KR20080028963A - 실리콘 함유 필름의 증착 방법 - Google Patents

실리콘 함유 필름의 증착 방법 Download PDF

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KR20080028963A
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forming
silicon
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KR1020087001945A
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요시카즈 오쿠야마
존 에스. 오우양
헬무쓰 트레이첼
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에비자 테크놀로지, 인크.
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Abstract

실릴아민 성분을 사용하여 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법이 설명되어 있다. 몇몇 실시예에서, 실릴아민 성분은 550 ℃ 미만의 온도에서 실리콘-질소, 실리콘-산소, 또는 실리콘-질소-산소 재료를 증착하는데 사용된다. 몇몇 실시예에서, 이러한 방법은 단일 기판을 포함하는 처리 챔버 뿐만 아니라 복수의 기판을 포함하는 처리 챔버 내에서도 실시되며, 여기서 실릴아민은 교차류 방식으로 챔버로 이송된다.

Description

실리콘 함유 필름의 증착 방법 {METHOD FOR DEPOSITING SILICON-CONTAINING FILMS}
본 발명은 "ALD를 이용하여 실리콘 함유 필름을 증착시키는 방법"이란 발명의 명칭으로 2005년 7월 8일자로 출원된 미국 가 출원 번호 60/697,763호를 우선권으로 주장하며, 이 출원의 모든 내용은 본 발명에 참조된다.
본 발명은 일반적으로, 기판의 표면 상에 실리콘 함유 필름을 증착하기 위한 방법에 관한 것이다. 그러한 실리콘 함유 필름은 반도체 처리에 사용되는 실리콘-질소, 실리콘-산소, 및 실리콘-질소-산소 유전체 재료를 포함한다. 특히, 본 발명의 실시예들은 저온, 바람직하게 대략 550 ℃ 미만의 온도에서 수행되는 실리콘 함유 필름의 증착에 실릴아민 성분(silylamine moieties)의 사용법을 제공한다.
실리콘 질화물, 실리콘 이산화물, 및 실리콘 산질화물들은 반도체 소자들의 제작에 폭넓게 사용되는 유전체 재료덜이다. 이들 필름은 통상적으로, 실란(SiH4), 디실란(Si2H6), 디클로로실란(DCS)(SiCl2H2)과 같은 실리콘 소오스, 그리고 암모니아(NH3), 산소, 오존, 아산화질소[nitrous oxide:(N2O)], 질소 이산화물(NO2), 산화질소(nitric oxide: NO), 및 소정의 재료 조성에 따른 기타 다른 물질과 같은 다수 의 반응물 소오스를 갖는 다른 기타 물질로 증착된다. 이들 공정의 증착 온도는 통상적으로 600 ℃를 넘는다. 진보된 반도체 소자에 대한 고속 필요 요건은 반도체 소자의 제작과 관련된 전체 열 소모 비용을 낮출 것을 요구한다. 여러 신규한 실리콘 전구체는 저온 유전체 증착에 대한 요구를 해결하도록 발전 되어 왔다. 실리콘 테트라요오드화물(tetraiodide)이 400 ℃ 내지 500 ℃ 범위의 온도에서 실리콘 질화물을 증착하는데 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 전구체는 실온에서 고체이며 저온 표면에서 응축되는 NH4I의 부산물을 생성하고 미립자 문제를 유발한다. 헥사클로로디실란(HCD: Si2Cl6)이 600 ℃ 이하에서 실리콘 질화물을 형성하는데 사용되나, 이러한 전구체는 저온 표면에서 응축되는 NH4I의 부산물을 생성하고 미립자 문제를 유발한다. 결국, 비스(t-부틸아미노 실란)(BTBAS)(SiC8N2H22)과 같은 아미노실란 화합물은 단지, 약 550 ℃보다 큰 온동서만 O2, N2O, NH3와 반응하여 흥미로운 다수의 유전체 재료를 형성하는 무-할로겐 전구체이다. 일반적으로, 이러한 전구체로 형성되는 재료들은 반도체 소자의 제작에 폭넓게 사용하기에 충분한 품질을 제공하지 못한다. 이는 상당한 양의 부산물을 형성하는 문제와 바람직하지 않은 성분의 필름에의 결합 문제점이 없이 저온에서 유전체 재료를 증착하기 위한 신규한 전구체와 방법이 요구된다는 것을 알 수 있다.
아미노실란, 실라잔(silazane), 실릴(silyl) 아킬 화합물을 포함하는 신규한 부류의 전구체가 조사되고 있다. 그러나, 이들 전구체는 카본을 증착된 재료에 결 합시켜 필름의 유전체 특성을 열화시키는 카본 성분을 포함한다. 또한, 열적 화학 기상 증착(CVD) 기술에 사용되는 실릴아민을 포함하는 다른 부류의 전구체도 조사되고 있다. 실릴아민이 카본을 함유하지 않지만, 이들의 유전체 특성은 전술한 다수의 아미노실란보다 우수하다. 그러나, CVD 기술은 550 ℃보다 큰 온도에서만 실용적이며 그 결과적인 실리콘 함유 필름의 품질은 빈약하다. 저온(예를 들어, < 550 ℃)에서 유전체 재료를 증착시키는 방법의 발전이 바람직함을 알 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 발명자들은 실리콘 함유 유전체 재료의 증착을 제공하기 위한 방법을 발견했다. 유전체 재료는 스페이서, 에칭 스톱, 하드 마스크, 게이트 유전체, 커패시터 유전체, 등과 같은 반도체 구조물의 제작에 사용될 것이다. 상기 방법은 실릴아민 전구체를 저온에서 사용하여 유전체 재료를 증착시키도록 제공된다.
본 발명의 몇몇 실시예들에 있어서, 본 발명자들은 550 ℃ 또는 그 미만의 온도에서 질소 함유 반응물과 실릴아민 전구체를 반응시킴으로써 (실리콘 질화물과 같은)실리콘-질소 유전체 재료를 증착시키는 방법을 발견했다. 상기 방법은 단일 기판을 포함하도록 채택된 처리 챔버뿐만 아니라 복수의 기판들을 포함하도록 채택된 처리 챔버 내에서 실시되며, 화학 기상 증착(CVD) 기술, 대체 실시예에서는 원자층 증착(ALD) 기술을 사용하여 실시된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 본 발명자들은 550 ℃ 또는 그 미만의 온도에서 산소 함유 반응물과 실릴아민 전구체를 반응시킴으로써 (실리콘 이산화물과 같은)실리콘-산소 유전체 재료를 증착시키는 방법을 발견했다. 상기 방법은 단일 기판을 포함하도록 채택된 처리 챔버뿐만 아니라 복수의 기판들을 포함하도록 채택된 처리 챔버 내에서 실시되며, 화학 기상 증착(CVD) 기술, 대체 실시예에서는 원자층 증착(ALD) 기술을 사용하여 실시된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 본 발명자들은 550 ℃ 또는 그 미만의 온도에서 산소 함유 반응물 및 질소 함유 반응물과 실릴아민 전구체를 반응시킴으로써 (실리콘 산질화물과 같은)실리콘-질소-산소 유전체 재료를 증착시키는 방법을 발견했다. 상기 방법은 단일 기판을 포함하도록 채택된 처리 챔버뿐만 아니라 복수의 기판들을 포함하도록 채택된 처리 챔버 내에서 실시되며, 화학 기상 증착(CVD) 기술, 대체 실시예에서는 원자층 증착(ALD) 기술을 사용하여 실시된다.
본 발명의 또 다른 일면에 있어서, 하나 또는 그 이상의 기판들 중의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법이 제공되며, 이러한 방법은 실릴아민 성분과 하나 또는 그 이상의 반응물 전구체가 하나 또는 그 이상의 기판들 중의 상부 표면 상에 필름을 형성시키기 위해 상기 상부 표면을 가로지르도록, 상기 실릴아민 성분과 상기 하나 또는 그 이상의 반응물 전구체를 동시에 또는 연속적으로 유동시킴으로써 처리 챔버 내에서 반응되게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전술한 특징 및 장점과 그 이외의 특징 및 장점들은 이후의 첨부 도면 및 청구의 범위와 관련한 다음의 상세한 설명으로 보다 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 방법을 수행하는데 사용될 수 있는 교 차류(across flow) 인젝터 시스템을 갖춘 수직의 배치식 열 처리 시스템의 일 예를 도시하는 횡단면도이며,
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼와 관련된 배기 슬롯 및 라이너와 관련된 인젝터 오리피스의 위치들을 나타내는, 도 1의 열 처리 시스템의 일부분을 도시하는 횡단면도이며,
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 제 1 및 제 2 인젝터의 오리피스로부터 웨이퍼를 가로질러 배기 포트로의 가스 흐름을 나타내는, 도 1의 A-A 라인에 따라 취한 도 1의 열 처리 시스템의 일부를 도시하는 평면도이며,
도 4는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 제 1 및 제 2 인젝터의 오리피스로부터 웨이퍼를 가로질러 배기 포트로의 가스 흐름을 나타내는, 도 1의 A-A 라인에 따라 취한 도 1의 열 처리 시스템의 일부를 도시하는 평면도이며,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 제 1 및 제 2 인젝터의 오리피스로부터 웨이퍼를 가로질러 배기 포트로의 가스 흐름을 나타내는, 도 1의 A-A 라인에 따라 취한 도 1의 열 처리 시스템의 일부를 도시하는 평면도이며,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화학 기상 증착에 의해 단일 웨이퍼 열 처리 장치 내에서 증착되는 산화물 필름용 증착 온도의 함수로서 (WIWNU)와 증착률을 나타내는 도면이며,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화학 기상 증착에 의해 배치식 열 처리 장치 내에서 증착되는 실리콘 산화물 필름용 증착 온도의 함수로서 실리콘 질화물 증착률을 나타내는 도면이다.
일반적으로, 본 발명자들은 실리콘 함유 유전체 재료의 증착을 제공하기 위한 방법을 발견했다. 유전체 재료는 스페이서, 에칭 스톱, 하드 마스크, 게이트 유전체, 커패시터 유전체 등과 같은 반도체 구조물의 제작에 사용될 것이다. 몇몇 실시예에서, 화학 기상 증착(CVD) 방법에 의해 실릴아민을 사용하여 유전체 재료를 증착하는 방법이 제공된다. 대체 실시예에서, 원자층 증착(ALD) 방법이 사용된다. 본 발명의 일 실시예에서, 실릴아민의 제 1 부류는 다음과 같은 일반적인 화학식을 가진다.
HmN(SiH3)n
여기서, n은 1 내지 3의 정수이며 m은 3 - n과 같다. 다른 실시예에서, 다음과 같은 화학식을 갖는 실릴아민 전구체가 제공된다.
HmN(Si2H5)n
여기서, n은 1 내지 3의 정수이며 m은 3 - n과 같다. 본 발명에 있어서, 용어 "실릴아민"은 상기 두 부류의 모든 화합물들을 포함하는 것으로 이해해야 한다.
본 발명의 일반적인 실시예에서, 실릴아민은 기판 상에 실리콘 함유 유전체 필름을 증착하기 위한 전구체로서 사용된다. 몇몇 실시예에서, 실리콘 산화물 필름은 화학 기상 증착 또는 원자층 기상 증착에 의해 상기 화학식의 실릴아민 전구체로 형성되며, 상기 증착 공정은 대략 150 내지 550 ℃ 범위의 증착 온도에서 수행된다. 다른 실시예에서, 증착 온도는 대략 150 내지 450 ℃ 범위이다. 추가의 실시예에서, 증착 온도는 대략 500 내지 520 ℃ 범위이다.
다른 실시예에서, 실리콘 질화물 필름은 화학 기상 증착 또는 원자층 증착에 의해 상기 화학식을 갖는 실릴아민 전구체로 형성되며, 상기 증착 공정은 대략 300 내지 800 ℃ 범위, 바람직하게 550 ℃ 및 그 이하의 증착 온도에서 수행된다. 다른 실시예에서, 증착 온도는 대략 500 내지 520 ℃ 범위이다.
몇몇 실시예에서, 증착은 화학 기상 증착(CVD) 기술을 사용하여 수행된다. 처리 챔버는 적어도 하나 이상의 처리 챔버를 유지하도록 채택된다. 실릴아민은 기판 상에 실리콘 함유 유전체 필름을 증착하기 위한 전구체로서 사용된다. CVD 중에, 실릴아민 및 다른 반응물 전구체가 챔버의 내측으로 분사되어, 전구체가 반응하여 하나 이상의 기판의 표면 상에 소정 재료의 필름 또는 층을 형성한다. 증착 중에 기판은 소정의 온도, 통상적으로 550 ℃ 또는 그 미만의 온도로 제어되며, 처리 챔버 내의 압력은 소정의 압력, 통상적으로 0.01 mTorr 내지 760 Torr 범위의 압력으로 제어된다. 반응물 전구체와 실릴아민의 반응으로 반응물의 화학적 성질에 따라 기판 상에 실리콘-질소, 실리콘-산소, 실리콘-질소-산소 필름 등을 형성한다. 실릴아민 전구체와 반응하는 적합한 반응물 전구체의 예로는 암모니아(NH3), 히드라진(hydrazine: N2H4), 수증기(H2O), 산소(O2), 오존(O3), 아산화질소(N2O), 질소 산화물(NO), 질소 이산화물(NO2) 등이 포함되나, 이에 한정되지 않는다.
다른 실시예에서, 증착은 원자층 증착(ALD) 기술을 사용하여 수행된다. 처리 챔버는 적어도 하나의 기판을 유지하도록 채택된다. 기판은 소정의 온도, 통상 적으로 550 ℃ 또는 그 미만의 온도로 제어되며, 처리 챔버 내의 압력은 소정의 압력, 통상적으로 0.01 mTorr 내지 760 Torr 범위의 압력으로 제어된다. 실릴아민 전구체는 처리 챔버의 내측으로 도입되며 기판의 표면 상에 단층을 형성하게 된다. 과도한 양의 실릴아민은 처리 챔버로부터 제거된다. 그후 하나 이상의 반응물은 순차적으로 또는 연속적으로 처리 챔버의 내측으로 도입되어서 기판 상에 이전에 형성되었던 실릴아민의 단층과 반응하게 된다. 실리콘-질소, 실리콘-산소, 실리콘-질소-산소 필름으로 구성되는 필름이 기판 상에 형성된다. 과도한 양의 반응물은 처리 챔버로부터 제거된다. 이러한 시퀀스는 소정 두께의 유전체 재료가 기판 상에 증착될 때까지 반복된다. 적합한 반응물의 예로는 암모니아(NH3), 히드라진(hydrazine: N2H4), 수증기(H2O), 산소(O2), 오존(O3), 아산화질소(N2O), 질소 산화물(NO), 질소 이산화물(NO2) 등이 포함되나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서, "트리실릴아민"(TSA)으로서 지칭되는 N(SiH3)3와 같은 실릴아민이 기판 상에 실리콘-질소 함유 유전체 필름을 증착하기 위한 전구체로서 사용된다. 이러한 실시예에서, 처리 챔버는 단일 기판을 유지하는데 채용된다. 기판은 소정의 온도, 통상적으로 550 ℃ 또는 그 미만, 바람직하게 400 ℃ 또는 그 미만의 온도로 제어된다. 처리 챔버 내의 압력은 소정의 압력, 통상적으로 0.01 mTorr 내지 760 Torr 범위, 가장 바람직하게 10 Torr 미만의 압력으로 제어된다. ALD 실시예에서, TSA 전구체가 처리 챔버의 내측으로 도입되어서 기판의 표면 상에 단층을 형성하게 된다. 과도한 양의 TSA 전구체는 처리 챔버로부터 제거된 다. 질소 함유 반응물이 처리 챔버의 내측으로 이송되어서 기판 상에 이전에 형성되었던 TSA의 단층과 반응하게 된다. 이러한 시퀀스는 소정 두께의 실리콘-질소 유전체 재료가 기판 상에 증착될 때까지 반복된다. CVD 실시예에서, TSA 전구체와 질소 함유 반응물이 처리 챔버로 동시에 이송된다. 적합한 질소 함유 반응물의 예로는 암모니아(NH3), 히드라진(N2H4) 등이 포함된다. TSA와 질소 함유 반응물과의 반응으로 기판 상에 실리콘-질소 유전체 필름을 형성한다.
기판 상에 실리콘-질소 함유 유전체 필름을 증착하기 위한 대체 실시예가 설명된다. 복수의 실리콘 웨이퍼, 바람직하게 300 mm 웨이퍼를 유지하기 위해 수직 노가 사용된다. 통상적으로, 단일 배치식 공정에서의 웨이퍼의 수는 1 내지 100 개 범위이다. 바람직한 수직 노인 열처리 챔버의 하나의 예는 본 발명에 전체적으로 참조된 미국 출원 번호 10/521,619호 및 10/946,849호에 상세히 기술된 바와 같은 "교차류(across-flow)" 기술을 포함한다. 웨이퍼는 노 내에 장전되며 압력은 10,000 mTorr 이하, 바람직하게 500 내지 5000 mTorr 범위로 감소된다. 상기 방법의 이러한 실시예에서는 CVD, 또는 ALD 기술을 사용하여 수행될 수 있다.
CVD 공정을 사용할 때, 증착은 NH3와 같은 질소 함유 반응물과 TSA를 처리 챔버로 이송함으로써 시작된다. TSA의 유동률은 약 1 sccm 내지 100 sccm 범위이고 NH3의 유동률은 대략 50 sccm 내지 10,000 sccm 범위이다. TSA와 NH3는 반응하여 하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘 질화물 층을 형성한다. CVD 공정은 소정 두께의 필름이 얻어질 때까지 수행된다. 이러한 공정 시퀀스는 웨이퍼내 균일도 3.0 %이하 3-시그마, 웨이퍼 대 웨이퍼 균일도 3.0% 3-시그마, 실리콘 대 질소 비율[Si : N] 0.65 내지 0.85 범위, 및 반응 지수 1.9 내지 2.1 범위를 갖는 고질의 실리콘-질소 유전체 필름을 증착하는데 사용될 수 있다.
ALD 공정을 사용할 때, 증착은 "트리실릴아민"(TSA)을 1 sccm 내지 100 sccm 범위로 유동시켜 웨이퍼 상에 단층을 형성하게 함으로써 시작된다. 과잉의 TSA는 N2로 세정함으로써 제거된다. NH3와 같은 질소 함유 반응물은 50 sccm 내지 10,000 sccm의 NH3를 유동시킴으로써 처리 챔버로 도입된다. NH3는 실리콘 함유 유전체 층을 형성하도록 TSA 단층과 반응한다. 과잉의 NH3는 N2로 세정함으로써 제거된다. 통상적으로, 공정 중의 전체 가스 유동은 20,000 sccm 미만이다. 이는 주기당 0.2 내지 5.0 범위의 유효 증착률로 실리콘 함유 유전체 층을 증착하는 결과를 초래한다. 이러한 시퀀스는 소정 두께의 실리콘-질소 유전체 필름이 증착될 때까지 반복된다. 그 후 처리 챔버 내의 압력은 1 기압으로 증가하며 웨이퍼는 처리 챔버로부터 제거된다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예를 수행하는데 사용될 수 있는 수직 배치식 열처리 시스템의 일 실시예가 도시되어 있다. 특정 장점 중의 하나는 상기 시스템(100)이 본 발명의 실시예에 따라 "교차류" 방식으로 전구체를 분배한다는 점이다. 전구체를 교차류 방식으로 기판에 이송하는 것은 일반적으로, 기판의 하나의 주변 영역 근처로 전구체를 분사하는 단계와, 기판의 표면을 가로지르게 전구체를 유동시키는 단계를 포함하며, 여기서 전구체는 기판의 대향 주변 영역으 로 빠져 나간다.
배치식 열처리 시스템(100)은 CVD 또는 ALD 모드로 작동될 수 있으며, 따라서 본 발명의 전술한 두 개의 다른 실시예에 사용될 수 있다. 일반적으로, 시스템(100)은 일반적으로, 내부에 유지된 배치식 웨이퍼(108)를 갖춘 캐리어 또는 보트(106)를 수용하는 지지대(104)를 갖춘 처리 챔버(102)를 형성하는 공간을 에워싸고 있는 용기(101), 및 웨이퍼의 온도를 열처리를 위한 소정의 증착 온도로 상승시키기 위한 (이후 가열 소자(112)로 통칭되는)다수의 가열 소자(112-1,112-2,112-3)를 갖춘 가열원 또는 노(110)를 포함한다. 열처리 시스템(100)은 통상적으로, 가스 또는 증기와 같은 유체를 웨이퍼(108)를 처리 및/또는 내악시키기 위해 처리 챔버(102)의 내측으로 이송하기 위한 하나 이상의 분사기, 및 처리 챔버의 세정 및/또는 웨이퍼의 냉각을 위해 가스를 이송하기 위한 하나 이상의 세정 포트 또는 배출구를 포함한다. 라이너(120)는 웨이퍼가 내부에서 처리되는 임의의 영역 또는 처리 영역 내에 있는 웨이퍼(108) 근처에서의 처리 가스 또는 증기의 농도를 증가시키고 처리 챔버(102)의 내측 표면 상에 형성될 수 있는 증착물의 박리로부터 웨이퍼의 오염을 감소시키는데 사용될 수 있다. 처리 가스 또는 증기는 챔버 라이너(120) 내에 있는 배출 포트 또는 슬롯(182)을 통해 처리 영역을 빠져 나간다.
몇몇 실시예에서, 특정 장점 중의 하나는 분사기(216)가 열처리 시스템(100)에 사용된다는 점이다. 분사기(116)는 반응물 전구체 또는 다른 가스나 증기가 웨웨이퍼(108) 또는 보트(106)의 어느 한쪽에 있는 분사기 개구 또는 오리피스(180)를 통해 도입되어서 반대쪽에 있는 챔버 라인(120) 내의 배기 포트 또는 슬롯(182) 을 빠져 나가도록 층류 형태의 방식으로 웨이퍼의 표면을 가로질러 흐르게 하는 분배식 또는 교차류(X) 방식의 분사기이다.
또한, 교차류 분사기(116)는 웨이퍼(108) 사이에서 강제식 대류 냉각을 위한 냉각용 가스(예를 들어, 헬륨, 질소, 수소)의 분사를 포함한 다른 목적으로도 사용될 수 있다. 교차류 분사기(116)의 사용으로 종전의 상향 흐름 또는 하향 흐름 방식에 비해서, 스택 또는 배치의 바닥 또는 상부에 배열되는 웨이퍼(108)와 중간에 배열되는 웨이퍼와 무관하게 더욱 균일한 냉각의 결과를 초래한다. 바람직하게, 분사기 오리피스(180)는 웨이퍼 전체에 걸쳐서 커다란 온도 구배를 형성하지 않는 방식으로 웨이퍼(108)들 사이에 강제식 대류 냉각을 촉진하는 분사 패턴을 제공하기 위한 크기, 형상 및 위치를 가진다.
도 2는 웨이퍼(108)와 관련한 배기 슬롯(182)과 챔버 라이너(120)와 관련한 분사기 오리피스(180)의 예시적인 부분을 도시하는, 도 1의 열처리 시스템(100)의 일부를 도시하는 횡단면도이다.
도 3은 도 1의 A-A 선을 따라 취한 도 1의 열 처리 장치(100)의 일부분을 도시하는 평면도이다. 이러한 실시예에서, 분사기(116)는 제 1 및 제 2 분사기로 구성된다. 도 3은 각각 제 1 및 제 2 분사기(184,186)의 오리피스(180-1,180-2)로부터 웨이퍼(108) 중의 예시적인 하나를 가로질러 슬롯(182-1,182-2)을 통해 배출되는 층류식 가스 흐름을 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이 배기 슬롯(182)의 위치는 열처리 장치의 하나의 횡면도로 배기 슬롯과 분사기(116)를 도시할 수 있도록 도 3에 도시된 배기 슬롯(182-1,182-2)의 위치로부터 변위된 것이라고 이해해야 한 다. 또한, 웨이퍼(108)와 챔버 라인(120)과 관련한 배기 슬롯(182-1,182-2) 및 분사기(184,186)의 치수도 분사기로부터 배기 슬롯으로의 가스 흐름을 보다 명확하게 도시하기 위해 확대되어 있다고 이해해야 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 처리 가스 또는 증기는 처음에, 라이너(120)를 향해 웨이퍼(108)로부터 이격된 방향으로 공급되어서 공정 가스 또는 증기가 웨이퍼에 도달하기 이전에 이들의 혼합을 촉진시키는 역할을 한다. 오리피스(180-1,180-2)의 이러한 구성은 상이한 반응물이 예를 들어, 다중 성분 필름 또는 층을 형성하기 위해 각각의 제 1 및 제 2 분사기(184,186)로부터 도입되는 공정이나 방식일 때 특히 유리하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제 1 및 제 2 분사기(184,186)의 오리피스(180)로부터 예시적인 웨이퍼(108)를 가로질러 배기 슬롯(182)으로의 대체 가스 흐름 경로를 도시하는 도 1의 A-A 선을 따라 취한 도 1의 열처리 시스템(100)의 일부를 도시하는 다른 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제 1 및 제 2 분사기(184,186)의 오리피스(180)로부터 예시적인 웨이퍼(108)를 가로질러 배기 슬롯(182)으로의 대체 가스 흐름 경로를 도시하는 도 1의 A-A선을 따라 취한 도 1의 열처리 시스템(100)의 일부를 도시하는 또 다른 평면도이다.
따라서, 본 기술 분야의 당업자들에게 이해될 수 있는 바와 같이, 다양한 가스 흐름 통로가 본 발명의 실시예의 사상 내에서 달성될 수 있다. 또한, 분사기(116)가 제 1 및 제 2 분사기(184,186)로 구성되는 반면에, 분사기(116)는 단일 분사 튜브로 구성될 수 있다.
교차류에 대해서는 배치식 수직 노와 관련하여 설명하였지만, 교차류는 단일 웨이퍼 시스템에서도 양호하게 실시될 수 있다고 이해해야 한다. 그러한 시스템에서, 전구체는 단일 기판의 상부 표면 위로 교차류 형태로 이송된다. 단일 웨이퍼 시스템에서 설명된 방법의 실시예는 그러한 교차류 방식으로 수행될 수 있다.
웨이퍼 상에 실리콘-질소 함유 유전체를 증착시키도록 단일 웨이퍼 열처리 시스템에서 수행되는 방법도 있다. 통상적으로, 상기 시스템은 300 mm 기판과 같은 단일 실리콘 웨이퍼를 지지하는데 사용되는 단일 웨이퍼 처리 챔버를 포함한다. 웨이퍼가 처리 챔버 내부에 장전되며 그 압력은 10,000 mTorr 이하로 감소된다. 온도는 100 내지 500 ℃ 범위로 제어된다. 이러한 실시예에서, ALD 공정이 사용되며 1 내지 50 sccm의 트리실릴아민(TSA)을 유동시켜 웨이퍼 상에 단층을 형성하는 것으로 시작된다. 과도한 TSA는 N2로 세정함으로써 제거된다. 암모니아와 같은 질소 함유 반응물이 50 sccm 내지 1000 sccm의 암모니아를 유동시킴으로써 처리 챔버로 도입된다. 암모니아는 TSA의 단층과 반응하여 실리콘 함유 유전체 층을 형성한다. 과도한 암모니아는 질소로 세정함으로써 제거된다. 통상적으로, 공정 전반에 걸친 전체 가스 유동은 20,000 sccm 미만이다. 이는 주기 당 0.2 내지 5.0의 유효 증착률로 실리콘-질소 유전체 층을 증착할 수 있게 한다. 이러한 시퀀스는 소정 두께의 실리콘-질소 유전체 필름이 증착될 때까지 반복된다. 그 후 웨이퍼는 처리챔버로부터 제거된다.
이와는 달리, 전술한 방법은 화학 기상 증착법을 사용하여 수행된다. 이러한 실시예에서, TSA와 암모니아와 같은 질소 함유 반응물 전구체가 함께 챔버로 이송되어서 서로 반응하여 웨이퍼의 표면 상에 소정의 필름을 형성한다. TSA의 유동률은 약 1 sccm 내지 100 sccm 범위이며, 암모니아의 유동률은 50 sccm 내지 10,000 sccm 범위이다. 증착 온도는 통상적으로 약 300 내지 800 ℃, 바람직하게 500 ℃ 또는 그 이하이다. 이러한 공정 시퀀스는 웨이퍼내 균일도 3.0 %이하 3-시그마, 웨이퍼 대 웨이퍼 균일도 3.0% 3-시그마, 실리콘 대 질소 비율[Si : N] 0.65 내지 0.85 범위, 및 반응 지수 1.9 내지 2.1 범위를 갖는 고질의 실리콘-질소 유전체 필름을 증착하는데 사용될 수 있다.
전술한 방법은 어느 하나의 설치 플랫폼, 즉 단일 웨이퍼 열처리 시스템 또는 배치식 열처리 시스템에서 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서 TSA가 기판 또는 웨이퍼 상에 실리콘-산소 함유 유전체 필름을 증착하는데 사용된다. 증착은 ALD 또는 CVD 기술에 의해 달성될 수 있다. 처리 챔버는 단일 기판을 유지하는데 채용되거나 복수의 기판을 유지하는데 채용될 수 있다. 기판은 소정의 온도, 통상적으로 550 ℃ 또는 그 미만, 가장 바랍직하게 400 ℃ 또는 그 미만으로 제어되며, 몇몇 실시예에서 온도는 약 150 내지 550 ℃ 범위이다. 처리 챔버 내의 압력은 소정의 압력, 통상적으로 0.01 mTorr 내지 760 Torr 범위, 가장 바람직하게 10 Torr 미만으로 제어된다. ALD에 의해 증착될 때, TSA 전구체가 처리 챔버의 내측으로 도입되어서 기판의 표면 상에 단층을 형성한다. 과도한 TSA 전구체는 처리 챔버로부터 제거된다. 산소 함유 반 응물이 처리 챔버의 내측으로 도입되어서 기판 상에 이전에 형성되었던 TSA 단층과 반응한다. 적합한 산소 함유 반응물의 예로는 산소, 오존, 수증기(H2O), 과산화수소(H2O2) 등이 포함된다. TSA와 산소 함유 반응물의 반응으로 기판 상에 실리콘-산소 유전체를 형성한다. 과도한 양의 산소 함유 반응물은 처리 챔버로부터 제거된다. 이러한 시퀀스는 소정 두께의 실리콘-산소 유전체 필름이 증착될 때까지 반복된다. CVD에 의해 실리콘 산화물을 증착할 때, 기판은 증착 온도, 통상적으로 550 ℃ 또는 그 미만, 가장 바랍직하게 400 ℃ 또는 그 미만으로 제어되며, 몇몇 실시예에서 온도는 약 150 내지 550 ℃ 범위이다. TSA 및 산소 함유 반응물 전구체가 챔버로 이송되어서 전구체가 반응하여 기판의 표면 상에 실리콘-산소 필름을 형성한다. 증착은 소정 두께가 달성될 때까지 수행된다.
어느 하나의 실시예에서, 전구체가 기판의 하나의 주변 영역 근처로 분사되어 기판의 표면을 가로질러 흐르는 교차 흐름 방식으로 전구체가 기판으로 이송될 수 있으며, 그 후 전구체는 기판의 대향 주변 영역으로 빠져 나간다.
다른 실시예에서, 300 mm 웨이퍼와 같은 복수의 실리콘 웨이퍼를 유지하도록 구성된 수직 노에서 실리콘-산소 함유 유전체 필름이 증착된다. 통상적으로, 단일 배치식 공정을 위한 웨이퍼의 수는 1 내지 100 개이다. 몇몇 실시예에서, 양호한 수직 노 기술은 전술한 바와 같이 교차류 기술을 포함한다. 웨이퍼는 노의 내측으로 장전되며 그 압력은 10,000 mTorr 이하로 감소된다. 그 온도는 100 내지 500 ℃로 제어된다. CVD에 의해 실리콘 산화물 필름을 증착할 때, TSA 및 오존과 산소 와 같은 산소 함유 반응물 전구체가 동시에 챔버로 이송된다. 전구체가 반응하여 기판의 표면 상에 실리콘-산소 필름을 형성한다. TSA의 유동률은 통상적으로 1 sccm 내지 100 sccm이며, 오존과 산소의 유동률은 약 500 sccm 내지 10,000 sccm 범위이다. 증착은 소정 두께가 달성될 때까지 수행된다. 이러한 공정 시퀀스는 웨이퍼내 균일도 3.0 %이하 3-시그마, 웨이퍼 대 웨이퍼 균일도 3.0% 3-시그마, 실리콘 대 질소 비율[Si : N] 0.25 내지 0.45 범위, 및 반응 지수 1.40 내지 1.50 범위를 갖는 고질의 실리콘-질소 유전체 필름을 증착하는데 사용될 수 있다.
ALD를 사용할 때, 상기 공정은 1 sccm 내지 100 sccm 범위의 트리실릴아민을 유동시켜 웨이퍼 상에 단층을 형성하는 것으로 시작된다. 과도한 TSA는 질소로 세정함으로써 제거된다. 오존과 산소와 같은 산소 함유 반응물이 50 sccm 내지 10,000 sccm의 오존을 유동시킴으로써 처리 챔버로 도입된다. 오존은 TSA의 단층과 반응하여 실리콘-산소 유전체 층을 형성한다. 과도한 양의 오존은 질소의 세정에 의해 제거된다. 통상적으로, 공정 전반에 걸친 전체 가스 유동은 20,000 sccm 미만이다. 이는 주기 당 0.2 내지 5 A의 유효 증착률로 실리콘-산소 유전체 층의 증착을 초래한다. 이러한 시퀀스는 소정 두께의 실리콘-산소 유전체 필름이 증착될 때까지 반복된다. 처리 챔버 내의 압력은 1 기압으로 증가되며 웨이퍼는 처리 챔버로부터 제거된다.
어느 하나의 실시예에서, 전구체가 기판의 하나의 주변 영역 근처로 분사되어 기판의 표면을 가로질러 흐르는 교차 흐름 방식으로 전구체가 기판으로 이송될 수 있으며, 그 후 전구체는 기판의 대향 주변 영역으로 빠져나간다.
또 다른 예에서, 단일 웨이퍼 처리 챔버가 실리콘-산소 함유 유전체 필름을 웨이퍼의 표면 상에 증착시키기 위해 300 mm 웨이퍼와 같은 단일 실리콘 웨이퍼를 유지하는데 사용된다. 웨이퍼가 처리 챔버 내측으로 장전되며 압력은 10,000 mTorr 이하로 감소된다. 온도는 100 내지 500 ℃ 범위로 제어된다. ALD를 사용할 때, 상기 공정은 1 sccm 내지 100 sccm 범위의 트리실릴아민을 유동시켜 웨이퍼 상에 단층을 형성하는 것으로 시작된다. 과도한 TSA는 질소로 세정함으로써 제거된다. 오존과 산소와 같은 산소 함유 반응물이 50 sccm 내지 10,000 sccm의 오존을 유동시킴으로써 처리 챔버로 도입된다. 오존은 TSA의 단층과 반응하여 실리콘-산소 유전체 층을 형성한다. 과도한 양의 오존은 질소의 세정에 의해 제거된다. 통상적으로, 공정 전반에 걸친 전체 가스 유동은 20,000 sccm 미만이다. 이는 주기 당 0.2 내지 5 A의 유효 증착률로 실리콘-산소 유전체 층의 증착을 초래한다. 이러한 시퀀스는 소정 두께의 실리콘-산소 유전체 필름이 증착될 때까지 반복된다. 웨이퍼는 처리 챔버로부터 제거된다. CVD에 의해 실리콘 산화물 필름을 증착할 때, TSA 및 오존과 산소와 같은 산소 함유 반응물 전구체가 동시에 챔버로 이송된다. 전구체가 반응하여 기판의 표면 상에 실리콘-산소 필름을 형성한다. TSA의 유동률은 통상적으로 1 sccm 내지 100 sccm이며, 오존과 산소의 유동률은 약 500 sccm 내지 10,000 sccm 범위이다. 증착은 소정 두께가 달성될 때까지 수행된다. 어느 하나의 공정에 있어서, 전구체가 기판의 하나의 주변 영역 근처로 분사되어 기판의 표면을 가로질러 흐르는 교차 흐름 방식으로 전구체가 기판으로 이송될 수 있으며, 그 후 전구체는 기판의 대향 주변 영역으로 빠져나간다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, TSA가 실리콘-질소-산소를 함유하는 유전체 필름을 기판 상에 증착하기 위한 전구체로서 사용된다. 일 실시예에서, 증착은 ALD에 의해 수행될 수 있다. 처리 챔버는 단일 기판을 유지하거나 복수의 기판을 유지하도록 채용될 수 있다. 기판은 소정의 온도, 통상적으로 550 ℃ 또는 그 미만, 가장 바랍직하게 400 ℃ 또는 그 미만으로 제어된다. 처리 챔버 내의 압력은 소정의 압력, 통상적으로 0.01 mTorr 내지 760 Torr 범위, 가장 바람직하게 10 Torr 미만으로 제어된다. CVD에 의해 실리콘-질소-산소 필름을 증착할 때, TSA 및 산소/질소 함유 반응물 전구체는 처리 챔버로 동시에 이송된다. 반응물이 반응하여 기판 표면 상에 필름을 형성한다. 적합한 산소 및 질소 함유 반응물의 예로는 아산화질소(N2O), 질소 산화물(NO), 질소 이산화물(NO2) 등이 포함된다. 이와는 달리, 두 개의 별도의 화합물이 산소와 질소 구성 성분을 제공할 수 있다. 증착은 소정의 필름 두께에 도달할 때까지 수행된다. ALD 실시예에서, TSA 전구체가 처리 챔버의 내측으로 도입되어서 기판의 표면 상에 단층을 형성한다. 과도한 양의 TSA 전구체가 처리 챔버로부터 제거된다. 산소와 질소 함유 반응물이 처리 챔버로 도입되어서 기판 상에 이전에 형성된 TSA의 단층과 반응한다. 적합한 산소 및 질소 함유 반응물의 예로는 아산화질소(N2O), 질소 산화물(NO), 질소 이산화물(NO2) 등이 포함된다. 산소 및 질소 함유 반응물과 TSA와의 반응으로 기판 상에 실리콘-질소-산소 유전체 필름을 형성한다. 과도한 양의 산소 및 질소 함유 반응물은 처리 채버로부터 제거된다. 이러한 시퀀스는 소정 두께의 실리콘-질소-산소 유전체 재 료가 기판 상에 증착될 때까지 반복된다.
다른 실시예에서, 실리콘-질소-산소 함유 유전체 필름을 웨이퍼 상에 형성하기 위해 복수의 실리콘 웨이퍼를 유지하는데 수직 노가 사용된다. 통상적으로, 단일 배치식 공정을 위한 웨이퍼의 수는 1 내지 100 개이다. 몇몇 실시예에서 양호한 수직 노 기술은 전술한 바와 같이 "교차류"의 장점을 제공한다. 웨이퍼는 노의 내측으로 장전되며 그 압력은 10,000 mTorr 이하로 감소된다. 온도는 100 내지 500 ℃ 범위로 제어된다. ALD를 사용하여 필름을 증착할 때, 상기 공정은 1 sccm 내지 100 sccm 범위의 "트리실릴아민"(TSA)을 유동시켜 웨이퍼 상에 단층을 형성하는 것으로 시작된다. 과도한 양의 TSA는 질소에 의해 세정됨으로써 제거된다. N2O와 같은 질소-산소 함유 반응물(또는 NH3 및 O2와 같은 반응물의 혼합물)이 50 sccm 내지 10,000 sccm 범위의 N2O를 유동시킴으로써 처리 챔버로 도입된다. N2O는 실리콘-질소-산소 유전체 층을 형성하도록 TSA의 단층과 반응한다. 과도한 양의 N2O는 질소로 세정함으로써 제거된다. 통상적으로, 공정 전반에 걸친 전체 가스 유동은 20,000 sccm 미만이다. 이는 주기 당 0.2 내지 5 A의 유효 증착률로 실리콘-질소-산소 유전체 층의 증착을 초래한다. 이러한 시퀀스는 소정 두께의 실리콘-질소-산소 유전체 필름이 증착될 때까지 반복된다. 처리 챔버 내의 압력은 1 기압으로 증가하며 웨이퍼는 처리 챔버로부터 제거된다.
이와는 달리, 웨이퍼의 표면 상에 실리콘-질소-산소 함유 유전체 필름을 형성하기 위해 단일 실리콘 웨이퍼를 유지하는데 단일 웨이퍼 처리 챔버가 사용된다. 웨이퍼는 노의 내측으로 장전되며 그 압력은 10,000 mTorr 이하로 감소된다. 온도는 100 내지 500 ℃ 범위로 제어된다. ALD를 사용할 때, 상기 공정은 1 sccm 내지 50 sccm 범위의 "트리실릴아민"(TSA)을 유동시켜 웨이퍼 상에 단층을 형성하는 것으로 시작된다. 과도한 양의 TSA는 질소에 의해 세정됨으로써 제거된다. N2O와 같은 질소-산소 함유 반응물(또는 NH3 및 O2와 같은 반응물의 혼합물)이 50 sccm 내지 1000 sccm 범위의 N2O를 유동시킴으로써 처리 챔버로 도입된다. N2O는 실리콘-질소-산소 유전체 층을 형성하도록 TSA의 단층과 반응한다. 과도한 양의 N2O는 질소로 세정함으로써 제거된다. 통상적으로, 공정 전반에 걸친 전체 가스 유동은 20,000 sccm 미만이다. 이와는 달리, 산소 함유 반응물과 동시에 또는 순차적으로 NH3 및 N2O와 같은 질소 함유 반응물이 50 sccm 내지 1000 sccm 범위의 NH3를 유동시킴으로써 처리 챔버로 도입된다. NH3는 TSA의 단층과 반응하여 실리콘-질소 유전체 층을 형성한다. 과도한 양의 NH3는 질소로 세정함으로써 제거된다. 두 개의 반응물이 순차적으로 도입되면, 산소 함유 또는 질소 함유 반응물이 먼저 도입될 수 있다. 이러한 시퀀스는 소정 두께의 실리콘-질소-산소 함유 유전체 필름이 증착될 때까지 반복된다. 웨이퍼는 처리 챔버로부터 제거된다.
대체 실시예에서 TSA 전구체는 공정이 CVD 또는 ALD에 의해 수행되는 냐에 따라 별도의 산소 함유 반응물과 질소 함유 반응물과 순차적으로 또는 동시에 처리 챔버의 내측으로 도입된다. CVD를 사용할 때, 증착은 처리 챔버로 TSA 및 산소 함 유 반응물과 질소 함유 반응물을 모두 이송하는 것으로 시작된다. 반응물이 모두 반응하여 기판의 표면 상에 실리콘-질소-산소의 층을 형성한다. 적합한 산소 반응물로는 오존이 포함된다. 적합한 질소 반응물로는 H3 및 N2O가 포함된다. 증착은 소정 두께의 필름이 달성될 때까지 계속된다. 이러한 공정 시퀀스는 웨이퍼내 균일도 3.0 %이하 3-시그마, 웨이퍼 대 웨이퍼 균일도 3% 3-시그마, 실리콘 대 질소 대 산소 비율[Si : N : O] 1 : 1 : 1, 및 반응 지수 1.40 내지 1.70 범위를 갖는 고질의 실리콘-질소 유전체 필름을 증착하는데 사용될 수 있다.
적합한 산소 함유 반응물의 예로는 산소(O2), 오존(O3), 수증기(H2O), 아산화질소(N2O), 질소 산화물(NO), 질소 이산화물(NO2) 등이 포함된다. 적합한 질소 함유 반응물의 예로는 예로는 암모니아(NH3), 히드라진(N2H4), 아산화질소(N2O), 질소 산화물(NO), 질소 이산화물(NO2) 등이 포함된다. 이는 소정 두께의 실리콘-질소-산소 유전체 재료가 기판 상에 증착될 때까지 수행된다.
또 하나의 실시예에서, 전구체가 기판의 하나의 주변 영역 근처로 분사되고 기판의 표면을 가로지르게 유동되는 교차류 방식으로 전구체가 기판으로 이송될 수 있으며, 여기서 전구체는 기판의 대향 주변 영역으로 빠져 나간다.
본 발명의 실시예에 따라 증착된 필름들이 어떤 특성을 위해 테스트된다. 도 6은 본 발명의 방법에 대한 몇몇 실시예에 따른 단일 웨이퍼 열처리 장치 내에서 CVD에 의해 증착된 실리콘 산화물 필름에 대한 증착 온도의 함수로서 증착률과 웨이퍼내의 균일도(WIWNU)를 도시하는 그래프이다. 상기 방법은 11 sccm의 TSA 유동률과 200 sccm의 산소 유동률을 사용하여 수행되었다. 압력은 7 Torr로 유지되었다. 데이터에서 볼 수 있는 바와 같이, 180 A/분 보다 큰 높은 증착률이 500 ℃ 이하의 온도에서 달성되는 반면에, 필름은 양질의 균일도를 나타냈다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배치식 열처리 장치 내에서 CVD에 의해 증착된 실리콘 질화물에 대한 어떤 특성을 나타내는 그래프이다. 배치식 열처리 장치 내에서 증착된 실리콘 질화물 필름에 대한 증착 온도의 함수로서 실리콘 질화물 증착률이 그래프의 먼 왼쪽에 나타나 있다. 이들 결과는 다른 전구체, 즉 BTBAS, HCD 및 DCS에 의해 수행된 증착에 비교되는 것이다.
본 발명의 특정 실시예의 전술한 설명들은 예시적이고 설명할 목적으로 제시된 것이다. 본 발명은 전술한 것과 동일한 형태에 한정되거나 제한되는 것이 아니라고 이해해야 하며, 다수의 변경예, 실시예 및 대체예가 전술한 설명에 비추어 가능하다고 이해해야 한다. 본 발명의 사상은 다음의 청구의 범위 및 그와 균등한 범위에 의해 정의되어야 한다고 이해해야 한다.

Claims (34)

  1. 하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법에 있어서,
    실릴아민 성분과 하나 이상의 반응물 전구체는 하나 이상의 기판의 상부 표면에 필름을 형성하도록 상기 실릴아민 성분과 하나 이상의 반응물 전구체를 상기 기판의 상부 표면을 가로지르게 유동시킴으로써 처리 챔버 내부에서 반응하는 것을 특징으로 하는,
    하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 550 ℃ 미만의 증착 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는,
    하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 실릴아민 성분은 다음의 화학식, 즉
    HmN(SiH3)n
    여기서, n은 1 내지 3의 정수이고 m은 3 - n과 같은 화학식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 실릴아민 성분은 다음의 화학식, 즉
    HmN(Si2H5)n
    여기서, n은 1 내지 3의 정수이고 m은 3 - n과 같은 화학식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    실리콘 산화물 필름이 상기 기판의 표면 상에 형성되며 상기 방법은 대략 150 내지 550 ℃ 범위의 증착 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는,
    하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    실리콘 질화물 필름이 상기 기판의 표면 상에 형성되며 상기 방법은 대략 300 내지 800 ℃ 범위의 증착 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는,
    하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 증착 온도는 대략 500 내지 520 ℃ 범위인 것을 특징으로 하는,
    하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 실릴아민 성분과 전구체는 동시에 상기 처리 챔버의 내측으로 유동되는 것을 특징으로 하는,
    하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 실릴아민 성분과 전구체는 순차적으로 상기 처리 챔버의 내측으로 유동되는 것을 특징으로 하는,
    하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  10. 처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법에 있어서,
    상기 하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘-질소 함유 필름을 형성하도록 실릴아민 성분과 질소를 포함하는 하나 이상의 반응물을 포함하는 전구체를 순차적으로 또는 동시에 상기 처리 챔버로 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 처리 챔버는 단일 기판을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 처리 챔버는 복수의 기판을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 방법은,
    대략 300 내지 800 ℃ 범위의 온도,
    0.01 mTorr 내지 760 Torr 범위의 압력, 및
    0 내지 20,000 sccm 범위의 전체 전구체 유동률을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 실릴아민 성분은 다음의 화학식, 즉
    HmN(SiH3)n
    여기서, n은 1 내지 3의 정수이고 m은 3 - n과 같은 화학식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 실릴아민 성분은 다음의 화학식, 즉
    HmN(Si2H5)n
    여기서, n은 1 내지 3의 정수이고 m은 3 - n과 같은 화학식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 실릴아민 성분과 하나 이상의 반응물 전구체는 상기 하나 이상의 기판의 상부 표면 상에 필름을 형성하도록 상기 기판의 상부 표면을 가로질러 동시에 유동되는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 증착 온도는 대략 500 내지 550 ℃ 범위인 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  18. 처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법에 있어서,
    상기 하나 이상의 기판의 표면 상에 실리콘-산소 함유 필름을 형성하도록 실릴아민 성분과 산소를 함유하는 하나 이상의 반응물을 포함하는 전구체를 순차적으 로 또는 동시에 상기 처리 챔버로 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 처리 챔버는 단일 기판을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 처리 챔버는 복수의 기판을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 방법은,
    550 ℃ 미만의 온도,
    0.01 mTorr 내지 760 Torr 범위의 압력, 및
    0 내지 20,000 sccm 범위의 전체 전구체 유동률을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 실릴아민 성분은 다음의 화학식, 즉
    HmN(SiH3)n
    여기서, n은 1 내지 3의 정수이고 m은 3 - n과 같은 화학식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 실릴아민 성분은 다음의 화학식, 즉
    HmN(Si2H5)n
    여기서, n은 1 내지 3의 정수이고 m은 3 - n과 같은 화학식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  24. 제 18 항에 있어서,
    상기 실릴아민 성분과 하나 이상의 반응물은 상기 하나 이상의 기판의 상부 표면 상에 필름을 형성하도록 상기 기판의 상부 표면을 가로질러 동시에 유동되는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  25. 제 18 항에 있어서,
    상기 방법은 대략 150 내지 550 ℃ 범위의 증착 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 실리콘 함유 필름을 형성하는 방법.
  26. 처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 필름을 형성하는 방법에 있어서,
    상기 기판 상에 제 1 층을 형성하도록 실릴아민 성분을 포함하는 제 1 전구체를 상기 처리 챔버로 이송하는 단계와,
    실리콘-질소-산소 필름을 형성하기 위해 상기 제 1 층과 반응하도록 질소와 산소를 모두 포함하는 제 2 반응물을 이송하는 단계, 및
    소정 두께의 상기 실리콘-질소-산소 필름이 형성될 때까지 상기 단계들을 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 필름을 형성하는 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 처리 챔버는 단일 기판을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 필름을 형성하는 방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 처리 챔버는 복수의 기판을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 필름을 형성하는 방법.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 방법은,
    550 ℃ 미만의 온도,
    0.01 mTorr 내지 760 Torr 범위의 압력, 및
    0 내지 20,000 sccm 범위의 전체 전구체 유동률을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는,
    처리 챔버 내의 하나 이상의 기판 상에 필름을 형성하는 방법.
  30. 실리콘-질소-산소 필름을 형성하도록 실릴아민 성분, 질소를 함유하는 제 2 반응물 및 산소를 포함하는 제 3 반응물을 포함하는 제 1 전구체를 처리 챔버로 순 차적 또는 동시에 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 처리 챔버는 단일 기판을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    방법.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 처리 챔버는 복수의 기판을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    방법.
  33. 제 30 항에 있어서,
    상기 방법은,
    550 ℃ 미만의 온도,
    0.01 mTorr 내지 760 Torr 범위의 압력, 및
    0 내지 20,000 sccm 범위의 전체 전구체 유동률을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는,
    방법.
  34. 제 30 항에 있어서,
    실릴아민 성분, 질소를 함유하는 제 2 반응물 및 산소를 포함하는 제 3 반응물은 하나 이상의 기판의 상부 표면 상에 필름을 형성하도록 동시에 이송되고 상기 기판의 상부 표면을 가로질러 흐르는 것을 특징으로 하는,
    방법.
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