KR890005915A - 얇은 필름들 내의 응력을 감소시키는 장치 및 방법 - Google Patents

얇은 필름들 내의 응력을 감소시키는 장치 및 방법 Download PDF

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엠. 케네디 로버트
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엔. 라이스 머레트
텍사스 인스트루먼츠 인코포리티드
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Abstract

내용 없음

Description

얇은 필름들 내의 응력을 감소시키는 장치 및 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 규소 상의 플라즈마-강화 화학 증착(PECVD)산화물 내의 응력 대 PECVD 반응 가스 혼합물내의 NF3의 유동률을 나타내는 도면.
제2도는 PECVD 산화물 내의 응력 대 PECVD 가스 혼합물 내의 첨가제 SiF4의 유동률을 나타내는 제 1도와 유사한 도면.
제3도는 우세한 산화물 필름의 침착률 대 반응 가스 혼합물 내의 부식제 가스 NF3및SiF4의 유동률을 나타내는 도면.

Claims (36)

  1. 화학증착에 의해 감소된 응력을 갖는 결정 필름을 기질 상에 침착하기 위한 합성체에 있어서, 상기기질 상부에 결정 강성 필름을 침착하기 위한 필름 참착가스 혼합물, 및 상기 강성 필름과 반응성을 갖는 가스 부식제로 구성되되, 상기 침착 혼합물과 상기 부식제의 비율은 감소된 결정 응력을 갖는 필름이 침착되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 합성체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 필름 침착 혼합물이 규소함유 가스 화합물 및 질소 및 산소로 구성되는 집단으로부터 선택된 성분을 갖는 제 2가스 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성체.
  3. 제 1항에 있어서 상기 가스 부식제가 불소 원자들을 함유하는 것을 특징으로 하는 합성체.
  4. 화학 증착에 의해 규소-함유 화합물, 미리 설정된 감소된 응력을 갖는 결정 필름을 기질 상에 침착하는 합성체에 있어서, 규소-함유 가스 화합물의 제 1부분, 규소와 화합하여 상기 필름을 형성하는 적어도 하나의 원소를 함유하는 가스 제 2가스 화합물의 제 2부분, 및 불소를 함유하는 부식제의 제 3부분으로 구성되되, 상기 제 3부분 대 상기 제 1부분의 비율이 미리 설정된 감소된 응력을 산출하도록 미리 설정된 비율들의 범위로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 합성체.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 규소 함유 가스 화합물이 실란으로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성체.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 제 2가스 화합물의 상기 원소가 질소 및 산소로 구성되는 집단으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 합성체.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제 2가스 화합물이 질산화물로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성체.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 제 2가스 화합물이 암모니아로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성체.
  9. 제 4항에 있어서, 상기 가스 부식제가 적어도 하나의 불소 원자를 포함하는 화합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성체.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 가스 부식제가 규소 및 불소 원자들을 포함하는 화합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성체.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 가스 부식제가 삼불화질소로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성체.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 가스 부식제가 테트라플루오르메탄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성체.
  13. 집적 회로의 적층 상부에 참착된 얇은 필름에 있어서, 상기 필름이, 규소를 포함하며 2×109dynes/㎠ 이하의 응력을 갖는 화합물로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 얇은 필름.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 화합물이 식 SiO2-xF2x로 되어 있으며, 2x는 2-x보다 훨씬 작은 것을 특징으로 하는 얇은 필름.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 화합물이 식 Si3N4-xF3x로 되어 있으며, 3x는 4-x보다 훨씬 작은 것을 특징으로 하는 얇은 필름.
  16. 제 13항에 있어서, 상기 필름의 응력이 4×10 dynes/㎠ 내지 2×109dynes/㎠ 의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 얇은 필름.
  17. 감소된 응력을 갖는 얇은 필름을 적층 상에 침착시키는 장치에 있어서, 상기 적층을 보유하기 위한 격실, 필름과 반응성을 갖는 가스 부식제를 상기 격실 내로 도입하기 위한 장치, 및 필름을 침착시키기 위해 필름-침착 가스 혼합물을 격실 내로 도입하기 위한 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 필름을 형성하는 제 1성분원자를 함유하는 제 1가스 화합물에 대한 공급원, 필름형성시 상기 제 1성분 원자와 함께 결합시키기 위한 적어도 하나의 제 2성분 원자를 함유하는 제 2가스 화합물에 대한 공급원, 및 제 1가스 화합물 대 부식제 가스 화합물의 몰비율이 약 1 : 1 내지 2.5 : 1.0 의 범위로 부터 선택되도록 제 1가스 화합물, 제 2가스 화합물 및 부식제 가스를 혼합하여 침착 가스 혼합물을 형성하는 장치로 또한 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 17항에 있어서, 감소된 결정 응력을 갖는 얇은 필름을 적층 상에 침착시키도록 필름-핌착 가스 혼합물 및 부식제를 작용시키는 장치로 또한 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 작용시키기 위한 상기 장치가 고주파 플라즈마 전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 17항에 있어서, 상기 격실이 내부 압력을 약 0.2 내지 5.0 torr의 범위로 유지시키도록 조작 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 17항에 있어서, 상기 제 1및 제 2가스 화합물들 및 상기 가스 부식제의 포집을 위한 반송가스에 대한 공급원으로 또한 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 화학 증착에 의해 기질 상부에 침착된 결정 필름내의 응력을 미리 설정된 수준으로 감소시키는 방법에 있어서, 필름을 침착시켜 반응 혼합물을 얻기위해 필름-침착 가스 혼합물을 갖는 필름에 대해 반응성을 갖는 가스 혼합물을 미리 설정된 비율로 결합시키는 단계, 필름을 침착시키는 단계, 및 침착된 필름 내의 응력이 미리 설정된 수준으로 감소되도록, 필름의 표면 원자들에 부식제의 도움으로 침착될때 필름의 표면 원자들을 재배열시키는 단계들로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 23항에 있어서, 반응 혼합물을 얻기 위해 필름-침착 가스 혼합물의 주요 부분을 가스 부식제의 보조 부분과 결합시키는 단계들로 또한 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 23항에 있어서, 반응 혼합물을 형성하기 위해 필름의 제 1성분을 함유하는 제 1가스 화합물을 필름의 제 2성분, 부식제 및 불활성 포집 가스를 함유하는 제 2 가스 화합물과 혼합시키는 단계들로 또한 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 제 1가스 화합물이 원자 규소를 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 부식제가 적어도 하나의 불소 원자를 함유하는 화합물인 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 27항에 있어서, 반응 혼합물내의 부식제 및 제 1가스 화합물의 몰비율이 약 1 : 1 약 2.5 : 1.0 의 범위로 부터 선택되도록 제 1가스 화합물, 제 2 가스 화합물, 부식제 및 포집 가스를 혼합시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 23항에 있어서, 필름의 기질 상에서 침착을 강화시키기 위해 반응 혼합물의 플라즈마를 형성시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 화학 증착에 의해 기질 상에 침착된 필름 내의 응력을 미리 설정된 수준으로 감소시키는 방법에 있어서, 규소를 함유하는 제 1가스 화합물, 산화물 및 질화물로 구성되는 집단으로부터 선택된 성분을 함유하는 제 2가스 화합물, 및 침착되어야 하는 필름에 대한 반응성을 갖는 가스 부식제 화합물을 함유하도록 가스침착 혼합물을 형성하는 단계, 상기 부식제 화합물 대 침착 가스 혼합물내의 제 1가스 화합물의 몰비율은 미리 설정된 범위의 비율들로부터 선택되며, 가스 침착 혼합물을 기질을 함유하는 전압 격실 내로 도입시키는 단계, 필름을 기질 상에 침착시키기 위해 제 1가스 화합물을 제 2가스 화합물과 반응시키는 단계, 부식제 이온들을 부식제 가스 화합물로 부터 해리시키는 단계, 및 침착된 필름 내의 응력이 미리 설정된 수준으로 감소되도록, 필름의 원자들이 부식제 이온들의 도움으로 침착될때 필름의 원자들을 재배열시키는단계들로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 30항에 있어서, 부식 이온들을 포함하도록 필름을 형성시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 30항에 있어서, 실란, 및 불화합물을 함유하는 부식제 가스 화합물을 함유시키도록 가스 침착 혼합물을 형성시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 30항에 있어서, 제 2가스 화합물은 질산화물로 구성되도록 선택하는 단계, 및 자유규소. 산화물,및 불화물 원자들로 구성되는 고주파 방전 플라즈마를 형성시키는 단계들을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 30항에 있어서, 규소 및 불소 원자들로 구성되는 부식제 화합물을 함유하도록 가스 침착 혼합물을 형성시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 30항에 있어서, 삼불화질소로 구성되도록 가스 부식제 화합물을 선택하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 30항에 있어서, 암모니아를 함유하도록 침착 가스 혼합물을 형성시키는 단계로 또한 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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