KR20010113557A - 아르곤, 질소와 시레인 가스를 사용한 질화 규소 플라즈마처리 방법 - Google Patents

아르곤, 질소와 시레인 가스를 사용한 질화 규소 플라즈마처리 방법 Download PDF

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조셉 제이. 스위니
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Abstract

본 발명은 아르곤(Ar), 질소(N2), 그리고 시레인(SiH4) 가스를 사용하여 약 13원자% 보다 적은 수소를 갖는 질화 규소를 형성하는 방법을 제공한다. 한 실시예에서, 플라즈마에서 약 100 내지 약 250 sccm의 아르곤(Ar), 약 100 내지 약 500 sccm 의 질소(N2), 그리고 약 10 내지 약 80 sccm 의 시레인(SiH4)을 포함하는 가스 혼합물로부터 플라즈마를 형성함으로써 질화 규소가 증착된다.

Description

아르곤, 질소와 시레인 가스를 사용한 질화 규소 플라즈마 처리 방법 {METHOD OF PLASMA PROCESSING SILICON NITRIDE USING ARGON, NITROGEN AND SILANE GASES}
본 발명은 일반적인 반도체 웨이퍼 처리 방법과 관련된다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 질화 규소(silicon nitride)층의 증착방법과 관련된다.
집적회로는 단일 칩상에 수백만개의 트랜지스터, 커패시터, 그리고 저항을 포함할 수 있는 복잡한 소자로 발전되어 왔다. 칩 설계의 발전은 더 빠른 회로와 더 큰 회로밀도를 지속적으로 요구한다. 회로 밀도가 감소함에 따라, 유전체층의 절연 성능이 중요해진다.
지금까지 사용되어진 유전물질중 하나는 질화 규소이다. 질화 규소는 일반적으로 층 또는 회로 구조사이의 절연 유전물질로서 사용된다. 질화 규소는 통상적으로 NH3와 N2와 함께 SiH4, SiH2Cl2, 그리고 SiCl4를 사용하여 형성된다. 질화 규소 증착공정 동안에, 막의 수소 함유량은 증착 공정 주기동안에 온도, 전력 밀도와 주파수의 변화에 의하여 변한다. 일반적으로, 질화 규소막의 수소 함유량은 13 원자% 보다 더 크다. 예를 들면, 질화 규소의 플라즈마 강화된 화학 증착(약 400℃에서 증착된)은 통상적으로 약 25원자% 수소를 함유한다. 온도를 증가시키면 일반적으로 수소 함유량이 적어진다(즉, 약 550℃에서 증착하면 수소 함유량은 약 13%로 낮아진다).
질화 규소막은 통상적으로 금속간 유전체(IMD) 또는 예비금속 유전체 (premetal dielectric)(PMD)층을 위한 에치 스톱을 위해 사용된다. 상기 IMD 또는 PMD 층에 대한 에치 선택도는 중요한 성능 파라미터이다. 높은 에치 선택도가 바람직하다. 질화 규소의 다른 응용은 금속간 유전체층속의 구리 확산을 방지하기 위한 구리 배리어(barrier)로 사용된다. 질화 규소층안으로 구리가 침투하는 것을최소화하는 것은 전자 이동을 방지하고, 질화 규소막의 유전체 보전을 유지하는데 바람직하다. 질화 규소막내의 바람직한 다른 특성은 낮은 누설 전류와 높은 유전 파괴전압을 포함한다.
반출된(entrained) 수소는 질화 규소층의 유전 성능에 많은 면에서 해로운 효과를 준다. 예를 들면, 일련의 공정동안에 종종 수소 결합이 깨져서 누설 전류의 증가와 유전 파괴전압의 감소와 같은 유전체 보전의 악화를 가져온다. 구리 배리어를 위해 사용된 질화 규소의 두께(통상적으로 300-500Å)가 얇은 더욱 진보된 반도체 소자에서는 유전체 보전이 악화될 수 있다. 질화막의 높은 수소 함유량은 부가적으로 산화 규소에 대하여 더 낮은 에치 선택도를 가져온다.
그러므로, 이 분야에서는 질화 규소 증착처리와 그 결과 개선된 유전 특성을 지닌 막에 대한 필요가 있어왔다.
본 발명은 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 참작함으로써 쉽게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 증착공정을 수행하는데 사용된 플라즈마 처리 장치의 개략도이다.
도 2는 본 공정의 흐름도이다.
도 3은 도 1의 장치를 사용하여 실행될 때 본 방법의 처리 파라미터를 요약한 표이다.
이해를 쉽게하기 위하여 상기 도면에 공통적으로 동일한 구성요소를 지정하기 위하여 가능한 동일한 참조 번호를 사용하였다.
본 발명은 13원자% 수소보다 적은 원자 수소를 갖는 질화 규소를 형성하는 방법을 제공한다. 한 실시예에서, 본 발명은 아르곤(Ar), 질소(N2)와 시레인(SiH4)을 포함하는 가스(또는 가스 혼합물)로부터 형성된 플라즈마로부터 질화 규소를 증착하는 방법을 제공한다. 본 발명의 증착 공정은 캘리포니아, 산타 클라라의 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드사의 고농도 화학 증착 시스템(HDP-CVD)인 Ultima 와 같은 플라즈마 강화된 화학 증착 챔버에서 실행될 수 있다.
도 1은 개선된 증착 방법이 수행될 HDP-CVD 시스템(100)을 도시한다. 시스템 (100)은 일반적으로 챔버 본체(112), 덮개부(lid assembly)(114)와 기판 처리를 수행하기 위한 진공 인클로저(챔버)(140)를 형성하는 기판 지지 부재(116)를 포함한다. 시스템(100)은 중앙 처리 유닛(CPU)(106), 메모리(108), 그리고 지원 회로 (110)를 포함하는 제어기(102)에 연결된다. 제어기(102)는 증착 공정의 제어를 용이하게 하기 위하여 HDP-CVD 시스템(100)의 다양한 구성요소에 연결된다.
챔버 본체(112)는 내부가 고리모양인 처리영역(inner annular processing region)(120)과 동심의 배기 통로(122)를 형성하기 위한 챔버 본체의 하단부를 향해 테이퍼를 형성하는 측벽(118)을 가지는 바람직하게는 일체로 가공된 구조이다. 챔버 본체(112)는 슬릿 밸브(144)에 의해 선택적으로 밀폐되는 적어도 하나의 기판 인입 포트(124)를 포함하는 다수의 포트를 형성한다.
챔버 벽(118)의 상부면은 덮개부(114)가 지지되는 일반적으로 평평한 면을 형성한다. 챔버 본체(112)와 덮개부(114) 사이의 빈틈없는 밀폐를 형성하기 위한 하나 이상의 O형태 링을 결합하기 위해 벽의 상부면에 하나 이상의 O형태 링의 홈이 형성된다.
챔버 덮개부(114)는 일반적으로 에너지 전달 돔(132)과 가스 분배링(138)을 포함한다. 덮개부(114)는 처리를 구동시키기 위한 에너지 전달 시스템일뿐만 아니라 동시에 플라즈마 처리 영역(120)의 물리적 인클로저를 제공한다. 돔(132)은 RF 에너지가 전달되는 유전체 물질로 구성된다. 예를 들면, 산화 알루미늄(Al2O3)과 같은 세라믹이다. 돔(132)의 온도는 다양한 공정 주기, 즉, 증착 주기와 세척 주기동안에 일정해진다. 통상적으로, 돔(132)은 세척 주기동안에 가열되고, 처리 동안에 냉각된다.
가스 분배링(138)은 돔(132)과 챔버 본체(112) 사이에 배치된다. O형태링 홈은 가스 분배링(138)의 상부에 형성되어, O형태 링과 결합되어 돔(132)과 가스 분배링(138)의 상부를 밀폐한다. 가스 분배링(138)은 통상적으로 수신하기 위한 노즐이 형성된 다수의 포트를 가지는 알루미늄 또는 다른 적당한 물질로 이루어진 고리모양의 링을 포함하고, 가스 패널(190)과 연결된다. 이와는 달리, 가스 패널은 샤워헤드(showerhead)(192)를 거쳐 챔버(140)에 연결될 수도 있다. 선택적으로, 샤워헤드(192)와 가스 분배링(138) 모두가 서로 관련하여 사용될 수도 있다. 가스 패널(190)은 공정 및 다른 가스를 챔버(140)에 제공한다. 상단 코일(172)과 측단 코일(174)인 2 개의 개별적인 RF 코일은 유전체 돔(132)의 외부에 감겨진다. RF 코일(172, 174)은 2개의 가변 주파수 RF 소스(176, 178)에 의해 전원 공급된다. 각각의 전원(176, 178)은 제어 회로와 전력을 플라즈마에 전달하기 위한 RF 매칭 네트워크를 포함한다.
기판 지지 부재(116)는 챔버(140)의 중앙에서 일반적으로 원형인 기판을 받는 표면을 제공하기 위해 챔버 벽(118)에 설치된다. 또한, 기판 지지 부재(116)는 처리동안에 기판(104)의 온도을 유지하는 온도 제어시스템도 포함한다. 제어기 (102)는 지지 부재(116)에 연결되어 기판(104)의 온도를 감지한다. 제어기(102)는 미리 결정된 온도로 기판(104)를 유지하기 위하여 온도조절 액체의 온도를 변화시킨다. 이와는 달리, 처리동안에 기판(104)의 온도를 제어하기 위하여 저항 가열과같은 다른 가열 및 냉각방법이 활용될 수 있다.
지지 부재(116)가 챔버내에 위치할 때, 고리모양의 지지 부재(116)의 외부벽(150)과 챔버(140)의 내부벽(152)은 지지 부재(116)의 전체 주변에 대하여 대체로 균일한 고리 모양의 배기 통로(122)를 형성한다. 통로(122)는 지지 부재(116)에 대체로 동심인 배기 포트(154)에서 끝난다. 배기 포트(154)는 통로(122)를 통하여 챔버(14) 밖으로 가스를 고르게 배출하기 위하여 지지 부재(116)의 기판 수신부 밑에 대체로 동심으로 배치된다. 이것은 전체 주변에 대하여 기판 표면상의 가스 흐름을 더욱 균일하게 하여 가스가 챔버에서 방사상으로 아래 및 바깥방향으로 흘러 챔버(140)바닥의 중앙에 위치한 배기 포트(154)로 통하게 된다.
스로틀 어셈블리(156), 게이트 밸브(158)와 터보분자 펌프(tubormolecular pump)(160)를 포함하는 펌핑 스택은 시스템(100)내에서 압력 제어를 제공하기 위해 챔버 본체(112)의 점감된 하단부에 설치된다. 스로틀 어셈블리(156)와 게이트 밸브(158)는 챔버 본체 (112)와 터보분자 펌프(160) 사이에 장착되어 게이트 밸브(158)에 의한 분리 및/또는 압력제어를 하게된다. 앞라인(foreline)(157)은 터보분자 펌프(160)의 상부 및 하부위치에서 배기 포트(154)에 연결된다. 이것은 후원 펌프(backing pump)능력을 제공한다. 앞라인(157)은 통상적으로 러핑 펌프 (roughing pump)인 원격 메인프레임 펌프(미도시)에 연결된다.
챔버(140)내에서 기판(104)의 처리 동안에, 진공 펌프는 약 2 내지 15 mTorr 범위의 압력으로 챔버(140)를 비우고, 공정 가스 또는 가스들의 측정된 흐름은 가스 분배 어셈블리를 통해 챔버(140)안으로 공급된다. 챔버 압력을 직접 측정하고 이러한 정보를 펌핑 속도를 조절하기 위한 밸브를 개폐하는 제어기에 제공함으로써 챔버 압력이 제어된다. 가스의 흐름과 농도는 공정방법 내에 제공된 소프트웨어 설정값을 통해 대량 흐름 제어기에 의해 직접 제어된다. 배기 포트(154)를 통해 챔버(140) 밖으로 펌프되는 가스의 흐름 비율을 측정함으로써, 가스 공급구상의 대량 흐름 제어기(미도시)는 챔버 내의 바람직한 압력과 가스 농도를 유지하기 위해 사용될 수도 있다.
동작시, 도 1에 도시된 반도체 기판(104)은 기판 지지 부재(116)상에 놓여지며, 가스 성분은 가스 패널에서 가스 혼합물을 형성하기 위한 인입 포트(124)를 통해 처리 챔버로 공급된다. RF 소스로부터 RF 전력을 상단 코일(172), 측단 코일 (174)과 기판 지지 부재(116)에 각각 인가함으로써, 가스 혼합물은 연소되어 플라즈마로 된다. 이와는 달리, 가스 혼합물은 다른 방법에 의해 연소될 수 있다. 챔버(140) 내부의 압력은 챔버(140)와 진공 펌프 사이에 위치한 스로틀 밸브를 사용하여 제어된다. 챔버 벽의 표면 온도는 시스템(100)의 벽에 위치한 액체 함유 도관(미도시)을 사용하여 제어된다.
기판(104)의 온도는 지지 부재(116)의 온도를 안정시키고, 소스(미도시)로부터 기판의 후면과 기판 지지 표면상의 홈(미도시)에 의해 형성된 경로에 헬륨 가스를 흐르게 함으로써 제어된다. 헬륨 가스는 기판(104)과 기판 지지 부재(116) 사이의 열전달을 쉽게하기 위하여 사용된다. 증착 공정동안에, 기판(104)은 정상 상태온도로 가열된다. 돔(132)과 기판 지지 부재(116)의 온도 제어를 이용하면, 기판 (104)은 250 내지 500℃의 온도에서 유지된다.
상단 유도성 코일(172)에 인가된 RF 전력은 50 ㎑ 와 13.56 ㎒ 사이의 주파수를 가지며, 수 백 Watts 에서 수 천 Watts 까지 전력이 변한다. 측단 유도성 코일(174)에 인가된 RF 전력은 50 ㎑ 와 13.56 ㎒ 사이의 주파수를 가지며, 수 백 Watts 에서 수 천 Watts 까지 전력이 변한다. 기판 지지 부재(116)에 인가된 전력은 DC 또는 RF 일 수 있으며, 일반적으로 단계 유효범위(step coverage)를 개선하기 위해 사용된다. 바이어스 전력이 거의 사용되지 않을 수도 있다. 본 발명의 한 실시예에서, 상단 코일 전력은 12.56 ㎒의 주파수와 약 1000과 약 4800 Watts 사이의 전력을 가지며, 측단 코일 전력은 12.56 ㎒의 주파수와 약 1000과 약 4800 Watts 사이의 전력을 가지며, 바이어스 전력은 약 5000 Watts의 전력을 지니는 13.56 ㎒의 주파수를 가진다.
전술한 바와 같이 시스템(100)의 제어를 용이하게 하기 위하여, CPU(106)는 다양한 챔버와 서브프로세서를 제어하기 위해 산업 환경에서 사용될 수 있는 일반 목적 컴퓨터 프로세서의 형태중 하나가 될 수 있다. 메모리(108)는 CPU(106)에 연결된다. 메모리(108) 또는 컴퓨터 판독 매체는 RAM, ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 국부나 원격 디지털 저장장치의 다른 형태와 같은 하나 이상의 쉽게 이용할 수 있는 메모리이다. 지원 회로(110)는 통상적인 방식으로 프로세서를 지원하기 위해 CPU(106)에 연결된다. 이러한 회로는 캐시(cache), 전원 공급기, 클록 회로, 입력/출력 회로와 보조시스템과 같은 것들을 포함한다. 본 발명의 증착공정(400)은 CPU(106)에 의해 통상적으로 구현되며, 소프트웨어 루틴(402)의일부로서 메모리(108)에 저장된다. 소프트웨어 루틴(402)은 도 2와 관련해서 이하에서 논의된다. 소프트웨어 루틴(402)은 CPU(106)에 의해 제어되는 하드웨어로부터 멀리 위치한 제 2 CPU에 의해 저장 및/또는 실행된다.
증착 공정(400)은 도 2에서 더 상세히 설명된다. 증착 공정(400)은 시스템에 아르곤을 공급하는 단계(406), 시스템(100)에 질소를 공급하는 단계(408), 시스템에 시레인을 공급하는 단계(410), 시스템(100)내의 아르곤, 질소와 시레인의 압력을 조절하는 단계(412), 플라즈마(152)를 형성하고 유지하기 위해 RF 전력을 시스템 (100)에 인가하는 단계(414), 웨이퍼 온도를 제어하는 단계(416), 그리고 질화 규소를 증착하는 단계(418)를 포함한다. 한 실시예에서, 증착동안에 바이어스 전력이 사용되지 않는다.
도 1과 도 2를 동시에 설명하면, CPU(106)에 의해 실행될 때, 소프트웨어 루틴(402)은 일반 목적 컴퓨터를 챔버 동작을 제어하는 특정 목적 컴퓨터(제어기) (102)로 변환하여 증착 공정이 수행된다. 본 발명의 공정은 소프트웨어 루틴으로 구현되는 것으로 논의되지만, 여기서 개시된 여러 방법은 소프트웨어 제어기에 의해서 뿐만 아니라 하드웨어로 수행될 수도 있다. 마찬가지로, 본 발명은 컴퓨터 시스템상에서 수행되는 하드웨어, 응용 주문형 집적회로나 하드웨어 구현의 다른 형태인 하드웨어, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현된다.
더욱 구체적으로, 예를 들면, 우선 약 200 sccm의 아르곤, 약 200 sccm의 질소와 약 20 sccm의 시레인을 포함하는 가스 혼합물을 406, 408, 410 각각의 단계에서 챔버에 공급함으로써 질화 규소가 웨이퍼(104)상에 증착된다. 단계 412에서,시스템(100)내의 가스 혼합물의 전체 압력은 약 6mTorr로 조절된다.
가스 혼합물이 웨이퍼(104) 상에 존재할 때, 단계 414는 상단 코일에 약 1500 Watts의 RF 전력을 인가하고, 측단 코일에 약 3000 Watts의 RF 전력을 인가하여, 플라즈마를 형성하고 유지한다. 웨이퍼(104)는 단계 416에서 약 400℃로 가열된다. 단계 418에서는 웨이퍼상에 약 8 원자% 이하의 수소 함유량을 갖는 질화 규소의 증착이 발생한다.
공정(400)에 의해 획득된 질화 규소층의 수소 함유량은 종래 기술을 사용하여 증착된 질화 규소와 비교하여 우수하다. 질화 규소막을 비교하면, 공정(400)을 이용하여 증착된 막은 종래 기술을 통해 증착된 막과 비교하여 물리적 특성이 우수하다. 예를 들면, 공정(400)의 질화 규소막은 6:1 BOE(buffered oxide etcher) 용액에서 6.5Å/min의 습식 에치(wet etch)비율과 약 8 원자%의 수소 함유량(수소 전방 산란 기술에 의해 측정됨)을 통상적으로 갖는다. 종래기술의 플라즈마 강화된 화학증착막은 6:1 BOE(buffered oxide etcher) 용액에서 65Å/min의 습식 에치(wet etch)비율과 약 14 원자%의 수소 함유량을 일반적으로 가진다.
부가적으로, 공정(400)의 질화 규소막은 종래의 기술을 사용하여 증착된 질화 규소막과 비교해 더욱 우수한 배리어 특성을 가진다. 공정(400)이 활용될 때, 10-4원자% 농도의 질화 규소막으로 구리가 침투하는 구리 확산길이 또는 깊이는 개선된다. 종래 기술의 플라즈마 강화된 화학 증착막의 확산 길이는 일반적으로 약 300Å이다. 공정(400)을 사용하여 증착된 막의 확산 길이는 일반적으로 약 150Å이다. 짧은 확산 길이를 가지는 막은 전자 이동을 최소화하기 위하여 박막으로부터 제조된 집적 회로구조에서 유리하게 사용된다.
전술된 본 발명의 실시예에 대한 증착 공정 파라미터는 도 3의 열(502)에서 요약된다. 도 3의 열 (504)은 Ultima HDP-CVD 시스템을 사용하여 본 발명을 실행할 수 있는 공정 범위를 포함한다.
부가적으로, 본 발명은 다른 증착 설비에서 실행될 수 있으며, 당해분야의 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않으면서 여기에 개시된 내용을 활용하여 용인가능한 에치 선택도와 구리 배리어 특성을 달성하기 위해 처리 파라미터를 조절할 수 있다.
본 발명에 의하면 약 13원자% 보다 적은 수소를 갖는 질화 규소를 증착할 수 있으며, 그 결과 개선된 유전 특성을 지닌 막이 획득된다.

Claims (42)

  1. 플라즈마에서 아르곤(Ar), 질소(N2), 그리고 시레인(SiH4)을 화합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계는 약 100 내지 약 250 sccm의 아르곤(Ar)을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계는 약 200 sccm의 아르곤(Ar)을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계는 약 100내지 약 500 sccm의 질소(N2)를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계는 약 200 sccm의 질소(N2)를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계는 약 10 내지 약 80 sccm의 시레인(SiH4)을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계는 약 20 sccm의 시레인(SiH4)을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계는 전체 가스 압력을 약 2 내지 약 15 mTorr 사이로 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계는 전체 가스 압력을 약 6 mTorr로 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    약 250 내지 약 500℃에서 가공 소재(workpiece)를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    약 400℃에서 가공 소재를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    약 1000 내지 약 4800 Watts의 유도성 소스 전력을 제 1 유도 결합된 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    약 1500 Watts의 유도성 소스 전력을 제 1 유도 결합된 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 형성된 질화 규소는 약 13 원자% 보다 적은 수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    약 1000 내지 약 4800 Watts의 유도성 소스 전력을 제 2 유도 결합된 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    약 3000 Watts의 유도성 소스 전력을 제 2 유도 결합된 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  17. 플라즈마에서 약 100 내지 약 250 sccm 비율의 아르곤(Ar), 약 100 내지 약 500 sccm 비율의 질소(N2), 그리고 약 10 내지 약 80 sccm 비율의 시레인(SiH4)을 화합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    약 250 내지 약 500℃에서 가공 소재를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    약 1000 내지 약 4800 Watts의 유도성 소스 전력을 제 1 유도 결합된 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    약 1000 내지 약 4800 Watts의 유도성 소스 전력을 제 2 유도 결합된 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    전체 가스 압력을 약 4 내지 약 15mTorr로 유지하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버에서 질화 규소를 형성하는 방법.
  22. 저장된 다수의 명령을 가지는 컴퓨터로 판독가능한 매체로서,
    상기 다수의 명령은 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서가 아르곤(Ar), 질소(N2), 그리고 시레인(SiH4)을 화합하는 단계와 상기 화합하는 단계의 결과로서 13원자% 보다 적은 수소를 갖는 질화 규소가 형성되는 것을 수행하기 위한 반도체 웨이퍼 처리 챔버를 제어하도록 하는 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계가 약 100 내지 약 250 sccm의 아르곤(Ar)을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계가 약 200 sccm의 아르곤(Ar)을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계가 약 100 내지 약 500 sccm의 질소(N2)를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계가 약 200 sccm의 질소(N2)를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계가 약 10 내지 약 80 sccm의 시레인(SiH4)를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  28. 제 22 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계가 약 20 sccm의 시레인(SiH4)를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  29. 제 22 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계가 약 4 내지 약 15 mTorr 사이로 전체 가스 압력을 유지하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  30. 제 22 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계가 약 6 mTorr로 전체 가스 압력을 유지하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  31. 제 22 항에 있어서,
    약 250 내지 약 500℃에서 가공 소재를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  32. 제 22 항에 있어서,
    약 400℃에서 가공 소재를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  33. 제 22 항에 있어서,
    약 1000 내지 약 4800 Watts의 유도성 소스 전력을 제 1 유도 결합된 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  34. 제 22 항에 있어서,
    약 1500 Watts의 유도성 소스 전력을 제 1 유도 결합된 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  35. 제 22 항에 있어서,
    약 1000 내지 약 4800 Watts의 유도성 소스 전력을 제 2 유도 결합된 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  36. 제 22 항에 있어서,
    약 3000 Watts의 유도성 소스 전력을 제 2 유도 결합된 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  37. 제 22 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계가 약 100 내지 약 250 sccm 의 비율로 아르곤(Ar)을 공급하는 단계;
    약 100 내지 약 500 sccm 의 비율로 질소(N2)을 공급하는 단계; 그리고,
    약 10 내지 약 80 sccm 의 비율로 시레인(SiH4)을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 화합하는 단계가 약 4 내지 약 15 mTorr 사이로 전체 가스 압력을 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  39. 제 38 항에 있어서,
    약 250 내지 약 500℃에서 가공 소재를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  40. 제 39 항에 있어서,
    약 1000 내지 약 4800 Watts의 유도성 소스 전력을 제 1 유도 결합된 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  41. 제 40 항에 있어서,
    약 1000 내지 약 4800 Watts의 유도성 소스 전력을 제 2 유도 결합된 코일에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 매체.
  42. 플라즈마에서 아르곤(Ar), 질소(N2), 그리고 시레인(SiH4)을 화합하는 공정에 의해 화학 증착 챔버에서 형성된 13 원자% 보다 적은 수소막을 가지는 것을 특징으로 하는 질화 규소.
KR1020010034672A 2000-06-19 2001-06-19 아르곤, 질소와 시레인 가스를 사용한 질화 규소 플라즈마처리 방법 KR20010113557A (ko)

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