KR20050022643A - 박막증착방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막증착방법에 관한 것으로서, 웨이퍼블럭(20) 상에 기판(w)을 로딩하는 기판로딩단계(S1)와; 기판 로딩후 전이원소를 포함하는 제1반응가스와 가스가열유로부(300)에 의하여 열적으로 활성화된 제2반응가스를 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 기판(w) 상으로 분사함으로써 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)와; 박막증착단계(S2) 이후 H 원소를 포함하는 열처리가스를 흘려 박막내에 포함된 불순물의 함량을 줄이는 후처리단계(S3); 후처리단계(S3) 이후 박막이 증착된 기판(w) 를 웨이퍼블럭(20)에서 언로딩하는 언로딩단계(S4)를 포함하며, 여기서, 제2반응가스는, 가스가열유로부(300)를 경유하기전에 T1 의 온도를, 그리고 그 가스가열유로부(300)를 경유한후에 T2 의 온도를 가질 때, T2 가 T1 보다 크고, 열처리가스는, 가스가열유로부(300)를 경유하기전의 T1 의 온도를, 그리고 그 가스가열유로부(300)를 경유한 후에 T3 의 온도를 가질때, T3 가 T1 보다 같거나 큰 것을 특징으로 한다.

Description

박막증착방법{Method for depositing thin film on wafer}
본 발명은 박막증착방법에 관한 것으로서, 상세하게는 보다 낮은 온도에서도 기판에 박막을 증착할 뿐만 아니라 증착되는 박막내에 불순물을 감소시킬 수 있는 박막증착방법을 제공하는 것이다.
화학반응에 기초한 박막증착장치를 이용하여 박막을 증착하는 방법으로는 CVD 방법이나 ALD 방법등이 있다. 이러한 CVD 방법이나 ALD 방법을 수행함에 있어, 반도체소자 업체들은 생산성을 높이기 위하여 기판의 대구경화, 회로선폭의 초미세화를 더욱 경쟁적으로 추구하고 있으며, 더 나아가 기판에 증착되는 박막의 우수성 뿐만 아니라 박막증착장치의 가격, 설비 가동률, 유지비 그리고 시간당 기판 처리 매수 등 여러가지가 종합 검토되고 있다. 상기한 측면들을 종합하여 간단히 나타내는 지표 중 하나가 바로 CoO(Cost of Ownership)이며, 상기한 CoO 을 낮추는 것은 생산성을 향상시키는데 매우 중요한 요소이다. 이중, CoO 를 낮추기 위한 요소로서 특히 선폭의 초미세화와 기판의 대구경화를 지향하고 있으며, 한편 이와 더불어 소자의 특성저하 방지를 위해 대체로 박막증착을 위한 공정온도를 낮추어야 하였다.
본 발명은 상기와 같은 추세를 반영하기 위하여 안출된 것으로서, 보다 낮은 기판온도에서도 박막을 증착할 수 있으며 그 증착되는 박막내에 불순물농도를 낮출 수 있는 박막증착방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막증착방법의 제1실시예는,
챔버(10) 내부에 위치되어 로딩된 기판(w)을 소정온도로 가열하는 웨이퍼블럭(20), 상기 챔버(10)를 덮어 밀봉하는 탑리드(30) 및 상기 탑리드(30)의 하부에 결합된 것으로서 상기 기판(w)들로 각각 제1반응가스와 제2반응가스를 분사하는 제1,2분사홀(21)(22)들이 형성된 샤워헤드(40)를 가지는 반응용기(100)와; 상기 반응용기(100)로 공급하는 반응가스공급부(200)와; 상기 반응용기(100)와 상기 반응가스공급부(200)를 연결하는 제1,2이송라인(P1)(P2) 중 제2이송라인(P2)에 설치되어 그를 통과하는 가스를 가열하기 위한 가스가열유로부(300)를 포함하는 박막증착장치를 이용하는 것으로서,
상기 웨이퍼블럭(20) 상에 기판(w)을 로딩하는 기판로딩단계(S1)와; 상기 기판 로딩후 제1반응가스와 열적으로 활성화된 제2반응가스를 상기 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 상기 기판(w) 상으로 분사함으로써 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)와; 상기 박막증착단계(S2) 이후 H 원소를 포함하는 열처리가스를 흘려 박막내에 포함된 불순물의 함량을 줄이는 후처리단계(S3); 상기 후처리단계(S3) 이후 상기 박막이 증착된 기판(w) 를 상기 웨이퍼블럭(20)에서 언로딩하는 언로딩단계(S4)를 포함하며,
여기서, 상기 제2반응가스는, 상기 가스가열유로부(300)를 경유하기전에 T1 의 온도를, 그리고 그 가스가열유로부(300)를 경유한 후에 T2 의 온도를 가질 때, 상기 T2 가 상기 T1 보다 크고; 상기 열처리가스는, 상기 가스가열유로부(300)를 경유하기전의 T1 의 온도를, 그리고 그 가스가열유로부(300)를 경유한 후에 T3 의 온도를 가질때, 상기 T3 가 상기 T1 보다 같거나 큰 것;을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 반응가스공급부(200)에서 공급되는 제2반응가스가 제2이송라인(P2)으로 유입되자마자 T0 의 온도를 가지며 그 제2반응가스가 상기 탑리드(30)에 유입되기 전에 T2' 의 온도를 가질 때, 상기 T2' 는 상기 T2 보다는 낮지만 상기 T0 보다는 크도록 상기 가스가열유로부(300)가 상기 탑리드(20)에 가깝게 연결된다.
본 발명에 있어서, 상기 T2' 가 T2 > T2'> T0 인 관계를 만족할 때, 상기 T2' - T0 는 적어도 20 ℃ 이상이다.
본 발명에 있어서, 상기 후처리단계(S3)에 있어서 분사되는 H 원소를 포함하는 열처리가스는 H2, NH3, N2H4 로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 가스를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막증착방법의 제2실시예는,
챔버(10) 내부에 위치되어 로딩된 기판(w)을 소정온도로 가열하는 웨이퍼블럭(20), 상기 챔버(10)를 덮어 밀봉하는 탑리드(30) 및 상기 탑리드(30)의 하부에 결합된 것으로서 상기 기판(w)들로 각각 제1반응가스와 제2반응가스를 분사하는 제1,2분사홀(21)(22)들이 형성된 샤워헤드(40)를 가지며, 상기 탑리드(30) 또는 샤워헤드(40) 내부로 유체를 순환시킬 수 있는 유체유로(46)가 설치된 반응용기(100)와; 상기 반응용기(100)로 공급하는 반응가스공급부(200)와; 상기 반응용기(100)와 상기 반응가스공급부(200)를 연결하는 복수의 이송라인(P1)(P2)에 설치되어 그를 통과하는 가스를 가열하기 위한 가스가열유로부(300)를 포함하는 박막증착장치를 이용하는 것으로서,
상기 웨이퍼블럭(20) 상에 기판(w)을 로딩하는 기판로딩단계(S1)와; 상기 기판 로딩후 전이원소를 포함하는 제1반응가스와 열적으로 활성화된 제2반응가스를 상기 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 상기 기판(w) 상으로 분사함으로써 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)와; 상기 박막이 증착된 기판(w)을 웨이퍼블럭(20)에서 언로딩하는 기판언로딩단계(S4);를 포함하며,
여기서, 상기 제2반응가스는, 상기 가스가열유로부(300)를 경유하기전에 T1 의 온도를, 그리고 그 가스가열유로부(300)를 경유한 후에 T2 의 온도를 가질 때, 상기 T2 가 상기 T1 보다 크고; 상기 유체유로(46)로 유체를 흘려 상기 샤워헤드(40)의 표면 온도를 제어하는 것;을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 샤워헤드(40) 또는 탑리드(30)에는 그 샤워헤드의 온도를 측정하기 위한 열전쌍(47)이 설치되며, 상기 열전쌍(47)으로부터 발생되는 신호에 기반하여 상기 유체유로의 흐름량이 가변되도록 함으로써, 상기 샤워헤드 최하부 표면의 어느 지점에서라도 임의 지점의 온도의 최대값-최소값이 ±25도 이내로 유지되도록 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막증착방법의 제3실시예는,
챔버(10) 내부에 위치되어 로딩된 기판(w)을 소정온도로 가열하는 웨이퍼블럭(20), 상기 챔버(10)를 덮어 밀봉하는 탑리드(30) 및 상기 탑리드(30)의 하부에 결합된 것으로서 상기 기판(w)들로 각각 제1반응가스와 제2반응가스를 분사하는 제1,2분사홀(21)(22)들이 형성된 샤워헤드(40)를 가지며, 상기 탑리드(30) 또는 샤워헤드(40) 내부로 유체를 순환시킬 수 있는 유체유로(46)가 설치된 반응용기(100)와; 상기 반응용기(100)로 공급하는 반응가스공급부(200)와; 상기 반응용기(100)와 상기 반응가스공급부(200)를 연결하는 제1이송라인(P1)에 설치되어 그를 통과하는 가스를 가열하기 위한 제1가스가열유로부(400)와, 상기 반응용기(100)와 상기 반응가스공급부(200)를 연결하는 제2이송라인(P2)에 설치되어 그를 통과하는 가스를 가열하기 위한 제2가스가열유로부(500);를 포함하는 박막증착장치를 이용하는 것으로서,
상기 웨이퍼블럭(20) 상에 기판(w)을 로딩하는 기판로딩단계(S1)와; 상기 기판 로딩후 열적으로 활성화된 제1반응가스와 열적으로 활성화된 제2반응가스를 상기 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 상기 기판(w) 상으로 분사함으로써 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)와; 상기 박막이 증착된 기판(w)을 웨이퍼블럭(20)에서 언로딩하는 기판언로딩단계(S4);를 포함하며,
여기서, 상기 제1반응가스는, 상기 제1가스가열유로부(400)를 경유하기전에 T1 온도를, 그리고 그 제1가스가열유로부(400)를 경유한 후에 T2 의 온도를 가질 때, 상기 T2 는 상기 제1반응가스의 분해온도 미만인 것을 특징으로 하며; 상기 제2반응가스는, 상기 제2가스가열유로부(500)를 경유하기전에 T3 온도를, 그리고 그 제2가스가열유로부(500)를 경유한 후에 T4 의 온도를 가질 때, 상기 T4 는 상기 제2반응가스의 분해온도 이상인 것을 특징으로 하며; 상기 유체유로(46)로 유체를 흐르게 함으로써, 상기 샤워헤드(40)의 표면 온도를 제어하는 것;을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 샤워헤드(40)에는 그 샤워헤드의 온도를 측정하기 위한 열전쌍(47)이 설치되며, 상기 열전쌍(47)으로부터 발생되는 신호에 기반하여 상기 유체유로의 흐름량이 가변되도록 함으로써, 상기 샤워헤드 최하부 표면의 어느 지점에서라도 임의 지점의 온도의 최대값-최소값이 ±25도 이내로 유지되도록 한다.
본 발명의 제1,2,3실시예에 있어서, 상기 박막증착단계(S2)는, 상기 제2반응가스를 제2분사홀(22)을 통하여 기판(w) 상으로 지속적으로 분사하면서, 상기 제1반응가스를 제1분사홀(21)을 통하여 주기적이고도 반복적으로 분사하여 피딩하는 단계와, 상기 제1반응가스의 피딩 사이 사이에 퍼지 가스를 제1분사홀(21)을 통하여 분사하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제1,2,3실시예에 있어서, 상기 박막증착단계(S2)는, 상기 제1반응가스와 제2반응가스를 주기적 및 교호적으로 분사하여 피딩하는 단계와, 상기 제1,2반응가스의 피딩 사이 사이에 퍼지 가스를 제1분사홀(21) 및/또는 제2분사홀(22)을 통하여 분사하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 박막증착방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 박막증착방법을 수행하기 위한 박막증착장치의 제1실시예의 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1의 박막증착장치에 채용되는 가스가열유로부의 일 실시예의 구성도이며, 도 3은 도 1의 박막증착장치에 채용되는 가스가열유로부의 다른 실시예의 구성도이다.
도시된 바와 같이, 박막증착장치의 제1실시예는, 박막이 증착되는 반응용기(100)와, 그 반응용기(200)로 공급되는 반응가스를 생성하는 반응가스공급부(200)를 포함한다. 이때, 반응용기(100)와 반응가스공급부(200) 사이를 연결하는 이송라인(P1)(P2) 중 제2반응가스를 이송하는 이송라인(P2)에는 가스가열유로부(300)가 설치된다.
반응용기(100)는, 챔버(10) 내부에 위치되어 로딩된 기판(w)을 소정온도로 가열하는 웨이퍼블럭(20)과, 챔버(10)를 덮어 밀봉하는 탑리드(30)와, 탑리드(30)의 하부에 그 탑리드(30)와 결합된 것으로서 기판(w) 상으로 제1반응가스와 제2반응가스를 각각 분사하는 샤워헤드(40)를 포함한다. 이때, 샤워헤드(40)의 저면에는 기판(w)과 평행한 분사면이 형성되어 있으며, 그 분사면에는 상기한 제1반응가스와 제2반응가스를 분사하기 위한 다수개의 제1,2분사홀(21)(22)들이 샤워헤드 내부에서 상호 만나지 않게 형성되어 있다.
반응가스공급부(200)는, 박막의 주성분이 되는 액체원료가 담겨진 캐니스터(미도시)로부터 증기 상태로 유량제어되는 제1반응가스를 이송라인(P1)을 통하여 반응용기(100)로 유입시킨다. 한편 가스소스인 제2반응가스는 제2이송라인(P2)을 통하여 반응용기(100)로 유입시킨다.
가스가열유로부(300)의 일 실시예는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(310) 내부에 가스가 경유되는 구불구불 하거나 직선인 관로(320)가 형성되어 있고, 그 관로(320)의 주위에는 공지의 카트리지히터(330, Cartridge Heater)가 설치되거나, 열선이 관로를 감도록 설치된 구조를 가지며, 관로(320)를 지나는 가스를 일예로 적어도 200℃ 이상으로 가열한다. 또, 하우징(310)에는 가스가열유로부(300)의 온도를 측정하기 위한 열전쌍(340)이 설치되고, 열전쌍(340)에서 발생되는 온도정보를 기반하여 히터(330)의 온도를 제어하는 온도제어유닛(350)이 연결된다.
가스가열유로부(300')의 다른 실시예는, 도 3에 도시된 바와 같이, 그 내부에 관로(320')가 형성된 자켓히터(330')를 채용하는 구조를 가지며, 관로(320')를 지나는 가스를 적어도 200℃ 이상으로 가열한다. 또, 자켓히터(330')에는 가스가열유로부(300')의 온도를 측정하기 위한 열전쌍(340')이 설치되고, 열전쌍(340')에서 발생되는 온도정보를 기반하여 자켓히터(330')의 온도를 제어하는 온도제어유닛(350')이 연결된다.
상기한 가스가열유로부의 실시예들에 있어서, 도면에는 직접적으로 도시하지 않았지만, 안전상 하우징(310)의 최외각부에 냉각 블록을 장착하고, 냉각 블록에 물이나 공기, 또는 기름등의 냉매를 흘릴 수 있다. 이 경우 가스가열유로부(300. 300')에 손이 닿더라도 화상을 입지 않는다. 다른 방법으로 안전 커버를 씌워서 아예 손의 접촉을 불가능하게 만드는 방법도 있을 것이다.
최근 반도체장치업계에서 선호하는 블록화된 가스라인이나 예전의 전통적인 방법으로 배관된 가스라인은 여러 기술적인 이유로 인해서 가스라인을 150℃ 이상으로 용이하게 가열하진 못한다. 설령, 반응가스공급부와 반응용기를 연결하여 주는 이송라인이 대략 30㎝ 정도 이상이며 150℃ 전후로 가열되는 온도존을 형성할 지라도, 가스가 매우 빠른 속도로 흐르기 때문에 가스를 가열시키기란 쉽지 않았다. 즉, 반응가스가 이송라인을 출발할 때의 온도와 반응용기로 유입될 때의 온도차이가 거의 없는 것이다. 따라서, 상기한 박막증착장치에서는 흐르는 가스를 열적으로 활성화되는 상태가 되도록 하거나 분해 상태가 되도록 하기 위하여 관로(320)(320') 및 히터(330)(330')로 구성되는 가스가열유로부(300)(300')를 채용한 것이다. 이러한 가스가열유로부(300)는 온도효율을 극대화하기 위하여 탑리드(30)의 바로 위에 설치하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 박막증착방법을 수행하기 위한 박막증착장치의 제2실시예의 개략적 구성도이다. 여기서, 도 1 에서와 동일한 참조 부호는 동일 기능을 하는 동일 부재이며, 도 2 및 도 3에 도시된 가스가열유로부를 채용한다.
도시된 바와 같이, 박막증착장치의 제2실시예는, 박막이 증착되는 반응용기(100)와, 그 반응용기(100)로 공급되는 반응가스를 생성하는 반응가스공급부(200)를 포함한다. 반응용기(100)와 반응가스공급부(200) 사이를 연결하는 이송라인(P1)(P2) 중 제2반응가스를 이송하는 이송라인(P2)에는 가스가열유로부(300)가 설치된다.
반응용기(100)는, 챔버(10) 내부에 위치되어 로딩된 기판(w)을 소정온도로 가열하는 웨이퍼블럭(20)과, 챔버(10)를 덮어 밀봉하는 탑리드(30)와, 탑리드(30)의 하부에 그 탑리드(30)와 결합된 것으로서 기판(w) 상으로 제1반응가스와 제2반응가스를 각각 분사하는 샤워헤드(40)를 포함한다. 여기서, 샤워헤드(40)는, 가격적인 측면이나 가공성 측면을 고려할 경우는 알루미늄이 무난하다. 부식성을 더 고려하면 니켈(Nickel) 재질도 가능하다.
그런데, 알루미늄 재질로 된 샤워헤드는, 박막증착공정이 수행되는 동안에 그 샤워헤드 최하부 표면의 온도가 대략 320℃ 를 넘게되면, 대체적으로 점진적인 휨현상이 발생되고, 증착되는 박막에 의한 부식 작용이 발생하게 된다. 또한 이러한 높은 온도는 파티클 발생의 직접적인 원인이 되기도 한다. 따라서, 샤워헤드의 휨현상이나 부식작용, 파티클의 발생을 줄이기 위하여, 탑리드(30) 또는 샤워헤드(40) 내부로 유체를 순환시킬 수 있는 유체유로(46)를 형성하고, 샤워헤드의 온도를 측정하기 위한 열전쌍(47)을 채용한다.
열전쌍(47)은 샤워헤드(40)의 온도를 측정하고 그 온도에 기반하여 유체유로(46)를 제어하는 신호를 발생하며, 그 신호에 의하여 유체의 흐름량을 가변시킴으로써 샤워헤드(40) 온도가 과열되지 않고 일정한 범위로 유지되도록 한다. 이렇게 함으로써, 샤워헤드(40) 최하부 표면의 어느 지점에서라도 임의 지점의 온도의 최대값 - 최소값이 ±25도 이내로 유지되도록 할 수 있다.
한편, 샤워헤드의 온도를 좀더 원활하게 제어하기 위하여 탑리드(30)의 상부에 표면히터(35)를 설치할 수도 있다. 표면히터(35)는 열전쌍(47), 유체유로(46)와 유기적으로 연계하여 샤워헤드(40)의 표면온도를 허용되는 범위내에서 일정하게 유지되도록 한다.
도 5는 본 발명의 박막증착방법을 수행하기 위한 박막증착장치의 제3실시예의 개략적 구성도이다. 여기서, 도 1,2 에서와 동일한 참조 부호는 동일 기능을 하는 동일 부재이며, 도 2 및 도 3에 도시된 가스가열유로부를 채용한다.
도시된 바와 같이, 박막증착장치의 제3실시예는, 박막이 증착되는 반응용기(100)와, 그 반응용기(100)로 공급되는 반응가스를 생성하는 반응가스공급부(200)와, 반응용기(100)와 반응가스공급부(200)를 연결하는 제1이송라인(P1)에 설치되어 그를 통과하는 가스를 가열하기 위한 제1가스가열유로부(400)와, 상기 반응용기(100)와 상기 반응가스공급부(200)를 연결하는 제2이송라인(P2)에 설치되어 그를 통과하는 가스를 가열하기 위한 제2가스가열유로부(500);를 포를 포함한다.
반응용기(100)는, 챔버(10) 내부에 위치되어 로딩된 기판(w)을 소정온도로 가열하는 웨이퍼블럭(20)과, 챔버(10)를 덮어 밀봉하는 탑리드(30)와, 탑리드(30)의 하부에 그 탑리드(30)와 결합된 것으로서 기판(w) 상으로 제1반응가스와 제2반응가스를 각각 분사하는 샤워헤드(40)를 포함한다. 이때, 탑리드(30) 또는 샤워헤드(40) 내부에는 박막증착장치의 제2실시예에서와 같이, 유체유로(46)가 형성되어 있고, 열전쌍(47), 표면히터(35)등이 채용되는데, 이들의 상세한 구성은 미리 설명하였기 때문에 생략한다.
박막증착장치의 제3실시예가, 제2실시예와 다른 점은 제2이송라인(P2) 뿐만 아니라 제1이송라인(P1)에도 가스가열유로부를 형성하는 것이다. 즉, 제1이송라인(P1)에는 제1가스가열유로부(400)를 설치하는 것이고, 제2이송라인(P2)에는 제2가스가열유로부(500)를 설치함으로써, 제2반응가스뿐 아니라 제1반응가스도 가열하는 것이다. 박막증착장치의 제3실시예는, PECVD(Plasma Enhanced CVD) 또는 Pulsed Plasma ALD 수준의 화학 반응성을 제1,2가스가열유로부(400)(500)를 이용하여 얻고자 함이다.
다음, 본 발명에 따른 박막증착방법을 상기한 박막증착장치들을 채용하여 설명한다.
본원의 박막증착방법의 제1실시예는 박막증착장치의 제1실시예를 사용하여 수행한다.
이러한 박막증착방법의 제1실시예는, 웨이퍼블럭(20) 상에 기판(w)을 로딩하는 기판로딩단계(S1)와, 기판 로딩후 전이원소를 포함하는 제1반응가스와 가스가열유로부(300)에 의하여 열적으로 활성화된 제2반응가스를 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 기판(w) 상으로 분사함으로써 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)와, 박막증착단계(S2) 이후 H 원소를 포함하는 열처리가스를 흘려 박막내에 포함된 불순물의 함량을 줄이는 후처리단계(S3)와, 후처리단계(S3) 이후 상기 박막이 증착된 기판(w) 를 웨이퍼블럭(20)에서 언로딩하는 언로딩단계(S4)를 포함한다.
여기서, 제2반응가스는, 가스가열유로부(300)를 경유하기전에 T1 의 온도를 가지며, 가스가열유로부(300)를 경유한 후에 T2 의 온도를 가질 때, T2 가 T1 보다 크도록 하여야 한다. 또, 열처리가스는, 가스가열유로부(300)를 경유하기전에 T1 의 온도를 가지며, 가스가열유로부(300)를 경유한 후에 T3 의 온도를 가질때, T3 가 T1 보다 같거나 커야 한다.
상기한 가스가열유로부(300)는 일예로 적어도 200℃ 이상으로 세팅되어야 한다. 반응가스공급부(200)에서 공급되는 제2반응가스가 제2이송라인(P2)으로 유입되자 마자 T0 의 온도를 가지며, 그 제2반응가스가 탑리드(30)에 유입되기 전에 T2' 의 온도를 가질 때, T2' 는 T2 보다는 낮지만 T0 보다는 크도록, 가스가열유로부(300)가 탑리드(20)에 가깝게 연결되어야 한다.
한편, T2' 가 T2 > T2'> T0 인 관계를 만족할 때, T2' - T0 는 적어도 20 ℃ 이상이어야 한다.
기판로딩단계(S1), 박막증착단계(S2), 후처리단계(S3), 기판언로딩단계(S4)는 기판(W) 상에 박막을 증착하는 일련의 단계로서, 특히 박막증착단계(S2)에서 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 제1반응가스와 제2반응가스가 웨이퍼블럭(20) 상의 기판(w)으로 분사되면서 기판(w)상에 박막이 증착된다.
이때, 분사되는 방식으로, 박막증착단계(S2)의 일 실시예는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2반응가스를 제2분사홀(22)을 통하여 기판(w) 상으로 지속적으로 분사하면서, 제1반응가스를 제1분사홀(21)을 통하여 주기적이고도 반복적으로 분사하여 피딩하는 단계와, 제1반응가스의 피딩 사이 사이에 퍼지 가스를 제1분사홀(21)을 통하여 분사하는 단계를 포함한다.
즉, 상기한 제2반응가스는 일예로 적어도 200℃ 이상으로 가열되는 가스가열유로부(300)를 경유하면서 열적으로 활성화된 상태 또는 분해되어 완전히 원자화된 가스상태가 된 후, 반응용기(100)로 피딩되는 것이다. 그러나, 제1반응가스는 주기적인 펄스형태로 반응용기(100) 내부로 유입된다. 그 이유는 통상 증기 상태로 분사되는 제1반응가스까지 완전 열분해되어 버리면 박막증착을 위한 열분해 치환반응 자체가 성립되지 않기 때문이다.
이러한 박막증착단계(S2)의 일 실시예는, ALD 와 CVD 방법을 혼용하는 형태를 취하고 있다. 즉, 제2반응가스는 CVD 방법처럼 지속적으로 반응용기로 분사하면서 제1반응가스만 주기적인 펄싱(Pulsing) 하는 것이다. 이 방법은 CVD 방법보다는 증착속도가 느리나 ALD 방법보다는 증착속도가 빠르다. 즉, 이 방법은 반응가스들의 열분해 치환반응에 의하여 박막이 성장하고, 또 반응부산물이 박막표면에서 빠져나가는 효율이 CVD 방법에서보다 높으므로, 일반적인 CVD 방법보다 좋은 박막 순도를 가지며 일반적인 ALD 방법보다 높은 박막 증착 속도를 얻을 수 있는 이점이 있다.
한편, 박막증착단계(S2)의 다른 실시예는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1반응가스와 제2반응가스를 주기적 및 교호적으로 분사하여 피딩하는 단계와, 제1,2반응가스의 피딩 사이 사이에 퍼지 가스를 제1분사홀(21) 및/또는 제2분사홀(22)을 통하여 분사하는 단계를 포함하는 전형적인 ALD 방법이다. 이 단계에서, 제2반응가스는 일반적인 ALD 방법에서보다 열적으로 더 활성화된 상태이거나 완전히 분해된 상태이다. 한편 제1반응가스는 통상적인 ALD 방법에서처럼 적절히 가열된 상태로 반응용기 내부로 유입시키며 제2반응가스와 같이 경우에 따라 완전히 분해된 상태가 아니다.
상기한 박막증착방법에 있어서, 퍼지 가스는 Ar, He, N2 로 이뤄진 군에서 선택된 어느 하나이다.
또, 제1반응가스가 Ti, Ta, W 과 같은 전이금속원소를 포함한 전구체이며, 제2반응가스가 N2, NH3, N2H4로 이루어진 군에서 선택된 한 가스일 때, 증착되는 박막은 전이금속 질화막, 즉 TiN, TaN, WN 등이 된다.
한편, 제1반응가스가 Ti, Ta, W 과 같은 전이금속원소를 포함한 전구체이며, 제2반응가스가 H를 포함하는 가스일 때, 증착되는 박막은 전이금속 박막, 즉 Ti, Ta, W 가 된다.
그리고, 후처리단계(S3)에 있어, 분사되는 H 원소를 포함하는 열처리가스는
H2, NH3, N2H4 로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 가스를 이용한다.
다음, 상기한 박막증착장치를 이용한 박막증착방법의 제2실시예를 설명한다.
본원의 박막증착방법의 제2실시예는 박막증착장치의 제2실시예를 사용하여 수행한다. 이러한 박막증착방법의 제2실시예는, 웨이퍼블럭(20) 상에 기판(w)을 로딩하는 기판로딩단계(S1)와, 기판 로딩후 전이원소를 포함하는 제1반응가스와 가스가열유로부(330)에 의하여 열적으로 활성화되거나 분해된 제2반응가스를 상기 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 상기 기판(w) 상으로 분사함으로써 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)와, 박막이 증착된 기판(w)을 웨이퍼블럭(20)에서 언로딩하는 기판언로딩단계(S4)를 포함한다.
여기서, 제2반응가스는, 가스가열유로부(300)를 경유하기전에 T1 의 온도를, 그리고 그 가스가열유로부(300)를 경유한 후에 T2 의 온도를 가질 때, T2 가 T1 보다 크도록 하여야 한다. 그리고, 유체유로(46)로 유체를 흘려 상기 샤워헤드(40)의 표면 온도를 제어한다.
샤워헤드(40) 또는 탑리드(30)에는 그 샤워헤드의 온도를 측정하기 위한 열전쌍(47)이 설치되며, 열전쌍(47)으로부터 발생되는 신호에 기반하여 유체유로의 흐름량이 가변되도록 한다. 이렇게 함으로써 샤워헤드(40') 최하부 표면의 어느 지점에서라도 임의 지점의 온도의 최대값 - 최소값이 ±25도 이내로 유지되도록 한다.
한편, 탑리드(30)의 상부에는 표면히터(35)가 설치되며, 열전쌍(47), 유체유로(46)와 유기적으로 연계하여 샤워헤드(40)의 표면온도를 허용되는 범위내에서 일정하게 유지한다.
기판로딩단계(S1), 박막증착단계(S2), 기판언로딩단계(S4)는 기판(W) 상에 박막을 증착하는 일련의 기본 단계로서, 특히 박막증착단계(S2)에서 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 제1반응가스와 제2반응가스가 웨이퍼블럭(20) 상의 기판(w)으로 분사되면서 기판(w)상에 박막이 증착된다.
이때, 분사되는 방식으로, 박막증착단계(S2)의 일 실시예는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2반응가스를 제2분사홀(22)을 통하여 기판(w) 상으로 지속적으로 분사하면서, 제1반응가스를 제1분사홀(21)을 통하여 주기적이고도 반복적으로 분사하는 피딩하는 단계와, 제1반응가스의 피딩 사이 사이에 퍼지 가스를 제1분사홀(21)을 통하여 분사하는 단계를 포함한다.
한편, 분사되는 방식으로, 박막증착단계(S2)의 다른 실시예는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1반응가스와 제2반응가스를 주기적 및 교호적으로 분사하여 피딩하는 단계와, 제1,2반응가스의 피딩 사이 사이에 퍼지 가스를 제1분사홀(21) 및/또는 제2분사홀(22)을 통하여 분사하는 단계를 포함하는 전형적인 ALD 방법이다.
상기한 박막증착단계의 실시예들은 박막증착방법의 제1실시예에서 설명하였으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
상기한 박막증착방법에 있어서, 퍼지 가스는 Ar, He, N2로 이뤄진 군에서 선택된 어느 하나이다.
또, 제1반응가스가 Ti, Ta, W 과 같은 전이금속원소를 포함한 전구체이며, 제2반응가스가 N2, NH3, N2H4 로 이루어진 군에서 선택된 한 가스일 때, 증착되는 박막은 전이금속 질화막이 된다.
한편, 제1반응가스가 Ti, Ta, W 과 같은 전이금속원소를 포함한 전구체이며, 제2반응가스가 H를 포함하는 가스일 대, 증착되는 박막은 전이금속 박막이 된다.
상기한 박막증착장치를 이용한 박막증착방법의 제3실시예를 설명하면 다음과 같다.
본원의 박막증착방법의 제3실시예는 박막증착장치의 제3실시예를 사용하여 수행한다. 이러한 박막증착방법의 제2실시예는, 웨이퍼블럭(20) 상에 기판(w)을 로딩하는 기판로딩단계(S1)와, 기판 로딩후 제1가스가열유로부(400)에 의하여 열적으로 활성화된 제1반응가스와 제2가스가열유로부(500)에 의하여 열적으로 활성화되거나 분해된 제2반응가스를 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 기판(w) 상으로 분사함으로써 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)와, 박막이 증착된 기판(w)을 웨이퍼블럭(20)에서 언로딩하는 기판언로딩단계(S4)를 포함한다.
여기서, 상기 제1반응가스는, 제1가스가열유로부(400)를 경유하기전에 T1 온도를, 그리고 그 제1가스가열유로부(400)를 경유한 후에 T2 의 온도를 가질 때, T2 는 제1반응가스의 분해온도 미만이다. 또, 제2반응가스는, 제2가스가열유로부(500)를 경유하기전에 T3 온도를, 그리고 그 제2가스가열유로부(500)를 경유한 후에 T4 의 온도를 가질 때, T4 는 제2반응가스의 분해온도 이상이다. 그리고. 유체유로(46)로 유체를 흐르게 함으로써, 샤워헤드(40)의 표면 온도를 제어한다.
샤워헤드(40) 또는 탑리드(30)에는 그 샤워헤드의 온도를 측정하기 위한 열전쌍(47)이 설치되며, 열전쌍(47)으로부터 발생되는 신호에 기반하여 유체유로의 흐름량이 가변되도록 한다. 이렇게 함으로써 샤워헤드(40') 최하부 표면의 어느 지점에서라도 임의 지점의 온도의 최대값-최소값이 ±25도 이내로 유지되도록 한다.
한편, 탑리드(30)의 상부에는 표면히터(35)가 설치되며, 열전쌍(47), 유체유로(46)와 유기적으로 연계하여 샤워헤드(40)의 표면온도를 허용되는 범위내에서 일정하게 유지한다.
기판로딩단계(S1), 박막증착단계(S2), 기판언로딩단계(S4)는 기판(W) 상에 박막을 증착하는 일련의 단계로서, 특히 박막증착단계(S2)에서 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 제1반응가스와 제2반응가스가 웨이퍼블럭(20) 상의 기판(w)으로 분사되면서 기판(w)상에 박막이 증착된다. 이때, 분사되는 방식은 박막증착단계의 제1,2실시예에서 설명된 것과 동일하다.
상기한 박막증착방법에 있어서, 퍼지 가스는 Ar, He, N2 로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.
또, 제1반응가스가 Ti, Ta, W 과 같은 전이금속원소를 포함한 전구체이며, 제2반응가스가 N2, NH3, N2H4 로 이루어진 군에서 선택된 한 가스일 때, 증착되는 박막은 전이금속 질화막이 된다.
한편, 제1반응가스가 Ti, Ta, W 과 같은 전이금속원소를 포함한 전구체이며, 제2반응가스가 H를 포함하는 가스일 대, 증착되는 박막은 전이금속 박막이 된다.
이와 같이, 가스가열유로부를 이용한 본원의 기술은 기존의 NF3 리모트 플라즈마 클리닝 방법의 대용으로도 사용 가능하다. 즉, 가스가열유로부가 박막증착시엔 반응가스를 열적으로 활성화 내지는 분해될 정도로만 가열해서 사용하지만, 드라이클리닝을 할 경우에는 가스가열유로부의 온도를 더 높이 설정한다. 그럼으로써, 가스가열유로부를 경유하는 NF3 가스 분자를 열적으로 활성화함으로써 반응성이 매우 높은 활성 라디칼 상태로 만들 수 있고, 이 라디칼 상태의 NF3 가스를 불활성가스와 적절히 희석시켜 반응용기로 흘려주면 된다. 이때 웨이퍼블록이나 챔버 표면의 온도는 손상방지를 위해 소정의 온도로 낮추는 것도 바람직 할 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 박막증착방법에 따르면, 고가의 리모트 플라즈마(Remote plasma)나 다이렉트 플라즈마(Direct Plasma) 장치를 사용하지 않고도 저온에서 불순물이 적은 좋은 막질의 박막을 증착할 수 있으며, 보다 높은 기판처리속도를 실현하여 CoO 개선에 부응할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 박막증착방법을 수행하기 위한 박막증착장치의 제1실시예의 개략적 구성도,
도 2는 도 1의 박막증착장치에 채용되는 가스가열유로부의 일 실시예의 구성도,
도 3은 도 1의 박막증착장치에 채용되는 가스가열유로부의 다른 실시예의 구성도,
도 4는 본 발명의 박막증착방법을 수행하기 위한 박막증착장치의 제2실시예의 개략적 구성도,
도 5는 본 발명의 박막증착방법을 수행하기 위한 박막증착장치의 제3실시예의 개략적 구성도,
도 6은 본 발명의 박막증착방법에 있어, 기술적 구성인 박막증착단계의 일 실시예를 그래프로 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 박막증착방법에 있어, 기술적 구성인 박막증착단계의 다른 실시예를 그래프로 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
10 ... 챔버 20 ... 웨이퍼블럭
21, 22 ... 제1,2분사홀 30 ... 탑리드
35 ... 표면히터 40, 40 ... 샤워헤드
46 ... 유체유로 47 ... 열전쌍
100 ... 반응용기 200 ... 반응가스공급부
300, 300' ... 가스가열유로부 310 ... 하우징
320, 320' ... 관로 330, 330' ... 히터
340, 340' ... 열전쌍 350, 350' ... 온도제어유닛
400, 500 ... 제1,2가스가열유로부
P1, P2 ... 제1,2이송라인

Claims (22)

  1. 챔버(10) 내부에 위치되어 로딩된 기판(w)을 소정온도로 가열하는 웨이퍼블럭(20), 상기 챔버(10)를 덮어 밀봉하는 탑리드(30) 및 상기 탑리드(30)의 하부에 결합된 것으로서 상기 기판(w)들로 각각 제1반응가스와 제2반응가스를 분사하는 제1,2분사홀(21)(22)들이 형성된 샤워헤드(40)를 가지는 반응용기(100)와; 상기 반응용기(100)로 공급하는 반응가스공급부(200)와; 상기 반응용기(100)와 상기 반응가스공급부(200)를 연결하는 제1,2이송라인(P1)(P2) 중 제2이송라인(P2)에 설치되어 그를 통과하는 가스를 가열하기 위한 가스가열유로부(300)를 포함하는 박막증착장치를 이용하는 것으로서,
    상기 웨이퍼블럭(20) 상에 기판(w)을 로딩하는 기판로딩단계(S1)와;
    상기 기판 로딩후 제1반응가스와 열적으로 활성화된 제2반응가스를 상기 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 상기 기판(w) 상으로 분사함으로써 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)와;
    상기 박막증착단계(S2) 이후 H 원소를 포함하는 열처리가스를 흘려 박막내에 포함된 불순물의 함량을 줄이는 후처리단계(S3);
    상기 후처리단계(S3) 이후 상기 박막이 증착된 기판(w) 를 상기 웨이퍼블럭(20)에서 언로딩하는 언로딩단계(S4)를 포함하며,
    여기서, 상기 제2반응가스는, 상기 가스가열유로부(300)를 경유하기전에 T1 의 온도를, 그리고 그 가스가열유로부(300)를 경유한 후에 T2 의 온도를 가질 때, 상기 T2 가 상기 T1 보다 크고;
    상기 열처리가스는, 상기 가스가열유로부(300)를 경유하기전의 T1 의 온도를, 그리고 그 가스가열유로부(300)를 경유한 후에 T3 의 온도를 가질때, 상기 T3 가 상기 T1 보다 같거나 큰 것;을 특징으로 하는 박막증착방법..
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반응가스공급부(200)에서 공급되는 제2반응가스가 제2이송라인(P2)으로 유입되자마자 T0 의 온도를 가지며 그 제2반응가스가 상기 탑리드(30)에 유입되기 전에 T2' 의 온도를 가질 때, 상기 T2' 는 상기 T2 보다는 낮지만 상기 T0 보다는 크도록 상기 가스가열유로부(300)가 상기 탑리드(20)에 가깝게 연결되는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 T2' 가 T2 > T2'> T0 인 관계를 만족할 때, 상기 T2' - T0 는 적어도 20 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 박막증착단계(S2)는, 상기 제2반응가스를 제2분사홀(22)을 통하여 기판(w) 상으로 지속적으로 분사하면서, 상기 제1반응가스를 제1분사홀(21)을 통하여 주기적이고도 반복적으로 분사하여 피딩하는 단계와, 상기 제1반응가스의 피딩 사이 사이에 퍼지 가스를 제1분사홀(21)을 통하여 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 박막증착단계(S2)는, 상기 제1반응가스와 제2반응가스를 주기적 및 교호적으로 분사하여 피딩하는 단계와, 상기 제1,2반응가스의 피딩 사이 사이에 퍼지 가스를 제1분사홀(21) 및/또는 제2분사홀(22)을 통하여 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 퍼지 가스는 Ar, He, N2 로 이뤄진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1반응가스는 Ti, Ta, W 과 같은 전이금속원소를 포함한 전구체이며, 상기 제2반응가스가 N2, NH3, N2H4 로 이루어진 군에서 선택된 한 가스인 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1반응가스는 Ti, Ta, W 과 같은 전이금속원소를 포함한 전구체이며, 상기 제2반응가스는 H를 포함하는 가스인 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가스가열유로부(300)는 적어도 200℃ 이상으로 세팅된 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 후처리단계(S3)에 있어서 분사되는 H 원소를 포함하는 열처리가스는 H2, NH3, N2H4 로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 가스를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  11. 챔버(10) 내부에 위치되어 로딩된 기판(w)을 소정온도로 가열하는 웨이퍼블럭(20), 상기 챔버(10)를 덮어 밀봉하는 탑리드(30) 및 상기 탑리드(30)의 하부에 결합된 것으로서 상기 기판(w)들로 각각 제1반응가스와 제2반응가스를 분사하는 제1,2분사홀(21)(22)들이 형성된 샤워헤드(40)를 가지며, 상기 탑리드(30) 또는 샤워헤드(40) 내부로 유체를 순환시킬 수 있는 유체유로(46)가 설치된 반응용기(100)와; 상기 반응용기(100)로 공급하는 반응가스공급부(200)와; 상기 반응용기(100)와 상기 반응가스공급부(200)를 연결하는 복수의 이송라인(P1)(P2)에 설치되어 그를 통과하는 가스를 가열하기 위한 가스가열유로부(300)를 포함하는 박막증착장치를 이용하는 것으로서,
    상기 웨이퍼블럭(20) 상에 기판(w)을 로딩하는 기판로딩단계(S1)와;
    상기 기판 로딩후 전이원소를 포함하는 제1반응가스와 열적으로 활성화된 제2반응가스를 상기 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 상기 기판(w) 상으로 분사함으로써 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)와;
    상기 박막이 증착된 기판(w)을 웨이퍼블럭(20)에서 언로딩하는 기판언로딩단계(S4);를 포함하며,
    여기서, 상기 제2반응가스는, 상기 가스가열유로부(300)를 경유하기전에 T1 의 온도를, 그리고 그 가스가열유로부(300)를 경유한 후에 T2 의 온도를 가질 때, 상기 T2 가 상기 T1 보다 크고;
    상기 유체유로(46)로 유체를 흘려 상기 샤워헤드(40)의 표면 온도를 제어하는 것;을 특징으로 하는 박막증착방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 샤워헤드(40) 또는 탑리드(30)에는 그 샤워헤드의 온도를 측정하기 위한 열전쌍(47)이 설치되며, 상기 열전쌍(47)으로부터 발생되는 신호에 기반하여 상기 유체유로의 흐름량이 가변되도록 함으로써, 상기 샤워헤드 최하부 표면의 어느 지점에서라도 임의 지점의 온도의 최대값-최소값이 ±25도 이내로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 탑리드(30)의 상부에는 표면히터(35)가 설치되며, 상기 열전쌍(47), 유체유로(46)와 유기적으로 연계하여 샤워헤드(40)의 표면온도를 허용되는 범위내에서 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 박막증착단계(S2)는, 상기 제2반응가스를 제2분사홀(22)을 통하여 기판(w) 상으로 지속적으로 분사하면서, 상기 제1반응가스를 제1분사홀(21)을 통하여 주기적이고도 반복적으로 분사하여 피딩하는 단계와, 상기 제1반응가스의 피딩 사이 사이에 퍼지 가스를 제1분사홀(21)을 통하여 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 박막증착단계(S2)는, 상기 제1반응가스와 제2반응가스를 주기적 및 교호적으로 분사하여 피딩하는 단계와, 상기 제1,2반응가스의 피딩 사이 사이에 퍼지 가스를 제1분사홀(21) 및/또는 제2분사홀(22)을 통하여 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 퍼지 가스는 Ar, He, N2 로 이뤄진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  17. 챔버(10) 내부에 위치되어 로딩된 기판(w)을 소정온도로 가열하는 웨이퍼블럭(20), 상기 챔버(10)를 덮어 밀봉하는 탑리드(30) 및 상기 탑리드(30)의 하부에 결합된 것으로서 상기 기판(w)들로 각각 제1반응가스와 제2반응가스를 분사하는 제1,2분사홀(21)(22)들이 형성된 샤워헤드(40)를 가지며, 상기 탑리드(30) 또는 샤워헤드(40) 내부로 유체를 순환시킬 수 있는 유체유로(46)가 설치된 반응용기(100)와; 상기 반응용기(100)로 공급하는 반응가스공급부(200)와; 상기 반응용기(100)와 상기 반응가스공급부(200)를 연결하는 제1이송라인(P1)에 설치되어 그를 통과하는 가스를 가열하기 위한 제1가스가열유로부(400)와, 상기 반응용기(100)와 상기 반응가스공급부(200)를 연결하는 제2이송라인(P2)에 설치되어 그를 통과하는 가스를 가열하기 위한 제2가스가열유로부(500);를 포함하는 박막증착장치를 이용하는 것으로서,
    상기 웨이퍼블럭(20) 상에 기판(w)을 로딩하는 기판로딩단계(S1)와;
    상기 기판 로딩후 열적으로 활성화된 제1반응가스와 열적으로 활성화된 제2반응가스를 상기 제1,2분사홀(21)(22)을 통하여 상기 기판(w) 상으로 분사함으로써 박막을 증착하는 박막증착단계(S2)와;
    상기 박막이 증착된 기판(w)을 웨이퍼블럭(20)에서 언로딩하는 기판언로딩단계(S4);를 포함하며,
    여기서, 상기 제1반응가스는, 상기 제1가스가열유로부(400)를 경유하기전에 T1 온도를, 그리고 그 제1가스가열유로부(400)를 경유한 후에 T2 의 온도를 가질 때, 상기 T2 는 상기 제1반응가스의 분해온도 미만인 것을 특징으로 하며;
    상기 제2반응가스는, 상기 제2가스가열유로부(500)를 경유하기전에 T3 온도를, 그리고 그 제2가스가열유로부(500)를 경유한 후에 T4 의 온도를 가질 때, 상기 T4 는 상기 제2반응가스의 분해온도 이상인 것을 특징으로 하며;
    상기 유체유로(46)로 유체를 흐르게 함으로써, 상기 샤워헤드(40)의 표면 온도를 제어하는 것;을 특징으로 하는 박막증착방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 샤워헤드(40)에는 그 샤워헤드의 온도를 측정하기 위한 열전쌍(47)이 설치되며, 상기 열전쌍(47)으로부터 발생되는 신호에 기반하여 상기 유체유로의 흐름량이 가변되도록 함으로써, 상기 샤워헤드 최하부 표면의 어느 지점에서라도 임의 지점의 온도의 최대값-최소값이 ±25도 이내로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 탑리드(30)의 상부에는 표면히터(35)가 설치되며, 상기 열전쌍(47), 유체유로(46)와 유기적으로 연계하여 샤워헤드(40)의 표면온도를 허용되는 범위내에서 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 박막증착단계(S2)는, 상기 제2반응가스를 제2분사홀(22)을 통하여 기판(w) 상으로 지속적으로 분사하면서, 상기 제1반응가스를 제1분사홀(21)을 통하여 주기적이고도 반복적으로 분사하여 피딩하는 단계와, 상기 제1반응가스의 피딩 사이 사이에 퍼지 가스를 제1분사홀(21)을 통하여 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 박막증착단계(S2)는, 상기 제1반응가스와 제2반응가스를 주기적 및 교호적으로 분사하여 피딩하는 단계와, 상기 제1,2반응가스의 피딩 사이 사이에 퍼지 가스를 제1분사홀(21) 및/또는 제2분사홀(22)을 통하여 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 퍼지 가스는 Ar, He, N2로 이뤄진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막증착방법.
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