KR102379950B1 - 반도체 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속 전극 상에 막질이 향상된 실리콘 절연막을 형성하여 금속 물질의 산화를 방지하고, 습식 내성의 향상시킬 수 있으며 전기적 특성 등을 향상시키기 위한 반도체 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것으로 금속 물질로 형성되는 전극, 상기 전극 상에 형성되고, 산소를 포함하지 않는 제 1 실리콘 절연막, 상기 제 1 실리콘 절연막 상에 형성되고, 산소를 포함하고 저 유전율을 가지는 제 2 실리콘 절연막, 상기 제 2 실리콘 절연막 상에 형성되고, 산소를 포함하지 않는 제 3 실리콘 절연막을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 금속 전극을 형성하는 단계, 상기 금속 전극 상에 산소를 포함하지 않는 제 1 실리콘 절연막을 형성하는 단계, 상기 제 1 실리콘 절연막 상에 산소를 포함하는 제 2 실리콘 절연막을 형성하는 단계, 및 상기 제 2 실리콘 절연막 상에 산소를 포함하지 않는 제 3 실리콘 절연막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 금속 전극을 형성하는 단계, 상기 금속 전극 상에 산소를 포함하지 않는 제 1 실리콘 절연막을 형성하는 단계, 상기 제 1 실리콘 절연막 상에 산소를 포함하는 제 2 실리콘 절연막을 형성하는 단계, 및 상기 제 2 실리콘 절연막 상에 산소를 포함하지 않는 제 3 실리콘 절연막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 저유전율을 가지는 실리콘 절연막을 포함하는 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조를 위하여, 기판 상에 복수의 다양한 절연층, 반도체층 및 도전층이 형성된다. 최근 집적 회로의 디자인 룰이 더욱 협소화되면서, 더욱 좁아진 배선들 사이에서 발생하는 용량성 결합이 저전력 및 고속 집적 회로의 구현에 중요한 장해 요인이 되고 있다. 이러한 배선들 사이의 용량성 결합을 감소시키기 위하여, 예를 들면, 배선간 절연체로서 일반적으로 사용되는 유전체 재료인 SiO2 막 (k > 3.6) 또는 SiNx 막 (k > 5)을 저유전율(low-k) 절연체로 대체하는 기술이 광범위하게 연구되고 있다.
다만, 저유전율 막을 기판 상에 형성하는 데 있어서 저유전율 막의 막질이 좋지 않아서 반도체 소자의 전기적 특성이나 화학적인 내성 등이 좋지 않은 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 실리콘 절연막의 유전율을 낮추면서도 박막의 막질을 향상시켜 특성이 향상된 반도체 소자 및 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 금속 물질로 형성되는 전극, 상기 전극 상에 형성되고, 산소를 포함하지 않는 제 1 실리콘 절연막, 상기 제 1 실리콘 절연막 상에 형성되고, 산소를 포함하고 저 유전율을 가지는 제 2 실리콘 절연막, 상기 제 2 실리콘 절연막 상에 형성되고, 산소를 포함하지 않는 제 3 실리콘 절연막을 포함하는 반도체 소자를 제공한다.
또한, 상기 제 1 실리콘 절연막 및 상기 제 3 실리콘 절연막은 탄소 또는 질소를 포함할 수 있고, 상기 제 1 실리콘 절연막 및 상기 제 3 실리콘 절연막은 SiN 또는 SiCN으로 이루어진 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 실리콘 절연막은 SiON 또는 SiOCN으로 이루어진 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 실리콘 절연막과 상기 제 3 실리콘 절연막이 반복적으로 형성되는 것을 포함할 수 있고, 상기 제 1 실리콘 절연막 내지 상기 제 3 실리콘 절연막은 하나의 챔버 내에서 형성되는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 실리콘 절연막의 두께는 10ÅA 내지 100ÅA 으로 형성되는 것을 포함할 수 있고, 상기 제 1 실리콘 절연막 의 두께는 1Å 내지 10Å 으로 형성되는 것을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 금속 물질로 형성되는 전극, 상기 전극 상에 형성되는 제 1 실리콘 절연막, 상기 제 1 실리콘 절연막 상에 형성되고, 상기 제 1 실리콘 절연막의 산소 농도보다 큰 제 2 실리콘 절연막, 상기 제 2 실리콘 절연막 상에 형성되고, 상기 제 2 실리콘 절연막의 산소 농도보다 작은 제 3 실리콘 절연막을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 실리콘 절연막과 상기 제 3 실리콘 절연막의 산소 농도는 상기 제 2 실리콘 절연막의 산소 농도보다 작은 것을 포함할 수 있고, 상기 제 1 실리콘 절연막과 상기 제 3 실리콘 절연막의 유전율은 상기 제 2 실리콘 절연막의 유전율보다 큰 것을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 금속 전극을 형성하는 단계, 상기 금속 전극 상에 산소를 포함하지 않는 제 1 실리콘 절연막을 형성하는 단계, 상기 제 1 실리콘 절연막 상에 산소를 포함하는 제 2 실리콘 절연막을 형성하는 단계, 및 상기 제 2 실리콘 절연막 상에 산소를 포함하지 않는 제 3 실리콘 절연막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 제 1 실리콘 절연막 상에 상기 제 2 실리콘 절연막 및 상기 제 3 실리콘이 반복적으로 형성되는 것을 포함할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 금속 전극 상에 막질이 향상된 실리콘 절연막을 형성하여 금속 물질의 산화를 방지하고, 습식 내성의 향상시킬 수 있으며 전기적 특성 등을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 실리콘 절연막이 형성된 반도체 소자를 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시 예에 따른 실리콘 절연막이 형성된 반도체 소자의 공정 순서를 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 실리콘 절연막이 형성된 반도체 소자의 공정 순서를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 실리콘 절연막의 산소 농도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 실리콘 절연막의 산소 농도를 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시 예에 따른 실리콘 절연막이 형성된 반도체 소자의 공정 순서를 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 실리콘 절연막이 형성된 반도체 소자의 공정 순서를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 실리콘 절연막의 산소 농도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 실리콘 절연막의 산소 농도를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 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.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 실리콘 절연막이 형성된 반도체 소자를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 반도체 소자는 금속 물질로 형성되는 전극(20), 상기 전극(20) 상에 형성되고, 산소를 포함하지 않는 제 1 실리콘 절연막(30), 상기 제 1 실리콘 절연막(30) 상에 형성되고, 산소를 포함하고 저 유전율을 가지는 제 2 실리콘 절연막(40), 상기 제 2 실리콘 절연막(40) 상에 형성되고, 산소를 포함하지 않는 제 3 실리콘 절연막(50)을 포함할 수 있다.
상기 기판(10) 상에는 금속 전극(20)이 형성될 수 있다. 상기 기판(10)은 반도체 기판이 포함될 수 있으며 예를 들어 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), III-V 족 화합물 반도체 등으로 형성될 수 있다.
상기 전극(20)은 상기 기판(10) 상에 형성될 수 있다. 상기 전극(20)은 금속 물질로 형성될 수 있다. 상기 전극(20)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 탄탈륨(Ta) 등의 금속 혹은 이들의 금속 질화물을 포함할 수 있다.
상기 제 1 실리콘 절연막(30)은 상기 기판(10) 및 상기 전극(20) 상에 형성될 수 있다. 상기 제 1 실리콘 절연막(30)은 증착될 박막 물질을 포함하는 소스 가스(Source Gas)가 분사되어 형성될 수 있다. 상기 소스 가스는 실리콘(Si), 티탄족 원소(Ti,Zr, Hf 등), 알루미늄(Al) 등을 함유하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실리콘(Si)을 함유하여 이루어진 소스 가스는 실란(Silane; SiH4), 디실란(Disilane; Si2H6), 트리실란(Trisilane; Si3H8), TEOS(Tetraethylorthosilicate), DCS(Dichlorosilane), HCD(Hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(Trisilylamine) 등이 될 수 있다.
상기 소스 가스는 반응 가스와 반응을 일으켜 상기 기판(10) 및 상기 전극(20) 상에 상기 제 1 실리콘 절연막(30)을 형성할 수 있다. 상기 반응 가스는 질소(N2), 이산화질소(N2O) 중 적어도 어느 한 종류의 가스로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 실리콘 절연막(30)은 산소를 포함하지 않을 수 있다. 상기 제 1 실리콘 절연막(30)을 형성할 때 상기 소스 가스와 상기 반응 가스가 반응하여 산소를 포함하지 않는 막이 형성될 수 있다.
상기 제 1 실리콘 절연막(30)은 탄소 또는 질소를 포함하여 형성될 수 있고, 보다 구체적으로 SiN 또는 SiCN 으로 이루어 진 것을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 제 1 실리콘 절연막(30)은 산소를 포함하지 않고, 탄소 또는 질소를 포함하여 형성되어 화학적 내성이 강하고, 전기적 특성이 향상될 수 있다. 상기 제 1 실리콘 절연막(30)은 상기 금속으로 형성된 상기 전극(20)의 산화를 방지하여 반도체 소자의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 1 실리콘 절연막(30)의 두께는 1Å 내지 10Å으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 실리콘 절연막(30)의 두께가 1Å 이하인 경우 상기 전극(20) 및 상기 기판(10)의 금속 물질이 산화되는 것을 방지하기 힘들 수 있고, 상기 제 1 실리콘 절연막(30)의 두께가 10Å 이상인 경우 실리콘 절연막의 유전율이 커질 수 있다. 상기 제 1 실리콘 절연막(30)이 MRAM(Magnetic random access memory)에서는 그 두께가 10Å 내지 100Å로 형성될 수 있고, 반도체 소자의 종류에 따라서 상기 제 1 실리콘 절연막(30)의 두께가 변화할 수 있다.
상기 제 2 실리콘 절연막(40)은 상기 제 1 실리콘 절연막(30) 상에 형성될 수 있다. 상기 제 2 실리콘 절연막(40)은 증착될 박막 물질을 포함하는 소스 가스(Source Gas)가 분사되어 형성될 수 있다. 상기 소스 가스는 실리콘(Si), 티탄족 원소(Ti,Zr, Hf 등), 알루미늄(Al) 등을 함유하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실리콘(Si)을 함유하여 이루어진 소스 가스는 실란(Silane; SiH4), 디실란(Disilane; Si2H6), 트리실란(Trisilane; Si3H8), TEOS(Tetraethylorthosilicate), DCS(Dichlorosilane), HCD(Hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(Trisilylamine) 등이 될 수 있다.
상기 소스 가스는 반응 가스와 반응을 일으켜 상기 기판(10) 및 상기 전극(20) 상에 상기 제 2 실리콘 절연막(40)을 형성할 수 있다. 상기 반응 가스는 질소(N2), 이산화질소(N2O), 오존(O3), 산소(O2) 중 적어도 어느 한 종류의 가스로 이루어질 수 있다. 상기 제 2 실리콘 절연막(40)은 산소를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 제 2 실리콘 절연막(40)을 형성할 때 상기 소스 가스와 상기 반응 가스가 반응하여 산소를 포함되는 막이 형성될 수 있다. 상기 제 2 실리콘 절연막(40)은 산소를 포함하여 저유전율을 가지는 막으로 형성될 수 있다.
상기 제 2 실리콘 절연막(40)은 탄소 또는 질소를 포함하여 형성될 수 있고, 보다 구체적으로 SiON 또는 SiCON 으로 이루어 진 것을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 제 2 실리콘 절연막(40)은 산소를 포함하여 저유전율을 가지는 막으로 형성될 수 있다. 상기 제 2 실리콘 절연막(40)의 유전율은 3.5 내지 4로 형성될 수 있고, 상기 제 1 실리콘 절연막(30) 내지 상기 제 3 실리콘 절연막(50)의 전체 절연막의 유전율은 5이하로 형성될 수 있다.
상기 제 2 실리콘 절연막(40)의 두께는 10Å 내지 100Å 으로 형성될 수 있다. 상기 제 2 실리콘 절연막(40)의 두께가 10Å 이하인 경우 실리콘 절연막의 유전율이 커질 수 있고, 상기 제 2 실리콘 절연막(40)의 두께가 10Å 이상인 경우 반도체 디자인 룰에서 벗어나기 때문에 반도체 소자의 전기적 특성이 저하될 수 있다.
상기 제 3 실리콘 절연막(50)은 상기 제 2 실리콘 절연막(40) 상에 형성될 수 있다. 상기 제 3 실리콘 절연막(50)은 증착될 박막 물질을 포함하는 소스 가스(Source Gas)가 분사되어 형성될 수 있다. 상기 소스 가스는 실리콘(Si), 티탄족 원소(Ti,Zr, Hf 등), 알루미늄(Al) 등을 함유하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실리콘(Si)을 함유하여 이루어진 소스 가스는 실란(Silane; SiH4), 디실란(Disilane; Si2H6), 트리실란(Trisilane; Si3H8), TEOS(Tetraethylorthosilicate), DCS(Dichlorosilane), HCD(Hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(Trisilylamine) 등이 될 수 있다.
상기 소스 가스는 반응 가스와 반응을 일으켜 상기 기판(10) 및 상기 전극(20) 상에 상기 제 3 실리콘 절연막(50)을 형성할 수 있다. 상기 반응 가스는 질소(N2), 이산화질소(N2O) 중 적어도 어느 한 종류의 가스로 이루어질 수 있다. 상기 제 3 실리콘 절연막(50)은 산소를 포함하지 않을 수 있다. 상기 제 3 실리콘 절연막(50)을 형성할 때 상기 소스 가스와 상기 반응 가스가 반응하여 산소를 포함하지 않는 막이 형성될 수 있다.
상기 제 3 실리콘 절연막(50)은 탄소 또는 질소를 포함하여 형성될 수 있고, 보다 구체적으로 SiN 또는 SiCN으로 이루어 진 것을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 제 3 실리콘 절연막(50)은 산소를 포함하지 않고, 탄소 또는 질소를 포함하여 형성되어 화학적 내성이 강하고, 전기적 특성이 향상될 수 있다. 상기 제 3 실리콘 절연막(50)은 후속 공정시 실리콘 절연막의 습식내성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 3 실리콘 절연막(50)의 두께는 1Å 내지 10Å 으로 형성될 수 있다. 상기 제 3 실리콘 절연막(50)의 두께가 1Å 이하인 경우 후속 공정시 습식 내성이 작아질 수 있고, 상기 제 3 실리콘 절연막(50)의 두께가 10Å 이상인 경우 실리콘 절연막의 유전율이 커질 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시 예에 따른 실리콘 절연막이 형성된 반도체 소자의 공정 순서를 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2c를 참고하여 설명하면, 반도체 소자는 금속 전극(20)을 형성하는 단계, 상기 금속 전극(20) 상에 산소를 포함하지 않는 제 1 실리콘 절연막(30)을 형성하는 단계, 상기 제 1 실리콘 절연막(30) 상에 산소를 포함하는 제 2 실리콘 절연막(40)을 형성하는 단계, 및 상기 제 2 실리콘 절연막(40) 상에 산소를 포함하지 않는 제 3 실리콘 절연막(50)을 형성하는 단계를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 제 1 실리콘 절연막(30) 내지 상기 제 3 실리콘 절연막(50)은 하나의 챔버 내에서 형성될 수 있다. 상기 제 1 실리콘 절연막(30)과 상기 제 2 실리콘 절연막(40)은 상기 소스 가스는 동일하지만 상기 반응 가스를 변경하여 하나의 챔버 내에서 형성할 수 있고, 상기 제 2 실리콘 절연막(40)을 형성한 후 상기 제 3 실리콘 절연막(50)을 형성할 때 역시 마찬가지로 상기 반응 가스를 변경하여 하나의 챔버 내에서 형성할 수 있다. 상기 제 1 실리콘 절연막(30) 내지 상기 제 3 실리콘 절연막(50)이 하나의 챔버 내에서 형성되는 경우 챔버의 진공을 해제(venting) 하는 횟수가 감소하여 생산성이 향상될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 실리콘 절연막이 형성된 반도체 소자의 공정 순서를 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 도 3c를 참고하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 소자는 금속 전극(20)을 형성하는 단계, 상기 금속 전극(20) 상에 산소를 포함하지 않는 제 1 실리콘 절연막(30)을 형성하는 단계, 상기 제 1 실리콘 절연막(30) 상에 산소를 포함하는 제 2 실리콘 절연막(40)을 형성하는 단계, 및 상기 제 2 실리콘 절연막(40) 상에 산소를 포함하지 않는 제 3 실리콘 절연막(50)을 형성하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제 3 실리콘 절연막(50) 상에 다시 상기 제 2 실리콘 절연막(40)이 형성될 수 있다. 즉 상기 제 3 실리콘 절연막(50) 상에 상기 제 2 실리콘 절연막(40) 및 상기 제 3 실리콘 절연막(50)이 반복적으로 형성될 수 있다. 상기 제 2 실리콘 절연막(40) 및 상기 제 3 시릴콘 절연막이 반복적으로 형성되는 경우 실리콘 절연막의 막질이 향상되어 반도체 소자의 전기적 특성이 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 실리콘 절연막의 산소 농도를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 실리콘 절연막의 산소 농도를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참고하여 설명하면, 본 발명에 따른 반도체 소자는 금속 물질로 형성되는 전극(20), 상기 전극(20) 상에 형성되는 제 1 실리콘 절연막(30), 상기 제 1 실리콘 절연막(30) 상에 형성되고, 상기 제 1 실리콘 절연막(30)의 산소 농도보다 큰 제 2 실리콘 절연막(40), 상기 제 2 실리콘 절연막(40) 상에 형성되고, 상기 제 2 실리콘 절연막(40)의 산소 농도보다 작은 제 3 실리콘 절연막(50)을 포함하여 형성될 수 있다.
상기 제 2 실리콘 절연막(40) 내에서의 산소 함량은 상기 제 1 실리콘 절연막(30) 및 상기 제 3 실리콘 절연막(50) 내에서의 산소 함량보다 크게 형성될 수 있다. 상기 제 1 실리콘 절연막(30) 내지 상기 제 3 실리콘 절연막(50)이 하나의 챔버 안에서 형성되는 경우 상기 제 2 실리콘 절연막(40) 내에서의 산소가 상기 제 1 실리콘 절연막(30) 및 상기 제 3 실리콘 절연막(50)에 확산되어 상기 제 2 실리콘 절연막(40)과 인접한 부분에서는 산소가 포함되어 형성될 수 있다. 상기 제 2 실리콘 절연막(40)의 산소 농도는 상기 제 1 실리콘 절연막(30)과 상기 제 3 실리콘 절연막(50)의 산소 농도보다 크기 때문에 상기 제 2 실리콘 절연막(40)의 유전율은 상기 제 1 실리콘 절연막(30)과 상기 제 3 실리콘 절연막(50)의 유전율 보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제 1 실리콘 절연막(30) 상에 상기 제 2 실리콘 절연막(40) 및 상기 제 3 실리콘 절연막(50)이 반복적으로 형성되는 경우 막내의 산소 농도 역시 도 5와 같이 변화할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 기판 20: 전극
30: 제 1 실리콘 절연막 40: 제 2 실리콘 절연막
50: 제 3 실리콘 절연막
30: 제 1 실리콘 절연막 40: 제 2 실리콘 절연막
50: 제 3 실리콘 절연막
Claims (13)
- 금속 물질로 형성되는 전극;
상기 전극 상에 형성되고, 산소를 포함하지 않는 제 1 실리콘 절연막;
상기 제 1 실리콘 절연막 상에 형성되고, 산소를 포함하고 저 유전율을 가지는 제 2 실리콘 절연막;
상기 제 2 실리콘 절연막 상에 형성되고, 산소를 포함하지 않는 제 3 실리콘 절연막을 포함하고,
상기 제 1 실리콘 절연막 및 상기 제 3 실리콘 절연막은 SiCN을 포함하고,
상기 제 2 실리콘 절연막은 SiOCN을 포함하여 이루어진 반도체 소자. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 실리콘 절연막과 상기 제 3 실리콘 절연막이 반복적으로 형성되는 것을 포함하는 반도체 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 실리콘 절연막 내지 상기 제 3 실리콘 절연막은 하나의 챔버 내에서 형성되는 것을 포함하는 반도체 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 실리콘 절연막의 두께는 10Å 내지 100Å 으로 형성되는 것을 포함하는 반도체 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 실리콘 절연막의 두께는 1Å 내지 10Å 으로 형성되는 것을 포함하는 반도체 소자. - 금속 물질로 형성되는 전극;
상기 전극 상에 형성되는 제 1 실리콘 절연막;
상기 제 1 실리콘 절연막 상에 형성되고, 상기 제 1 실리콘 절연막의 산소 농도보다 큰 산소 농도를 가지는 제 2 실리콘 절연막;
상기 제 2 실리콘 절연막 상에 형성되고, 상기 제 2 실리콘 절연막의 산소 농도보다 작은 산소 농도를 가지는 제 3 실리콘 절연막을 포함하고,
상기 제 1 실리콘 절연막 및 상기 제 3 실리콘 절연막은 SiCN을 포함하고,
상기 제 2 실리콘 절연막은 SiOCN을 포함하여 이루어진 반도체 소자. - 삭제
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 실리콘 절연막과 상기 제 3 실리콘 절연막의 유전율은 상기 제 2 실리콘 절연막의 유전율보다 큰 것을 포함하는 반도체 소자. - 금속 전극을 형성하는 단계;
상기 금속 전극 상에 산소를 포함하지 않는 제 1 실리콘 절연막을 형성하는 단계;
상기 제 1 실리콘 절연막 상에 산소를 포함하는 제 2 실리콘 절연막을 형성하는 단계; 및
상기 제 2 실리콘 절연막 상에 산소를 포함하지 않는 제 3 실리콘 절연막을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 실리콘 절연막 및 상기 제 3 실리콘 절연막은 SiCN을 포함하고,
상기 제 2 실리콘 절연막은 SiOCN을 포함하여 이루어진 반도체 소자 제조 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 실리콘 절연막 상에 상기 제 2 실리콘 절연막 및 상기 제 3 실리콘이 반복적으로 형성되는 것을 포함하는 반도체 소자 제조 방법.
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