. 진공압이 형성되고 로봇암이 내장된 이송챔버(10)와, 상기 이송챔버(10)에 클러스터 타입으로 설치되는 것으로서 웨이퍼(w)에 박막을 형성하는 공정을 수행하는 제1,2챔버(20)(30)를 포함하는 박막증착장치를 이용하는 것으로서, Jin first and second chambers (20 a pressure is formed, and the robot arm is built-in the transfer chamber (10), performing a step of forming a thin film on the wafer (w) as being installed in the cluster-type, in the transfer chamber 10 ) (used as a film deposition apparatus including a 30),
    제1챔버(20)에서 열적(thermal)방식으로 박막을 형성하기 위하여, 전구체와, N 반응물을 피딩 및 퍼지함으로써 웨이퍼(w)에 2원계 질화물 박막을 형성하는 열적박막형성단계(S110)와; To first form a thin film of thermally (thermal) method in the chamber 20, a precursor with, and thermally thin film forming step (S110) of forming the alloy nitride thin film for N reactant feeding and the wafer (w) by the purge;
    상기 로봇암에 의하여 박막이 형성된 웨이퍼(w)를 대기중에 노출시키지 않고 상기 제2챔버(30)로 이송하는 이송단계(S120)와; And the transfer step (S120) for transferring to the second chamber 30 without being exposed to the atmosphere of the wafer (w) thin film is formed by the robot arm;
    상기 제2챔버(30)로 플라즈마를 인가하여 상기 박막을 후처리하는 플라즈마 후처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method comprising: a; by applying the plasma to the second chamber 30 after the plasma processing step of post-processing the thin film.
  18. 제1항에 있어서, 상기 열적박막형성단계(S110)는, The method of claim 1, wherein the thermal thin-film forming step (S110), the
    상기 제1챔버(20)로 금속을 함유하는 전구체를 피딩하는 전구체 피딩단계(S111)와; The second precursor feeding step of feeding the precursor containing the metal in the first chamber (20) (S111) and; 상기 전구체를 퍼지하는 전구체 퍼지단계(S112)와; And precursor purge step (S112) for purging the precursor; 상기 전구체 퍼지단계(S112) 이후에 진행되는 것으로서 상기 N 반응물을 피딩하는 N 반응물 피딩단계(S113)와; As being conducted after the precursor purge step (S112) and N reactants feeding step (S113) for feeding the reactant N; 상기 N 반응물을 퍼지하는 N 반응물 퍼지단계(S114);를 적어도 1회 이상 반복함으로써 웨이퍼(w)에 2원계 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method which comprises forming an alloy thin film on the wafer (w) by repeating at least once or more; N reactant purge step (S114) to purge the reactant N.
  19. 제18항에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S130)는, 19. The method of claim 18, wherein plasma post-treatment step (S130), the
    상기 제2챔버(30)로 H2 를 피딩하는 H2 피딩단계(S131)를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2 의 피딩단계(S131)가 종료될 때 상기 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. The second time while applying the plasma after the forward H2 feeding step of feeding the H2 into the chamber (30) (S131) ​​the feeding step of the H2 (S131) ​​is to be shut down the plasma application step of stopping the application of the plasma (S132 ) nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method characterized in that comprises a.
  20. 제19항에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S130)는, 20. The method of claim 19 wherein the plasma post-treatment step (S130), the
    상기 제2챔버(30)로 50~2000 W 의 파워에 300~500 KHz 의 저주파(low frequency) 또는 13.56 MHz ~ 27.12 MHz 의 고주파(high frequency)를 제2챔버(30)로 직접 인가하는 다이렉트(direct) 플라즈마 방식이나, 상기 제2챔버(30) 외부에서 상기 H2 를 플라즈마를 이용하여 라디칼한 후 제2챔버(30)로 피딩시키는 리모트(remote) 플라즈마 방식에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Direct applied directly to the second chamber 30 to the low frequency of 300 ~ 500 KHz to the power of 50 ~ 2000 W (low frequency) or high frequency (high frequency), the second chamber 30 of 13.56 MHz ~ 27.12 MHz ( direct) plasma method or the second chamber (30), characterized in that on the outside after the radicals using a plasma for the H2 performed by the remote (remote) plasma system for feeding into the second chamber 30 is in-situ nitrides (in-situ nitride) thin film forming method.
  21. 제18항에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S130')는, 19. The method of claim 18, after the plasma processing step (S130 '), the
    상기 제2챔버(30)로 H2와 NH3 를 동시에 피딩하는 H2/NH3 피딩단계(S131')를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2/NH3의 피딩이 종료될 때 상기 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S132')를 포함하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. When the second is applied to the plasma after the progress of the H2 / NH3 feeding step (S131 '), which at the same time the feeding of H2 and NH3 to the second chamber 30, while to be fed in the H2 / NH3 end plasma to stop the application of the plasma nitride-situ (in-situ nitride) thin film deposition method comprising the application step (S132 ').
  22. 제21항에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S130')는, 22. The method of claim 21, wherein after the plasma processing step (S130 '), the
    상기 제2챔버(30)로 50~2000 W 의 파워에 300~500 KHz 의 저주파(low frequency) 또는 13.56 MHz ~ 27.12 MHz 의 고주파(high frequency)를 제2챔버(30)로 직접 인가하는 다이렉트(direct) 플라즈마 방식이나, 상기 제2챔버(30) 외부에서 상기 H2/NH3 를 플라즈마를 이용하여 라디칼한 후 제2챔버(30)로 피딩시키는 리모트(remote) 플라즈마 방식에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Direct applied directly to the second chamber 30 to the low frequency of 300 ~ 500 KHz to the power of 50 ~ 2000 W (low frequency) or high frequency (high frequency), the second chamber 30 of 13.56 MHz ~ 27.12 MHz ( direct) plasma method or the second chamber 30 from the outside, characterized in that is carried out by the remote (remote) plasma system for feeding into the second chamber (30) after radical using plasma for the H2 / NH3 nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method.
  23. 제18항에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S130")는, 19. The method of claim 18, after the plasma processing step (S130 "), the
    상기 제2챔버(30)로 H2와 N2를 동시에 피딩하는 H2/N2 피딩단계(S131")를 진행한 이후에 플라즈마를 인가하다가 H2/N2의 피딩이 종료될 때 플라즈마의 인가를 정지하는 플라즈마 인가단계(S132")를 포함하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Applying plasma to stop the application of the plasma when the second is applied to the plasma after a forward (S131 "), H2 / N2 feeding step of feeding the H2 and N2 at the same time as the second chamber 30, while to be fed in the H2 / N2 ends nitride-situ (in-situ nitride) film deposition method comprising the step (S132 ").
  24. 제23항에 있어서, 상기 플라즈마 후처리단계(S130")는, 24. The method of claim 23, wherein after the plasma processing step (S130 "), the
    상기 제2챔버(30)로 50~2000 W 의 파워에 300~500 KHz 의 저주파(low frequency) 또는 13.56 MHz ~ 27.12 MHz 의 고주파(high frequency)를 제2챔버(30)로 직접 인가하는 다이렉트(direct) 플라즈마 방식이나, 상기 제2챔버(30) 외부에서 상기 H2/NH3 를 플라즈마를 이용하여 라디칼한 후 제2챔버(30)로 피딩시키는 리모트(remote) 플라즈마 방식에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Direct applied directly to the second chamber 30 to the low frequency of 300 ~ 500 KHz to the power of 50 ~ 2000 W (low frequency) or high frequency (high frequency), the second chamber 30 of 13.56 MHz ~ 27.12 MHz ( direct) plasma method or the second chamber 30 from the outside, characterized in that is carried out by the remote (remote) plasma system for feeding into the second chamber (30) after radical using plasma for the H2 / NH3 nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method.
  25. 제17항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 HfN 박막을 증착할 경우, 18. The method of claim 17, wherein when depositing the HfN thin film on the wafer (w),
    상기 제1전구체로 TEMAHf, TDMAHf, TDEAHf, HfCl4 중 어느 하나를 사용하고, N 반응물로 NH3 를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method characterized by using either a TEMAHf, TDMAHf, TDEAHf, HfCl4 with the first precursor, using NH3 as reactants N.
  26. 제17항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 TaN 박막을 증착할 경우, 18. The method of claim 17, wherein when depositing the TaN thin film on the wafer (w),
    상기 전구체로 PEMATa, TBTEMATa, TBTDETa, TDMATa, TDEATa, TaCl4 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Using any one of PEMATa, TBTEMATa, TBTDETa, TDMATa, TDEATa, TaCl4 in the precursor, and the nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method characterized by using the NH3 as the N reactants.
  27. 제17항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 TiN 박막을 증착할 경우, 18. The method of claim 17, when depositing a TiN film on the wafer (w),
    상기 전구체로 TiCl4, TEMATi, ECTDMAT 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Using any one of the above precursor TiCl4, TEMATi, ECTDMAT and nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method characterized by using the NH3 as the N reactants.
  28. 제17항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 WN 박막을 증착할 경우, 18. The method of claim 17, when depositing a WN thin film on the wafer (w),
    상기 전구체로 t (BuN)2(Me2N2)W, (C5H5)2WH2, (i-C3H7C5H5)2WH2, [(CH3)2N]6W2 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Using any one of the above precursor t (BuN) 2 (Me2N2) W, (C5H5) 2WH2, (i-C3H7C5H5) 2WH2, [(CH3) 2N] 6W2, and characterized by using NH3 as the N reactants nitride-situ (in-situ nitride) thin film deposition method.
  29. 제17항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 BN 박막을 증착할 경우, 18. The method of claim 17, wherein when depositing the BN thin film on the wafer (w),
    상기 전구체로 BBr3, B(C2H5)3 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Using any one of the BBr3, B (C2H5) 3 as a precursor, and the nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method characterized by using the NH3 as the N reactants.
  30. 제17항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 SiN 박막을 증착할 경우, 18. The method of claim 17, when depositing a SiN film on the wafer (w),
    상기 전구체로 TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. To the precursor using any one of TEMASi, TDMASi, TDEASi, Tris-EMASH, and the nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method characterized by using the NH3 as the N reactants.
  31. 제17항에 있어서, 상기 웨이퍼(w)에 AlN 박막을 증착할 경우, 18. The method of claim 17, wherein when depositing the AlN thin film on the wafer (w),
    상기 전구체로 TMA, TEA, TMAAl, TIBAL, DMAH 중 어느 하나를 사용하고, 상기 N 반응물로 NH3 를 사용하는 것을 특징으로 하는 인시튜 질화물(in-situ nitride) 박막증착방법. Using any one of TMA, TEA, TMAAl, TIBAL, DMAH as the precursor, and the nitride-situ (in-situ nitride) thin film forming method characterized by using the NH3 as the N reactants.
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