KR20080092787A - 원자층 증착장치 및 원자층 증착방법 - Google Patents

원자층 증착장치 및 원자층 증착방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원자층 박막 증착시 각각의 독립된 반응셀에 복사에너지를 조사하여 기판상에 반응가스의 반응성능을 향상시켜 고품질의 박막을 얻을 수 있도록 한 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치 및 원자층 박막 증착방법에 관한 것으로, 서셉터에 안착된 다수개의 기판상에 원자층 박막을 형성하기 위한 반응챔버와, 상기 반응챔버 내부로 공급되는 반응가스를 포함한 다수개의 가스를 공정 목적에 맞도록 분배하여 분사하는 가스분배수단과, 상기 가스분배수단에 의해 분배된 각각의 가스를 구획수용하여 가스를 체류시키는 다수개의 반응셀이 마련된 가스체류수단 및 상기 서셉터 또는 가스체류수단 중 어느 하나를 회전구동시키는 회전구동수단을 포함하여 이루어진 원자층 박막 증착장치에 있어서, 상기 가스체류수단의 반응셀 중 적어도 하나의 반응셀 상부에 위치하여 하방으로 복사에너지를 인가시키는 복사에너지 인가수단을 더 포함하여 구성되어, 상기 반응셀에 복사에너지를 인가함으로써 기판상에 반응가스의 반응능력을 향상시키고 고품질의 박막이 형성되도록 유도함으로써 원자층 박막의 품질을 향상시키는 효과가 있다.
반응셀, 복사에너지, 자외선, 적외선, 복사원

Description

복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치 및 원자층 박막 증착방법{Photo assisted apparatus and method of atomic layer deposition}
도 1은 종래의 박막 증착장치의 구성을 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 가스체류수단이 회전하도록 구성된 예를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 서셉터가 회전하도록 구성된 예에서 복사원이 노출구성된 상태를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 서셉터가 회전하도록 구성된 다른예에서 복사원이 밀폐구성된 상태를 나타내는 단면도.
도 5는 도 4의 밀폐구성된 복사원을 설치된 상태를 나타내는 개념도.
도 6은 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 서셉터가 회전하도록 구성된 예를 나타내는 분해 사시도.
도 7a는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 반응셀에 복사원이 설치된 상태에 대한 예를 나타내는 개략도.
도 7b는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 반응셀에 복사원이 설치된 상태에 대한 다른예를 나타내는 개략도.
도 8a는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착방법의 제1반응가스 퍼지단계에 복사원 조사하는 단계를 나타내는 순서도.
도 8b는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착방법의 제2반응가스 반응 및 탈착단계에 복사원 조사하는 단계를 나타내는 순서도.
도 8c는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착방법의 제2반응가스 퍼지단계에 복사원 조사하는 단계를 나타내는 순서도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 반응챔버 300 : 가스공급수단
400 : 가스분배수단 500 : 가스체류수단
600 : 가스배기수단 700 : 복사에너지 인가수단
710 : 복사원 720 : 반사 플레이트
740 : 투과 플레이트 800 : 회전구동수단
본 발명은 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치 및 원자층 박막 증착방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반응챔버 내부의 기판에 복사에너 지를 조사하여 가스의 반응을 활성화시킴으로써 고품질의 박막을 얻을 수 있는 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치 및 원자층 박막 증착방법에 관한 것이다.
일반적으로, 원자층증착법(Atomic Layer Deposition)은 반응가스와 퍼지가스를 교대로 공급하여 원자층 박막을 증착하기 위한 방법으로서, 이에 의해 형성된 박막은 양호한 피복특성을 갖고 대구경 기판 및 극박막에 적용되며, 전기적 물리적 특성이 우수하다.
이러한 원자층증착법은, 먼저 제1반응가스를 공급하여 기판 표면에 한 층의 제1소스를 화학적으로 흡착(chemical adsorption)시키고 여분의 물리적 흡착된 소스들은 퍼지가스를 흘려보내어 퍼지시킨 다음, 한 층의 소스에 제2반응가스를 공급하여 한 층의 제1소스와 제2반응가스를 화학반응시켜 원하는 원자층을 증착하고 여분의 반응가스는 퍼지가스를 흘려보내 퍼지시키는 과정을 한 주기(cycle)로 하여 박막을 증착한다.
상술한 바와 같이 원자층 증착법은 표면 반응 메커니즘(surface reaction mechanism)을 이용함으로써 안정된 박막을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 균일한 박막을 얻을 수 있다. 또한, 원자층증착법은 반응가스와 반응가스를 서로 분리시켜 순차적으로 주입 및 퍼지시키기 때문에 화학기상증착법에 비하여 기상반응(gas phase reaction)에 의한 파티클 생성을 억제한다.
이와 같은 원자층 증착법을 이용하여 박막을 증착하면, 기판 표면에 흡착되는 물질(일반적으로 박막의 구성원소를 포함하는 화학분자)에 의해서만 증착이 발 생하게 된다. 이때, 흡착량은 일반적으로 기판상에서 자기제한(self-limiting)되기 때문에, 공급되는 반응가스량(반응가스량)에 크게 의존하지 않고 기판 전체에 걸쳐 균일하게 얻어진다.
이에 따라, 매우 높은 어스펙트비(aspect ratio)를 갖는 단차에서도 위치에 상관없이 일정한 두께의 막을 얻을 수 있고, 수 나노미터 단위의 박막의 경우에도 두께 조절이 용이하다. 또한, 공정 가스의 공급 주기당 증착되는 막의 두께가 비례하므로, 공급주기 횟수를 통하여 정확한 막 두께의 조절이 가능해 진다.
이와 같은 원자층 증착장치의 일예로 본 출원인의 특허출원 제2004-0106963호(발명의 명칭: 박막 증착장치 및 방법)이 있는데 이에 대해 도면을 참고하여 간략히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 박막 증착장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도면에 나타낸 바와 같이, 종래의 박막 증착장치는 외부로부터 반응챔버(100) 내부로 반응가스를 포함한 다수개의 가스를 지속적으로 제공하는 가스공급수단(300)과, 가스공급수단(300)으로부터 공급되는 가스를 공정 목적에 맞도록 분배하여 분사하는 가스분배수단(400)과, 가스분배수단(400)으로부터 분배된 각각의 가스를 구획 수용하여 가스를 체류시키는 다수개의 반응셀을 구비하는 가스체류수단(500)과, 가스체류수단(500)을 회전 구동시켜 각각의 반응셀에 체류되는 가스를 기판에 순차적으로 노출시키는 회전구동수단 및 상기 가스체류수단(500)에 의하여 체류된 가스를 반응챔버(100) 외부로 펌핑시키는 가스배기수단(600)으로 구성된다.
상기 가스체류수단(500)은, 상부 플레이트 하부에 다수개의 반응셀이 구획되 어 형성되도록 구성된다.
상기 가스분배수단(400)은, 상기 가스체류수단(500)에 고정되고, 상기 상부 플레이트의 중앙부에 삽입되어 구성된다.
상기 가스배기수단(600)은, 상기 반응셀 외곽의 길이 이하로 구획된 다수개의 펌핑셀(610) 및 각각의 펌핑셀(610)과 연결된 배기구(620)를 통하여 가스가 배기 되도록 구성된다.
상기 가스공급수단(300)은 반응챔버(100)의 상부 중앙에 기밀을 유지한 상태로 원통형의 공급본체가 고정 설치되며 그 측면에는 외부로부터 제1, 제2반응가스 및 퍼지가스가 각각 공급되는 가스공급구(312a, 312b, 312c)가 형성되고, 각각의 가스공급구(312a, 312b, 312c)는 공급본체 내주면에 형성된 환형홈(314a, 314b, 314c)에 각각 연결된다.
상기 공급본체 중앙에는 외부의 회전구동수단(미도시)에 의하여 회전되는 회전축(320)이 삽입 설치된다.
이 회전축(320) 내부에는 상기 각각의 환형홈(314a, 314b, 314c)과 연통되어 수직 하방으로 형성된 가스관로(322a, 322b, 322c)가 상호 이격되어 반응챔버(100) 내부로 연장 설치된다.
따라서 공급본체의 측면으로 공급되는 각각의 가스는 회전축(320)이 회전하는 동안에도 가스관로(322a, 322b, 322c)를 통하여 수직 하방의 가스분배수단(400)으로 제공된다.
상기와 같은 구성을 갖는 종래의 박막 증착장치는 다음과 같이 작동된다.
우선, 외부의 기판이송장치(미도시)에 의하여 서셉터(200) 상의 소정 위치에 기판이 로딩된 후, 서셉터회전축(220)이 회전하면서 서셉터(200)상에 다수개의 기판을 차례로 로딩한다.
이어, 서셉터(200)가 반응챔버(100)의 제한플레이트(120)까지 승강되어 기판 상부에 가스체류수단을 구성하는 반응셀(510)이 위치한다.
이 상태에서 서셉터(200) 하부에 설치된 히터(210)에 의하여 반응에 필요한 온도까지 기판을 가열하게 된다.
다음으로, 가스공급수단(300) 내부의 회전축(320)이 회전함에 따라 회전축(320) 하단에 연결된 가스분배수단(400) 및 이와 결합된 가스체류수단을 구성하는 반응셀이 동시에 회전 구동한다.
이어, 외부로부터 가스공급수단(300)에 형성된 가스공급구(312a, 312b, 312c)를 통하여 각각 제1, 제2반응가스 및 퍼지가스가 공급되며, 공급된 가스는 각각 환형홈(314a, 314b, 314c) 및 가스관로(322a, 322b, 322c)를 차례로 거쳐 가스분배수단(400)으로 제공된다.
이때, 상기 각각의 가스관로(322a, 322b, 322c)에 흐르는 가스는 분배본체의 가스인입공을 통하여 각각의 가스가 분배챔버 내부로 공급되며, 분배챔버에서 측방분사구를 통하여 해당 반응셀(510)로 가스가 분사된다.
위와 같이 분사된 각각의 가스는 반응셀(510)에 체류되며, 이때 회전되는 서셉터(200)상에 안착된 기판은 체류되는 가스에 노출되어 기판상에 박막이 증착된다.
한편, 이와 같은 종래의 박막 증착장치로 원자층 박막 증착할 경우, 사용되는 반응가스는 형성하고자 하는 박막의 종류에 따라 다양하게 적용된다.
즉, 아래의 반응식 1과 같이 증착하고자 하는 박막의 종류가 SiO2 일 때, 사용되는 반응가스는 전구체(이하, 제1반응가스)로써 TMS (Trimethylsilane, SiH(CH3)3), 산화제(이하, 제2반응가스)로써 O3 (Ozone)을 반응가스로 사용하여 교대로 주입하면, 기판 표면에서는 SiO2가 성막되고, CO, CO2, H2O와 같은 휘발성 부산물이 탈착 배기되어 SiO2의 원자층 박막을 증착할 수 있다.
SiH(CH3)3 + O3 ---> SiO2 + CO + CO2 + H2O
하지만, 증착시 증착온도와 반응가스의 공급량 등에 의해 탈착반응에 의해 제거되어야 할 H, (CH3)3의 성분이 SiO2의 박막에 불순물로 잔존하게 된다.
이러한 불순물을 제거하기 위해선 많은 양의 O3의 공급하고, 충분한 반응시간을 가지며, 높은 온도(200~500℃)로 기판을 가열하여야만 불순물이 적은 박막을 증착할 수 있다.
그러나, 기판을 높은 온도로 가열하게 되면 반응가스의 열분해에 의해 기판 자체에서 계속 자기제한(Self-limited; 즉, 원자단위로 증착이 가능하게 하는 원리)함으로써 반응가스가 기판에 덩어리로 증착되는 화학증착반응(CVD)이 발생되어 원자층 박막을 저해하는 요인으로 작용하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 원자층 박막 증착시 각각의 독립된 반응셀에 복사에너지를 조사하여 기판상에 반응가스의 반응성능을 향상시켜 고품질의 박막을 얻을 수 있도록 한 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치 및 원자층 박막 증착방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치는, 서셉터에 안착된 다수개의 기판상에 박막을 형성하기 위한 반응챔버와, 상기 반응챔버 내부로 공급되는 반응가스를 포함한 다수개의 가스를 공정 목적에 맞도록 분배하여 분사하는 가스분배수단과, 상기 가스분배수단에 의해 분배된 각각의 가스를 구획수용하여 가스를 체류시키는 다수개의 반응셀이 마련된 가스체류수단 및 상기 서셉터 또는 가스체류수단 중 어느 하나를 회전구동시키는 회전구동수단을 포함하여 이루어진 원자층 박막 증착장치에 있어서, 상기 가스체류수단의 반응셀 중 적어도 하나의 반응셀 상부에 위치하여 하방으로 복사에너지를 인가시키는 복사에너지 인가수단을 더 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명의 원자층 박막 증착방법은, 외부로부터 반응챔버 내부로 2 이상의 반응가스(제1반응가스, 제2반응가스, ..., 제n반응가스)와 퍼지가스를 지속적 으로 제공하는 가스공급단계와, 공급되는 가스를 각각의 반응셀에 대하여 제1반응가스, 퍼지가스, 제2반응가스, 퍼지가스, ..., 제n반응가스 순으로 분배하여 상기 반응셀로 분사하는 가스분배단계와, 상기 회전하는 반응셀에 체류되는 가스에 각각의 기판이 노출되면서 기판상에 상기 제1반응가스를 흡착하는 단계, 상기 제1반응가스를 퍼지하는 단계, 상기 제2반응가스를 반응 및 탈착하는 단계, 상기 제2반응가스를 퍼지하는 단계를 한 사이클로 하여 원자층을 형성시키는 박막증착단계를 포함하여 이루어진 원자층 박막 증착방법에 있어서, 상기 박막증착단계의 제1반응가스를 퍼지하는 단계와 제2반응가스를 반응 및 탈착하는 단계 중 적어도 어느 하나의 단계에 복사에너지를 조사하는 단계를 더 포함하여 구성된다.
한편, 본 발명의 다른 원자층 박막 증착방법은, 외부로부터 반응챔버 내부로 2 이상의 반응가스(제1반응가스, 제2반응가스, ..., 제n반응가스)와 퍼지가스를 지속적으로 제공하는 가스공급단계와, 공급되는 가스를 각각의 반응셀에 대하여 제1반응가스, 퍼지가스, 제2반응가스, 퍼지가스, ..., 제n반응가스 순으로 분배하여 상기 반응셀로 분사하는 가스분배단계와, 상기 회전하는 반응셀에 체류되는 가스에 각각의 기판이 노출되면서 기판상에 상기 제1반응가스를 흡착하는 단계, 상기 제1반응가스를 퍼지하는 단계, 상기 제2반응가스를 반응 및 탈착하는 단계, 상기 제2반응가스를 퍼지하는 단계를 한 사이클로 하여 원자층 박막을 형성시키는 박막증착단계를 포함하여 이루어진 원자층 박막장치에 있어서, 상기 박막증착단계의 제2반응가스를 퍼지하는 단계에서 복사에너지를 조사하여 기판을 가열하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서는 본 발명의 상세한 구성에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 살펴본다.
도 2는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 가스체류수단이 회전하도록 구성된 예를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 서셉터가 회전하도록 구성된 예에서 복사원이 노출구성된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 서셉터가 회전하도록 구성된 다른예에서 복사원이 밀폐구성된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4의 밀폐구성된 복사원을 설치된 상태를 나타내는 개념도이며, 도 6은 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 서셉터가 회전하도록 구성된 예를 나타내는 분해 사시도이다.
도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치는, 외부로부터 반응챔버(100) 내부로 반응가스를 포함한 다수개의 가스를 지속적으로 제공하는 가스공급수단(300)과, 가스공급수단(300)으로부터 공급되는 가스를 공정 목적에 맞도록 분배하여 분사하는 가스분배수단(400)과, 가스분배수단(400)으로부터 분배된 각각의 가스를 구획 수용하여 가 스를 체류시키는 다수개의 반응셀을 구비하는 가스체류수단(500)과, 가스체류수단(500)을 회전 구동시켜 각각의 반응셀에 체류되는 가스를 기판에 순차적으로 노출시키는 회전구동수단 및 상기 가스체류수단(500)에 의하여 체류된 가스를 반응챔버(100) 외부로 펌핑시키는 가스배기수단(600)으로 이루어진 종래의 박막 증착장치에 있어서, 상기 가스체류수단(500)의 반응셀 중 적어도 하나의 반응셀 상부에 위치하여 하방으로 복사에너지를 인가시키는 복사에너지 인가수단(700)을 더 포함하여 구성된다.
설명에 앞서, 상기한 종래의 박막 증착장치의 구성은 본 발명의 출원인이 출원한 특허출원 제2004-106963호(발명의 명칭: 박막 증착장치 및 방법)에 개시된 바와 같으며, 이하에서는 종래의 기술에 대해 간략하게 설명하고 이러한 종래기술에 대비되는 특징적인 부분은 상세히 설명하기로 한다.
우선, 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치는, 도 2에서 보는 바와 같이, 가스체류수단(500)이 회전되면서 각각의 반응셀에 독립된 가스를 분사하는 박막 증착장치에 복사에너지 인가수단(700)을 구성할 수 있다.
또한, 다른 예로 도 3에서 보는 바와 같이, 가스체류수단(500)은 고정되고 하부에 위치한 서셉터(200)가 회전구동수단(800)에 의해 회전되면서 각각의 독립된 반응셀에 가스가 분사되도록 구성하고 상기 반응셀에 복사에너지 인가수단(700)을 구성할 수도 있는데, 이하에서는 도 3에 나타낸 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.
상기 복사에너지 인가수단(700)은, 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 반응셀의 상면에 고정되어 복사에너지를 기판에 직접 조사하는 복사원(도 3의 700)일 수 있다.
또한, 다른 예로 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 복사에너지 인가수단(700)은 상기 챔버상판(150) 중 하부에 형성된 반응셀에 대응되는 일정면적을 절개하고, 절개된 부분의 상/하부에 각각 상부의 반사 플레이트(720)와 하부에 투과 플레이트(740)를 구성하고, 그 사이에 복사원(710)을 위치시켜 결합한 구성일 수 있다. 즉, 상기 복사원(710)은 상기 반사 플레이(720)와 투과 플레이트(740)에 의해 밀폐된 상태의 박스형으로 구성될 수 있다.
이때, 상기 투과 플레이트(740)는 복사에너지가 투과될 수 있도록 쿼츠(Quartz)나 사파이어(Sapphire) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 복사원(710)은 자외선 램프(Ultraviolet lamp) 또는 적외선 램프(Infrared Ray lamp)를 채용할 수 있는데, 가스체류수단(500)에 유입되는 반응가스에 따라 어느 하나의 램프를 적용할 수도 있으며, 자외선 램프와 적외선 램프를 혼합배치하여 사용할 수 있다. 이에 대한 작용은 후술되는 원자층 박막 증착방법의 설명에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 7a는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 반응셀에 복사원이 설치된 상태에 대한 예를 나타내는 개략도이고, 도 7b는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 반응셀에 복사원이 설치된 상태에 대한 다른예를 나타내는 개략도이다.
아울러, 상기 복사원(710)은, 도 7a에서 보는 바와 같이, 상기 반응셀의 반 경방향으로 일정간격마다 다수개가 배치되어 구성되거나, 도 7b에서 보는 바와 같이, 상기 반응셀의 원주 방향으로 일정간격마다 다수개가 배치되어 구성될 수 있는데, 이는 반응셀의 형태에 따라 적절하게 배치하여 복사원을 균일하게 조사하기 위한 것이다.
한편, 도 7b에서와 같이, 가스체류수단(500)의 반응셀은 증착되는 반응가스가 3원 반응가스일 경우 도면에 나타낸 바와 같이, 8개의 반응셀로 이루어질 수 있다. 즉, 원자층 박막 증착공정에 적용되는 반응가스의 개수에 대응되도록 반응셀을 구획할 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치의 작동상태 및 원자층 박막 증착방법에 대해 아래 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 8a는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착방법의 제1반응가스 퍼지단계에 복사원 조사하는 단계를 나타내는 순서도이고, 도 8b는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착방법의 제2반응가스 반응 및 탈착단계에 복사원 조사하는 단계를 나타내는 순서도이며, 도 8c는 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착방법의 제2반응가스 퍼지단계에 복사원 조사하는 단계를 나타내는 순서도이다.
도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예 따른 원자층 박막 증착방법은, 외부로부터 반응챔버 내부로 2 이상의 반응가스(제1반응가스, 제2반응가스, ...)와 퍼지가스를 지속적으로 제공하는 가스공급단계와, 공급되는 가스를 각각의 반응셀에 대하여 제1반응가스, 퍼지가스, 제2반응가스, 퍼지가스, ... 순으로 분배하여 상기 반응셀로 분사하는 가스분배단계와, 상기 회전하는 반응셀에 체류되는 가스에 각각의 기판이 노출되면서 기판상에 원자층 박막을 형성시키는 박막증착단계 및 상기 기판에 노출되었던 가스 중 잉여가스를 외부로 펌핑하는 가스배기단계로 구성된 종래의 원자층 박막 증착방법에 있어서,
상기 박막증착단계는 상기 회전하는 반응셀에 체류되는 가스에 각각의 기판이 노출되면서 기판상에 a)상기 제1반응가스를 흡착하는 단계, b)상기 제1반응가스를 퍼지하는 단계, c)상기 제2반응가스를 반응 및 탈착하는 단계, d)상기 제2반응가스를 퍼지하는 단계를 한 사이클로 하여 기판상에 원자층 박막을 형성시키는 공정을 갖는다.
즉, 원자층 박막 증착시 복사원을 조사하는 공정을 크게 나누어 보면, 1) 제1반응가스 퍼지단계, 2)제2반응가스 반응 및 탈착 단계, 3)제2반응가스 퍼지단계로 구분된다.
이하, 각 단계에 대해 표 1 및 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
박막 종류 반응가스 복사원 조사단계 복사원 목적 온도 압력 유량 조사밀도 파장
SiO2 (전구체) TMS(SiH(CH3)3) (산화제) O3 제1반응가스 퍼지단계 전구체 리간드(ligand) 분리 200~ 500°C 100mTorr ~ 10Torr 100~ 5000sccm 1~5 watt/cm2 806nm, 1272nm, 1430nm
ZrO2 (전구체) Zr[N(CH3)C2H5]4 (산화제) O3 제2반응가스 반응 및 탈착단계 O3 활성화 100~ 400°C 100mTorr ~ 10Torr 100~ 5000sccm 1~5 watt/cm2 185nm, 254nm
HfO2 (전구체) Hf[N(CH3)C2H5]4 (산화제) O3 제2반응가스 반응 및 탈착단계 O3 활성화 100~ 400°C 100mTorr ~ 10Torr 100~ 5000sccm 1~5 watt/cm2 185nm, 254nm
SiO2 (전구체) Si[N(CH3)C2H5]4 (산화제) O3 제2반응가스 반응 및 탈착단계 O3 활성화 100~ 400°C 100mTorr ~ 10Torr 100~ 5000sccm 1~5 watt/cm2 185nm, 254nm
SiO2 (전구체) SiCl4, SiH2Cl2, Si2Cl6 (산화제) H2O, 제2반응가스 퍼지단계 박막 안정화 100~ 400°C 100mTorr ~ 10Torr 100~ 5000sccm 1~10watt/cm2 IR 파장대역
1) 제1반응가스 퍼지단계에 복사원을 조사하는 경우
TMS(Trimethylsilane, SiH(CH3)3 와 O3를 반응가스로 사용하여 SiO2를 성막하게 되면, 다양한 종류의 성분들이 반응상태 및 반응진행 정도에 따라서 발생하게 되는데, 아래 표 2는 각 성분의 결합을 끊는데 필요한 파장을 정리한 것이다.
Peak No. Wave Number(cm-2) Bond
1 3350 H-OH Strech
2 2965 CH3 Asymmetric Strech
3 2900 CH3 Symmetric Strech
4 2350 C=O
5 1430 Si-CH3 Asymmetric Deformation
6 1272 Si-CH3 Symmetric Deformation
7 1164 Si-O-Si Asymetric Strech
8 1104 Cage Si-O-Si Asymetric Strech
9 1038 Network Si-O-Si Asymetric Strech
10 853 Si-O-Si Symetric Strech
11 816 Si-O-Si Symetric Strech
12 806 Si-CH3 Rock
13 670 Si-C Asymetric Strech
14 600 Si
이와 같이, 퍼지 단계에서 806nm, 1272nm, 1430nm 의 파장을 가진 복사원을 조사하면, 모식도 1과 같이, Si-CH3 결합이 끊어지게 되고 다음 O3 반응가스 공급에 의해 SiO2를 형성하는 원자층 박막 증착 반응이 용이하게 일어나는 것을 알 수 있다.
즉, 상기와 같이 Si-CH3 의 결합을 끊을 수 있는 파장을 갖는 복사에너지를 조사하여 다음 공정의 반응가스의 공급에 의해 반응력을 증대할 수 있는 것이다.
<모식도 1>
Figure 112007028520930-PAT00001
2) 제2반응가스 반응 및 탈착단계에 복사원을 조사하는 경우
제2반응가스로 오존(Ozone, O3)을 사용하는 경우, 반응가스의 흡착/반응/탈착 과정이 일어나는 공정에서 반응속도는 기판의 온도와 오존의 양에 의해 제어되며, 반응 매커니즘은 반응식 2와 같이 오존에서 열분해된 발생기의 산소에 의해 반응이 진행된다.
Figure 112007028520930-PAT00002
그러나, 오존의 경우 반응식 3과 같이, 254nm의 파장을 조사하게 되면 O(1D)와 같은 래디칼이 생성되고 반응성은 발생기의 산소보다 높은 산화특성을 갖는다.
Figure 112007028520930-PAT00003
따라서, 기판을 낮은 온도에서 반응가스를 흡착시켜야 하는 경우에 있어서, 오존이 낮은 온도에서 산화력이 저하되는 것을 방지할 때 용이하게 사용할 수 있다.
이를 이용한 원자층 박막 증착 반응을 예를 들면, TEMAZr (tetrakis-ethyl-methyl-amino-zirconium, Zr[N(CH3)C2H5]4)를 제1반응가스로, 오존(O3)을 제2반응가 스로 사용하여 ZrO2 원자층 박막을 증착하는 것을 들 수 있다.
이에 대해 살펴보면, 모식도 2에서 보는 바와 같이 제1반응가스로 Zr[N(CH3)C2H5]4를 제2반응가스로 O3를 적용하여 기판에 Zr[N(CH3)C2H5]4를 흡착하고 퍼지가스로 퍼지시킨 후, 제2반응가스인 O3를 반응시켜 탈착하는 단계에 185nm 또는 254nm의 파장을 갖는 자외선 복사원을 조사하여 O3를 활성화시키고, 제2반응가스를 퍼지시키는 단계로 이루어질 수 있다.
<모식도 2>
Figure 112007028520930-PAT00004
한편, 제2반응가스로 O3를 적용하여 높은 산화력을 얻기 위해서는 300°C 이상의 높은 온도에서 박막을 증착하여야 하나, TEMAZr 반응가스가 낮은 온도에서도 열분해하는 특성으로 인해 원자층 박막 특성이 아닌 피복특성이 불량한 CVD 박막 특성의 박막으로 증착되므로 낮은 온도에서 증착이 필요한 것이다.
그러나, 낮은 온도에서는 O3의 반응성이 낮음에 따라 O3의 흡착에 의한 산화반응은 불안정한 산화막을 형성하게 된다. 이에 254nm 파장을 갖는 자외선조사에 의해 O3이 반응성이 강한 O(1D) 등의 래디칼 성분을 생성함에 따라 강한 산화반응을 일으키고 낮은 온도에서도 안정적인 산화막을 형성할 수 있는 것이다.
즉, 제2반응가스를 반응시켜 탈착하는 단계에 자외선 복사원을 조사함으로써 반응성이 강한 O(1D)의 래디칼 성분이 생성되어 강한 산화반응을 일으켜 낮은 온도에서도 안정적인 산화막을 형성하게 되는 것이다.
이는, 모식도 3과 같이 HfO2의 박막을 형성할 경우와 모식도 4와 같이 SiO2의 박막을 형성할 경우에도 상기와 같은 공정을 동일하게 적용할 수 있다.
<모식도 3>
Figure 112007028520930-PAT00005
<모식도 4>
Figure 112007028520930-PAT00006
3) 제2반응가스 퍼지단계에서 복사원을 조사하는 경우
모식도 5와 같이, 제1반응가스를 SiCl4 로, 제2반응가스는 H2O를 사용하여 SiO2 원자층 박막을 증착하는 경우에는, 피리딘(C5H5N)이라는 촉매를 양 반응가스 공급시 동시에 공급하여 증착 온도를 낮추고 반응가스 공급량도 감소시키면서 SiO2 원자층 박막을 증착하도록 한 촉매방식의 원자층 박막 증착방법이 적용된다. 이때, 이와 같은 고정이 적용되는 다른 반응가스로는 SiH2Cl2 또는 Si2Cl6가 있다.
<모식도 5>
Figure 112007028520930-PAT00007
이러한 촉매방식으로 증착된 박막은 박막 내에 촉매 성분이 잠재해 있거나,낮은 온도에서 증착되어 있기 때문에 박막의 밀도가 낮아지게 된다.
따라서, 원자층 증착 반응 및 부산물 탈착 반응이 종료되고 퍼지하는 단계에서 복사에너지를 조사하면 기판을 고온으로 가열할 수 있어, 박막의 치밀도를 향상시키고 박막에 내재되어 있는 불순물 성분을 확산 배출시킴으로써, 반도체 공정에 적용하기 용이한 원자층 박막을 얻을 수 있다.
즉, SiCl4 반응가스에 촉매 역할인 피리딘을 동시에 흘려 흡착반응을 하고, 잉여 반응가스는 다음 퍼지 단계에서 제거하고, 산화제인 H2O를 피리딘과 함께 흘려 보내면 기판상에 SiO2 박막이 형성된다.
그리고, 다음 퍼지단계에서 복사에너지를 조사하여 퍼지단계를 진행하면 잉여분의 산화제인 H2O 제거와 SiO2 박막내에 존재하는 피리딘 성분이 제거되고, 고온에서 열처리하는 효과를 나타냄에 따라 박막의 밀도가 증가되는 것이다.
이때, 상기 복사에너지는 적외선 램프나 텅스텐 램프 또는 할로겐 램프와 같은 발열 램프를 채용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 형태에 관해 설명하였으나, 이는 단지 예시적인 것이며 본 발명의 기술적 사상의 범주에서 벗어 나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이며, 본 발명에 개시된 내용과 동일한 기능을 하는 한 균등 수단으로 볼 수 있음이 자명하므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 형태에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치 및 원자층 박막 증착방법에 의하면, 반응챔버 내에 형성된 반응셀에 자외선 파장을 가진 복사원을 인가함으로써 기판상에 반응가스의 반응력을 향상시키고 고품질의 박막이 형성되도록 유도함으로써 박막층의 품질을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 복사에너지로 발열성능을 갖는 복사원을 적용하여 기판상에 휘발성분을 제거함으로써 박막의 밀도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 서셉터에 안착된 다수개의 기판상에 박막을 형성하기 위한 반응챔버와, 상기 반응챔버 내부로 공급되는 반응가스를 포함한 다수개의 가스를 공정 목적에 맞도록 분배하여 분사하는 가스분배수단과, 상기 가스분배수단에 의해 분배된 각각의 가스를 구획수용하여 가스를 체류시키는 다수개의 반응셀이 마련된 가스체류수단 및 상기 서셉터 또는 가스체류수단 중 어느 하나를 회전구동시키는 회전구동수단을 포함하여 이루어진 원자층 박막 증착장치에 있어서,
    상기 가스체류수단의 반응셀 중 적어도 하나의 반응셀 상부에 위치하여 하방으로 복사에너지를 인가시키는 복사에너지 인가수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복사에너지 인가수단은,
    상기 반응셀의 상부에서 복사에너지를 기판에 직접 조사하는 복사원인 것을 특징으로 하는 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복사에너지 인가수단은,
    상기 반응셀의 상부의 투과 플레이트; 및
    상기 투과 플레이트 상부에 위치하여 상기 투과 플레이트를 통과시켜 기판에 조사하는 복사원을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 복사원은,
    자외선 램프(Ultraviolet lamp) 또는 적외선 램프(Infrared Ray lamp) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 자외선 램프 또는 적외선 램프는,
    상기 반응셀의 반경방향으로 일정간격마다 다수개가 배치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 자외선 램프 또는 적외선 램프는,
    상기 반응셀의 원주 방향으로 일정간격마다 다수개가 배치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 복사에너지 인가수단이 구비된 원자층 박막 증착장치.
  7. 외부로부터 반응챔버 내부로 2 이상의 반응가스(제1반응가스, 제2반응가스, ..., 제n반응가스)와 퍼지가스를 지속적으로 제공하는 가스공급단계와, 공급되는 가스를 각각의 반응셀에 대하여 제1반응가스, 퍼지가스, 제2반응가스, 퍼지가스, ..., 제n반응가스 순으로 분배하여 상기 반응셀로 분사하는 가스분배단계와, 상기 회전하는 반응셀에 체류되는 가스에 각각의 기판이 노출되면서 기판상에 상기 제1반응가스를 흡착하는 단계, 상기 제1반응가스를 퍼지하는 단계, 상기 제2반응가스를 반응 및 탈착하는 단계, 상기 제2반응가스를 퍼지하는 단계를 한 사이클로 하여 원자층을 형성시키는 박막증착단계를 포함하여 이루어진 원자층 박막 증착방법에 있어서,
    상기 박막증착단계의 제1반응가스를 퍼지하는 단계와 제2반응가스를 반응 및 탈착하는 단계 중 적어도 어느 하나의 단계에서 복사에너지를 조사하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1반응가스는 TMS(Trimethylsilane, SiH(CH3)3)이고,
    상기 제2반응가스는 03이며,
    상기 제1반응가스를 퍼지하는 단계에서 806nm, 1272nm, 1430nm 중 적어도 하나의 파장을 가진 복사원을 조사하는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1반응가스는 Zr[N(CH3)C2H5]4)이고,
    상기 제2반응가스는 03 이며,
    상기 제2반응가스를 반응 및 탈착하는 단계에서 185nm 또는 254nm 중 적어도 하나의 파장을 가진 복사원을 조사하는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1반응가스는 Hf[N(CH3)C2H5]4 또는 Si[N(CH3)C2H5]4 이고,
    상기 제2반응가스는 O3이며,
    상기 제2반응가스를 반응 및 탈착하는 단계에서 185nm 또는 254nm 중 적어도하나의 파장을 가진 복사원을 조사하는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착방법.
  11. 외부로부터 반응챔버 내부로 2 이상의 반응가스(제1반응가스, 제2반응가스, ..., 제n반응가스)와 퍼지가스를 지속적으로 제공하는 가스공급단계와, 공급되는 가스를 각각의 반응셀에 대하여 제1반응가스, 퍼지가스, 제2반응가스, 퍼지가스, ..., 제n반응가스 순으로 분배하여 상기 반응셀로 분사하는 가스분배단계와, 상기 회전하는 반응셀에 체류되는 가스에 각각의 기판이 노출되면서 기판상에 상기 제1반응가스를 흡착하는 단계, 상기 제1반응가스를 퍼지하는 단계, 상기 제2반응가 스를 반응 및 탈착하는 단계, 상기 제2반응가스를 퍼지하는 단계를 한 사이클로 하여 원자층을 형성시키는 박막증착단계를 포함하여 이루어진 원자층 박막 증착방법에 있어서,
    상기 박막증착단계의 제2반응가스를 퍼지하는 단계에서 복사에너지를 조사하여 기판을 가열하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1반응가스는 SiCl4, SiH2Cl2, Si2Cl6 중 어느 하나이고,
    상기 제2반응가스는 H2O인 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101288129B1 (ko) * 2011-07-13 2013-07-19 삼성디스플레이 주식회사 기상 증착 장치, 기상 증착 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법
WO2013162717A1 (en) * 2012-04-25 2013-10-31 Applied Materials, Inc. Gas distribution module for insertion in lateral flow chambers
US9951422B2 (en) 2016-01-28 2018-04-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device manufacturing apparatus having plurality of gas exhausting pipes and gas sensors
CN114746576A (zh) * 2019-11-28 2022-07-12 皮考逊公司 衬底处理装置和方法
WO2023106480A1 (ko) * 2021-12-09 2023-06-15 서울과학기술대학교 산학협력단 원자층을 증착하는 증착 장치 및 증착 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101288129B1 (ko) * 2011-07-13 2013-07-19 삼성디스플레이 주식회사 기상 증착 장치, 기상 증착 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법
US9012257B2 (en) 2011-07-13 2015-04-21 Samsung Display Co., Ltd. Vapor deposition apparatus and method, and method of manufacturing organic light emitting display apparatus
WO2013162717A1 (en) * 2012-04-25 2013-10-31 Applied Materials, Inc. Gas distribution module for insertion in lateral flow chambers
US9951422B2 (en) 2016-01-28 2018-04-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device manufacturing apparatus having plurality of gas exhausting pipes and gas sensors
CN114746576A (zh) * 2019-11-28 2022-07-12 皮考逊公司 衬底处理装置和方法
WO2023106480A1 (ko) * 2021-12-09 2023-06-15 서울과학기술대학교 산학협력단 원자층을 증착하는 증착 장치 및 증착 방법

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