KR20180058123A - 텅스텐 박막 증착 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패턴이 형성된 기판을 챔버 내에 안착시키는 단계; 및 상기 패턴 상에 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계;를 포함하되,상기 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계는, 제 1 환원가스와 텅스텐 함유 가스를 이용하여 제 1 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 환원가스와 상이한 제 2 환원가스와 텅스텐 함유 가스를 이용하여 제 2 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 2 단계;로 이루어진 텅스텐 박막 증착 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 텅스텐 박막을 증착하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 소자 내지 전자 장치에서 전극이나 배선 구조에 적용되는 물질막으로 텅스텐 박막을 증착하는 방법에 관한 것이다.
텅스텐막은 낮은 저항과 높은 열적 안정성의 특성을 갖기 때문에 반도체 소자 내지 전자 장치에서 전극이나 배선 구조에 적용되는 물질막으로 사용되고 있다. 나아가, 텅스텐막을 생성하기 위한 화학 반응의 원료물질을 기체 상태로 이용하는 경우 종횡비가 높은 단차 구조에서의 도포율 특성이 우수한 것으로 알려져 있다. 다만, 화학 반응의 원료물질에 따라서는 증착되는 텅스텐막의 비저항이 높아지거나 원료물질의 일부가 하부 상기 패턴으로 침투하여 접합 특성이 열화되는 문제점이 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개공보 제19940021758A호(1994.10.19. 공개, 발명의 명칭: 텅스텐 박막의 증착방법)가 있다.
본 발명은 접합 특성이 우수하면서도 비저항이 낮은 텅스텐 박막 증착 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 텅스텐 박막 증착 방법이 제공된다. 상기 텅스텐 박막 증착 방법은 패턴이 형성된 기판을 챔버 내에 안착시키는 단계; 및 상기 패턴 상에 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계;를 포함하되,상기 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계는, 제 1 환원가스와 텅스텐 함유 가스를 이용하여 제 1 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 환원가스와 상이한 제 2 환원가스와 텅스텐 함유 가스를 이용하여 제 2 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 2 단계;로 이루어진다.
상기 텅스텐 박막 증착 방법에서, 상기 제 1 환원가스는 SiH4를 포함할 수 있다.
상기 텅스텐 박막 증착 방법에서, 상기 제 2 환원가스는 B2H6를 포함할 수 있다.
상기 텅스텐 박막 증착 방법에서, 상기 텅스텐 함유가스는 WF6를 포함할 수 있다.
상기 텅스텐 박막 증착 방법에서, 상기 제 1 단계 내지 제 2 단계 동안 H2 가스를 지속적으로 공급할 수 있다.
상기 텅스텐 박막 증착 방법은, 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계 이후에, 상기 텅스텐 핵 형성층 상에 텅스텐 벌크층을 증착하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 텅스텐 박막 증착 방법에서, 상기 텅스텐 벌크층의 두께는 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층의 두께와 상기 제 2 텅스텐 핵 형성층의 두께의 합 보다 더 두꺼울 수 있다.
상기 텅스텐 박막 증착 방법에서, 상기 제 1 단계는, 상기 패턴 상에 SiH4 가스를 소스가스로 제공하여 상기 패턴 상에 상기 소스가스 중 적어도 일부가 흡착되는 흡착단계; 상기 패턴 상에 퍼지가스를 제공하여 상기 패턴 상에 미흡착된 소스가스를 퍼지하는 제 1 퍼지단계; 상기 패턴 상에 WF6 가스를 반응가스로 제공하여 상기 패턴 상에 단위증착막을 형성하는 반응단계; 및 상기 패턴 상에 퍼지가스를 제공하여 상기 패턴 상의 반응부산물을 퍼지하는 제 2 퍼지단계;를 구비하는 단위사이클을 적어도 1회 이상 수행함으로써 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 텅스텐 박막 증착 방법에서, 상기 제 2 단계는, 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 B2H6 가스를 소스가스로 제공하여 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 상기 소스가스 중 적어도 일부가 흡착되는 흡착단계; 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 퍼지가스를 제공하여 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 미흡착된 소스가스를 퍼지하는 제 1 퍼지단계; 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 WF6 가스를 반응가스로 제공하여 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 단위증착막을 형성하는 반응단계; 및 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 퍼지가스를 제공하여 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상의 반응부산물을 퍼지하는 제 2 퍼지단계;를 구비하는 단위사이클을 적어도 1회 이상 수행함으로써 상기 제 2 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 텅스텐 박막 증착 방법은, 상기 제 2 퍼지단계 이후에 상기 기판 상에 H2 가스를 더 공급하는 추가반응단계;와 상기 추가반응단계 이후에 반응부산물을 퍼지하는 제 3 퍼지단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 텅스텐 박막 증착 방법에서, 상기 텅스텐 벌크층을 증착하는 단계는 상기 제 2 텅스텐 핵 형성층 상에 WF6 가스와 H2 가스를 이용하는 원자층 증착(ALD) 공정으로 상기 텅스텐 벌크층을 증착하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 텅스텐 박막 증착 방법에서, 상기 텅스텐 벌크층을 증착하는 단계는 상기 제 2 텅스텐 핵 형성층 상에 WF6 가스와 H2 가스를 이용하는 화학 기상 증착(CVD) 공정으로 상기 텅스텐 벌크층을 증착하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 접합 특성이 우수하면서도 비저항이 낮은 텅스텐 박막 증착 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 박막 증착 방법을 도해하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 박막 증착 방법에서 제 1 텅스텐 핵 형성층을 형성하는 방법을 도해하는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 박막 증착 방법에서 제 2 텅스텐 핵 형성층을 형성하는 방법을 도해하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 박막 증착 방법에서 제 1 텅스텐 핵 형성층을 형성하는 방법을 도해하는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 박막 증착 방법에서 제 2 텅스텐 핵 형성층을 형성하는 방법을 도해하는 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 상기 다른 구성요소 "상에" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 박막 증착 방법을 도해하는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 박막 증착 방법은 패턴이 형성된 기판을 챔버 내에 안착시키는 단계(S50); 및 상기 패턴 상에 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계(S100, S200);를 포함한다.
텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계(S100, S200)는 제 1 환원가스와 텅스텐 함유 가스를 이용하여 제 1 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 1 단계(S100); 및 상기 제 1 환원가스와 상이한 제 2 환원가스와 텅스텐 함유 가스를 이용하여 제 2 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 2 단계(S200);로 이루어진다. 예를 들어, 상기 제 1 환원가스는 SiH4를 포함할 수 있으며, 상기 제 2 환원가스는 B2H6를 포함할 수 있으며, 상기 텅스텐 함유가스는 WF6를 포함할 수 있다. 한편, 제 1 단계(S100) 내지 제 2 단계(S200) 동안 H2 가스를 지속적으로 공급할 수도 있다.
패턴이 형성된 기판을 챔버 내에 안착시키는 단계(S50)에서 언급된 상기 패턴은 임의의 형태의 텅스텐막(텅스텐 핵 형성층 및/또는 텅스텐 벌크층)이 증착되기 전에 기판 상에 이미 형성된 패턴으로서, 텅스텐막을 형성하는 공정에서 외부로 노출된 패턴으로 이해될 수 있다. 상기 패턴은, 예시적으로, 티타늄(Ti)층과 질화티타늄(TiN)층이 순차적으로 적층된 확산방지막 패턴으로 이해될 수도 있으나, 본 발명의 기술적 사상이 이러한 패턴의 종류에 한정되지는 않는다.
나아가, 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계(S100, S200) 이후에, 상기 텅스텐 핵 형성층 상에 텅스텐 벌크층을 증착하는 단계(S300);를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 텅스텐 전구체인 불화텅스텐(WF6) 가스를 수소(H2) 가스로 환원시킴으로써 텅스텐 벌크층을 형성하는 단계(S300)는 원자층 증착(ALD) 공정 또는 화학 기상 증착(CVD) 공정으로 수행될 수 있다.
본 발명자는 텅스텐 전구체인 불화텅스텐(WF6) 가스를 수소(H2) 가스로 환원시킴으로써 텅스텐 벌크층을 형성하는 단계(S300)를 수행하기 이전에, 예를 들어, SiH4 가스를 이용하는 원자층 증착(ALD) 공정으로 제 1 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 1 단계(S100)와, 예를 들어, B2H6 가스를 이용하는 원자층 증착(ALD) 공정으로 제 2 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 2 단계(S200)를 순차적으로 수행함으로써 접합 특성이 우수하면서도 비저항이 낮은 텅스텐막을 구현할 수 있음을 확인하였다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 박막 증착 방법에서 제 1 텅스텐 핵 형성층을 형성하는 방법을 도해하는 순서도이다.
도 2를 참조하면, SiH4 가스를 이용하는 원자층 증착(ALD) 공정으로 제 1 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 1 단계(S100)는 기판에 형성된 상기 패턴 상에 SiH4 가스를 소스가스로 제공하여 상기 패턴 상에 상기 소스가스 중 적어도 일부가 흡착되는 흡착단계(S110); 상기 패턴 상에 퍼지가스를 제공하여 상기 패턴 상에 미흡착된 소스가스를 퍼지하는 제 1 퍼지단계(S120); 상기 패턴 상에 WF6 가스를 반응가스로 제공하여 상기 패턴 상에 단위증착막을 형성하는 반응단계(S130); 및 상기 패턴 상에 퍼지가스를 제공하여 상기 패턴 상의 반응부산물을 퍼지하는 제 2 퍼지단계(S140);를 구비하는 단위사이클을 적어도 1회 이상 수행함으로써 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계를 포함한다.
상기 패턴 상에 SiH4 가스를 소스가스로 제공하여 상기 패턴 상에 상기 소스가스 중 적어도 일부가 흡착되는 흡착단계(S110)는 SiH4 개시 단계(initiation step)인 화학식 1의 반응을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
SiH4(g) → Si(s) + 2H2(g)↑
화학식 1을 참조하면, SiH4 가스가 고온에서 분해되어 비정질 Si이 생성되는데, 이러한 비정질 Si은 후속 반응시 유입되는 WF6 가스에 의해 소자가 부식되거나 열화되는 현상을 방지할 수도 있다. 제 1 퍼지단계(S120)에서는 퍼지가스를 제공하여 상기 패턴 상에 미흡착된 소스가스(SiH4) 및/또는 화학식 1에 의한 반응생성물인 H2 가스를 퍼지할 수 있다.
한편, 상기 패턴 상에 WF6 가스를 반응가스로 제공하여 상기 패턴 상에 단위증착막을 형성하는 반응단계(S130)는 화학식 2의 반응을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
3Si(s) + 2WF6(g) → 2W(s) + 3SiF4(g)↑
화학식 2에서 생성된 텅스텐(W)은 제 1 텅스텐 핵 형성층을 이루며, 텅스텐 전구체인 불화텅스텐(WF6) 가스를 수소(H2) 가스로 환원시킴으로써 텅스텐 벌크층을 형성하는 단계(S300)에서 생성되는 부산물인 HF 가스로부터 소자를 보호할 수 있다. SiH4 가스를 소스가스로 이용하여 형성된 제 1 텅스텐 핵 형성층은 형성 과정에서 소스가스를 구성하는 원소의 하부막 침투가 미미하여 접합 내지 접착 특성이 우수하다는 유리한 효과를 기대할 수 있다.
제 2 퍼지단계(S140)에서는 상기 패턴 상에서 미반응된 텅스텐 전구체인 불화텅스텐(WF6) 가스 및/또는 화학식 2에 의한 반응생성물인 SiF4 가스를 퍼지할 수 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 제 1 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 1 단계(S100)는 제 2 퍼지단계(S140) 이후에 상기 기판 상에 H2 가스를 더 공급하는 추가반응단계;와 상기 추가반응단계 이후에 반응부산물을 퍼지하는 제 3 퍼지단계;를 더 포함할 수 있다. H2 가스를 더 공급하는 추가하는 추가반응단계는 기판 상에 잔존하는 불화텅스텐(WF6) 가스와의 추가반응을 위하여 도입한 것이다. 한편, 변형된 일 실시예의 제 1 단계(S100)에서 H2 가스는 제 1 단계(S100) 내내 지속적으로 공급될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 박막 증착 방법에서 제 2 텅스텐 핵 형성층을 형성하는 방법을 도해하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, B2H6 가스를 이용하는 원자층 증착(ALD) 공정으로 제 2 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 2 단계(S200)는 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 B2H6 가스를 소스가스로 제공하여 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 상기 소스가스 중 적어도 일부가 흡착되는 흡착단계(S210); 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 퍼지가스를 제공하여 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 미흡착된 소스가스를 퍼지하는 제 1 퍼지단계(S220); 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 WF6 가스를 반응가스로 제공하여 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 단위증착막을 형성하는 반응단계(S230); 및 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 퍼지가스를 제공하여 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상의 반응부산물을 퍼지하는 제 2 퍼지단계(S240);를 구비하는 단위사이클을 적어도 1회 이상 수행함으로써 상기 제 2 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계를 포함한다.
도면에 도시하지는 않았으나, 제 2 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 2 단계(S200)는 제 2 퍼지단계(S240) 이후에 상기 기판 상에 H2 가스를 더 공급하는 추가반응단계;와 상기 추가반응단계 이후에 반응부산물을 퍼지하는 제 3 퍼지단계;를 더 포함할 수 있다. H2 가스를 더 공급하는 추가하는 추가반응단계는 기판 상에 잔존하는 불화텅스텐(WF6) 가스와의 추가반응을 위하여 도입한 것이다. 한편, 변형된 일 실시예의 제 2 단계(S200)에서 H2 가스는 제 2 단계(S200) 내내 지속적으로 공급될 수도 있다.
상기 제 2 텅스텐 핵 형성층도, 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층과 마찬가지로, 텅스텐 전구체인 불화텅스텐(WF6) 가스를 수소(H2) 가스로 환원시킴으로써 텅스텐 벌크층을 형성하는 단계(S300)에서 생성되는 부산물인 HF 가스로부터 소자를 보호할 수 있다. 나아가, B2H6 가스를 소스가스로 이용하여 형성된 제 2 텅스텐 핵 형성층은 SiH4 가스를 소스가스로 이용하여 형성된 제 1 텅스텐 핵 형성층 보다 텅스텐 결정입자의 크기가 더 크며 비저항이 더 낮은 것으로 확인되었다.
텅스텐 벌크층을 형성하는 단계(S300)는 상기 제 2 텅스텐 핵 형성층 상에 WF6 가스를 이용하여 텅스텐 벌크층을 증착하는 단계로서 화학 기상 증착 공정으로 수행되는 경우 화학식 3의 반응을 포함할 수 있다.
[화학식 3]
3H2(g) + WF6(g) → W(s) + 6HF(g)↑
화학식 3의 반응은 수소 환원(H2 reduction) 반응으로서 텅스텐막 형성 공정의 주(main) 공정이다. 단계(S300)에서의 H2 환원 반응은 SiH4 환원 반응 보다 텅스텐 증착 속도가 낮으므로 단차 구조에서의 도포율(step coverage)이 우수하다. H2 가스의 부분압의 제곱근에 비례하여 증착속도가 증가하는 반응율속단계(rate limited reaction)이므로 온도에 따른 증착 속도 조절이 수월하다.
만약, 텅스텐 핵 형성층을 먼저 형성하지 않고, 불화텅스텐(WF6) 가스와 수소(H2) 가스를 이용하여 Ti/TiN 확산방지막 상에 직접 텅스텐 벌크층을 증착하는 경우, 소위 볼케이노(volcano) 현상이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다. 이는 불화텅스텐의 불소(F) 원자가 확산방지막과 반응하여, 불화티타늄(TiF3)을 형성함으로써 발생되는 것이다. 이러한 볼케이노 현상이 발생되는 것을 방지하기 위하여, 텅스텐 벌크층을 증착하기에 앞서, 텅스텐 핵 형성층을 형성함으로써, 불화텅스텐이 확산방지막과 반응하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 텅스텐 벌크층의 두께는 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층의 두께와 상기 제 2 텅스텐 핵 형성층의 두께의 합 보다 더 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 텅스텐 벌크층의 두께는 250 내지 300Å일 수 있으며, 제 1 텅스텐 핵 형성층의 두께와 제 2 텅스텐 핵 형성층의 두께의 합은 40Å일 수 있다. 또한, 제 2 텅스텐 핵 형성층의 두께를 제 1 텅스텐 핵 형성층의 두께 보다 더 두껍게 형성함으로써, 하부 상기 패턴인 질화티타늄 박막으로 B 원소의 침투를 억제하면서도 비저항이 더욱 낮은 박막을 구현할 수도 있다.
지금까지 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 텅스텐 벌크층을 형성하기 이전에 서로 다른 소스가스를 이용한 제 1 텅스텐 핵 형성층과 제 2 텅스텐 핵 형성층을 순차적으로 형성함으로써 접합 특성이 우수하면서도 비저항이 낮은 텅스텐막을 구현하였다. 이와 같은 복합 텅스텐 핵 형성층을 형성하지 않고 단일소스가스를 이용한 단일한 텅스텐 핵 형성층을 형성한 경우를 비교예로서 상정해 볼 수 있다.
만약, 텅스텐 전구체인 불화텅스텐(WF6) 가스를 수소(H2) 가스로 환원시킴으로써 텅스텐 벌크층을 형성하는 단계(S300) 이전에, 제 1 단계(S100)를 수행하지 않고, B2H6 가스를 소스가스로 이용하여 형성된 제 2 텅스텐 핵생성을 형성하는 단계(S200) 만을 수행하여 텅스텐 핵 형성층을 형성하는 경우, 비저항이 낮은 박막 형성은 가능하나 B 원소의 하부막 침투로 인하여 접착 내지 접합 특성이 불량한 것으로 나타났다.
또한, 텅스텐 전구체인 불화텅스텐(WF6) 가스를 수소(H2) 가스로 환원시킴으로써 텅스텐 벌크층을 형성하는 단계(S300) 이전에, 단계(S200)는 수행하지 않고, SiH4 가스를 소스가스로 이용하여 형성된 제 1 텅스텐 핵 형성층을 형성하는 단계(S100) 만을 수행하여 텅스텐 핵 형성층을 형성하는 경우, 접착 특성은 좋으나 비저항이 높은 문제점이 나타남을 확인하였다.
이에 반하여, 본 발명에서는 서로 다른 이종의 소스가스를 이용한 제 1 텅스텐 핵 형성층과 제 2 텅스텐 핵 형성층으로 구성된 복합 텅스텐 핵 형성층을 형성함으로써 하부막인 질화티타늄막으로 B 원소의 침투를 억제하여 접합 특성은 우수하면서도 비저항이 낮아 박막의 두께 증가 없이 핵생성층을 효과적으로 구현할 수 있음을 확인하였다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
Claims (12)
- 텅스텐 박막 증착 방법으로서,
패턴이 형성된 기판을 챔버 내에 안착시키는 단계; 및
상기 패턴 상에 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계;
를 포함하되,
상기 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계는,
제 1 환원가스와 텅스텐 함유 가스를 이용하여 제 1 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 환원가스와 상이한 제 2 환원가스와 텅스텐 함유 가스를 이용하여 제 2 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 제 2 단계;로 이루어지는,
텅스텐 박막 증착 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 환원가스는 SiH4를 포함하는 것을 특징으로 하는, 텅스텐 박막 증착 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 환원가스는 B2H6를 포함하는 것을 특징으로 하는, 텅스텐 박막 증착 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 텅스텐 함유가스는 WF6를 포함하는 것을 특징으로 하는, 텅스텐 박막 증착 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 단계 내지 제 2 단계 동안 H2 가스를 지속적으로 공급하는 것을 특징으로 하는, 텅스텐 박막 증착 방법.. - 제 1 항에 있어서,
텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계 이후에, 상기 텅스텐 핵 형성층 상에 텅스텐 벌크층을 증착하는 단계;를 더 포함하는, 텅스텐 박막 증착 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 텅스텐 벌크층의 두께는 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층의 두께와 상기 제 2 텅스텐 핵 형성층의 두께의 합 보다 더 두꺼운, 텅스텐 박막 증착 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 단계는, 상기 패턴 상에 SiH4 가스를 소스가스로 제공하여 상기 패턴 상에 상기 소스가스 중 적어도 일부가 흡착되는 흡착단계; 상기 패턴 상에 퍼지가스를 제공하여 상기 패턴 상에 미흡착된 소스가스를 퍼지하는 제 1 퍼지단계; 상기 패턴 상에 WF6 가스를 반응가스로 제공하여 상기 패턴 상에 단위증착막을 형성하는 반응단계; 및 상기 패턴 상에 퍼지가스를 제공하여 상기 패턴 상의 반응부산물을 퍼지하는 제 2 퍼지단계;를 구비하는 단위사이클을 적어도 1회 이상 수행함으로써 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계를 포함하는, 텅스텐 박막 증착 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 단계는, 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 B2H6 가스를 소스가스로 제공하여 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 상기 소스가스 중 적어도 일부가 흡착되는 흡착단계; 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 퍼지가스를 제공하여 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 미흡착된 소스가스를 퍼지하는 제 1 퍼지단계; 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 WF6 가스를 반응가스로 제공하여 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 단위증착막을 형성하는 반응단계; 및 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상에 퍼지가스를 제공하여 상기 제 1 텅스텐 핵 형성층 상의 반응부산물을 퍼지하는 제 2 퍼지단계;를 구비하는 단위사이클을 적어도 1회 이상 수행함으로써 상기 제 2 텅스텐 핵 형성층을 증착하는 단계를 포함하는, 텅스텐 박막 증착 방법. - 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 제 2 퍼지단계 이후에 상기 기판 상에 H2 가스를 더 공급하는 추가반응단계;와 상기 추가반응단계 이후에 반응부산물을 퍼지하는 제 3 퍼지단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 텅스텐 박막 증착 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 텅스텐 벌크층을 증착하는 단계는 상기 제 2 텅스텐 핵 형성층 상에 WF6 가스와 H2 가스를 이용하는 원자층 증착(ALD) 공정으로 상기 텅스텐 벌크층을 증착하는 단계를 포함하는, 텅스텐 박막 증착 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 텅스텐 벌크층을 증착하는 단계는 상기 제 2 텅스텐 핵 형성층 상에 WF6 가스와 H2 가스를 이용하는 화학 기상 증착(CVD) 공정으로 상기 텅스텐 벌크층을 증착하는 단계를 포함하는, 텅스텐 박막 증착 방법.
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