KR20050028022A - 원자층 증착 방법 - Google Patents

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Abstract

원자층 증착 방법은 반도체 기판을 원자층 증착 챔버내에 위치시키는 것을 포함한다. 제 1 전구체 기체는 상기 기판 위에 제 1 단층을 형성하도록 상기 원자층 증착 챔버 내의 기판으로 흐르게 된다. 상기 제 1 단층을 형성한 이후, 반응 중간 기체는 상기 증착 챔버내의 기판으로 흐르게 된다. 상기 반응 중간 기체는 상기 반응 중간 기체 흐름 조건 하에서 제 1 전구체 흐름으로부터의 중간 반응 부산물과 반응할 수 있다. 반응 중간 기체의 흐름 이후에, 제 2 전구체 기체는 상기 제 1 단층 위에 제 2 단층을 형성하도록 상기 증착 챔버 내의 기판으로 흐르게 된다.

Description

원자층 증착 방법{ATOMIC LAYER DEPOSITION METHODS}
본 발명은 원자층 증착 방법에 관한 것이다.
원자층 증착(ALD)은 일반적으로 부대기압(subatmospheric pressure)으로 유지되는 증착 챔버 내 기판 위로 연속적인 단일층을 증착하는 것과 관련된다. 예시적 방법에서는 기판 위로 제 1 단층을 형성하는데 효과적인 증착 챔버로 단일 증기 전구체(precursor)를 공급하는 것이 포함된다. 이후, 상기 제 1 증착 전구체의 흐름은 중단되고 비활성 정화 가스가 상기 챔버를 통과하여 흐름으로써 챔버로부터 기판으로 달라붙지 않는 제 1 잔여 전구체를 제거하는데 효과적이다. 이후, 상기 제 1 증기 전구체와는 다른 제 2 증기 전구체가 상기 챔버로 흐름으로써 상기 제 1 단층 위로 또는 제 1 단층을 갖는 제 2 단층을 형성하는데 효과적이다. 상기 제 2 단층은 상기 제 1 단층과 반작용할 수 있다. 추가적인 전구체들은 연속된 단층들을 형성할 수 있고, 또는 상기 프로세스는 원하는 두께 및 복합층이 상기 기판위로 형성될 때까지 반복될 수 있다.
후속 전구체에 대하여 기판 위 반응 표면을 세척하기 위하여 상기 기판에 흡수되지 않은 기체 분자들 또는 반응하지 않은 기체 또는 상기 챔버로부터의 반응 부산물 등을 제거하는 것이 상기 정화의 효과 또는 목적이다. 본 출원에서, 반응 부산물은 상기 챔버로 흐르는 증착 전구체의 반응으로부터 생성되지만 상기 기판 위에 증착되는 것이 바람직하지 않는 어떤 물질(기체, 액체, 고체 또는 이들의 혼합물)이다. 또한, 중간 반응 부산물 또는 반응 중간 부산물은 상기 기판 위로 원하는 단층을 형성하기 위하여 전구체의 덜 완전한 반응에 의해 생성되는 반응 부산물이다. 표면 형태도가 크게 변하거나 상기 기판 위로 큰 종횡비의 특징부가 있는 경우, 반응하지 않은 기체나 반응 부산물을 상기 챔버로부터 최종적으로 제거하기 위한 개구부내의 딥(deep)으로부터 이동시키는 것은 어렵게 될 수 있다. 또한, 일부 반응 부산물, 특히 중간 반응 부산물은 기체가 아닐 수도 있고 그리고 일반적으로 짧은 전구체 펄스 시간에서 기체 반응 부산물을 생성하는데 완전하게 반응하지 않을 수도 있다. 따라서, 상기 정화 기체 펄스는 기판 및 챔버로부터 상기 중간 반응 부산물을 제거하는데 효과적이거나 충분하지 않을 수 있다.
예를 들어, TiCl4 및 NH3를 이용한 질화티타늄의 원자층 증착에 있어서, 원하는 증착산물은 TiN으로서 이때 HCl을 원하는 기체 부산물로 갖게 된다. 또한 기판 개구부로부터 제거하기 어려운 반응 중간 부산물(심지어 기체)이 있음을 고려할 수 있다. 부가적으로, 만일 일부 반응 중간 부산물이 HCl 생성 이전에 고체 및/또는 액체 상태인 경우, 완전한 제거는 훨씬 문제가 될 수 있어서 TiN 및 HCl로의 덜 완전한 반응이 생성될 수 있다.
TMA(trimethylaluminium) 및 오존을 교번 증착 전구체로 사용한 Al2O3의 원자층 증착을 또한 고려할 수 있다. 이러한 증착에서, 효과적인 오존 전구체의 공급은 상기 챔버 내에서 오존의 제한된 수명에 따라 문제가 될 수도 있다. 특히, 오존 분자는 세 개의 O2 분자를 형성하기 위해 또다른 오존 분자와 빠르게 결합하거나 해리될 수 있는 불안정하고, 반응 형태의 산소이다. 오존 공급에서의 원하는 목적은 제거되는 반응 부산물인 O2와 함께, O3로부터 상기 기판 표면으로 산소 원자들을 흡수하는 것이다. 물론, 상기 기판 위 개구부에 딥을 형성하는 상기 O2는 제거되어야 하며, 반면 기판에 부착하는 산소 원자의 완전한 단일층을 형성하기 위하여 상기 개구부내로 더 많은 O3가 공급될 필요가 있다. 다시 말해서, 상기 O2는 유출하려고 하고, 반면 더 많은 O3가 유입하려고 한다.
도 1은 본 발명의 일면에 따라 하나의 원자층 증착 프로세스의 흐름 대 시간의 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 일면에 따라 하나의 원자층 증착 프로세스의 흐름 대 시간의 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 일면에 따라 하나의 원자층 증착 프로세스의 흐름 대 시간의 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 일면에 따라 하나의 원자층 증착 프로세스의 흐름 대 시간의 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 일면에 따라 하나의 원자층 증착 프로세스의 흐름 대 시간의 다이어그램이다.
본 발명은 원자층 증착 방법을 포함한다. 한 실시예에서, 원자층 증착 방법은 원자층 증착 챔버내에 반도체 기판을 위치시키는 것을 포함한다. 제 1 전구체 기체는 상기 기판위에 제 1 단층을 형성하는데 효과적인 상기 원자층 증착 챔버내의 기판으로 흐른다. 상기 제 1 단층을 형성한 후, 반응 중간 기체는 상기 증착 챔버내의 기판으로 흐른다. 상기 반응 중간 기체는 반응 중간 기체가 흐르는 조건에서 상기 제 1 전구체로부터의 중간 반응 부산물과 반응할 수 있다. 반응 중간 기체의 흐름 후에, 제 2 전구체 기체는 상기 제 1 단층 위에 제 2 단층을 형성하기 위해 상기 증착 챔버 내의 기판으로 흐른다.
한 실시예에서, 원자층 증착 방법은 원자층 증착 챔버내에 반도체 기판을 위치시키는 것을 포함한다. 제 1 전구체 기체는 상기 기판 위에 제 1 단층을 형성하기 위해 상기 원자층 증착 챔버 내의 기판으로 흐른다. 상기 제 1 단층을 형성한 이후, 상기 증착 챔버내의 기판으로 다수의 비활성 정화 기체 펄스들이 흐르고, 이때 상기 다수의 비활성 정화 기체 펄스들은 상기 챔버내로 어떠한 기체도 공급되지 않을 때 두 개 이상의 인접한 비활성 정화 기체 펄스들 사이의 시간 주기를 포함한다. 상기 비활성 정화 기체 펄스 이후에, 제 2 전구체 기체는 상기 제 1 단층 위로 제 2 단층을 형성하기 위해 상기 증착 챔버내의 기판으로 흐른다.
본 발명의 일면에 따른 원자층 증착 방법은 원자층 증착 챔버내에 반도체 기판을 위치시키는 것을 포함한다. 본 출원에서, 용어"반도체 기판"또는 "반도전성 기판"은 반도전성 물질을 포함하는 구성을 의미하도록 정의되지만, 반도전성 웨이퍼(하나 또는 그 위에 다른 물질을 포함하는 조립체)와 같은 벌크 반도전성 물질, 및 반도전성 물질층(하나 또는 다른 물질을 포함하는 조립체)을 의미하도록 정의되어 있다. 용어"기판"은 어떤 지지체를 의미하지만 앞서 설명된 반도전성 기판에 한정되지는 않는다.
제 1 전구체 기체는 기판 위에 제 1 단층을 형성하기 위해 상기 원자층 증착 챔버 내의 기판으로 흐른다. 제 1 전구체 기체는 존재하는지 또는 발생중인지에 관하여 고려된다. 실시예에서, 원하는 최종 증착 산물 또는 층은 TiN이고, 제 1 전구체의 예는 TiCl4 또는 NH3가 될 수 있다. 또한 실시예에서, 생성되는 최종 층 또는 산물은 Al2O3이고, 예시적 제 1 전구체 기체는 트리메틸알루미늄 및 오존을 포함한다. 실시예에서, TiCl4를 이용하는 예시적 제 1 단층은 티타늄 또는 티타늄 복합체를 포함할 것이지만, 반면 NH3에서는 질소를 포함할 것이다. 트리메틸알루미늄에 있어서 상기 제 1 단층은 알루미늄 복합체를 포함할 것이며, 이때 오존은 일반적으로 산소 원자에 부착된다. 적절한 온도, 압력, 흐름 속도 또는 다른 동작 매개변수들은 플라스마 유무에 상관없이 선택되고 당업자에 의해 최적화될 수 있다.
상기 제 1 단층을 형성한 이후, 반응 중간 기체는 상기 증착 챔버내의 기판으로 흐른다. 본 출원에서, "반응 중간 기체"는 반응 중간 기체가 흐르는 조건 하에서 흐르는 상기 제 1 전구체로부터 중간 반응 부산물과 반응할 수 있는 것을 의미한다. 추가적으로, 상기 반응 중간 기체는 상기 반응 중간 기체가 흐르는 조건 하에서 상기 제 1 단층과 반응할 수 없는 것이 선호되며, 또한 상기 반응 중간 기체가 흐르는 조건 하에서 반응장치 내에 남아 있을 수 있는 제 1 전구체와도 반응할 수 없는 것이 선호된다. 또한 하나의 선호되는 실시예에서, 상기 반응 중간 기체는 상기 반응 중간 기체가 흐르는 동안에 상기 반응 중간 기체가 흐르는 조건 하에서 상기 기판의 노출된 부분과 반응할 수도 없고 반응하지도 않는다.
한 실시예에서, 본 발명은 어떤 중간 반응 부산물이 상기 제 1 전구체 기체가 흐르는 동안에 실제로 형성되는가에 상관없이 반응 중간 기체가 흐르는 것을 고려하고 있다. 또 다른 선호되는 측면에서, 본 발명은 상기 제 1 전구체 기체가 흐르는 동안 일부 중간 반응 부산물을 형성하는 것을 또한 고려하며, 그리고 상기 반응 중간 기체가 흐르는 동안 상기 반응 중간 기체를 상기 중간 반응 부산물과 반응시키는 것을 고려한다.
상기 증착 챔버내의 기판으로 흐르는 상기 반응 중간 기체의 조건(즉, 온도, 압력, 흐름 속도 등)은 당업자에 의해 최적화될 수 있다. 실시예에 의해서, 이러한 조건들은 동일하거나 또는 제 1 전구체 기체 흐름, 제 2 전구체 기체 흐름 및/또는 비활성 정화 기체 흐름 중 어떤 것과 다를 수 있다. 선호되는 한 실시예에서, 상기 반응 기체 흐름은 챔버 내에서의 플라스마 생성 및 챔버와 떨어진 플라스마 생성 중 하나에 의하여 또는 둘 다에 의하여 개선된 플라스마이다.
단일 성분 또는 혼합물이든간에, 선택된 특별한 반응 중간 기체는 상기 반응 중간 기체가 흐르는 조건 하에서 상기 반응 중간 기체와 반응할 수 있는 상기 제 1 전구체로부터의 하나이상의 중간 반응 부산물에 따른 최소량에 의존할 것이다. 실시예에 의해서, 두 개의 가능한 중간 반응 기체 성분으로는 Cl2 및 H2가 있으며, 이들은 TiCl4 및 NH3 전구체 중 하나 또는 둘 다에 특히 유용할 것으로 기대될 것이다. 예를 들어, TiCl4 및 NH3 반응 부산물에 있어서는 TiCl2, TiCl3 및 NH3 복합체를 포함할 수 있다. Cl2 및/또는 H2는 상기 반응 장치에 제공될 수 있는데, 이는 최종 화학량론 방정식 반응 부산물(즉, 기체 HCl)로의 전환을 용이하게 하기 위하여 이러한 반응 부산물들과 반응시키거나, 또는 상기 흐르는 반응 중간 기체에 의하여, 일부 다른 기체에 의하여, 또는 아무런 기체가 흐르지 않고서 상기 반응 장치로부터 더욱 쉽게 제거될 수 있는 일부 다른 산물을 형성하도록 반응하기 위하여 상기 반응 장치에 제공될 수 있다.
상기 반응 중간 기체의 흐름 이후에, 제 2 전구체 기체는 상기 제 1 단층 위에 제 2 단층을 형성하도록 상기 증착 챔버 내의 기판으로 흐르고, 이때"on"은 물론 상기 제 1 단층과 직접적으로 접촉하는 것을 의미한다. 상기 제 2 전구체는 상기 제 1 전구체와는 구조에 있어서 일반적으로 다른 것이 선호된다. 또한, 상기 반응 중간 기체는 상기 반응 중간 기체가 흐르는 조건 하에서 상기 제 2 전구체와 반응할 수 없도록 선택된다. 실시예에서, 예시적 제 2 전구체는 앞서 언급된 각각의 예시적 증착 반응에서 상기 TiCl4 , NH3, TMA 및 오존 중 어떤 것을 포함한다. 현존하는 또는 성장중인 원자층 증착 방법에 따라, 상기 형성된 제 2 단층은 상기 제 1 단층과 결합함으로써 원하는 증착 산물(즉, 앞서 언급된 각각의 전구체와 함께 TiN 또는 Al2O3)을 형성하게 되거나, 또는 하부에 놓여있는 제 1 단층과 반드시 반응할 필요가 없는 제 2 단층을 형성하게 된다. 상기 제 2 전구체의 흐름의 특별한 조건은 당업자에 의해 최적화될 수 있고, 그리고 본원에서 설명되는 발명의 선호되는 측면이나 물질을 구성하지 않는다.
실시예에 따라서, 도 1은 본 발명의 일면에 따라 하나의 프로세스에서 시간 대 흐름 속도의 예시적 플롯을 나타내고 있다. 도 1에서, P1은 제 1 전구체가 챔버로 흐르는 시간 주기를 나타내고, RI는 반응 중간 기체가 기판으로 흐르는 시간 주기를 나타내로, 그리고 P2는 제 2 전구체가 챔버로 흐르는 시간 주기를 나타낸다. 따라서 도 1은 상기 제 1 전구체 기체가 흐르는 선호되는 실시예를 도시하고 있으며, 반응 중간 기체 흐름 및 제 2 전구체 기체 흐름은 집합적으로 상기 증착 챔버 내의 기판으로 시간 간격을 둔(time-spaced) 다중 기체 펄스를 포함한다. 선호되는 한 실시예에서는 위치(10)에서와 같이, 상기 제 1 전구체 기체 흐름과 상기 반응 중간 기체 흐름(아무런 기체도 챔버로 공급되지 않는 동안) 사이에는 약간의 시간 주기가 있다. 추가로 하나의 선호되는 실시예에서는 숫자(20)으로 표시되는 바와 같이, 상기 반응 중간 기체 흐름과 제 2 전구체 기체 흐름(아무런 기체도 상기 챔버로 공급되지 않는 동안) 사이에는 시간 주기가 있다. 상기 각 흐름의 특별한 길이 및 속도, 그리고 두 흐름 사이의 시간은 당업자에 의해 최적화될 수 있으며, 본원에서 설명되는 발명의 선호되는 측면을 구성하지는 않는다. 또한, 제 1 전구체 기체 펄스 및 제 2 전구체 기체 펄스는 일시적으로 언급되지만, 상기 제 1 전구체 기체 흐름 또는 펄싱(pulsing)이 상기 챔버로의 제 1 전구체 흐름일 필요는 없다. 도면에서 바라보는 시간 라인의 부분에 따라서, 제 2 전구체 기체 펄스들은 제 1 전구체 기체 펄스들로 고려될 수 있고, 또한 그 반대로 고려될 수도 있다.
도 1은 제 1 전구체 공급(feeding)(P1)과 제 2 전구체 공급(P2) 사이의 전체 시간 주기"A"가 존재하는 하나의 실시예를 또한 도시하고 있다. 전체 시간 주기 A는 상기 반응 중간 기체 흐름 RI에 대한 상기 전체 주기 동안에 챔버로 공급되는 기체가 없는 것으로 특징지어 진다. 그러나, 본 발명은 또한 제 1 전구체 공급과 제 2 전구체 공급 중간의 다른 기체 흐름을 또한 고려한다. 실시예에서, 이러한 사항은 도 2-5에 도시되어 있다. 도 2는 비활성 정화 기체를 비활성 기체 펄스(IN)의 형태로 도시하고 있으며, 상기 IN 형태는 반응 중간 기체 펄스(RI)의 흐름 이후에 상기 증착 챔버 내의 기판으로 흐르는 다른 모든 기체와 시간 간격을 두고 있다. 실시예에 따라, 예시적 다이어그램인 도 2는 제 1 전구체 공급(P1)과 반응 중간 기체 흐름(RI) 이상을 갖는 제 2 전구체 공급(P2) 사이의 전체 시간 주기 "B"를 도시하고 있다.
도 3은 도 2와 유사하지만 상기 제 1 전구체 흐름과 제 2 전구체 흐름 사이의 비활성 기체 펄싱과 반응 중간 기체 펄싱의 시퀀스의 역에 대한 또 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 4는 앞서 설명된 반응 중간 기체 흐름에 의존하지 않는 또 다른 예시적 원자층 증착 방법을 시하고 있다. 특히 실시예에 의하여, 도 4는 전구체 P1 흐름으로부터 제 1 단층의 형성 이후에, 상기 증착 챔버 내의 기판으로 흐르는 다수의 비활성 정화 기체 펄스(IN)를 도시하고 있으며, 이때 상기 비활성 정화 기체 펄스는 아무런 기체도 상기 챔버로 공급되지 않을 때 두 개 이상의 인접한 비활성 정화 기체 펄스들 사이에 일부 시간 주기가 있도록 시간 간격이 주어진다. 실시예에 의하여, 이러한 시간 간격을 둔 다중 비활성 정화 기체 펄스는 특히, 기판 위의 큰 종횡비의 개구부에서 반응 중간 부산물의 제거를 용이하게 할 수 있다. 본원에서,"두 개의 인접한 비활성 정화 기체 펄스"는 상기 두 펄스 사이에 다른 정화 기체 펄스를 갖지 않는 두 개의 비활성 정화 기체 펄스를 의미한다. "두 개의 직접 인접한 비활성 정화 기체 펄스"는 둘 사이에 아무런 기체 펄스를 갖는 않는 두 개의 비활성 정화 기체 펄스를 의미한다.
도 4는 상기 제 1 전구체 흐름과 제 2 전구체 흐름 사이의 다수의 비활성 정화 기체 펄스가 숫자상 두 개가 되는 예시적 실시예를 도시하고 있다. 물론, 상기 챔버로의 비활성 정화 기체 펄스의 수는 숫자상 두 개이상일 수 있다. 또한, 상기 비활성 정화 기체 펄스들은 동일하거나, 또는 공통의 비활성 정화 기체 합성이거나 또는 상기 다수의 정화 기체 펄스의 전부이거나, 또는 성분이 어느 정도 변할 수 있다. 도 4는 상기 제 1 전구체 공급과 상기 제 2 전구체 공급 사이의 전체 시간 주기"C"가 존재하는 한 선호되는 실시예를 또한 도시하고 있다. 전체 시간 주기 "C"는 다수의 비활성 정화 기체 펄스 IN을 제외한 이러한 전체 주기 동안에 상기 챔버로 공급되는 기체가 없는 것으로 특징지어 진다. 또한, 도 4는 도시되어 있는 두 개의 직접 인접한 비활성 정화 기체 펄스들(IN) 사이의 전체 시간 주기"D"를 나타내고 있다. 이러한 전체 시간 주기 D는 전체 주기 D동안 챔버로 공급되는 기체가 없는 것으로 특징지어 진다.
실시예에서, 도 5는 두 개의 인접한 비활성 정화 기체 펄스들 IN 사이의 전체 시간 주기 D'을 갖는 예시적 프로세스를 도시하고 있으며, 제 1 설명된 실시예에 따라 상기 증착 챔버내 기판으로의 반응 중간 기체 흐름(RI)을 포함하는 것으로 특징지어 진다. 실시예에서, 도 5는 앞서 제 1 설명된 실시예에 따라, 상기 제 1 전구체 흐름과 제 2 전구체 흐름 사이의 증착 챔버내의 기판으로 시간 간격을 둔 다중 비활성 정화 기체 펄스들(IN)의 흐름을 도시하고 있다. 물론, 상기 IN과 RI 펄스들은 다른 비활성 기체 펄스들, 반응 중간 기체 펄스들 또는 상기 제 1 전구체 흐름 P1과 상기 제 2 전구체 흐름 P2 사이에 추가된 다른 기체 펄스들과 마찬가지로, 상기 제 1 전구체 흐름과 제 2 전구체 흐름 사이의 가능한 방식으로 배열될 수 있다. 또한, 상기 기판의 프로세싱은 도 1-5의 프로세싱 이전에 또는 이후에 이루어질 수 있는 것이고, 상기 도시된 프로세싱들은 기판 위에 원자층 증착에 의하여 원하는 두께의 증착을 할 수 있도록 당업자에 의해 선택 되는대로 반복될 것이다.
본 발명은 큰 종횡비의 개구부 내에 형성된 반구모양 알갱이의 폴리실리콘 용기의 커패시터를 형성하는데 적용될 수 있다.

Claims (54)

  1. 원자층 증착 방법에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 반도체 기판을 원자층 증착 챔버 내에 위치시키고,
    - 상기 기판 위에 제 1 단층을 형성하도록 제 1 전구체 기체를 상기 원자층 증착 챔버 내의 기판으로 흐르게 하며,
    - 상기 제 1 단층을 형성한 후에, 반응 중간 기체를 상기 증착 챔버 내의 기판으로 흐르게 하고, 이때 상기 반응 중간 기체는 반응 중간 기체 흐름 조건 하에서 제 1 전구체 흐름으로부터의 중간 반응 부산물과 반응할 수 있으며, 그리고
    - 상기 반응 중간 기체를 흐르게 한 이후에, 상기 제 1 단층 위에 제 2 단층을 형성하도록 제 2 전구체 기체를 상기 증착 챔버 내의 기판으로 흐르게 하는
    단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 상기 제 1 전구체 기체 흐름 동안에 상기 중간 반응 부산물을 형성하고 그리고 상기 반응 중간 기체 흐름 동안에 상기 반응 중간 기체를 상기 중간 반응 부산물과 반응시키는
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 제 2 전구체는 상기 제 1 전구체와 성분에 있어서 다른 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 제 1 전구체 기체 흐름과 상기 반응 중간 기체 흐름 사이에 시간 주기가 존재하고, 상기 시간 주기 동안에는 어떠한 기체도 상기 챔버로 공급되지 않는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체 흐름과 상기 제 2 전구체 기체 흐름 사이에 시간 주기가 존재하고, 상기 시간 주기 동안에는 어떠한 기체도 상기 챔버로 공급되지 않는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 제 1 전구체 기체 흐름과 상기 반응 중간 기체 흐름 사이에 제 1 시간 주기가 존재하고, 상기 시간 주기 동안에는 어떠한 기체도 상기 챔버로 공급되지 않으며, 그리고
    상기 반응 중간 기체 흐름과 상기 제 2 전구체 기체 흐름 사이에는 제 2 시간 주기가 존재하고, 상기 시간 주기 동안에는 어떠한 기체도 상기 챔버로 공급되지 않는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 Cl2를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 H2를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 조건 하에서 상기 제 1 전구체와 반응할 수 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 조건 하에서 상기 제 2 전구체와 반응할 수 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 제 1 전구체는 TiCl4를 포함하고, 상기 제 2 전구체는 NH3를 포함하며, 그리고 상기 반응 중간 기체는 H2 및 Cl2 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 제 1 전구체는 NH3를 포함하고, 상기 제 2 전구체는 TiCl4를 포함하며, 그리고 상기 반응 중간 기체는 H2 및 Cl2 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 상기 제 1 전구체 흐름과 상기 제 2 전구체 흐름 사이에 증착 챔버 내의 기판으로 시간 간격을 둔 다중 비활성 정화 기체 펄스들을 흐르게 하는
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 제 1 전구체 기체 흐름, 상기 반응 중간 기체 흐름 및 제 2 전구체 기체 흐름은 집합적으로 상기 증착 챔버 내의 기판으로 시간 간격을 둔 다중 기체 펄스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 제 1 전구체 공급과 제 2 전구체 공급 사이의 전체 시간 주기를 포함하고, 상기 전체 시간 주기는 상기 반응 중간 기체 흐름을 제외한 상기 전체 주기 동안 상기 챔버로 공급되는 기체가 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체 흐름은 향상된 플라스마인 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체 흐름은 상기 챔버 내에서의 플라스마 생성에 의해 향상된 플라스마인 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  18. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체 흐름은 상기 챔버와 떨어져서 플라스마 생성에 의해 향상된 플라스마인 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  19. 원자층 증착 방법에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 반도체 기판을 원자층 증착 챔버 내에 위치시키고,
    - 상기 기판 위에 제 1 단층을 형성하도록 제 1 전구체 기체를 상기 원자층 증착 챔버 내의 기판으로 흐르게 하며,
    - 상기 제 1 단층을 형성한 후에, 반응 중간 기체를 상기 증착 챔버 내의 기판으로 흐르게 하고, 이때 상기 반응 중간 기체는 반응 중간 기체 흐름 조건 하에서 제 1 전구체 흐름으로부터의 중간 반응 부산물과 반응할 수 있지만 상기 조건 하에서 상기 제 1 단층과는 반응할 수 없으며,
    - 상기 반응 중간 기체를 흐르게 한 이후에, 상기 제 1 단층 위에 제 2 단층을 형성하도록 상기 제 1 전구체 기체와 성분상 다른 제 2 전구체 기체를 상기 증착 챔버 내의 기판으로 흐르게 하는
    단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 반응 중간 기체의 흐름 동안 상기 조건 하에서 기판의 노출된 부분과 반응할 수 없고, 반응하지도 않는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 조건 하에서 제 1 전구체와 반응할 수 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  22. 제 19 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 조건 하에서 제 2 전구체와 반응할 수 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  23. 제 19 항에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 상기 제 1 전구체 기체 흐름 동안에 상기 중간 반응 부산물을 형성하고 그리고 상기 반응 중간 기체 흐름 동안에 상기 반응 중간 기체를 상기 중간 반응 부산물과 반응시키는
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  24. 제 19 항에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 상기 제 1 전구체 기체 흐름 동안 상기 중간 반응 부산물을 형성하고 그리고 상기 반응 중간 기체 흐름 동안 상기 반응 중간 기체를 상기 중간 반응 부산물과 반응시키는
    단계를 포함하고, 그리고
    이때 상기 반응 중간 기체는 상기 반응 중간 기체의 흐름 동안 상기 조건 하에서 기판의 노출된 부분과 반응할 수 없고, 그리고 반응하지도 않는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 조건 하에서 제 1 전구체와 반응할 수 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  26. 제 24 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 조건 하에서 제 2 전구체와 반응할 수 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  27. 제 24 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 조건 하에서 상기 제 1 전구체 또는 제 2 전구체 중 하나와 반응할 수 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  28. 제 24 항에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 상기 제 1 전구체 흐름과 제 2 전구체 흐름 사이에 상기 증착 챔버내 기판으로 시간 간격을 둔 다중 비활성 정화 기체 펄스들을 흐르게 하는
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  29. 제 24 항에 있어서, 이때 상기 제 1 전구체 기체 흐름, 반응 중간 기체 흐름 및 제 2 전구체 기체 흐름은 집합적으로 상기 증착 챔버내의 기판으로 시간 간격을 둔 다중 기체 펄스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  30. 원자층 증착 방법에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 반도체 기판을 원자층 증착 챔버 내에 위치시키고,
    - 상기 기판 위에 제 1 단층을 형성하도록 제 1 전구체 기체를 상기 원자층 증착 챔버내의 기판으로 흐르게 하며,
    - 제 1 단층을 형성한 이후에, 반응 중간 기체를 상기 증착 챔버 내의 기판으로 흐르게 하고, 이때 상기 반응 중간 기체는 반응 중간 기체 흐름 조건 하에서 제 1 전구체 흐름으로부터의 중간 반응 부산물과 반응할 수 있으며,
    - 상기 반응 중간 기체를 흐르게 한 이후에, 비활성 정화 기체를 상기 증착 챔버 내의 기판으로 흐르게 하고, 그리고
    - 상기 비활성 정화 기체를 흐르게 한 이후에, 상기 제 1 단층 위에 제 2 단층을 형성하도록 제 2 전구체 기체를 상기 증착 챔버 내 기판으로 흐르게 하는
    단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  31. 제 30 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 반응 중간 기체의 흐름 동안에 상기 조건 하에서 기판의 노출된 부분과 반응할 수 없고, 그리고 반응하지도 않는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  32. 제 30 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 조건 하에서 제 1 전구체와 반응할 수 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  33. 제 30 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 조건 하에서 제 2 전구체와 반응할 수 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  34. 제 30 항에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 상기 제 1 전구체 기체의 흐름 동안에 상기 중간 반응 부산물을 형성하고 그리고 상기 반응 중간 기체의 흐름 동안에 상기 반응 중간 기체를 상기 중간 반응 부산물과 반응시키는
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  35. 제 30 항에 있어서, 이때 상기 비활성 정화 기체의 흐름은 모든 다른 기체 흐름과 시간 간격을 둔 펄스이고, 제 1 전구체 흐름과 제 2 전구체 흐름 사이의 다수의 비활성 정화 기체를 안내하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  36. 제 30 항에 있어서, 이때 상기 제 1 전구체 기체 흐름, 반응 중간 기체 흐름, 비활성 기체 흐름 및 제 2 전구체 기체 흐름은 집합적으로 상기 증착 챔버내 기판으로 시간 간격을 둔 다중 기체 펄스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  37. 원자층 증착 방법에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 반도체 기판을 원자층 증착 챔버 내에 위치시키고,
    - 상기 기판 위에 제 1 단층을 형성하도록 제 1 전구체 기체를 상기 원자층 증착 챔버 내의 기판으로 흐르게 하며,
    - 제 1 단층을 형성한 이후에, 비활성 정화 기체를 상기 증착 챔버내의 기판으로 흐르게 하고,
    - 반응 중간 기체를 흐르게 한 이후에, 반응 중간 기체를 상기 증착 챔버내 기판으로 흐르게 하며, 이때 상기 반응 중간 기체는 반응 중간 기체 흐름 조건 하에서 제 1 전구체 흐름으로부터의 중간 반응 부산물과 반응할 수 있고, 그리고
    - 상기 비활성 정화 기체를 흐르게 한 이후에, 상기 제 1 단층 위에 제 2 단층을 형성하도록 제 2 전구체 기체를 상기 증착 챔버내 기판으로 흐르게 하는
    단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  38. 제 37 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 반응 중간 기체의 흐름 동안에 상기 조건 하에서 기판의 노출된 부분과 반응할 수 없고, 그리고 반응하지도 않는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  39. 제 37 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 조건 하에서 제 1 전구체와 반응할 수 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  40. 제 37 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 조건 하에서 제 2 전구체와 반응할 수 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  41. 제 37 항에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 제 1 전구체 기체의 흐름 동안에 중간 반응 부산물을 형성하고 그리고 상기 반응 중간 기체의 흐름 동안에 상기 반응 중간 기체를 상기 중간 반응 부산물과 반응시키는
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  42. 제 37 항에 있어서, 이때 상기 비활성 정화 기체 흐름은 모든 다른 기체 흐름과 시간 간격을 둔 펄스이고, 그리고 상기 제 1 전구체 흐름과 제 2 전구체 흐름 사이에 다중 비활성 정화 기체 펄스들을 안내하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  43. 제 37 항에 있어서, 이때 제 1 전구체 기체 흐름, 비활성 기체 흐름, 반응 중간 기체 흐름, 및 제 2 전구체 기체 흐름은 집합적으로 상기 증착 챔버내의 기판으로 시간 간격을 둔 다중 기체 펄스들을 집합적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  44. 원자층 증착 방법에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 반도체 기판을 원자층 증착 챔버 내에 위치시키고,
    - 상기 기판 위에 제 1 단층을 형성하도록 제 1 전구체를 상기 원자층 증착 챔버내의 기판으로 흐르게 하며,
    - 제 1 단층을 형성한 이후에, 다수의 비활성 정화 기체 펄스들을 상기 증착 챔버내의 기판으로 흐르게 하고, 이때 상기 다수의 비활성 정화 기체 펄스들은 상기 챔버로 어떠한 기체도 공급되지 않을 때 둘 이상의 인접한 비활성 정화 기체 펄스들 사이에 시간 주기를 포함하며, 그리고
    - 상기 다수의 비활성 정화 기체 펄스들 이후에, 상기 제 1 단층 위에 제 2 단층을 형성하도록 제 2 전구체 기체를 상기 증착 챔버내의 기판으로 흐르게 하는
    단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  45. 제 44 항에 있어서, 이때 상기 다수는 둘 인 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  46. 제 44 항에 있어서, 이때 상기 다수는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  47. 제 44 항에 있어서, 이때 상기 다수는 상기 모든 다수 중에서 공통의 비활성 정화 기체 성분에 따르는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  48. 제 44 항에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은 제 1 전구체 공급과 제 2 전구체 공급 사이의 전체 시간 주기를 포함하고, 상기 전체 시간 주기는 상기 다수의 비활성 정화 기체 펄스들을 제외한 상기 전체 주기 동안 상기 챔버로 공급되는 기체가 없는 것으로 특징지어지는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  49. 제 44 항에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은 상기 두 개의 인접한 비활성 정화 기체 펄스들 사이의 전체 시간 주기를 포함하고, 상기 전체 시간 주기 동안에는 상기 챔버로 공급되는 기체가 없는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  50. 제 44 항에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은 상기 두 개의 인접한 비활성 정화 기체 펄스들 사이의 전체 시간 주기를 포함하고, 상기 전체 시간 주기는 상기 증착 챔버 내의 기판으로 반응 중간 기체를 흐르게 하는 것을 포함하고, 상기 반응 중간 기체는 반응 중간 기체의 흐름 조건 하에서 상기 제 1 전구체 흐름으로부터의 중간 반응 부산물과 반응할 수 있는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  51. 제 50 항에 있어서, 이때 상기 반응 중간 기체는 상기 반응 중간 기체의 흐름 동안에 상기 조건 하에서 기판의 노출된 부분과 반응할 수 없고, 그리고 반응하지도 않는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  52. 제 50 항에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 제 1 전구체 기체 흐름 동안에 상기 중간 반응 부산물을 형성하고 그리고 상기 반응 중간 기체 흐름 동안에 상기 반응 중간 기체를 중간 반응 부산물과 반응시키는
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  53. 제 50 항에 있어서, 상기 원자층 증착 방법은
    - 제 1 전구체 기체 흐름 동안에 상기 중간 반응 부산물을 형성하고 그리고 상기 반응 중간 기체 흐름 동안에 상기 반응 중간 기체를 중간 반응 부산물과 반응시키는
    단계를 포함하고, 그리고
    이때 상기 반응 중간 기체는 상기 반응 중간 기체의 흐름 동안에 상기 조건 하에서 기판의 노출된 부분과 반응할 수 없고, 그리고 반응하지도 않는
    것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
  54. 제 44 항에 있어서, 이때 제 2 전구체는 제 1 전구체와 성분상 다른 것을 특징으로 하는 원자층 증착 방법.
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