KR20160062964A - Method and device for fabricating silicon oxide - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 소자의 제조 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실리콘 산화막 형성 방법 및 장치의 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
반도체 소자의 절연막으로 적용되고 있는 실리콘 산화막은 산소를 함유하는 반응가스와 실리콘을 함유하는 소스가스의 반응에 의하여 형성될 수 있다. 실리콘을 함유하는 소스가스는, 예를 들어, 테트라 에틸 오소 실리케이트(TEOS) 가스를 포함할 수 있다. 테트라 에틸 오소 실리케이트 가스를 소스가스로 이용하여 실리콘 산화막을 형성하는 공정을 플라즈마를 이용한 화학적 기상 증착법으로 수행하는 경우, 공정온도는 300℃ 내지 400℃의 범위를 가진다(화학식1 참조). The silicon oxide film, which is used as an insulating film of a semiconductor device, can be formed by the reaction of a reaction gas containing oxygen and a source gas containing silicon. The source gas containing silicon may comprise, for example, tetraethylorthosilicate (TEOS) gas. When the step of forming a silicon oxide film using tetraethyl orthosilicate gas as a source gas is performed by a chemical vapor deposition method using plasma, the process temperature ranges from 300 ° C to 400 ° C (see Chemical Formula 1).
<화학식 1>≪ Formula 1 >
TEOS(Si(C2H5O)4) + 12O2 → SiO2 + 10H2O↑ + 8CO2↑ TEOS (Si (C 2 H 5 O) 4) +
후속 공정에서 반도체 소자의 열화를 방지하기 위해서는 더 낮은 온도에서 박막 형성 공정을 수행하는 것이 바람직하나, 테트라 에틸 오소 실리케이트를 이용하여 저온에서 실리콘 산화막을 형성하는 경우, WER(Wet Etch Rate) 또는 BV(Breakdown Voltage)와 같은 박막 특성이 열화되는 문제점이 발생한다. In order to prevent deterioration of a semiconductor device in a subsequent process, it is preferable to perform a thin film formation process at a lower temperature. However, when forming a silicon oxide film at a low temperature using tetraethylorthosilicate, a wet etch rate (WER) Breakdown Voltage) is deteriorated.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 저온 공정에서도 박막 특성의 열화를 방지할 수 있는 실리콘 산화막의 형성방법을 제공할 수 있다. 나아가, 이러한 방법을 보다 단순한 구성으로써 구현할 수 있는 실리콘 산화막의 형성장치를 제공할 수 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of forming a silicon oxide film which can prevent deterioration of thin film characteristics even in a low temperature process. Further, it is possible to provide an apparatus for forming a silicon oxide film which can be realized by a simpler structure. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 실리콘 산화막의 형성방법이 제공된다. 상기 실리콘 산화막의 형성방법은 실리콘을 함유하는 액상소스로부터 기화된 기상소스를 이용하여 실리콘 산화막을 형성하는 방법으로서, NO 계열의 첨가가스를 캐리어가스로 이용하여 상기 기상소스를 반응기로 나르는 단계;를 포함한다. A method of forming a silicon oxide film according to an aspect of the present invention for solving the above problems is provided. The method for forming a silicon oxide film includes the steps of: forming a silicon oxide film by using a vapor source vaporized from a liquid source containing silicon, the vapor phase source being connected to a reactor using NO gas as a carrier gas; .
상기 실리콘 산화막의 형성방법에서, 상기 NO 계열의 첨가가스를 캐리어가스로 이용하여 상기 기상소스를 반응기로 나르는 단계;는 상기 캐리어가스를 이용하여 상기 액상소스를 상기 기상소스로 기화시킨 후에 상기 기상소스를 상기 캐리어가스에 의하여 상기 반응기로 나르는 단계;를 포함할 수 있다. Wherein the NOx-containing additive gas is used as a carrier gas to carry the gas-phase source to a reactor in the method for forming the silicon oxide film, wherein the carrier gas is used to vaporize the liquid-phase source into the gas- To the reactor by the carrier gas.
상기 실리콘 산화막의 형성방법에서, 상기 NO 계열의 첨가가스를 캐리어가스로 이용하여 상기 기상소스를 반응기로 나르는 단계;는 상기 액상소스를 상기 기상소스로 기화시킨 후에 상기 기상소스를 상기 캐리어가스에 의하여 상기 반응기로 나르는 단계;를 포함할 수 있다. Wherein the NOx-containing additive gas is used as a carrier gas to carry the gas-phase source to a reactor in the method of forming the silicon oxide film, wherein the gas-phase source is connected to the gas- To the reactor.
상기 실리콘 산화막의 형성방법에서, 상기 액상소스 또는 상기 기상소스는 테트라 에틸 오소 실리케이트(TEOS, Tetra Ethyl Ortho Silicate)를 포함할 수 있다. In the method of forming the silicon oxide film, the liquid source or the vapor source may include tetraethyl orthosilicate (TEOS).
상기 실리콘 산화막의 형성방법에서, 상기 NO 계열의 첨가가스는 N2O 가스 또는 NO 가스를 포함하며, 나아가, N2 가스를 더 포함할 수 있다. In the method of forming the silicon oxide film, the NO-based additive gas includes N 2 O gas or NO gas, and may further include N 2 gas.
상기 실리콘 산화막의 형성방법에서, 상기 반응기 내의 공정 진행 온도는 80℃ 내지 300℃일 수 있다. In the method of forming the silicon oxide film, the process progress temperature in the reactor may be 80 ° C to 300 ° C.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 실리콘 산화막의 형성장치가 제공된다.An apparatus for forming a silicon oxide film according to another aspect of the present invention for solving the above problems is provided.
상기 실리콘 산화막의 형성장치는 실리콘을 함유하는 액상소스를 기화시켜 기상소스를 생성하는 기화기; 상기 기상소스를 나를 수 있는 캐리어가스를 제공하되, NO 계열의 첨가가스를 상기 캐리어가스로 이용하는, 캐리어가스 공급부; 및 상기 반응기 내로 반응가스를 제공하기 위한 반응가스 공급부;를 포함한다. The apparatus for forming a silicon oxide film includes: a vaporizer for vaporizing a liquid source containing silicon to generate a vapor source; A carrier gas supply unit for supplying a carrier gas capable of carrying the vapor source, the NO gas being used as the carrier gas; And a reaction gas supply unit for supplying a reaction gas into the reactor.
상기 실리콘 산화막의 형성장치에서, 상기 캐리어가스를 이용하여 상기 액상소스를 기화시키기 위하여, 상기 캐리어가스 공급부는 상기 액상소스가 기화되기 전에 상기 액상소스와 상기 캐리어가스가 혼합될 수 있도록 상기 기화기에 직접 연결되어 구성될 수 있다. In the apparatus for forming a silicon oxide film, in order to vaporize the liquid source using the carrier gas, the carrier gas supply unit supplies the carrier gas directly to the vaporizer so that the liquid source and the carrier gas can be mixed before the liquid source is vaporized. Can be connected and configured.
상기 실리콘 산화막의 형성장치에서, 상기 기화기에서 기화된 상기 기상소스를 상기 캐리어가스에 의하여 나를 수 있도록, 상기 캐리어가스 공급부는 상기 기화기를 지나 상기 기화기의 후단에 이어진 유로와 직접 연결될 수 있다. In the apparatus for forming a silicon oxide film, the carrier gas supply unit may be directly connected to a flow path extending to the rear end of the vaporizer through the vaporizer so that the vapor source vaporized in the vaporizer can be carried by the carrier gas.
상기 실리콘 산화막의 형성장치에서, 상기 액상소스 또는 상기 기상소스는 테트라 에틸 오소 실리케이트(Tetra Ethyl Ortho Silicate)를 포함하고, 상기 캐리어가스는 N2O 가스 또는 NO 가스를 포함하고, 상기 반응가스는 O2 가스 또는 O3 가스를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 캐리어가스는 상기 N2O 가스 또는 상기 NO 가스를 포함하되, N2 가스를 더 포함할 수 있다. In the apparatus for forming a silicon oxide film, the liquid source or the vapor source may include tetraethyl orthosilicate (Tetra Ethyl Ortho Silicate), the carrier gas may include N 2 O gas or NO gas, 2 gas or an O 3 gas. Further, the carrier gas may include the N 2 O gas or the NO gas, but may further include N 2 gas.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 박막 특성이 양호한 실리콘 산화막을 보다 단순한 장치구성을 이용하여 저온 공정으로 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to some embodiments of the present invention as described above, a silicon oxide film having good thin film characteristics can be realized in a low-temperature process using a simpler device structure. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 산화막의 형성장치의 구성을 도해하는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 비교예에 따른 실리콘 산화막의 형성장치의 구성을 도해하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리콘 산화막의 형성장치의 구성을 도해하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예와 비교예에 따른 방법으로 형성된 실리콘 산화막의 WER 특성을 비교한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예와 비교예에 따른 방법으로 형성된 실리콘 산화막의 BV 특성을 비교한 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1A is a diagram illustrating a configuration of an apparatus for forming a silicon oxide film according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 1B is a diagram illustrating a configuration of an apparatus for forming a silicon oxide film according to a comparative example of the present invention. FIG.
2 is a diagram illustrating a configuration of an apparatus for forming a silicon oxide film according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph comparing WER characteristics of a silicon oxide film formed by a method according to an embodiment of the present invention and a comparative example.
4 is a graph comparing BV characteristics of the silicon oxide film formed by the method according to the embodiment of the present invention and the comparative example.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 예시적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 상기 다른 구성요소 "상에" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. It is to be understood that throughout the specification, when an element such as a film, an area, or a substrate is referred to as being "on" another element, the element may directly "contact" It is to be understood that there may be other components intervening between the two. On the other hand, when an element is referred to as being "directly on" another element, it is understood that there are no other elements intervening therebetween.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것일 수 있다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as limited to the particular shapes of the regions illustrated herein, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing. Further, the thickness and the size of each layer in the drawings may be exaggerated for convenience and clarity of explanation. Like numbers refer to like elements.
본 발명의 일부 실시예들에 따른 반도체 소자의 제조방법에서 다양한 박막의 형성방법은 화학적 기상 증착법(CVD) 또는 원자층 증착법(ALD; Atomic Layer Deposition)으로 구현될 수 있다. In the method of manufacturing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention, various thin film forming methods may be implemented by chemical vapor deposition (CVD) or atomic layer deposition (ALD).
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 산화막의 형성장치의 구성을 도해하는 도면이다. 도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 산화막의 형성장치는 샤워헤드(220)와 서셉터(240)를 구비하여 실리콘 산화막이 증착될 수 있는 반응기(200); 실리콘을 함유하는 액상의 소스를 기화하여 기상의 소스를 생성하는 기화기(150); 상기 기상의 소스를 반응기(200)로 제공하기 위한 NO 계열의 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스 공급부(120, 122, 125); 및 반응기(200)로 반응가스를 공급하기 위한 반응가스 공급부(130, 132, 135);를 포함한다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1A is a diagram illustrating a configuration of an apparatus for forming a silicon oxide film according to an embodiment of the present invention; FIG. Referring to FIG. 1A, an apparatus for forming a silicon oxide film according to an embodiment of the present invention includes a
예를 들어, 상기 소스는 테트라 에틸 오소 실리케이트(Tetra Ethyl Ortho Silicate)를 포함하고, 상기 캐리어가스는 N2O 가스 또는 NO 가스를 포함하고, 상기 반응가스는 O2 가스 또는 O3 가스를 포함할 수 있다. 상기 캐리어가스는 N2O 가스 또는 NO 가스를 포함하되, N2 가스를 추가적으로 더 포함할 수 있다. For example, the source may include Tetra Ethyl Ortho Silicate, the carrier gas may include N 2 O or NO gas, and the reactive gas may include O 2 gas or O 3 gas. . The carrier gas may include N 2 O gas or NO gas, but may further include N 2 gas.
구체적으로, 액상의 테트라 에틸 오소 실리케이트(TEOS; Si(C2H5O)4)는 제 1 유로(115)를 통하여 제 1 공급원(110)에서 기화기(150, vaporizer)로 제공되며, 기화기(150)에서 테트라 에틸 오소 실리케이트는 액상에서 기상으로 기화된다. Specifically, the liquid tetraethylorthosilicate (TEOS; Si (C 2 H 5 O) 4 ) is supplied from the
캐리어가스 공급부(120, 122, 125)는 NO 계열의 캐리어가스(예를 들어, N2O 가스 또는 NO 가스)를 공급하는 제 2 공급원(120), 캐리어가스의 유량을 제어하는 유량조절기(122), 기화기(150)에 연결된 제 2 유로(125)를 포함한다. The carrier
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 산화막의 형성장치에서는, 기화기(150) 내에서 캐리어가스를 이용하여 액상소스를 기상소스로 기화시킨다. 상기 액상소스가 기화되기 전에 상기 액상소스와 상기 캐리어가스가 혼합될 수 있도록 캐리어가스 공급부를 구성하는 유로(125)는 기화기(150)에 직접 연결되어 구성될 수 있다. In the apparatus for forming a silicon oxide film according to an embodiment of the present invention, a liquid source is vaporized into a vapor source using a carrier gas in the
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 산화막의 형성장치에서, 캐리어가스는 액상소스가 기상소스로 기화되는 공정에 참여하며, 또한, 기화된 기상소스를 반응기(200)로 운반하는 역할도 담당한다. In the apparatus for forming a silicon oxide film according to an embodiment of the present invention, the carrier gas participates in the process of vaporizing the liquid source into the vapor source, and also carries the vaporized vapor source to the
반응가스 공급부(130, 132, 135)는 반응가스(예를 들어, O2 가스 또는 O3 가스)를 공급하는 제 3 공급원(130), 반응가스의 유량을 제어하는 유량조절기(132), 기화기(150)를 거친 소스가스와 반응가스가 혼합될 수 있도록 반응가스를 제공하도록 구성된 제 3 유로(135)를 포함한다. The reaction
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 산화막의 형성장치는 소스가스, 반응가스 및 캐리어가스가 공급될 수 있도록 반응기(200)의 샤워헤드(220)와 직접 연결된 제 4 유로(165)를 포함할 수 있다. 제 4 유로(165)의 일단은 기화기(150)와 제 3 유로(135)와 직접 연결되며, 제 4 유로(165)의 타단은 반응기(200)의 샤워헤드(220)와 직접 연결된다. The apparatus for forming a silicon oxide film according to an embodiment of the present invention may include a
도 1b는 본 발명의 비교예에 따른 실리콘 산화막의 형성장치의 구성을 도해하는 도면이다. 도 1b에서 개시된 반응기(200); 실리콘을 함유하는 액상의 소스를 기화하여 소스가스를 생성하는 기화기(150); 반응가스 공급부(130, 132, 135)에 대한 설명은 도 1a와 중복되므로 이에 대한 설명은 생략한다.FIG. 1B is a diagram illustrating a configuration of an apparatus for forming a silicon oxide film according to a comparative example of the present invention. FIG. The
도 1b를 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 실리콘 산화막의 형성장치는 캐리어가스 공급부(140, 142, 145)를 포함한다. 캐리어가스 공급부(140, 142, 145)는 캐리어가스 공급원(140), 캐리어가스의 유량을 제어하는 유량조절기(142), 기화기(150)에 연결된 유로(145)를 포함한다. 이 경우, 상기 캐리어가스는 Ar, He 또는 N2 가스를 포함할 수 있다. NO 계열의 가스(예를 들어, N2O 가스 또는 NO 가스)는 캐리어가스가 아니라 별도의 첨가가스로서, 추가적인 구성장치(120, 122, 125)를 통하여 반응기(200) 내로 제공된다. Referring to FIG. 1B, an apparatus for forming a silicon oxide film according to a comparative example of the present invention includes a carrier
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리콘 산화막의 형성장치의 구성을 도해하는 도면이다. 도 2를 참조하면, 도 1a와 달리, 캐리어가스 공급부를 구성하는 제 2 유로 (125)는 기화기(150)의 후단에 이어진 유로(165)와 직접 연결된다. 기화기(150)에서 액상소스는, 예를 들어, 버블러 방식에 의하여 기상소스로 기화되며, 기화 과정에서 캐리어가스는 참여하지 않는다. 따라서, 캐리어가스는 기화된 기상소스를 반응기(200)로 운반하는 역할만 수행하므로, 캐리어가스 공급부를 구성하는 제 2 유로 (125)는 기화기(150)에 직접 연결되지 않고 기화기(150)의 후단에 이어진 유로(165)와 연결될 수 있다. 그 외에 도 2에 개시된 반응기(200); 반응가스 공급부(130, 132, 135) 등에 대한 설명은 도 1a와 중복되므로 이에 대한 설명은 생략한다.2 is a diagram illustrating a configuration of an apparatus for forming a silicon oxide film according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, unlike FIG. 1A, the
본 발명의 비교예에 따르면, Ar, He 또는 N2 가스 등을 캐리어가스로 이용함으로써 공정 반응에 참여하지 않는 추가적인 가스를 이용해야 하며, 막질 개선 용도의 NO 계열의 가스를 공정 반응에 참여시키기 위하여 별도의 가스라인(125)을 추가해야 하는 단점을 가진다. 이에 반하여, 본 발명의 실시예들에 따르면, 첨가가스로서의 NO 계열의 가스(예를 들어, N2O 가스 또는 NO 가스)를 캐리어가스로 사용함으로써 라인 추가 구성의 불합리를 개선함과 동시에 막질 특성을 개선할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. 이하에서는 이러한 막질 특성의 개선에 대하여 설명한다. According to the comparative example of the present invention, it is necessary to use an additional gas not participating in the process reaction by using Ar, He or N 2 gas as the carrier gas. In order to participate in the process reaction of the NO- And a
도 3은 본 발명의 실시예와 비교예에 따른 방법으로 형성된 실리콘 산화막의 WER 특성을 비교한 그래프이고, 도 4는 본 발명의 실시예와 비교예에 따른 방법으로 형성된 실리콘 산화막의 BV 특성을 비교한 그래프이다. 도 3 및 도 4에 도시된 비교예1, 비교예2, 비교예3은 도 2의 장치구성을 이용하여 공정온도 150℃, 200℃, 250℃, 300℃에서 각각 구현한 실리콘 산화막에 대한 것이며, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예는 도 1의 장치구성을 이용하여 공정온도 150℃에서 구현한 실리콘 산화막에 대한 것이다. FIG. 3 is a graph comparing the WER characteristics of the silicon oxide film formed by the method of the present invention and the comparative example. FIG. 4 is a graph comparing the BV characteristics of the silicon oxide film formed by the method of the present invention and the comparative example. It is a graph. Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 shown in FIGS. 3 and 4 are for a silicon oxide film implemented at the process temperatures of 150 ° C., 200 ° C., 250 ° C., and 300 ° C., respectively, The embodiments shown in FIGS. 3 and 4 are for a silicon oxide film implemented at a process temperature of 150.degree. C. using the device configuration of FIG.
본 발명의 비교예에서는, 기화된 테트라 에틸 오소 실리케이트가 Ar, He 또는 N2 가스와 같은 비활성 가스를 캐리어가스로 사용하여 반응기 내로 제공된다. 즉, 직접적으로 실리콘 산화막 형성반응에 참여하지 않는 기체를 캐리어가스로 사용함으로써 본 발명의 비교예에서는 추가적인 가스 공급 구성(도 2의 125)을 필요로 한다. 또한, 양질의 막질 수준에 도달하기 위해서는 300℃ 내지 400℃ 범위의 온도에서 실리콘 산화막을 형성해야 한다. 이보다 낮은 온도에서는 공정온도가 감소될수록 막의 전기적 특성(BV)이나 물리화학적 특성(WER)이 열화되는 것을 확인할 수 있다. In the comparative example of the present invention, the vaporized tetraethyl orthosilicate is supplied into the reactor using an inert gas such as Ar, He or N 2 gas as a carrier gas. That is, in the comparative example of the present invention, by using a gas which is not directly involved in the silicon oxide film formation reaction as a carrier gas, an additional gas supply configuration (125 in FIG. 2) is required. Further, in order to reach a high quality film quality, a silicon oxide film must be formed at a temperature ranging from 300 ° C to 400 ° C. At lower temperatures, the electrical properties (BV) and physicochemical properties (WER) of the film deteriorate as the process temperature decreases.
이와 달리, 본 발명의 실시예에 따르면, NO 계열의 가스(예를 들어, N2O 가스 또는 NO 가스)를 캐리어가스로 이용함으로써 실리콘 산화물을 형성하는 반응에 참여하지 않는 가스(예를 들어, Ar, He 가스)의 구성을 줄임과 동시에 저온(예를 들어, 150℃)에서도 고온(예를 들어, 300℃ 내지 400℃)과 비교하여 동등한 수준의 막질을 가지는 실리콘 산화물을 구현할 수 있다. Alternatively, according to an embodiment of the present invention, a gas (e.g., N 2 O gas or NO gas) of the NO series is used as the carrier gas, (For example, Ar gas, He gas) and at the same time, a silicon oxide having an equivalent level of film quality compared with a high temperature (for example, 300 ° C to 400 ° C) even at a low temperature (for example, 150 ° C) can be realized.
도 3을 참조하면, NO 계열의 가스(예를 들어, N2O 가스 또는 NO 가스)를 캐리어가스로 사용하지 않는 경우(비교예)에서는 공정온도가 낮아질수록 WER 특성이 열화됨을 확인할 수 있었다. 이에 반하여, NO 계열의 가스(예를 들어, N2O 가스 또는 NO 가스)를 캐리어가스로 사용하는 경우(실시예)에서는 저온공정(150℃)에서도 높은 수준의 WER 특성을 가지는 실리콘 산화막을 구현할 수 있음을 확인하였다. 실리콘 산화막이 낮은 WER값을 가진다는 것은 막질이 더 치밀해짐을 의미하며, 이러한 막질의 치밀화는 BV 특성의 개선을 유도함을 실험을 통하여 확인하였다(도 4). Referring to FIG. 3, it was confirmed that, in the case of using no NO gas (for example, N 2 O gas or NO gas) as the carrier gas (comparative example), the WER characteristic deteriorates as the process temperature is lowered. On the other hand, in the case of using a NO gas (for example, N 2 O gas or NO gas) as a carrier gas (Example), a silicon oxide film having a high level of WER characteristics even in a low temperature process (150 ° C.) Respectively. The low WER value of the silicon oxide film means that the film quality becomes more dense, and the densification of the film quality has been confirmed through experiments to induce the improvement of the BV characteristic (FIG. 4).
지금까지 설명한 본 발명의 기술적 사상에 따르면, 소스가스 및 반응가스의 혼합가스에 첨가되는 캐리어가스로서 NO 계열의 가스(예를 들어, N2O 가스 또는 NO 가스)를 이용함으로써 전기적/기계적으로 향상된 특성을 갖는 실리콘 산화막을 저온공정에서 비교적 간단한 장치로써 형성할 수 있다. According to the technical idea of the present invention described so far, it is possible to improve the electrical / mechanical enhancement by using NO gas (for example, N 2 O gas or NO gas) as the carrier gas added to the mixed gas of the source gas and the reaction gas Can be formed by a relatively simple apparatus in a low-temperature process.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
Claims (12)
NO 계열의 첨가가스를 캐리어가스로 이용하여 상기 기상소스를 반응기로 나르는 단계;
를 포함하는, 실리콘 산화막의 형성방법.A method for forming a silicon oxide film using a vapor source vaporized from a liquid source containing silicon,
Using a NO-type additive gas as a carrier gas to carry the vapor source to a reactor;
And forming a silicon oxide film on the silicon oxide film.
상기 NO 계열의 첨가가스를 캐리어가스로 이용하여 상기 기상소스를 반응기로 나르는 단계;는
상기 캐리어가스를 이용하여 상기 액상소스를 상기 기상소스로 기화시킨 후에 상기 기상소스를 상기 캐리어가스에 의하여 상기 반응기로 나르는 단계;
를 포함하는, 실리콘 산화막의 형성방법.The method according to claim 1,
And delivering the vapor source to the reactor using the NO-based additive gas as a carrier gas
Vaporizing the liquid source with the vapor source using the carrier gas and then delivering the vapor source to the reactor by the carrier gas;
And forming a silicon oxide film on the silicon oxide film.
상기 NO 계열의 첨가가스를 캐리어가스로 이용하여 상기 기상소스를 반응기로 나르는 단계;는
상기 액상소스를 상기 기상소스로 기화시킨 후에 상기 기상소스를 상기 캐리어가스에 의하여 상기 반응기로 나르는 단계;
를 포함하는, 실리콘 산화막의 형성방법.The method according to claim 1,
And delivering the vapor source to the reactor using the NO-based additive gas as a carrier gas
Vaporizing the liquid source with the vapor source and then delivering the vapor source to the reactor by the carrier gas;
And forming a silicon oxide film on the silicon oxide film.
상기 액상소스 또는 상기 기상소스는 테트라 에틸 오소 실리케이트(TEOS, Tetra Ethyl Ortho Silicate)를 포함하는, 실리콘 산화막의 형성방법.The method according to claim 1,
Wherein the liquid source or the vapor source includes tetraethyl orthosilicate (TEOS).
상기 NO 계열의 첨가가스는 N2O 가스 또는 NO 가스를 포함하는, 실리콘 산화막의 형성방법.The method according to claim 1,
Wherein the NO-series additive gas includes N 2 O gas or NO gas.
상기 NO 계열의 첨가가스는 N2 가스를 더 포함하는, 실리콘 산화막의 형성방법. 6. The method of claim 5,
, The method of forming the silicon oxide film to add gas in the NO series comprises a N 2 gas further.
상기 반응기 내의 공정 진행 온도는 80℃ 내지 300℃인, 실리콘 산화막의 형성방법.The method according to claim 1,
Wherein the process progress temperature in the reactor is 80 ° C to 300 ° C.
상기 기상소스를 나를 수 있는 캐리어가스를 제공하되, NO 계열의 첨가가스를 상기 캐리어가스로 이용하는, 캐리어가스 공급부; 및
상기 반응기로 반응가스를 제공하기 위한 반응가스 공급부;
를 포함하는, 실리콘 산화막의 형성장치.A vaporizer for vaporizing a liquid source containing silicon to produce a vapor source;
A carrier gas supply unit for supplying a carrier gas capable of carrying the vapor source, the NO gas being used as the carrier gas; And
A reaction gas supply unit for supplying a reaction gas to the reactor;
Wherein the silicon oxide film is a silicon oxide film.
상기 캐리어가스를 이용하여 상기 액상소스를 기화시키기 위하여, 상기 캐리어가스 공급부는 상기 액상소스가 기화되기 전에 상기 액상소스와 상기 캐리어가스가 혼합될 수 있도록 상기 기화기에 직접 연결되어 구성된, 실리콘 산화막의 형성장치.9. The method of claim 8,
Wherein the carrier gas supply unit is connected to the vaporizer so that the liquid source and the carrier gas can be mixed before the liquid source is vaporized to vaporize the liquid source using the carrier gas, Device.
상기 기화기에서 기화된 상기 기상소스를 상기 캐리어가스에 의하여 나를 수있도록, 상기 캐리어가스 공급부는 상기 기화기를 지나 상기 기화기의 후단에 이어진 유로와 직접 연결된, 실리콘 산화막의 형성장치.9. The method of claim 8,
Wherein the carrier gas supply unit is directly connected to a flow path extending to the rear end of the vaporizer through the vaporizer so that the vapor source vaporized in the vaporizer can be carried by the carrier gas.
상기 액상소스 또는 상기 기상소스는 테트라 에틸 오소 실리케이트(Tetra Ethyl Ortho Silicate)를 포함하고,
상기 캐리어가스는 N2O 가스 또는 NO 가스를 포함하고,
상기 반응가스는 O2 가스 또는 O3 가스를 포함하는,
실리콘 산화막의 형성장치.9. The method of claim 8,
Wherein the liquid source or the vapor source comprises tetraethyl orthosilicate,
Wherein the carrier gas comprises N 2 O gas or NO gas,
Wherein the reaction gas comprises O 2 gas or O 3 gas.
A device for forming a silicon oxide film.
상기 캐리어가스는 상기 N2O 가스 또는 상기 NO 가스를 포함하되, N2 가스가 더 포함된, 실리콘 산화막의 형성장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the carrier gas includes the N 2 O gas or the NO gas, wherein the carrier gas further includes N 2 gas.
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