KR20220143565A - Selective growth inhibitor for forming thin film for and deposition method for preparing film using the same - Google Patents

Selective growth inhibitor for forming thin film for and deposition method for preparing film using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20220143565A
KR20220143565A KR1020220022975A KR20220022975A KR20220143565A KR 20220143565 A KR20220143565 A KR 20220143565A KR 1020220022975 A KR1020220022975 A KR 1020220022975A KR 20220022975 A KR20220022975 A KR 20220022975A KR 20220143565 A KR20220143565 A KR 20220143565A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
compound
selective
independently
metal
Prior art date
Application number
KR1020220022975A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤수형
장홍석
권현수
Original Assignee
오션브릿지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오션브릿지 주식회사 filed Critical 오션브릿지 주식회사
Publication of KR20220143565A publication Critical patent/KR20220143565A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34Nitrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45534Use of auxiliary reactants other than used for contributing to the composition of the main film, e.g. catalysts, activators or scavengers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

According to the present invention, a compound for thin film growth suppression is the compound for selective thin film growth suppression which suppressing growth of a thin film by selectively forming combination with the thin film. The thin film comprises at least one between a metal nitride film and a metal oxide film.

Description

선택적 박막 성장 억제용 화합물 및 이를 이용한 박막 형성방법{SELECTIVE GROWTH INHIBITOR FOR FORMING THIN FILM FOR AND DEPOSITION METHOD FOR PREPARING FILM USING THE SAME}Compound for selective thin film growth inhibition and thin film formation method using the same

본 발명은 선택적 박막 성장 억제용 화합물 및 이를 이용한 박막 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compound for selectively inhibiting thin film growth and a method for forming a thin film using the same.

일반적으로 유전막과 같은 박막들은 화학기상증착(CVD), 저압화학기상증착(LPCVD), 플라즈마-강화 화학기상증착(PECVD) 및 스퍼터링 등의 증착 방법들을 사용하여 증착된다. In general, thin films such as dielectric films are deposited using deposition methods such as chemical vapor deposition (CVD), low pressure chemical vapor deposition (LPCVD), plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and sputtering.

화학기상증착(CVD)에 근거한 방법들은 상대적으로 높은 온도에서 박막의 증착이 이루어지기 때문에 디바이스에 불리한 열적 효과를 줄 수 있다. 또한, CVD 박막은 불균일한 두께를 가지며, 스텝 커버리지가 양호하지 못하다.Methods based on chemical vapor deposition (CVD) may have adverse thermal effects on the device because thin films are deposited at relatively high temperatures. In addition, the CVD thin film has a non-uniform thickness, and the step coverage is not good.

반면, 원자층증착법(ALD)은 통상의 화학기상증착(CVD)보다 낮은 온도에서 수행할 수 있고, 우수한 스텝 커버리지를 나타내기 때문에 통상의 박막 형성 기술을 대체하는 기술로서 제안되고 있으나, 100% 스텝 커버리지 구현을 위해서는 여전히 문제가 존재하고, 제조된 박막 내 공정 부산물이 잔류하게 되어 막질의 열화를 초래할 수 있다는 단점이 있다. 또한, 선택적 증착 공정을 하기 위해서는 공정이 추가되거나 공정 시간이 길어지고 캡핑막을 사용하는 등 공정의 효율성이 떨어진다는 문제점이 있다.On the other hand, atomic layer deposition (ALD) can be performed at a lower temperature than conventional chemical vapor deposition (CVD) and exhibits excellent step coverage. There is still a problem for implementing coverage, and there is a disadvantage that process by-products in the manufactured thin film remain, which may lead to deterioration of the film quality. In addition, in order to perform the selective deposition process, there is a problem in that a process is added, a process time is long, and the efficiency of the process is low, such as using a capping layer.

이에, 선택적 증착이 가능하면서도 스텝 커버리지를 개선할 수 있고 공정 부산물을 저감시킬 수 있는 선택적 박막 성장 억제용 화합물에 대한 개발이 필요하다. Accordingly, it is necessary to develop a compound for selective deposition of a thin film capable of improving step coverage and reducing process by-products while enabling selective deposition.

본 발명의 목적은 선택적 증착이 가능하면서도 스텝 커버리지를 개선할 수 있고 공정 부산물을 저감시킬 수 있는 선택적 박막 성장 억제용 화합물 및 이를 이용한 박막 형성방법을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a compound for selective deposition and a method for forming a thin film using the same, which can improve step coverage and reduce process by-products while enabling selective deposition.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.All of the above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.

본 발명의 하나의 관점은 선택적 박막 성장 억제용 화합물에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a compound for selective thin film growth inhibition.

일 구체예에 따르면, 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 박막과 선택적으로 결합을 형성하여 상기 박막의 성장을 억제하는 선택적 박막 성장 억제용 화합물이고, 상기 박막은 금속질화막(Metal nitride) 및 금속산화막(Metal oxide) 중 하나 이상을 포함한다.According to one embodiment, the selective thin film growth inhibitory compound is a compound for selective thin film growth inhibition that inhibits the growth of the thin film by selectively forming a bond with the thin film, and the thin film is a metal nitride film and a metal oxide film (Metal). oxide)).

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The compound for selective thin film growth inhibition may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

(상기, 화학식 1에서, 화학식 1에서, M은 붕소(B), 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga) 중 하나를 포함하는 금속이고, A, B 및 C는 각각 독립적으로 O 또는 N이고, o, p 및 q는 각각 독립적으로 0 또는 1이고, R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬기임). (In Formula 1, in Formula 1, M is a metal including one of boron (B), aluminum (Al) and gallium (Ga), A, B and C are each independently O or N, o , p and q are each independently 0 or 1, and R 1 , R 2 and R 3 are each independently a C1 to C20 linear or branched alkyl group).

상기 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 C1 내지 C15의 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있다.The R 1 , R 2 and R 3 may each independently be a C1 to C15 linear or branched alkyl group.

상기 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 CH3, C2H5 및 C3H7 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The R 1 , R 2 and R 3 may each independently include one or more of CH 3 , C 2 H 5 and C 3 H 7 .

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.The compound for selective thin film growth inhibition may be represented by the following formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

(상기, 화학식 2에서, M은 붕소(B), 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga) 중 하나를 포함하는 금속이고, R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬기임).(In Formula 2, M is a metal containing one of boron (B), aluminum (Al) and gallium (Ga), R 4, R 5 , and R 6 is each independently a C1 to C20 linear or branched alkyl group).

상기 R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 C1 내지 C15의 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있다.The R 4, R 5 , and R 6 may each independently be a C1 to C15 linear or branched alkyl group.

상기 R4, R5 및 R6는 각각 독립적으로 CH3, C2H5 및 C3H7 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The R 4 , R 5 and R 6 may each independently include one or more of CH 3 , C 2 H 5 and C 3 H 7 .

상기 M은 붕소(B)일 수 있다.M may be boron (B).

본 발명의 다른 관점은 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 이용한 박막 형성방법의 제조방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a thin film formation method using a compound for selective thin film growth inhibition.

일 구체예에 따르면, 상기 제조방법은 챔버 내에 금속질화막 및 금속산화막 중 하나 이상이 형성된 기판을 위치하는 단계, 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 상기 챔버 내에 공급하는 단계, 상기 챔버 내부를 1차 퍼징하는 단계, 상기 챔버 내에 금속전구체를 공급하는 단계, 상기 챔버 내부를 2차 퍼징하는 단계, 상기 챔버 내에 반응성 기체를 공급하는 단계 및 상기 챔버 내부를 3차 퍼징하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the manufacturing method comprises: locating a substrate on which at least one of a metal nitride film and a metal oxide film is formed in a chamber; supplying a compound for selective thin film growth inhibition into the chamber; Step, the step of supplying a metal precursor into the chamber, the step of purging the inside of the chamber second, the step of supplying a reactive gas into the chamber, and may include the steps of tertiary purging of the inside of the chamber.

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물 공급 및 1차 퍼징하는 단계를 5회 내지 50회 반복할 수 있다.The step of supplying the compound for selective thin film growth inhibition and primary purging may be repeated 5 to 50 times.

상기 금속전구체 공급, 2차 퍼징, 반응성 기체 공급 및 3차 퍼징하는 단계를 10회 내지 1,000회 반복할 수 있다.The steps of supplying the metal precursor, secondary purging, reactive gas supply, and tertiary purging may be repeated 10 to 1,000 times.

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The compound for selective thin film growth inhibition may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

(상기, 화학식 1에서, 화학식 1에서, M은 붕소(B), 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga) 중 하나를 포함하는 금속이고, A, B 및 C는 각각 독립적으로 O 또는 N이고, o, p 및 q는 각각 독립적으로 0 또는 1이고, R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬기임). (In Formula 1, in Formula 1, M is a metal including one of boron (B), aluminum (Al) and gallium (Ga), A, B and C are each independently O or N, o , p and q are each independently 0 or 1, and R 1 , R 2 and R 3 are each independently a C1 to C20 linear or branched alkyl group).

상기 반응성 기체는 산화제 및 질화제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The reactive gas may include at least one of an oxidizing agent and a nitriding agent.

상기 반응성 기체는 수증기(H2O), 산소(O2), 오존(O3), 과산화수소(H2O2), 수소(H2), 암모니아(NH3), 일산화질소(NO), 아산화질소(N2O), 이산화질소(NO2), 및 히드라진(N2H4) 중 어느 하나 또는 그 이상일 수 있다.The reactive gas is water vapor (H 2 O), oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), hydrogen (H 2 ), ammonia (NH 3 ), nitrogen monoxide (NO), nitrous oxide It may be any one or more of nitrogen (N 2 O), nitrogen dioxide (NO 2 ), and hydrazine (N 2 H 4 ).

상기 반응성 기체 및 박막 성장 억제용 화합물은 전기적으로 중성일 수 있다.The reactive gas and the compound for inhibiting thin film growth may be electrically neutral.

상기 박막 형성방법은 상기 기판 상에 금속질화막(Metal nitride) 및 금속산화막(Metal oxide)을 포함하는 박막을 증착하는 것일 수 있다.The method of forming the thin film may include depositing a thin film including a metal nitride and a metal oxide on the substrate.

상기 박막 형성방법은 화학기상증착법(CVD), 물리적기상증착법(PVD) 및 원자층증착법(ALD) 중 하나 이상의 공정에 의해 박막을 증착하는 것일 수 있다.The thin film forming method may be to deposit the thin film by one or more processes of chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), and atomic layer deposition (ALD).

상기 박막 성장 억제용 화합물 및 금속전구체는 증기압을 이용한 휘발 이송 방법, 직접 액체 주입 방법, 또는 액체 이송 방법 중 어느 하나의 방법으로 상기 챔버 내에 전달되는 것일 수 있다.The compound for inhibiting thin film growth and the metal precursor may be transferred into the chamber by any one of a volatilization transfer method using vapor pressure, a direct liquid injection method, or a liquid transfer method.

본 발명은 선택적 증착이 가능하면서도 스텝 커버리지를 개선할 수 있고 공정 부산물을 저감시킬 수 있는 선택적 박막 성장 억제용 화합물 및 이를 이용한 박막 형성방법을 제공하는 효과를 갖는다.The present invention has the effect of providing a selective film growth inhibitory compound capable of improving step coverage and reducing process by-products, and a method for forming a thin film using the same, while selective deposition is possible.

이하, 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.When 'including', 'having', 'consisting', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the case in which the plural is included is included unless specifically stated otherwise.

또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In addition, in interpreting the components, it is interpreted as including an error range even if there is no separate explicit description.

또한, 본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 'X 내지 Y'는 'X 이상 Y 이하'를 의미한다. In addition, in this specification, 'X to Y' representing a range means 'X or more and Y or less'.

또한, 본 명세서에 있어서, C3H7 (CH2)2CH3 또는 CH(CH3)2일 수 있다.In addition, in the present specification, C 3 H 7 is (CH 2 ) 2 CH 3 or CH(CH 3 ) 2 .

선택적 박막 성장 억제용 화합물Compounds for selective thin film growth inhibition

본 발명의 하나의 관점인 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 박막과 선택적으로 결합을 형성하여 상기 박막의 성장을 억제하는 선택적 박막 성장 억제용 화합물이고, 상기 박막은 금속질화막(Metal nitride) 및 금속산화막(Metal oxide) 중 하나 이상을 포함한다.One aspect of the present invention is a compound for selectively inhibiting growth of a thin film is a compound for selectively inhibiting growth of a thin film by selectively forming a bond with a thin film, and the thin film is a metal nitride film and a metal oxide film ( metal oxide).

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 상기 금속질화막 및 금속산화막과의 결합에 필요한 에너지가 상이하여, 박막과 선택적으로 결합할 수 있고, 이로써 선택적으로 박막 증착이 가능하다. The compound for selective thin film growth inhibition has different energy required for bonding with the metal nitride layer and the metal oxide layer, and thus can be selectively coupled to the thin film, thereby selectively depositing the thin film.

구체적으로, 상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물과 상기 금속산화막의 결합에 필요한 에너지가 상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물과 상기 금속질화막의 결합에 필요한 에너지보다 클 수 있다.Specifically, the energy required for bonding the compound for selective thin film growth inhibition and the metal oxide layer may be greater than the energy required for bonding the compound for selective thin film growth inhibition and the metal nitride layer.

상기 결합에 필요한 에너지는 상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물에 포함되는 중심금속과 상기 금속산화막 및 금속질화막을 포함하는 박막과 결합 반응이 일어날 때 안정화되기 위한 에너지를 의미할 수 있다. The energy required for the bonding may mean energy for stabilization when a bonding reaction occurs between the central metal included in the selective thin film growth inhibitory compound and the thin film including the metal oxide layer and the metal nitride layer.

이로 인해, 상기 금속질화막의 성장을 효과적으로 억제하면서 금속산화막을 선택적으로 증착시켜 목적하는 박막을 성장시킬 수 있고, 금속질화막의 스텝 커버리지 특성을 개선할 수 있다.Accordingly, a desired thin film can be grown by selectively depositing a metal oxide film while effectively suppressing the growth of the metal nitride film, and step coverage characteristics of the metal nitride film can be improved.

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 금속질화막 및 금속산화막을 포함하는 박막과 선택적으로 결합을 형성함으로써, 성장 억제제로서의 효과를 나타낼 수 있다. The selective thin film growth inhibitory compound may exhibit an effect as a growth inhibitory agent by selectively forming a bond with a thin film including a metal nitride film and a metal oxide film.

상기 선택적 결합이란 하나의 박막에 대한 결합력이 다른 박막에 비해 크거나 작다는 것을 의미할 수 있다.The selective bonding may mean that the bonding force of one thin film is greater or smaller than that of another thin film.

또한, 상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 금속질화막 및 금속산화막 형성 이후 제거가 용이하여 공정 부산물을 저감시킬 수 있다. 부산물을 효과적으로 제거함으로써, 박막의 열화를 방지할 수 있고, 단차 피복성 및 두께 균일성을 향상시키는 효과를 나타낼 수 있다.In addition, the selective thin film growth inhibitory compound can be easily removed after the formation of the metal nitride film and the metal oxide film, thereby reducing process by-products. By effectively removing the by-products, it is possible to prevent the deterioration of the thin film, and it is possible to exhibit the effect of improving the step coverage and the thickness uniformity.

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 원자층증착법(ALD)에 의해 박막을 증착하는 것에 사용될 수 있으며, 본 발명은 ALD를 중심으로 설명하고 있지만, 목적 및 환경에 따라 화학기상증착법(CVD) 및 물리적기상증착법(PVD) 등 모든 증착 방법에 적용이 가능하다.The selective thin film growth inhibitory compound can be used to deposit a thin film by atomic layer deposition (ALD), and although the present invention is mainly described with ALD, chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor deposition according to the purpose and environment It can be applied to all deposition methods such as vapor deposition (PVD).

상기 박막은 금속전구체로 형성될 수 있고, 상기 금속전구체는 통상적으로 원자층증착법(ALD)에 사용되는 금속전구체인 경우 특별히 제한되지 않으나, 구체적으로 금속막 전구체 화합물, 금속산화막 전구체 화합물 또는 금속질화막 전구체 화합물일 수 있으며, 예를 들어 상기 금속은 실리콘, 텅스텐, 코발트, 크롬, 알루미늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 게르마늄, 란탄족 원소, 악티늄족 원소, 갈륨, 탄탈륨, 지르코늄, 루테늄, 구리, 티타늄, 니켈, 이리듐 및 몰리브덴 중 하나 이상을 포함할 수 있다. The thin film may be formed of a metal precursor, and the metal precursor is not particularly limited if it is a metal precursor typically used in atomic layer deposition (ALD), but specifically a metal film precursor compound, a metal oxide film precursor compound, or a metal nitride film precursor It may be a compound, for example, the metal is silicon, tungsten, cobalt, chromium, aluminum, hafnium, vanadium, niobium, germanium, lanthanide, actinide, gallium, tantalum, zirconium, ruthenium, copper, titanium, nickel , iridium and molybdenum.

상기 금속막 전구체, 금속산화막 전구체 또는 금속질화막 전구체는 금속 할라이드, 금속 알콕사이드, 알킬 금속 화합물, 금속 아미노 화합물, 금속 카르보닐 화합물, 및 치환 또는 비치환 시클로펜타디에닐 금속 화합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The metal film precursor, the metal oxide film precursor, or the metal nitride film precursor may be a metal halide, a metal alkoxide, an alkyl metal compound, a metal amino compound, a metal carbonyl compound, and a substituted or unsubstituted cyclopentadienyl metal compound, but is not limited thereto. it is not

예를 들어, 상기 금속막 전구체, 금속산화막 전구체 및 금속질화막 전구체는 트리실릴아민(TSA), 디실록산(DSO), 디실릴메틸아민(DSMA), 디실릴에틸아민(DSEA), 디실릴이소프로필아민(DSIPA), 디실릴tert부틸아민(DSTBA), 디에틸아미노실란, 디이소프로필아미노실란(DIPAS), 디tert부틸아미노실란, 실릴피페리딘, 실릴피롤리딘, 비스(디에틸아미노)실란(BDEAS), 비스(디메틸아미노)실란(BDMAS), 비스(tert-부틸아미노)실란(BTBAS), 비스(트리메틸실릴아미노)실란(BITS), 비스피페리디노실란, 비스피롤리디노실란, 실릴 트리플레이트, 디트리플라토실란, 테트라클로로 티타늄, 테트라키스(이소프로폭사이드) 티타늄, 티타늄 할라이드, 사이클로펜타디에닐 티타늄, 티타늄 비스(이소프로폭사이드)비스(2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이트), 티타늄 비스(4-(2-메틸에톡시)이미노-2-펜타노네이트), 티타늄 비스[4-(에톡시)이미노-2-펜타노에이트], 티타늄 비스[2,2-디메틸-5-(2-메틸에톡시)이미노-3-헵타노에이트], 지르코늄 터셔리 부톡사이드, 테트라키스(디에틸아미도) 지르코늄, 테트라키스(에틸메틸아미도) 지르코늄, 테트라키스(디메틸아미도) 지르코늄, 테트라키스(1-메톡시-2-메틸-2-프로폭시) 지르코늄, 지르코늄 테트라클로라이드, 테트라키스(1-메톡시-2-메틸-2-프로폭시) 하프늄, 하프늄 테트라클로라이드, 하프늄 터셔리 부톡사이드, 테트라키스(디에틸아미도) 하프늄, 테트라키스(에틸메틸아미도) 하프늄, 테트라키스(디메틸아미도) 하프늄, tert-부틸이미도모노(디에틸아미도)비스(이소-프로필알콕소) 니오븀, tert-부틸이미도모노(디에틸아미도)비스(tert-부틸알콕소) 니오븀, tert-부틸이미도모노(디메틸아미도)비스(이소-프로필알콕소) 니오븀, tert-부틸이미도모노(디메틸아미도)비스(tert-부틸알콕소) 니오븀, tert-아밀이미도모노(디에틸아미도)비스(이소-프로필알콕소) 니오븀, tert-아밀이미도모노(디에틸아미도)비스(tert-부틸알콕소) 니오븀, tert-아밀이미도모노(디메틸아미도)비스(이소-프로필알콕소) 니오븀, tert-아밀이미도모노(디메틸아미도)비스(tert-부틸알콕소) 니오븀, tert-부틸이미도모노(tert-부틸아미도)비스(tert-부틸알콕소) 니오븀, tert-부틸이미도모노(디(트리메틸실릴)아미도)비스(tert-부틸알콕소) 니오븀, tert-부틸이미도모노(디메틸아미도)비스(디에틸히드록실아미노) 니오븀, tert-부틸이미도모노(디에틸아미도)비스(이소-프로필알콕소) 탄탈룸, tert-부틸이미도모노(디에틸아미도)비스(tert-부틸알콕소) 탄탈룸, tert-부틸이미도모노(디메틸아미도)비스(이소-프로필알콕소) 탄탈룸, tert-부틸이미도모노(디메틸아미도)비스(tert-부틸알콕소) 탄탈룸, tert-아밀이미도모노(디에틸아미도)비스(이소-프로필알콕소) 탄탈룸, tert-아밀이미도모노(디에틸아미도)비스(tert-부틸알콕소) 탄탈룸, tert-아밀이미도모노(디메틸아미도)비스(이소-프로필알콕소) 탄탈룸, tert-아밀이미도모노(디메틸아미도)비스(tert-부틸알콕소) 탄탈룸, tert-부틸이미도모노(tert-부틸아미도)비스(tert-부틸알콕소) 탄탈룸, tert-부틸이미도모노(디(트리메틸실릴)아미도)비스(tert-부틸알콕소) 탄탈룸 및 tert-부틸이미도모노(디메틸아미도)비스(디에틸히드록실아미노) 탄탈룸을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.For example, the metal film precursor, the metal oxide film precursor, and the metal nitride film precursor are trisilylamine (TSA), disiloxane (DSO), disilylmethylamine (DSMA), disilylethylamine (DSEA), disilylisopropyl Amine (DSIPA), disilyltertbutylamine (DSTBA), diethylaminosilane, diisopropylaminosilane (DIPAS), ditertbutylaminosilane, silylpiperidine, silylpyrrolidine, bis(diethylamino) silane (BDEAS), bis(dimethylamino)silane (BDMAS), bis(tert-butylamino)silane (BTBAS), bis(trimethylsilylamino)silane (BITS), bispiperidinosilane, bispyrrolidinosilane, Silyl triflate, ditriplatosilane, tetrachloro titanium, tetrakis(isopropoxide) titanium, titanium halide, cyclopentadienyl titanium, titanium bis(isopropoxide)bis(2,2,6,6- Tetramethyl-3,5-heptanedionate), titanium bis(4-(2-methylethoxy)imino-2-pentanonate), titanium bis[4-(ethoxy)imino-2-pentano ate], titanium bis[2,2-dimethyl-5-(2-methylethoxy)imino-3-heptanoate], zirconium tertiary butoxide, tetrakis (diethylamido) zirconium, tetrakis ( Ethylmethylamido) zirconium, tetrakis (dimethylamido) zirconium, tetrakis (1-methoxy-2-methyl-2-propoxy) zirconium, zirconium tetrachloride, tetrakis (1-methoxy-2-methyl) -2-propoxy) hafnium, hafnium tetrachloride, hafnium tertiary butoxide, tetrakis (diethylamido) hafnium, tetrakis (ethylmethylamido) hafnium, tetrakis (dimethylamido) hafnium, tert-butyl Imidomono(diethylamido)bis(iso-propylalkoxy) niobium, tert-butylimidomono(diethylamido)bis(tert-butylalkoxy)niobium, tert-butylimidomono(dimethylamido)bis (iso-propyl alkoxy) niobium, tert-butylimidomono (dimethylamido) bis (tert-butyl alkoxy) niobium, tert-amylimido mono (diethylamido) bis (iso-propyl alkoxy) niobium, tert-Amylimidomono(diethylamido)bis(tert) -Butyl Alkoxo) Niobium, tert-Amylimidomono(dimethylamido)bis(iso-propylalkoxy)niobium, tert-Amylimidomono(dimethylamido)bis(tert-butylalkoxy)niobium,tert-butyl imidomono(tert-butylamido)bis(tert-butylalkoxy)niobium, tert-butylimidomono(di(trimethylsilyl)amido)bis(tert-butylaloxo)niobium, tert-butylimidomono(dimethyl amido)bis(diethylhydroxylamino)niobium, tert-butylimidomono(diethylamido)bis(iso-propylalkoxy)tantalum, tert-butylimidomono(diethylamido)bis(tert-butyl Alkoxo) tantalum, tert-butylimidomono(dimethylamido)bis(iso-propylalkoxy)tantalum, tert-butylimidomono(dimethylamido)bis(tert-butylalkoxy)tantalum, tert-amylimidomono (diethylamido)bis(iso-propylalkoxy) tantalum, tert-amylimidomono(diethylamido)bis(tert-butylalkoxy)tantalum, tert-amylimidomono(dimethylamido)bis(iso -Propylalkoxy) tantalum, tert-amylimidomono(dimethylamido)bis(tert-butylalkoxy)tantalum, tert-butylimidomono(tert-butylamido)bis(tert-butylalkoxy)tantalum, tert -butylimidomo(di(trimethylsilyl)amido)bis(tert-butylalkoxy)tantalum and tert-butylimidomono(dimethylamido)bis(diethylhydroxylamino)tantalum, but are limited thereto it doesn't happen

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The compound for selective thin film growth inhibition may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00004
Figure pat00004

(상기, 화학식 1에서, 화학식 1에서, M은 붕소(B), 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga) 중 하나를 포함하는 금속이고, A, B 및 C는 각각 독립적으로 O 또는 N이고, o, p 및 q는 각각 독립적으로 0 또는 1이고, R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬기임). (In Formula 1, in Formula 1, M is a metal including one of boron (B), aluminum (Al) and gallium (Ga), A, B and C are each independently O or N, o , p and q are each independently 0 or 1, and R 1 , R 2 and R 3 are each independently a C1 to C20 linear or branched alkyl group).

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 금속질화막의 성장을 효과적으로 억제하면서도, 금속산화막을 선택적으로 증착시키는 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 금속질화막과 강한 결합력을 보여 현저하게 향상된 스텝 커버리지를 구현할 수 있다. The selective thin film growth inhibitory compound may exhibit an effect of selectively depositing a metal oxide film while effectively inhibiting the growth of a metal nitride film. In addition, it is possible to implement a remarkably improved step coverage by showing a strong bonding force with the metal nitride film.

상기 박막 성장 억제용 화합물은 기판에 금속전구체를 흡착시키기 전에 먼저 흡착되고, 금속질화막 또는 금속산화막 형성 이후 제거가 용이하여 공정 부산물을 저감시킬 수 있다.The compound for inhibiting thin film growth is first adsorbed before adsorbing the metal precursor to the substrate, and can be easily removed after formation of the metal nitride or metal oxide film, thereby reducing process by-products.

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 선택적으로 금속질화막과 강하게 결합하기 위해, 상기 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 C1 내지 C15 선형 또는 분지형 알킬기, 구체적으로는 C1 내지 C10의 선형 또는 분지형 알킬기, 더욱 구체적으로는 C1 내지 C5의 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있다.In order for the selective thin film growth inhibitory compound to selectively bind strongly to the metal nitride film, R 1 , R 2 and R 3 are each independently a C1 to C15 linear or branched alkyl group, specifically C1 to C10 linear or minute It may be a topographical alkyl group, more specifically, a C1 to C5 linear or branched alkyl group.

상기 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 CH3, C2H5 및 C3H7 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The R 1 , R 2 and R 3 may each independently include one or more of CH 3 , C 2 H 5 and C 3 H 7 .

구체예에서, 상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.In an embodiment, the compound for selectively inhibiting growth of a thin film may be represented by the following formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00005
Figure pat00005

(상기, 화학식 2에서, M은 붕소(B), 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga) 중 하나를 포함하는 금속이고, R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬기임).(In Formula 2, M is a metal containing one of boron (B), aluminum (Al) and gallium (Ga), R 4, R 5 , and R 6 is each independently a C1 to C20 linear or branched alkyl group).

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 선택적으로 금속질화막과 강하게 결합하기 위해, 상기 R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 C1 내지 C15의 선형 또는 분지형 알킬기, 구체적으로는 C1 내지 C10의 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있다.The selective thin film growth inhibitory compound selectively binds strongly to the metal nitride film, the R 4, R 5 , and R 6 may each independently be a C1 to C15 linear or branched alkyl group, specifically, a C1 to C10 linear or branched alkyl group.

상기 R4, R5 및 R6는 각각 독립적으로 CH3, C2H5 및 C3H7 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The R 4 , R 5 and R 6 may each independently include one or more of CH 3 , C 2 H 5 and C 3 H 7 .

상기 화학식 2로 표시되는 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 B(CH3)3, B(CH3)2(C2H5), B(CH3)2(C3H7), B(CH3)(C2H5)2, B(CH3)(C3H7)2, B(CH3)(C2H5)(C3H7), B(C2H5)3, B(C2H5)2(C3H7), B(C2H5)(C3H7)2, B(C3H7)3, Al(CH3)3, Al(CH3)2(C2H5), Al(CH3)2(C3H7), Al(CH3)(C2H5)2, Al(CH3)(C3H7)2, Al(CH3)(C2H5)(C3H7), Al(C2H5)3, Al(C2H5)2(C3H7), Al(C2H5)(C3H7)2, Al(C3H7)3, Ga(CH3)3, Ga(CH3)2(C2H5), Ga(CH3)2(C3H7), Ga(CH3)(C2H5)2, Ga(CH3)(C3H7)2, Ga(CH3)(C2H5)(C3H7), Ga(C2H5)3, Ga(C2H5)2(C3H7), Ga(C2H5)(C3H7)2 및 Ga(C3H7)3 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The compound for selective thin film growth inhibition represented by Formula 2 is B(CH 3 ) 3 , B(CH 3 ) 2 (C 2 H 5 ), B(CH 3 ) 2 (C 3 H 7 ), B(CH 3 ) )(C 2 H 5 ) 2 , B(CH 3 )(C 3 H 7 ) 2 , B(CH 3 )(C 2 H 5 )(C 3 H 7 ), B(C 2 H 5 ) 3 , B(C 2 H 5 ) 2 (C 3 H 7 ), B(C 2 H 5 )( C 3 H 7 ) 2 , B(C 3 H 7 ) 3 , Al(CH 3 ) 3 , Al(CH 3 ) 2 (C 2 H 5 ), Al(CH 3 ) 2 (C 3 H 7 ), Al (CH 3 )(C 2 H 5 ) 2 , Al(CH 3 )(C 3 H 7 ) 2 , Al(CH 3 )(C 2 H 5 )(C 3 H 7 ), Al(C 2 H 5 ) 3 , Al(C 2 H 5 ) 2 (C 3 H 7 ), Al(C 2 H 5 )( C 3 H 7 ) 2 , Al(C 3 H 7 ) 3 , Ga(CH 3 ) 3 , Ga(CH 3 ) 2 (C 2 H 5 ), Ga(CH 3 ) 2 (C 3 H 7 ), Ga (CH 3 )(C 2 H 5 ) 2 , Ga(CH 3 )(C 3 H 7 ) 2 , Ga(CH 3 )(C 2 H 5 )(C 3 H 7 ), Ga(C 2 H 5 ) 3 , Ga(C 2 H 5 ) 2 (C 3 H 7 ), Ga(C 2 H 5 )( It may include one or more of C 3 H 7 ) 2 and Ga(C 3 H 7 ) 3 , but is not limited thereto.

상기 M은 붕소(B)일 수 있다.M may be boron (B).

구체적으로, 화합물은 B(CH3)3, B(CH3)2(C2H5), B(CH3)2(C3H7), B(CH3)(C2H5)2, B(CH3)(C3H7)2, B(CH3)(C2H5)(C3H7), B(C2H5)3, B(C2H5)2(C3H7), B(C2H5)(C3H7)2 및 B(C3H7)3 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.Specifically, the compound is B(CH 3 ) 3 , B(CH 3 ) 2 (C 2 H 5 ), B(CH 3 ) 2 (C 3 H 7 ), B(CH 3 )(C 2 H 5 ) 2 , B(CH 3 )(C 3 H 7 ) 2 , B(CH 3 )(C 2 H 5 )(C 3 H 7 ), B(C 2 H 5 ) 3 , B(C 2 H 5 ) 2 (C 3 H 7 ), B(C 2 H 5 )( It may include one or more of C 3 H 7 ) 2 and B(C 3 H 7 ) 3 , but is not limited thereto.

박막 형성방법Thin film formation method

본 발명의 다른 관점은 박막 형성방법이다. Another aspect of the present invention is a method for forming a thin film.

일 구체예에 따르면, 상기 제조방법은 챔버 내에 금속질화막 및 금속산화막 중 하나 이상이 형성된 기판을 위치하는 단계, 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 상기 챔버 내에 공급하는 단계, 상기 챔버 내부를 1차 퍼징하는 단계, 상기 챔버 내에 금속전구체를 공급하는 단계, 상기 챔버 내부를 2차 퍼징하는 단계, 상기 챔버 내에 반응성 기체를 공급하는 단계 및 상기 챔버 내부를 3차 퍼징하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the manufacturing method comprises: locating a substrate on which at least one of a metal nitride film and a metal oxide film is formed in a chamber; supplying a compound for selective thin film growth inhibition into the chamber; Step, the step of supplying a metal precursor into the chamber, the step of purging the inside of the chamber second, the step of supplying a reactive gas into the chamber, and may include the steps of tertiary purging of the inside of the chamber.

상기 박막 형성방법은 화학기상증착법(CVD), 물리적기상증착법(PVD) 및 원자층증착법(ALD) 중 하나 이상의 공정에 의해 박막을 증착하는 것일 수 있다.The thin film forming method may be to deposit the thin film by one or more processes of chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), and atomic layer deposition (ALD).

본 발명에서 퍼징은 100 내지 8,000 sccm, 구체적으로는 200 내지 6,000 sccm, 더욱 구체적으로는 300 내지 3,000 sccm, 더욱 더 구체적으로는 300 내지 1,000 sccm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 사이클당 박막 성장률이 바람직한 범위로 감소되고, 상기 금속질화막 및 금속산화막을 포함하는 박막의 물성을 조절할 수 있고, 공정부산물이 저감되는 효과가 있다.In the present invention, the purging may be 100 to 8,000 sccm, specifically 200 to 6,000 sccm, more specifically 300 to 3,000 sccm, and even more specifically 300 to 1,000 sccm, within which the thin film growth rate per cycle is preferred. range, it is possible to control the physical properties of the thin film including the metal nitride film and the metal oxide film, there is an effect that the process by-products are reduced.

상기 박막 형성방법은 0.1 내지 10 Torr 범위의 증착 압력에서 실시할 수 있고, 구체적으로는 0.5 내지 5 Torr 범위의 증착 압력에서, 더욱 구체적으로는 0.5 내지 2.5 Torr 범위의 증착 압력에서 실시하는 것인데, 상기 범위 내에서 균일한 두께의 박막을 얻는 효과가 있다.The thin film forming method may be carried out at a deposition pressure in the range of 0.1 to 10 Torr, specifically, at a deposition pressure in the range of 0.5 to 5 Torr, more specifically at a deposition pressure in the range of 0.5 to 2.5 Torr, There is an effect of obtaining a thin film of uniform thickness within the range.

본 발명에서 증착 온도 및 증착 압력은 증착 챔버 내 형성되는 온도 및 압력으로 측정되거나, 증착 챔버 내 기판에 가해지는 온도 및 압력으로 측정될 수 있다.In the present invention, the deposition temperature and the deposition pressure may be measured as the temperature and pressure formed in the deposition chamber, or may be measured as the temperature and pressure applied to the substrate in the deposition chamber.

상기 박막 형성방법은 바람직하게 상기 선택적 박막 형성용 성장 억제제를 챔버 내에 투입하기 전에 챔버 내 온도를 증착 온도로 승온하는 단계; 및/또는 상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 챔버 내에 투입하기 전에 챔버 내에 비활성 기체를 주입하여 퍼징하는 단계를 포함할 수 있다.The thin film forming method preferably includes the steps of: raising the temperature in the chamber to the deposition temperature before introducing the growth inhibitor for the selective thin film formation into the chamber; and/or purging by injecting an inert gas into the chamber before injecting the compound for selective thin film growth inhibition into the chamber.

또한, 본 발명은 상기 박막 형성방법을 구현할 수 있는 박막 제조 장치로 증착 챔버, 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 기화하는 제1 기화기, 기화된 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 증착 챔버 내로 이송하는 제1 이송수단, 금속전구체를 기화하는 제2 기화기 및 기화된 금속전구체를 증착 챔버 내로 이송하는 제2 이송수단을 포함하는 박막 제조 장치를 포함할 수 있다. 여기에서 기화기 및 이송수단은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상적으로 사용되는 기화기 및 이송수단인 경우 특별히 제한되지 않는다.In addition, the present invention is a thin film manufacturing apparatus capable of implementing the above thin film forming method, a deposition chamber, a first vaporizer for evaporating a compound for selective thin film growth inhibition, and a first transport for transporting a vaporized compound for selective thin film growth inhibition into the deposition chamber It may include a thin film manufacturing apparatus including a means, a second vaporizer for vaporizing the metal precursor, and a second transfer means for transferring the vaporized metal precursor into the deposition chamber. Here, the vaporizer and transfer means are not particularly limited if they are vaporizers and transfer means commonly used in the art to which the present invention belongs.

이하, 각 단계에 대해 자세히 설명한다. Hereinafter, each step will be described in detail.

먼저, 본 발명에 따른 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 박막 형성용 기판 위로 공급한다. 이때 상기 박막 형성용 기판으로는 기술적 작용으로 인하여 박막에 의해 코팅될 필요가 있는, 반도체 제조에 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용 가능하다. 구체적으로는 규소 기판(Si), 실리카 기판(SiO2), 질화 규소 기판(SiN), 규소 옥시 나이트라이드 기판(SiON), 티타늄 나이트라이드 기판(TiN), 탄탈륨 나이트라이드 기판(TaN), 텅스텐 기판(W) 또는 귀금속 기판, 예를 들어 백금 기판(Pt), 팔라듐 기판(Pd), 로듐 기판(Rh) 또는 금 기판(Au) 등이 사용될 수 있으며, 상기 기판은 그 상부에 금속질화막 및 금속산화막 중 하나 이상이 더 형성되어 있을 수 있다.First, the compound for selectively inhibiting growth of a thin film according to the present invention is supplied onto a substrate for forming a thin film. In this case, as the substrate for forming the thin film, it can be used without particular limitation as long as it is used for semiconductor manufacturing, which needs to be coated by a thin film due to a technical action. Specifically, a silicon substrate (Si), a silica substrate (SiO 2 ), a silicon nitride substrate (SiN), a silicon oxynitride substrate (SiON), a titanium nitride substrate (TiN), a tantalum nitride substrate (TaN), a tungsten substrate (W) or a noble metal substrate, for example, a platinum substrate (Pt), a palladium substrate (Pd), a rhodium substrate (Rh) or a gold substrate (Au) may be used, and the substrate is a metal nitride film and a metal oxide film thereon One or more of them may be further formed.

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물의 공급 시간(Feeding Time)이 사이클당 1 내지 10초, 구체적으로는 1 내지 5초, 더욱 구체적으로는 2 내지 4초일 수 있으며, 상기 범위에서 박막의 성장을 효과적으로 억제할 수 있고, 경제성이 높다는 장점이 있다.The feeding time of the compound for selective thin film growth inhibition may be 1 to 10 seconds, specifically 1 to 5 seconds, more specifically 2 to 4 seconds per cycle, effectively inhibiting the growth of the thin film in the above range It can be done and has the advantage of being economically high.

본 발명에서 선택적 박막 성장 억제용 화합물의 공급은 LMFC(Liquid Mass Flow Controller) 방식 및 VFC(Vapor Flow Controller) 방식 중 하나 이상을 적용할 수 있다.In the present invention, one or more of a liquid mass flow controller (LMFC) method and a vapor flow controller (VFC) method may be applied to the supply of the compound for selective thin film growth inhibition.

구체예에서, LMFC 방식으로 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 공급하는 경우 선택적 박막 성장 억제용 화합물의 공급 시간(Feeding Time)은 챔버의 부피 15 내지 20L 및 유량 0.5 내지 5 mg/s을 기준으로 하고, 보다 구체적으로는 챔버의 부피 18L 및 유량 1 내지 2 mg/s을 기준으로 할 수 있다.In an embodiment, when the compound for selective thin film growth inhibition is supplied in the LMFC method, the feeding time of the compound for selective thin film growth inhibition is based on a volume of 15 to 20 L and a flow rate of 0.5 to 5 mg/s of the chamber, More specifically, it may be based on a volume of 18L and a flow rate of 1 to 2 mg/s of the chamber.

다른 구체예에서, VFC 방식으로 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 공급하는 경우 캐리어 가스 80 sccm 내지 350 sccm, 구체적으로 150 sccm 내지 250 sccm로 기화된 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 공급할 수 있다. 여기서 상기 캐리어 가스는 아르곤일 수 있다.In another embodiment, when the compound for selective thin film growth inhibition is supplied in the VFC method, the carrier gas 80 sccm to 350 sccm, specifically 150 sccm to 250 sccm, may supply the vaporized compound for selective thin film growth inhibition. Here, the carrier gas may be argon.

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물 또는 선택적 박막 성장 억제용 조성물을 기화기 내로 주입한 후 증기상으로 변화시켜 증착 챔버로 전달하여 상기 기판 상에 흡착시키고, 미흡착된 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 퍼징(purging)시킨다. After injecting the selective thin film growth inhibitory compound or selective thin film growth inhibiting composition into a vaporizer, it is changed into a vapor phase and transferred to a deposition chamber to be adsorbed on the substrate, and the non-adsorbed selective thin film growth inhibitory compound is purged (purging) ) do.

상기 선택적 박막 성장 억제용 조성물은 선택적 박막 성장 억제용 화합물 구조에 따라 용매를 포함하여 선택적 박막 성장 억제용 조성물로 적용될 수 있다. 상기 용매는 상기 선택적 박막 성장 억제용 조성물 중 0.1 중량% 내지 99 중량%, 구체적으로 0.1 중량% 내지 50 중량%, 더욱 구체적으로 1 중량% 내지 20중량%로 포함될 수 있다.The composition for selective thin film growth inhibition may be applied as a selective thin film growth inhibitory composition including a solvent depending on the structure of the compound for selective thin film growth inhibition. The solvent may be included in an amount of 0.1 wt% to 99 wt%, specifically 0.1 wt% to 50 wt%, more specifically 1 wt% to 20 wt% of the composition for selective thin film growth inhibition.

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물 또는 선택적 박막 성장 억제용 조성물 전달 방법은 증기압을 이용한 선택적 박막 성장 억제용 화합물(또는 선택적 박막 성장 억제용 조성물) 또는 박막 특성을 개선하기 위한 유기 용매의 휘발된 기체를 챔버 내로 이송시키는 휘발 이송 방법, 액상의 선택적 박막 성장 억제용 조성물을 직접 주입하는 직접 액체 주입 방법(Direct Liquid Injection) 또는 선택적 박막 성장 억제용 조성물을 유기 용매에 용해시켜 이송하는 액체 이송 방법(LDS: Liquid Delivery System)을 적용할 수 있다. The selective thin film growth inhibitory compound or selective thin film growth inhibitory composition delivery method uses vapor pressure for selective thin film growth inhibitory compound (or selective thin film growth inhibitory composition) or a vaporized gas of an organic solvent to improve thin film properties. A liquid transfer method (LDS: Liquid) in which a composition for selective thin film growth inhibition is dissolved in an organic solvent, or a direct liquid injection method that directly injects a liquid composition for selective thin film growth inhibition Delivery System) can be applied.

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The compound for selective thin film growth inhibition may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00006
Figure pat00006

(상기, 화학식 1에서, 화학식 1에서, M은 붕소(B), 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga) 중 하나를 포함하는 금속이고, A, B 및 C는 각각 독립적으로 O 또는 N이고, o, p 및 q는 각각 독립적으로 0 또는 1이고, R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬기임). (In Formula 1, in Formula 1, M is a metal including one of boron (B), aluminum (Al) and gallium (Ga), A, B and C are each independently O or N, o , p and q are each independently 0 or 1, and R 1 , R 2 and R 3 are each independently a C1 to C20 linear or branched alkyl group).

상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 금속질화막의 성장을 효과적으로 억제하면서도, 금속산화막을 선택적으로 증착시키는 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 금속질화막과 강한 결합력을 보여 현저하게 향상된 스텝 커버리지를 구현할 수 있다. The selective thin film growth inhibitory compound may exhibit an effect of selectively depositing a metal oxide film while effectively inhibiting the growth of a metal nitride film. In addition, it is possible to implement a remarkably improved step coverage by showing a strong bonding force with the metal nitride film.

상기 박막 성장 억제용 화합물은 기판에 금속전구체를 흡착시키기 전에 먼저 흡착되고, 금속질화막 또는 금속산화막 형성 이후 제거가 용이하여 공정 부산물을 저감시킬 수 있다.The compound for inhibiting thin film growth is first adsorbed before adsorbing the metal precursor to the substrate, and can be easily removed after formation of the metal nitride or metal oxide film, thereby reducing process by-products.

다음으로, 준비된 금속전구체 또는 전구체 조성물을 기화기 내로 주입한 후 증기상으로 변화시켜 증착 챔버로 전달하여 기판 상에 흡착시키고, 미흡착된 금속전구체를 퍼징(purging)시킨다.Next, after injecting the prepared metal precursor or precursor composition into the vaporizer, the vapor phase is transferred to the deposition chamber to be adsorbed on the substrate, and the non-adsorbed metal precursor is purged.

상기 전구체 조성물은 금속전구체 구조에 따라 용매를 포함하여 전구체 조성물로 적용될 수 있다. 상기 용매는 상기 전구체 조성물 중 0.1 중량% 내지 99 중량%, 구체적으로 0.1 중량% 내지 50 중량%, 더욱 구체적으로 1 중량% 내지 20중량%로 포함될 수 있다.The precursor composition may be applied as a precursor composition including a solvent depending on the structure of the metal precursor. The solvent may be included in an amount of 0.1 wt% to 99 wt%, specifically 0.1 wt% to 50 wt%, and more specifically 1 wt% to 20 wt% of the precursor composition.

상기 금속전구체 또는 전구체 조성물 전달 방법은 증기압을 이용하여 금속전구체(또는 전구체 조성물) 또는 박막 특성을 개선하기 위한 유기 용매의 휘발된 기체를 챔버 내로 이송시키는 휘발 이송 방법, 액상의 전구체 조성물을 직접 주입하는 직접 액체 주입 방법(Direct Liquid Injection) 또는 전구체 조성물을 유기 용매에 용해시켜 이송하는 액체 이송 방법(LDS: Liquid Delivery System)을 적용할 수 있다. The metal precursor or precursor composition delivery method is a volatilization transport method in which a volatilized gas of an organic solvent for improving properties of a metal precursor (or precursor composition) or thin film is transferred into a chamber using vapor pressure, and a liquid precursor composition is directly injected. A direct liquid injection method or a liquid delivery system (LDS) in which a precursor composition is dissolved in an organic solvent and transferred may be applied.

다음으로, 반응성 기체를 공급한다. 상기 반응성 기체는 산화제 및 질화제 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 수증기(H2O), 산소(O2), 오존(O3), 과산화수소(H2O2), 수소(H2), 암모니아(NH3), 일산화질소(NO), 아산화질소(N2O), 이산화질소(NO2), 및 히드라진(N2H4) 중 어느 하나 또는 그 이상일 수 있다.Next, a reactive gas is supplied. The reactive gas may include at least one of an oxidizing agent and a nitriding agent, and specifically, water vapor (H 2 O), oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), hydrogen (H 2 ), ammonia (NH 3 ), nitric oxide (NO), nitrous oxide (N 2 O), nitrogen dioxide (NO 2 ), and hydrazine (N 2 H 4 ) may be any one or more of.

상기 반응성 기체 및 박막 성장 억제용 화합물은 전기적으로 중성일 수 있다. 이 경우 전기적으로 중성이 아닌 박막 성장 억제용 화합물을 적용하는 것에 비해 금속질화막 및 금속산화막 형성 이후 제거가 보다 용이하여 공정 부산물을 저감시킬 수 있다. 부산물을 효과적으로 제거함으로써, 박막의 열화를 방지할 수 있고, 단차 피복성 및 두께 균일성을 향상시키는 효과를 나타낼 수 있다.The reactive gas and the compound for inhibiting thin film growth may be electrically neutral. In this case, compared to applying a compound for inhibiting growth of a thin film that is not electrically neutral, it is easier to remove after formation of a metal nitride film and a metal oxide film, thereby reducing process by-products. By effectively removing the by-products, it is possible to prevent the deterioration of the thin film, and it is possible to exhibit the effect of improving the step coverage and the thickness uniformity.

상기 기판에 흡착된 금속전구체와 상기 산화제가 반응하여 금속산화막(Metal oxide)을 형성할 수 있고, 상기 질화제와 반응하여 금속질화막(Metal nitride)을 형성할 수 있다.The metal precursor adsorbed on the substrate may react with the oxidizing agent to form a metal oxide layer, and may react with the nitriding agent to form a metal nitride layer.

다음으로, 비활성가스를 이용하여 반응하지 않은 잔류 반응성 기체를 퍼징시킨다. 이에 따라, 과량의 반응성 기체뿐만 아니라 생성된 공정 부산물도 함께 제거할 수 있다.Next, the unreacted residual reactive gas is purged using an inert gas. Accordingly, it is possible to remove not only the excess reactive gas but also the generated process by-products.

특히, 본 발명의 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 적용함으로써, 상기 챔버 내에 반응성 기체를 공급하는 단계 및 3차 퍼징하는 단계에서 선택적 박막 성장 억제용 화합물 및 공정 부산물 제거 효율이 현저하게 개선되고 박막의 불순물 함량도 저감될 수 있다.In particular, by applying the compound for selective thin film growth inhibition of the present invention, the efficiency of removing the selective thin film growth inhibitory compound and process by-products is significantly improved in the step of supplying the reactive gas into the chamber and the third purging step, and impurities in the thin film The content may also be reduced.

위와 같이, 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 공급하는 단계, 1차 퍼징하는 단계, 금속전구체를 공급하는 단계, 2차 퍼징하는 단계, 반응성 기체를 공급하는 단계 및 3차 퍼징하는 단계를 단위 사이클로 하며, 원하는 두께의 박막을 형성하기 위해 상기 단위 사이클을 반복할 수 있다.As above, supplying a compound for selective thin film growth inhibition, primary purging, supplying a metal precursor, secondary purging, supplying reactive gas and tertiary purging are unit cycles, The above unit cycle may be repeated to form a thin film having a desired thickness.

상기 단위 사이클에서 상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물 공급 및 1차 퍼징하는 단계는 5회 내지 50회, 구체적으로는 10회 내지 50회, 더욱 구체적으로는 20회 내지 50회 반복할 수 있다.In the unit cycle, the step of supplying the compound for selective thin film growth inhibition and the first purging may be repeated 5 to 50 times, specifically 10 to 50 times, and more specifically 20 to 50 times.

또한, 상기 단위 사이클에서 상기 금속전구체 공급, 2차 퍼징, 반응성 기체 공급 및 3차 퍼징하는 단계는 10회 내지 1,000회, 구체적으로는 50회 내지 500회, 더욱 구체적으로는 100회 내지 300회 반복할 수 있다.In addition, in the unit cycle, the steps of supplying the metal precursor, secondary purging, reactive gas supply, and tertiary purging are repeated 10 to 1,000 times, specifically 50 to 500 times, and more specifically 100 to 300 times. can do.

상기 공정 조건 및 횟수 범위에서 목적하는 박막의 특성이 잘 발현되는 효과가 있다. There is an effect that the properties of the desired thin film are well expressed in the range of the process conditions and the number of times.

또 다른 실시형태로서, 상기 박막 형성 방법에 의해 형성된 금속막, 및 상기 박막을 포함하는 반도체 소자를 제공한다. 구체적으로 상기 반도체 소자는 임의 접근 메모리(RAM)용 금속 절연체 금속(MIM)을 포함하는 반도체 소자일 수 있다.As another embodiment, a metal film formed by the method for forming the thin film, and a semiconductor device including the thin film are provided. Specifically, the semiconductor device may be a semiconductor device including a metal insulator metal (MIM) for random access memory (RAM).

또한, 상기 반도체 소자는 소자내 DRAM 등 고유전특성이 요구되는 물질막에 본 발명에 따른 금속 함유 박막을 포함하는 것을 제외하고는 통상의 반도체 소자의 구성과 동일하다.In addition, the semiconductor device has the same configuration as a typical semiconductor device, except that the metal-containing thin film according to the present invention is included in a material film requiring high dielectric properties, such as DRAM in the device.

즉, 하부 전극, 유전체 박막, 및 상부 전극이 순차적으로 적층되어 구성되는 커패시터에 있어서, 상기 하부 전극과 상부 전극은 금속 물질을 포함할 수 있고, 상기 하부 전극의 형상은 평판, 실린더, 필라 형상 등의 다양한 형상을 가질 수 있는데, 이때, 상기 유전체 박막으로서 본 발명의 박막 성장 억제용 화합물을 적용한 공정에 의해 형성된 박막을 적용할 수 있다.That is, in a capacitor in which a lower electrode, a dielectric thin film, and an upper electrode are sequentially stacked, the lower electrode and the upper electrode may include a metal material, and the shape of the lower electrode may be a flat plate, a cylinder, a pillar shape, or the like. may have various shapes, in this case, as the dielectric thin film, a thin film formed by the process of applying the compound for inhibiting thin film growth of the present invention may be applied.

실린더 형상 또는 필라 형상인 하부 전극 상에 전술한 방법에 의해 유전체 박막을 증착함으로써 상기 유전체 박막의 결정성, 유전 특성, 및 누설 전류 특성을 개선할 수도 있다.The crystallinity, dielectric properties, and leakage current characteristics of the dielectric thin film may be improved by depositing the dielectric thin film on the cylindrical or pillar-shaped lower electrode by the method described above.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, these are presented as preferred examples of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention in any sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Content not described here will be omitted because it can be technically inferred sufficiently by those skilled in the art.

실시예 1 Example 1

SiO2(Silicon Oxide)가 증착된 기판을 500℃, 3분동안 RTA (Rapid Temperature Annealing)를 진행하여 준비한다. 박막 성장 억제용 화합물로 트리에틸보론(Triethyl boron)과 금속전구체로 Diisopropylamino silane (DIPAS)을 각각 준비하였다. 준비된 박막 성장 억제용 화합물을 캐니스터에 담고 30℃로 가열하여 준비하였다. 캐니스터에서 증기상으로 기화된 박막 성장 억제용 화합물을 별도의 캐리어 가스 없이 3초 동안 기판이 로딩된 증착 챔버에 투입하였다. 이 때, 챔버내 압력은 2 Torr로 제어하였고 이어서 질소 가스를 300 sccm으로 10초 동안 공급하여 질소 퍼징을 실시하였다. 이 때, 반응 챔버내 압력은 1.2 Torr로 제어하였다. 이와 같은 공정을 30회 반복하여 박막 성장 억제용 화합물을 기판에 충분히 도포 후 DIPAS를 투입하였다. DIPAS는 별도의 캐니스터에 담아 30℃로 가열 후 별도의 캐리어 가스 없이 캐니스터에서 증기상으로 기화된 DIPAS를 2초 동안 증착 챔버에 투입하였다. 이 때 챔버내 압력은 1.6 Torr로 제어하였고 이어서 질소 가스를 300 sccm으로 10초 동안 공급하여 질소 퍼징을 실시하였다. 이 때, 반응 챔버 내 압력은 1.2 Torr로 제어하였다. 다음으로 반응성 기체로서 오존을 1초 동안 상기 반응 챔버에 투입한 후, 10초 동안 질소 퍼징을 실시하였다. 이 때, 박막이 형성될 기판은 SiO2이며, 기판을 150℃로 가열하였다. 이와 같은 공정을 100회 반복하여 SiO2 박막을 형성하였다. The substrate on which SiO 2 (Silicon Oxide) is deposited is prepared by performing RTA (Rapid Temperature Annealing) at 500° C. for 3 minutes. Triethyl boron (Triethyl boron) as a compound for inhibiting thin film growth and Diisopropylamino silane (DIPAS) as a metal precursor were prepared, respectively. The prepared thin film growth inhibitory compound was placed in a canister and heated to 30° C. to prepare. The compound for inhibiting the growth of the thin film vaporized in the vapor phase in the canister was added to the deposition chamber loaded with the substrate for 3 seconds without a separate carrier gas. At this time, the pressure in the chamber was controlled to 2 Torr, and then nitrogen gas was supplied at 300 sccm for 10 seconds to perform nitrogen purging. At this time, the pressure in the reaction chamber was controlled to 1.2 Torr. This process was repeated 30 times to sufficiently apply the compound for inhibiting thin film growth to the substrate, and then DIPAS was added. DIPAS was put in a separate canister and heated to 30° C., and then DIPAS vaporized in the canister without a separate carrier gas was put into the deposition chamber for 2 seconds. At this time, the pressure in the chamber was controlled to 1.6 Torr, and then nitrogen gas was supplied at 300 sccm for 10 seconds to perform nitrogen purging. At this time, the pressure in the reaction chamber was controlled to 1.2 Torr. Next, ozone as a reactive gas was introduced into the reaction chamber for 1 second, and then nitrogen purging was performed for 10 seconds. At this time, the substrate on which the thin film is to be formed is SiO 2 , and the substrate was heated to 150°C. This process was repeated 100 times to form a SiO 2 thin film.

실시예 2 Example 2

증착되는 기판을 SiN (Silicon Nitride) 기판을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 SiO2 박막을 형성하였다. A SiO 2 thin film was formed in the same manner as in Example 1 except that the deposited substrate was a silicon nitride (SiN) substrate.

실시예 1 및 실시예 2는 동일한 챔버 내에서 동시에 공정들을 수행하였다. Examples 1 and 2 were performed simultaneously in the same chamber.

비교예 1 Comparative Example 1

선택적 박막 성장 억제용 화합물을 사용하지 않은 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 SiO2 박막을 형성하였다. A SiO 2 thin film was formed in the same manner as in Example 1 except that a compound for selective thin film growth inhibition was not used.

비교예 2Comparative Example 2

선택적 박막 성장 억제용 화합물을 사용하지 않은 것 외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 SiO2 박막을 형성하였다. A SiO 2 thin film was formed in the same manner as in Example 2 except that a compound for selective thin film growth inhibition was not used.

비교예 1 및 비교예 2는 동일한 챔버 내에서 동시에 공정들을 수행하였다. In Comparative Example 1 and Comparative Example 2, processes were performed simultaneously in the same chamber.

평가 방법Assessment Methods

(1) 증착 두께: 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 증착된 SiO2 박막의 증착 두께를 하기 표 1에 나타내었다.(1) Deposition thickness: The deposition thickness of the SiO 2 thin film deposited in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 2 is shown in Table 1 below.

실시예Example 비교예comparative example 1One 22 1One 22 증착 두께 (nm)Deposition thickness (nm) 6.2 nm6.2 nm 4.8 nm4.8 nm 5.5 nm5.5 nm 3.9 nm3.9 nm

(2) GPC(growth per cycle): 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 증착된 SiO2 박막의 GPC를 하기 표 2에 나타내었다.(2) GPC (growth per cycle): The GPC of the SiO 2 thin film deposited in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 is shown in Table 2 below.

실시예Example 비교예comparative example 1One 22 1One 22 GPC(Å/cycle)GPC (Å/cycle) 0.620.62 0.48 0.48 0.55 0.55 0.39 0.39

상기 표 1 및 표 2에서 확인할 수 있듯이, 선택적 박막 성장 억제용 화합물을 적용한 실시예 1 및 실시예 2는 비교예 1 및 2에 비하여 박막 증착이 억제된다는 것을 알 수 있다. 또한, 증착되는 기판이 SiN인 실시예 2에서 박막 증착이 더 효과적으로 억제되어 선택적 박막 성장 억제용 화합물이 선택적으로 박막 증착을 억제하는 것을 확인할 수 있다.As can be seen in Tables 1 and 2, it can be seen that Examples 1 and 2 to which the compound for selective thin film growth inhibition is applied suppresses thin film deposition compared to Comparative Examples 1 and 2. In addition, in Example 2 in which the deposited substrate is SiN, the thin film deposition is more effectively suppressed, and it can be confirmed that the selective thin film growth inhibitory compound selectively inhibits the thin film deposition.

이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in a variety of different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate the technical spirit of the present invention. However, it will be understood that the invention may be embodied in other specific forms without changing essential features. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (18)

박막과 선택적으로 결합을 형성하여 상기 박막의 성장을 억제하는 선택적 박막 성장 억제용 화합물이고,
상기 박막은 금속질화막(Metal nitride) 및 금속산화막(Metal oxide) 중 하나 이상을 포함하는 선택적 박막 성장 억제용 화합물.
It is a compound for selective thin film growth inhibition that inhibits the growth of the thin film by selectively forming a bond with the thin film,
The thin film is a compound for selective thin film growth inhibition comprising at least one of a metal nitride film and a metal oxide film.
하기 화학식 1로 표시되는 선택적 박막 성장 억제용 화합물:
[화학식 1]
Figure pat00007

(상기, 화학식 1에서, 화학식 1에서, M은 붕소(B), 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga) 중 하나를 포함하는 금속이고, A, B 및 C는 각각 독립적으로 O 또는 N이고, o, p 및 q는 각각 독립적으로 0 또는 1이고, R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬기임).
A compound for selective thin film growth inhibition represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure pat00007

(In Formula 1, in Formula 1, M is a metal including one of boron (B), aluminum (Al) and gallium (Ga), A, B and C are each independently O or N, o , p and q are each independently 0 or 1, and R 1 , R 2 and R 3 are each independently a C1 to C20 linear or branched alkyl group).
제2항에 있어서,
상기 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 C1 내지 C15의 선형 또는 분지형 알킬기인 선택적 박막 성장 억제용 화합물.
3. The method of claim 2,
Wherein R 1, R 2 and R 3 are each independently a C1 to C15 linear or branched alkyl group for selective thin film growth inhibition.
제2항에 있어서,
상기 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 CH3, C2H5 및 C3H7 중 하나 이상을 포함하는 선택적 박막 성장 억제용 화합물.
3. The method of claim 2,
The R 1 , R 2 and R 3 are each independently CH 3 , C 2 H 5 and C 3 H 7 A compound for selective thin film growth inhibition comprising at least one.
제2항에 있어서,
하기 화학식 2로 표시되는 선택적 박막 성장 억제용 화합물.
[화학식 2]
Figure pat00008

(상기, 화학식 2에서, M은 붕소(B), 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga) 중 하나를 포함하는 금속이고, R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬기임).
3. The method of claim 2,
A compound for selective thin film growth inhibition represented by the following formula (2).
[Formula 2]
Figure pat00008

(In Formula 2, M is a metal containing one of boron (B), aluminum (Al) and gallium (Ga), R 4, R 5 , and R 6 is each independently a C1 to C20 linear or branched alkyl group).
제5항에 있어서,
상기 R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 C1 내지 C15의 선형 또는 분지형 알킬기인 선택적 박막 성장 억제용 화합물.
6. The method of claim 5,
The R 4, R 5 , and R 6 are each independently a C1 to C15 linear or branched alkyl group, a compound for selective thin film growth inhibition.
제5항에 있어서,
상기 R4, R5 및 R6는 각각 독립적으로 CH3, C2H5 및 C3H7 중 하나 이상을 포함하는 선택적 박막 성장 억제용 화합물.
6. The method of claim 5,
The R 4 , R 5 and R 6 are each independently CH 3 , C 2 H 5 and C 3 H 7 A compound for selective thin film growth inhibition comprising at least one.
제2항 또는 제5항에 있어서,
상기 M은 붕소(B)인 선택적 박막 성장 억제용 화합물.
6. The method of claim 2 or 5,
wherein M is boron (B), a compound for selective thin film growth inhibition.
챔버 내에 금속질화막 및 금속산화막 중 하나 이상이 형성된 기판을 위치하는 단계;
선택적 박막 성장 억제용 화합물을 상기 챔버 내에 공급하는 단계;
상기 챔버 내부를 1차 퍼징하는 단계;
상기 챔버 내에 금속전구체를 공급하는 단계;
상기 챔버 내부를 2차 퍼징하는 단계;
상기 챔버 내에 반응성 기체를 공급하는 단계; 및
상기 챔버 내부를 3차 퍼징하는 단계;
를 포함하는 박막 형성방법.
locating a substrate on which at least one of a metal nitride film and a metal oxide film is formed in a chamber;
supplying a compound for selective thin film growth inhibition into the chamber;
first purging the inside of the chamber;
supplying a metal precursor into the chamber;
Secondary purging of the inside of the chamber;
supplying a reactive gas into the chamber; and
tertiary purging of the inside of the chamber;
A thin film forming method comprising a.
제9항에 있어서,
상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물 공급 및 1차 퍼징하는 단계를 5회 내지 50회 반복하는 박막 형성방법.
10. The method of claim 9,
A thin film forming method repeating the step of supplying the compound for selective thin film growth inhibition and primary purging 5 to 50 times.
제9항에 있어서,
상기 금속전구체 공급, 2차 퍼징, 반응성 기체 공급 및 3차 퍼징하는 단계를 10회 내지 1,000회 반복하는 박막 형성방법.
10. The method of claim 9,
A method of forming a thin film in which the steps of supplying the metal precursor, secondary purging, reactive gas supply, and tertiary purging are repeated 10 to 1,000 times.
제9항에 있어서,
상기 선택적 박막 성장 억제용 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 박막 형성 방법:
[화학식 1]
Figure pat00009

(상기, 화학식 1에서, 화학식 1에서, M은 붕소(B), 알루미늄(Al) 및 갈륨(Ga) 중 하나를 포함하는 금속이고, A, B 및 C는 각각 독립적으로 O 또는 N이고, o, p 및 q는 각각 독립적으로 0 또는 1이고, R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬기임).
10. The method of claim 9,
The selective thin film growth inhibitory compound is a thin film formation method represented by the following Chemical Formula 1:
[Formula 1]
Figure pat00009

(In Formula 1, in Formula 1, M is a metal including one of boron (B), aluminum (Al) and gallium (Ga), A, B and C are each independently O or N, o , p and q are each independently 0 or 1, and R 1 , R 2 and R 3 are each independently a C1 to C20 linear or branched alkyl group).
제9항에 있어서,
상기 반응성 기체는 산화제 및 질화제 중 하나 이상을 포함하는 박막 형성 방법.
10. The method of claim 9,
The reactive gas includes at least one of an oxidizing agent and a nitriding agent.
제9항에 있어서,
상기 반응성 기체는 수증기(H2O), 산소(O2), 오존(O3), 과산화수소(H2O2), 수소(H2), 암모니아(NH3), 일산화질소(NO), 아산화질소(N2O), 이산화질소(NO2), 및 히드라진(N2H4) 중 어느 하나 또는 그 이상인 박막 형성방법.
10. The method of claim 9,
The reactive gas is water vapor (H 2 O), oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), hydrogen (H 2 ), ammonia (NH 3 ), nitrogen monoxide (NO), nitrous oxide Nitrogen (N 2 O), nitrogen dioxide (NO 2 ), and hydrazine (N 2 H 4 ) Any one or more of a thin film forming method.
제9항에 있어서,
상기 반응성 기체 및 박막 성장 억제용 화합물은 전기적으로 중성인 박막 형성 방법.
10. The method of claim 9,
The reactive gas and the compound for inhibiting the growth of the thin film are electrically neutral thin film forming method.
제9항에 있어서,
상기 박막 형성방법은 상기 기판 상에 금속질화막(Metal nitride) 및 금속산화막(Metal oxide)을 포함하는 박막을 증착하는 것인 박막 형성방법.
10. The method of claim 9,
The method for forming the thin film is to deposit a thin film including a metal nitride and a metal oxide on the substrate.
제9항에 있어서,
상기 박막 형성방법은 화학기상증착법(CVD), 물리적기상증착법(PVD) 및 원자층증착법(ALD) 중 하나 이상의 공정에 의해 박막을 증착하는 것인 박막 형성방법.
10. The method of claim 9,
The thin film forming method is a thin film forming method of depositing a thin film by one or more processes of chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), and atomic layer deposition (ALD).
제9항에 있어서,
상기 박막 성장 억제용 화합물 및 금속전구체는 증기압을 이용한 휘발 이송 방법, 직접 액체 주입 방법, 또는 액체 이송 방법 중 어느 하나의 방법으로 상기 챔버 내에 전달되는 것인 박막 형성방법.

10. The method of claim 9,
The thin film growth inhibitory compound and the metal precursor are transferred into the chamber by any one of a volatilization transfer method using vapor pressure, a direct liquid injection method, or a liquid transfer method.

KR1020220022975A 2021-04-16 2022-02-22 Selective growth inhibitor for forming thin film for and deposition method for preparing film using the same KR20220143565A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210049595 2021-04-16
KR1020210049595 2021-04-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220143565A true KR20220143565A (en) 2022-10-25

Family

ID=83804077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220022975A KR20220143565A (en) 2021-04-16 2022-02-22 Selective growth inhibitor for forming thin film for and deposition method for preparing film using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220143565A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101502251B1 (en) Method of forming dielectric films, new precursors and their use in the semi-conductor manufacturing
TWI744803B (en) Method for forming thin film and thin film manufacturing device
JP2007526399A (en) Method for forming insulating film or metal film
US9828402B2 (en) Film-forming composition and method for fabricating film by using the same
JP2021031766A (en) Growth inhibitor for thin film formation, thin film forming method using the same, and semiconductor substrate manufactured by the same
KR102635125B1 (en) Depotisition inhibitor and method for forming dielectric layer using the same
JP2018503247A (en) Zirconium-containing film forming composition for depositing zirconium-containing film
TW202030352A (en) Methods of vapor deposition of ruthenium using an oxygen-free co-reactant
KR102254395B1 (en) Growth inhibitor for forming thin film, method for forming thin film and semiconductor substrate prepared therefrom
KR20210056576A (en) Metal precursor for forming thin film, thin film composition comprising the same and method for forming thin film thereof
KR20210155106A (en) Lanthanide precursor and lanthanide-containing film using the same and deposition method of the same and semiconductor device comprising the same
KR20030089746A (en) Hydrogen barrier and method for fabricating semiconductor device having the same
KR20220143565A (en) Selective growth inhibitor for forming thin film for and deposition method for preparing film using the same
KR20220120505A (en) Co―precursor, precursor composition containing the same, method for forming thin film and semiconductor substrate prepared therefrom
KR20220092440A (en) Method of forming a thin film using upper surface modified agent
KR20220136353A (en) Ruthenium-containing film deposited on ruthenium-titanium nitride film and method of forming same
KR102643460B1 (en) Growth inhibitor for forming thin film for and deposition method for preparing film using the same
KR20210114890A (en) Precursor composition for film deposition and methods of forming a film using the same
KR20210068870A (en) Growth inhibitor for forming thin film, method for forming thin film and semiconductor substrate prepared therefrom
KR20220136073A (en) Growth inhibitor for forming thin film for and deposition method for preparing film using the same
KR102632516B1 (en) Composition for forming thin film
KR102622013B1 (en) Precursor for film deposition, deposition method of film and semiconductor device of the same
JP7262912B2 (en) Precursor composition for forming a metal film, method for forming a metal film using the same, and semiconductor device including the metal film
KR100582405B1 (en) Capacitor and method for fabricating the same
KR20230039474A (en) Agent for enhancing film characteristics, method for forming thin film and semiconductor substrate prepared therefrom

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal