KR101301683B1 - Method of forming nitride - Google Patents

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Abstract

본 발명은 질화막 형성 방법에 관한 것으로, 상기 가스 분사 수단을 통해 상기 기판에 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어도 어느 하나를 포함하는 Si함유 원료가스를 공급하여 상기 기판의 표면에 흡착시키는 단계와, 상기 기판 상에 흡착되지 않은 상기 Si함유 원료가스를 퍼지하는 단계와, 상기 가스 분사 수단을 통해 상기 기판에 N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 질소 함유 반응가스를 공급하여 상기 기판 표면에 흡착된 상기 Si함유 원료가스를 질화시켜 질화막을 형성하는 단계와, 상기 Si함유 원료가스와 반응하지 않은 상기 질소 함유 반응가스를 퍼지하는 단계를 포함하는 질화막 형성 방법을 제공한다. 이를 통해 350도 이하의 저온에서 질화막을 형성할 수 있고, ALD 공정으로 인해 스텝 커버리지 특성이 우수하여 미세패턴을 갖는 하부 구조물의 단차를 따라 균일한 두께의 질화막을 형성할 수 있다. The present invention relates to a method for forming a nitride film, the Si containing at least one of SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD, TriDMAS and TSA through the gas injection means Supplying a source gas and adsorbing the surface of the substrate; purging the source gas containing Si not adsorbed on the substrate; and supplying N 2 , N 2 O, NH to the substrate through the gas injection means. Supplying a nitrogen-containing reaction gas including at least one of 3 and NF 3 to nitrate the Si-containing raw material gas adsorbed on the substrate surface to form a nitride film; and the nitrogen which does not react with the Si-containing raw material gas It provides a nitride film forming method comprising the step of purging the containing reaction gas. As a result, the nitride film may be formed at a low temperature of 350 degrees or less, and the nitride film having a uniform thickness may be formed along the step of the lower structure having the fine pattern due to the excellent step coverage characteristics due to the ALD process.

ALD, 질화막, Si함유 원료가스, 질소 함유 반응가스 ALD, nitride film, Si-containing source gas, nitrogen-containing reaction gas

Description

질화막 형성 방법{Method of forming nitride}Method of forming nitride

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 실리콘 질화막 형성 방법을 설명하기 위한 공정 순서.1 is a process sequence for explaining a method of forming a silicon nitride film according to the first embodiment of the present invention.

도 2는 제 1 실시예에 따른 실리콘 질화막 형성 방법을 설명하기 위한 단면 개념도.2 is a cross-sectional conceptual view illustrating a method of forming a silicon nitride film according to a first embodiment.

도 3은 제 1 실시예에 따른 실리콘 질화막 증착 장비의 단면도. 3 is a cross-sectional view of a silicon nitride film deposition apparatus according to the first embodiment.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공정 순서도.4 is a process flow chart according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 제 2 실시예에 따른 질화막 증착 장비의 단면도. 5 is a sectional view of a nitride film deposition apparatus according to the second embodiment.

도 6은 본 발명의 변형예에 따른 질화막 형성 방법을 설명하기 위한 공정 순서도. 6 is a process flowchart for explaining a nitride film forming method according to a modification of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110 : 반도체 기판 120 : 질화막110 semiconductor substrate 120 nitride film

210, 310 : 챔버 220, 320 : 기판 안착 수단210, 310: chamber 220, 320: substrate seating means

230 : 원료 공급수단 330 : 원료 분사 수단230: raw material supply means 330: raw material injection means

본 발명은 질화막 형성 방법에 관한 것으로, 특히, SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS(tetraethylorthosilicate), DCS(dichlorosilane), HCD(hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(trisilylamine) 중 어느 하나의 실리콘 원료 가스와, 질소 함유 반응 가스를 사용하는 ALD 공정을 통해 제작된 실리콘 질화막 형성 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of forming a nitride film, in particular, SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , tetraethylorthosilicate (TEOS), dichlorosilane (DCS), hexachlorosilane (HCD), Tri-dimethylaminosilane (TDMAS) and trisilylamine (TSA) It relates to a silicon nitride film forming method produced by the ALD process using any one of the silicon source gas and the nitrogen-containing reaction gas.

최근 들어 반도체 소자의 선폭이 미세화(100nm 이하)되고, 반도체 기판의 대형화 및 박막 적층의 미세화 및 다층화에 따라 넓은 면적에 균일한 질화막의 도포와 높은 스텝 커버리지(step coverage) 특성이 요구되고 있다. In recent years, the line width of semiconductor devices has become smaller (100 nm or less), and the application of a uniform nitride film over a large area and high step coverage characteristics are required as the semiconductor substrate becomes larger, the thin film layer becomes thinner, and multilayered.

하지만 종래의 질화막 제작 방법으로는 이러한 요구를 충족시켜주지 못하는 문제가 발생하였다. 즉, 종래의 화학 기상 증착법(chemical vapor depositon : CVD)의 경우 소정의 공정 챔버에 질화막이 형성될 기판을 안착시키고, 기판 반입 과정에서 유입된 챔버 내부의 불순물을 배기한다. 이후, 공정 챔버를 500 내지 800도의 온도로 유지한 상태에서 Si함유 원료가스와 질소 함유 반응가스를 동시에 챔버에 인입시켜 이둘의 반응을 통해 실리콘 질화막이 기판상에 성장되도록 한다. However, the conventional nitride film production method has a problem that does not meet these requirements. That is, in the conventional chemical vapor deposition (CVD), a substrate on which a nitride film is to be formed is seated in a predetermined process chamber, and impurities in the chamber introduced during the substrate loading process are exhausted. Thereafter, the Si-containing source gas and the nitrogen-containing reaction gas are simultaneously introduced into the chamber while the process chamber is maintained at a temperature of 500 to 800 degrees so that the silicon nitride film is grown on the substrate through the two reactions.

이와 같이 종래의 질화막의 경우 500도 이상의 고온에서 막의 증착이 수행되 기 때문에 질화막 하부의 패턴들에 필요 이상의 열(열적 스트레스)이 가해지는 문제가 있다. 이러한 열적 스트레스에 의해 하부 패턴의 막질이 손상을 받는 문제가 발생한다. 또한, 챔버 내에서 반응하는 Si 함유 원료 가스와 질소 함유 반응 가스간의 반응 정도를 제어하기 힘들어 질화막의 두께를 균일하게 증착하기 어려운 문제가 있다. As described above, in the case of the conventional nitride film, since the deposition of the film is performed at a high temperature of 500 degrees or more, there is a problem in that more heat (thermal stress) is applied to the patterns under the nitride film. This thermal stress causes a problem that the film quality of the lower pattern is damaged. In addition, there is a problem that it is difficult to control the degree of reaction between the Si-containing source gas and the nitrogen-containing reaction gas reacting in the chamber, and thus it is difficult to uniformly deposit the thickness of the nitride film.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS(tetraethylorthosilicate), DCS(dichlorosilane), HCD(hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(trisilylamine) 중 어느 하나의 실리콘 함유 원료 가스와 질소 함유 반응 가스를 사용하는 ALD 공정을 통해 저온에서 실리콘 질화막을 증착하여 하부 패턴의 열적 스트레스를 방지할 수 있고, 균일한 두께와 우수한 스텝 커버리지 특성을 갖는 질화막 형성 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Therefore, the present invention is to solve the above problems SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS (tetraethylorthosilicate), DCS (dichlorosilane), HCD (hexachlorosilane), TriDMAS (Tri-dimethylaminosilane) and TSA (trisilylamine) ALD process using a silicon-containing raw material gas and a nitrogen-containing reaction gas to deposit a silicon nitride film at a low temperature to prevent thermal stress of the lower pattern, nitride film having a uniform thickness and excellent step coverage characteristics It aims at providing the formation method.

본 발명에 따른 기판에 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어도 어느 하나를 포함하는 Si함유 원료가스를 공급하여 상기 기판의 표면에 흡착시키는 단계와, 상기 기판 상에 흡착되지 않은 상기 Si함유 원료가스를 퍼지하 는 단계와, 상기 기판에 N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 질소 함유 반응가스를 공급하여 상기 기판 표면에 흡착된 상기 Si함유 원료가스를 질화시켜 질화막을 형성하는 단계 및 상기 Si함유 원료가스와 반응하지 않은 상기 질소 함유 반응가스를 퍼지하는 단계를 포함하는 질화막 형성 방법을 제공한다. Supplying a Si-containing raw material gas including at least one of SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD, TriDMAS, and TSA to a substrate according to the present invention and adsorbing it on the surface of the substrate; Purging the source gas containing Si not adsorbed on the substrate, and supplying a nitrogen-containing reaction gas containing at least one of N 2 , N 2 O, NH 3, and NF 3 to the substrate. And forming a nitride film by nitriding the Si-containing source gas adsorbed on the substrate surface and purging the nitrogen-containing reaction gas not reacted with the Si-containing source gas.

여기서, 상기 Si함유 원료가스 공급 단계와, 상기 Si함유 원료가스 퍼지 단계와, 상기 질소 함유 반응가스 공급 단계와, 상기 질소 함유 반응가스 퍼지 단계를 일 사이클로 하여 상기 사이클을 복수번 수행하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable to perform the cycle a plurality of times using the Si-containing source gas supply step, the Si-containing source gas purge step, the nitrogen-containing reaction gas supply step, and the nitrogen-containing reaction gas purge step as one cycle. .

또한, 본 발명에 따른 일정한 반응공간을 형성하며, 내부에 기판 안치 수단을 구비하는 챔버와 상기 챔버의 내부에 구비되어 상기 기판 안치 수단의 상부에서 가스를 분사하며 회전가능하게 형성되는 복수의 가스 분사 수단을 포함하는 질화막 형성장치를 이용한 질화막 형성방법에 있어서, 회전하는 상기 복수의 가스 분사 수단을 통해 상기 Si함유 원료가스와 상기 질소 함유 반응가스와 상기 퍼지가스를 연속적으로 동시에 공급하되, 제 1 가스 분사 수단을 통해 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어도 어느 하나를 포함하는 Si함유 원료가스를 공급하여 기판의 표면에 흡착시키고, 상기 제 1 가스 분사 수단과 인접한 복수의 제 2 가스 분사 수단을 통해 퍼지가스를 공급하여 상기 기판상에 흡착되지 않은 상기 Si함유 원료가스를 퍼지하며, 제 3 가스 분사 수단을 통해 N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 질소 함유 반응가스를 공급하여 상기 기판 표면에 흡착된 상기 Si함유 원료가스를 질화시켜 질화막을 형성하며, 상기 제 3 가스 분사 수단과 인접한 복수의 상기 제 2 가스 분사수단을 통해 퍼지 가스를 공급하여 상기 Si함유 원료가스와 반응하지 않은 상기 질소 함유 반응가스를 퍼지가스를 공급하여 퍼지하는 질화막 형성 방법을 제공한다. In addition, a plurality of gas injection is formed to form a constant reaction space according to the present invention, the chamber having a substrate mounting means therein and the inside of the chamber is rotatably formed to inject a gas from the upper portion of the substrate mounting means A method of forming a nitride film using a nitride film forming apparatus including a means, wherein the Si-containing source gas, the nitrogen-containing reaction gas, and the purge gas are continuously supplied simultaneously through the plurality of rotating gas injection means, wherein the first gas is supplied. Si-containing raw material gas including at least one of SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD, TriDMAS, and TSA is supplied to the substrate to be adsorbed onto the surface of the substrate. The purge gas is supplied through a plurality of second gas injecting means adjacent to the gas injecting means to purge the Si-containing source gas which is not adsorbed on the substrate. And supplying a nitrogen-containing reaction gas including at least one of N 2 , N 2 O, NH 3, and NF 3 through a third gas injection means to nitride the Si-containing source gas adsorbed on the surface of the nitride film. And a purge gas supplied through the plurality of second gas injection means adjacent to the third gas injection means to purge the nitrogen-containing reaction gas that does not react with the Si-containing source gas by purging the purge gas. It provides a formation method.

이때, 상기 Si함유 원료 가스, 상기 질소 함유 반응 가스 및 상기 퍼지가스를 연속적으로 동시에 공급한 이후, 상기 복수의 가스 분사 수단을 통해 순차적으로 상기 Si함유 원료가스 공급 단계와, 상기 Si함유 원료가스 퍼지 단계와, 상기 질소 함유 반응가스 공급 단계와, 상기 질소 함유 반응가스 퍼지 단계를 일 사이클로 하는 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다. In this case, the Si-containing raw material gas, the nitrogen-containing reaction gas and the purge gas are continuously supplied at the same time, the Si-containing raw material gas supply step sequentially through the plurality of gas injection means, and the Si-containing raw material gas purge Preferably, the method further includes a step of supplying the nitrogen-containing reaction gas supply step and the nitrogen-containing reaction gas purge step as one cycle.

상기의 Si함유 원료가스, 상기 질소 함유 반응가스 및 상기 퍼지가스를 연속적으로 동시에 공급하는 공정과, 적어도 한번 이상의 일 사이클을 수행하는 공정을 교번적으로 수행하는 것이 바람직하다. It is preferable to alternately perform the step of continuously and simultaneously supplying the Si-containing source gas, the nitrogen-containing reaction gas, and the purge gas, and at least one cycle.

상기 질소 함유 반응가스는 활성화하여 공급하는 것이 효과적이다. It is effective to supply the nitrogen-containing reaction gas by activation.

상기 질화막은 100 내지 350도의 온도에서 형성되는 것이 효과적이다. The nitride film is effectively formed at a temperature of 100 to 350 degrees.

상기 Si함유 원료가스가 상기 기판 상에 분사되는 시간보다 상기 질소 함유 반응가스가 상기 기판 상에 분사되는 시간을 길게하는 것이 효과적이다. It is effective to lengthen the time that the nitrogen-containing reaction gas is injected onto the substrate rather than the time that the Si-containing source gas is injected onto the substrate.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제 공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 실리콘 질화막 형성 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이고, 도 2는 제 1 실시예에 따른 실리콘 질화막 형성 방법을 설명하기 위한 단면 개념도이고, 도 3은 제 1 실시예에 따른 실리콘 질화막 증착 장비의 단면도이다. 1 is a process flowchart illustrating a method of forming a silicon nitride film according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional conceptual view illustrating a method of forming a silicon nitride film according to a first embodiment, and FIG. 3 is a first view. A cross-sectional view of a silicon nitride film deposition apparatus according to an embodiment.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 반도체 기판(110)을 챔버(210) 내부의 기판 안착 수단(220) 상에 안착시킨다. 원료 공급 수단(230)을 통해 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS(tetraethylorthosilicate), DCS(dichlorosilane), HCD(hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(trisilylamine) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 Si 함유 원료가스를 공급하고, 이를 퍼지한 다음 N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나의 질소 함유 반응가스를 공급하고 이를 퍼지하여 단원자층의 질화막(120)을 형성하되 이를 하나의 사이클로 하여 복수번 반복하여 목표로 하는 두께의 실리콘 질화막(120; SiNx)을 형성한다. 1 to 3, the semiconductor substrate 110 is mounted on the substrate mounting means 220 inside the chamber 210. At least any one of SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , tetraethylorthosilicate (TEOS), dichlorosilane (DCS), hexachlorosilane (HCD), tri-dimethylaminosilane (TDMAS) and trisilylamine (TSA) through the raw material supply means 230 Supplying a Si-containing raw material gas containing one, purge it and then supply at least one of the nitrogen-containing reaction gas of N 2 , N 2 O, NH 3 and NF 3 and purge it to the nitride film 120 of the monoatomic layer To form a silicon nitride film 120 (SiN x ) having a target thickness by repeating a plurality of times.

먼저, 상술한 공정을 진행하는 장비에 관해 간략히 설명하면 다음과 같다. First, a brief description of the equipment to proceed with the above process as follows.

도 3에 도시된 바와 같이 소정의 반응 공간을 갖는 챔버(210)와, 상기 챔버(210)의 반응 공간 내측에 마련되어 기판(110)이 안착되는 기판 안착 수단(220)과, 상기 기판(110)에 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어 도 어느 하나를 포함하는 Si함유 원료가스, 퍼지가스 및 N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나의 질소 함유 반응가스를 공급하는 원료 공급 수단(230)과, 각기 Si 함유 원료가스, 질소 함유 반응 가스 및 퍼지 가스가 저장된 제 1 내지 제 3 원료 저장 수단(240, 250, 260)을 포함한다. 상기의 퍼지 가스로 비활성 가스를 사용하되, 본 실시예에서는 Ar을 사용하는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 3, a chamber 210 having a predetermined reaction space, a substrate seating means 220 provided inside the reaction space of the chamber 210, and on which the substrate 110 is seated, and the substrate 110. Si-containing source gas, purge gas and at least any one of SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD, TriDMAS and TSA to N 2 , N 2 O, NH 3 and NF Raw material supply means 230 for supplying at least one of the three nitrogen-containing reaction gases, and first to third raw material storage means 240, 250, 260 in which the Si-containing source gas, the nitrogen-containing reaction gas and the purge gas are respectively stored. ). An inert gas is used as the purge gas, but Ar is preferably used in this embodiment.

또한, 상기 챔버(210) 내부를 배기하는 배기 수단(270)을 포함한다. In addition, exhaust chamber 270 for exhausting the interior of the chamber 210 is included.

또한, 이에 한정되지 않고, 도시되지는 않았지만, 상기 챔버(210) 내부를 진공으로 하는 진공 펌프와, 상기 챔버(210) 내부의 기판을 가열하는 가열 수단 및 냉각 수단을 더 포함할 수도 있다. 또한, 챔버(210) 내부에 공급되는 가스를 활성화 시키기 위해 챔버(210) 내측에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생장치가 마련될 수도 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 원격 플라즈마 장치가 마련되어 원료 공급 수단(230)을 통해 활성화된 반응 가스를 챔버(210)에 공급할 수도 있다. In addition, the present invention is not limited thereto, and may include a vacuum pump for vacuuming the inside of the chamber 210, and heating and cooling means for heating a substrate inside the chamber 210. In addition, a plasma generator for generating a plasma inside the chamber 210 may be provided to activate the gas supplied into the chamber 210. Of course, the present invention is not limited thereto, and a remote plasma apparatus may be provided to supply the activated reaction gas to the chamber 210 through the raw material supply means 230.

상기 챔버(210)의 일측에는 기판(110)의 로딩과 언로딩을 위한 개폐부(미도시)가 마련된다. 상기의 기판 안착 수단(220)은 기판(110)을 진공 흡착하거나, 전자기적 특성을 이용하여 기판(110)을 고정할 수도 있다. 또한, 상기 기판 안착 수단(220)은 승강 부재(미도시)가 마련되어 상하 운동을 할 수도 있으며, 그 일부에는 기판(110)의 로딩과 언로딩시 사용되는 리프트 핀(미도시)이 마련될 수도 있다. One side of the chamber 210 is provided with an opening and closing portion (not shown) for loading and unloading the substrate 110. The substrate seating means 220 may vacuum-adsorb the substrate 110 or may fix the substrate 110 by using electromagnetic characteristics. In addition, the substrate seating means 220 may be provided with a lifting member (not shown) to move up and down, and a part thereof may be provided with a lift pin (not shown) used for loading and unloading the substrate 110. have.

원료 공급 수단(230)은 샤워 헤드 형태로 제작될 수도 있고, 인젝트 형태로 제작될 수도 있다. 또한, 원료 공급 수단(230)은 복수의 부재로 제작되어 각기 서 로 다른 가스를 챔버(210) 내에 분사할 수도 있으며, 단일 부재로 제작되어 단일 가스를 챔버(210) 내에 분사할 수도 있다. The raw material supply means 230 may be manufactured in the form of a shower head, or may be manufactured in the form of an inject. In addition, the raw material supply means 230 may be made of a plurality of members to inject different gases into the chamber 210, respectively, or may be made of a single member to inject a single gas into the chamber 210.

하기에서는 상술한 증착 장치를 이용하여 본 실시예에 따른 실리콘 질화막 형성 방법을 도 1의 공정 순서도와 도 2의 개념도를 기초로 하여 설명한다. Hereinafter, a method of forming a silicon nitride film according to the present embodiment using the above-described deposition apparatus will be described based on the process flowchart of FIG. 1 and the conceptual diagram of FIG. 2.

챔버(210) 내부의 기판 안착 수단(220) 상에 기판(110)을 안착시킨 다음 챔버(210) 내부의 온도가 100 내지 350도가 되도록 하고, 내부 압력이 10-6 내지10-2torr가 유지 되도록 한다. The substrate 110 is seated on the substrate seating means 220 in the chamber 210, and then the temperature inside the chamber 210 is 100 to 350 degrees, and the internal pressure is maintained at 10 -6 to 10 -2 torr. Be sure to

이후, 원료 공급 수단(230)을 통해 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어도 어느 하나를 포함하는 Si 함유 원료가스를 챔버(210) 내부에 공급하여 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 기판(110) 표면에 Si함유 원료가스를 흡착시킨다. 이후, Si함유 원료가스의 공급을 차단하고, 퍼지 가스를 챔버(210) 내에 공급하여 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 챔버(210) 내에 잔류하는 Si함유 원료가스를 외부로 배기한다. 퍼지 가스의 공급을 차단하고, 질소 함유 반응가스를 챔버(210) 내에 공급한다. 이를 통해 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 기판(110) 표면에 흡착된 Si함유 원료가스와 질소 함유 반응가스가 반응하여 기판(110) 표면에 실리콘 질화막(120)이 형성된다. 질소 함유 반응가스의 공급을 차단하고 퍼지 가스를 공급하여 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 반응가스를 외부로 배기하여 기판(110) 표면에 원자층 단위의 실리콘 질화막(120)을 형성한다. 상술한 바와 같이 Si함유 원료가스의 공급, 제 1 퍼지 가스 공급, 질소 함유 반응가스 공급 및 제 2 퍼지 가스의 공급을 하나의 사이클로 하고, 이러한 사이클을 복수번 반복진행하여 목표로 하는 두께의 실리콘 질화막을 형성할 수 있다. Thereafter, the Si-containing raw material gas including at least one of SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD, TriDMAS, and TSA through the raw material supply means 230 is introduced into the chamber 210. As shown in FIG. 2A, the Si-containing source gas is adsorbed onto the surface of the substrate 110. Thereafter, the supply of Si-containing source gas is cut off, and the purge gas is supplied into the chamber 210 to exhaust the Si-containing source gas remaining in the chamber 210 to the outside as shown in FIG. The supply of the purge gas is cut off, and the nitrogen-containing reaction gas is supplied into the chamber 210. As a result, as shown in FIG. 2C, the silicon nitride film 120 is formed on the surface of the substrate 110 by reacting the Si-containing source gas adsorbed on the surface of the substrate 110 and the nitrogen-containing reaction gas. The supply of the nitrogen-containing reaction gas is interrupted and the purge gas is supplied to exhaust the reaction gas to the outside as shown in FIG. 2 (d) to form the silicon nitride film 120 in atomic layer units on the surface of the substrate 110. . As described above, the supply of Si-containing raw material gas, the supply of the first purge gas, the supply of the nitrogen-containing reaction gas, and the supply of the second purge gas are performed as one cycle, and the cycle is repeated a plurality of times to target a silicon nitride film having a target thickness. Can be formed.

상기에서 질소 함유 반응가스의 공급시 실리콘의 질화 정도에 따라 상기 챔버(210) 내부에 플라즈마를 발생시켜 반응성을 높일 수도 있다. 이때, ICP 또는 CCP 타입의 플라즈마를 챔버 내부에 인가하는 것이 바람직하다. 그리고, 질소 함유 반응가스와 기판(110) 표면에 흡착된 Si함유 원료가스와의 반응성을 향상시키기 위해 질소 함유 반응가스 공급 시간이 상기 Si함유 원료가스 공급 시간에 비해 1.5 내지 3배 이상 긴 것이 바람직하다. 이를 통해 충분한 질화가 이루어져 양질의 실리콘 질화막(120)이 형성될 수 있다. When the nitrogen-containing reaction gas is supplied, plasma may be generated in the chamber 210 according to the nitriding degree of silicon to increase reactivity. In this case, it is preferable to apply an ICP or CCP type plasma to the inside of the chamber. In addition, in order to improve the reactivity between the nitrogen-containing reaction gas and the Si-containing source gas adsorbed on the substrate 110, the nitrogen-containing reaction gas supply time is preferably 1.5 to 3 times longer than the Si-containing source gas supply time. Do. Through this, sufficient nitriding may be performed to form a high quality silicon nitride film 120.

상술한 바와 같이 본 실시예에서는 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어도 어느 하나를 포함하는 Si함유 원료가스와, N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 질소 함유 반응가스 이용하여 실리콘 질화막을 제조하되, ALD 공정을 통해 500도 이하, 예를 들면, 100 내지 350도의 저온에서 질화막(120)을 증착할 수 있다. 이를 통해 종래의 고온에서 질화막을 증착함으로 인해 하부 구조물에 열적 부담을 주었던 문제를 해결할 수 있다. 그리고, ALD 공정의 높은 스텝 커버리지 특성에 따라 하부 구조의 패턴의 단차를 따라 균일한 두께의 실리콘 질화막을 형성할 수 있게 된다. As described above, in the present embodiment, a Si-containing source gas including at least one of SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD, TriDMAS, and TSA, N 2 , N 2 O, A silicon nitride film may be manufactured using a nitrogen-containing reaction gas including at least one of NH 3 and NF 3 , and the nitride film 120 may be deposited at a low temperature of 500 degrees or less, for example, 100 to 350 degrees by an ALD process. have. This can solve the problem that the thermal burden on the lower structure by depositing a nitride film at a high temperature in the prior art. In addition, according to the high step coverage characteristic of the ALD process, it is possible to form a silicon nitride film having a uniform thickness along the step of the pattern of the underlying structure.

본 발명은 상술한 바와 같이 Si함유 원료가스, 퍼지가스, 질소 함유 반응 가스 및 퍼지 가스를 순차적으로 공급하여 실리콘 질화막을 형성할 수 있지만, 질화 막의 증착 속도 향상을 위해 2장 이상의 기판이 안착되는 배치(batch) 타입의 ALD 장치를 이용하되 복수의 공정 가스를 연속 공급하는 연속 ALD 공정을 실시하여 질화막을 형성할 수도 있다. 하기에서는 연속 ALD 공정을 통해 질화막을 형성하는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 박막 증착 방법을 설명한다. 후술되는 설명중 상술한 실시예와 중복되는 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 기술적 내용은 상술한 실시예에 적용될 수 있다. According to the present invention, a silicon nitride film may be formed by sequentially supplying a Si-containing source gas, a purge gas, a nitrogen-containing reaction gas, and a purge gas as described above, but the arrangement in which two or more substrates are seated to improve the deposition rate of the nitride film. A nitride film may be formed by using a batch type ALD device by performing a continuous ALD process in which a plurality of process gases are continuously supplied. Hereinafter, a thin film deposition method according to a second embodiment of the present invention for forming a nitride film through a continuous ALD process will be described. The description overlapping with the above-described embodiment will be omitted. And the technical content to be described later can be applied to the above-described embodiment.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공정 순서도이고, 도 5는 제 2 실시예에 따른 질화막 증착 장비의 단면도이다. 4 is a process flow chart according to a second embodiment of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of the nitride film deposition apparatus according to the second embodiment.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 실리콘 질화막 형성 방법은 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어도 어느 하나를 포함하는 Si함유 원료가스, 퍼지 가스 및 N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 질소 함유 반응가스를 기판(110)상에 연속적으로 공급하여 목표로 하는 두께의 질화막을 형성한다. 4 and 5, the silicon nitride film forming method according to the present embodiment includes Si containing at least one of SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD, TriDMAS, and TSA. A nitrogen-containing reaction gas containing a source gas, a purge gas, and at least one of N 2 , N 2 O, NH 3, and NF 3 is continuously supplied onto the substrate 110 to form a nitride film having a target thickness.

이러한 연속 ALD 공정을 위한 ALD증착 장비에 관해 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. ALD deposition equipment for such a continuous ALD process will be described with reference to FIG. 5 as follows.

도면에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 증착 장치는 챔버(310)와, 복수의 기판(110)이 안착되는 기판 안착 수단(320)과, 가스 분사 수단(331)에 접속되어 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어도 어느 하나를 포함하는 실리콘 원료, 퍼지 가스 및 N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 질소 함유 반응가스를 각기 공급하는 복수의 분사부(332)를 포함하는 원료 분사 수단(330)과, 상기 원료 분사 수단(330)에 각기 Si함유 원료가스, 퍼지 가스 및 질소 함유 반응가스를 공급하기 위한 제 1 내지 제 3 원료 저장 수단(340, 350, 360)을 포함한다. As shown in the drawing, the deposition apparatus according to the present embodiment is connected to the chamber 310, the substrate seating means 320 on which the plurality of substrates 110 are seated, and the gas injection means 331, and the SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD, TriDMAS and TSA comprising at least one of N 2 , N 2 O, NH 3 and NF 3 Supplying raw material injection means 330 including a plurality of injection parts 332 for supplying nitrogen-containing reaction gas, respectively, and supplying Si-containing raw material gas, purge gas and nitrogen-containing reaction gas to the raw material injection means 330, respectively. First to third raw material storage means (340, 350, 360).

여기서, 상기 기판 안착 수단(320) 상에는 적어도 2개 이상의 기판(110)이 안착될 수 있다. 이를 위해 상기 기판 안착 수단(320)은 소정의 회전부재(미도시)를 통해 회전할 수도 있고, 상하 운동을 할 수 있을 뿐만 아니라 복수의 리프트 핀을 포함할 수도 있다. Here, at least two substrates 110 may be seated on the substrate seating means 320. To this end, the substrate seating means 320 may rotate through a predetermined rotating member (not shown), and may include a plurality of lift pins as well as vertical movement.

원료 분사 수단(330)은 가스 분사 수단(331)을 포함하고, 가스 분사 수단(331)은 그 일부가 챔버(310)의 외측으로 돌출되어 소정의 회전 부재(미도시)와 접속되어 회전하는 것이 바람직하다. 그리고 챔버(310) 내측으로 연장된 가스 분사 수단(331)에는 4개의 분사부(332)가 마련되어 Si함유 원료가스, 퍼지가스, 질소 함유 반응가스 및 퍼지가스를 각기 분사한다. The raw material injection means 330 includes a gas injection means 331, the gas injection means 331 is a part of which protrudes out of the chamber 310 is connected to a predetermined rotating member (not shown) to rotate desirable. In addition, four injection units 332 are provided in the gas injection means 331 extending into the chamber 310 to inject the Si-containing source gas, the purge gas, the nitrogen-containing reaction gas, and the purge gas, respectively.

그리고 제 1 내지 제 3 원료 저장 수단(340, 350, 360)은 상기 가스 분사 수단(331)을 통해 분사부(332)에 Si함유 원료가스, 퍼지 가스, 질소 함유 반응가스 및 퍼지 가스를 각기 공급한다. The first to third raw material storage means 340, 350, and 360 respectively supply the Si-containing raw material gas, the purge gas, the nitrogen-containing reaction gas, and the purge gas to the injection part 332 through the gas injection means 331. do.

이때, Si함유 원료가스가 기판(110) 상에 분사되는 시간보다 질소 함유 반응 가스가 기판(110) 상에 분사되는 시간을 길게하여 충분한 질화를 일으킬 수 있는 반응 시간을 주도록 하기 위해 상기 분사부의 배치를 다양하게 조절할 수 있다. In this case, the injection unit is disposed to give a reaction time that may cause sufficient nitriding by lengthening the time that the nitrogen-containing reaction gas is injected onto the substrate 110 rather than the time when the Si-containing source gas is injected onto the substrate 110. You can adjust variously.

상술한 장치를 이용한 본 실시예에 따른 질화막 형성 방법을 설명한다. The nitride film forming method according to the present embodiment using the above-described apparatus will be described.

장치 내부로 복수의 기판(110)을 로딩시켜 기판 안착 수단(320) 상에 복수의 기판(110)을 안착시킨다. 연속 ALD 공정을 통해 질화막을 형성한다. 이때, 연속 ALD 공정은 먼저 챔버(310) 내부의 진공으로 하고, 온도를 100 내지 350도 범위로 유지한다. 이후, 원료 분사 수단(330)의 가스 분사 수단(331)을 회전시키고, 이와 접속된 4개의 분사부(332) 각각을 통해 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어도 어느 하나를 포함하는 Si함유 원료가스와, 퍼지 가스와, N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 질소 함유 반응가스와, 퍼지 가스를 연속 분사한다. A plurality of substrates 110 are loaded into the device to mount the plurality of substrates 110 on the substrate seating means 320. The nitride film is formed through a continuous ALD process. At this time, the continuous ALD process is first vacuumed in the chamber 310, and maintains the temperature in the range of 100 to 350 degrees. Thereafter, the gas injection means 331 of the raw material injection means 330 is rotated, and through each of the four injection parts 332 connected thereto, SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD Si containing source gas containing at least any one of HCD, TriDMAS, and TSA, purge gas, nitrogen-containing reaction gas containing at least one of N 2 , N 2 O, NH 3 and NF 3 , and purge gas Spray continuously.

이때, 상기 가스 분사 수단(331)이 일 방향으로 회전하고 있기 때문에 이에 접속된 분사부(332)도 회전하게 된다. 따라서, Si함유 원료가스를 분사하는 첫번째 분사부가 복수의 기판(110) 상부 영역을 지나면서 기판(110) 표면에 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어도 어느 하나를 포함하는 Si함유 원료가스를 흡착시킨다. 연속하여 퍼지가스를 분사하는 두번째 분사부가 지나면서 흡착되지 않은 Si함유 원료가스를 퍼지한다. 계속하여 질소 함유 반응가스를 분사하는 세번째 분사부가 지나면서 기판(110) 표면에 흡착된 Si함유 원료가스와 N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 질소 함유 반응가스를 반응시켜 실리콘 질화막을 형성하고, 연속하여 퍼지 가스를 분사하는 네번째 분사부가 지나면서 미반응된 질소 함유 반응가스를 퍼지한다. 이를 소정시간 실시하여 목표로 하는 두께의 실리콘 질화막이 형성된다. At this time, since the gas injection means 331 is rotated in one direction, the injection portion 332 connected thereto is also rotated. Therefore, the first injecting portion for injecting the Si-containing source gas passes through the upper regions of the plurality of substrates 110, and the SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD, TriDMAS and Si-containing source gas containing at least one of TSA is adsorbed. A second injection section for continuously injecting purge gas is passed to purge unadsorbed Si-containing source gas. Subsequently, a third injection portion for injecting a nitrogen-containing reaction gas passes therethrough and a nitrogen-containing reaction gas including at least one of N 2 , N 2 O, NH 3, and NF 3 adsorbed to the substrate 110 and the Si-containing source gas. React to form a silicon nitride film, and the fourth injection unit for continuously injecting the purge gas passes through the unreacted nitrogen-containing reaction gas. This is carried out for a predetermined time to form a silicon nitride film having a target thickness.

이때, 상기 질소 함유 반응가스 분사시 별도의 플라즈마를 인가하여 질소 함유 반응가스를 활성화시켜 상기 Si 함유 원료가스와의 반응성을 향상시킬 수도 있다. In this case, when the nitrogen-containing reaction gas injection, a separate plasma may be applied to activate the nitrogen-containing reaction gas to improve reactivity with the Si-containing source gas.

또한 본 발명은 상술한 제 1 및 제 2 실시예에 따른 질화막 형성 방법이 교번으로 수행하여 질화막을 형성할 수 있다. 즉, 처음에는 Si함유 원료가스/퍼지가스/질소 함유 반응가스/퍼지가스를 일 사이클로 하는 공정을 수행하다가 이후, 이들을 연속적으로 공급하여 질화막을 형성할 수 있고, 이와 반대의 경우도 가능하고, 상기 사이클과 연속 공정을 순차적으로 복수번 교대로 수행할 수도 있다. 이때, 상기 제 2 실시예의 장비를 사용할 경우, 상기 사이클 공정시 상기 분사부 모두에서 동일한 원료가 분사될 수도 있다. In the present invention, the nitride film forming method according to the first and second embodiments described above may be alternately formed to form the nitride film. That is, at first, a process including a Si-containing source gas / purge gas / nitrogen-containing reaction gas / purge gas as one cycle may be performed, and subsequently, these may be continuously supplied to form a nitride film, and vice versa. Cycles and continuous processes may be performed in sequence and multiple times. At this time, when using the equipment of the second embodiment, the same raw material may be injected from all the injection unit during the cycle process.

도 6은 본 발명의 변형예에 따른 질화막 형성 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of forming a nitride film according to a modification of the present invention.

도 6을 참조하면, 가스 분사부(332)를 이용하여 Si함유 원료가스를 공급하여 기판 표면에 Si 함유 원료가스를 흡착시킨 다음 퍼지 가스를 공급하여 흡착되지 않은 Si함유 원료가스를 제거한다. 질소 함유 반응 가스를 공급하여 기판 표면에 흡착된 Si함유 원료가스와 반응시켜 질화막을 형성하고, 퍼지가스를 공급하여 반응하지 않은 질소 함유 반응 가스를 제거한다. 이와 같이 Si함유 원료가스 공급과 퍼지 그리고, 질소 함유 반응 가스의 공급과 퍼지를 하나의 싸이클로 하여 이를 적어도 한번 수행한다. 즉, 순차적 가스 공급을 통한 순차적 ALD공정을 통해 질화막을 형 성한다. 이후, 복수의 가스 분사부(332)에 각기 Si함유 원료가스, 퍼지가스, 질소 함유 반응 가스 및 퍼지가스를 동시에 연속적으로 공급하여 기판상에 질화막을 형성할 수 있다. 즉, 연속적 가스 공급을 통한 연속적 ALD 공정을 통해 질화막을 형성한다. 이러한 순차적 ALD공정과 연속적 ALD공정을 도면에 도시된 바와 같이 교번적으로 적어도 한번 수행하여 질화막을 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6, the Si-containing raw material gas is supplied using the gas injector 332 to adsorb the Si-containing raw material gas to the substrate surface, and then the purge gas is supplied to remove the un-adsorbed Si-containing raw material gas. A nitrogen-containing reaction gas is supplied to react with the Si-containing source gas adsorbed on the substrate surface to form a nitride film, and a purge gas is supplied to remove the unreacted nitrogen-containing reaction gas. In this way, the supply and purge of the Si-containing source gas and the supply and purge of the nitrogen-containing reaction gas are performed at least once as one cycle. That is, the nitride film is formed through the sequential ALD process through the sequential gas supply. Thereafter, the silicon-containing raw material gas, the purge gas, the nitrogen-containing reaction gas, and the purge gas may be simultaneously supplied to the plurality of gas injection units 332 to form a nitride film on the substrate. That is, the nitride film is formed through the continuous ALD process through the continuous gas supply. It is preferable to perform a sequential ALD process and a continuous ALD process alternately at least once as shown in the figure to form a nitride film.

상술한 질화막 형성 방법은 다양한 반도체 소자를 제조하기 위한 방법에 적용될 수 있다. 예를 들어 질화막은 박막 트랜지스터의 게이트 전극의 측벽면 보호를 위한 스페이서로 사용될 수 있고, 하부 박막 특히 금속성 막의 산화를 방지하기 위한 산화 방지막으로도 사용될 수 있다. 물론 상기 질화막은 절연성막으로 반도체 소자를 구성하는 막중 절연특성의 막에 사용될 수 있다.The above-described nitride film forming method can be applied to a method for manufacturing various semiconductor devices. For example, the nitride film may be used as a spacer for protecting the sidewall surface of the gate electrode of the thin film transistor, and may also be used as an anti-oxidation film for preventing oxidation of the lower thin film, particularly the metallic film. Of course, the nitride film may be used for the insulating film in the film constituting the semiconductor device as an insulating film.

상술한 바와 같이 본 발명은 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어도 어느 하나를 포함하는 Si함유 원료가스와, N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 질소 함유 반응가스를 이용한 ALD를 통해 350도 이하의 저온에서 질화막을 형성하여 하부 패턴의 열적 스트레스를 줄일 수 있다.As described above, the present invention provides a Si-containing raw material gas containing at least one of SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD, TriDMAS, and TSA, and N 2 , N 2 O, NH Through the ALD using a nitrogen-containing reaction gas containing at least one of 3 and NF 3 to form a nitride film at a low temperature of less than 350 degrees can reduce the thermal stress of the lower pattern.

또한, ALD 공정으로 인해 스텝 커버리지 특성이 우수하여 미세패턴을 갖는 하부 구조물의 단차를 따라 균일한 두께의 질화막을 형성할 수 있다. In addition, due to the ALD process, the step coverage property is excellent, and thus, a nitride film having a uniform thickness may be formed along the step of the lower structure having the fine pattern.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the invention is not limited thereto, but is defined by the claims that follow. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.

Claims (9)

기판에 Si 함유 원료가스를 공급하여 상기 기판의 표면에 흡착시키는 단계;Supplying a Si-containing raw material gas to a substrate and adsorbing it on a surface of the substrate; 상기 기판 상에 흡착되지 않은 상기 Si함유 원료가스를 퍼지하는 단계;Purging the Si-containing raw material gas not adsorbed on the substrate; 상기 기판에 질소 함유 반응가스를 공급하여 상기 기판 표면에 흡착된 상기 Si 함유 원료가스를 질화시켜 질화막을 형성하는 단계; 및Supplying a nitrogen-containing reaction gas to the substrate to nitride the Si-containing source gas adsorbed on the substrate surface to form a nitride film; And 상기 Si함유 원료가스와 반응하지 않은 상기 질소 함유 반응가스를 퍼지하는 단계를 포함하고,Purging the nitrogen-containing reaction gas not reacted with the Si-containing source gas, 상기 Si함유 원료가스 공급 단계와, 상기 Si함유 원료가스 퍼지 단계와, 상기 질소 함유 반응가스 공급 단계와, 상기 질소 함유 반응가스 퍼지 단계를 일 사이클로 하여 상기 사이클을 적어도 1회 반복 수행하며,Repeating the cycle at least once by using the Si-containing source gas supply step, the Si-containing source gas purge step, the nitrogen-containing reaction gas supply step, and the nitrogen-containing reaction gas purge step as one cycle, 상기 Si함유 원료가스가 상기 기판 상에 분사되는 시간보다 상기 질소 함유 반응가스가 상기 기판 상에 분사되는 시간을 길게 하는 질화막 형성 방법.And a time period during which the nitrogen-containing reaction gas is injected onto the substrate rather than a time during which the Si-containing source gas is injected onto the substrate. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 Si함유 원료가스는 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 질소 함유 반응가스는 N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나를 포함하는 질화막 형성 방법.The Si-containing source gas includes at least one of SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD, TriDMAS and TSA, and the nitrogen-containing reaction gas is N 2 , N 2 O, NH A nitride film forming method comprising at least one of 3 and NF 3 . 일정한 반응공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버 내부에 마련되어 적어도 하나의 기판을 안착하는 기판 안치 수단과, 상기 챔버의 내부에 구비되어 상기 기판 안치 수단의 상부에서 가스를 분사하는 복수의 가스 분사 수단을 포함하고, 상기 기판 안치 수단과 상기 가스 분사 수단의 적어도 어느 하나가 회전하는 질화막 형성장치를 이용한 질화막 형성방법에 있어서,A chamber forming a constant reaction space, a substrate placing means provided in the chamber to seat at least one substrate, and a plurality of gas injection means provided in the chamber to inject a gas from the upper portion of the substrate placing means. In the nitride film forming method using a nitride film forming apparatus that includes, wherein at least one of the substrate placing means and the gas injection means, 제 1 가스 분사 수단을 통해 Si함유 원료가스를 공급하여 기판의 표면에 흡착시키고,Si-containing raw material gas is supplied through the first gas injection means and adsorbed onto the surface of the substrate, 상기 제 1 가스 분사 수단과 인접한 복수의 제 2 가스 분사 수단을 통해 퍼지가스를 공급하여 상기 기판상에 흡착되지 않은 상기 Si함유 원료가스를 퍼지하며,A purge gas is supplied through a plurality of second gas injection means adjacent to the first gas injection means to purge the Si-containing raw material gas not adsorbed on the substrate, 제 3 가스 분사 수단을 통해 질소 함유 반응가스를 공급하여 상기 기판 표면에 흡착된 상기 Si함유 원료가스를 질화시켜 질화막을 형성하며,Supplying a nitrogen-containing reaction gas through a third gas injection means to nitrate the Si-containing source gas adsorbed on the substrate surface to form a nitride film, 상기 제 3 가스 분사 수단과 인접한 복수의 상기 제 2 가스 분사 수단을 통해 퍼지 가스를 공급하여 상기 Si 함유 원료 가스와 반응하지 않은 상기 질소 함유 반응 가스를 퍼지하며,A purge gas is supplied through a plurality of second gas injecting means adjacent to the third gas injecting means to purge the nitrogen-containing reactive gas not reacted with the Si-containing raw material gas, 상기 복수의 가스 분사 수단을 통해 상기 Si 함유 원료 가스, 상기 질소 함유 반응 가스, 상기 퍼지 가스를 연속적으로 동시에 공급하는 질화막 형성 방법.The nitride film forming method of supplying the said Si containing source gas, the said nitrogen containing reaction gas, and the said purge gas continuously simultaneously via the said some gas injection means. 반응 공간을 형성하는 챔버와, A chamber forming a reaction space, 상기 챔버 내부에 마련되어 적어도 두개 이상의 기판이 안착되며, 소정의 회전 부재에 의해 회전하는 기판 안치 수단과,At least two substrates provided in the chamber, the substrate placing means being rotated by a predetermined rotating member; 상기 챔버의 내부에 구비되어 상기 기판 안치 수단의 상부에서 가스를 분사하는 복수의 가스 분사 수단을 이용하고,It is provided in the chamber using a plurality of gas injection means for injecting gas from the upper portion of the substrate mounting means, 상기 복수의 가스 분사 수단을 통해 Si 함유 원료 가스, 상기 Si 함유 원료 가스의 퍼지 가스, 질소 함유 반응 가스 및 상기 질소 함유 반응 가스의 퍼지 가스를 연속적으로 동시에 공급하는 질화막 형성 방법.And a Si-containing raw material gas, a purge gas of the Si-containing raw material gas, a nitrogen-containing reactant gas, and a purge gas of the nitrogen-containing reactant gas through the plurality of gas injection means. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 Si함유 원료가스는 SiH4, Si2H6, Si3H8, TEOS, DCS, HCD, TriDMAS 및 TSA 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 질소 함유 반응가스는 N2, N2O, NH3 및 NF3 중 적어도 어느 하나를 포함하며,The Si-containing source gas includes at least one of SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , TEOS, DCS, HCD, TriDMAS and TSA, and the nitrogen-containing reaction gas is N 2 , N 2 O, NH At least one of 3 and NF 3 , 상기 Si 함유 원료 가스, 상기 질소 함유 반응 가스 및 상기 퍼지 가스를 연속적으로 동시에 공급한 이후,After supplying the Si-containing raw material gas, the nitrogen-containing reaction gas and the purge gas continuously and simultaneously, 상기 복수의 가스 분사 수단을 통해 순차적으로 상기 Si함유 원료가스 공급 단계와, 상기 Si함유 원료가스 퍼지 단계와, 상기 질소 함유 반응가스 공급 단계와, 상기 질소 함유 반응가스 퍼지 단계를 일 사이클로 하는 공정을 더 포함하는 질화막 형성 방법.A step of sequentially supplying the Si-containing source gas supply step, the Si-containing source gas purge step, the nitrogen-containing reaction gas supply step, and the nitrogen-containing reaction gas purge step sequentially through the plurality of gas injection means. A nitride film forming method further comprising. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 Si함유 원료가스, 상기 질소 함유 반응가스 및 상기 퍼지가스를 연속적으로 동시에 공급하는 공정과, 적어도 한번 이상의 일 사이클을 수행하는 공정을 교번적으로 수행하는 질화막 형성 방법.And sequentially supplying the Si-containing source gas, the nitrogen-containing reaction gas, and the purge gas simultaneously with each other, and performing a step of performing at least one cycle. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 질소 함유 반응가스는 활성화하여 공급하는 질화막 형성 방법.The nitrogen-containing reaction gas is activated and supplied to the nitride film forming method. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 질화막은 100 내지 350도의 온도에서 형성되는 질화막 형성 방법.The nitride film is formed at a temperature of 100 to 350 degrees. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 Si함유 원료가스가 상기 기판 상에 분사되는 시간보다 상기 질소 함유 반응가스가 상기 기판 상에 분사되는 시간을 길게 하는 질화막 형성 방법.And a time period during which the nitrogen-containing reaction gas is injected onto the substrate rather than a time during which the Si-containing source gas is injected onto the substrate.
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