KR20180029921A - 퇴적 반응기의 처리를 위한 시스템 - Google Patents

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프레드 알로코자이
동 리
제렐드 리 윙클러
시충 천
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에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이.
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Abstract

퇴적 반응기를 처리하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 상기 시스템 및 방법은 알루미늄-도핑된 티타늄 카바이드 막들 또는 알루미늄-도핑된 탄탈륨 카바이드 막들과 같은 도핑된 금속 막들을 퇴적하는 데 사용되는 기상 반응기 내의 잔류물을 제거하거나, 잔류물의 형성을 완화한다. 상기 방법은 잔류물 형성을 유발하는 종들의 형성을 완화하는 처리 반응물에 반응 챔버를 노출하는 단계를 포함한다.

Description

퇴적 반응기의 처리를 위한 시스템{System for treatment of deposition reactor}
[1] 본 출원은 2016년 1월 4일 출원된 "METHOD AND SYSTEM FOR TREATMENT OF DEPOSITION REACTOR"라는 발명의 명칭의 미국 특허 출원 제14/987,420호의 부분 연속 출원이고, '420 출원은 2014년 1월 28일 출원되고 이제 미국 특허 번호 제9,228,259호인, "METHOD FOR TREATMENT OF DEPOSITION REACTOR"라는 발명의 명칭의 미국 특허 출원 제14/166,462호의 분할 출원이며; '462 출원은 2013년 2월 1일 출원된 "METHOD AND SYSTEM FOR TREATMENT OF DEPOSITION REACTOR"라는 발명의 명칭의 미국 임시 특허 출원 제61/759,990호의 이익을 주장한다. 전술한 개시들은 여기에 참조문헌으로서 병합된다.
[2] 본 개시는 일반적으로 퇴적 반응기를 처리하기 위한 방법들 및 시스템들에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 개시의 예시적인 실시예들은 기상 퇴적 반응기들 내의 축적물(buildup)을 완화하거나 제거하기 위한 방법들 및 시스템들에 관한 것이다.
[3] 도핑된 금속 막들, 예를 들어 알루미늄 도핑된 금속 카바이드들과 같은 도핑된 금속 카바이드들, 질화물들, 보라이드들, 및 실리사이드들은 다양한 어플리케이션들을 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 도핑된 티타늄 카바이드 및 유사한 물질들이 상보 금속 산화물 반도체(CMOS) 소자들과 같은 금속 산화물 전계 효과 트랜지스터들(MOSFET들) 또는 절연 게이트 전계 효과 트랜지스터들(IGFET들) 내의 게이트 전극들을 위하여, 반도체 또는 유사한 전자 소자들을 위한 배리어층 또는 매립 물질로서, 또는 다른 어플리케이션들에서의 코팅들로서 사용될 수 있다.
[4] 전자 소자의 층으로서 또는 코팅으로서 사용될 때, 도핑된 금속막들은 일반적으로 원자층 퇴적을 포함하여 화학 기상 퇴적 기술들과 같은 기상 퇴적(gas-phase deposition) 기술들을 사용하여 퇴적된다. 기상 퇴적을 위한 전구체들은 종종 유기금속 화합물(예를 들어, 알루미늄을 포함하는) 및 금속 할라이드 화합물(예를 들어, 티타늄 또는 탄탈륨을 포함하는)을 포함한다. 불행하게도, 유기금속 화합물의 분해 온도는 요구되는 도핑된 금속막의 형성 온도보다 훨씬 낮을 수 있다(예를 들어, 200℃ 이상 더 낮다). 그 결과, 전구체 분해 산물들 또는 잔류물이 퇴적 공정 동안에 퇴적 반응 챔버 내에서 형성된다. 잔류물은 다시 입자들을 생성할 수 있고, 이는 반응기를 사용하여 퇴적된 층들 내에 결함들을 유발한다. 추가적으로, 퇴적 산물들 중 일부는 금속 할라이드 화합물의 존재 하에서 중합(polymerization)을 겪을 수 있고, 중합 산물들이 퇴적된 층들 내의 추가적인 결함들을 유발할 수 있다. 퇴적된 층 내의 다수의 결함들은 일반적으로 반응기 내에서 퇴적되는 물질의 양과 상호 연관되며, 층 내의 결함들의 개수는 일반적으로 퇴적 가동의 횟수 또는 퇴적된 물질의 양이 증가함에 따라 증가한다.
[5] 퇴적된 층 내의 결함들의 개수를 완화하기 위하여, 물질의 특정한 양이 퇴적된 후에 또는 다수의 기판들이 공정된 후에, 반응기는 수 시간의 오더로 연장된 기간 동안 비활성 가스로 퍼지될 수 있다. 이러한 연장된 퍼지 공정은 퇴적 반응기의 처리량(throuput)을 현저히 감소시키고, 반응기 구동 비용을 증가시킨다.
[6] 따라서, 도핑된 금속 막들을 퇴적하는 데 사용되는 물질들의 전구체 분해 산물들의 축적물로부터 기인하는 입자들과 같은 입자 형성을 감소시키거나 완화시키도록 퇴적 반응기를 처리하기 위한 향상된 방법들 및 시스템들이 요구된다.
본 발명의 목적은 전술한 문제들을 극복하기 위한 것이다.
[7] 본 개시의 다양한 실시예들은 퇴적 반응기 내의 잔류물의 형성을 제거하거나 완화하기 위한, 또는 그렇지 않다면 더 적은 입자들을 생성하도록 잔류물을 변환시키기(transform) 위한 향상된 방법 및 시스템을 제공한다. 더욱 구체적으로, 예시적인 시스템들 및 방법들은 기상 퇴적 반응기 내에서 카본, 보론, 실리콘, 질소, 알루미늄, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 금속막들과 같은 도핑된 금속막들의 퇴적에서 사용되는 하나 또는 그 이상의 전구체들의 사용으로부터 유발되는, 잔류물의 형성을 완화하고 잔류물을 변환시키거나 제거한다. 종래 기술의 다양한 단점들이 아래에서 더욱 상세히 논의되지만, 일반적으로 상기 방법 및 시스템은 반응 챔버 내에서 원치 않는 잔류물의 형성을 완화하거나, 원치 않는 잔류물을 변환시키거나 제거하도록 기상 반응물을 사용한다. 원치 않는 잔류물의 형성을 완화하거나, 변환시키거나 또는 제거함에 의해, 반응기 내에 더 적은 입자들이 형성되고, 따라서 퇴적된 막들 내에 더 적은 결함들이 형성된다. 추가적으로, 반응기의 기판 처리량이 증가되고 반응기 구동 비용이 감소된다.
[8] 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 반응기의 처리 방법은 퇴적 반응기의 반응 챔버에 금속 할라이드 케미스트리를 제공하는 단계, 반응 챔버에 유기금속 화합물 케미스트리 및 알루미늄 CVD 화합물 케미스트리로 구성되는 군으로부터 선택되는 금속 CVD 전구체를 제공하는 단계, 도핑된 금속막을 형성하는 단계, 반응 챔버에 처리 반응물 케미스트리를 제공하는 단계, 금속 CVD 전구체의 분해 산물들을 포함하는 입자들의 입자 형성을 완화하도록(예를 들어 잔류물 축적을 완화함에 의해 또는 잔류물을 반응기 내에서 입자들을 적게 형성할 것 같은 물질로 변환시킴에 의해) 반응 챔버를 처리 반응물 케미스트리에 노출하는 단계, 및 반응 챔버를 퍼지하는 단계를 포함한다. 상기 방법의 퇴적 단계들은 반응기를 처리 반응물로 처리하기 이전에, 요구되는 양의 도핑된 금속막을 퇴적하거나 또는 요구되는 개수의 기판들을 공정하도록 반복될 수 있다. 이러한 실시예들의 예시적인 태양들에 따르면, 처리 반응물 소스는 하나 또는 그 이상의 수소 원자들을 포함하는 화합물들 및 할로겐을 포함하는 화합물들(예를 들어, 염소, HCl)로 구성되는 군으로부터 선택되는 화합물을 포함한다. 다양한 태양들에 따르면, 처리 반응물 소스는 암모니아, 수소, 실레인들(예를 들어, 실레인, 디실레인, 또는 더 높은 차수의 실레인들), 메탄, 실리콘 수소화물들(silicon hydrides), 보론 수소화물들, 할로실레인들(halosilanes), 할로보레인들(haloboranes), 알켄들(alkenes)(예를 들어, 에틸렌), 알킨들(alkynes), 및 히드라진, 및 알킬 히드라진들과 같은 이들의 유도체들, 등으로 구성되는 군으로부터 선택되는 화합물을 포함한다. 또한, 또 다른 태양들에 따르면, 처리 반응물 소스는 상기 금속 CVD 소스의 분해 반응물로서 동일한 화학식을 갖는 화합물을 포함한다. 처리 반응물은 활성화된 종들을 형성하도록 리모트 또는 직접 열적 또는 플라즈마 활성화에 노출될 수 있다.
[9] 본 개시의 다른 예시적인 실시예들에 따르면, 퇴적 반응기를 처리하기 위한 시스템은 반응 챔버를 포함하는 반응기, 상기 반응기에 유체 결합되는 금속 할라이드 소스, 상기 반응기에 유체 결합되며, 하나 또는 그 이상의 유기금속 화합물들 및 알루미늄 CVD 화합물들로 구성되는 군으로부터 선택되는 금속 CVD 소스, 상기 반응기에 결합되는 처리 반응물 소스, 상기 반응 챔버로의 금속 CVD 전구체의 도입 이전에 또는 도중에 처리 반응물 소스로부터의 처리 반응물을 사용하여 반응 챔버 처리를 수행하도록 구성되는 컨트롤러, 및 상기 반응기에 결합되는 진공 펌프를 포함한다. 상기 시스템은 반응 챔버로 활성화된 반응물 종들을 제공하도록 직접 또는 리모트 플라즈마 및/또는 열적 여기 장치들을 포함할 수 있다. 이러한 실시예들의 예시적인 태양들에 따르면, 처리 반응물 소스는 하나 또는 그 이상의 수소 원자들을 포함하는 화합물들 및 할로겐을 포함하는 화합물들(예를 들어, 염소, HCl)로 구성되는 군으로부터 선택되는 화합물을 포함한다. 다양한 태양들에 따르면, 처리 반응물 소스는 암모니아, 수소, 하나 또는 그 이상의 실레인들, 메탄, 실리콘 수소화물들, 보론 수소화물들, 할로실레인들, 할로보레인들, 알켄들(예를 들어 에틸렌), 알킨들, 및 히드라진, 및 알킬 히드라진들과 같은 이들의 유도체들, 및 동류물로 구성되는 군으로부터 선택되는 화합물을 포함한다. 또한, 또 다른 태양들에 따르면, 처리 반응물 소스는 금속 CVD 소스의 분해 반응물로서, 예를 들어 금속 CVD 소스의 베타 수소화물 제거 산물로서 동일한 화학식을 갖는 물질을 포함한다.
[10] 본 발명의 추가적인 실시예들에 따르면, 퇴적 반응기를 처리하는 방법은, 일 기간 동안 반응 챔버에 금속 할라이드 케미스트리를 제공하는 단계, 일 기간 동안 반응 챔버에 금속 할라이드 케미스트리를 제공하는 상기 단계 이후에, 일 기간 동안 상기 반응 챔버에 처리 반응물 케미스트리를 제공하는 단계, 일 기간 동안 반응 챔버에 처리 반응물 케미스트리를 제공하는 상기 단계 동안에 또는 이후에, 도핑된 금속 층을 형성하도록 반응 챔버에 금속 CVD 전구체 케미스트리를 제공하는 단계를 포함한다. 이러한 경우에, 퇴적 단계 동안 입자 형성이 완화되고(예를 들어 잔류물 형성의 완화를 통해, 또는 잔류물 치밀화를 통해), 퇴적 공정 동안에 및 선택적으로 퇴적 공정 이후에 형성되는 임의의 잔류물이 제거될 수 있다. 처리 반응물은 금속 CVD 전구체 케미스트리와 함께 또는 금속 CVD 전구체의 도입 이전에 도입될 수 있다. 이러한 실시예들의 예시적인 태양들에 따르면, 처리 반응물 케미스트리들은 하나 또는 그 이상의 수소 원자들을 포함하는 수소 화합물들(예를 들어, 수소, HCl, 하나 또는 그 이상의 실레인들, 메탄, 에틸렌, 및 동류물) 및 할로겐을 포함하는 화합물들(예를 들어, 염소, HCl) 중 하나 또는 그 이상을 포함한다. 처리 반응물은 활성화된 종들을 형성하도록 리모트 또는 직접 열적 또는 플라즈마 활성화에 노출될 수 있다. 이러한 실시예들의 추가적인 태양들에 따르면, 반응 챔버에 처리 반응물 케미스트리를 제공하는 단계는 유기금속 화합물들 또는 알루미늄 CVD 화합물들의 분해 산물로서 동일한 화학 조성을 갖는 화합물의 소스를 제공하는 단계를 포함한다.
[11] 또 다른 예시적인 실시예들에 따르면, 시스템은 여기 개시된 방법에서의 단계들을 수행하도록 컨트롤러를 포함한다.
[12] 전술한 요약 및 아래의 상세한 설명 모두가 오직 예시적이고 설명적이며, 본 개시 또는 청구된 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.
[13] 본 개시의 실시예들의 더욱 완전한 이해는 발명의 상세한 설명 및 뒤따르는 도시적인 도면들과 연결되어 청구항들을 참조함에 의해 얻어질 수 있다.
[14] 도 1은 본 개시의 다양한 예시적인 실시예들에 따른 시스템을 도시한다.
[15] 도 2는 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 방법을 도시한다.
[16] 도 3은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 다른 방법을 도시한다.
[17] 도 4는 처리 없이 공정된 기판들의 개수에 기초한 기판 상의 결함들의 개수를 도시한다.
[18] 도 5는 여기 설명된 처리를 사용하여 공정된 기판들의 개수에 기초한 기판 상의 결함들의 개수를 도시한다.
[19] 도 6은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 컨트롤러를 개략적으로 도시한다.
[20] 도면들에서 구성요소들은 단순성 및 명확성을 위하여 도시되었으며, 필수적으로 스케일에 맞추어 그려지지 않았음이 이해될 것이다. 예를 들어, 도면들 내에서 구성요소들 일부의 치수들은 본 개시의 도시된 실시예들의 이해를 향상시키기 위하여 다른 구성요소들에 대하여 상대적으로 과장될 수 있다.
[21] 아래 제공되는 방법들 및 시스템들의 예시적인 실시예들의 설명은 단순히 예시적인 것이며, 설명적인 목적을 위하여 의도되며, 아래의 설명이 본 개시의 범위 또는 청구항들을 제한하도록 의도되지 않는다. 더욱이, 설명된 특징들을 갖는 다수의 실시예들의 한정은 추가적인 특징들을 갖는 다른 실시예 또는 설명된 특징들의 다른 조합들을 병합하는 다른 실시예들을 배제하는 것으로 의도되지 않는다.
[22] 여기 설명된 방법 및 시스템은, 그렇지 않다면 퇴적 공정 동안에 입자들을 축적 및/또는 생성하는, 도핑된 금속 막들(예를 들어 카본, 보론, 실리콘 및/또는 질소를 포함하는 막들)을 퇴적하는 데 사용되는 반응기 내의 잔류물의 형성을 완화하고 잔류물을 제거 및/또는 변환하는데 사용될 수 있다. 여기 설명된 방법들 및 시스템들의 사용은 잔류물로부터의 입자 형성의 감소를 유발하며, 이에 따라 유사한 퇴적 공정들 이후에 단순히 퍼지되는 반응기들과 비교할 때, 더 높은 처리량 및 퇴적 반응기들의 더 낮은 구동 비용을 유발한다.
[23] 이제 도 1을 참조하면, 여기 설명된 바와 같은 퇴적 잔류물 축적을 완화하기 위한 시스템(100)이 도시된다. 시스템(100)은 반응 챔버(104), 기판 홀더(106), 및 가스 분배 시스템(108)을 포함하는 반응기(102); 금속 할라이드 소스(110), 금속 화학 기상 퇴적(CVD) 소스(112); 처리 반응물 소스(114); 소스들(110-114)을 반응기(102)에 연결하는 라인들(116, 118, 120); 소스들(110-114)과 반응기(102) 사이에 개재되는 밸브들(122, 124, 126); 컨트롤러(138); 진공 펌프(128); 선택적으로 라인(132) 및 밸브(134)를 통해 반응기(102)에 결합되는 캐리어 및/또는 퍼지 가스 소스(130); 선택적으로 리모트 플라즈마 소스(140); 및 선택적으로 열적 여기 소스(142)를 포함한다.
[24] 반응기(102)는 단독의 반응기 또는 클러스터 툴의 일부분일 수 있다. 더욱이, 반응기(102)는 여기 설명된 바와 같이, 도핑된 금속 퇴적 및 처리 공정들에 전용될 수 있거나, 반응기(120)가 다른 공정들, 예를 들어 다른 층 퇴적 및/또는 식각 공정을 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 반응기(102)는 화학 기상 퇴적(PVD), 화학 기상 퇴적(CVD), 및/또는 원자층 퇴적(ALD) 공정을 위하여 일반적으로 사용되는 반응기를 포함할 수 있고, 리모트 또는 직접 열적 여기, 직접 플라즈마, 및/또는 리모트 플라즈마 장치(예를 들어 리모트 플라즈마 소스(140) 및/또는 리모트 열적 여기 소스(142))를 포함할 수 있다. 퇴적 또는 처리 공정 동안에 열적 또는 플라즈마 활성화 장치를 사용하는 것은 소스들(110-114)로부터 반응물의 반응성을 향상시키도록 소스들(110-114) 중 하나 또는 그 이상으로부터의 여기된 분자들 또는 종들을 생성한다. 모든 반응물들이 선택적인 리모트 플라즈마 소스(140)에 투입되는 것으로 도시되긴 했지만, 이러한 경우일 필요는 없다. 예를 들어, 캐리어를 수반하거나 수반하지 않는 처리 반응물 소스로부터의 가스가 리모트 플라즈마 소스(140)에 투입될 수 있다. 일 예시의 목적으로서, 반응기(102)는 ALD 퇴적을 위하여 적합한 반응기를 포함한다. 시스템(100)을 위하여 적합한 예시적인 ALD 반응기는 미국 특허 제8,152,922호에 설명되며, 그 내용들이 본 개시와 상충되지 않는 정도까지 여기에 참조문헌으로서 병합된다.
[25] 기판 홀더(106)는 공정 동안에 기판 또는 작업물(136)을 제 위치에 유지하도록 설계된다. 다양한 예시적인 실시예들에 따르면, 홀더(106)는 직접 플라즈마 회로의 일부분을 형성할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 홀더(106)는 공정 동안에 가열되거나, 냉각되거나, 또는 대기 공정 온도로 유지될 수 있다.
[26] 가스 분배 시스템(108)이 블록 형태로 도시되었지만, 가스 분배 시스템(108)은 상대적으로 복잡할 수 있고, 반응기(102)의 잔여부에 가스 혼합물을 분배하는 단계 이전에, 소스들(110 및/또는 112)로부터의 증기 또는 가스를, 가스 소스(130)와 같은 하나 또는 그 이상의 소스들로부터의 캐리어/퍼지 가스 가스와 혼합하도록 설계될 수 있다. 더욱이, 시스템(108)은 챔버(104)에 가스들의 수직(도시된 바와 같이) 또는 수평의 흐름을 제공하도록 구성될 수 있다. 예시적인 가스 분배 시스템은 미국 특허 번호 제8,152,922호에 설명된다. 예시의 방법으로서, 분배 시스템(108)은 샤워헤드를 포함할 수 있다, 가스 분배 시스템은 직접 플라즈마 소스의 일부분을 형성할 수 있다.
[27] 금속 할라이드 소스(110)는 금속 및 할라이드를 포함하는, 하나 또는 그 이상의 가스들, 또는 기체상이 되는 물질들을 포함한다. 예시적인 금속들은 티타늄, 탄탈륨 및 니오븀을 포함한다. 예시적인 할라이드들은 염소 및 브롬을 포함한다. 소스(110)는 예를 들어 티타늄 클로라이드(예를 들어, TiCl4), 탄탈륨 클로라이드(예를 들어, TaCl5), 및 니오븀 클로라이드(예를 들어, NbCl5) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 소스(110)로부터의 가스는 염소, 티타늄, 탄탈륨, 및 니오븀 중 하나 또는 그 이상을 포함하는 이온들 및/또는 래디칼들과 같은 활성화되거나 여기된 종들을 형성하도록 열적 및/또는 리모트 플라즈마 및/또는 직접 플라즈마 소스에 노출될 수 있다. 용어 "활성화된 종들"은 임의의 열적 및/또는 플라즈마 공정에 전구체가 노출되는 동안 형성할 수 있는 전구체 및 임의의 이온들 및/또는 래디칼들을 포함한다. 더욱이, 용어 "케미스트리"는 화합물과 연관되어 사용될 때, 화합물(예를 들어 반응물)이 열적 또는 플라즈마 활성화에 노출되었든 아니든, 상기 화합물 및 임의의 활성화된 종(들)을 포함한다.
[28] 금속 CVD 소스(112)는, 알루미늄 도핑된 티타늄 카바이드 또는 알루미늄 도핑된 탄탈륨 카바이드, 다른 카바이드들, 질화물, 실리사이드들, 또는 보라이드들의 층과 같은 금속 도핑된 막의 퇴적된 층을 형성하도록, 금속 할라이드 소스(110)로부터의 화합물들 또는 종들과 반응하는 반응성 종들과 반응하거나 형성하는 하나 또는 그 이상의 가스들, 또는 기체상이 되는 물질들을 포함한다. 금속 CVD 소스(112)는 예를 들어 유기금속 화합물들 및/또는 알레인(alane) 화합물들과 같은 알루미늄 CVD 화합물들을 포함할 수 있다. 예시적인 적합한 유기금속 화합물들은 트리메틸알루미늄(trimethylaluminum, TMA), 트리에틸알루미늄(triethylaluminum, TEA), 트리이소부틸알루미늄(triisobutylaluminum, TIBA), 디에틸알루미늄 클로라이드(diethylaluminum chloride, DEACL), 디에틸알루미늄 수소화물(diethylaluminum hydride, DMAH), 및 트리터셔리부틸알루미늄(tritertiarybutylaluminum, TTBA)을 포함한다. 예시적인 알루미늄 CVD 알레인 화합물들은 트리메틸아민 알레인(trimethylamine alane, TMAA), 트리에틸아민 알레인(triethylamine alane, TEAA), 디메틸 에틸아민 알레인(dimethyl ethylamine alane, DMEAA), 트리메틸아민알레인 보레인(trimethylaminealane borane, TMAAB), 및 메틸피롤리딘 알레인(methylpyrrolidine alane (MPA)을 포함한다.
[29] 유기금속 화합물들 및 알레인 화합물들의 사용은, 이러한 화합물들이 요구되는 물질의 층들의 정밀하고, 콘포말하며 자기제한적인(self-limiting) 퇴적을 가능하게 하는 원자층 퇴적을 가능하게 하므로 유리할 수 있다. 그러나 유기 전구체들은 막 퇴적 온도들에서, 또는 아래에서 분해가 일어나기 쉽다. 실제로, 전구체들 중 일부는 상기 막의 형성 온도보다 200℃(또는 이상) 낮은 온도에서 분해된다. 그 결과, 화합물들은 기판(136)에 도달하기 전에 원치 않는 산물들로 분해될 수 있고, 챔버(104) 내에, 예를 들어 반응 공간(105) 내에서 - 샤워 헤드와 같은 가스 분배 시스템(108)에서 또는 근처에서, 잔류물 형성을 유발한다. 전술한 바와 같이, 잔류물 형성은 다시 입자 형성을 유발할 수 있고, 이는 퇴적된 금속 막들 내에 결함들을 유발한다.
[30] 예를 들어, 유기금속 화합물들 중 다수가 베타 수소화물 제거 반응(beta-hydride elimination reaction)을 겪을 수 있고, 여기서 금속 중심에 결합된 알킬기가 대응되는 금속 수소화물 및 알켄 화합물로 변환된다. 알켄 화합물의 형성, 특히 가스 분배 시스템(108)에서 또는 근처에서의 형성은 유기 및 무기 물질들을 포함하는 잔류물 축적을 유발할 수 있다. 추가적으로, 분해 산물들은 예를 들어 금속 할라이드 소스(110)로부터의 종들의 존재 하에서 중합될 수 있고, 이는 추가적인 또는 대체의 잔류물 형성을 유발할 수 있다.
[31] 소스(112)로부터의 가스는 이온들 및/또는 래디칼들과 같은 활성화된 종들을 형성하도록 직접 및/또는 리모트 열적 여기 소스(예를 들어, 리모트 여기 소스(142)) 및/또는 직접 플라즈마 소스(예를 들어, 가스 분배 시스템(108)의 일부분 및 기판 홀더(106)를 전극들로서 사용하는) 및/또는 리모트 플라즈마 소스(140)에 노출될 수 있다.
[32] 처리 반응물 소스(114)는 하나 또는 그 이상의 가스들, 또는 기체상이 되는 물질들, 반응기 내의 잔류물 형성을 완화하고, 및/또는 예를 들어 잔류물을 치밀화시킴(densifying)에 의해 입자들을 더 적게 생성하는 방식으로 잔류물을 변환시키는 화합물 또는 종들을 포함하는 물질들을 포함한다. 예시적인 화합물들 및 종들은 원치 않는 분해 산물들의 형성을 완화하도록 할로겐(예를 들어, Cl)-터미네이션된 분자 상에서(예를 들어, 퇴적된 막 상에서) 할로겐과 반응할 수 있다. 처리 반응물 소스(114)는 예를 들어 하나 또는 그 이상의 수소 원자들을 포함하는 화합물들과, 할로겐을 포함하는 화합물들(예를 들어 염소, HCl)로 구성되는 군으로부터 선택되는 화합물을 포함할 수 있다. 다양한 태양들에 따라, 처리 반응물 소스는 암모니아, 수소, 하나 또는 그 이상의 실레인들(silanes)(예를 들어, 실레인), 메탄, 실리콘 수소화물들(silicon hydrides), 보론 수소화물들, 할로실레인들(halosilanes), 할로보레인들(haloboranes), 알켄들(alkenes)(예를 들어, 에틸렌), 알킨들(alkynes), 및 히드라진 및 알킬 히드라진들과 같은 이들의 유도체들, 등으로 구성되는 군으로부터 선택되는 화합물을 포함한다. 또한, 다른 태양들에 따르면, 처리 반응물 소스는 금속 CVD 소스의 분해 산물로서 동일한 화학식, 예를 들어 금속 CVD 소스의 베타 수소화물 제거 산물로서 동일한 화학식을 갖는 물질을 포함한다.
[33] 소스(114)로부터의 가스는 하나 또는 그 이상의 수소 및/또는 염소를 포함하는 이온들 및/또는 래디칼들, 및/또는 다른 활성화된 종들과 같은 활성화되거나 여기된 종들을 형성하도록 열적 및/또는 리모트 플라즈마 및/또는 직접 플라즈마 소스에 노출될 수 있다.
[34] 캐리어 또는 비활성 소스(130)는 반응기(102) 내에서 상대적으로 비반응성인 하나 또는 그 이상의 가스들, 또는 기체상이 되는 물질들을 포함한다. 예시적인 캐리어 및 비활성 가스들은 질소, 아르곤, 헬륨, 및 이들의 임의의 조합을 포함한다.
[35] 리모트 플라즈마 소스(140)는 임의의 적합한 리모트 플라즈마 유닛을 포함할 수 있다. 유사하게, 리모트 열적 여기 소스(142) 및 직접 열적 여기 소스는 램프들, 히터들, 레이저들, 다른 광원들, 및 동류물과 같은 임의의 적합한 열적 여기 장치를 포함할 수 있다.
[36] 도 1에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(138)는 밸브들(122, 124, 126, 134), 진공 소스(128), 리모트 플라즈마 소스(140), 및/또는 리모트 열적 여기 소스(142) 중 하나 또는 그 이상에 결합될 수 있다. 본 개시의 다양한 예시들에 따르면, 컨트롤러(138)는 처리 반응물 소스로부터의 처리 반응물을 사용하여 반응 챔버 처리의 하나 또는 그 이상의 동작들을 수행하도록 구성된다. 처리는 반응 챔버로의 금속 CVD 전구체의 도입 이전에 또는 도중에 수행될 수 있다. 도시적인 예시들의 목적으로서, 컨트롤러(138)는, 금속 할라이드 소스(110)로부터 반응 공간(105)에 금속 할라이드 케미스트리를 제공하고, 금속 CVD 소스(112)로부터 반응 공간(105)에 유기 화합물 케미스트리 및 알루미늄 CVD 화합물 케미스트리로 구성되는 군으로부터 선택되는 금속 CVD 전구체를 제공하고, 기판(136) 위에 놓이는 B, C, Si, N 중 하나 또는 그 이상을 포함하는 퇴적된 도핑된 금속막을 형성하고, 선택적으로 기판을 제거하고, 처리 반응물 소스(114)로부터 반응 공간(105)에 처리 반응물 케미스트리를 제공하고, 금속 CVD 전구체의 분해 산물들을 포함하는 입자들의 형성을 완화하도록 반응 공간(105)을 처리 반응물 케미스트리에 노출하고, 및 반응 챔버(104)를 퍼지하도록 구성된다.
[37] 도 6은 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 따른 컨트롤러(138)로서의 사용을 위하여 적합한 컨트롤러(600)를 개략적으로 도시한다. 컨트롤러(600)는 여기 설명된 방법의 하나 또는 그 이상, 또는 모든 방법 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(600)는 프로세서(604), 메모리(606), 선택적인 통신 인터페이스(608), 입력 장치(610), 및 출력 장치(612)를 상호연결하는 버스(602)를 포함한다. 버스(602)는 컨트롤러(600)의 구성요소들 사이의 통신을 가능하게 한다. 프로세서(604)는 암호화된 지시들을 해석하고 실행하는 하나 또는 그 이상의 처리 유닛들 또는 마이크로프로세서들을 포함할 수 있다. 다른 실행예들에서, 프로세서(604)는 주문형 반도체(application-specific integrated circuits, ASICs) 및 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate arrays, FPGAs), 또는 동류물 중 하나 또는 그 이상에 의해 실행되거나 포함할 수 있다.
[38] 메모리(606)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 또는 프로세서(604)에 의한 실행을 위한 정보 및 지시들을 저장하는 다른 타입의 동적 저장 소자를 포함할 수 있다. 메모리(606)는 또한 ROM(read-only memory) 또는 프로세서(604)를 위한 정적(static) 정보 및 지시들을 저장하는 다른 타입의 정적 저장 장치를 포함할 수 있다. 메모리(606)는 다른 타입들의 자기 또는 광학 기록 매체, 및 정보 및/또는 지시들을 저장하기 위한 대응되는 드라이브를 추가적으로 또는 대체하여 포함할 수 있다. 여기 사용된 바와 같이, 용어 "메모리"는 레지스터들, 버퍼들, 데이터를 유지하도록 구성되는 다른 데이터 구조들을 넓게 포함한다.
[39] 통신 인터페이스(608)는 지금 알려지거나 개발될 데이터 프로토콜을 통해 전송되는 데이터를 처리하기 위한 프로토콜 스택들을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(608)는 컨트롤러(600)가 다른 장치들 및/또는 시스템들과 라디오 주파수를 통해 통신하게 할 수 있는 트랜시버-유사 장치들 및 안테나를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(608)는 다른 장치들에 대한 인터페이스들, 포트들, 또는 커넥터들을 추가적으로 또는 대체하여 포함할 수 있다.
[40] 입력(610)은 키보드, 키패드, 마우스, 펜, 터치-감응형 패드 또는 스크린, 마이크, 하나 또는 그 이상의 생체 기구들(biometric mechanisms), 및 동류물과 같은 연산자가 컨트롤러(600)에 정보를 입력하도록 허락하는 하나 또는 그 이상의 장치들을 포함할 수 있다. 출력(612)은 디스플레이, 프린터 포트, 스피커, 또는 동류물과 같은 연산자에 정보를 출력하는 하나 또는 그 이상의 장치들을 포함할 수 있다.
[41] 여기 설명된 바와 같이, 컨트롤러(600)는 메모리(606)와 같은 컴퓨터-읽기 가능한 매체 내에 포함되는 소프트웨어 지시들을 실행하는 프로세서(604)에 응답하여 특정한 동작들을 수행할 수 있다. 컴퓨터-읽기 가능한 매체는 물리적 또는 논리 메모리 소자로서 정의될 수 있다. 논리 메모리 소자는 단일 물리적 메모리 소자 내의, 또는 다수의 물리적 메모리 소자들을 가로질러 펼쳐진 메모리 공간을 포함할 수 있다. 소프트웨어 지시들은 다른 컴퓨터-읽기 가능한 매체로부터 또는 통신 인터페이스(608)를 통해 다른 장치로부터 메모리(606) 내로 읽혀질 수 있다. 메모리(606) 내에 포함된 소프트웨어 지시들은 프로세서(604)가 여기 설명된 공정들/방법들을 수행하도록 할 수 있다. 대안적으로, 여기 설명된 공정들을 실행하도록 소프트웨어 지시들을 대신하여 또는 결합하여 고정 배선으로 연결된 회로가 사용될 수 있다. 따라서, 여기 설명된 실행예들은 하드웨어 회로 및 소프트웨어의 임의의 특정한 조합에 한정되는 것은 아니다.
[42] 도 2는 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 반응기의 처리 방법(200)을 도시한다. 방법(200)은 금속 할라이드 케미스트리를 제공하는 단계(단계 202), 금속 CVD 전구체 케미스트리를 제공하는 단계(단계 204), 도핑된 금속막을 형성하는 단계(단계 206), 처리 반응물 케미스트리를 제공하는 단계(단계 208), 반응 챔버를 처리 반응물 케미스트리에 노출하는 단계(단계 210), 선택적으로 반응기를 퍼지하는 단계(단계 212), 및, 만약 요구되는 양의 물질이 퇴적되지 않았다면(단계 214), 단계 202 내지 단계 212를 반복하는 단계, 및 만약 요구되는 양의 물질이 퇴적되었다면(단계 214), 공정이 완결되는(단계 216) 단계들을 포함한다. 별도로 도시되지는 않았지만, 작업물 상의 막이 처리 반응물 케미스트리에 노출되지 않도록 또는 작업물은 처리 단계 210 전에 반응 챔버로부터 제거될 수 있다. 대안적으로, 기판은 처리 반응물 케미스트리에 노출될 수 있다.
[43] 단계 202는 반응 챔버에 금속 할라이드 케미스트리를 제공하는 단계를 포함하고, 단계 204는 반응 챔버에 금속 CVD 전구체 케미스트리를 제공하는 단계를 포함한다. 단계들 202 및 204는 임의의 순서대로 수행될 수 있거나 또는 동시에 수행될 수 있다. 더욱이, 오직 2개의 반응물 소스들을 갖는 것으로 도시되었지만, 예시적인 방법들은 2개 이상의 반응물들의 사용을 포함할 수 있다.
[44] 금속 할라이드 케미스트리는 금속 할라이드 소스(110)와 연관되어 앞서 설명된 화합물들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 단계 202 동안, 금속 할라이드 소스는 활성화된 종들을 포함하는 금속 할라이드 케미스트리를 생성하도록 열적 활성화 공정 및/또는 리모트 및/또는 직접 플라즈마 소스에 노출될 수 있다. 유사하게, 금속 CVD 전구체는 금속 CVD 소스(112)와 연관되어 앞서 설명한 화합물들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 또한 단계 204 동안에, 금속 CVD 전구체는 활성화된 종들을 포함하는 금속 CVD 전구체 케미스트리를 생성하도록 열적 활성화 공정 및/또는 리모트 및/또는 직접 플라즈마 소스에 노출될 수 있다.
[45] 단계 206 동안에 금속막이 형성된다. 금속막은 예를 들어 알루미늄, 실리콘, 및/또는 보론 도핑된 티타늄 카바이드, 알루미늄, 실리콘, 및/또는 보론 도핑된 탄탈륨 카바이드, 및/또는 알루미늄, 실리콘, 및/또는 보론 도핑된 니오븀 카바이드, 또는 카본, 실리콘, 보론 또는 질소 중 하나 또는 그 이상을 포함하는 다른 금속막들을 포함할 수 있다.
[46] 단계 208 동안에, 잔류물의 형성을 완화하고, 및/또는 잔류물을 치밀화하고, 및/또는 반응 챔버 내에서 더 적은 입자들을 형성하도록 잔류물을 변환시키기 위하여 처리 반응물 케미스트리가 반응 챔버 내로 도입된다. 반응물 케미스트리는 처리 반응물 소스(114)와 연관되어 앞서 설명한 화합물들 중 임의의 것을 포함할 수 있고, 활성화된 종들을 포함하는 처리 반응물 케미스트리를 형성하도록 소스로부터의 반응물이 여기 설명된 열적 및/또는 플라즈마 활성화에 노출될 수 있다.
[47] 예시적인 목적으로서, 처리 반응물 케미스트리는 수소 가스를 포함할 수 있고, 수소 가스가 가스 분배 시스템(예를 들어, 시스템(108))을 경유해 반응 챔버(예를 들어 반응 챔버(104)) 또는 반응 공간(예를 들어 반응 공간(105))으로 도입될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 수소 가스는 수소 래디칼들과 같은 활성화된 종들을 포함하는 처리 반응물 케미스트리를 형성하도록 리모트 플라즈마에 노출될 수 있다. 예시적인 태양들에 따르면, 리모트 플라즈마는 활성화된 종들이 가스 분배 시스템(예를 들어, 샤워헤드)의 표면 근처의 상기 시스템의 홀들 내부뿐만 아니라 상기 표면 상의 물질에 도달하고 반응할 수 있도록 구성된다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 단계 208는 반응 챔버/반응 공간 내의 잔류물 형성을 완화하기 위하여 염소와 같은 할로겐, 또는 염소 래디칼들과 같은 할로겐 활성화 종들을 반응 챔버/반응 공간으로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
[48] 다른 실시예들에 따르면, 처리 반응물 케미스트리는 암모니아를 포함하고, 이는 여기 설명된 직접 및/또는 리모트 열적, 및/또는 직접 및/또는 리모트 플라즈마 활성화가 가해지거나, 가해지지 않을 수 있다. 암모니아는 퇴적된 물질의 할로겐(예를 들어 염소)-터미네이션된 표면과 반응하고 반응 챔버/반응 공간 내에서 분해 산물의 형성을 완화하는 것으로 생각된다.
[49] 암모늄 잔류물 반응물 공정을 위한 예시적인 조건들은 카바이드를 약 1250Å 퇴적하는 단계, 뒤따르는 NH3로의 10분간 노출, 뒤따르는 20분간의 퍼지(잔류물 NH3를 제거), 뒤따르는 카바이드를 약 1250Å 퇴적하는 단계, 뒤따르는 NH3로의 약 10분간 노출, 뒤따르는 약 20분간의 퍼지(잔류물 NH3를 제거)를 포함한다. 1250Å의 카바이드는 예를 들어 25개의 웨이퍼들 상에 각각 50Å씩(웨이퍼들의 일 로트) 퇴적될 수 있다.
[50] 이러한 공정은 더욱 우수한 접착을 제공하도록 반응기 내의 잔류물을 변환시키는 것으로 생각되며, 이러한 잔류물 막이 반응기 표면을 갈라지게(break off) 하거나, 웨이퍼 상에 내려앉는 것을 방지하도록 스트레스를 낮추거나 또는 산화에 덜 민감하도록 만들며, 이에 따라 웨이퍼 결함 레벨을 감소시키는 것으로 생각된다.
[51] 결정 또는 판단 단계 214를 포함하는 것과 같이 도시되었지만, 방법(200)은 단계 202 내지 단계 212의 미리 결정된 횟수의 사이클들을 자동으로 구동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 방법(200)은 단계 202 내지 단계 212의 1, 2, 3, 4, 5, 또는 50회 사이클들을 구동하도록 구성될 수 있고, 마지막 사이클의 결론 단계 208에서 완결된다(단계 216). 대안적으로, 단계 202 내지 단계 212는 미리 결정된 양의 도핑된 금속막이 퇴적될 때까지에 기초하여 반복될 수 있다. 예를 들어, 단계 202 내지 단계 212는 약 20Å 내지 약 1250 Å, 또는 약 5 Å 내지 약 5000 Å의 축적된 막 두께에 도달할 때까지 가동될 수 있다.
[52] 도 4 및 도 5는 반응기가 처리되지 않을 때(도 4)와, 방법(200)에 따라 전술한 조건들 하에서 처리 반응물 케미스트리로서 암모니아를 사용하여 반응기가 처리될 때(도 5), 기판의 표면 상에서 입자 미터 상에 카운트된 결함들의 개수를 나타낸다.
[53] 도 3은 본 개시의 추가적인 예시적인 실시예들에 따른 다른 방법(300)을 나타낸다. 방법(300)은 금속 할라이드 케미스트리를 제공하는 단계(단계 302), 금속 CVD 전구체 케미스트리를 제공하는 단계(단계 304), 처리 반응물 케미스트리를 제공하는 단계(단계 306), 도핑된 금속막을 형성하는 단계(단계 308), 요구되는 양의 물질이 퇴적되었는지 결정하는 단계(단계 310), 및 요구되는 양의 물질이 퇴적되었다면 공정을 완결하는 단계(단계 312) 및 만약 요구되는 양의 물질이 퇴적되지 않았다면 단계 302 내지 단계 310을 반복하는 단계를 포함한다. 도시되지는 않았지만, 방법(300)은 단계 312 이전에 퍼지 단계(예를 들어 단계 212와 유사한)를 포함할 수 있다.
[54] 단계 302 및 단계 304는, 이러한 실시예들의 예시적인 태양들에 따르면 단계 302가 단계 304 이전에 수행되는 점을 제외하면, 단계 202 및 단계 204와 동일할 수 있다. 또한 추가적인 태양들에 따르면, 단계 306은 단계 302 이후에, 그리고 단계 304 이전에 또는 동시에 수행된다. 예시적인 목적으로, 금속 할라이드 소스로부터의 금속 할라이드 케미스트리는 단계 302 동안에 일 기간 동안(예를 들어 약 800 ms의 펄스) 반응 챔버로 도입될 수 있다. 이후, 단계 306 동안, 수소, 활성화된 수소, 하나 또는 그 이상의 실레인들, 활성화된 실레인(들), 에틸렌, 및/또는 활성화된 에틸렌과 같은 처리 반응물이 일 기간 동안 반응 챔버로 도입된다. 단계 306 이후에 또는 동안에, 도핑된 금속막을 형성하도록 금속 CVD 반응물 케미스트리가 예를 들어 약 3.5초의 노출 동안 반응 챔버로 도입된다. 단계 306 동안에, 단계 304 이전에 또는 동안에, 처리 반응물 케미스트리의 펄스를 사용하는 것은 퇴적된 물질의 표면 상의 할라이드-터미네이션된 종들의 개수를 감소시키고, 이에 따라 잔류물 형성을 감소시키거나 제거하는 것으로 생각된다.
[55] 본 개시의 예시적인 실시예들이 여기 제시되었지만, 본 개시가 여기에 한정되는 것은 아니라는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 상기 시스템과 방법이 다양한 특정한 케미스트리들과 연관되어 설명되었지만, 본 개시는 이러한 케미스트리들에 필수적으로 한정되지는 않는다. 여기 제시된 시스템 및 방법의 다양한 개조들, 변형들 및 향상들이 본 개시의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 반응 챔버를 처리하기 위한 시스템으로서,
    반응 챔버를 포함하는 반응기;
    상기 반응기에 유체 결합되는(fluidly coupled to) 금속 할라이드(metal halide) 소스;
    상기 반응기에 유체 결합되며, 하나 또는 그 이상의 유기금속 화합물들 및 알루미늄 CVD 화합물들로 구성되는 군으로부터 선택되는 금속 CVD 소스;
    상기 반응기에 결합되는 처리 반응물 소스;
    상기 반응기에 결합되는 진공 펌프; 및
    상기 반응 챔버로의 상기 금속 CVD 전구체의 도입 이전에 또는 도중에 상기 처리 반응물 소스로부터의 처리 반응물을 사용하여 반응 챔버 처리를 수행하도록 구성되는 컨트롤러를 포함하는 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    플라즈마 소스를 더 포함하고,
    하나 또는 그 이상의 여기된 처리 반응물 종을 형성하도록 상기 처리 반응물 소스로부터의 처리 반응물이 상기 플라즈마 소스에 노출되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    열적 여기 소스를 더 포함하고,
    하나 또는 그 이상의 여기된 처리 반응물 종을 형성하도록 상기 처리 반응물 소스로부터의 처리 반응물이 상기 열적 여기 소스에 노출되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 처리 반응물 소스는 하나 또는 그 이상의 수소 원자들을 포함하는 화합물들 및 할로겐을 포함하는 화합물들의 군으로부터 선택되는 하나 또는 그 이상의 화합물들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 처리 반응물 소스는 암모니아, 수소, 하나 또는 그 이상의 실레인들(silanes), 메탄, 실리콘 수소화물들(silicon hydrides), 보론 수소화물들, 할로실레인들(halosilanes), 할로보레인들(haloboranes), 알켄들(alkenes), 알킨들(alkynes), 및 히드라진, 및 이들의 유도체들 중 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 처리 반응물 소스는 상기 금속 CVD 소스의 분해 산물로서 동일한 화학식을 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 물질은 상기 금속 CVD 소스의 베타 수소화물 제거 산물로서 동일한 화학식을 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    리모트 플라즈마 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    리모트 열적 여기 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    일 기간 동안 상기 반응 챔버에 상기 금속 할라이드 케미스트리를 제공하고;
    일 기간 동안 상기 반응 챔버에 상기 금속 할라이드 케미스트리를 제공하는 상기 단계 이후에, 일 기간 동안 상기 반응 챔버에 상기 처리 반응물 케미스트리를 제공하고;
    일 기간 동안 상기 반응 챔버에 상기 처리 반응물 케미스트리를 제공하는 상기 단계 동안에 또는 이후에, 상기 반응 챔버에 상기 금속 CVD 전구체 케미스트리를 제공하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 반응 챔버를 처리하기 위한 시스템으로서,
    반응 공간을 구비하는 반응 챔버를 포함하는 반응기;
    상기 반응기에 유체 결합되는 금속 할라이드 소스;
    상기 반응기에 유체 결합되며, 하나 또는 그 이상의 유기금속 화합물들 및 알루미늄 CVD 화합물들로 구성되는 군으로부터 선택되는 금속 CVD 소스;
    상기 반응기에 결합되는 처리 반응물 소스;
    상기 반응기에 결합되는 진공 펌프; 및
    컨트롤러로서,
    상기 반응 공간에 상기 금속 할라이드 소스로부터 금속 할라이드 케미스트리를 제공하고;
    상기 반응 공간에 상기 금속 CVD 소스로부터 유기금속 화합물 케미스트리 및 알루미늄 CVD 화합물 케미스트리로 구성되는 군으로부터 선택되는 금속 CVD 전구체를 제공하고;
    기판 위에 놓이는, 보론(B), 카본(C), 실리콘(Si) 및 질소(N) 중 하나 또는 그 이상을 포함하는 퇴적되고 도핑된 금속 막을 형성하고;
    상기 기판을 선택적으로 제거하고;
    상기 반응 공간에 상기 처리 반응물 소스로부터 처리 반응물 케미스트리를 제공하고;
    상기 금속 CVD 전구체의 분해 산물들을 포함하는 입자들의 형성을 완화하도록 상기 반응 공간을 상기 처리 반응물 케미스트리에 노출하고; 및
    상기 반응 챔버를 퍼지하도록 구성되는, 상기 컨트롤러를 포함하는 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    플라즈마 소스를 더 포함하고,
    상기 처리 반응물 케미스트리가 상기 플라즈마 소스에 노출되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 청구항 11에 있어서,
    열적 여기 소스를 더 포함하고,
    상기 처리 반응물 케미스트리가 상기 열적 여기 소스에 노출되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 처리 반응물 소스는 하나 또는 그 이상의 수소 원자들을 포함하는 화합물들 및 할로겐을 포함하는 화합물들의 군으로부터 선택되는 하나 또는 그 이상의 화합물들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 처리 반응물 소스는 암모니아, 수소, 하나 또는 그 이상의 실레인들, 메탄, 실리콘 수소화물들, 보론 수소화물들, 할로실레인들, 할로보레인들, 알켄들, 알킨들, 및 히드라진, 및 이들의 유도체들 중 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 처리 반응물 소스는 상기 금속 CVD 소스의 분해 산물로서 동일한 화학식을 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 물질은 상기 금속 CVD 소스의 베타 수소화물 제거 산물로서 동일한 화학식을 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 하나의 항에 있어서,
    리모트 플라즈마 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 하나의 항에 있어서,
    리모트 열적 여기 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 반응 챔버를 처리하기 위한 시스템으로서,
    반응 챔버를 포함하는 반응기;
    상기 반응기에 유체 결합되는 금속 할라이드 소스;
    상기 반응기에 유체 결합되며, 하나 또는 그 이상의 유기금속 화합물들 및 알루미늄 CVD 화합물들로 구성되는 군으로부터 선택되는 금속 CVD 소스;
    상기 반응기에 결합되는 처리 반응물 소스로서, 상기 반응 챔버 내의 잔류물의 형성을 완화하는 것, 및 상기 잔류물이 상기 반응 챔버 내에서 공정되는 기판들 상에 입자들을 더 적게 형성하도록 상기 반응 챔버 내에서 형성되는 상기 잔류물을 변환하는 것 중 하나 또는 그 이상을 수행하도록 구성되는 처리 가스를 포함하는, 상기 처리 반응물 소스; 및
    상기 반응기에 결합되는 진공 펌프를 포함하고,
    상기 시스템은 상기 반응 챔버로의 상기 금속 CVD 전구체의 도입 이전에 또는 도중에 상기 처리 가스를 사용하여 반응 챔버 처리를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
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