KR20060105073A - 가스 제공 장치 및 이를 이용한 가스 제공 방법 - Google Patents

가스 제공 장치 및 이를 이용한 가스 제공 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060105073A
KR20060105073A KR1020050027443A KR20050027443A KR20060105073A KR 20060105073 A KR20060105073 A KR 20060105073A KR 1020050027443 A KR1020050027443 A KR 1020050027443A KR 20050027443 A KR20050027443 A KR 20050027443A KR 20060105073 A KR20060105073 A KR 20060105073A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
providing
line
reaction
reaction gas
Prior art date
Application number
KR1020050027443A
Other languages
English (en)
Inventor
고현국
조영주
구본옥
손장호
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050027443A priority Critical patent/KR20060105073A/ko
Publication of KR20060105073A publication Critical patent/KR20060105073A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4408—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

오염을 방지하는 가스 제공 방법에 있어서, 기판 상에 막을 형성하기 위하여 상기 기판 상으로 가스 제공 라인을 통해 반응 가스를 제공한다. 가스 제공 라인 내에서 분해된 반응 가스를 재결합시키기 위한 결합 물질을 가스 제공 라인 내부로 제공한다. 가스 제공 라인에 잔류하는 반응 가스 또는 결합 물질을 제거하기 위한 퍼지 가스를 제공한다. 이에 따라, 가스 제공 라인 내부에 잔류하는 반응 가스들을 용이하게 제거함으로써 가스 제공 라인이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

Description

가스 제공 장치 및 이를 이용한 가스 제공 방법{Apparatus for supplying gas and method of supplying gas using the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 제공 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 가스 제공 장치를 이용한 가스 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 MPA이 도 1의 반응가스 제공라인의 내부에서 흡착되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 가스 제공 장치 110 : 반응 챔버
120 : 반응가스 제공부 130 : 반응가스 제공라인
140 : 보조가스 제공부 150 : 보조가스 제공라인
152 : 제1분기 라인 154 : 제2분기 라인
156 : 제3분기 라인 160 : 결합물질 제공부
162 : 결합물질 제공라인 170 : 펌프
172 : 배기 라인 178 : 제4분기 라인
W : 반도체 기판
본 발명은 가스 제공 장치 및 이를 이용한 가스 제공 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 기판 가공 장치로 증착 소스를 공급하는 가스 제공 장치 및 이를 이용한 가스 제공 방법에 관한 것이다.
근래에 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.
반도체 장치의 집적도가 증가됨에 따라 회로의 선폭 및 콘택의 폭은 급격히 감소하고 있는 반면, 절연막의 두께는 대체로 일정하게 유지되고 있다. 이에 따라 콘택의 종횡비는 증가하며, 금속 배선의 폭 및 두께는 점점 감소하고 있다.
반도체 소자를 반도체 기판 상에 구현하는데 있어서 필수적으로 요구되는 금속 배선은 전기적인 신호를 전송시키는 역할을 하므로, 전기적인 저항이 낮아야 함은 물론 경제적이고 신뢰성이 높아야 한다. 이러한 특성을 갖는 물질로서 알루미늄이 있으며, 이에 따라 현재 금속 배선을 형성하는 물질로 알루미늄이 널리 사용되고 있다.
상기 알루미늄을 이용한 금속 배선 형성은 화학기상증착(chemical vapor deposition; CVD) 공정을 이용할 수 있다. 상기 화학기상증착 방식으로 알루미늄 막을 형성하기 위한 금속 전구체(precursor)로는 MPA(1-methlypyrrolidine alane)이 대표적이다.
한편, CVD 공정을 수행하기 위해서는 CVD 장치의 반응 챔버 내부로 MPA 와 같은 소스를 제공하는 시스템이 필수적이다. 이러한 소스를 제공하기 위한 가스 제공 장치으로서, 반응 챔버까지 소스 가스를 효과적으로 이동시키기 위해 소스 및 공정 특성에 따라, 기상 이송 시스템(vapor delivery system), 버블러 시스템(bubbler system) 또는 액상 이송 시스템(liquid delivery system) 등이 이용되고 있다.
CVD 가스 제공 장치에서는 소스를 변질시키지 않으면서 소스를 기상 또는 증기 상태로 챔버까지 안정적으로 공급하는 것이 매우 중요하다. 그런데, 유기 금속 화합물 소스는 쉽게 분해되어 상기 챔버와 연결된 가스 제공 라인 내벽에 흡착(adsorption)되는 문제가 발생하고 있다.
일 예로서, 상술한 MPA 소스는 그 상태가 불안정하기 때문에 금속 이온(Al+)이 분해되어 상기 가스 제공 라인 내부에 증착된다. 이는 파티클이 발생되는 원인이 되며, 상기 증착이 지속적으로 진행될 경우에는 가스 제공 라인이 막혀 소스 공급이 원활하게 이루어지지 못한다. 이에 따라, CVD 증착율(deposition rate)이 저하되고, CVD 장치의 성능 하락 등으로 인해 CVD 공정이 비정상적으로 진행되어 반도체 소자의 신뢰성에 치명적인 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 소스의 분해를 방 지할 수 있는 가스 제공 장치의 개발이 요구된다.
따라서, 본 발명의 일 목적은 가스 제공 라인 내부에서 분해된 반응 가스가 흡착되는 것을 억제할 수 있는 가스 제공 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 가스 제공 장치를 이용함으로써 가스 제공 라인 내부가 오염되는 것을 억제할 수 있는 가스 제공 방법을 제공하는 데 있다.
상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 가스 제공 장치는, 기판 상에 막을 형성하기 위하여 상기 기판 상으로 제1제공 라인을 통해 반응 가스를 제공하기 위한 반응가스 제공부와, 상기 제1제공 라인 내에서 분해된 상기 반응 가스를 재결합시키기 위한 결합 물질을 제공하기 위하여 제2제공 라인을 통해 상기 제1제공 라인과 연결된 결합물질 제공부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 결합 물질은 유기 금속 화합물로부터 분해된 금속 이온이 상기 제1제공 라인 내부에 흡착되는 것을 억제하기 위하여 상기 분해된 금속 이온과 결합하는 물질로서, 피로리딘(pyrrolidine)을 포함한다.
또한, 상기 제1제공 라인에 잔류하는 상기 반응 가스 또는 상기 결합 물질을 제거하기 위한 퍼지가스 제공부를 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 가스 제공 방법은, 기판 상에 막을 형성하기 위하여 상기 기판 상으로 가스 제공 라인을 통해 반응 가스를 제공한 다. 이어서, 상기 가스 제공 라인 내에서 분해된 반응 가스를 재결합시키기 위한 결합 물질을 상기 가스 제공 라인 내부로 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 가스 제공 라인에 잔류하는 상기 반응 가스 또는 상기 결합 물질을 제거하기 위한 퍼지 가스를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반응 가스를 제공하는 단계 및 상기 결합 물질을 제공하는 단계를 동시에 수행할 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 가스 제공 장치 및 가스 제공 방법은 반응 가스가 분해되어 가스 제공 라인에 흡착되는 것을 억제함으로써, 상기 반응 가스를 반응 챔버까지 안정적으로 공급하고 상기 가스 제공 라인 및 반응 챔버가 오염되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 가스 제공 장치는 특정한 공정을 수행하는 기판 가공 장치에 한정되지 않고, 반응 가스를 사용하여 기판 가공 공정을 수행하는 다양한 장치에 채용될 수 있다. 특히, 화학기상증착 공정을 수행하는 막 형성 장치에 적용되는 것이 바람직하다. 이하에서는 종형의 화학기상증착 장치를 이용하여 본 발명을 설명한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으 로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예는 해당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위한 것으로 이해되는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 제공 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 가스 제공 장치(100)는 화학기상증착 장치로 소정의 막을 형성하기 위한 반응 가스를 제공하기 위한 반응가스 제공부(120)와, 상기 반응 가스를 운반하는 이송 가스를 제공하기 위한 보조가스 제공부(140) 및 상기 분해된 반응 가스를 재결합시키기 위한 결합물질 제공부(160)를 포함한다.
상기 반응가스 제공부(120)는 반응 가스 공급 라인(130)을 통해 상기 CVD 장치의 반응 챔버(110)와 연결되어 있다. 상기 반응가스 제공부(120)는 반응 가스의 소스를 저장하는 캐니스터(canister)와 같은 저장 용기(미도시), 상기 저장 용기의 주위에 배치되고 상기 저장 용기를 소정의 온도로 유지하기 위한 고온 캔(hot can)과 같은 온도 유지 장치(미도시) 등을 구비할 수 있다.
상기 보조가스 제공부(140)는 상기 소스를 기화시키거나 또는 기화된 반응 가스를 운반하는 역할을 수행하기 위한 보조 가스를 제공한다. 상기 보조 가스로는 불활성 가스가 바람직하다.
상기 보조가스 제공부(140)는 보조가스 제공라인(150) 및 상기 보조가스 제공라인(150)으로부터 분기된 제1분기 라인(154)을 통해 반응가스 제공부(120)의 소스 저장 용기(미도시)로 연결된다. 이 때, 상기 제1분기 라인(154) 및 반응가스 제 공라인(130)은 연결 라인(156)에 의해 연통된다. 상기 연결 라인(156)은 상기 반응가스 제공부(120)와 인접하도록 배치됨으로써, 이 후 결합물질 제공부(160)으로부터 제공된 결합 물질이 상기 가스 제공 라인(130)의 대부분을 커버할 수 있다.
따라서, 상기 보조가스 제공부(140)부터 제공되는 보조 가스는, 보조가스 제공라인(150) 및 제1분기 라인(154)을 통과하여 반응가스 제공부(120)로 인입될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 보조 가스는 보조가스 제공라인(150), 제1분기 라인(154) 및 연결 라인(156)을 거쳐서 반응가스 제공라인(130)으로 제공될 수도 있다.
또한, 상기 보조가스 제공라인(150)으로부터 분기되는 제2분기 라인(152)은 반응 챔버(110)로 직접적으로 연결되어, 상기 보조가스 제공부(140)로부터 제공된 불활성 가스가 상기 제2분기 라인(152)을 통해 반응 챔버(110)의 내부를 퍼지(purge)시키는 기능을 수행할 수 있다.
상기 반응 챔버(110)의 일측에는 배기 라인(172)이 연통되고, 상기 배기 라인(172) 상에는 펌프(170)가 구비된다. 따라서, 상기 펌프(170)를 이용하여 반응 챔버(110) 내부에 잔류하는 가스들을 배기시킬 수 있다. 여기서, 상기 배기 라인(172)으로부터 분기된 제3분기 라인(178)은 상기 반응 챔버(110)와 인접한 위치의 반응가스 제공라인(130)과 연통된다. 또한, 상기 반응 챔버(110)의 타 측에는 상기 반응 챔버(100) 내부의 진공도를 조절하기 위한 진공 펌프(192, 194), 예컨대, 터보 펌프나 스크롤 펌프 등과, 반응 챔버(100) 내부를 퍼지(purge)시키기 위한 챔버의 퍼지가스 제공부(180)를 별도로 구비할 수 있다.
도 1을 더 참조하면, 결합물질 제공부(160)는 반응가스 제공부(120)와 보조가스 제공부(140) 사이에 구비된다. 구체적으로, 상기 결합물질 제공부(160)는 결합물질 제공라인(162)을 통하여 상기 제1분기 라인(154)과 연결된다. 즉, 상기 결합물질 제공부(160)로부터 제공되는 결합 물질은 결합물질 제공라인(162), 제1분기 라인(154) 및 연결 라인(156)을 통해 반응가스 제공라인(130)으로 연결될 수 있다. 이와 같은 구성을 가지는 상기 결합물질 제공부(160) 및 결합물질 제공라인(162)은 상기 결합 물질을 상기 가스 제공 라인(130)으로 제공함으로써, 후술하는 바와 같이 MPA으로부터 분해된 알루미늄 이온(Al+)이 상기 가스 제공 라인(130) 내부에서 흡착되는 것을 용이하게 억제할 수 있다.
상기 가스 라인들(130, 150, 152, 154, 156, 162, 172, 178) 상에는 반응 가스, 보조 가스 및 결합 물질 가스의 선택적인 공급을 위한 다수의 선택 밸브들(122, 124, 126, 142, 144, 146, 147, 148, 149, 164, 168, 174, 176, 179) 및 질량 유량계들(mass flow controller; MFC, 143, 166)이 설치될 수 있다. 상기 가스 공급 장치는 상기 밸브들의 선택적인 온/오프(on/off) 작동에 의해서 상기 반응 가스, 보조 가스 및 결합 물질의 공급이 상기에서 설명한 바와 같이 이루어질 수 있다.
한편, 반응 가스를 상기 반응 챔버(110)까지 원활하게 공급하기 위해서는 반응 가스 및 결합 물질의 소스를 담는 캐니스터들 온도, 반응가스 제공라인(130) 및 결합물질 제공라인(162)의 온도를 적절하게 제어하는 것이 추가적으로 요구된다. 구체적으로, 상기 반응가스 제공부(120)에는 반응 가스의 소스를 담는 제1 캐니스터(미도시)가 구비되고, 상기 결합물질 제공부(160)에는 결합 물질의 소스를 담기 위한 제2캐니스터(미도시)가 구비된다.
상기 제1 및 제2캐니스터에는 소스 이송 시에 일정 온도의 고온을 유지하기 위한 가열부 및 온도 유지 장치로서 고온 캔(hot can, 미도시)이 연결된다. 이러한 고온 캔에는 가열을 위한 고온 가스, 예컨대, 질소 가스(N2)가 고온 가스 제공 라인(미도시)을 통해 공급될 수 있다. 또한, 상기 고온 캔을 벗어난 제공 라인은 히팅 자켓(heating jacket, 미도시)에 의해서 보온 가능하다. 이에 따라, 상기 소스 및 라인들의 온도가 기 설정된 온도 범위 내에서 유지될 수 있다.
일 예로, 반응 가스로 MPA를 이용하는 CVD-Al 공정의 경우, 상기 MPA를 담는 제1캐니스터 및 상기 제2캐니스터에 연결된 라인들을 포함하는 제1영역(A)은 기화에 의해 상기 소스가 기체 상태로 전환되기에 유리하도록, 대략 50℃의 온도로 유지되는 것이 바람직하다. 상기 반응 챔버(110)의 샤워 헤드(shower head, 미도시) 및 상기 샤워 헤드에 연결된 라인들을 포함하는 제2영역(B)은 대략 60℃로 설정될 수 있다. 그리고, 상기 결합 물질을 담는 제2캐니스터 및 상기 제2캐니스터에 연결된 라인들을 포함하는 제3영역(C)은 결합 물질로 사용되는 메틸 피롤리딘(methyl pyrrolidine)의 제공에 유리하도록 대략 60℃로 유지되는 것이 바람직하다.
부가적으로, 상기 가스 제공 장치(100)는 공급되는 반응 가스의 소스가 액체 상태로 제공될 경우에는 소스 펌프 및 기화기를 별도로 구비하는 액상 이송 시스템으로 구성될 수 있다.
이하에서는, 도 1의 가스 공급 장치를 이용한 가스 제공 방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
상기 가스 제공 방법은 기판 가공 장치의 반응 챔버에 연결되어 기판을 가공하기 위한 반응 가스가 제공되는 제공 라인을 통해, 상기 반응 가스를 재결합시키는 결합 물질을 제공함으로써, 상기 반응 가스가 분해되어 상기 제공 라인에 흡착되는 것을 억제하기 위한 것이다. 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
여기서, 상기 반응 가스는 화학기상증착 방식으로 알루미늄막을 형성하기 위한 가스이며, 상기 소스로는 알루미늄 금속 이온(Al+)과 리간드의 결합으로 이루어진 유기 금속 화합물을 사용한다. 예를 들면, DMAH(dimethylaluminum hydride), DMEAA(demethylethylamine alane), TMAA(trimethylamine alane) 또는 MPA(1-methylpyrrolidine alane)이 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 MPA를 알루미늄 전구체(precursor)로 사용한다.
또한, 상기 소스를 버블링(bubbling)시키며 또한 소스로부터 생성된 반응 가스를 운반하기 위한 보조 가스로는 불활성 가스가 사용된다. 바람직하게는, 상기 보조 가스로 아르곤(Ar) 가스를 사용한다.
상기 증착 공정이 시작되기 전에는 반응가스 제공라인(130) 상의 제1밸브(122) 및 제2밸브(124)가 오픈(open)되고, 제3분기 라인(178) 상의 제13밸브(179), 배기 라인(172) 상의 제12밸브(174)가 오픈되며, 펌프(170)가 펌핑 상태를 유지하고 있다.
도 2는 도 1에 도시된 가스 제공 장치를 이용한 가스 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 먼저 기판(W) 상에 막을 형성하기 위하여 상기 기판(W) 상으로 반응가스 제공라인(130)을 통해 반응 가스를 제공한다(S100).
구체적으로, 보조가스 제공부(140)부로부터 아르곤 가스가 보조가스 제공라인(150) 상의 제4밸브(142), 제1질량 유량계(143), 제5밸브(144)가 오픈되고, 제1분기 라인(154) 상의 제6밸브(146), 제7밸브(147) 및 제8밸브(148)가 오픈되어, 반응가스 제공부(120)의 MPA이 담긴 제1캐니스터로 제공된다. 이로써, MPA 반응 가스가 발생되고, 제1밸브(122), 제2밸브(124) 및 제3밸브(126)가 오픈되어 MPA이 반응 챔버(110)로 제공된다. 이에 따라, 알루미늄 증착 공정이 시작된다.
도 3은 상기 알루미늄 증착 공정이 시작되면서, MPA이 상기 반응가스 제공라인(130) 내에서 분해되어, 그 내벽에 흡착되는 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 MPA에서 알루미늄 트리하이드라이드(aluminium trihydride, AlH3, 이하 "알레인"이라 한다)와 메틸 피롤리딘(N(CH3)(CH2)4) 사이의 결합이 약하고 알레인은 반응성이 매우 큰 특성을 가지고 있다. 이에 따라, 도시된 바와 같이 MPA이 반응 챔버(110)로 이송되는 도중에 반응가스 제공라인(130) 내부에서 분해되어, 알레인의 알루미늄 이온(Al+)이 상기 반응가스 제공라인(130) 내벽에 흡착된다.
상기 흡착된 알루미늄은 상기 MPA이 계속적으로 공급됨에 따라, 반응 챔버(110) 내부로 진입하여 반도체 기판(W) 상에 응착되는 파티클 소스로 작용한다. 또한, 상기 흡착이 지속적으로 진행되면서 상기 반응가스 제공라인(130) 내부가 막히는 클로깅(clogging) 현상이 발생할 수도 있다.
반도체 기판(W) 상에 상기 금속성 파티클이 응착되면, 반도체 장치의 불량을 발생시킬 수 있다. 따라서, 상기 반응가스 제공라인(130) 내부에서 분해된 반응 가스를 재결합시키는 소정의 결합 물질을 투입하여 상기 파티클의 생성 및 클로깅 현상을 억제할 수 있다.
상기 결합 물질은 상기 분해된 금속 이온과 결합하는 물질을 사용할 수 있다. 반응 가스가 MPA이면, 상기 결합 물질은 피로리딘(pyrrolidine)을 포함하는 물질이다. 바람직하게는 메틸 피로리딘(methyl pyrrolidine)을 사용한다.
상기 메틸 피롤리딘은 상기 MPA으로부터 분해된 알레인(AlH3)과 결합하기 때문에 반응가스 제공라인(130) 내부에 알루미늄 이온(Al+)이 흡착되는 것을 용이하게 억제할 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2영역(A, B)은 상술한 바와 같이 상기 고온 캔 및 히팅 자켓을 이용하여 대략 50℃ 내지 60℃로 유지시키는 것이 바람직하다. 그러나, 결합 물질과 금속 이온의 결합율을 향상시키기 위하여 상기 제1 및 제2영역(A, B)의 온도를 적절하게 조절할 수도 있다.
이에 따라, 다시 도 2를 참조하면, 상기 반응가스 제공라인(130) 내에서 분해된 반응 가스를 재결합시키기 위한 결합 물질을 상기 반응가스 제공라인(130) 내부로 제공한다(S110).
구체적으로, 상기 증착 공정이 완료되는 즉시 제1밸브(122), 제6밸브(146) 및 제8밸브(148)가 닫힘으로써 MPA 및 아르곤의 공급이 중단되고, 결합물질 제공부(160)로부터 결합 물질이 공급되기 시작한다. 구체적으로, 결합물질 제공라인 상의 제10밸브(164), 제2질량 유량계(166) 및 제11밸브(168)가 오픈되고, 제1분기 라인(154) 상의 제7밸브(147), 연결 라인(156) 상의 제9밸브(149)가 오픈되어 결합 물질이 반응가스 제공라인(130)으로 제공된다.
이 때, 상기 분해되는 반응 가스를 상기 반응 가스가 제공되는 중간에 재결합시키기 위하여 상기 S100 단계와 상기 S110 단계를 동시에 수행할 수도 있다.
마지막으로, 상기 반응가스 제공라인(130) 내부에 잔류하는 반응 가스 또는 결합 물질을 제거하는 퍼지(purge) 가스를 제공한다(S120). 상기 퍼지 가스는 불활성 가스를 사용하기 때문에, 상기 보조 가스를 이용하여 상기 퍼지 작업을 수행할 수 있다. 즉, 소정 시간 동안 결합 물질을 제공한 후, 보조가스 제공라인(150), 제1분기 라인(154) 및 연결 라인(156)을 통해 아르곤을 반응가스 제공라인(130)으로 제공하고, 배기 라인(172) 상의 제14밸브(176) 및 제12밸브(12)를 오픈함으로써, 상기 퍼지 가스에 의해 반응가스 제공라인(130) 내부의 잔류 가스들을 펌핑시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 반응가스 제공라인(130) 내부가 오염되지 않으므로, 상기 반응가스 제공라인(130) 및 반응 챔버(110)의 세정 주기를 연장시킬 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 기판 가공 장치의 반응 챔버에 연결되어 반응 가스가 제공되는 반응가스 제공라인을 통해 상기 반응 가스를 재결합시키는 결합 물질을 제공함으로써, 상기 반응 가스가 분해되어 상기 반응가스 제공라인 내부 에 흡착되는 것을 억제시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 흡착에 의한 파티클 소스의 발생을 용이하게 방지함으로써, 반도체 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 반응가스 제공라인의 오염을 억제하고, 반응 가스의 공급을 원활하게 만들어 반응 기판 가공 장치의 성능 저하를 방지할 수 있다. 더 나가서는, 세정 주기를 연장시킴으로써, 장치 가동율을 향상시키는 효과를 가져온다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 기판 상에 막을 형성하기 위하여, 상기 기판 상으로 제1제공 라인을 통해 반응 가스를 제공하기 위한 반응가스 제공부; 및
    상기 제1제공 라인 내에서 분해된 상기 반응 가스를 재결합시키기 위한 결합 물질을 제공하기 위하여, 제2제공 라인을 통해 상기 제1제공 라인과 연결된 결합 물질 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염을 방지하기 위한 가스 제공 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응 가스는 금속 이온과 리간드의 결합으로 이루어진 유기 금속 화합물인 것을 특징으로 하는 가스 제공 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유기 금속 화합물은 메틸 피로리딘 알레인(1-methyl pyrrolidine alane; MPA)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 제공 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 결합 물질은 상기 유기 금속 화합물로부터 분해된 상기 금속 이온이 상기 제1제공 라인 내부에 흡착되는 것을 억제하기 위하여 상기 분해된 금속 이온과 결합하기 위한 물질로서, 피로리딘(pyrrolidine)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 제공 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1제공 라인에 잔류하는 상기 반응 가스 또는 상기 결합 물질을 제거하기 위한 퍼지가스 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 제공 장치.
  6. 기판 상에 막을 형성하기 위하여 상기 기판 상으로 가스 제공 라인을 통해 반응 가스를 제공하는 단계; 및
    상기 가스 제공 라인 내에서 분해된 반응 가스를 재결합시키기 위한 결합 물질을 상기 가스 제공 라인 내부로 제공하는 단계를 포함하는 오염을 방지하는 가스 제공 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가스 제공 라인에 잔류하는 상기 반응 가스 또는 상기 결합 물질을 제거하기 위한 퍼지 가스를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 제공 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 반응 가스를 제공하는 단계 및 상기 결합 물질을 제공하는 단계를 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 가스 제공 방법.
  9. 기판 가공 장치의 반응 챔버에 연결되어 기판을 가공하기 위한 반응 가스가 제공되는 제공 라인을 통해 상기 반응 가스를 재결합시키는 결합 물질을 제공하여, 상기 반응 가스가 분해되어 상기 제공 라인에 흡착되는 것을 억제하는 것을 특징으 로 하는 가스 제공 방법.
KR1020050027443A 2005-04-01 2005-04-01 가스 제공 장치 및 이를 이용한 가스 제공 방법 KR20060105073A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050027443A KR20060105073A (ko) 2005-04-01 2005-04-01 가스 제공 장치 및 이를 이용한 가스 제공 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050027443A KR20060105073A (ko) 2005-04-01 2005-04-01 가스 제공 장치 및 이를 이용한 가스 제공 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060105073A true KR20060105073A (ko) 2006-10-11

Family

ID=37634920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050027443A KR20060105073A (ko) 2005-04-01 2005-04-01 가스 제공 장치 및 이를 이용한 가스 제공 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060105073A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180134560A (ko) * 2017-06-09 2018-12-19 조정수 플라스틱 내외장재의 표면처리 방법 및 이를 이용하여 표면처리 된 내외장재

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180134560A (ko) * 2017-06-09 2018-12-19 조정수 플라스틱 내외장재의 표면처리 방법 및 이를 이용하여 표면처리 된 내외장재

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8679253B2 (en) Deposition apparatus and method for depositing film
US10199212B2 (en) Selective growth of silicon oxide or silicon nitride on silicon surfaces in the presence of silicon oxide
US10731250B2 (en) Depositing ruthenium layers in interconnect metallization
US10777407B2 (en) Selective deposition of silicon nitride on silicon oxide using catalytic control
JP4506677B2 (ja) 成膜方法、成膜装置及び記憶媒体
US7758920B2 (en) Method and apparatus for forming silicon-containing insulating film
US20130019960A1 (en) Reactant Delivery System For ALD/CVD Processes
US20070004186A1 (en) Film forming method
KR20010114050A (ko) 반도체 소자의 알루미늄 산화막 형성 방법
JP2004006801A (ja) 縦型半導体製造装置
JPWO2009038168A1 (ja) 成膜装置および成膜方法
US8641829B2 (en) Substrate processing system
US10199268B2 (en) Film forming method and film forming system
TWI557269B (zh) 成膜方法
US10049869B2 (en) Composite dielectric interface layers for interconnect structures
KR20170108916A (ko) 성막 장치 및 배기 장치 및 배기 방법
US8211500B2 (en) Copper film deposition method
US20090029047A1 (en) Film-forming apparatus and film-forming method
KR20200060262A (ko) 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법
KR20160019366A (ko) 텅스텐막의 성막 방법
JP7447432B2 (ja) 基板を処理する装置、原料カートリッジ、基板を処理する方法、及び原料カートリッジを製造する方法
KR20060105073A (ko) 가스 제공 장치 및 이를 이용한 가스 제공 방법
KR101775196B1 (ko) 성막 방법 및 성막 장치
US20050000426A1 (en) Methods and apparatus for depositing a thin film on a substrate
US20230260794A1 (en) Method for forming thin film

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination