KR20100046535A - Appratus and method for depositing thin film - Google Patents

Appratus and method for depositing thin film Download PDF

Info

Publication number
KR20100046535A
KR20100046535A KR1020080105409A KR20080105409A KR20100046535A KR 20100046535 A KR20100046535 A KR 20100046535A KR 1020080105409 A KR1020080105409 A KR 1020080105409A KR 20080105409 A KR20080105409 A KR 20080105409A KR 20100046535 A KR20100046535 A KR 20100046535A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
source
thin film
injector
purge
Prior art date
Application number
KR1020080105409A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤영수
박상기
Original Assignee
주성엔지니어링(주)
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 주성엔지니어링(주) filed Critical 주성엔지니어링(주)
Priority to KR1020080105409A priority Critical patent/KR20100046535A/en
Publication of KR20100046535A publication Critical patent/KR20100046535A/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/455—Chemical 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
    • C23C16/45514—Mixing in close vicinity to the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/455—Chemical 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
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/455—Chemical 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
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45574—Nozzles for more than one gas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L21/28556—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by chemical means, e.g. CVD, LPCVD, PECVD, laser CVD

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for depositing a thin film are provided to form a strontium ruthenium oxide layer with a stable perovskite structure by supplying two kinds of source gases to the substrate. CONSTITUTION: A substrate receiver(118) is installed inside a reactive space and receives a substrate. A gas injection device(114) includes a gas supply tube(120), a mixed source gas sprayer, a purge gas sprayer, and a reactive gas sprayer. The gas supply tube includes a plurality of supply tubes for supplying a source gas, a reactive gas, and a purge gas. The mixed source gas sprayer, the purge gas sprayer, and the reactive gas sprayer are opposite to the substrate receiver and are connected to the gas supply tube.

Description

박막을 증착하기 위한 장치 및 제조방법{Appratus and Method for depositing thin film}Apparatus and method for depositing thin film

본 발명은 박막을 증착하기 위한 장치 및 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 서로 다른 2 종류의 소스가스를 혼합하여 공급하는 것에 의해 안정적인 결합을 가진 박막을 증착하기 위한 장치 및 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and a manufacturing method for depositing a thin film, and more particularly, to an apparatus and a manufacturing method for depositing a thin film having a stable bond by mixing and supplying two different types of source gas. .

반도체 제조산업의 발전은 초소형 전자장치의 고집적화 및 소형화를 이끌었다. 반도체 소자의 집적화가 진전됨에 따라, DRAM의 경우, 커패시터를 형성하기 위하여 사용되는 면적이 제한되게 되었다. 따라서, 고집적화된 DRAM에서 정전용량이 확보된 캐패시터를 형성하기 위하여, 새로운 전극물질 및 유전체와 새로운 구조를 찾게 되었다. 일반적으로 DRAM의 경우 적층형의 캐패시터(stack capacitor)를 사용하며, 적층형의 캐패시터는 하부전극, 유전막, 및 상부전극이 순차적으로 적층되는 구조를 가진다. 캐패시터에서, 유전막으로는 높은 유전율을 가지는 산화 또는 질화물질을 사용하고, 상부 및 하부전극으로는 고유전물질에 적합한 금속물질로써, 스 트론튬 류세늄 산화막을 사용한다. The development of the semiconductor manufacturing industry has led to high integration and miniaturization of microelectronic devices. As the integration of semiconductor devices has progressed, in the case of DRAM, the area used to form capacitors has been limited. Therefore, in order to form a capacitor having a secured capacitance in a highly integrated DRAM, new electrode materials and dielectrics and new structures have been found. In general, a DRAM uses a stacked capacitor, and the stacked capacitor has a structure in which a lower electrode, a dielectric layer, and an upper electrode are sequentially stacked. In the capacitor, an oxidized or nitride material having a high dielectric constant is used as the dielectric film, and a strontium ruthenium oxide film is used as the metal material suitable for the high dielectric material as the upper and lower electrodes.

도 1은 종래기술에 따른 SRO 박막의 단면도이고, 도 2는 종래기술에 따른 SRO 박막의 단면사진이고, 도 3a 및 도 3b는 종래기술에 따른 SRO 박막의 AES 분석결과도이다.1 is a cross-sectional view of the SRO thin film according to the prior art, Figure 2 is a cross-sectional photograph of the SRO thin film according to the prior art, Figures 3a and 3b is an AES analysis result of the SRO thin film according to the prior art.

일반적으로, SRO 박막(strontium ruthenium oxide layer)은 원자층 증착방법 또는 화학기상증착 방법을 사용하여 증착한다. 도 1은 원자층 증착방법을 사용하여 SRO 박막(12)을 형성하는 경우에 관한 것으로, 제 1 단계로, 기판(10) 상에 스트론튬을 포함한 소스가스와 산소를 포함한 반응가스를 공급하여 스트론튬 산화막(SrO)(14)을 형성하고, 제 2 단계로, 스트론튬 산화막(14) 상에 루세늄(ruthenuim)을 포함한 소스가스를 공급하여, 루세늄막(16)을 적층한다. 그리고, 제 1 및 제 2 단계를 반복하여, 원하는 두께의 SRO 박막(12)을 형성한다. 이때, 공정온도는 290도 정도이다. SRO 박막(14)은 실리콘 또는 실리콘 상에 산화막 예를 들면 지르코늄 산화막(ZrO)가 형성되어 기판(10) 상에 형성한다.In general, the SRO thin film (strontium ruthenium oxide layer) is deposited using an atomic layer deposition method or chemical vapor deposition method. 1 illustrates a case of forming an SRO thin film 12 using an atomic layer deposition method. In a first step, a strontium oxide film is provided by supplying a source gas containing strontium and a reaction gas containing oxygen on a substrate 10. (SrO) 14 is formed, and in a second step, a source gas containing ruthenium is supplied onto the strontium oxide film 14, and the ruthenium film 16 is laminated. Then, the first and second steps are repeated to form an SRO thin film 12 having a desired thickness. At this time, the process temperature is about 290 degrees. The SRO thin film 14 is formed on the substrate 10 by forming an oxide film, for example, a zirconium oxide film (ZrO), on silicon or silicon.

상기와 같은 방법으로 SRO 박막(12)을 형성하면, 낮은 공정온도로 인하여 스트론튬 산화막과 루세늄막이 서로 반응하지 않고, 서로 별도의 박막으로 존재하게 된다. 도 2는 SRO 박막의 단면을 전자주사현미경(scanning electron microscope)에 의해 촬영한 사진으로, 지르코늄 산화막이 형성되어 있는 기판(10) 상에, 스트론튬 산화막(14)와 루세늄막(16)이 서로 반응하지 않고, 별개의 층으로 존재하는 것을 보여준다.When the SRO thin film 12 is formed by the above method, the strontium oxide film and the ruthenium film do not react with each other due to the low process temperature, and thus exist as separate thin films. FIG. 2 is a photograph taken by a scanning electron microscope of a cross section of an SRO thin film, in which a strontium oxide film 14 and a ruthenium film 16 react with each other on a substrate 10 on which a zirconium oxide film is formed. Rather, it shows what exists as a separate layer.

도 3a 및 도 3b는 SRO 박막이 적층된 기판을 시료로 하여, AES(Auger Electronic Spectroscopy)에 의해 표면을 구성하고 있는 원소의 구성 및 양을 분석한 결과이다. AES는 수 백 Å의 크기로 집속된 전자 빔을 시료의 표면에 입사시켜 방출되는 전자의 에너지를 측정하여 시료 표면을 구성하고 있는 원소의 종류 및 양을 분석하는 표면분석 장비이다.3A and 3B show the results of analyzing the structure and the amount of elements constituting the surface by AES (Auger Electronic Spectroscopy) using a substrate on which an SRO thin film is laminated. AES is a surface analysis device that analyzes the type and amount of elements constituting the surface of a sample by measuring the energy of electrons emitted by injecting an electron beam focused on the surface of the sample into the surface of the sample.

도 3a는 기판(10)을 실리콘 기판으로 사용하고, 기판(10) 상에 도 1과 같은 원자층 증착방법에 의해 적층된 SRO 박막(14)을 분석한 결과이다. 도 3a에서, 원자의 농도(atomic concentration)은 Y 축에, 시료의 표면에 입사되는 전자 빔의 시간(sputter time)은 X 축에 도시한다. 전자 빔의 입사시간을 증가시키면, 시료의 표면 뿐만 아니라 표면 이하의 영역에서도 원자의 구성 및 양을 분석할 수 있다. 도 3a에서, 입사되는 전자 빔의 시간에 따라, 스트론튬과 산소의 양이 감소하고, 루세늄의 양이 증가하는 것으로 나타난다. 다시 말하면, 시료의 표면에서는 스토론튬 산화막이, 스트론튬 산화막의 아래에는 루세늄막이 별개의 층으로 존재하고 있어, SRO 박막을 형성하기 위해 서로 반응하지 않은 것을 알 수 있다. FIG. 3A illustrates a result of analyzing the SRO thin film 14 stacked on the substrate 10 by the atomic layer deposition method as shown in FIG. 1. In FIG. 3A, the atomic concentration is shown on the Y axis, and the sputter time of the electron beam incident on the surface of the sample is shown on the X axis. By increasing the incident time of the electron beam, the composition and amount of atoms can be analyzed not only on the surface of the sample but also on the subsurface area. In FIG. 3A, the amount of strontium and oxygen decreases and the amount of ruthenium increases with time of the incident electron beam. In other words, it can be seen that the strontium oxide film is present on the surface of the sample, and the ruthenium film is present as a separate layer under the strontium oxide film, so that they do not react with each other to form the SRO thin film.

도 3b는 기판(10)으로 실리콘 기판을 사용하고, 기판(10) 상에 지르코늄 산 화막이 형성되어 있고, 지르코늄 산화막 상에 도 1과 같은 원자층 증착방법에 의해 적층된 SRO 박막(14)을 분석한 결과이다. 도 3b에서는 도 3a와 비교하여, 입사되는 전자 빔의 입사시간에 따라, 스트론튬과 산소의 양이 급격하게 감소하고, 루셈늄의 양이 증가하는 것을 알 수 있다. 다시 말하면, 지르코늄 산화막 상에 형성되는 SRO 박막(14)은 실리콘 기판 상에 형성되는 SRO 박막(14)과 비교하여, 더욱 스트론튬 산화막과 루셈늄이 반응하지 않는 것을 알 수 있다.3B illustrates a silicon substrate as the substrate 10, a zirconium oxide film formed on the substrate 10, and an SRO thin film 14 stacked on the zirconium oxide film by an atomic layer deposition method as illustrated in FIG. 1. The result of the analysis. In FIG. 3B, it can be seen that the amount of strontium and oxygen decreases rapidly and the amount of ruthenium increases with the incident time of the incident electron beam, compared to FIG. 3A. In other words, it can be seen that the SRO thin film 14 formed on the zirconium oxide film does not react with the strontium oxide film and ruthenium further compared with the SRO thin film 14 formed on the silicon substrate.

상기와 같은 원자층 증착방법으로 SRO 박막을 형성하게 되면, 안정적인 구조의 페로브스카트(perovskite) 구조의 박막이 형성되지 않기 때문에 박막 특성이 저하되고, 재현성을 확보하기 어려운 문제가 있다. When the SRO thin film is formed by the atomic layer deposition method as described above, a thin film having a stable structure of perovskite structure is not formed, thereby deteriorating thin film characteristics and making it difficult to secure reproducibility.

상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여, 서로 다른 2 종류의 소스가스를 혼합하여 공급하는 것에 의해 안정적인 결합을 가진 박막을 증착하기 위한 장치 및 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to provide an apparatus and a manufacturing method for depositing a thin film having a stable bond by supplying a mixture of two different source gases.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막증착장치는, 반응공간을 제공하는 챔버; 상기 반응공간의 내부에 설치되고 기판이 안치되는 기판 안치대; 상기 기판 안치대와 대향하고, 기판 상에 제 1 소스물질을 포함하는 제 1 소스가스와 제 2 소스물질을 포함한 제 2 소스가스를 혼합한 혼합 소스가스, 퍼지가스, 및 상기 혼합 소스가스와 반응하기 위한 반응물질을 포함한 반응가스의 각각을 순차적으로 분사하여, 상기 제 1 및 제 2 소스물질과 반응물질의 반응에 의한 박막을 형성하기 위한, 혼합 소스가스 분사기, 퍼지 가스분사기, 및 반응가스 분사기를 포함하는 가스분사장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Thin film deposition apparatus according to the present invention for achieving the above object, the chamber providing a reaction space; A substrate holder installed in the reaction space and having a substrate placed therein; A mixed source gas, a purge gas, and a mixed source gas, which opposes the substrate support and mixes a first source gas including a first source material and a second source gas including a second source material on a substrate; A mixed source gas injector, a purge gas injector, and a reactive gas injector for sequentially spraying each of the reaction gases including a reactant to form a thin film by reacting the first and second source materials with the reactant. It characterized in that it comprises a; gas injection device comprising a.

상기와 같은 박막증착장치는, 상기 혼합 소스가스 분사기는 혼합장치와 연결되고, 상기 혼합장치는, 상기 제 1 소스가스를 공급하기 위한 제 1 소스가스 공급장치; 상기 제 2 소스가스를 공급하기 위한 제 2 소스가스 공급장치; 상기 제 1 및 제 2 소스가스를 운반하는 운반가스를 공급하기 위한 운반가스 공급장치; 상기 제 1 및 제 2 소스가스와 상기 운반가스를 집하하여 혼합하고, 상기 혼합 소스가스 분사기와 연결되는 혼합기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The thin film deposition apparatus as described above, the mixed source gas injector is connected to the mixing device, the mixing device, the first source gas supply device for supplying the first source gas; A second source gas supply device for supplying the second source gas; A carrier gas supply device for supplying a carrier gas for transporting the first and second source gases; And a mixer configured to collect and mix the first and second source gases and the carrier gas, and to be connected to the mixed source gas injector.

상기와 같은 박막증착장치에 있어서, 상기 제 1 소스공급장치는, 상기 제 1 소스물질을 공급하기 위한 제 1 소스공급부, 상기 제 1 소스물질의 유량을 제어하기 위한 제 1 유량제어기, 및 상기 제 1 소스물질을 기화시키기 위한 제 1 기화기로 구성되고, 상기 제 2 소스공급장치는, 상기 제 2 소스물질을 공급하기 위한 제 2 소스공급부, 상기 제 2 소스물질의 유량을 제어하기 위한 제 2 유량제어기, 및 상기 제 2 소스물질을 기화시키기 위한 제 2 기화기로 구성되고, 상기 운반가스공급장치는, 상기 운반가스를 공급하기 위한 운반가스공급부, 상기 운반가스의 유량을 제어하기 위한 제 3 유량제어기 및 상기 운반가스를 상기 제 1 및 제 2 소스가스와 동일한 온도로 가열하기 위한 가열기로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the thin film deposition apparatus as described above, the first source supply device, a first source supply unit for supplying the first source material, a first flow controller for controlling the flow rate of the first source material, and the first A first vaporizer for vaporizing one source material, wherein the second source supply device, a second source supply unit for supplying the second source material, a second flow rate for controlling the flow rate of the second source material And a second vaporizer for vaporizing the second source material, wherein the carrier gas supply device includes a carrier gas supply unit for supplying the carrier gas, and a third flow controller for controlling the flow rate of the carrier gas. And a heater for heating the carrier gas to the same temperature as the first and second source gases.

상기와 같은 박막증착장치에 있어서, 상기 가스분사장치는 상기 혼합 소스가스, 상기 반응가스 및 상기 퍼지가스를 공급하기 위한 다수의 가스공급관과 연결되고, 상기 혼합 소스가스 분사기, 상기 반응가스 분사기 및 상기 퍼지가스 분사기의 각각은 상기 다수의 가스공급관으로부터 분기되며, 하부에 다수의 분사홀을 가지는 분기관인 것을 특징으로 한다.In the thin film deposition apparatus as described above, the gas injection device is connected to a plurality of gas supply pipes for supplying the mixed source gas, the reaction gas and the purge gas, the mixed source gas injector, the reaction gas injector and the Each of the purge gas injectors is branched from the plurality of gas supply pipes, and characterized in that the branch pipe having a plurality of injection holes in the lower portion.

상기와 같은 박막증착장치에 있어서, 상기 가스분사장치 또는 상기 기판안치대가 회전하는 것을 특징으로 한다.In the thin film deposition apparatus as described above, the gas injection device or the substrate stabilizer is rotated.

상기와 같은 박막증착장치에 있어서, 상기 혼합 소스가스 분사기와 상기 반응가스 분사기는 서로 대향하여 위치하고, 상기 퍼지가스 분사기는 상기 혼합 소스가스 분사기와 상기 반응가스 분사기의 사이에 각각 위치하고, 상기 혼합 소스가스 분사기, 상기 반응가스 분사기 및 상기 퍼지가스 분사기는 상기 기판안치대와 평행 한 것을 특징으로 한다.In the thin film deposition apparatus as described above, the mixed source gas injector and the reaction gas injector are located opposite to each other, the purge gas injector is located between the mixed source gas injector and the reaction gas injector, respectively, the mixed source gas The injector, the reaction gas injector, and the purge gas injector may be parallel to the substrate holder.

상기와 같은 박막증착장치에 있어서, 상기 제 1 소스가스는 스트론튬을 포함한 물질이고, 상기 제 2 소스가스는 루세늄을 포함하는 물질이고, 상기 반응가스는 산소를 포함한 물질이고, 상기 퍼지가스는 불활성가스이고, 상기 박막은 스트론튬 루세늄 산화막인 것을 특징으로 한다.In the thin film deposition apparatus as described above, the first source gas is a material containing strontium, the second source gas is a material containing ruthenium, the reaction gas is a material containing oxygen, the purge gas is inert Gas, wherein the thin film is a strontium ruthenium oxide film.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막증착방법은, 챔버의 내부에 기판을 위치시키는 단계; 제 1 가스분사기를 통하여, 기판 상에 제 1 소스물질을 포함하는 제 1 소스가스와 제 2 소스물질을 포함하는 제 2 소스가스가 혼합된 혼합 소스가스를 분사하는 제 1 단계; 제 2 가스분사기를 통하여, 제 1 퍼지가스를 분사하여, 상기 기판 상에 흡착된 상기 제 1 및 제 2 물질을 제외한 상기 제 1 및 제 2 소스가스를 퍼지시키는 제 2 단계; 제 3 가스분사기를 통하여, 상기 제 1 및 제 2 물질과 반응시키기 위한 반응물질을 포함하는 반응가스를 분사하는 제 3 단계; 제 4 가스분사기를 통하여, 제 2 퍼지가스를 분사하여, 상기 제 1 및 제 2 물질과 반응되지 않은 상기 반응가스를 퍼지시키는 제 4 단계; 상기 제 1 내지 제 4 단계를 반복하여, 상기 기판 상에 제 1 및 제 2 물질과 상기 반응물질을 반응시켜 박막을 형성하는 것을 특징으로 한다.Thin film deposition method according to the present invention for achieving the above object, the step of positioning the substrate inside the chamber; A first step of injecting a mixed source gas in which a first source gas including a first source material and a second source gas including a second source material are mixed on a substrate through a first gas injector; A second step of injecting a first purge gas through a second gas injector to purge the first and second source gases except for the first and second substances adsorbed on the substrate; A third step of injecting a reaction gas comprising a reactant for reacting with the first and second substances through a third gas injector; A fourth step of injecting a second purge gas through a fourth gas injector to purge the reaction gas not reacted with the first and second substances; By repeating the first to fourth steps, the first and second materials and the reactant react on the substrate to form a thin film.

상기와 같은 박막증착방법에 있어서, 상기 제 1 소스가스는 스트론튬을 포함한 물질이고, 상기 제 2 소스가스는 루세늄을 포함하는 물질이고, 상기 반응가스는 산소를 포함한 물질이고, 상기 퍼지가스는 불활성가스이고, 상기 박막은 스트론튬 루세늄 산화막인 것을 특징으로 한다.In the thin film deposition method as described above, the first source gas is a material containing strontium, the second source gas is a material containing ruthenium, the reaction gas is a material containing oxygen, the purge gas is inert Gas, wherein the thin film is a strontium ruthenium oxide film.

상기와 같은 박막증착방법에 에 있어서, 상기 제 1 소스물질은 Sr(iPr3Cp)2을 사용하고, 상기 제 2 소스물질은 Ru(EtCp)4을 사용하고, 반응가스는 O2을 사용하며, 상기 제 1 및 제 2 소스가스의 혼합소스가스의 유량은 100-300mg/min, 상기 반응가스의 유량은 400-1500sccm, 그리고 퍼지가스의 유량은 100-200sccm이고, 상기 박막을 증착하기 위한 챔버의 공정온도는 350도인 것을 특징으로 한다.In the thin film deposition method as described above, the first source material is used Sr (iPr 3 Cp) 2 , the second source material is used Ru (EtCp) 4 , the reaction gas is O 2 , The flow rate of the mixed source gas of the first and second source gas is 100-300mg / min, the flow rate of the reaction gas is 400-1500sccm, and the flow rate of the purge gas is 100-200sccm, the chamber for depositing the thin film The process temperature is characterized in that 350 degrees.

상기와 같은 박막증착방법에 있어서, 상기 제 1 소스물질은 Sr(thd)2, Sr(methd)2, 및 Sr(dpm)2 중 하나를 선택하고, 상기 제 2 소스물질은, Ru(AcAc)3, Ru(TMHD)3, Ru(OD)3, Ru(METHD)3 중 하나를 선택하여 사용하는 것을 특징으로 한다.In the thin film deposition method as described above, the first source material is selected from Sr (thd) 2 , Sr (methd) 2 , and Sr (dpm) 2 , the second source material is Ru (AcAc) 3, Ru (TMHD) 3, Ru (OD) 3, Ru (METHD) 3 It is characterized by using one of the selected.

상기와 같은 박막증착방법에 있어서, 상기 제 1 가스분사기는 상기 제 1 및 제 2 소스가스가 반응하지 않기 위해, 150 -170도를 유지하는 것을 특징으로 한다.In the thin film deposition method as described above, the first gas injector is characterized in that the first and second source gas to maintain 150-170 degrees in order not to react.

상기와 같은 박막증착방법에 있어서, 상기 챔버의 내부는 350도인 것을 특징으로 한다. In the thin film deposition method as described above, the interior of the chamber is characterized in that 350 degrees.

본 발명의 실시예에 따른 박막증착장치 및 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.The thin film deposition apparatus and the manufacturing method according to an embodiment of the present invention has the following effects.

제 1 소스물질, 예를 들면 스트론튬을 포함한 소스가스와 제 2 소스물질, 예를 들면 루세늄을 포함한 소스가스를 혼합하여, 기판 상에 공급함으로써, 스트론튬, 루세늄 및 산소의 반응성을 높일 수 있고, 안정적인 페로브스카이트 구조를 가 지는 스트론튬 루세늄 산화막을 형성할 수 있다. 스트론튬 및 루세늄을 포함한 혼합 소스가스를 동시에 공급하는 것에 의해, 증착속도가 증가되어 생산성이 개선되고, 또한, SRO 박막의 안정적인 특성과 재현성을 확보할 수 있다. The reactivity of strontium, ruthenium and oxygen can be enhanced by mixing a source gas containing a first source material such as strontium and a source gas containing a second source material such as ruthenium and supplying it onto a substrate. In addition, it is possible to form a strontium ruthenium oxide film having a stable perovskite structure. By simultaneously supplying a mixed source gas containing strontium and ruthenium, the deposition rate is increased to improve productivity, and also to secure stable characteristics and reproducibility of the SRO thin film.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 박막증착장치의 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따른 박막증착장치의 내부 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 소스 및 반응가스의 공급주기도이고, 도 7은 본 발명에 따른 SRO 박막의 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 소스가스 공급장치의 개략도이다. Figure 4 is a schematic diagram of a thin film deposition apparatus according to the present invention, Figure 5 is an internal configuration of the thin film deposition apparatus according to the present invention, Figure 6 is a supply cycle diagram of the source and the reaction gas according to the present invention, Figure 7 A cross-sectional view of the SRO thin film according to the invention, Figure 8 is a schematic diagram of a source gas supply apparatus according to the present invention.

도 4와 같이, 본 발명의 박막증착장치(110)는 반응공간을 제공하는 챔버(112), 챔버(112)의 내부에 설치되고 가스를 공급하기 위한 가스분사장치(114) 및 가스분사장치(114)의 하부에 설치되고 기판(116)이 안치되는 기판안치수단(118)으로 구성된다. 그리고, 기판처리장치(110)는 반응공간의 가스를 배출하기 위한 가스배출구(160)를 포함한다. As shown in FIG. 4, the thin film deposition apparatus 110 of the present invention includes a chamber 112 that provides a reaction space, a gas injection device 114 and a gas injection device installed in the chamber 112 to supply gas. It is composed of the substrate mounting means 118 is installed in the lower portion of the 114 and the substrate 116 is placed. In addition, the substrate processing apparatus 110 includes a gas discharge port 160 for discharging the gas in the reaction space.

기판안치수단(118)은 챔버(112)의 중심에 설치되고, 챔버(112) 외부의 구동 장치(도시하지 않음)와 연결되어 승강 또는 하강이 가능한 샤프트(162), 샤프트(162)와 연결되어 메인 서셉터(164), 및 메인 서셉터(164)에 설치되어 기판(116)이 안치되는 다수의 서브 서셉터(166)으로 구성된다. 도 3과 같은 기판처리장치(110)는, 가스분사장치(114) 및 기판안치수단(118) 중에 하나 또는 가스분사장치(114) 및 기판안치수단(118) 모두가 회전할 수 있다. The substrate mounting means 118 is installed at the center of the chamber 112, and is connected to a driving device (not shown) outside the chamber 112 to be connected to a shaft 162 and a shaft 162 capable of lifting or lowering. The main susceptor 164 and a plurality of sub susceptors 166 are installed in the main susceptor 164 and the substrate 116 is placed thereon. In the substrate processing apparatus 110 as shown in FIG. 3, one of the gas injection apparatus 114 and the substrate mounting means 118 or both the gas injection apparatus 114 and the substrate mounting means 118 may rotate.

도 5와 같이, 가스분사장치(114)는 소스가스, 반응가스 및 퍼지가스를 공급하기 위한 다수의 공급관을 포함하는 가스공급관(120), 가스공급관(120)과 연결되는 제 1 내지 제 4 가스분사기(122, 124, 126, 128)로 구성된다. 제 1 내지 제 4 가스 분사기(122, 124, 126, 128)의 하면에는 가스를 분사하기 위한 다수의 가스분사홀(130)이 설치된다. 소스가스는 제 1 소스물질, 예를 들면 스트론튬(strontium)을 포함한 제 1 소스가스와 제 2 소스물질, 예를 들면 루세늄(ruthenium)을 포함한 제 2 소스가스를 혼합하여 사용하며, 제 1 가스분사기(122)를 통하여 분사되고, 산소를 포함한 반응가스는 제 3 가스분사기(126)을 통하여 분사되고, 불활성가스를 사용하는 퍼지가스는 제 2 및 제 4 가스분사기(124, 128)를 통하여 분사된다. As shown in FIG. 5, the gas injection device 114 includes a gas supply pipe 120 including a plurality of supply pipes for supplying source gas, reaction gas, and purge gas, and first to fourth gases connected to the gas supply pipe 120. Injectors 122, 124, 126, 128. A plurality of gas injection holes 130 for injecting gas are installed on the lower surfaces of the first to fourth gas injectors 122, 124, 126, and 128. The source gas is used by mixing a first source gas including a first source material, for example, strontium, and a second source gas including a second source material, for example, ruthenium. The reaction gas, which is injected through the injector 122, includes oxygen, is injected through the third gas injector 126, and the purge gas using the inert gas is injected through the second and fourth gas injectors 124 and 128. do.

가스분사장치(114) 또는 기판안치수단(118)이 회전하면서, 기판(116) 상에 제 1 가스분사기(122)에서 스트론튬 및 루세늄을 포함한 제 1 및 제 2 소스가스가 혼합된 소스가스, 제 2 가스분사기(124)를 통하여 퍼지가스, 제 3 가스분사기(126)를 통하여 산소를 포함한 반응가스, 및 제 4 가스분사기(128)를 통하여 퍼지가스가 순차적으로 공급되어, 도 7과 같이, 제 1 및 제 2 소스물질과 반응물질과 반응한 박막 예를 들면, 단층의 SRO(strontium ruthenium oxide) 박막(140)이 형성되고, 단층의 SRO 박막(140)이 반복적으로 적층되어 원하는 두께의 SRO 박막(142)을 형성한다.A source gas in which the first and second source gases including strontium and ruthenium are mixed in the first gas injector 122 on the substrate 116 while the gas injection apparatus 114 or the substrate setter 118 rotates, The purge gas is supplied through the second gas injector 124, the reaction gas containing oxygen through the third gas injector 126, and the purge gas is sequentially supplied through the fourth gas injector 128, as shown in FIG. 7. A thin film reacted with the first and second source materials and the reactant, for example, a single layer of strontium ruthenium oxide (SRO) thin film 140 is formed, and a single layer SRO thin film 140 is repeatedly stacked to form an SRO having a desired thickness. The thin film 142 is formed.

도 7과 같은 SRO 박막(142)을 형성하기 위하여, 소스가스, 반응가스 및 퍼지가스의 공급주기는 도 6에 도시된다. 반응공간을 제공하는 챔버(112)에 위치한 기판 안치대(164) 상에 기판(116)을 위치시킨다. 제 1 단계(a)는 제 1 가스분사기(122)를 통하여, 스트론튬 및 루세늄을 포함한 제 1 및 제 2 소스가스가 혼합된 소스가스와 소스가스를 운반하기 위한 운반가스(carrier gas)를 기판(116) 상에 공급한다. 제 2 단계(b)는 가스분사장치(114) 또는 기판안치수단(118)의 회전에 의해, 제 2 가스분사기(124)를 통하여 기판(116) 상에 퍼지가스를 공급한다. 퍼지가스에 의해, 기판(116)의 표면에 흡착된 단층의 스트론튬 및 루세늄의 소스가스 만을 잔류시키고, 다른 소스가스는 모두 제거된다. In order to form the SRO thin film 142 as shown in FIG. 7, the supply cycles of the source gas, the reaction gas, and the purge gas are shown in FIG. 6. The substrate 116 is positioned on the substrate support 164 located in the chamber 112 providing the reaction space. In the first step (a), the carrier gas for transporting the source gas and the source gas mixed with the first and second source gases including strontium and ruthenium through the first gas injector 122 is provided. On 116. In the second step (b), the purge gas is supplied to the substrate 116 through the second gas injector 124 by the rotation of the gas injector 114 or the substrate setter 118. By the purge gas, only the source gas of the single layer of strontium and ruthenium adsorbed on the surface of the substrate 116 is left, and all other source gases are removed.

제 3 단계(c)는 가스분사장치(114) 또는 기판안치수단(118)의 회전에 의해, 제 3 가스분사기(126)를 통하여 산소를 포함한 반응가스를 기판(116) 상에 공급한다. 제 4 단계(d)는 가스분사장치(114) 또는 기판안치수단(118)의 회전에 의해, 제 4 가스분사기(128)를 통하여 퍼지가스를 기판(116) 상에 공급한다. 퍼지가스에 의해, 스트론튬 및 루세늄과 반응하지 않은 반응가스를 제거한다. The third step (c) supplies the reaction gas containing oxygen onto the substrate 116 through the third gas injector 126 by the rotation of the gas injector 114 or the substrate placing means 118. The fourth step (d) supplies the purge gas to the substrate 116 through the fourth gas injector 128 by the rotation of the gas injector 114 or the substrate setter 118. By purge gas, the reaction gas which did not react with strontium and ruthenium is removed.

본 발명의 SRO 박막(142)을 형성하기 위하여, 스트론튬을 포함한 제 1 소스물질은, Sr(iPr3Cp)2을 사용하고, 루세늄을 포함한 제 2 소스물질은 Ru(EtCp)4을 사용하고, 반응가스는 O2을 사용한다. 제 1 소스물질로 Sr(iPr3Cp)2을 사용하고, 제 2 소스물질로 Ru(EtCp)4을 사용하는 경우, 제 1 및 제 2 소스가스의 혼합된 혼합소스가스의 유량은 100-300mg/min, 반응가스의 유량은 400-1500sccm, 그리고 퍼지가스의 유량은 100-200sccm으로 공정을 진행한다. 공정이 진행되는 챔버 내부의 온도는 350도이다. In order to form the SRO thin film 142 of the present invention, the first source material containing strontium uses Sr (iPr 3 Cp) 2 , and the second source material containing ruthenium uses Ru (EtCp) 4 . The reaction gas uses O 2 . When Sr (iPr 3 Cp) 2 is used as the first source material and Ru (EtCp) 4 is used as the second source material, the flow rate of the mixed mixed source gas of the first and second source gases is 100-300 mg. / min, the flow rate of the reaction gas is 400-1500sccm, and the flow rate of the purge gas is 100-200sccm. The temperature inside the chamber where the process proceeds is 350 degrees.

스트론튬을 포함한 제 1 소스물질은 Sr(iPr3Cp)2 외에, Sr(thd)2, Sr(methd)2, 및 Sr(dpm)2 중 하나를 선택하여 사용할 수 있고, 루세늄을 포함한 제 2 소스물질은, Ru(EtCp)4 외에, Ru(AcAc)3, Ru(TMHD)3, Ru(OD)3, Ru(METHD)3 중 하나를 선택하여 사용할 수 있다. 반응가스는 O2 외에, 오존 등을 사용할 수 있다.The first source material containing strontium may be selected from one of Sr (thd) 2 , Sr (methd) 2 , and Sr (dpm) 2 in addition to Sr (iPr 3 Cp) 2 , and a second source containing ruthenium Source materials include, in addition to Ru (EtCp) 4 , Ru (AcAc) 3, Ru (TMHD) 3, Ru (OD) 3, Ru (METHD) 3 You can choose one of them. As the reaction gas, ozone or the like can be used in addition to O 2 .

도 8은 스트론튬을 포함한 제 1 소스가스와 루세늄을 포함한 제 2 소스가스의 혼합장치를 도시한다. 스트론튬을 포함한 제 1 소스가스와 류세늄을 포함한 제 2 소스가스는, 기화온도 및 압력 등이 상이하기 때문에, 제 1 가스분사기(122)에 제 1 및 제 2 소스가스 공급관을 바로 연결하여 공급하면 혼합에 문제가 발생할 수 있다. 8 shows an apparatus for mixing a first source gas containing strontium and a second source gas containing ruthenium. Since the first source gas containing strontium and the second source gas containing ruthenium have different vaporization temperatures and pressures, when the first and second source gas supply pipes are directly connected to the first gas injector 122 and supplied, Problems with mixing can occur.

따라서, 도 8과 같이, 제 1 소스가스 공급장치는, 스트론튬을 포함한 제 1 소스물질을 공급하기 위한 제 1 소스공급부(170), 제 1 소스물질의 유량을 제어하기 위한 제 1 유량제어기(172), 및 제 1 소스물질을 기화시키기 위한 제 1 기화기(174)로 구성된다. 제 2 소스가스 공급장치는, 루세늄을 포함한 제 2 소스물질을 공급하기 위한 제 2 소스공급부(176), 제 2 소스물질의 유량을 제어하기 위한 제 2 유량제어기(178), 및 제 2 소스물질을 기화시키기 위한 제 2 기화기(180)로 구성된다. 제 1 및 제 2 소스가스를 운반하기 위한 운반가스 공급장치는, 운반가스공급부(182), 운반가스의 유량을 제어하기 위한 제 3 유량제어기(184) 및 운반가스를 제 1 및 제 2 소스가스와 동일한 온도로 가열하기 위한 가열기(186)로 구성된다.Accordingly, as shown in FIG. 8, the first source gas supply device includes a first source supply unit 170 for supplying a first source material including strontium, and a first flow controller 172 for controlling a flow rate of the first source material. ), And a first vaporizer 174 for vaporizing the first source material. The second source gas supply device includes a second source supply unit 176 for supplying a second source material including ruthenium, a second flow controller 178 for controlling a flow rate of the second source material, and a second source. It consists of a second vaporizer 180 for vaporizing the material. The carrier gas supply apparatus for transporting the first and second source gases includes a carrier gas supply unit 182, a third flow controller 184 for controlling the flow rate of the carrier gas, and a carrier gas for the first and second source gases. And a heater 186 for heating to the same temperature as.

제 1 기화기(174), 제 2 기화기(180) 및 가열기(186)의 각각을 거친 제 1 소스가스, 제 2 소스가스, 및 운반가스는 혼합기(188)에서 혼합되어, 소스가스 공급관(190)에 연결되고, 소스가스 공급관(190)에 연결된 제 1 가스분사기(122)를 통하여 기판(116) 상에 공급된다. 제 1 및 제 2 소스물질이 서로 다른 제 1 및 제 2 기화기(174, 180)를 거쳐 혼합기(188)로 집하되기 때문에, 제 1 및 제 2 소스물질이 반응할 수 있는 가능성이 최소화된다. 혼합기(188)은 제 1 및 제 2 소스가스가 서로 반응하지 않기 위하여, 대략적으로 150-170도를 유지한다. 그러나, 혼합기(188) 의 온도는 제 1 및 제 2 소스물질에 따라 달라질 수 있다.The first source gas, the second source gas, and the carrier gas which pass through each of the first vaporizer 174, the second vaporizer 180, and the heater 186 are mixed in the mixer 188, and the source gas supply pipe 190 is disposed. It is connected to the, and is supplied on the substrate 116 through the first gas injector 122 connected to the source gas supply pipe 190. Since the first and second source materials are collected into the mixer 188 via different first and second vaporizers 174 and 180, the likelihood that the first and second source materials can react is minimized. The mixer 188 maintains approximately 150-170 degrees so that the first and second source gases do not react with each other. However, the temperature of the mixer 188 may vary depending on the first and second source materials.

그리고, 소스가스를 운반하기 위한 운반가스는, 소스가스와 반응하지 않는 불활성 가스 또는 비반응가스를 사용한다. 불활성 가스로는 아르곤(Ar)을 사용하고, 비반응가스로는 질소(N2)을 사용한다. The carrier gas for carrying the source gas uses an inert gas or a non-reactive gas that does not react with the source gas. Argon (Ar) is used as an inert gas and nitrogen (N2) is used as an unreacted gas.

도 1은 종래기술에 따른 SRO 박막의 단면도1 is a cross-sectional view of the SRO thin film according to the prior art

도 2는 종래기술에 따른 SRO 박막의 단면사진Figure 2 is a cross-sectional picture of the SRO thin film according to the prior art

도 3a 및 도 3b는 종래기술에 따른 SRO 박막의 AES 분석결과도3a and 3b is an AES analysis result of the SRO thin film according to the prior art

도 4는 본 발명에 따른 박막증착장치의 개략도4 is a schematic view of a thin film deposition apparatus according to the present invention

도 5는 본 발명에 따른 박막증착장치의 내부 구성도5 is a diagram illustrating an internal configuration of a thin film deposition apparatus according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 소스 및 반응가스의 공급주기도6 is a supply cycle diagram of a source and a reaction gas according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 SRO 박막의 단면도7 is a cross-sectional view of the SRO thin film according to the present invention

도 8은 본 발명에 따른 소스가스 공급장치의 개략도8 is a schematic diagram of a source gas supply apparatus according to the present invention;

Claims (13)

반응공간을 제공하는 챔버;A chamber providing a reaction space; 상기 반응공간의 내부에 설치되고 기판이 안치되는 기판 안치대;A substrate holder installed in the reaction space and having a substrate placed therein; 상기 기판 안치대와 대향하고, 기판 상에 제 1 소스물질을 포함하는 제 1 소스가스와 제 2 소스물질을 포함한 제 2 소스가스를 혼합한 혼합 소스가스, 퍼지가스, 및 상기 혼합 소스가스와 반응하기 위한 반응물질을 포함한 반응가스의 각각을 순차적으로 분사하여, 상기 제 1 및 제 2 소스물질과 반응물질의 반응에 의한 박막을 형성하기 위한, 혼합 소스가스 분사기, 퍼지 가스분사기, 및 반응가스 분사기를 포함하는 가스분사장치;A mixed source gas, a purge gas, and a mixed source gas, which opposes the substrate support and mixes a first source gas including a first source material and a second source gas including a second source material on a substrate; A mixed source gas injector, a purge gas injector, and a reactive gas injector for sequentially spraying each of the reaction gases including a reactant to form a thin film by reacting the first and second source materials with the reactant. Gas injection device comprising a; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.Thin film deposition apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 혼합 소스가스 분사기는 혼합장치와 연결되고, 상기 혼합장치는, The mixed source gas injector is connected to the mixing device, the mixing device, 상기 제 1 소스가스를 공급하기 위한 제 1 소스가스 공급장치;A first source gas supply device for supplying the first source gas; 상기 제 2 소스가스를 공급하기 위한 제 2 소스가스 공급장치;A second source gas supply device for supplying the second source gas; 상기 제 1 및 제 2 소스가스를 운반하는 운반가스를 공급하기 위한 운반가스 공급장치; A carrier gas supply device for supplying a carrier gas for transporting the first and second source gases; 상기 제 1 및 제 2 소스가스와 상기 운반가스를 집하하여 혼합하고, 상기 혼 합 소스가스 분사기와 연결되는 혼합기;A mixer configured to collect and mix the first and second source gases and the carrier gas, and to be connected to the mixed source gas injector; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.Thin film deposition apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 소스공급장치는, 상기 제 1 소스물질을 공급하기 위한 제 1 소스공급부, 상기 제 1 소스물질의 유량을 제어하기 위한 제 1 유량제어기, 및 상기 제 1 소스물질을 기화시키기 위한 제 1 기화기로 구성되고, 상기 제 2 소스공급장치는, 상기 제 2 소스물질을 공급하기 위한 제 2 소스공급부, 상기 제 2 소스물질의 유량을 제어하기 위한 제 2 유량제어기, 및 상기 제 2 소스물질을 기화시키기 위한 제 2 기화기로 구성되고, 상기 운반가스공급장치는, 상기 운반가스를 공급하기 위한 운반가스공급부, 상기 운반가스의 유량을 제어하기 위한 제 3 유량제어기 및 상기 운반가스를 상기 제 1 및 제 2 소스가스와 동일한 온도로 가열하기 위한 가열기로 구성되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치. The first source supply apparatus includes a first source supply unit for supplying the first source material, a first flow controller for controlling the flow rate of the first source material, and a first for vaporizing the first source material The second source supply device comprises a second source supply unit for supplying the second source material, a second flow controller for controlling the flow rate of the second source material, and the second source material. The carrier gas supply device includes a carrier gas supply unit for supplying the carrier gas, a third flow controller for controlling the flow rate of the carrier gas, and the carrier gas. Thin film deposition apparatus comprising a heater for heating to the same temperature as the second source gas. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스분사장치는 상기 혼합 소스가스, 상기 반응가스 및 상기 퍼지가스를 공급하기 위한 다수의 가스공급관과 연결되고, 상기 혼합 소스가스 분사기, 상기 반응가스 분사기 및 상기 퍼지가스 분사기의 각각은 상기 다수의 가스공급관으 로부터 분기되며, 하부에 다수의 분사홀을 가지는 분기관인 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The gas injection unit is connected to a plurality of gas supply pipes for supplying the mixed source gas, the reaction gas and the purge gas, and each of the mixed source gas injector, the reaction gas injector, and the purge gas injector Thin film deposition apparatus branched from the gas supply pipe, characterized in that the branch pipe having a plurality of injection holes in the lower portion. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스분사장치 또는 상기 기판안치대가 회전하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.Thin film deposition apparatus, characterized in that the gas injection device or the substrate support is rotated. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 혼합 소스가스 분사기와 상기 반응가스 분사기는 서로 대향하여 위치하고, 상기 퍼지가스 분사기는 상기 혼합 소스가스 분사기와 상기 반응가스 분사기의 사이에 각각 위치하고, 상기 혼합 소스가스 분사기, 상기 반응가스 분사기 및 상기 퍼지가스 분사기는 상기 기판안치대와 평행한 것을 특징으로 박막증착장치.The mixed source gas injector and the reactive gas injector face each other, and the purge gas injector is positioned between the mixed source gas injector and the reactive gas injector, respectively, and the mixed source gas injector, the reaction gas injector, and the purge And a gas injector is parallel to the substrate support. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 소스가스는 스트론튬을 포함한 물질이고, 상기 제 2 소스가스는 루세늄을 포함하는 물질이고, 상기 반응가스는 산소를 포함한 물질이고, 상기 퍼지가스는 불활성가스이고, 상기 박막은 스트론튬 루세늄 산화막인 것을 특징으로 하 는 박막증착장치.The first source gas is a material containing strontium, the second source gas is a material containing ruthenium, the reaction gas is a material containing oxygen, the purge gas is an inert gas, the thin film is strontium ruthenium Thin film deposition apparatus, characterized in that the oxide film. 챔버의 내부에 기판을 위치시키는 단계;Positioning the substrate inside the chamber; 제 1 가스분사기를 통하여, 기판 상에 제 1 소스물질을 포함하는 제 1 소스가스와 제 2 소스물질을 포함하는 제 2 소스가스가 혼합된 혼합 소스가스를 분사하는 제 1 단계;A first step of injecting a mixed source gas in which a first source gas including a first source material and a second source gas including a second source material are mixed on a substrate through a first gas injector; 제 2 가스분사기를 통하여, 제 1 퍼지가스를 분사하여, 상기 기판 상에 흡착된 상기 제 1 및 제 2 물질을 제외한 상기 제 1 및 제 2 소스가스를 퍼지시키는 제 2 단계;A second step of injecting a first purge gas through a second gas injector to purge the first and second source gases except for the first and second substances adsorbed on the substrate; 제 3 가스분사기를 통하여, 상기 제 1 및 제 2 물질과 반응시키기 위한 반응물질을 포함하는 반응가스를 분사하는 제 3 단계;A third step of injecting a reaction gas comprising a reactant for reacting with the first and second substances through a third gas injector; 제 4 가스분사기를 통하여, 제 2 퍼지가스를 분사하여, 상기 제 1 및 제 2 물질과 반응되지 않은 상기 반응가스를 퍼지시키는 제 4 단계;A fourth step of injecting a second purge gas through a fourth gas injector to purge the reaction gas not reacted with the first and second substances; 상기 제 1 내지 제 4 단계를 반복하여, 상기 기판 상에 제 1 및 제 2 물질과 상기 반응물질을 반응시켜 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.Repeating the first to fourth steps, the thin film deposition method of forming a thin film by reacting the first and second materials and the reactant on the substrate. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제 1 소스가스는 스트론튬을 포함한 물질이고, 상기 제 2 소스가스는 루세늄을 포함하는 물질이고, 상기 반응가스는 산소를 포함한 물질이고, 상기 퍼지가스는 불활성가스이고, 상기 박막은 스트론튬 루세늄 산화막인 것을 특징으로 하는 박막증착방법.The first source gas is a material containing strontium, the second source gas is a material containing ruthenium, the reaction gas is a material containing oxygen, the purge gas is an inert gas, the thin film is strontium ruthenium Thin film deposition method characterized in that the oxide film. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 제 1 소스물질은 Sr(iPr3Cp)2을 사용하고, 상기 제 2 소스물질은 Ru(EtCp)4을 사용하고, 반응가스는 O2을 사용하며, 상기 제 1 및 제 2 소스가스의 혼합소스가스의 유량은 100-300mg/min, 상기 반응가스의 유량은 400-1500sccm, 그리고 퍼지가스의 유량은 100-200sccm이고, 상기 박막을 증착하기 위한 챔버의 공정온도는 350도인 것을 특징으로 하는 박막증착방법. The first source material uses Sr (iPr 3 Cp) 2 , the second source material uses Ru (EtCp) 4 , the reaction gas uses O 2 , and the first and second source gases The flow rate of the mixed source gas is 100-300mg / min, the flow rate of the reaction gas is 400-1500sccm, the flow rate of the purge gas is 100-200sccm, the process temperature of the chamber for depositing the thin film is characterized in that 350 degrees Thin film deposition method. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 1 소스물질은 Sr(thd)2, Sr(methd)2, 및 Sr(dpm)2 중 하나를 선택하고, 상기 제 2 소스물질은, Ru(AcAc)3, Ru(TMHD)3, Ru(OD)3, Ru(METHD)3 중 하나를 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법. The first source material is selected from Sr (thd) 2 , Sr (methd) 2 , and Sr (dpm) 2 , the second source material is Ru (AcAc) 3, Ru (TMHD) 3, Ru (OD) 3, Ru (METHD) 3 Thin film deposition method characterized in that to use one of the selection. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 제 1 가스분사기는 상기 제 1 및 제 2 소스가스가 반응하지 않기 위해, 150 -170도를 유지하는 것을 특징으로 하는 박막증착방법.And the first gas injector maintains 150 to 170 degrees to prevent the first and second source gases from reacting. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 챔버의 내부는 350도인 것을 특징으로 하는 박막증착방법.Thin film deposition method characterized in that the inside of the chamber is 350 degrees.
KR1020080105409A 2008-10-27 2008-10-27 Appratus and method for depositing thin film KR20100046535A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080105409A KR20100046535A (en) 2008-10-27 2008-10-27 Appratus and method for depositing thin film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080105409A KR20100046535A (en) 2008-10-27 2008-10-27 Appratus and method for depositing thin film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100046535A true KR20100046535A (en) 2010-05-07

Family

ID=42273778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080105409A KR20100046535A (en) 2008-10-27 2008-10-27 Appratus and method for depositing thin film

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100046535A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180047564A (en) * 2016-10-31 2018-05-10 주성엔지니어링(주) Substrate treatment apparatus and substrate treatment method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180047564A (en) * 2016-10-31 2018-05-10 주성엔지니어링(주) Substrate treatment apparatus and substrate treatment method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100505310B1 (en) Single-substrate-processing cvd apparatus and method
US6110531A (en) Method and apparatus for preparing integrated circuit thin films by chemical vapor deposition
KR100975268B1 (en) Manufacturing method for semiconductor devices and substrate processing apparatus
US7098150B2 (en) Method for novel deposition of high-k MSiON dielectric films
JP3462852B2 (en) Method and apparatus for producing thin films by chemical vapor deposition
KR100467366B1 (en) A method for forming zirconium oxide film using atomic layer deposition
US8304021B2 (en) Vapor phase deposition apparatus, method for depositing thin film and method for manufacturing semiconductor device
US20060013955A1 (en) Deposition of ruthenium and/or ruthenium oxide films
US20100092679A1 (en) Material layer forming apparatus using supercritical fluid, material layer forming system comprising the same and method of forming material layer
US20060029737A1 (en) Atomic layer deposition method of forming an oxide comprising layer on a substrate
JP2001059176A (en) Film forming method and film forming device
US8092870B2 (en) Preparation of metal oxide thin film via cyclic CVD or ALD
JP2007531256A (en) Method and apparatus for depositing metal oxide etc. by discharging discontinuous precursors
JPH0927602A (en) Manufacture of capacitor and large capacitance capacitor
JP4717179B2 (en) Gas supply device and processing device
US6730354B2 (en) Forming ferroelectric Pb(Zr,Ti)O3 films
KR101156305B1 (en) METHOD FOR FORMING SrTiO3 FILM AND STORAGE MEDIUM
US20070287248A1 (en) Method for manufacturing capacity element, method for manufacturing semiconductor device and semiconductor-manufacturing apparatus
US20080132069A1 (en) Apparatus and method for forming a thin layer on semiconductor substrates
JP2004323894A (en) Gas supply stabilizer, and apparatus and method for vapor phase growth
JP5751754B2 (en) Film formation method and storage medium
KR20100046535A (en) Appratus and method for depositing thin film
KR20040084686A (en) Method for depositing and forming metal oxide film on surface of substrate
US8261908B2 (en) Container for precursors used in deposition processes
JP2007506271A (en) Method and apparatus for depositing mono- or multi-element layers and stack layers by using a liquid or solution raw material to discontinuously shoot through a multi-channel apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination