KR20060032801A - ＴｉＮ 확산방지막 형성방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 TiCl4 을 이용하여 반응챔버 내의 서셉터에 안착된 기판상에 TiN 확산방지막을 형성하는 TiN 확산방지막 형성방법에 관한 것으로서, 형성되는 TiN 확산방지막에 함유된 염소 또는 염소화합물의 비율을 낮추기 위하여, 반응챔버로 TiCl4 를 연속적으로 공급하는 동안에, 수소원자를 함유하는 화합물을 제1반응제로 사용하고, 질소원자를 함유하는 화합물을 제2반응제로 사용하여, 반응챔버로 제1반응제와 제2반응제를 불연속적으로 공급함으로써, TiN 확산방지막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
Description
도 1은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제1실시예에 있어서, 공정 흐름의 제1예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제1실시예에 있어서, 공정 흐름의 제2예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제1실시예에 있어서, 공정 흐름의 제3예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제2실시예에 있어서, 공정 흐름의 제1예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제2실시예예에 있어서, 공정 흐름의 제2예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제2실시예예에 있어서, 공정 흐름의 제3예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제2실시예예에 있어서, 공정 흐름의 제4예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제2실시예예에 있어서, 공정 흐름의 제5예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제3실시예에 있어서, 공정 흐름의 제1예를 도시한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제3실시예에 있어서, 공정 흐름의 제2예를 도시한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제3실시예에 있어서, 공정 흐름의 제3예를 도시한 도면,
도 12는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제3실시예에 있어서, 공정 흐름의 제4예를 도시한 도면,
도 13은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제1예를 도시한 도면,
도 14는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제2예를 도시한 도면,
도 15는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제3예를 도시한 도면,
도 16은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제4예를 도시한 도면,
도 17은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제5예를 도시한 도면,
도 18은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공 정 흐름의 제6예를 도시한 도면,
도 19는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제7예를 도시한 도면,
본 발명은 TiN 확산방지막 형성방법에 관한 것으로서, 상세하게는 염소 또는 염소화합물의 잔류량을 줄일 수 있는 TiN 확산방지막 증착방법에 관한 것이다.
반도체 소자 제조공정에 있어서, 확산방지막은 배선과 기판 또는 배선과 배선 사이에서 확산을 방지함으로써 배선의 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다. 특히, 알루미늄 배선에서는 Si 기판과의 반응을 막기 위한 확산방지막으로서 Ti/TiN 의 복합막이 사용되고 있으며, 텅스텐 배선의 경우에도 텅스텐의 접착력 문제점을 해결하기 위한 접착층(Adhesion layer)으로 Ti/TiN 막이 사용되고 있다. 이러한 Ti/TiN 막은 금속 게이트 및 금속전극을 적용한 커패시터 전극 형성 공정에도 널리 사용되고 있다.
이중 TiN 확산방지막(이하, TiN 막이라 함)이 가져야 하는 성질에는 우수한 단차피복성(step coverage), 낮은 콘택 (contact) 저항, 낮은 누설전류, 하부의 Si 기판에 대한 높은 접착성(adhesion), 높은 열적 안정성 등이 요구된다. 그 중에서, 특히 Si 기판상에서 막이 안정적으로 증착되어야 하며, 후속 열처리 공정의 높은 온도에서도 열적으로 안정해야만 한다.
TiN 막을 증착하기 위하여 TiCl4 와 NH3 를 소스로 주로 사용하는데, 이들의 반응은 아래의 화학식으로 잘 알려져 있다.
6TiCl4 + 8NH3 + 6TiN + 24HCl + N2
그런데, TiCl4 와 NH3 를 사용하여 TiN 막을 형성할 경우에, TiN 막에는 염소 또는 염소화합물(undesired residual chlorine)이 잔류하게 되는데, 이러한 염소 또는 염소화합물은 TiN 막의 결정입계(grain boundary)나 표면에 존재하여 TiN 막의 비저항을 높이는 악영향을 미치게 되며, 알루미늄이나 구리 배선의 부식을 유발시키는 요인이 되었다. 따라서, TiCl4 과 NH3 를 반응시켜 TiN 막을 형성할 때, TiN 막에 잔류하는 염소 또는 염소화합물을 제거하기 위한 다양한 연구개발이 진행되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 추세를 반영하여 창출된 것으로서, TiCl4 와 수소화합물을 반응시켜 TiN 확산방지막을 형성함에 있어서, 그 TiN 확산방지막에 잔류하는 염소 또는 염소화합물을 효과적으로 제거할 수 있는 TiN 확산방지막 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 일 실시예는,
TiCl4 을 사용하여 반응챔버 내의 서셉터에 안착된 기판상에 TiN 확산방지막을 형성하는 TiN 확산방지막 형성방법에 있어서, 형성되는 상기 TiN 확산방지막에 함유된 염소 또는 염소화합물의 비율을 낮추기 위하여, 상기 반응챔버로 상기 TiCl4를 연속적으로 공급하는 동안에, 수소원자를 함유하는 화합물을 제1반응제로 사용하고, 질소원자를 함유하는 화합물을 제2반응제로 사용하여, 상기 반응챔버로 상기 제1반응제와 제2반응제를 불연속적으로 공급함으로써, 상기 TiN 확산방지막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1반응제로는 B2H6, B10H14, SiH4, Si2H6, SiH2Cl2 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용하고, 상기 2반응제로는 N2, NN2 라디칼, N2 플라즈마, NH3, NH3 분해에 의해 활성화된 질소, NH2-NH3 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 다른 실시예는,
TiCl4 을 사용하여 반응챔버 내의 서셉터에 안착된 기판상에 TiN 확산방지막을 형성하는 TiN 확산방지막 형성방법에 있어서, 형성되는 상기 TiN 확산방지막에 함유된 염소 또는 염소화합물의 비율을 낮추기 위하여, 수소원자를 함유하는 화합물을 제1반응제로 사용하고, 질소원자를 함유하는 화합물을 제2반응제로 사용하여, 상기 반응챔버로 상기 TiCl4 의 공급 및 퍼지 이후, 상기 제1반응제의 공급 및 퍼지, 상기 제2반응제의 공급 및 퍼지의 동작을 기본 싸이클로써 반복함으로써 TiN 박막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1반응제로는 B2H6, B10H14, SiH4, Si2H6, SiH2Cl2 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용하고, 상기 2반응제로는 N2, N2 라디칼, N2 플라즈마, NH3, NH3 분해에 의해 활성화된 질소, NH2-NH3 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용한다.
이하, 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제1실시예에 있어서, 공정 흐름의 제1예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제1실시예에 있어서, 공정 흐름의 제2예를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제1실시예에 있어서, 공정 흐름의 제3예를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제1실시예는, CVD 방식을 이용하는 것이다.
TiN 확산방지막 형성방법의 제1실시예는, 내벽 온도가 100 ~ 200℃로 가열된 반응챔버 내에서 CVD 방식으로 진행된다. 반응챔버 내에는 Si 로 만들어진 기판이 안착되는 서셉터가 설치되어 있으며, 서셉터는 기판을 300℃ ~ 700℃ 의 온도, 바람직하게는 450℃ 로 가열한다. 이때, 반응챔버의 압력은 10 mTorr ~ 100Torr 정도로 유지한다.
이 상태에서, 반응챔버로 TiCl4 을 연속적으로 공급하면서, 제1반응제와 제2 반응제를 불연속적으로 공급한다. 제1반응제로는 수소원자를 함유하는 화합물, 즉 B2H6, B10H14, SiH4, Si2H6
, SiH2Cl2 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용하고, 제2반응제로는 질소원자를 함유하는 화합물, 즉 N2, N2 라디칼, N2 플라즈마, NH
3, NH3 분해에 의해 활성화된 질소, NH2-NH3 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용한다. 본 실시예에서는 제1반응제로 B2H6 를 사용하고, 제2반응제로 NH3 를 사용하며, 제1반응제와 제2반응제의 공급시간은 1초에서 10초 범위로 한다.
이를 상세히 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 반응챔버로 연속적으로 공급되는 상태에서, 제1반응제가 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후에 곧바로 제2반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된다. 이후 제3시간(Δt3)이 경과한 후에, 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 교번 공급이 반복된다.
또는, 도 2에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 반응챔버로 연속적으로 공급되는 상태에서, 제1반응제가 제1시간(Δt1)동안 공급되는 도중에 제2반응제의 공급이 개시되고, 제2반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급되는 도중에 제1반응제의 공급이 종료된다. 이후, 제3시간(Δt3)이 경과한 후에, 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 공급이 반복된다.
도 1 및 도 2의 경우, TiCl4와 B2H6 의 우선 반응이 일어난 후 NH
3 와의 CVD 반응에 의하여 TiN 확산방지막이 형성되는 것이다.
또는, 도 3에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 반응챔버로 연속적으로 공급되는 상태에서, 제1반응제와 제2반응제가 동시에 공급되다가, 이후 제2반응제가 제2시간(Δt2) 동안 공급되는 도중에 제1시간(Δt1)동안 진행되던 제1반응제의 공급이 종료된다. 이후, 제3시간(Δt3)이 경과한 후에, 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 공급이 반복된다. 이때, 제1시간(Δt1) < 제2시간(Δt2)이다.
상기한 B2H6 는 안전보관을 위해 Ar 이나 H2로 희석된 것(0.8% 이하)을 사용한다. 이러한 B2H6 는 TiN 반응 후 잔류 염소 또는 염소 화합물의 양을 감소시키는 역할을 한다.
또, B2H6 는 TiN 확산방지막의 증착 초기에 안정적인 증착공정이 이루어지도록 도와주는 역할을 할 뿐 아니라 TiBN 상태로 형성될 경우 TiN 의 확산방지 효과를 증가시키는 역할도 하게 된다. 또한, B2H6 는 TiN 확산방지막의 증착 중에 발생할 가능성이 있는 크랙(crack)이 발생되지 않도록 하는 역할을 한다. 이때 화학기상반응에 의해 소모되는 NH3 외에 별도로 H2나 N2를 더 공급할 수도 있다.
다음, 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제2실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제2실시예에 있어서, 공정 흐름의 제1예를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제2실시예예에 있어서, 공정 흐름의 제2예를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제2실시예예에 있어서, 공정 흐름의 제3예를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제2실시예 예에 있어서, 공정 흐름의 제4예를 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제2실시예예에 있어서, 공정 흐름의 제5예를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제1실시예는, PECVD 방식을 이용하는 것이다.
TiN 확산방지막 형성방법의 제2실시예는, 내벽 온도가 100 ~ 200℃ 로 가열된 반응챔버 내에서 PECVD 방식으로 진행된다. 반응챔버 내에는 Si 로 만들어진 기판이 안착되는 서셉터가 설치되어 있으며, 서셉터는 기판을 200 ~ 600℃ 의 온도, 바람직하게는 350℃ 로 가열한다. 이 상태에서, 반응챔버로 TiCl4 을 연속적으로 공급하면서, 플라즈마와 함께 제1반응제와 제2반응제를 불연속적으로 공급한다.
플라즈마는 13.56MHz 의 고주파나 2.56GHz 의 마이크로파중 하나를 발생시키는 플라즈마 공급장치에 의하여 반응챔버로 인가되는 것으로서, 인가 출력은 50Watt ~ 2000Watt 범위가 바람직하다.
플라즈마를 인가할 경우에, 제2반응제인 NH3를 좀더 효과적으로 분해하여 질소 원자 상태가 될 수 있도록 함으로써, 기판의 온도를 플라즈마가 인가되지 않는 경우보다 100 ~ 200℃ 낮출 수 있다.
제1반응제로는 수소원자를 함유하는 화합물, 즉 B2H6, B10H14
, SiH4, Si2H6, SiH2Cl2 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용하고, 제2반응제로는 질소원자를 함유하 는 화합물, 즉 N2, N2 라디칼, N2 플라즈마, NH3, NH
3 분해에 의해 활성화된 질소, NH2-NH3 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용한다. 본 실시예에서는 제1반응제로 B2H6 를 사용하고, 제2반응제로 NH3 를 사용한다.
이를 상세히 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 플라즈마가 반응챔버로 연속적으로 인가되고 TiCl4 이 반응챔버로 연속적으로 공급되는 상태에서, 제1반응제가 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후에 곧바로 제2반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된다. 이후 제3시간(Δt3)이 경과한 후에, 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 교번 공급이 반복된다.
또는, 도 5에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 반응챔버로 연속적으로 공급되는 상태에서, 제1반응제가 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후에 곧바로 제2반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된다. 이후 제3시간(Δt3)이 경과한 후에, 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 교번 공급이 반복된다. 이때, 반응챔버로의 플라즈마 인가는 제2반응제가 공급되는 시간(Δt2)동안 이루어진다.
또는, 도 6에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 반응챔버로 연속적으로 공급되는 상태에서, 제1반응제가 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후에 곧바로 제2반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된다. 이후 제3시간(Δt3)이 경과한 후에, 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 교번 공급이 반복된다. 이때, 반응챔버로의 플라즈마 인가는 제1반응제와 제2반응제가 교번 공급되는 시간(Δt1+Δt2)동안 연속적으로 이루어진다.
또는, 도 7에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 반응챔버로 연속적으로 공급되는 상태에서, 제1반응제와 제2반응제가 동시에 공급되다가, 이후 제2반응제가 제2시간(Δt2) 동안 공급되는 도중에 제1시간(Δt1)동안 진행되던 제1반응제의 공급이 종료된다. 이후, 제3시간(Δt3)이 경과한 후에, 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 공급이 반복된다. 이때, 반응챔버로의 플라즈마 인가는, 제1반응제의 공급이 종료된 이후부터 제2반응제의 공급이 종료되기 전까지 시간(Δt2-Δt1)동안 이루어진다.
또는, 도 8에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 반응챔버로 연속적으로 공급되는 상태에서, 제1반응제와 제2반응제가 동시에 공급되다가, 이후 제2반응제가 제2시간(Δt2) 동안 공급되는 도중에 제1시간(Δt1)동안 진행되던 제1반응제의 공급이 종료된다. 이후, 제3시간(Δt3)이 경과한 후에, 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 공급이 반복된다. 이때, 반응챔버로의 플라즈마 인가는, 제2반응제가 공급되는 시간(Δt2) 동안에 이루어진다. 여기서, 제1시간(Δt1) < 제2시간(Δt2)이다.
상기한 공정에 의하여 증착되는 막의 증착 속도는 TiCl4 공급량, 플라즈마의 파워 및 제1,2반응제의 공급량에 따라 달라지며, 기판의 온도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보인다.
한편, 콘택트홀(Contact hole)에 확산방지막을 증착해야 할 경우, 콘택저항을 낮추기 위하여 오믹(Ohmic)층이 필요한데, 이를 위하여 플라즈마가 인가되는 상태에서 NH3 을 공급하지 않고 대신 H2 를 공급하거나 SiH4, Si2H6 중의 하나, 또는 SiH2Cl2 를 공급하여 Ti 또는 TiSix 를 형성한다. 이때 가스의 공급은 제2실시예의 공정과 동일하고, 위 과정을 반복하여 10 ~ 50Å 두께로 증착한다.
다음, 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제3실시예를 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제3실시예에 있어서, 공정 흐름의 제1예를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제3실시예에 있어서, 공정 흐름의 제2예를 도시한 도면이며, 도 11은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제3실시예에 있어서, 공정 흐름의 제3예를 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제3실시예에 있어서, 공정 흐름의 제4예를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제3실시예는 ALD 방식을 이용하는 것이다.
기판상에서 막을 증착할 때 증착온도를 낮추기 위하여 ALD(Atomic Layer Deposition) 방식이 제안되고 있으나, ALD 방식에 의하여 형성되는 TiN 막에서도 1% 이내의 염소 및 염소화합물이 검출되고 있다. 그러나, 알루미늄이나 구리 배선에 적용하기 위해서는 염소 및 염소화합물이 0.3% 이내로 줄일 필요가 있다.
TiN 확산방지막 형성방법의 제3실시예는, ALD 방식에 의하여도 발생되는 염소 및 염소화합물의 생성 비율을 더욱 낮추기 위한 것으로서, 내벽 온도가 100 ~ 200℃ 로 가열되고 내부 압력이 1m Torr ~ 10 Torr 로 된 반응챔버 내에서 진행된다. 반응챔버 내에는 Si 로 만들어진 기판이 안착되는 서셉터가 설치되어 있으며, 서셉터는 기판을 200 ~ 500℃ 의 온도, 바람직하게는 350℃ 로 가열한다.
이 상태에서, 반응챔버로 TiCl4 공급 및 퍼지 이후, 제1반응제의 공급 및 퍼지, 제2반응제의 공급 및 퍼지의 동작을 기본 싸이클로써 반복한다. 이때, TiCl4, 제1반응제, 제2반응제의 공급시간은 각각 0.1 ~ 30초, 바람직하게는 10초 이내로 하고, 각각의 퍼지 시간은 1~30초, 바람직하게는 10초 이내로 하여, 상기한 싸이클을 반복하여 20 ~ 500Å 두께로 증착한다. 여기서, 제1반응제로는 수소원자를 함유하는 화합물, 즉 B2H6, B10H14, SiH4, Si
2H6, SiH2Cl2 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용하고, 제2반응제로는 질소원자를 함유하는 화합물, 즉 N2, N2 라디칼, N2
플라즈마, NH3, NH3 분해에 의해 활성화된 질소, NH2-NH3 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용한다. 본 실시예에서는 제1반응제로 B2H6 를 사용하고, 제2반응제로 NH3
를 사용한다.
이를 상세히 설명하면 도 9에 도시된 바와 같이. TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고, TiCl4 이 퍼지된 후 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되고, 제2반응제가 퍼지된 후 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본 싸이클로 한다. 박막의 두께는 이러한 기본 싸이클을 반복함으로써 조절할 수 있다.
또는, 도 10에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고, TiCl4 이 퍼지된 후 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되 고, 제1반응제가 퍼지되는 시점에서 곧바로 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 한다.
또는, 도 11에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고, TiCl4 이 퍼지된 후 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되고, 제1반응제가 공급되는 동안에 제2반응제가 제3시간(t3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 한다. 이때, 제2시간(Δt2) < 제3시간(Δt3)이 된다.
또는, 도 12에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고, TiCl4 이 퍼지된 후 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되고, 이때 제1반응제의 공급과 함께 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 한다. 이때, 제2시간(Δt2) < 제3시간(Δt3)이 된다.
상기한 도 10, 도 11, 도 12의 예는 TiN 박막 내의 염소 함유를 최대한 억제하면서 생산성(throughput)을 올리기 위한 방법으로서, 도 9의 공정 싸이클을 변형하여 제1반응제와 제2반응제 사이의 퍼지시간을 생략한 것이다. 즉, TiCl4 공급 및 퍼지 후, B2H6 와 NH3 를 번갈아 공급하는 방식으로 증착하는 방식이며, B2H6 와 NH3 의 공급 후에 퍼지 가스를 공급하는 방식인 것이다.
제3실시예에서, TiN 박막의 증착 속도는 TiCl4 공급 후 퍼지 시간 및 퍼지 양에 따라 반비례하는 경향을 보여주는데, 완전한 원자층 증착을 실시하기 위해서는 기판 표면에 "화학적 흡착 분자"만 존재하게 하여야 하므로, TiCl4 및 제1,2반 응제의 충분한 흡착을 유도하고 물리적 흡착 분자를 완전히 또는 충분히 제거하기 위하여 TiCl4 및 제1,2반응제의 공급 및 이의 퍼지 시간을 각각 5초 이상 충분히 하여야 한다.
또한, 생산성(throughput)을 향상시키기 위해서 TiCl4 의 퍼지 시간을 짧게 하여 기판 표면에 "화학적 흡착 분자와 물리적 흡착 분자"가 동시에 존재하게 하여야 하며, 제1,2반응제인 B2H6 와 NH3 를 충분히 공급하기 위하여 공급 시간을 5초 이상으로 충분히 늘려야 한다.
다음, 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예를 설명한다.
도 13은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제1예를 도시한 도면이고, 도 14는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제2예를 도시한 도면이며, 도 15는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제3예를 도시한 도면이고, 도 16은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제4예를 도시한 도면이다. 또, 도 17은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제5예를 도시한 도면이고, 도 18은 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제6예를 도시한 도면이며, 도 19는 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예에 있어서, 공정 흐름의 제7예를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예는 PEALD 방식을 이용 하는 것이다.
TiN 확산방지막 형성방법의 제4실시예는, 보다 낮은 온도에서 Si 기판상에 TiN 박막을 형성하기 위한 플라즈마를 함께 인가하는 PEALD 방식이다. 이러한 PEALD 방식은 내벽 온도가 100 ~ 200℃ 로 가열되고 내부 압력이 1m Torr ~ 10 Torr 로 된 반응챔버 내에서 진행된다. 반응챔버 내에는 Si 로 만들어진 기판이 안착되는 서셉터가 설치되어 있으며, 서셉터는 기판을 200 ~ 500℃ 의 온도, 바람직하게는 350℃ 로 가열한다. 플라즈마를 인가할 경우 질소화합물인 제2반응제를 좀더 효과적으로 분해하여 질소 원자 상태가 될 수 있도록 함으로써, 기판의 온도를 플라즈마가 인가되지 않는 경우보다 100 ~ 200℃ 낮출 수 있다. 플라즈마는, 기판에 직접 노출시키거나 리모트 플라즈마를 이용할 수도 있다.
이 상태에서, 반응챔버로 TiCl4 공급 및 퍼지 이후, 제1반응제의 공급 및 퍼지, 제2반응제의 공급 및 퍼지의 동작을 기본 싸이클로써 반복한다. 이때, TiCl4, 제1반응제, 제2반응제의 공급시간은 각각 0.1 ~ 30 초, 바람직하게는 10초 이내로 하고, 각각의 퍼지 시간은 1~30 초, 바람직하게는 10 초 이내로 하여, 상기한 싸이클을 20회~500회 반복한다.
플라즈마는 13.56MHz 의 고주파나 2.56GHz 의 마이크로파중 하나를 발생시키는 플라즈마 공급장치에 의하여 반응챔버로 인가되는 것으로서, 인가 출력은 50Watt ~ 2000Watt 범위가 바람직하다. 플라즈마를 인가할 경우에, 제2반응제인 NH3 를 좀더 효과적으로 분해하여 질소 원자 상태가 될 수 있도록 함으로써, 기판의 온도를 플라즈마가 인가되지 않는 경우보다 100℃ ~ 200℃ 낮출 수 있다. 이때, 기판의 온도는 200℃ ~ 400℃ 인데, 기판의 소자가 플라즈마에 노출되면 않되는 경우는 리모트 플라즈마를 이용한다.
제1반응제로는 수소원자를 함유하는 화합물, 즉 B2H6, B10H14
, SiH4, Si2H6, SiH2Cl2 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용하고, 제2반응제로는 질소원자를 함유하는 화합물, 즉 N2, N2 라디칼, N2 플라즈마, NH3, NH
3 분해에 의해 활성화된 질소, NH2-NH3 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용한다. 본 실시예에서는 제1반응제로 B2H6 를 사용하고, 제2반응제로 NH3 를 사용한다.
이를 상세히 설명하면, 도 13에 도시된 바와 같이. TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고, TiCl4 이 퍼지된 후 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되고, 제2반응제가 퍼지된 후 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본 싸이클로 한다. 이때, 반응챔버로의 플라즈마 인가는 제2반응제의 공급과 함께 이루어져서 제3시간(Δt3)동안 진행된다. 즉, 플라즈마는 제2반응제가 공급되는 제3시간(Δt3) 동안에만 함께 인가되는 것이다. 박막의 두께는 이러한 기본 싸이클을 반복함으로써 조절할 수 있다.
또는, 도 14에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고, TiCl4 이 퍼지된 후 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되고, 제1반응제가 퍼지된 후 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본 싸이클로 한다. 이때, 반응챔버로의 플라즈마 인가는, 제1반응제의 공급과 함께 이루어져서 제2시간(Δt2)동안 진행되고, 이후 제2반응제의 공급과 함께 다시 이루어져 제3시간(Δt3)동안 진행된다. 즉, 플라즈마는 제1반응제가 공급되는 동안과, 제2반응제가 공급되는 동안에만 인가되는 것이다. 박막의 두께는 이러한 기본 싸이클을 반복함으로써 조절할 수 있다.
또는, 도 15에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고, TiCl4 이 퍼지된 후 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되고, 제1반응제가 퍼지되는 시점에서 곧바로 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 한다. 이때, 반응챔버로의 플라즈마 인가는 제2반응제의 공급과 함께 이루어져서 제3시간(Δt3)동안 진행된다. 즉, 플라즈마는 제2반응제가 공급되는 동안에만 인가되는 것이다. 박막의 두께는 이러한 기본 싸이클을 반복함으로써 조절할 수 있다.
또는, 도 16에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고, TiCl4 이 퍼지된 후 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되고, 제1반응제가 퍼지되는 시점에서 곧바로 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 한다. 이때, 반응챔버로의 플라즈마 인가는 제1반응제의 공급과 동시에 진행되어 제2반응제의 공급이 종료될 때까지 함께 종료된다. 즉, 플라즈마는 제1반응제가 공급되는 제2시간(Δt2)과 제2반응제가 공급되는 제3시간(Δt3)동안, 즉 (Δt2 + Δt3) 동안에 인가되는 것이다. 박막의 두께는 이러한 기본 싸이클을 반복함으로써 조절할 수 있다.
또는, 제17에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고, TiCl4 이 퍼지된 후 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되고, 제1반응제의 공급과 함께 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 하며, 제2시간(Δt2) < 제3시간(Δt3)이 된다. 이때, 반응챔버로의 플라즈마 인가는, 제1반응제가 퍼지되는 시점에 시작되어 제2반응제가 공급되는 동안 진행된다. 즉, 플라즈마가 인가되는 시간은 (Δt3-Δt2)이다. 박막의 두께는 이러한 기본 싸이클을 반복함으로써 조절할 수 있다.
또는, 도 18에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고, TiCl4 이 퍼지된 후 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되고, 제1반응제가 공급되는 동안에 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 하며, 제2시간(Δt2) < 제3시간(Δt3)이 된다. 이때, 반응챔버로의 플라즈마 인가는, 제1반응제가 퍼지되는 시점에 시작되어 제2반응제가 공급되는 동안 진행된다. 박막의 두께는 이러한 기본 싸이클을 반복함으로써 조절할 수 있다.
또는, 도 19에 도시된 바와 같이, TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고, TiCl4 이 퍼지된 후 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되 고, 제1반응제가 공급되는 동안에 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 하며, 제2시간(Δt2) < 제3시간(Δt3)이 된다. 이때, 반응챔버로의 플라즈마 인가는, 제1반응제가 공급되는 시점에서 시작되어 제2반응제가 공급되는 동안 진행된다. 박막의 두께는 이러한 기본 싸이클을 반복함으로써 조절할 수 있다.
플라즈마를 인가하는 제4실시예에 있어서, 콘택트홀에 오믹(Ohmic) 층을 형성할 경우, NH3 을 공급하지 않고 대신 H2 를 공급하거나 SiH4, Si2H6 중의 하나, 또는 SiH2Cl2 를 공급하여 Ti 또는 TiSix를 형성할 수 있으며, 상기한 싸이클을 반복하여 10 ~ 50Å 두께로 증착한다.
플라즈마를 이용하여 보다 낮은 온도에서 TiN 막의 증착이 가능하며, 플라즈마는 기판에 직접 인가하거나 리모트 플라즈마를 이용하여 진행하고, 상기한 기본싸이클을 20회 ~ 500회 반복하여 형성한다.
한편, 본 발명에 따른 TiN 확산방지막 형성방법의 제1,2,3,4 실시예에 의하여 형성된 TiN 확산방지막에 잔류할 가능성이 있는 불순물을 아웃개싱(outgassing)법에 의하여 제거할 수 있다.
즉, 먼저, 반응챔버 내에 기판을 로딩시키고, 기판을 200℃ ~ 600℃ 의 온도로 가열한 다음, TiN 확산방지막 내에 잔류하는 원하지 않는 염소결합을 제거하기 위하여, B2H6 와 NH3 기체를 반응챔버 내에 공급하면서 10 mTorr ~ 10 Torr 의 압력에서 50 Watt ~ 2000 watt의 플라즈마를 가한 후 10 초 ~ 1 분간 어닐링을 실시하 였다. 이와 같은 플라즈마 어닐링은 기존의 급속 열처리에 의한 어닐링보다 낮은 온도에서 진행할 수 있을 뿐 아니라 효과적으로 염소 화합물을 제거할 수 있다.
그러나 플라즈마에 노출되어서는 않되는 경우 리모트 플라즈마를 이용할 수도 있으며, 고온이 허용되는 경우 플라즈마를 사용하지 않고 B2H6 와 NH3
기체를 챔버에 공급하면서 300℃ ~ 700℃ 정도의 온도에서 10 초 ~ 5 분간 어닐링을 실시할 수도 있다.
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, TiCl4 을 소스로 하고, 수소화합물과 질소화합물을 반응제로 하여 TiN 박막을 형성함으로써, TiN 박막에 잔류하는 염소 또는 염소화합물이 효과적으로 제거할 수 있다는 효과가 있다.
Claims (27)
- TiCl4 을 사용하여 반응챔버 내의 서셉터에 안착된 기판상에 TiN 확산방지막을 형성하는 TiN 확산방지막 형성방법에 있어서,형성되는 상기 TiN 확산방지막에 함유된 염소 또는 염소화합물의 비율을 낮추기 위하여,상기 반응챔버로 상기 TiCl4를 연속적으로 공급하는 동안에,수소원자를 함유하는 화합물을 제1반응제로 사용하고, 질소원자를 함유하는 화합물을 제2반응제로 사용하여, 상기 반응챔버로 상기 제1반응제와 제2반응제를 불연속적으로 공급함으로써, 상기 TiN 확산방지막을 형성하는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 제1반응제로는 B2H6, B10H14, SiH4, Si 2H6, SiH2Cl2 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용하고,상기 2반응제로는 N2, NN2 라디칼, N2 플라즈마, NH3, NH 3 분해에 의해 활성화된 질소, NH2-NH3 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 반응챔버로 상기 TiCl4 이 연속적으로 공급되는 상태에서,상기 제1반응제가 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 곧바로 제2반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급되고, 이후 제3시간(Δt3)이 경과한 후에 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 교번 공급이 반복되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 반응챔버로 상기 TiCl4 이 연속적으로 공급되는 상태에서,상기 제1반응제가 제1시간(Δt1)동안 공급되는 도중에 제2반응제의 공급이 개시되고, 상기 제2반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급되는 도중에 상기 제1반응제의 공급이 종료되며, 이후 제3시간(Δt3)이 경과한 후에, 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 공급이 반복되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 반응챔버로 상기 TiCl4 이 연속적으로 공급되는 상태에서,상기 제1반응제와 제2반응제가 동시에 공급되다가, 상기 제2반응제가 제2시간(Δt2) 동안 공급되는 도중에 제1시간(Δt1)동안 진행되던 제1반응제의 공급이 종료되고, 이후, 제3시간(Δt3)이 경과한 후에, 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 공급이 반복되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 반응챔버로 상기 TiCl4 이 연속적으로 공급되는 상태에서,상기 제1반응제가 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후에 곧바로 제2반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급되고, 이후 제3시간(Δt3)이 경과한 후에 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 교번 공급이 반복되고,플라즈마가 상기 반응챔버로 연속적으로 인가되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 반응챔버로 상기 TiCl4 이 연속적으로 공급되는 상태에서,상기 제1반응제가 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후에 곧바로 제2반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급되고, 이후 제3시간(Δt3)이 경과한 후에 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 교번 공급이 반복되며,플라즈마가 상기 반응챔버로 상기 2반응제가 공급되는 시간(Δt2) 동안에 인가되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 반응챔버로 상기 TiCl4 이 연속적으로 공급되는 상태에서,상기 제1반응제가 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후에 곧바로 제2반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급되고, 이후 제3시간(Δt3)이 경과한 후에 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 교번 공급이 반복되며,플라즈마가 상기 반응챔버로 제1반응제와 제2반응제가 공급되는 시간(Δt1+Δt2)동안 인가되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 반응챔버로 상기 TiCl4 이 연속적으로 공급되는 상태에서,상기 제1반응제와 제2반응제가 동시에 공급되다가, 상기 제2반응제가 제2시간(t2) 동안 공급되는 도중에 제1시간(Δt1)동안 진행되던 상기 제1반응제의 공급이 종료되고, 이후 제3시간(Δt3)이 경과한 후에 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 공급이 반복되며,플라즈마가 상기 반응챔버로 상기 제1반응제의 공급이 종료된 이후부터 상기 제2반응제가 공급되는 시간(Δt2-Δt1)동안 인가되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 반응챔버로 상기 TiCl4 이 연속적으로 공급되는 상태에서,상기 제1반응제와 제2반응제가 동시에 공급되다가, 상기 제2반응제가 제2시간(Δt2) 동안 공급되는 도중에 제1시간(Δt1)동안 진행되던 제1반응제의 공급이 종료되고, 이후 제3시간(Δt3)이 경과한 후에 상기한 제1반응제 및 제2반응제의 공급이 반복되며,플라즈마가 상기 반응챔버로 상기 제2반응제가 공급되는 시간(Δt2)동안 인가되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 반응챔버에 플라즈마를 인가할 경우, 상기 제1반응제와 제2반응제가 공급된 반응챔버 내부에서, 상기 기판을 200℃ ~ 600℃ 로 가열한 상태에서 10초 ~ 5분 동안 어닐링함으로써, TiN 확산방지막 내부에 잔류하는 염소 또는 염소화합물을 제거하는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 반응챔버에 플라즈마를 인가하지 않은 경우, 상기 제1반응제와 제2반응제가 공급된 반응챔버 내부에서, 상기 기판은 300℃ ~ 700℃ 로 가열한 상태에서 10 초 ~ 1 분 동안 어닐링함으로써, TiN 확산방지막 내부에 잔류하는 염소 또는 염소화합물을 제거하는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- TiCl4 을 사용하여 반응챔버 내의 서셉터에 안착된 기판상에 TiN 확산방지막을 형성하는 TiN 확산방지막 형성방법에 있어서,형성되는 상기 TiN 확산방지막에 함유된 염소 또는 염소화합물의 비율을 낮추기 위하여,수소원자를 함유하는 화합물을 제1반응제로 사용하고, 질소원자를 함유하는 화합물을 제2반응제로 사용하여, 상기 반응챔버로 상기 TiCl4 의 공급 및 퍼지 이 후, 상기 제1반응제의 공급 및 퍼지, 상기 제2반응제의 공급 및 퍼지의 동작을 기본 싸이클로써 반복함으로써 TiN 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항에 있어서,상기 제1반응제로는 B2H6, B10H14, SiH4, Si 2H6, SiH2Cl2 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용하고,상기 2반응제로는 N2, N2 라디칼, N2 플라즈마, NH3, NH 3 분해에 의해 활성화된 질소, NH2-NH3 로 이루어진 군중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고,상기 TiCl4 이 퍼지된 후 상기 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되며,상기 제2반응제가 퍼지된 후 상기 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본 싸이클로 하여 반복되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고,상기 TiCl4 이 퍼지된 후 상기 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되며,상기 제1반응제가 퍼지되는 시점에서 곧바로 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 하여 반복되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고,상기 TiCl4 이 퍼지된 후 상기 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되며,상기 제1반응제가 공급되는 동안에 상기 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 하여 반복되고, 상기 제2시간(Δt2) < 제3시간(Δt2) 인 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고,상기 TiCl4 이 퍼지된 후 상기 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되며,상기 제1반응제의 공급과 함께 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 하여 반복되고, 상기 제2시간(Δt2) < 제3시간(Δt3)인 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고,상기 TiCl4 이 퍼지된 후 상기 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되며,상기 제2반응제가 퍼지된 후 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 하여 반복되고,플라즈마가 상기 반응챔버로 상기 제2반응제와 함께 제3시간(Δt3) 동안 함께 인가되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고,상기 TiCl4 이 퍼지된 후 상기 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되며,상기 제1반응제가 퍼지된 후 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 하여 반복되고,플라즈마가 상기 반응챔버로, 상기 제1반응제의 공급과 함께 제2시간(Δt2)동안 인가되고, 상기 제2반응제의 공급과 함께 제3시간(Δt3)동안 인가되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고,상기 TiCl4 이 퍼지된 후 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되며,상기 제1반응제가 퍼지되는 시점에서 곧바로 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 하여 반복되고,플라즈마가 상기 반응챔버로, 상기 제2반응제와 함께 제3시간(Δt3)동안 인가되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고,상기 TiCl4 이 퍼지된 후 상기 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되며,상기 제1반응제가 퍼지되는 시점에서 곧바로 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되는 것을 기본싸이클로 하여 반복되고,플라즈마가 상기 반응챔버로, 상기 제1반응제의 공급과 동시에 인가되어 상기 제2반응제의 공급이 종료될 때까지 시간(Δt2+Δt3)동안 인가되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고,상기 TiCl4 이 퍼지된 후 상기 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되며,상기 제1반응제의 공급과 함께 제2반응제가 제3시간Δ(t3)동안 공급된 후 퍼지되되 제2시간(Δt2) < 제3시간(Δt3)인 것을 기본싸이클로 하며 반복되고,플라즈마가 상기 반응챔버로, 상기 제1반응제가 퍼지되는 시점에 시작되어 제2반응제가 공급되는 시간(Δt3-Δt2)동안 인가되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고,상기 TiCl4 이 퍼지된 후 상기 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되며,상기 제1반응제가 공급되는 동안에 상기 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되되 상기 제2시간(Δt2) < 제3시간(Δt3)인 것을 기본싸이클로 하며 반복되고,플라즈마가 상기 반응챔버로, 상기 제1반응제가 퍼지되는 시점에 시작되어 제2반응제가 공급되는 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 TiCl4 이 제1시간(Δt1) 동안 공급된 후 퍼지되고,상기 TiCl4 이 퍼지된 후 상기 제1반응제가 제2시간(Δt2)동안 공급된 후 퍼지되며,상기 제1반응제가 공급되는 동안에 상기 제2반응제가 제3시간(Δt3)동안 공급된 후 퍼지되되 상기 제2시간(Δt2) < 제3시간(Δt3)인 것을 기본싸이클로 반복되고,플라즈마가 상기 반응챔버로, 상기 제1반응제가 공급되는 시점에서 시작되어 제2반응제가 공급되는 동안 인가되는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방 법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 반응챔버로 플라즈마를 인가한 경우, 상기 제1반응제와 제2반응제가 공급된 반응챔버 내부에서, 상기 기판을 200 ~ 600℃ 로 가열한 상태에서 10초 ~ 5분 동안 어닐링함으로써, TiN 확산방지막 내부에 잔류하는 염소 또는 염소화합물을 제거하는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 반응챔버로 플라즈마를 인가하지 않은 경우, 상기 제1반응제와 제2반응제가 공급된 반응챔버 내부에서, 상기 기판은 300~700℃ 로 가열한 상태에서 10초~1분 동안 어닐링함으로써, TiN 확산방지막 내부에 잔류하는 염소 또는 염소화합물을 제거하는 것을 특징으로 하는 TiN 확산방지막 형성방법.
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