KR20070023432A - Ｇｅ-Ｓｂ-Ｔｅ 박막증착방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 Ge-Sb-Te 박막증착방법에 관한 것으로서, 기판(w)이 내장된 챔버(10)로 반응가스를 피딩하고 플라즈마를 인가하는 반응가스/플라즈마 인가단계(S10); 반응가스/플라즈마 피딩단계(S10)중에 진행되는 것으로서 Ge, Sb, Te 중 어느 하나를 포함하는 제1전구체와, Ge, Sb, Te 중 다른 하나를 포함하는 제2전구체와, Ge, Sb, Te 중 나머지 하나를 포함하는 제3전구체를 챔버(10)로 피딩 및 퍼지함으로써 기판(w) 상에 Ge-Sb-Te 막을 형성하는 Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20); 및 Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20)를 반복하여 형성되는 막의 두께를 조절하는 두께조절단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

Ｇｅ-Ｓｂ-Ｔｅ 박막증착방법{A method for manufacturing Ge-Sb-Te thin film of wafer}
도 1은 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법이 수행되는 챔버의 일 실시예의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법이 수행되는 챔버의 다른 실시예의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법에 있어서, Ge-Sb-Te 박 형성단계(S20)의 제1실시예를 설명하기 위한 플로우를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법에 있어서, Ge-Sb-Te 박 형성단계(S120)의 제2실시예를 설명하기 위한 플로우를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법에 있어서, Ge-Sb-Te 박 형성단계(S120)의 제3실시예를 설명하기 위한 플로우를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법에 있어서, Ge-Sb-Te 박 형성단계(S20)의 제4실시예를 설명하기 위한 플로우를 도시한 도면,
<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 ... 챔버 11 ... 샤워헤드
12 ... 웨이퍼블럭 12a ... 히터
13 ... 플라즈마발생장치
본 발명은 상(phase) 변화를 야기함으로써 데이터를 저장할 수 있는 상변화 기억소자(PRAM : Phase-change RAM) 제조방법에 관한 것이다.
상변화 기억소자(이하, PRAM 이라 함)란, 결정상태가 변화하는 상변화물질을 사용하는 소자로서, 상변화물질로서 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb) 및 텔루늄(Te)으로 구성된 칼코겐 혼합물(GST 또는 Ge-Sb-Te ; 이하, GST 라 한다)을 대표적으로 사용하고 있다. 이러한 상변화물질은 열을 가하고 냉각시킴에 따라 결정 또는 비결정으로 변하게 되는데, 결정화가 되면 전기가 통하는 도체가 되고, 비결정이 되면 부도체가 되어 이러한 물질의 특성을 이용하여 전기적 신호를 발생시킨다. 이러한 상변화물질인 Ge-Sb-Te를 성장시키기 위하여 통상적으로 Ge-Sb-Te 물질을 타겟으로 하는 스퍼터(sputter) 방법을 이용한다.
그런데 스퍼터방법에 의하여 Ge-Sb-Te 막을 형성할 경우에, Ge 나 Sb 나 Te 등의 조성 조절이 매우 어려웠으며, 또한 단차피복성이 좋지 않았다라는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 조성 조절이 용이하고 단차피복성이 우수한 Ge-Sb-Te 박막 증착방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막 증착방법은,
기판(w)이 내장된 챔버(10)로 반응가스를 피딩하고 플라즈마를 인가하는 반응가스/플라즈마 인가단계(S10); 상기 반응가스/플라즈마 피딩단계(S10)중에 진행되는 것으로서 Ge, Sb, Te 중 어느 하나를 포함하는 제1전구체와, 상기 Ge, Sb, Te 중 다른 하나를 포함하는 제2전구체와, 상기 Ge, Sb, Te 중 나머지 하나를 포함하는 제3전구체를 챔버(10)로 피딩 및 퍼지함으로써 상기 기판(w) 상에 Ge-Sb-Te 막을 형성하는 Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20); 및 상기 Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20)를 반복하여 형성되는 막의 두께를 조절하는 두께조절단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 Ge-Sb-Te 막 형성단계(20)는, 상기 제1전구체를 t1 동안 피딩하는 피딩단계(S21)와, 상기 제1전구체를 불활성가스를 이용하여 t2 동안 퍼지하는 퍼지단계(S22)와, 상기 제2전구체를 t3 동안 피딩하는 피딩단계(S23)와, 상기 제2전구체를 불활성가스를 이용하여 t4 동안 퍼지하는 퍼지단계(S24)와, 상기 제3전구체를 t5 동안 피딩하는 피딩단계(S25)와, 상기 제3전구체를 불활성가스를 이용하여 t6 동안 퍼지하는 퍼지단계(S26)를 순차적으로 진행함으로써 수행된다. 이때, 상기 Ge-Sb-Te 막을 이루는 각 원소의 조성은, 상기 제1,2,3전구체의 온도나 증기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 상기 제1,2,3전구체 피딩시간인 t1, t3, t5 을 조절하거나 이송가스의 양을 조절함으로써, 조성의 조절이 가능하다.
본 발명에 있어서, 상기 Ge-Sb-Te 막형성단계(120)는, 상기 제1전구체를 t1 동안 피딩하는 피딩단계(S121)와, 상기 제1전구체를 불활성가스를 이용하여 t2 동안 퍼지하는 퍼지단계(S122)와, 제2전구체를 t3 동안 피딩하는 피딩단계(S123)와, 상기 제2전구체를 불활성가스를 이용하여 t4 동안 퍼지하는 퍼지단계(S124)와, 상기 제3전구체를 t5 동안 피딩하는 피딩단계(S125)와, 상기 제3전구체를 불활성가스를 이용하여 t6 동안 퍼지하는 단계(S126)와, 상기 제2전구체를 t7동안 다시 피딩하는 피당단계(S127)와, 상기 제2전구체를 불활성가스로 t8 동안 퍼지하는 퍼지단계(S128))를 순차적으로 진행함으로써 수행되되, 상기 제1전구체는 Ge를 함유하고, 제2전구체는 Te를 함유하며, 제3전구체는 Sb를 함유한다. 이때, 상기 Ge-Sb-Te 막을 이루는 각 원소의 조성은, 상기 제1,2,3전구체의 온도나 증기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 상기 제1,2,3전구체 피딩시간인 t1, t3, t5, t7 을 조절하거나 이송가스의 양을 조절함으로써, 조성의 조절이 가능하다.
본 발명에 있어서, 상기 Ge-Sb-Te 막 형성단계(220)는, 상기 제1전구체의 피딩과 제2전구체의 피딩을 t1 동안 동시에 수행하는 제1,2전구체 피딩단계(S221)와, 상기 제1전구체의 퍼지와 제2전구체의 퍼지를 불활성가스를 이용하여 t2동안 동시에 수행하는 제1,2전구체 퍼지단계(S222)와, 상기 제2전구체의 피딩과 제3전구체의 피딩을 t3동안 동시에 수행하는 제2,3전구체 피딩단계(S223)와, 상기 제2전구체의 퍼지와 제3전구체의 퍼지를 불활성가스를 이용하여 t4동안 동시에 수행하는 제2,3전구체의 퍼지단계(S224)를 순차적으로 진행함으로써 수행된다. 이때, 상기 Ge-Sb-Te 막을 이루는 각 원소의 조성은, 상기 제1,2,3전구체의 온도나 증기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 상기 제1,2전구체 피딩시간인 t1 및 상기 제2,3전구체 피딩시간인 t3 을 조절하거나, 이송가스의 양을 조절함으로써, 조성의 조절이 가능하다.
본 발명에 있어서, 상기 Ge-Sb-Te 막 형성단계(S320)는, 상기 제1전구체의 피딩과 제2전구체의 피딩과 제3전구체의 피딩을 t1 동안 동시에 수행하는 제1,2,3전구체 피딩단계(S321)와, 상기 제1전구체의 퍼지와 제2전구체의 퍼지와 제3전구체의 퍼지를 불활성가스를 이용하여 t2동안 수행하는 제1,2,3전구체 퍼지단계(S322)를 순차적으로 진행함으로서 수행된다. 이때, 상기 Ge-Sb-Te 막을 이루는 각 원소의 조성은, 상기 제1,2,3전구체의 온도나 증기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 상기 제1,2,3전구체의 피딩시간인 t1 을 조절하거나, 이송가스의 양을 조절함으로써, 조성의 조절이 가능하다.
본 발명에 있어서, 상기 반응가스는 H2 또는 NH3 이고, 상기 기판(w)의 온도가 20 ~ 700도 범위내에서 진행되며, 상기 챔버(10) 내부의 압력은 0.1torr ~ 100 torr 범위내에서 진행되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법이 수행되는 챔버의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법이 수행되는 챔버의 다른 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법은, 챔버(10) 내의 웨이퍼블럭(12) 상에 웨이퍼와 같은 기판(w)을 안착시키고, 반응가스를 피딩한 상태에서 Ge, Sb, Te 중 어느 하나를 포함하는 제1전구체와, 상기 Ge, Sb, Te 중 다른 하나를 포함하는 제2전구체와, 상기 Ge, Sb, Te 중 나머지 하나를 포함하는 제3전구체를 챔버(10)로 피딩 및 퍼지함으로써 기판(w) 상에 Ge-Sb-Te 막을 증착하기 위한 것이다.
본 실시예에서는 제1전구체는 Ge를 함유하는 유무기화합물이고, 제2전구체는 Sb를 함유하는 유무기화합물이며, 제3전구체는 Te를 함유하는 유무기화합물로 정의하여 설명한다. 이때, 제1전구체는 Ge(C4H9)3H (Triisobutyl Germanium hydride)를 사용하고, 제2전구체로서 Sb(C3H7)3 (Triisopropyl Antimony)를 사용하며, 제3전구체로서 Te(C4H9) (Diisopropyl Tellurium)를 사용한다. 그리고, 제1,2,3전구체를 챔버(10)로부터 퍼지하기 위한 불활성가스로 N2, Ar, He 등을 사용한다.
여기서, Ge-Sb-Te 박막을 증착하는 챔버(10)는, 그 내부 상부에 설치되어 상기한 제1,2,3전구체 및 불활성가스가 분사되는 샤워헤드(11)와, 샤워헤드(11) 하부에 설치되며 기판(w)이 안착되는 웨이퍼블럭(12)을 포함하며, 챔버(10) 내부에 플라즈마가 인가될 수 있도록 플라즈마발생장치(13)와 유기적으로 연결되어 있다. 이때 챔버(10)로 인가되는 플라즈마는 50 ~ 2000W 의 파워에 300~500KHz의 low frequency 및/또는 13.56MHz ~ 21.12MHz의 high frequency를 가진다. 이때, 챔버(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1,2,3전구체가 각각 독립적으로 유입되도록 샤워헤드(11)와 연결되는 3 개의 독립적 가스라인이 형성된 구성을 가지거나, 도 2에 도시된 바와 같이 제1,2,3전구체가 하나의 가스라인으로 유입되도록 하는 구성을 가질 수 있다. 그리고 도면에 도시하지는 않았으나, 웨이퍼블럭(12) 외주에 설치되어 전구체, 불활성가스 및 반응부산물의 원활하고 유니폼하게 펌핑을 가능하게 하는 펌핑배플이나, 샤워헤드(11) 외주측으로 불활성가스를 분사하여 불활성가스커튼을 형성하는 구성을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 Ge-Sb-Te 박막증착방법은 챔버(10)의 온도가 200℃ ~ 700℃ 범위로 유지되고, 내압력이 0.1Torr ~ 100Torr 범위로 유지된 상태에서 진행되도록 한다. 이때, 웨이퍼블럭(12)은 내장된 히터(12a)에 의하여 기판(w)을 20℃ ~ 700℃ 범위로 가열시킨다.
상기한 박막증착장치를 이용하여 Ge-Sb-Te 박막을 증착하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법에 있어서, Ge-Sb-Te 박 형성단계(S20)의 제1실시예를 설명하기 위한 플로우를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법에 있어서, Ge-Sb-Te 박 형성단계(S120)의 제2실시예를 설명하기 위한 플로우를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법에 있어서, Ge-Sb-Te 박 형성단계(S120)의 제3실시예를 설명하기 위한 플로우를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법에 있어서, Ge-Sb-Te 박 형성단계(S20)의 제4실시예를 설명하기 위한 플로우를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법은, 기판(w)이 내장된 챔버(10)로 반응가스를 피딩하고 플라즈마를 인가하는 반응가스/플라즈마 인가단계(S10); 반응가 스/플라즈마 피딩단계(S10)중에 진행되는 것으로서 제1전구체와 제2전구체와 제3전구체를 챔버(10)로 피딩 및 퍼지함으로써 Ge-Sb-Te 막을 형성하는 Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20)(S120)(S220)와; Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20)(S120)(S220)를 반복하여 형성되는 막의 두께를 조절하는 두께조절단계(S30);를 포함한다.
반응가스/플라즈마 피딩단계(S10)는, 챔버(10)로 플라즈마를 인가한 상태에서 반응가스로 H2 또는 NH3를 피딩하는 단계이다. 반응가스는 플라즈마에 의하여 활성화되어 가열된 기판(w) 및 챔버(10) 내에서, 챔버(10)로 유입된 후술할 제1,2,3전구체와 반응하여 원하는 물질인 Ge-Sb-Te 을 기판(w) 위에 형성시키게 된다. 이때 반응가스/플라즈마 피딩단계(S10)는, 반응가스가 피딩된 상태에서 챔버(10)로 직접 플라즈마를 인가하는 직접 플라즈마(Direct Plasma) 방식에 진행될 수도 있고, 공지의 리모트 플라즈마(Remote Plasma) 방식에 의하여 플라즈마화된 반응가스를 챔버(10)로 인가함으로써 진행될 수도 있다. 여기서, 반응가스는 단독 또는 불활성가스와 혼합되어 피딩된다.
이때, 반응가스로써 H2 를 사용할 경우, 열적으로 H2 가 분해되어 H+ 이온이 전구체들과 반응한다. 또한, 반응가스로서 NH3 를 사용하면 NH3 가 NH3 => NH2- + H+ 으로 분해된 후 전구체와 반응하게 되며, 이때 반응조건에 따라 남게 되는 N 은 Ge-Sb-Te 막을 도핑시킴으로써 Ge-Sb-Te 막의 전기적인 특성을 좋게 만든다.
Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20)(S120)(S220)에 있어서, 제1,2,3전구체는 챔버(10)로 원활하게 유입되도록 불활성가스와 혼합되어 피딩되나. 조건에 따라서 기화된 전구체만으로도 챔버(10)로 피딩된다. 이러한 Ge-Sb-Te 막 형성단계 (S20)(S120)(S220)는 다양한 방식으로 진행되며, 하나하나씩 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20)의 제1실시예는,
챔버(10)로 제1전구체를 t1 동안 피딩하는 피딩단계(S21)와, 제1전구체를 불활성가스를 이용하여 t2 동안 퍼지하는 퍼지단계(S22)와, 제2전구체를 t3 동안 피딩하는 피딩단계(S23)와, 제2전구체를 불활성가스를 이용하여 t4 동안 퍼지하는 퍼지단계(S24)와, 제3전구체를 t5 동안 피딩하는 피딩단계(S25)와, 제3전구체를 불활성가스를 이용하여 t6 동안 퍼지하는 퍼지단계(S26)를 순차적으로 진행함으로써 수행된다.
이때, Ge-Sb-Te 막을 이루는 각 원소의 조성은, 제1,2,3전구체의 온도나 증기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 제1,2,3전구체 피딩시간인 t1, t3, t5 을 조절하거나 이송가스의 양을 조절함으로써, 조성의 조절이 가능하다.
예를 들면, 챔버(10)로 피딩되는 제1전구체의 양을 조절하는 방법은, 제1전구체의 온도를 낮추거나 높임으로써 증기압을 조절하거나, 제1전구체의 온도와 증기압을 고정시킨 상태에서 피딩시간(t1)을 조절하거나 이송가스의 양을 조절하는 방법이 있다. 또, 챔버(10)로 피딩되는 제2전구체의 양을 조절하는 방법은, 제2전구체의 온도를 낮추거나 높임으로써 증기압을 조절하거나, 제2전구체의 온도와 증기압을 고정시킨 상태에서 피딩시간(t3)을 조절하거나 이송가스의 양을 조절하는 방법이 있다. 또한, 챔버(10)로 피딩되는 제3전구체의 양을 조절하는 방법은, 제3 전구체의 온도를 낮추거나 높임으로써 증기압을 조절하거나, 제3전구체의 온도와 증기압을 고정시킨 상태에서 피딩시간(t5)을 조절하거나 이송가스의 양을 조절하는 방법이 있다. 이와 같이, Ge-Sb-Te 막을 이루는 원소의 조성을 조절함으로써, 적용되는 소자에 적합한 비저항을 구현할 수 있다. 그리고, 제1,2,3전구체를 퍼지하는 퍼지시간(t2)(t4)(t6)은 10초 이내에서 진행되는 것이 바람직하다.
도 4에 도시된 바와 같이, Ge-Sb-Te 막 형성단계(S120)의 제2실시예는,
챔버(10)로 제1전구체를 t1 동안 피딩하는 피딩단계(S121)와, 제1전구체를 불활성가스를 이용하여 t2 동안 퍼지하는 퍼지단계(S122)와, 제2전구체를 t3 동안 피딩하는 피딩단계(S123)와, 제2전구체를 불활성가스를 이용하여 t4 동안 퍼지하는 퍼지단계(S124)와, 제3전구체를 t5 동안 피딩하는 피딩단계(S125)와, 제3전구체를 불활성가스를 이용하여 t6 동안 퍼지하는 단계(S126)와, 제2전구체를 t7동안 다시 피딩하는 피당단계(S127)와, 제2전구체를 불활성가스로 t8 동안 퍼지하는 퍼지단계(S128))를 순차적으로 진행함으로써 수행된다. 여기서, 제1전구체는 Ge를 함유하고, 제2전구체는 Te를 함유하며, 제3전구체는 Sb를 함유한다.
이때, Ge-Sb-Te 막을 이루는 각 원소의 조성은, Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20)의 제1실시예에서와 마찬가지로, 제1,2,3전구체의 온도나 증기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 상기 제1,2,3전구체 피딩시간인 t1, t3, t5, t7 을 조절하거나 이송가스의 양을 조절함으로써, 조절되는 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
도 5에 도시된 바와 같이, Ge-Sb-Te 막 형성단계(S220)의 제3실시예는,
챔버(10)로 제1전구체의 피딩과 제2전구체의 피딩을 t1 동안 동시에 수행하는 제1,2전구체 피딩단계(S221)와, 제1전구체의 퍼지와 제2전구체의 퍼지를 불활성가스를 이용하여 t2동안 동시에 수행하는 제1,2전구체 퍼지단계(S222)와, 제2전구체의 피딩과 제3전구체의 피딩을 t3동안 동시에 수행하는 제2,3전구체 피딩단계(S223)와, 제2전구체의 퍼지와 제3전구체의 퍼지를 불활성가스를 이용하여 t4동안 동시에 수행하는 제2,3전구체의 퍼지단계(S224)를 순차적으로 진행함으로써 수행된다.
이때, Ge-Sb-Te 막을 이루는 각 원소의 조성은, Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20)(S120)의 제1,2실시예에서와 마찬가지로, 제1,2,3전구체의 온도나 증기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 제1,2전구체 피딩시간인 t1 및 제2,3전구체 피딩시간인 t3 을 조절하거나, 이송가스의 양을 조절함으로써, 조성의 조절이 가능하다. 그리고, 제1,2전구체 퍼지시간(t2)이나 제2,3전구체 퍼지시간(t4)은 10초 이내에서 진행되는 것이 바람직하다.
도 6에 도시된 바와 같이, Ge-Sb-Te 막 형성단계(S320)의 제4실시예는, 제1전구체의 피딩과 제2전구체의 피딩과 제3전구체의 피딩을 t1 동안 동시에 수행하는 제1,2,3전구체 피딩단계(S321)와, 제1전구체의 퍼지와 제2전구체의 퍼지와 제3전구체의 퍼지를 불활성가스를 이용하여 t2동안 수행하는 제1,2,3전구체 퍼지단계(S322)를 순차적으로 진행함으로서 수행된다.
이때, Ge-Sb-Te 막을 이루는 각 원소의 조성은, Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20)(S120)(S220)의 제1,2,3실시예에서와 마찬가지로, 제1,2,3전구체의 온도나 증 기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 제1,2,3전구체 피딩시간인 t1을 조절하거나, 이송가스의 양을 조절함으로써, 조성의 조절이 가능하다. 그리고 제1,2,3전구체 퍼지시간(t2)은 10초 이내에서 진행되는 것이 바람직하다.
두께조절단계(S30)는, 상기한 Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20)(S120)(S220)(S320)를 수회 반복함으로써 형성되는 Ge-Sb-Te 막의 두께를 조절할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 Ge-Sb-Te 박막증착방법에 따르면, H2 또는 NH3 로 이루어진 반응가스를 피딩하는 동안에 Ge를 함유하는 전구체와, Sb를 함유하는 전구체와, Te를 함유하는 전구체의 양을 조절하면서 피딩과 퍼지를 진행함으로써, 기판상에 Ge-Sb-Te 막을 효과적으로 증착할 수 있다. 이때, 증착되는 Ge-Sb-Te 막을 이루는 원소의 조성은 전구체의 온도나 증기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 제1,2,3전구체 피딩시간을 조절하거나 이송가스의 양을 조절함으로써, 조성의 조절이 가능하다. 이때, 전구체는 가스 상태로 피딩되므로 단차피복성을 좋게 할 수 있다.

Claims (12)

  1. 기판(w)이 내장된 챔버(10)로 반응가스를 피딩하고 플라즈마를 인가하는 반응가스/플라즈마 인가단계(S10);
    상기 반응가스/플라즈마 피딩단계(S10)중에 진행되는 것으로서 Ge, Sb, Te 중 어느 하나를 포함하는 제1전구체와, 상기 Ge, Sb, Te 중 다른 하나를 포함하는 제2전구체와, 상기 Ge, Sb, Te 중 나머지 하나를 포함하는 제3전구체를 챔버(10)로 피딩 및 퍼지함으로써 상기 기판(w) 상에 Ge-Sb-Te 막을 형성하는 Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20); 및
    상기 Ge-Sb-Te 막 형성단계(S20)를 반복하여 형성되는 막의 두께를 조절하는 두께조절단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Ge-Sb-Te 막 형성단계(20)는,
    상기 제1전구체를 t1 동안 피딩하는 피딩단계(S21)와, 상기 제1전구체를 불활성가스를 이용하여 t2 동안 퍼지하는 퍼지단계(S22)와, 상기 제2전구체를 t3 동안 피딩하는 피딩단계(S23)와, 상기 제2전구체를 불활성가스를 이용하여 t4 동안 퍼지하는 퍼지단계(S24)와, 상기 제3전구체를 t5 동안 피딩하는 피딩단계(S25)와, 상기 제3전구체를 불활성가스를 이용하여 t6 동안 퍼지하는 퍼지단계(S26)를 순차적으로 진행함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 Ge-Sb-Te 막을 이루는 각 원소의 조성은, 상기 제1,2,3전구체의 온도나 증기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 상기 제1,2,3전구체 피딩시간인 t1, t3, t5 을 조절하거나 이송가스의 양을 조절함으로써, 조성의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 Ge-Sb-Te 막형성단계(120)는,
    상기 제1전구체를 t1 동안 피딩하는 피딩단계(S121)와, 상기 제1전구체를 불활성가스를 이용하여 t2 동안 퍼지하는 퍼지단계(S122)와, 제2전구체를 t3 동안 피딩하는 피딩단계(S123)와, 상기 제2전구체를 불활성가스를 이용하여 t4 동안 퍼지하는 퍼지단계(S124)와, 상기 제3전구체를 t5 동안 피딩하는 피딩단계(S125)와, 상기 제3전구체를 불활성가스를 이용하여 t6 동안 퍼지하는 단계(S126)와, 상기 제2전구체를 t7동안 다시 피딩하는 피당단계(S127)와, 상기 제2전구체를 불활성가스로 t8 동안 퍼지하는 퍼지단계(S128))를 순차적으로 진행함으로써 수행되되, 상기 제1전구체는 Ge를 함유하고, 제2전구체는 Te를 함유하며, 제3전구체는 Sb를 함유하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 Ge-Sb-Te 막을 이루는 각 원소의 조성은, 상기 제1,2,3전구체의 온도나 증기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 상기 제1,2,3전구체 피딩시간인 t1, t3, t5, t7 을 조절하거나 이송가스의 양을 조절함으로써, 조성의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 Ge-Sb-Te 막 형성단계(220)는,
    상기 제1전구체의 피딩과 제2전구체의 피딩을 t1 동안 동시에 수행하는 제1,2전구체 피딩단계(S221)와, 상기 제1전구체의 퍼지와 제2전구체의 퍼지를 불활성가스를 이용하여 t2동안 동시에 수행하는 제1,2전구체 퍼지단계(S222)와, 상기 제2전구체의 피딩과 제3전구체의 피딩을 t3동안 동시에 수행하는 제2,3전구체 피딩단계(S223)와, 상기 제2전구체의 퍼지와 제3전구체의 퍼지를 불활성가스를 이용하여 t4동안 동시에 수행하는 제2,3전구체의 퍼지단계(S224)를 순차적으로 진행함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 Ge-Sb-Te 막을 이루는 각 원소의 조성은, 상기 제1,2,3전구체의 온도나 증기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 상기 제1,2전구체 피딩시간인 t1 및 상기 제2,3전구체 피딩시간인 t3 을 조절하거나, 이송가스의 양을 조절함으로써, 조성의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 Ge-Sb-Te 막 형성단계(S320)는,
    상기 제1전구체의 피딩과 제2전구체의 피딩과 제3전구체의 피딩을 t1 동안 동시에 수행하는 제1,2,3전구체 피딩단계(S321)와, 상기 제1전구체의 퍼지와 제2전구체의 퍼지와 제3전구체의 퍼지를 불활성가스를 이용하여 t2동안 수행하는 제1,2,3전구체 퍼지단계(S322)를 순차적으로 진행함으로서 수행되는 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 Ge-Sb-Te 막을 이루는 각 원소의 조성은, 상기 제1,2,3전구체의 온도나 증기압을 조절하거나, 온도 및 증기압을 고정시킨 상태에서 상기 제1,2,3전구체의 피딩시간인 t1 을 조절하거나, 이송가스의 양을 조절함으로써, 조성의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
  10. 제2항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응가스는 H2 또는 NH3 인 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
  11. 제2항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판(w)의 온도가 20 ~ 700도 범위내에서 진행되는 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
  12. 제2항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버(10) 내부의 압력은 0.1torr ~ 100 torr 범위내에서 진행되는 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 박막증착방법.
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