KR20060020194A - Ａｌｄ 박막 증착 장치 및 그를 이용한 증착 방법 - Google Patents

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KR20060020194A
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서정훈
박영욱
홍진기
이은택
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삼성전자주식회사
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Abstract

ALD(Atomic Layer Deposition) 박막 증착 장치가 제공된다. 상기 ALD 박막 증착 장치는 적어도 하나의 기판이 놓여지는 기판 블록, 다수 개의 가스가 분사되며 상기 기판 블록과 소정 거리 이격된 확산판을 포함하는 반응 용기, 제1 반응 가스 공급부와 커플링되고 상기 제1 반응 가스 공급부로부터 상기 반응 용기로 상기 제1 반응 가스의 흐름이 일어나도록 하는 제1 반응 가스 공급 라인, 제2 반응 가스 공급부와 커플링되고, 상기 제2 반응 가스 공급부로부터 상기 반응 용기로 상기 제1 반응 가스와 배타적으로 제2 반응 가스의 흐름이 일어나도록 하는 제2 반응 가스 공급 라인, 퍼지 가스 공급부와 커플링되고, 상기 퍼지 가스 공급부로부터 상기 반응 용기로 퍼지 단계에만 퍼지 가스의 흐름이 일어나도록 하는 퍼지 가스 공급 라인, 상기 반응 용기의 가스를 외부로 배출하는 배기 라인을 포함한다.
ALD 박막 증착 장치, ALD 박막 증착 방법, 퍼지 가스

Description

ＡＬＤ 박막 증착 장치 및 그를 이용한 증착 방법{ALD thin film deposition apparatus and method for depositing thin film}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치이다.
도 2는 불활성 가스의 유량 증가에 따른 비저항 및 증착율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 제1 반응 가스의 공급 시간 증가에 따른 증착 속도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4a 내지 도 4b는 반응 용기 내부의 공정 압력을 감소시켰을 경우, 제1 및 제2 반응 가스의 공급 시간 증가에 따른 증착 속도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5a 내지 도 5b는 표 3의 최적 조건 하에서, 제1 및 제2 반응 가스의 공급 시간 증가에 따른 증착 속도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치를 사용한 경우, 제1 및 제2 반응 가스의 공급 시간 증가에 따른 증착 속도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치로 제조한 캐패시터의 상부 전극의 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 방법을 나타낸 순서도이 다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 방법의 가스 공급을 개략적으로 설명한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
100 : ALD 박막 증착 장치 110 : 제1 반응 가스 공급부
119 : 제1 반응 가스 공급 라인 120 : 제2 반응 가스 공급부
129 : 제2 반응 가스 공급 라인 130 : 제1 불활성 가스 공급부
139 : 제1 불활성 가스 공급 라인 140 : 제2 불활성 가스 공급부
149 : 제2 불활성 가스 공급 라인 150 : 퍼지 가스 공급부
152 : 압력 조절부
155 : 제1 퍼지 가스 유량 제어부
156 : 제2 퍼지 가스 유량 제어부 169 : 배기 라인
179 : 제1 바이 패스 라인 189 : 제2 바이 패스 라인
199 : 제2 바이 패스 라인 310 : 제3 반응 가스 공급부
320 : 제4 반응 가스 공급부
본 발명은 ALD 박막 증착 장치 및 그를 이용한 증착 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 박막 증착 효율이 높은 ALD 박막 증착 장치 및 그를 이용한 증착 방법에 관한 것이다.
일반적으로 박막(thin film)은 반도체 소자의 유전체(dielectics), 액정 표시 소자(liquid-crystal display)의 투명한 도전체(transparant conductor) 및 전자 발광 박막 표시 소자(electroluminescent thin film display)의 보호층(protective layer) 등에 사용된다. 또한, 박막 증착 방법으로는 CVD(Chemical Vapor Deposition), ALE(Atomic Layer Epitaxy), ALD(Atomic Layer Deposition)등 여러가지가 있다.
특히, ALD 박막 증착 방법은 표면 조절 공정(surface controlled process)으로써 2차원적인 층간(layer by layer)증착을 한다. 항상 표면 운동 영역(surface kinetic regime)에서 증착이 이루어지므로 매우 우수한 스텝 커버리지(step coverage)를 갖는다.
또한, 반응 가스가 주기적으로 공급되어 화학적 치환(chemical exchange)이 이루어 지고, 막밀도(film density)가 매우 높다. 공정중 발생하는 부산물은 항상 기체이므로 배기 라인을 이용하여 제거가 용이하다. 온도만이 공정 변수이므로 제어도 용이하다.
현재, 웨이퍼당 생산되는 반도체 소자의 생산 단가를 낮추기 위해 반도체 소자의 고집적화가 요구된다. 이를 위해서는 커패시터의 전극과 같은 매우 얇은 도전성 박막이 필요하다. 따라서, 우수한 스텝 커버리지를 갖는 도전성 박막을 증착할 수 있는 ALD 박막 증착 장치 및 이를 이용한 증착 방법의 개발이 절실하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 퍼지 효율을 높여 기판 상에 우수한 스텝 커버리지를 갖는 ALD 박막 증착 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 퍼지 효율을 높여 기판 상에 우수한 스텝 커버리지를 갖는 ALD 박막 증착 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치는 적어도 하나의 기판이 놓여지는 기판 블록과 다수 개의 가스가 분사되며 상기 기판 블록과 소정 거리 이격된 확산판을 포함하는 반응 용기, 제1 반응 가스 공급부와 커플링되고 상기 제1 반응 가스 공급부로부터 상기 반응 용기로 상기 제1 반응 가스의 흐름이 일어나도록 하는 제1 반응 가스 공급 라인, 제2 반응 가스 공급부와 커플링되고 상기 제2 반응 가스 공급부로부터 상기 반응 용기로 상기 제1 반응 가스와 배타적으로 제2 반응 가스의 흐름이 일어나도록 하는 제2 반응 가스 공급 라인, 퍼지 가스 공급부와 커플링되고 상기 퍼지 가스 공급부로부터 상기 반응 용기로 퍼지 단계에만 퍼지 가스의 흐름이 일어나도록 하는 퍼지 가스 공급 라인, 상기 반응 용기의 가스를 외부로 배출하는 배기 라인을 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 방법은 다수 개의 가스가 분사되는 확산판과 기판이 놓여지는 기판 블록이 소정 거리 이격된 반응 용기 내에 적어도 하나의 기판을 제공하는 단계, 상기 제1 반응 가스 공급 라인을 통해서 상기 반응 용기에 상기 제1 반응 가스를 공급하는 단계, 상기 제1 반응 가스와 배타적으로 퍼지 가스 공급 라인을 통해서 상기 반응 용기에 상기 퍼지 가스를 공급하는 단계, 상기 제1 반응 가스 및 퍼지 가스와 배타적으로 제2 반응 가스 공급 라인을 통해서 상기 반응 용기에 상기 제2 반응 가스를 공급하는 단계, 상기 제2 반응 가스와 배타적으로 퍼지 가스 공급 라인을 통해서 상기 반응 용기에 상기 퍼지 가스를 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치(100)는 반응 용기(105), 제1 반응 가스 공급부(110), 제1 반응 가스 공급 라인(119), 제2 반응 가스 공급부(120), 제2 반응 가스 공급 라인(129), 불활성 가스 공급부(130, 140), 제1 불활성 가스 공급 라인(139), 제2 불활성 가스 공급 라인(149), 퍼지 가스 공급부(150), 퍼지 가스 공급 라인(159), 배기 라인(169)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치(100)는 TiN, TaN 박막을 증착할 수 있다. 이 경우 제1 반응 가스는 TiCl4 또는 Ta를 포함한 화합물 가스이고, 제2 반응 가스는 NH3이다. 하지만, 이에 제한되지 않고 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자의 인식 범위 내에서 변형 가능하다.
반응 용기(105)는 내부에 위치한 하나 이상의 기판에 박막 증착 공정이 이루어진다.
특히, 반응 용기(105)는 반응 가스가 분사되는 확산판(104)과 기판이 위치하는 기판 블록(103)의 간격(D)이 CVD 박막 증착 장치의 그것보다 매우 좁다. 즉, CVD 박막 증착 장치의 경우 간격(D)은 40 내지 100mm 정도이나, ALD 박막 증착 장치의 경우 간격(D)은 5 내지 25mm에 불과하다.
즉, 반응 용기(105)내에 공급되는 제1 반응 가스 및/또는 불활성 가스의 분사 압력에 의해 기판 상에 조밀한 제1 반응 가스층이 형성된다. 제1 반응 가스층은 이후에 공급되는 제2 반응 가스와 반응하여 전기적 특성이 우수한 박막이 형성될 수 있다.
또한, 반응 용기(105) 내부 압력은 1 내지 10 Torr 범위 이내로 유지된다. 이러한 압력 제어를 위해서 압력 측정부(106)가 요구된다.
반응 용기(105) 내부는 100 내지 250℃, 확산판(104)은 130 내지 300℃, 기판 블록(103)은 400 내지 650℃의 온도로 유지되어야 한다. 이러한 온도 제어를 위해서 다수 개의 히터(도면 미도시)가 요구된다.
제1 반응 가스 공급부(110)는 제1 반응 원료를 가스화하는 버블러(Bubbler; 111), 제1 반응 가스의 유량을 제어하는 제1 반응 가스 유량 제어부(115), 버블러(111)와 제1 반응 가스 유량 제어부(115) 사이에 위치하고 제1 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제1 밸브(V1)를 포함한다.
버블러에 대해서 자세히 설명하면, 버블러(111)는 캐니스터(canister, 도면 미도시), 제b1, b2, b3밸브(Vb1, Vb2, Vb3), 제b1, b2, b3 가스 라인(113, 114, 115)을 포함한다.
캐니스터(도면 미도시)는 액상의 제1 반응 원료가 수용된다. 예를 들어, TiCl4, TMA(TriMethyl Aluminium; Al(CH3)3) 등이 액체의 형태로 수용된다. 설명의 편의상 TiCl4를 예로 들기로 한다.
제b1 가스 라인(Vb1)을 통해서 불활성 가스가 공급된다. 불활성 가스로는 주로 Ar, Ne, N2 등이 사용되고, 다만 이에 제한되지는 않는다. 불활성 가스는 불활성 가스 공급원으로부터 공급되며, 제b1 불활성 가스 유량 제어부(116)에 의해 유량이 제어된다. 또한, 제b1 불활성 가스 유량 제어부(116)에 의해 제어된 불활성 가스는 제b4 밸브(Vb4)에 의해 흐름의 개폐가 조절된다.
제b1 밸브(Vb1)는 제b1 가스 라인(112) 상에 위치하고, 공급되는 불활성 가 스의 흐름을 개폐한다. 에어 밸브(air valve)가 주로 사용된다.
제b2 가스 라인(Vb2)을 통해서 버블링된 TiCl4 가스가 제1 반응 가스 공급 라인(119)에 공급된다. 제b2 밸브(Vb2)는 제 b2 가스 라인(113) 상에 위치하고, TiCl4 가스의 흐름을 개폐한다.
제b3 가스 라인(Vb3)은 불활성 가스가 버블러(111)로 공급되지 않고, 직접 제1 반응 가스 공급 라인(119)에 공급되도록 한다. 직접 제1 반응 가스 공급 라인(119)으로 공급된 불활성 가스는 주로 퍼지 단계에서 사용된다. 제b3 밸브(Vb3)는 제b3 가스 라인(114) 상에 위치하고, 불활성 가스의 흐름을 개폐한다.
제1 반응 가스 공급 라인(119)은 제1 반응 가스 공급부(110)와 반응 용기(105)를 연결한다. 또한, 제1 반응 가스 공급 라인(119)에는 제1 반응 가스의 이동을 돕거나 희석(dilution)시키는 불활성 가스를 공급하는 제1 불활성 가스 공급 라인(139)이 연결된다. 제1 반응 가스가 반응 용기(105)를 거치지 않고 곧바로 배기 라인(169)으로 흐르게 하는 제1 바이 패스 라인(179)과 연결된다.
또한, 제1 반응 가스 공급 라인(119)은 제1 반응 가스 유량 제어부(115)에 의해 제어된 제1 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제2 밸브(V2)를 더 포함할 수 있다. 제1 반응 가스 유량 제어부(115)와 반응 용기(105) 사이에 위치하고, 바람직하게는 반응 용기(105)의 확산판(104)에 근접하여 위치한다. 즉, 제2 밸브(V2)의 온/오프에 따라서 제1 반응 가스가 반응 용기(105)내에 공급되므로, 마지막 밸브에서 반응 용기(105)까지의 거리가 가까울수록 유리하다. 바람직하게는 제2 밸브(V2)와 반응 용기(105)간의 거리는 20 내지 50cm 이다.
제2 반응 가스 공급부(120)는 제2 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제3 밸브(V3), 상기 제3 밸브(V3)를 통과한 제2 반응 가스의 유량을 제어하는 제2 반응 가스 유량 제어부(125)를 포함한다.
제2 반응 가스 공급 라인(129)은 제2 반응 가스 공급부(120)와 반응 용기(105)를 연결한다. 또한, 제2 반응 가스 공급 라인(129)에는 불활성 가스를 공급하는 제2 불활성 가스 공급 라인(149)이 연결된다. 제2 반응 가스가 반응 용기(105)를 거치지 않고 곧바로 배기 라인(169)으로 흐르게 하는 제2 바이 패스 라인(189)과 연결된다.
또한, 제2 반응 가스 공급 라인(129)은 제2 반응 가스 유량 제어부(125)에 의해 제어된 제2 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제4 밸브(V4)를 더 포함할 수 있다. 제2 반응 가스 유량 제어부(125)와 반응 용기(105) 사이에 위치하고, 바람직하게는 반응 용기(105)의 확산판(104)에 근접하여 위치한다. 또한, 제4 밸브(V4)와 반응 용기(105) 사이의 거리는 20 내지 50 cm이다.
제1 바이 패스 라인(179)은 제1 반응 가스를 반응 용기(105)를 거치지 않고 곧바로 배기 라인(169)으로 흐르게 한다. 또한, 제1 바이 패스 라인(179)은 제1 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제9 밸브(V9)를 더 포함할 수 있다.
제2 바이 패스 라인(189)은 제2 반응 가스를 반응 용기(105)를 거치지 않고 곧바로 배기 라인(169)으로 흐르게 한다. 또한, 제2 바이 패스 라인(189)은 제2 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제10 밸브(V10)를 더 포함할 수 있다.
제1 및 제2 바이 패스 라인(179, 189)은 제1 반응 가스나 제2 반응 가스의 원료 교체시 유입되는 소량의 공기를 반응 용기(105)를 경유하지 않고 곧바로 배기 라인(169)으로 흐르게 하는 경우에 사용된다. 또는 가스 공급 라인 내에 오염원이 발생된 경우, 다수 개의 가스 공급 라인 중 일부를 새 것으로 교체하는 경우에 사용된다. 즉, 가스 공급 라인 내에 존재하는 제1 및 제2 반응 가스, 공기, 오염원 등을 불활성 가스에 의해 제1 및 제2 바이 패스 라인(179, 189)을 통해서 곧바로 배기 라인(169)으로 퍼지되므로 반응 용기(105)가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
불활성 가스 공급부(130, 140)는 제1 불활성 가스 공급부(130)와 제2 불활성 가스 공급부(140)를 포함한다. 다만, 본 발명이 속하는 기술의 당업자의 인식 범위 내에서 하나의 불활성 가스 공급부를 구성할 수도 있다. 물론, 버블러(111)에 불활성 가스를 공급하는 공급부 역시 하나로 통합 구성될 수도 있다. 이하에서는 제1 및 제2 불활성 가스 공급부(130)로 나누어 설명한다.
제1 불활성 가스 공급부(130)는 불활성 가스의 흐름을 개폐하는 제5 밸브(V5), 제5 밸브(V5)를 통과한 불활성 가스의 유량을 제어하는 제1 불활성 가스 유량 제어부(135), 제1 불활성 가스 유량 제어부(135)에 의해 제어된 불활성 가스의 흐름을 개폐하는 제6 밸브(V6)를 포함한다. 제6 밸브(V6)은 제1 불활성 가스 유량 제어부(135)와 반응 용기(105) 사이에 위치하고, 바람직하게는 반응 용기(105)의 확산판(104)에 가까울수록 좋다. 제6 밸브(V6)과 반응 용기(105)간의 거리는 20 내지 50cm 이다.
제2 불활성 가스 공급부(130)는 불활성 가스의 흐름을 개폐하는 제7 밸브 (V7), 제7 밸브(V7)를 통과한 불활성 가스의 유량을 제어하는 제2 불활성 가스 유량 제어부(145), 제2 불활성 가스 유량 제어부(145)에 의해 제어된 불활성 가스의 흐름을 개폐하는 제8 밸브(V8)를 포함한다. 제8 밸브(V8)은 제2 불활성 가스 유량 제어부(145)와 반응 용기(105) 사이에 위치하고, 바람직하게는 반응 용기(105)의 확산판(104)에 가까울수록 좋다. 제8 밸브(V8)과 반응 용기(105)간의 거리는 20 내지 50cm 이다.
불활성 가스는 일반적으로 ALD 박막 증착 공정 중에 계속적으로 반응 용기(105)에 공급된다. 피딩(feeding) 단계에서 불활성 가스는 제1 및 제2 반응 가스 공급 라인(119, 129)에 공급되어 제1 반응 가스의 이동을 보조하거나, 제1 및 제2 가스의 농도를 희석(dilution)시키는 역할을 한다. 따라서, 불활성 가스는 캐리어 가스(carrier gas) 또는 희석 가스(dilution gas)라고 불린다.
또한, 퍼지 단계에서 불활성 가스는 제1 및 제2 반응 가스 공급 라인(119, 129)을 통해서 반응 용기(105)에 공급되어, 반응 용기(105) 내에 존재하는 제1 및 제2 가스 또는 불순물 등을 배기 라인(169)으로 제거하는 역할을 한다. 따라서, 불활성 가스는 퍼지 가스(purge gas)의 역할도 동시에 한다.
한편, ALD 박막 증착 방법을 이용하여 캐패시터 전극(capacitor electrode)을 만들 때는, 150 내지 250A의 TiN을 증착해야 한다. 일반적으로, 불활성 가스를 캐리어 가스나 퍼지 가스로 모두 사용할 경우 순환 시간(cycle time)이 시간당 2.0매 정도로 매우 낮은 생산성을 갖게 된다. 따라서, 순환 시간을 줄이기 위한 다양한 개선 방안이 제시되고 있다. 이에 대해서는 자세히 후술한다.
제1 불활성 가스 공급 라인(139)은 불활성 가스를 제1 반응 가스 공급 라인(119)에 공급하고, 제2 불활성 가스 공급 라인(149)은 불활성 가스를 제2 반응 가스 공급 라인(129)에 공급한다.
퍼지 가스 공급부(150)는 퍼지 가스를 제1 및/또는 제2 반응 가스 공급 라인(119, 129)에 퍼지 단계에만 공급한다. 또한, 퍼지 가스 공급 라인(159)은 퍼지 가스 공급부(150)와 제1 및/또는 제2 반응 가스 공급 라인(119, 129)을 연결한다.
퍼지 가스는 제1 반응 가스 공급 라인(119)과 제2 반응 가스 공급 라인(129) 전부에 공급될 수도 있고, 그 중 일부에만 공급될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1 및 제2 반응 가스 공급 라인(119, 129) 전부에 공급되는 것으로 한다.
또한, 퍼지 가스는 제1 및 제2 반응 가스 공급 라인(129)을 통해서 반응 용기(105)에 공급될 수도 있고, 반응 용기(105)에 직접 공급될 수도 있다. 직접 공급될 경우 반응 용기(105)에는 별도의 퍼지 가스 공급 라인(159)을 위한 인입구(도면 미도시)를 구비해야 한다.
퍼지 가스 공급부(150)는 퍼지 가스의 흐름을 개폐하는 제14 밸브(V14), 제14 밸브(V14)를 통과하여 제1 반응 가스 공급 라인(119)에 공급되는 퍼지 가스의 유량을 제어하는 제1 퍼지 가스 유량 제어부(155), 제1 퍼지 가스 유량 제어부(155)에 의해 제어된 퍼지 가스의 흐름을 개폐하는 제11 밸브(V11)를 포함한다. 또한, 제14 밸브(V14)를 통과하여 제2 반응 가스 공급 라인(129)에 공급되는 퍼지 가스의 유량을 제어하는 제2 퍼지 가스 유량 제어부(156), 제2 퍼지 가스 유량 제어부(156)에 의해 제어된 퍼지 가스의 흐름을 개폐하는 제12 밸브(V12)를 포함한다.
제1 및 제2 퍼지 가스 유량 제어부(156)는 MFC(Mass Flow Controller) 또는 니들 밸브, 에어 밸브 등이 가능하다. 일반적으로 유량을 제어하는 장치이면 가능하고, 상기 예에 제한되지 않는다. 또한, 제1 및 제2 퍼지 가스 유량 제어부(155, 156)는 각각 독립적으로 제어되며, 물론 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자의 인식 범위 내에서 동일한 퍼지 가스 유량 제어부에 의해 제어될 수도 있다.
또한, 퍼지 가스 공급부(150)는 필요에 따라 제14 밸브(V14)와 퍼지 가스 공급원 사이에 위치하며 출력단의 압력을 일정하게 유지하는 압력 조절부(152)를 더 포함할 수 있다.
압력 조절부(152)는 일반적으로 가스 공급용 레귤레이터(regulator)를 사용한다. 불활성 가스, 공기 및 수소 등을 공급하는 가스 공급 라인의 후미에 설치되고, 스스로 조절될 수 있는 외부 안전 밸브를 포함하는 것이 바람직하다. 몸체 및 입구 여과기는 황동 또는 청동 재질이 바람직하다. 또한, 퍼지 가스는 60psi 정도로 반응 용기(105)로 공급되므로, 압력 조절부(152)의 최대 입구 압력은 100psi 이상이 되는 것이 바람직하다.
퍼지 가스 공급 라인(159)과 제1 및/또는 제2 반응 가스 공급 라인(129)이 연결되는 제1 연결부(117)는 반응 용기(105)와 제1 및/또는 제2 반응 가스 공급 라인(129)이 연결되는 제2 연결부(118)에 근접하여 위치할수록 좋다. 20 내지 50 cm 거리 이내에 위치하고, 30cm가 바람직하다. 또한, 제11 밸브(V11) 및 제12 밸브(V12)는 제1 연결부(117)에 근접하여 위치할수록 좋다. 20 내지 40 cm 거리 이내에 위치하고, 30cm가 바람직하다. 결국, 제11 및 제12 밸브(V11, V12)는 반응 용기 (105)에 가까이 위치할수록 바람직하다.
이와 같은 경우, 퍼지 가스가 제11 및 제12 밸브(V11, V12) 전단에 위치하면서 퍼지 단계에 이르면 반응 용기(105)에 빠른 시간 내에 접근할 수 있으므로 순환 시간(cycle time)을 최소화할 수 있다.
제3 바이 패스 라인(199)은 퍼지 가스를 반응 용기(105)를 거치지 않고 곧바로 배기 라인(169)으로 흐르게 한다. 또한, 제3 바이 패스 라인(199)은 퍼지 가스의 흐름을 개폐하는 제14 밸브(V14)를 더 포함할 수 있다.
퍼지 가스는 N2, Ar, Ne 중 어느 하나 이상이며, 물론 이에 한정되지는 않는다.
이와 같이 퍼지 단계에서만 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부(150) 및 퍼지 가스 공급 라인(159)을 별도로 구비할 경우의 장점을 이하 설명한다.
순환 시간을 줄이기 위해서 다양한 개선 방안을 고려해 볼 수 있다. 순환 시간을 줄이기 위해 피딩(feeding) 단계의 시간을 줄일 경우, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스가 기판의 표면에 증착될 시간이 부족하여 스텝 커버리지에 이상이 있다. 또한, 퍼지(purge) 단계의 시간을 줄일 경우, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스가 혼합되어(mixing) 표면 반응이 되지 못하고 CVD 공정 특성이 나타나게 된다. 따라서, 퍼지 단계의 시간을 감소시켜도 효과적인 퍼지가 될 수 있는 ALD 박막 증착 장비 및 이를 이용한 박막 증착 방법이 필요하다. 별도의 퍼지 가스 공급부(150) 및 퍼지 가스 공급 라인(159)이 없이 순환 시간을 줄이는 방안을 먼저 검토해 본다.
도 2는 불활성 가스의 유량 증가에 따른 비저항의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 3은 제1 반응 가스의 공급 시간 증가에 따른 증착 속도의 변화를 나타낸 그래프이다.
반응 용기(105)의 내부 압력은 3Torr, 기판 블록(103)의 온도는 500℃이다. 퍼지 단계, 제1 반응 가스 피딩 단계, 퍼지 단계, 제2 반응 가스 피딩 단계(이하, ‘1 순환(cycle)’)를 각각 2초, 1초, 2초, 0.5초를 진행하고, 제1 반응 가스는 10sccm, 제2 반응 가스는 30sccm을 공급한다. 제1 반응 가스, 제2 반응 가스, 불활성 가스는 각각 TiCl4, NH3, Ar 이다.
도 2를 참고하면, 불활성 가스의 유량이 증가할수록 1 순환당 증착 속도는 감소하고, 동일 두께(250A)에서의 비저항은 감소하고 있음을 알 수 있다.
ALD 박막 증착 방법은 CVD 박막 증착 방법과는 달리 형성된 박막이 낮은 비저항을 가지고, 반응 가스의 공급과 무관하게 일정한 증착 속도의 특성을 가지며, 순환 횟수에 따라 박막의 두께를 결정할 수 있다. 또한, 일반적인 ALD 박막 증착 방법은 1순환당 0.3 내지 0.4A의 증착 속도를 가진다.
따라서, 불활성 가스의 유량이 증가할수록 ALD 박막 증착 특성이 잘 나타나고 있음을 알 수 있다.
하지만, 도 3을 참고하면, 제1 반응 가스의 공급 시간이 증가할수록 1순환당 증착 속도가 일정하게 증가함을 알 수 있다. 이러한 경우 스텝 커버리지 특성이 좋지 않다. 불활성 가스의 유량이 증가하여 퍼지 단계가 강화된 경우 ALD 공정에 유 리하긴 하나, 좀 더 나은 특성을 만들기 위해 반응 용기(105) 내부의 공정 압력을 감소시킨다.
도 4a는 반응 용기(105) 내부의 공정 압력을 감소시켰을 경우, 제1 반응 가스의 공급 시간 증가에 따른 증착 속도의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 4b는 반응 용기(105) 내부의 공정 압력을 감소시켰을 경우, 제2 반응 가스의 공급 시간 증가에 따른 증착 속도의 변화를 나타낸 그래프이다. 공정 조건은 공정 압력의 감소 외에는 나머지 조건은 도2 및 도3과 동일하다.
도 4a 및 도 4b를 참고하면, 제1 반응 가스의 공급 시간이 증가됨에 따라 공정 조건이 3 Torr인 경우(A)에 비해 1Torr인 경우(B)가 퍼지 효과가 더 좋음을 알 수 있다. 마찬가지로, 제2 반응 가스의 공급이 증가됨에 따라 공정 조건이 3 Torr인 경우(C)에 비해 1Torr인 경우(D)가 퍼지 효과가 더 좋음을 알 수 있다. 하지만, 여전히 제1 반응 가스의 공급 증가에 따라 1순환당 증착 속도가 일정치 않고 증가됨을 알 수 있다.
표 1은 반응 용기(105) 내부의 공정 압력을 더 감소시켰을 경우(0.5Torr), 공정 조건 변화에 따른 ALD 박막 증착 특성을 나타낸 결과이다.
공정 조건은 1 순환을 각각 2초, 0.5초, 2초, 0.5초로 하고, 제1 반응 가스는 10sccm, 제2 반응 가스는 10sccm, 압력은 0.5 Torr이다. 표 1의 불활성 가스는 각각 퍼지 단계일 때의 불활성 가스의 유량을 나타낸다. 또한, Rs는 ALD 박막의 저항을 단위 면적으로 나눈 값을 의미하고, 괄호에 표시된 값은 Rs와 박막 두께의 산포를 %단위로 표시한 것이다. 또한, 특히 본 실험에서는 ALD 박막 중 49개의 지점 (point)을 측정한 결과를 나타낸다.
불활성가스 (sccm) Rs 두께(A) 비저항 (uΩcm) 증착속도 (A/cycle) Remark
100/100 359(60.2%) 240(25.7%) 865 0.68 12 fail
300/300 511(69.1%) 136(9.5%) 698 0.38 13 fail
500/500 1014(62.6%) 85(10.8%) 870 0.24 13 fail
700/700 2575(54.4%) 59(14.0%) 1538 0.16 24 fail
900/900 27342(58.8%) 37(39.9%) 10344 0.10 32 fail
표 1을 참고하면, 불활성 가스의 유량이 증가함에 따라 1순환당 증착 속도는 감소하나, 비저항이 급격하게 증가함을 알 수 있다. 또한, 측정한 49개의 지점 중 ALD 박막의 경계(edge) 부분은 Rs가 급격히 증가함을 알 수 있다. 따라서, 기준에 미달한 지점이 다수 발생했음을 알 수 있다.
따라서, 퍼지를 강화하기 위해 공정 압력을 감소시키고(0.5Torr) 불활성 가스의 유량을 증가하면, 제1 반응 가스(TiCl4)와 제2 반응 가스(NH3)의 분압을 급격히 떨어뜨려 TiN 박막이 제대로 형성되지 않음을 알 수 있다.
표 2는 반응 용기(105) 내부의 공정 압력을 다소 증가시켰을 경우(0.7Torr), 공정 조건 변화에 따른 ALD 박막 증착 특성을 나타낸 결과이다. 공정 조건은 공정 압력이 0.7 Torr인 것을 제외하고는 표 1과 동일하다.
불활성가스 (sccm) Rs 두께(A) 비저항 (uΩcm) 증착속도 (A/cycle) Remark
100/100 335(33.4%) 353(28.7%) 1185 0.95 ·
300/300 535(42.1%) 180(9.7%) 965 0.51 ·
500/500 566(14.8%) 127(2.5%) 723 0.35 ·
700/700 1049(27.2%) 95(6.1%) 1001 0.27 ·
900/900 1769(70.3%) 72(9.3%) 1275 0.20 15 fail
표 2를 참고하면, 비저항 및 Rs, 박막 두께의 산포 관점에서 볼 때, 500/500 sccm 의 조건에서 최적임을 알 수 있다.
표 3은 상기 최적 조건 하에서 제2 반응 가스(NH3)유량을 증가하여 비저항의 변화를 나타낸 결과이다.
제2반응가스 (sccm) 불활성가스 (sccm) Rs 두께(A) 비저항 (uΩcm) 증착속도 (A/cycle)
10 500/500 412(21.6%) 120(3.5%) 506 0.34
30 134(6.6%) 199(4.0%) 268 0.56
50 112(6.9%) 214(4.5%) 242 0.61
표 3을 참고하면, 제2 반응 가스 유량이 증가함에 따라 비저항이 감소함을 알 수 있고, 30sccm 이후에서 Rs, 박막 두께가 거의 일정하게 포화(saturation)됨을 알 수 있다.
도 5a는 표 3의 최적 조건 하에서, 제1 반응 가스의 공급 시간 증가에 따른 증착 속도의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 5b는 표 3의 최적 조건 하에서, 제2 반응 가스의 공급 시간 증가에 따른 증착 속도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 제1 반응 가스의 공급 시간이 증가됨에 따라 공정 조건이 0.7 Torr인 경우(E)는 공정 조건이 3 Torr인 경우(A)보다는 퍼지 효과가 좋고, 공정 조건이 1 Torr인 경우(B)보다는 퍼지 효과가 나쁨을 알 수 있다. 제2 반응 가스의 공급 시간이 증가됨에 따라 공정 조건이 0.7 Torr인 경우(F)는 공정 조건이 3 Torr인 경우(C)보다는 퍼지 효과가 좋고, 공정 조건이 1 Torr인 경우(D)보다는 퍼지 효과가 나쁨을 알 수 있다. 또한, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 증가에 따라 1 순환당 증착속도도 증가함을 알 수 있다.
따라서, 위와 같은 실험 결과를 볼 때 퍼지 단계의 시간을 감소시켜도 효과적인 퍼지가 되려면, 퍼지 단계에서 불활성 가스의 유량을 높여야만 한다. 그러나, 전술하였듯이 불활성 가스는 제1 및 제2 반응 가스 피딩 단계 및 퍼지 단계에서 계속적으로 공급된다. 따라서, 초 단위로 제어되는 가스 공급 방식에서, 불활성 가스의 유량을 초 단위로 증가, 감소시키기는 어렵다. 따라서, 퍼지 단계에서만 불활성 가스를 공급할 수 있는 퍼지 전용 불활성 가스 공급 라인이 필요하다. 본 발명에서는 퍼지 가스 공급부(150), 퍼지 가스 공급 라인(159)이 그것이다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치를 사용한 경우, 제1 및 제2 반응 가스의 공급 시간 증가에 따른 증착 속도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6a 및 도 6b를 참고하면, 제1 반응 가스의 공급 시간이 증가됨에 따라 공정 조건이 동일한 3Torr임에도 차이가 있음을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따라 별도의 퍼지 가스 라인(159)를 통해서 퍼지 가스를 공급하면, 제1 및 제2 반응 가스가 증가하더라도 1순환당 증착 속도가 일정하게 유지됨을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 다른 ALD 박막 증착 장치로 제조한 캐패시터의 상부 전극의 단면이다. SEM(Scanning Electron Microscopy)을 이용한 사진이다.
SEM은 입사광으로 전자를 사용하고, 분석 깊이가 100A정도이며 최소 분석 면적은 10A정도이다. 감도는 100ppm로 알려져 있다. SEM을 이용하여 단면을 촬영하면 표면의 형상이나 원소 조성 등을 알 수 있다.
캐패시터의 상부 전극의 상부(TOP)와 하부(BOTTOM)를 촬영한 사진이다. 좌측 의 사진은 기존 ALD 박막 증착 장치로 캐패시터를 제조한 경우이고, 우측의 사진은 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치로 캐패시터를 제조한 경우이다.
본 실험은 250A을 기준으로 박막 증착한 결과이다. 기존의 경우 상부에 175A, 하부에 135A이 증착되고, 본 발명의 경우에는 상부에 250A, 하부에 245A이 증착된다.
따라서, 스텝 커버리지는 기존의 경우 77%((135/175)*100=77), 본 발명의 경우 98%((245/250)*100=98)임을 알 수 있다. 또한, 로딩 이펙트(loading effect)는 기존의 경우 70%((135/250)*100=70), 본 발명의 경우 100((250/250)*100=100)임을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치를 사용할 경우 스텝 커버리지와 로딩 이펙트가 우수한 캐패시터를 제조할 수 있다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 방법을 나타낸 순서도이다. 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 방법의 가스 공급을 개략적으로 설명한 도면이다. 이하에서, 기판에 TiN 박막 증착 하는 과정을 설명한다. 따라서, 제1반응가스는 TiCl4, 제2반응가스는 NH3, 불활성가스는 Ar을 사용한다. 따라서, 버블러(111)에는 액상의 TiCl4가 수용된다.
도 8a 및 도 8b를 참고하면, 우선 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치(100)의 반응 용기(105) 내에 기판을 제공한다(S410). 기판은 이송부(도면 미도시)의 로봇 암(robot arm)에 의해 반응 용기(105) 내부로 이송되어 기판 블록 (103)에 위치한다.
다음, 먼저 제b2 밸브(Vb2), 제3 밸브(V3), 제5 밸브(V5), 제 7 밸브(V7)를 수초간 연다. 그러면, 버블링된 제1 반응 가스는 제1 밸브(V1)까지 차고, 제2 반응 가스는 제2 반응 가스 유량 제어부(125)에 의해 적절히 제어되어 제4 밸브(V4)까지 차고, 불활성 가스는 제1 및 제2 불활성 가스 유량 제어부(135, 136)에 의해 제어되어 각각 제6 밸브(V6), 제8 밸브(V8)까지 찬다.
제6 밸브(V6), 제8 밸브(V8)를 열어 불활성 가스를 반응 용기(105)로 공급한다. 가스가 유입되기전 반응 용기(105) 내부의 압력은 10-4 내지 5×10-3Torr이고, 불활성 가스가 공급된 후 반응 용기(105) 내부의 압력은 1 내지 10 Torr로 된다.
압력은 반응 용기(105)에 설치된 압력 측정부(106)가 배기 라인(169)의 트로틀 밸브(TV)를 적절히 조절하여 유지된다. 여기서, 제5 및 제7 밸브(V5, V7)를 제6 및 제8 밸브(V6, V8)를 연 이후 순차적으로 여는 이유는, 갑자기 제6 및 제8 밸브(V6, V9)를 열 경우 이들 밸브들을 통하여 반응 용기(105) 내 가스가 역류될 수 있기 때문이다.
다음, 제1 반응 가스를 반응 용기(105)에 공급한다(S420). 즉, 제2 밸브(V2)를 열어 제1 반응 가스를 불활성 가스와 함께 제1 반응 가스 공급 라인(119)을 통해서 소정 시간 동안 공급한 후, 제2 밸브(V2)를 잠근다. 그러면 기판 상에 제1 반응 가스층(TiCl4층)이 형성된다. 불활성 가스는 제1 반응 가스를 반응 용기(105)로 이동시키거나(carrier gas), 농도를 낮추는 역할을 한다(dilution gas).
제1 반응 가스는 5 내지 400 sccm으로 공급하는 것이 바람직하나 이에 제한되지 않는다. 또한, 공급 시간은 박막 두께에 따라 다르다.
퍼지 가스를 반응 용기(105)에 공급한다(S430). 제6 및 제8 밸브(V6, V8)는 열려 있는 상태이므로 불활성 가스는 계속적으로 공급되고 있다. 상술하였듯이, 불활성 가스의 유량을 높일 필요가 있으므로 퍼지 가스 공급부(150)로부터 퍼지 가스가 공급된다. 퍼지 가스는 He, Ne, N2 등 불활성 가스이다. 따라서, 퍼지 가스 공급부(150)는 퍼지 단계(S430)에서만 동작되고, 반응 용기(105) 내부의 불활성 가스의 유량을 높인다.
불활성 가스 및 퍼지 가스는 제1 반응 가스층이 기판 상에 압착되도록 하고, 반응 용기(105)내에 부유하는 제1 반응 가스를 배기 라인(169)으로 제거하는 역할을 한다.
퍼지 가스 공급부(150)는 퍼지 가스를 500 내지 10,000sccm으로 공급한다. 바람직하게는 불활성 가스 및 퍼지 가스의 유량을 제1 반응 가스 또는 제2 반응 가스의 유량의 2배 이상을 공급한다. 또한, 퍼지 단계는 0.2 내지 4초동안 지속된다.
이와 같이, 퍼지 단계의 시간을 단축하면서도 퍼지의 효율을 높일 수 있으므로, 생산 효율을 높일 수 있고 스텝 커버리지가 우수한 ALD 증착 박막을 생산할 수 있다.
다음, 제2 반응 가스를 반응 용기(105)에 공급한다(S440). 즉, 제4 밸브(V4)를 열어 제2 반응 가스를 불활성 가스와 함께 제2 반응 가스 공급 라인(129)을 통 해서 소정 시간 동안 공급한 후, 제4 밸브(V4)를 잠근다. 그러면 제1 반응 가스층(TiCl4) 상에 제2 반응 가스층(NH3층)이 형성된다.
제2 반응 가스는 5 내지 400 sccm으로 공급하는 것이 바람직하나 이에 제한되지 않는다. 또한, 공급 시간은 박막 두께에 따라 다르다.
퍼지 가스를 반응 용기(105)에 공급한다(S450). 전 퍼지 단계(S430)과 마찬갖로, 제6 및 제8 밸브(V6, V8)는 열려 있는 상태이므로 불활성 가스는 계속적으로 공급되고 있다. 또한, 퍼지 가스 공급부(150)에 의해 퍼지 가스가 공급된다.
자세히 설명하면, 제1 및 제2 반응 가스의 공급을 통해서 TiN+NH3 층이 형성된다. 다음, 계속적인 박막 성장을 위하여 TiN+NH3층 상에 제1 반응 가스를 다시 공급한다. 그러면, TiN+NH3 층은 TiN+TiN+TiCl4 층으로 바뀌게 된다. 이후, 제2 반응 가스를 다시 공급하면 TiN+TiN+TiN+NH3 층을 형성한다. 이와 같이 제1 반응 가스와 제2 반응 가스를 번갈아 공급하여 기판 상의 TiN 박막의 두께를 조절할 수 있다. 또한, 어느 것을 먼저 공급하여도 무관하다.
도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치이다.
도 9을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치(100)는 도 1의 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치의 구성 중 제1 반응 가스 공급부(110)가 제1 반응 가스 공급부(210)로 대체된다. 제1 반응 가스 공급부(210)는 제1 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제21 밸브(V21), 제21 밸브(V21)를 통과한 제 1 반응 가스의 유량을 제어하는 제1 반응 가스 유량 제어부(215)를 포함한다. 제1 반응 가스 공급부(210)는 제2 밸브(V2)와 연결된다. 도 1과 동일 또는 해당 부분은 동일한 도면 부호를 사용함으로써 설명을 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치(100)는 WN 박막을 증착할 수 있다. 이 경우 제1 반응 가스는 WF6 가스이고, 제2 반응 가스는 N을 포함한 가스이고, 예를 들어 NH3이다. 하지만, 이에 제한되지 않고 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자의 인식 범위 내에서 변형 가능하다.
ALD 박막 증착 방법을 예를 들어 설명하면, 우선 WF6 가스와 불활성 가스를 함께 공급하고, 소정 시간 경과 후 WF6 가스를 배제한다. 그러면, 기판 상에 WF6 가스층이 형성되고, 이 가스층은 계속 유입되는 불활성 가스 및 퍼지 가스에 의하여 압착된다.
다음, NH3 가스와 불활성 가스를 함께 공급하고, 소정 시간 경과 후 NH3 가스를 배제한다. WF6 가스층 상부에 NH3 가스층이 형성되고 서로 반응 하여, 결국 WN+NH3 층이 형성된다. 이러한 과정을 반복함으로써 원하는 두께의 WN 박막을 얻을 수 있다.
도 10는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치이다.
도 10를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치(100)는 도 1의 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치에 제3 반응 가스 공급부(310), 제3 반응 가스 공급 라인(319), 제4 반응 가스 공급부(320), 제4 반응 가스 공급 라인(329)을 더 포함한다.
제3 반응 가스 공급부(310)는 제3 반응 원료를 가스화하는 버블러(bubbler; 311), 제3 반응 가스의 유량을 제어하는 제3 반응 가스 유량 제어부(315), 버블러(311)와 제3 반응 가스 유량 제어부(315) 사이에 위치하고 제3 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제31밸브(V31)를 포함한다. 또한, 제3 반응 가스 유량 제어부(315)에 의해 제어된 제3 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제32 밸브(V32)를 더 포함한다.
제4 반응 가스 공급부(320)는 제4 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제33 밸브(V33), 제33 밸브(V33)를 통과한 제4 반응 가스의 유량을 제어하는 제4 반응 가스 유량 제어부(325)를 포함한다. 또한, 제 4 반응 가스 유량 제어부(325)에 의해 제어된 제4 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제34 밸브(V34)를 더 포함한다. 도 1과 동일 또는 해당 부분은 동일한 도면 부호를 사용함으로써 설명을 생략한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 ALD 박막 증착 장치(100)는 TiN, TaN, Ti, TiAlN 박막을 증착할 수 있다. 이 경우 제3 반응 가스는 TMA(TriMethylAluminium) 가스이고, 제4 반응 가스는 H2 가스이다. 하지만, 이에 제한되지 않고 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자의 인식 범위 내에서 변형 가능하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 ALD 박막 증착 방법은 전술한 본 발명의 일 실시예와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명이 속하는 기술의 당업자의 인식 범위 내에서 ALD 박막 증착 장치뿐 아니라 SFD(Sequential Flow Deposition) 박막 증착 장치에도 적용 가능하다.
제1 및 제2 불활성 가스 공급부(130, 140)에 의해 공급되는 불활성 가스는 소정의 유량으로 계속적으로 공급되어야 하므로, 캐리어 가스(carrier gas) 또는 희석 가스(dilution gas)로 사용된다. 따라서, 퍼지용으로 사용되기에는 미약한 면이 있었다. 별도의 퍼지 가스 공급부를 구비함으로써, 캐리어 가스와는 다른 유량으로 퍼지 단계를 수행할 수 있으며, 이에 따른 레시피(recipe) 조정의 폭을 더 넓힐 수 있다. 또한, ALD 박막의 특성을 더 자유로이 조절할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상기한 바와 같은 ALD 박막 증착 장치 및 그를 이용한 증착 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 별도의 퍼지 가스를 공급함으로써, 퍼지 단계의 시간을 줄이더라도 퍼지 단계의 효율을 높일 수 있다.
둘째, ALD 박막 특성을 높일 수 있다. 특히, 우수한 스텝 커버리지를 갖는 도전성 박막을 만들 수 있다.
셋째, ALD 박막 증착에 대한 레시피(recipe)도 자유로이 조절할 수 있다.

Claims (38)

  1. 적어도 하나의 기판이 놓여지는 기판 블록, 다수 개의 가스가 분사되며 상기 기판 블록과 소정 거리 이격된 확산판을 포함하는 반응 용기;
    제1 반응 가스 공급부와 커플링되고, 상기 제1 반응 가스 공급부로부터 상기 반응 용기 내로 상기 제1 반응 가스의 흐름이 일어나도록 하는 제1 반응 가스 공급 라인;
    제2 반응 가스 공급부와 커플링되고, 상기 제2 반응 가스 공급부로부터 상기 반응 용기 내로 상기 제1 반응 가스와 배타적으로 제2 반응 가스의 흐름이 일어나도록 하는 제2 반응 가스 공급 라인;
    퍼지 가스 공급부와 커플링되고, 상기 퍼지 가스 공급부로부터 상기 반응 용기 내로 퍼지 단계에만 퍼지 가스의 흐름이 일어나도록 하는 퍼지 가스 공급 라인; 및
    상기 반응 용기의 가스를 외부로 배출하는 배기 라인을 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 소정의 거리는 5 내지 25mm인 ALD 박막 증착 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 퍼지 가스 공급 라인은 상기 제1 및/또는 제2 반응 가스 공급 라인에 연결되는 ALD 박막 증착 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 퍼지 가스 공급 라인은 상기 반응 용기에 직접 연결되는 ALD 박막 증착 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제1 반응 가스는 TiCl4 또는 Ta를 포함한 화합물 가스이고, 제2 반응 가스는 NH3인 ALD 박막 증착 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 반응 가스 공급부는 제1 반응 원료를 가스화하는 버블러, 상기 제1 반응 가스의 유량을 제어하는 제1 반응 가스 유량 제어부, 상기 버블러와 상기 제1 반응 가스 유량 제어부 사이에 위치하고 제1 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제1 밸브를 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 반응 가스 공급 라인 상에 상기 제1 반응 가스 유량 제어부와 상기 반응 용기 사이에 상기 반응 용기에 근접하여 위치하고, 상기 제1 반응 가스 유량 제어부에 의해 제어된 제1 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제2 밸브를 더 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 반응 가스 공급부는 제2 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제3 밸브, 상기 제3 밸브를 통과한 제2 반응 가스의 유량을 제어하는 제2 반응 가스 유량 제어부를 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제2 반응 가스 공급 라인 상에 상기 제2 반응 가스 유량 제어부와 상기 반응 용기 사이에 상기 반응 용기에 근접하여 위치하고, 상기 제2 반응 가스 유량 제어부에 의해 제어된 제2 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제4 밸브를 더 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    제1 불활성 가스 공급부와 커플링되고, 상기 제1 불활성 가스 공급부로부터 상기 제1 반응 가스 공급 라인으로 상기 제1 불활성 가스의 흐름이 각각 일어나도록 하는 제1 불활성 가스 공급 라인을 더 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 불활성 가스 공급부는 상기 불활성 가스의 흐름을 개폐하는 제5 밸브, 상기 제5 밸브를 통과한 불활성 가스의 유량을 제어하는 제1 불활성 가스 유량 제어부를 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 불활성 가스 공급 라인 상에 상기 제1 불활성 가스 유량 제어부와 상기 반응 용기 사이에 상기 반응 용기에 근접하여 위치하고, 상기 제1 불활성 가스 유량 제어부에 의해 제어된 불활성 가스의 흐름을 개폐하는 제6 밸브를 더 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    제2 불활성 가스 공급부와 커플링되고, 상기 제2 불활성 가스 공급부로부터 상기 제2 반응 가스 공급 라인으로 상기 제2 불활성 가스의 흐름이 일어나도록 하는 제2 불활성 가스 공급 라인을 더 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제2 불활성 가스 공급부는 상기 불활성 가스의 흐름을 개폐하는 제7 밸브, 상기 제7 밸브를 통과한 불활성 가스의 유량을 제어하는 제2 불활성 가스 유량 제어부를 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제2 불활성 가스 공급 라인 상에 상기 제2 불활성 가스 유량 제어부와 상기 반응 용기 사이에 상기 반응 용기에 근접하여 위치하고, 상기 제2 불활성 가 스 유량 제어부에 의해 제어된 불활성 가스의 흐름을 개폐하는 제8 밸브를 더 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제9 밸브를 포함하며 상기 제1 반응 가스를 상기 반응 용기를 거치지 않고 곧바로 배기 라인으로 흐르게 하는 제1 바이 패스 라인을 더 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제10 밸브를 포함하며 상기 제2 반응 가스를 상기 반응 용기를 거치지 않고 곧바로 배기 라인으로 흐르게 하는 제2 바이 패스 라인을 더 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  18. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 반응 가스 공급 라인에 공급되는 상기 퍼지 가스의 유량은, 상기 퍼지 가스 공급 라인에 위치한 제1 및 제2 퍼지 가스 유량 제어부에 의해 독립적으로 제어되는 ALD 박막 증착 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 반응 가스 공급 라인 상에 상기 반응 용기와 소정의 거리 내에 근접하여 위치하고, 상기 제1 및 제2 퍼지 가스 유량 제어부에 의해 독립적으로 제어된 퍼지 가스의 흐름을 개폐하는 제11 및 제12 밸브를 더 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 퍼지 가스 공급부는 상기 제1 및 제2 퍼지 가스 유량 제어부와 퍼지 가스 공급원 사이에 위치하며, 출력단의 압력을 일정하게 유지하는 압력 조절부를 더 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  21. 제 3항에 있어서,
    상기 퍼지 가스 공급 라인과 제1 및/또는 제2 반응 가스 공급 라인이 연결되는 제1 연결부는 반응 용기와 제1 및/또는 제2 반응 가스 공급 라인이 연결되는 제2 연결부에 소정의 거리 내에 근접하여 위치하는 ALD 박막 증착 장치.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 소정의 거리는 20 내지 50cm인 ALD 박막 증착 장치.
  23. 제 21항에 있어서, 상기 제11 및 제12 밸브는 제1 연결부에 소정의 거리 내에 근접하여 위치하는 ALD 박막 증착 장치.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 소정의 거리는 20 내지 40cm인 ALD 박막 증착 장치.
  25. 제 1항에 있어서, 상기 퍼지 가스는 N2, Ar, Ne 중 어느 하나 이상인 ALD 박막 증착 장치.
  26. 제 1항에 있어서,
    상기 퍼지 가스의 흐름을 개폐하는 제13 밸브를 포함하며 상기 퍼지 가스를 상기 반응 용기를 거치지 않고 곧바로 배기 라인으로 흐르게 하는 제3 바이 패스 라인을 더 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  27. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 반응 가스 공급부는 제1 반응 가스의 흐름을 개폐하는 밸브, 상기 밸브를 통과한 제1 반응 가스의 유량을 제어하는 제1 반응 가스 유량 제어부를 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 제1 반응 가스는 WF6이고, 제2 반응 가스는 NH3인 ALD 박막 증착 장치.
  29. 제 1항에 있어서,
    제3 반응 가스 공급부와 커플링되고, 상기 제3 반응 가스 공급부로부터 상기 반응 용기로 상기 제1 반응 가스와 배타적으로 제3 반응 가스의 흐름이 일어나도록 하는 제3 반응 가스 공급 라인과, 제4 반응 가스 공급부와 커플링되고, 상기 제4 반응 가스 공급부로부터 상기 반응 용기로 상기 제1 반응 가스와 배타적으로 제4 반응 가스의 흐름이 일어나도록 하는 제4 반응 가스 공급 라인을 더 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 반응 가스 공급 라인은 제2 반응 가스 라인에 연결되는 ALD 박막 증착 장치.
  31. 제 29항에 있어서,
    상기 제3 반응 가스 공급부는 제3 반응 원료를 가스화하는 버블러, 상기 제3 반응 가스의 유량을 제어하는 제3 반응 가스 유량 제어부, 상기 버블러와 상기 제3 반응 가스 유량 제어부 사이에 위치하고 제3 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제1 밸브를 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  32. 제 29항에 있어서,
    상기 제4 반응 가스 공급부는 상기 제4 반응 가스의 흐름을 개폐하는 제2 밸브, 상기 제2 밸브를 통과한 상기 제4 반응 가스의 유량을 제어하는 제4 반응 가스 유량 제어부를 포함하는 ALD 박막 증착 장치.
  33. 제 29항에 있어서, 상기 제3 반응 가스는 TMA(TriMethylAluminium), 제4 반응 가스는 H2인 ALD 박막 증착 장치.
  34. (a) 다수 개의 가스가 분사되는 확산판과 기판이 놓여지는 기판 블록이 소정 거리 이격된 반응 용기 내에 적어도 하나의 기판을 제공하는 단계;
    (b) 제1 반응 가스 공급 라인을 통해서 상기 반응 용기 내에 제1 반응 가스를 공급하는 단계;
    (c) 상기 제1 반응 가스와 배타적으로 퍼지 가스 공급 라인을 통해서 상기 반응 용기 내에 퍼지 가스를 공급하는 단계;
    (d) 상기 제1 반응 가스 및 상기 퍼지 가스와 배타적으로 제2 반응 가스 공급 라인을 통해서 상기 반응 용기 내에 제2 반응 가스를 공급하는 단계; 및
    (e) 상기 제2 반응 가스와 배타적으로 퍼지 가스 공급 라인을 통해서 상기 반응 용기 내에 상기 퍼지 가스를 공급하는 단계를 포함하는 ALD 박막 증착 방법.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 (b) 내지 (e)단계는 불활성 가스 공급 라인을 통해서 상기 반응 용기에 불활성 가스를 공급하는 ALD 박막 증착 방법.
  36. 제 34항에 있어서, 상기 퍼지 가스를 공급하는 단계에서 상기 퍼지 가스의 유량은 500 내지 10,000 sccm인 ALD 박막 증착 방법.
  37. 제 35항에 있어서, 상기 퍼지 가스를 공급하는 단계에서 상기 불활성 가스 및 상기 퍼지 가스의 유량은 상기 제1 반응 가스 또는 상기 제2 반응 가스의 유량의 2배 이상인 ALD 박막 증착 방법.
  38. 제 34항에 있어서, 상기 퍼지 가스를 공급하는 단계에서 상기 퍼지 가스를 공급하는 시간은 0.2 내지 4초인 ALD 박막 증착 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100935289B1 (ko) * 2006-11-29 2010-01-06 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101340425B1 (ko) * 2012-05-15 2013-12-10 (주)베오스솔루션 박막 증착 장치 및 방법
KR20150006354A (ko) * 2013-07-08 2015-01-16 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 기상 성장 장치 및 기상 성장 방법
KR20160110586A (ko) * 2015-03-09 2016-09-22 주식회사 원익아이피에스 기판처리장치의 가스공급 제어방법
KR20190042466A (ko) * 2017-10-16 2019-04-24 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. 원자층 증착을 위한 시스템 및 방법

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100555575B1 (ko) * 2004-09-22 2006-03-03 삼성전자주식회사 원자층 증착 장치 및 방법
KR100725098B1 (ko) * 2005-11-17 2007-06-04 삼성전자주식회사 반도체 제조설비의 유량조절기 오동작 감지장치 및 그 방법
US20100151261A1 (en) * 2006-07-21 2010-06-17 Ce Ma Methods and apparatus for the vaporization and delivery of solution precursors for atomic layer deposition
US20080145533A1 (en) * 2006-11-29 2008-06-19 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus and substrate processing method
US7799377B2 (en) * 2006-12-07 2010-09-21 Electronics And Telecommunications Research Institute Organic/inorganic thin film deposition method
JP5219562B2 (ja) * 2007-04-02 2013-06-26 株式会社日立国際電気 基板処理装置、基板処理方法及び半導体装置の製造方法
KR101830976B1 (ko) * 2011-06-30 2018-02-22 삼성디스플레이 주식회사 원자층 증착장치
JP2015069987A (ja) * 2013-09-26 2015-04-13 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法
JP6900640B2 (ja) * 2016-08-03 2021-07-07 東京エレクトロン株式会社 ガス供給装置及びガス供給方法
CN108231620B (zh) * 2016-12-15 2021-01-19 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种气体流量控制装置及其气体流量控制方法
JP7033882B2 (ja) * 2017-05-01 2022-03-11 東京エレクトロン株式会社 成膜方法および成膜装置
KR102065243B1 (ko) * 2017-05-01 2020-01-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 성막 방법 및 성막 장치
CN110230041B (zh) * 2018-03-05 2021-05-07 北京北方华创微电子装备有限公司 一种原子层沉积设备及方法
CN110396676B (zh) * 2018-04-24 2021-07-13 北京北方华创微电子装备有限公司 一种原子层沉积设备及方法
CN111058012B (zh) * 2018-10-17 2023-03-21 北京北方华创微电子装备有限公司 进气装置及半导体加工设备
CN111218668B (zh) * 2018-11-27 2023-09-08 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体处理设备及薄膜沉积方法
CN109609930A (zh) * 2018-12-11 2019-04-12 北京北方华创微电子装备有限公司 原子层沉积设备及其清洗方法
CN109576675B (zh) * 2019-01-15 2021-08-13 北京北方华创微电子装备有限公司 原子层沉积装置及方法
CN111575675A (zh) * 2019-02-15 2020-08-25 北京北方华创微电子装备有限公司 一种半导体设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5769950A (en) * 1985-07-23 1998-06-23 Canon Kabushiki Kaisha Device for forming deposited film
US5089084A (en) * 1990-12-03 1992-02-18 Micron Technology, Inc. Hydrofluoric acid etcher and cascade rinser
US20020129768A1 (en) * 2001-03-15 2002-09-19 Carpenter Craig M. Chemical vapor deposition apparatuses and deposition methods

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100935289B1 (ko) * 2006-11-29 2010-01-06 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101340425B1 (ko) * 2012-05-15 2013-12-10 (주)베오스솔루션 박막 증착 장치 및 방법
KR20150006354A (ko) * 2013-07-08 2015-01-16 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 기상 성장 장치 및 기상 성장 방법
KR20160110586A (ko) * 2015-03-09 2016-09-22 주식회사 원익아이피에스 기판처리장치의 가스공급 제어방법
KR20190042466A (ko) * 2017-10-16 2019-04-24 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. 원자층 증착을 위한 시스템 및 방법

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