KR20230124385A - Method for producing large area amorphous boron-nitride film and large area amorphous boron-carbon-nitride film - Google Patents

Method for producing large area amorphous boron-nitride film and large area amorphous boron-carbon-nitride film Download PDF

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KR20230124385A
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신현석
김민수
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울산과학기술원
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Abstract

본 발명은, 대면적 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조방법 및 대면적 비정질 붕소-탄소-질소 박막에 관한 것으로, 기판을 준비하는 단계; 및 500 ℃이하의 온도에서 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 상기 기판 상에 성장시키는 단계; 를 포함하고, 상기 성장시키는 단계는, 웨이퍼 스케일(Wafer-scale)로 비정질 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 증착하는 것인, 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 대면적 비정질 붕소-탄소-질소 박막에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a large-area amorphous boron-carbon-nitrogen thin film and a large-area amorphous boron-carbon-nitrogen thin film, comprising the steps of preparing a substrate; and growing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on the substrate at a temperature of 500 °C or less. Including, wherein the growing step is to deposit an amorphous amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on a wafer-scale, a method for manufacturing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film and a large area produced by the method It relates to an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.

Description

대면적 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조방법 및 대면적 비정질 붕소-탄소-질소 박막{METHOD FOR PRODUCING LARGE AREA AMORPHOUS BORON-NITRIDE FILM AND LARGE AREA AMORPHOUS BORON-CARBON-NITRIDE FILM}Manufacturing method of large-area amorphous boron-carbon-nitrogen thin film and large-area amorphous boron-carbon-nitrogen thin film

본 발명은, 대면적 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 대면적 비정질 붕소-탄소-질소 박막에 관한 것이며, 또한, 상기 대면적 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 활용(예: 전자 장치)에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a large-area amorphous boron-carbon-nitrogen thin film and a large-area amorphous boron-carbon-nitrogen thin film prepared by the method, and also, utilization of the large-area amorphous boron-carbon-nitrogen thin film ( e.g. electronic devices).

반도체 소자의 고집적화가 가속화됨에 따라, 소자의 크기는 점점 작아지게 되고, 칩의 성능 (속도)은 트랜지스터의 스위칭 속도에 좌우되었으나, 소자의 크기를 작게 하여 고집적 고밀도가 가속화됨에 따라 스위칭 속도보다 배선 구조에서 발생하는 신호전달 지연(RC-delay: R은 금속 배선의 저항, C는 금속 배선 사이의 유전체 커패시턴스)에 의해 좌우된다. 신호전달 지연을 감소시키기 위해 집적회로 BEOL(back-end-of-line)의 금속 배선 사이에 증착되는 유전체의 유전율을 감소시키거나 금속배선의 저항 감소가 절대적으로 필요하다. 트랜지스터 (transistor) 세대가 달라짐에 따라 전극 금속을 둘러싸고 있는 확산 장벽층(diffusion barrier) 혹은 절연 (dielectric) 물질 구조의 특성 개선 및 차별성의 필요성이 높아지고 있다. As the high integration of semiconductor devices accelerates, the size of the devices becomes smaller and the performance (speed) of the chip depends on the switching speed of the transistor. It is influenced by the signal propagation delay (RC-delay: R is the resistance of the metal wiring, C is the dielectric capacitance between the metal wiring). In order to reduce signal propagation delay, it is absolutely necessary to reduce the permittivity of a dielectric deposited between metal wires of an integrated circuit back-end-of-line (BEOL) or to reduce the resistance of metal wires. As the generations of transistors change, the need for improvement and differentiation of the characteristics of a diffusion barrier layer or dielectric material structure surrounding an electrode metal is increasing.

전자소자 및 반도체소자는 대부분이 반도체와 절연체 및 도전체를 조합하고 연결함으로써 제조될 수 있다. 예컨대, 반도체기판에 복수의 단위 소자를 형성한 후, 그 위에 절연층(층간절연층) 및 전극배선을 반복해서 적층함으로써 다양한 집적 회로(integrated circuit)를 제조할 수 있다. Most electronic devices and semiconductor devices can be manufactured by combining and connecting semiconductors, insulators, and conductors. For example, various integrated circuits can be manufactured by forming a plurality of unit elements on a semiconductor substrate and then repeatedly stacking insulating layers (interlayer insulating layers) and electrode wiring thereon.

소자를 제조하는 과정이나 동작시키는 과정에서, 구성 층들의 온도가 증가할 수 있고, 전압/전류의 인가에 의해 전기적 스트레스(stress)가 발생할 수 있다. 이로 인해, 인접한 구성 층들 사이에 물질(원자)의 확산(diffusion)이 발생하여 소자의 특성이 열화되고 신뢰성 및 내구성이 떨어질 수 있다. 소자의 집적도(degree of integration)가 높아짐에 따라, 구성 층들간 물질의 확산으로 인한 문제점들을 해결하기가 더 어려워질 수 있다. In the process of manufacturing or operating the device, the temperature of constituent layers may increase, and electrical stress may occur due to the application of voltage/current. Due to this, diffusion of materials (atoms) may occur between adjacent constituent layers, and thus, characteristics of the device may be deteriorated, and reliability and durability may be deteriorated. As the degree of integration of devices increases, problems due to diffusion of material between constituent layers may become more difficult to solve.

본 발명은, 상기 언급한 문제점을 해결하기 위해서, 미세한 두께 조절이 가능하고 웨이퍼 스케일 이상의 대면적 박막을 대량으로 생산할 수 있고, 열 안정성이 향상된 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조방법을 제공하는 것이다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for manufacturing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film with improved thermal stability, which can be finely controlled in thickness, can produce large-area thin films on a wafer scale or larger in large quantities, .

본 발명은, 본 발명에 의한 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조방법으로 제조되고, 적용 분야, 예를 들어, 반도체 소자 및/또는 전자 소자에 요구되는 우수한 물성(예: 절연성) 및 열 안정성이 향상된 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 제공하는 것이다. The present invention is produced by a method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film according to the present invention, and excellent physical properties (eg, insulation) and thermal stability required for application fields, for example, semiconductor devices and / or electronic devices are provided. It is to provide an improved amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.

본 발명은, 본 발명에 의한 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 포함하는 반도체 소자 또는 전자 소자를 제공하는 것이다. The present invention provides a semiconductor device or electronic device including an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film according to the present invention.

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. However, the problem to be solved by the present invention is not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명의 일 실시예에 따라, 기판을 준비하는 단계; 및 500 ℃이하의 온도에서 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 상기 기판 상에 성장시키는 단계; 를 포함하고, 상기 성장시키는 단계는, 웨이퍼 스케일(Wafer-scale)로 비정질 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 증착하는 것인, 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조방법에 관한 것이다. According to an embodiment of the present invention, preparing a substrate; and growing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on the substrate at a temperature of 500 °C or less. Including, wherein the growing step relates to a method for manufacturing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film, wherein the amorphous amorphous boron-carbon-nitrogen thin film is deposited on a wafer-scale.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 온도는, 상온 내지 450 ℃인 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the temperature may be from room temperature to 450 °C.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 기판을 준비하는 단계는, 상기 기판을 플라즈마 처리하는 단계; 및 플라즈마 공정 챔버 내에 상기 기판을 수용하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, preparing the substrate may include plasma processing the substrate; and accommodating the substrate in a plasma process chamber.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 기판은, 반도체 물질, 금속 물질 및 절연 물질 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the substrate may include at least one of a semiconductor material, a metal material, and an insulating material.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 기판은, 고집적 반도체 소자를 포함하고, 상기 반도체 소자는, 트랜지스터(transistor), 커패시터(capacitor), 다이오드(diode) 및 저항기(resistor) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the substrate includes a highly integrated semiconductor device, and the semiconductor device includes at least one of a transistor, a capacitor, a diode, and a resistor. it may be

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 성장시키는 단계는, PECVD, PEALD 및 ICP-CVD 중 적어도 하나 이상을 이용하고, 상기 PECVD 및 PEALD는 콜드월(cold wall) 또는 핫월(hot wall) 타입인 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the growing step uses at least one of PECVD, PEALD, and ICP-CVD, and the PECVD and PEALD are of a cold wall or hot wall type. can

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 성장시키는 단계는, 대기압 또는 진공 상태에서 실시되는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the growing step may be carried out under atmospheric pressure or vacuum.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 성장시키는 단계는, 단일층(monolayer) 수준의 두께의 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시키는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the growing step may be to grow an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film having a thickness of a monolayer level.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 성장시키는 단계는, 10 옴스트롱 이하의 두께의 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시키는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the growing may include growing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film having a thickness of 10 angstroms or less.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 성장시키는 단계는, 1 옴스트롱 내지 100 마이크로미터 두께로 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시키는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the growing step may include growing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film to a thickness of 1 angstrom to 100 micrometers.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 성장시키는 단계는, 면적 4인치 이상으로 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 형성하고, 상기 성장시키는 단계는 단일 또는 연속 공정으로 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 형성하고 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 두께를 조절하거나 또는 상기 성장시키는 단계는 기판을 지지하는 스테이지의 높이, 전압, 수평방향으로 흐르는 플라즈마의 중심부와 상기 기판 간의 간격 중 적어도 하나 이상을 조절하여 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 두께를 조절하는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the growing step forms an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film with an area of 4 inches or more, and the growing step forms an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film in a single or continuous process The step of adjusting the thickness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film or growing the amorphous boron by adjusting at least one of the height of the stage supporting the substrate, voltage, and the distance between the center of the plasma flowing in the horizontal direction and the substrate - It may be to adjust the thickness of the carbon-nitrogen thin film.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 성장시키는 단계에서 수평방향으로 흐르는 플라즈마의 중심부 영역으로 상기 기판을 근접시켜 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 두께를 증가시키거나 상기 플라즈마의 테일 영역에 기판을 위치시켜 30 옴스트롱 이하의 두께를 갖는 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시키는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in the growing step, the thickness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film is increased by approaching the substrate to the center region of the plasma flowing in the horizontal direction, or the substrate is placed in the tail region of the plasma It may be to grow an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film having a thickness of 30 angstroms or less.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 성장시키는 단계에서 박막 소스의 도입 유량(flow rate)은, 2 sccm 이하로 제공하고, 상기 박막 소스는, 비활성 가스를 포함하는 가스 혼합물로 공급되고, 상기 박막 소스는, 질소, 탄소 및 붕소를 모두 포함하는 단일 전구체 소스인 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in the growing step, a flow rate of the thin film source is provided at 2 sccm or less, the thin film source is supplied with a gas mixture including an inert gas, and the thin film source is supplied with a gas mixture containing an inert gas. The source may be a single precursor source containing all of nitrogen, carbon and boron.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 박막 소스는, 탄화수소 치환기로 치환된 보라진 전구체를 포함하고, 상기 보라진 전구체는, 고리 내 적어도 하나의 원소에 단일고리 방향족, 탄소수 1 내지 10의 알킬 및 탄소수 2 내지 10의 알케닐기 중 적어도 하나 이상의 치환기로 치환된 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the thin film source includes a borazine precursor substituted with a hydrocarbon substituent, and the borazine precursor includes monocyclic aromatic, C1-C10 alkyl, and at least one element in the ring. It may be substituted with at least one or more substituents among alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms.

본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 방법으로 제조되고, 웨이퍼 스케일의 면적을 갖는, 비정질 붕소-탄소-질소 박막에 관한 것이다. According to one embodiment of the present invention, an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film manufactured by the method according to the present invention and having a wafer-scale area is provided.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막 중 질소에 대한 붕소의 비율은, 0.9 내지 1.1이고, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막 중 탄소의 농도는, 40 %이하인 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the ratio of boron to nitrogen in the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be 0.9 to 1.1, and the concentration of carbon in the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be 40% or less. there is.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 1.7 이하의 굴절율, 0.4 RMS(Root-Mean-Square) 이하의 표면거칠기 또는 이 둘 모두를 포함하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may have a refractive index of 1.7 or less, a surface roughness of 0.4 RMS (Root-Mean-Square) or less, or both.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막에서 질소와 붕소의 sp2 결합을 포함하고, 유전 상수가 2.5 이하인 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may contain sp2 bonds between nitrogen and boron and have a dielectric constant of 2.5 or less.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 반도체 소자의 초저유전소재, 확산 방지층 및 배선 구조체 중 적어도 하나 이상으로 적용되는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be applied as at least one of an ultra-low dielectric material, a diffusion barrier layer, and a wiring structure of a semiconductor device.

본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 웨이퍼 스케일의 면적을 갖는, 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 포함하는, 반도체 소자에 관한 것이다. According to one embodiment of the present invention, it relates to a semiconductor device including an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film having a wafer-scale area according to the present invention.

본 발명에 의한 비정질 붕소-탄소-질소 박막(즉, 탄소원자가 도핑된 비정질 질화붕소막)은, 열 안정성이 우수하여 반도체 소자, 전자 소자에서 확산 배리어층 및 층간 절연층의 소재로 활용할 수 있다. The amorphous boron-carbon-nitrogen thin film (that is, the amorphous boron nitride film doped with carbon atoms) according to the present invention has excellent thermal stability and can be used as a material for diffusion barrier layers and interlayer insulating layers in semiconductor devices and electronic devices.

본 발명에 의한 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 열전도도가 우수하여 소자 작동중 발생하는 열을 분산시키는 히크 싱크(heat sink), 써멀 스프레드(thermal spread) 등의 기능을 제공하여, 소자 성능 향상을 기대할 수 있다.The amorphous boron-carbon-nitrogen thin film according to the present invention has excellent thermal conductivity and provides functions such as a heat sink and thermal spread to dissipate heat generated during device operation, thereby improving device performance can be expected

본 발명에 의한 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 초저유전상수를 가지면서도 밀도가 높고 기계적 물성이 우수하여 반도체 소자 및 전자 소자에 적용 가능한 소재로 활용할 수 있고, 예를 들어, 차세대 BEOL에 사용될 수 있는 소재 또는 초저유전물질 또는 배리어(예: 확산 방지막)로 적용 가능할 수 있다. 또한, 반도체 산업뿐만 아니라 고분자, 철강, 배터리, 고분자 등 여러 산업분야의 신소재로 활용할 수 있다. The amorphous boron-carbon-nitrogen thin film according to the present invention has an ultra-low dielectric constant, high density and excellent mechanical properties, so it can be used as a material applicable to semiconductor devices and electronic devices, and can be used, for example, in next-generation BEOL. It can be applied as a material or ultra-low dielectric material or barrier (e.g. diffusion barrier). In addition, it can be used as a new material in various industries such as polymers, steel, batteries, and polymers as well as the semiconductor industry.

본 발명은, 초저유전물질 뿐만 아니라 배터리, 철강산업, 고분자산업 등 여러 분야에 효과적으로 적용할 수 있는 탄소원자가 도핑된 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 맞춤형 성장법 및 대면적 성장법을 제공할 수 있다. The present invention can provide a customized growth method and a large-area growth method for a carbon atom-doped amorphous boron-carbon-nitrogen thin film that can be effectively applied to various fields such as batteries, steel industry, and polymer industry as well as ultra-low dielectric materials. .

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는, 본 발명의 다른 실시예에 따라 본 발명에 의한 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 실시예에서 제조된 비정질-붕소-탄소-질화막의 표면 특성의 분석 결과를 나타낸 것으로, (a) AFM 이미지, (b) 박막 표면의 SEM 이미지 및 (c) 박막의 단면 SEM 이미지이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 실시예에서 제조된 비정질-붕소-탄소-질화막(aBCN)의 (a) 라만 스펙트럼, (b) 적외선 분광 스펙트럼(FT-IR), 및 (c) 전도성 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 증착 온도에 따른 물성 및 표면 특성 변화를 분석한 것으로, (a) UV-흡수 스펙트럼(UV-Spectroscopy), (b) (a)의 UV-흡수 스펙트럼 내 사각형 영역을 확대, (c) 적외선 분광법(FT-IR) 및 (d) 굴절율이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 증착 온도에 따른 표면 특성 변화를 분석한 SEM 이미지로서, (a) 23 ℃, (b) 100 ℃, (c) 300 ℃ 및 (d) 500 ℃의 온도에서 성장된 박막이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 실시예에서 제조된 박막의 열 안정성을 박막의 표면 거칠기 값(RMS) 변화로 평가한 것으로, (a) 열처리 이전 박막(As prepared sample), (b) 100 ℃, (c) 200 ℃ 및 (d) 400 ℃이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 실시예에서 제조된 박막의 열 안정성을 XPS 분석에 의한 구조적 변화로 평가한 것으로, (a) B 1s의 XPS, (b) C 1s의 XPS 및 (c) N 1s의 XPS이다.
도 9a는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 실시예에서 수평방향으로 플라즈마 가스가 진행하는 반응기 내에서 플라즈마와 웨이퍼 기판 간의 간격을 예시적으로 나타낸 것으로, (a) 1 cm 간격으로 배열된 웨이퍼 기판(Si-기판, 1 cm x 1 cm 크기)의 위치를 나타낸 것이다.
도 9b는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 실시예에서 수평방향으로 플라즈마 가스가 진행하는 반응기 내에서 플라즈마와 웨이퍼 기판 간의 간격에 따른 박막의 두께를 비교한 것으로, (a) 기판 위치에 따라 성장된 박막 내의 붕소, 탄소 및 질소의 원자%를 나타낸 것이고, (b) 기판 위치에 따라 성장된 박막의 단면 SEM 이미지를 나타낸 것이다. 1 schematically illustrates the configuration of a system for manufacturing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film according to the present invention according to an embodiment of the present invention.
2 schematically illustrates the configuration of a manufacturing system for an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film according to the present invention according to another embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the analysis results of the surface properties of the amorphous-boron-carbon-nitride film prepared in Example according to an embodiment of the present invention, (a) AFM image, (b) SEM image of the thin film surface and ( c) A cross-sectional SEM image of the thin film.
4 shows (a) Raman spectrum, (b) infrared spectroscopy spectrum (FT-IR), and (c) of an amorphous-boron-carbon-nitride film (aBCN) prepared in Example according to an embodiment of the present invention. ) shows the conductivity measurement result.
5 is an analysis of physical properties and surface characteristic changes according to deposition temperature according to an embodiment of the present invention, (a) UV-absorption spectrum (UV-Spectroscopy), (b) UV-absorption of (a) Magnification of the square region in the spectrum, (c) infrared spectroscopy (FT-IR) and (d) refractive index.
Figure 6 is an SEM image of analyzing the change in surface properties according to the deposition temperature according to an embodiment of the present invention, (a) 23 ℃, (b) 100 ℃, (c) 300 ℃ and (d) 500 ℃ It is a thin film grown at a temperature of
Figure 7, according to an embodiment of the present invention, the thermal stability of the thin film prepared in the example is evaluated by the change in the surface roughness value (RMS) of the thin film, (a) the thin film before heat treatment (As prepared sample), ( b) 100 °C, (c) 200 °C and (d) 400 °C.
Figure 8, according to an embodiment of the present invention, the thermal stability of the thin film prepared in the example was evaluated by the structural change by XPS analysis, (a) XPS of B 1s, (b) XPS of C 1s and (c) XPS of N 1s.
Figure 9a, according to an embodiment of the present invention, in the embodiment shows the distance between the plasma and the wafer substrate exemplarily in the reactor in which the plasma gas proceeds in the horizontal direction, (a) wafers arranged at 1 cm intervals It shows the position of the substrate (Si-substrate, 1 cm x 1 cm size).
Figure 9b compares the thickness of the thin film according to the distance between the plasma and the wafer substrate in the reactor in which the plasma gas proceeds in the horizontal direction in the embodiment according to an embodiment of the present invention, (a) according to the substrate position It shows the atomic percentages of boron, carbon and nitrogen in the grown thin film, and (b) shows the cross-sectional SEM image of the grown thin film according to the substrate position.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms used in this specification are terms used to appropriately express preferred embodiments of the present invention, which may vary according to the intention of a user or operator or customs in the field to which the present invention belongs. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification. Like reference numerals in each figure indicate like elements.

명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only a case where a member is in contact with another member, but also a case where another member exists between the two members.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components rather than excluding other components.

이하, 본 발명의 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조방법, 비정질 붕소-탄소-질소 박막 및 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 활용에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the manufacturing method of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film, the application of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film and the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film of the present invention will be described in detail with reference to examples and drawings. However, the present invention is not limited to these examples and drawings.

본 발명은, 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제조방법은, 기판을 준비하는 단계; 및 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 기판 상에 성장시키는 단계; 를 포함할 수 있다. The present invention relates to a method for manufacturing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film, and according to an embodiment of the present invention, the manufacturing method includes preparing a substrate; and growing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on the substrate; can include

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 기판을 준비하는 단계는, 기판을 플라즈마 처리하는 단계; 및 플라즈마 공정 챔버 내에 기판을 수용하는 단계; 를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, preparing the substrate may include plasma processing the substrate; and receiving the substrate within the plasma processing chamber; can include

본 발명의 일 예로, 상기 기판을 준비하는 단계에서 상기 기판은, 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 성장에 촉매가 되지 않는 물질(즉, 비촉매 기판)로 구성될 수 있으며, 보다 구체적으로 반도체 물질, 금속 물질 및 절연 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 기판은 금속을 포함하지 않는 기판일 수 있다. As an example of the present invention, in the step of preparing the substrate, the substrate may be composed of a material that is not a catalyst for the growth of an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film (ie, a non-catalytic substrate), and more specifically, a semiconductor material , It may include at least one of a metal material and an insulating material. As another example, the substrate may be a substrate that does not contain metal.

예를 들어, 상기 반도체 물질은, IV족 반도체 물질 및 반도체 화합물이며, 보다 구체적으로IV족 반도체 물질은, Si, Ge 또는 Sn을 포함할 수 있다. 상기 반도체 화합물은, 예를 들면, Si, Ge, C, Zn, Cd, Al, Ga, In, B, C, N, P, S, Se, As, Sb 및 Te 중에서 적어도 2개의 원소가 결합된 물질을 포함할 수 있다.For example, the semiconductor material is a group IV semiconductor material and a semiconductor compound, and more specifically, the group IV semiconductor material may include Si, Ge or Sn. The semiconductor compound is, for example, a combination of at least two elements from among Si, Ge, C, Zn, Cd, Al, Ga, In, B, C, N, P, S, Se, As, Sb, and Te. may contain substances.

예를 들어, 상기 금속 물질은, Al, Cu, Co, W, Ti, Ag, Ni, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, Sn, Ga, In, Bi, Mo, Nb, Cr, Ta, Pt 및 Si 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 금속 물질은 소자의 금속 배선, BEOL, FEOL 등에 적용되는 것일 수 있다.For example, the metal material is Al, Cu, Co, W, Ti, Ag, Ni, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, Sn, Ga, In, Bi, Mo , Nb, Cr, Ta, Pt, and Si may include at least one. The metal material may be applied to a metal wiring of a device, BEOL, FEOL, and the like.

예를 들어, 상기 절연 물질은, Si, Al, Hf, Zr, Zn, Ti, Ta, W 및 Mn 중 적어도 하나를 포함하거나 또는 Si, Ni, Al, W, Ru, Co, Mn, Ti, Ta, Au, Hf, Zr, Zn, Y, Cr, Cu, Mo 및 Gd 중 적어도 하나의 산화물, 질화물, 탄화물 및 이들의 유도체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. For example, the insulating material includes at least one of Si, Al, Hf, Zr, Zn, Ti, Ta, W, and Mn, or Si, Ni, Al, W, Ru, Co, Mn, Ti, Ta , Au, Hf, Zr, Zn, Y, Cr, Cu, Mo, and Gd, at least one of oxides, nitrides, carbides, and derivatives thereof.

본 발명의 일 예로, 상기 기판은 도펀트(dopant)를 더 포함하고, 3차원 구조체를 포함할 수 있고, 예를 들어, 상기 3차원 구조체는 상기 반도체 물질을 포함할 수 있다. As an example of the present invention, the substrate may further include a dopant and include a 3D structure, and for example, the 3D structure may include the semiconductor material.

본 발명의 일 예로, 상기 기판은, 반도체 소자를 포함하고, 상기 반도체 소자는, 트랜지스터(transistor), 커패시터(capacitor), 다이오드(diode) 및 저항기(resistor) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 즉, 웨이퍼 스케일의 면적을 갖거나 미세하게 두께가 조절된, 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 포함하는, 반도체 소자 및/또는 전자 소자를 제공할 수 있다. As an example of the present invention, the substrate may include a semiconductor device, and the semiconductor device may include at least one of a transistor, a capacitor, a diode, and a resistor. That is, a semiconductor device and/or an electronic device including an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film having a wafer-scale area or having a finely controlled thickness may be provided.

본 발명의 일 예로, 상기 기판은, 4인치 이상; 8 인치 이상; 또는 12 인치 이상의 면적일 수 있다. As an example of the present invention, the substrate is 4 inches or more; 8 inches or more; or an area of 12 inches or greater.

본 발명의 일 예로, 상기 기판을 플라즈마 처리하는 단계는, 플라즈마 공정 챔버 내부에 기판을 배치시키기 전에 기판을 전처리할 수 있다. 예를 들어, 기판을 아세톤과 같은 유기 용매에 담궈 초음파 처리한 후, IPA(iso-propenyl alcohol) 등과 같은 알콜과 질소 가스로 세정할 수 있다. 세정된 기판의 표면을 플라즈마 처리함으로써 표면에 남아 있는 탄소 불순물 등 불순물을 제거할 수 있다. 상기 플라즈마 처리는 산소, 수소 및 아르곤 중 적어도 하나의 가스 플라즈마를 이용하고, 바람직하게는 수소 플라즈마를 이용할 수 있다. 상기 플라즈마 처리는, 탄소 불순물 등의 불순물을 제거할 뿐만 아니라 표면을 친수성으로 만들고 표면 젖음성(surface wettability)을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판을 HF 용액에 담그고 자연 산화물을 제거할 수도 있고, 무수 에탄올과 N2 가스를 사용하여 잔류 HF 용액을 제거할 수도 있다. As an example of the present invention, in the plasma processing of the substrate, the substrate may be pretreated before disposing the substrate in the plasma process chamber. For example, the substrate may be immersed in an organic solvent such as acetone and treated with ultrasonic waves, and then cleaned with alcohol such as iso-propenyl alcohol (IPA) and nitrogen gas. Impurities such as carbon impurities remaining on the surface of the substrate may be removed by plasma treatment of the surface of the cleaned substrate. The plasma treatment may use at least one gas plasma of oxygen, hydrogen and argon, preferably hydrogen plasma. The plasma treatment not only removes impurities such as carbon impurities, but also makes the surface hydrophilic and improves surface wettability. In addition, the native oxide may be removed by immersing the substrate in the HF solution, or the residual HF solution may be removed using absolute ethanol and N 2 gas.

본 발명의 일 예로, 상기 플라즈마 공정 챔버 내에 기판을 수용하는 단계는, 성장을 위한 반응 가스가 이동할 수 있는 공간을 포함하는 플라즈마 공정 챔버 내에 상기 준비된 기판을 수용하는 단계일 수 있다. As an example of the present invention, the step of accommodating the substrate in the plasma process chamber may be the step of accommodating the prepared substrate in a plasma process chamber including a space in which a reaction gas for growth can move.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 기판 상에 성장시키는 단계는, 플라즈마 공정 챔버 내부에 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 성장을 위한 반응 가스를 주입하여 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 증착 및 성장 공정을 진행할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of growing the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on the substrate may include injecting a reaction gas for growing the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film into a plasma process chamber to grow the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film. A process of depositing and growing a carbon-nitrogen thin film may be performed.

본 발명의 일 예로, 상기 반응 가스는, 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 성장을 위한 붕소, 탄소 및 질소를 모두 포함하는 박막 소스를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 박막 소스는, 단일 전구체 소스일 수 있고, 상기 전구체 소스는 하기의 화학식 1로 표시되는 보라진 전구체를 포함할 수 있다. 상기 화학식 1에서 R1 내지 R6는 수소 및 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소 및 사이클로알케인 탄화수소 치환기에서 선택되고, R1 내지 R6 중 적어도 하나 이상은 탄화수소 치환기일 수 있다. As an example of the present invention, the reaction gas may include a thin film source containing all of boron, carbon, and nitrogen for growing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film. As an example of the present invention, the thin film source may be a single precursor source, and the precursor source may include a borazine precursor represented by Chemical Formula 1 below. In Formula 1, R 1 to R 6 are selected from hydrogen, an aliphatic hydrocarbon, an aromatic hydrocarbon, and a cycloalkane hydrocarbon substituent, and at least one of R 1 to R 6 may be a hydrocarbon substituent.

[화학식 1] [Formula 1]

예를 들어, 상기 탄화수소 치환기는, 탄소수 6의 단일고리의 방향족 고리, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기 및 탄소수 2 내지 10의 알키닐기 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 고리 내 질소 원자 전체에 동일하거나 상이한 탄화수소 치환기가 도입되거나 붕소 원소 전체에 동일하거나 상이한 탄화수소 치환기가 도입될 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1의 2개의 보라진 고리가 연결기에 의해 결합된 것일 수 있다. 예를 들어, 1,3,5-트리메틸보라진(1,3,5-Trimethylborazine), 1,3,5-트리에틸보라진(1,3,5-Triethylborazine), 2,4,6-트리메틸보라진(2,4,6-Trimethylborazine), 2,4,6-트리에틸보라진(2,4,6-Triethylborazine), 1,2,3,4,5,6-헥사메틸-1,3,5,2,4,6-트리아자트리보리난(1,2,3,4,5,6-hexamethyl-1,3,5,2,4,6-triazatriborinane), 2,4,6-트리에티닐-1,3,5-트리메틸-1,3,5,2,4,6-트리아자트리보리난(2,4,6-triethynyl-1,3,5-trimethyl-1,3,5,2,4,6-triazatriborinane), 2,4,6-트리메틸-1,3,5-트리페닐-1,3,5,2,4,6-트리아자트리보리난(2,4,6-trimethyl-1,3,5-triphenyl-1,3,5,2,4,6-triazatriborinane), 1,3,5-트리에틸-2,4,6-트리(프로판-2-일)-1,3,5,2,4,6-트리아자트리보리난(1,3,5-triethyl-2,4,6-tri(propan-2-yl)-1,3,5,2,4,6-triazatriborinane) 등일 수 있다. For example, the hydrocarbon substituent may be at least one of a monocyclic aromatic ring having 6 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms. The same or different hydrocarbon substituents may be introduced on all the nitrogen atoms in the ring or the same or different hydrocarbon substituents may be introduced on all the boron atoms. For example, two borazine rings of Chemical Formula 1 may be bonded by a linking group. For example, 1,3,5-trimethylborazine (1,3,5-Trimethylborazine), 1,3,5-triethylborazine (1,3,5-Triethylborazine), 2,4,6-trimethyl Borazine (2,4,6-Trimethylborazine), 2,4,6-triethylborazine (2,4,6-Triethylborazine), 1,2,3,4,5,6-Hexamethyl-1,3 ,5,2,4,6-triazatriborinane (1,2,3,4,5,6-hexamethyl-1,3,5,2,4,6-triazatriborinane), 2,4,6- Triethynyl-1,3,5-trimethyl-1,3,5,2,4,6-triazatriborinane (2,4,6-triethynyl-1,3,5-trimethyl-1,3, 5,2,4,6-triazatriborinane), 2,4,6-trimethyl-1,3,5-triphenyl-1,3,5,2,4,6-triazatriborinane (2,4, 6-trimethyl-1,3,5-triphenyl-1,3,5,2,4,6-triazatriborinane), 1,3,5-triethyl-2,4,6-tri(propan-2-yl) -1,3,5,2,4,6-triazatriborinan (1,3,5-triethyl-2,4,6-tri (propan-2-yl) -1,3,5,2, 4,6-triazatriborinane) and the like.

본 발명의 일 예로, 상기 박막 소스는, 불활성 가스 및/또는 수소 가스를 포함하는 캐리어 가스와 함께 공급될 수 있다. 상기 불활성 가스는, 아르곤 가스, 네온 가스, 질소 가스, 헬륨 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 챔버 내부로 주입되는 반응 가스의 혼합비는 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 성장 조건에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 상기 불활성 가스의 도입 유량(flow rate)은, 10 sccm 이상; 20 sccm 이상; 30 sccm 이상; 50 sccm; 또는 20 sccm 내지 50 sccm이고, 수소 가스의 유량은 5 sccm 이상; 10 sccm 이상 또는 10 sccm 내지 20 sccm일 수 있다. As an example of the present invention, the thin film source may be supplied with a carrier gas including an inert gas and/or hydrogen gas. The inert gas may include at least one selected from the group consisting of argon gas, neon gas, nitrogen gas, helium gas, krypton gas, and xenon gas. A mixture ratio of the reaction gas injected into the chamber may be variously modified according to growth conditions of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film. For example, the introduction flow rate of the inert gas (flow rate) is, 10 sccm or more; 20 sccm or more; 30 sccm or more; 50 seem; or 20 sccm to 50 sccm, and the flow rate of hydrogen gas is 5 sccm or more; It may be 10 sccm or more or 10 sccm to 20 sccm.

본 발명의 일 예로, 상기 박막 소스의 도입 유량(flow rate)은, 다른 반응 가스 비해 낮을 수 있고, 예를 들어, 2 sccm 이하; 0.05 sccm 이하; 0.05 sccm 내지 1 sccm; 또는 0.02 sccm 내지 0.1 sccm일 수 있고, 유량을 낮게 하여 비정질 박막의 미세한 두께 조절에 용이할 수 있다. 즉, 플라즈마를 이용하여 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장하고자 하는 경우에는 챔버의 내부로 주입되는 반응 가스의 혼합비 (mixing ratio), 즉 박막 소스, 불활성 가스 및 수소 가스의 부피비 (volume ratio)는, 예를 들면 대략 1 : 100 ~ 5000 : 100 ~ 500 정도가 될 수 있다. 즉, 박막 소스가 다른 반응 가스에 비해 비율이 현저히 작기 때문에 질화붕소들의 결정성이 약해지고, 다른 비정질 붕소-탄소-질소 박막은 비정질로 형성되고, 과량의 박막 소스가 공급되면, 비정질 붕소-탄소-질소 박막이 불규칙적으로 성장할 수도 있고, 전구체가 흡착될 수도 있기 때문에 박막 소스의 유량은 낮은 것이 유리할 수 있다. As an example of the present invention, the introduction flow rate of the thin film source may be lower than that of other reactant gases, for example, 2 sccm or less; 0.05 sccm or less; 0.05 sccm to 1 sccm; Alternatively, it may be 0.02 sccm to 0.1 sccm, and it may be easy to finely control the thickness of the amorphous thin film by lowering the flow rate. That is, in the case of growing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film using plasma, the mixing ratio of the reaction gas injected into the chamber, that is, the volume ratio of the thin film source, inert gas, and hydrogen gas, is , For example, it may be approximately 1: 100 to 5000: 100 to 500. That is, since the thin film source has a significantly smaller ratio than other reactive gases, the crystallinity of boron nitride is weakened, other amorphous boron-carbon-nitrogen thin films are formed amorphous, and when an excess thin film source is supplied, amorphous boron-carbon- A low flow rate of the thin film source may be advantageous because the nitrogen thin film may grow irregularly and the precursor may be adsorbed.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 기판 상에 성장시키는 단계는, 유기금속 화학적 증착(MOCVD; metalorganic chemical vapor deposition), 물리적 증착(PVD; physical vapor deposition), 화학적 증착(CVD; chemical vapor deposition), 저압 화학적 증착(LPCVD; low pressure chemical vapor deposition), 플라즈마 강화된 화학적 증착(PECVD; plasma enhanced chemical vapor deposition), PEALD(plasma enhanced atomic layer deposition), ICP-CVD(Inductively Coupled Plasma - Chemical Vapor Deposition) 등을 이용하고, 또는 분자빔 에피텍시(MBE; molecular beam epitaxy) 등을 이용하여 증착하고 성장시킬 수 있으며, 바람직하게는 PECVD, PEALD 및/또는 ICP-CVD일 수 있다. 더 바람직하게는 PECVD 및 PEALD은 콜드월(cold wall) 또는 핫월(hot wall) 타입이며, 더욱더 바람직하게는 콜드월(cold wall) 타입일 수 있다. 즉, PECVD, PEALD 및 ICP-CVD는 웨이퍼 스케일(Wafer scale)의 플라즈마를 이용하여 화학기상 증착에 의해 대면적의 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 저온에서 증착시키고, 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 두께, 면적, 물성 등의 제어하는데 유리할 수 있다. 더욱이, 콜드월(cold wall) 타입은 기질, 즉 기판이 위치하는 기판 스테이지를 가열하는 것으로, 상기 스테이지, 예를 들어, 도 1에서 제시한 바와 같이, 플라즈마 반응 챔버 내에서 기판 스테이지의 온도 조절, 높이 및 전압 중 적어도 하나의 조절이 가능하여 옴스트롱 단위의 두께에서 마이크로미터 두께까지 다양한 범위의 막 두께를 미세하고 정밀하게 조절할 수 있다. 예를 들어, 기판 스테이지의 전압은 0.05 V 내지 10 V로 조절하여 플라즈마가 기판 스테이지에 도달하는 양, 속도 또는 이 둘을 조절함으로써, 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 두께를 정밀하고 미세하게 조절할 수 있다. 더욱이, PECVD 및 PEALD는 상기 언급한 모듈화 장비를 이용하여 단일 또는 연속 증착 공정에서 대기압 또는 대기압과 불활성 기체 분위기에서 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 제조할 수 있다. As an example of the present invention, the step of growing the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on a substrate may include metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD), physical vapor deposition (PVD), or chemical vapor deposition (CVD). chemical vapor deposition), low pressure chemical vapor deposition (LPCVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD), inductively coupled plasma (ICP-CVD) - Chemical Vapor Deposition) or the like, or may be deposited and grown using molecular beam epitaxy (MBE), etc., preferably PECVD, PEALD, and/or ICP-CVD. More preferably, PECVD and PEALD are cold wall or hot wall types, and even more preferably, they may be cold wall types. That is, PECVD, PEALD, and ICP-CVD deposit large-area amorphous boron-carbon-nitrogen thin films at low temperatures by chemical vapor deposition using wafer scale plasma, and It may be advantageous to control the thickness, area, physical properties, and the like. Moreover, the cold wall type is to heat a substrate, that is, a substrate stage on which a substrate is located, and control the temperature of the substrate stage in the plasma reaction chamber, for example, as shown in FIG. At least one of the height and the voltage can be adjusted, so that the film thickness in a wide range from an angstrom unit thickness to a micrometer thickness can be finely and precisely adjusted. For example, the thickness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film can be precisely and finely controlled by adjusting the voltage of the substrate stage to 0.05 V to 10 V to control the amount, speed, or both of the plasma reaching the substrate stage. there is. Moreover, PECVD and PEALD can produce an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film at atmospheric pressure or in an atmospheric pressure and inert gas atmosphere in a single or continuous deposition process using the above-mentioned modular equipment.

본 발명의 일 예로, 플라즈마 반응 챔버 내에서 플라즈마 가스 주입이 스테이지의 수평 방향일 경우에 기판 스테이지의 온도 조절, 높이, 전압, 수평방향으로 흐르는 플라즈마와 상기 기판 간의 간격 중 적어도 하나 이상을 조절하여 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 두께를 미세하고 정밀하게 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 성장시키는 단계에서 수평방향으로 흐르는 플라즈마에서 플라즈마의 중심부 영역으로 상기 기판을 근접시켜 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 두께 증가시키거나 플라즈마의 테일 영역으로 상기 기판을 근접시켜 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 두께를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 플라즈마의 테일 영역에 위치한 기판은, 30 옴스트롱 이하의 두께를 갖는 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시킬 수 있다. 상기 플라즈마와 상기 기판 간의 간격은, 박막이 형성되는 기판의 위치를 플라즈마 중심부 또는 테일을 기준으로 변경시켜 조절되는 것이다. As an example of the present invention, when the plasma gas is injected in the horizontal direction of the stage in the plasma reaction chamber, at least one of temperature control, height, voltage, and distance between the plasma flowing in the horizontal direction and the substrate is adjusted to form an amorphous substrate. The thickness of the boron-carbon-nitrogen thin film can be finely and precisely controlled. For example, in the growing step, in the plasma flowing in the horizontal direction, the thickness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film is increased by approaching the substrate to the center region of the plasma or by approaching the substrate to the tail region of the plasma to form the amorphous boron- The thickness of the carbon-nitrogen thin film can be reduced. For example, an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film having a thickness of 30 angstroms or less may be grown on the substrate located in the tail region of the plasma. The distance between the plasma and the substrate is adjusted by changing the position of the substrate on which the thin film is formed based on the center or tail of the plasma.

본 발명의 일 예로, 상기 플라즈마 공정 챔버는, 복수 개의 플라즈마 공정 챔버가 배열된 연속 증착(Continuous coating) 모듈화 장비 또는 롤투롤(Role to Role) 웨이퍼 모듈화 장비 내에 배치될 수 있다. 이는 웨이퍼 스케일의 플라즈마로 대면적의 박막 형성이 가능할 뿐만 아니라 연속 증착 공정에 의한 모듈화가 가능하고 대량 생산이 가능할 수 있다. 더욱이, 본 발명에 의한 제조방법은, 상기 언급한 모듈화 장비를 활용하여 유연한 고분자 소재의 기판, 금속 등 위에 연속적으로 증착공정이 가능하고, 고분자의 기체투과 방지막 및 금속의 산화 방지막 등으로 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 제조하고 적용할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 것으로, 즉, 롤투롤 웨이퍼 모듈화 장비를 예시적으로 나타낸 것이다. 상기 롤투롤 웨이퍼 모듈화 장치는, 단일 또는 복수개의 플라즈마 공정 챔버 및 상기 공정 챔버 내에 단일 또는 복수개의 플라즈마 반응 영역을 포함할 수 있다. 또한, 절연성 물질층(200)을 갖는 상부 플라즈마 발생 헤드(300), 및 기판(100)을 지지하거나 증착 공정에 이용 가능한 절연성 물질층(200')을 갖는 하부 플라즈마 발생 헤드(300')을 포함할 수 있다. 상기 롤투롤 웨이퍼 모듈화 장비는 웨이퍼 스케일로 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 증착이 가능할 뿐만 아니라 원하는 영역에서 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 두께 조절이 가능할 수 있다.As an example of the present invention, the plasma process chamber may be disposed in continuous coating modularization equipment or role to role wafer modularization equipment in which a plurality of plasma process chambers are arranged. This not only enables the formation of a large-area thin film with wafer-scale plasma, but also enables modularization and mass production through a continuous deposition process. Moreover, the manufacturing method according to the present invention enables a continuous deposition process on a flexible polymer material substrate, metal, etc. by utilizing the above-mentioned modular equipment, and amorphous boron- Carbon-nitrogen thin films can be fabricated and applied. For example, referring to FIG. 2, FIG. 2 schematically illustrates the configuration of a manufacturing system for an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film according to the present invention according to an embodiment of the present invention, that is, a roll-to-roll wafer It shows modular equipment as an example. The roll-to-roll wafer modularization apparatus may include a single or a plurality of plasma process chambers and a single or a plurality of plasma reaction regions within the process chambers. In addition, an upper plasma generating head 300 having an insulating material layer 200, and a lower plasma generating head 300' supporting the substrate 100 or having an insulating material layer 200' usable for a deposition process are included. can do. The roll-to-roll wafer modularization equipment may not only deposit an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on a wafer scale, but also adjust the thickness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film in a desired area.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 기판 상에 성장시키는 단계에서 플라즈마 생성을 위한 파워는, 대략 10 W 내지 4000 W 정도가 될 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 생성을 위한 파워는 약 30 W일 수 있으나, 제한되지 않는다. 또한, 플라즈마 전원으로는 예를 들면 RF(Radio Frequency) 플라즈마 발생장치 또는 MW(Microwave) 플라즈마 발생장치가 사용될 수 있다. 여기서, 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시키기 위해서, RF 플라즈마 발생장치는 예를 들면 대략 3 MHz 내지 100 MHz의 주파수 영역을 가지는 RF 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, MW 플라즈마 발생장치는 예를 들면, 대략 0.7 GHz 내지 2.5 GHz의 주파수 영역을 가지는 MW 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 하지만, 이러한 주파수 영역은 단지 예시적인 것으로 이외에도 다른 주파수 영역이 사용될 수도 있다. 어떤 예에서, 플라즈마 전원으로 복수의 RF 플라즈마 발생장치 또는 복수의 MW 플라즈마 발생장치가 사용될 수도 있다. 플라즈마 전원으로부터 챔버 내부에 플라즈마 생성을 위한 파워가 인가되면, 챔버의 내부에는 전기장이 유도될 수 있다. 이와 같이 반응 가스가 주입된 상태에서 전기장이 유도되면 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 성장을 위한 플라즈마가 형성될 수 있다. As an example of the present invention, in the step of growing the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on the substrate, the power for plasma generation may be approximately 10 W to 4000 W. For example, power for plasma generation may be about 30 W, but is not limited thereto. In addition, as the plasma power source, for example, a radio frequency (RF) plasma generator or a microwave (MW) plasma generator may be used. Here, in order to grow the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film, the RF plasma generator can generate RF plasma having a frequency range of about 3 MHz to 100 MHz, for example, and the MW plasma generator, for example, MW plasma having a frequency range of approximately 0.7 GHz to 2.5 GHz may be generated. However, this frequency domain is merely exemplary and other frequency domains may be used. In some examples, a plurality of RF plasma generators or a plurality of MW plasma generators may be used as the plasma power source. When power for generating plasma is applied from a plasma power source to the inside of the chamber, an electric field may be induced inside the chamber. In this way, when an electric field is induced in a state in which a reactive gas is injected, plasma for growing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be formed.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 기판 상에 성장시키는 단계에서 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시키기 위한 공정 온도는, 기존의 화학 기상 증착 공정에 사용되는 온도보다 낮은 대략 500 ℃이하; 450 ℃이하; 상온(rt) 내지 400 ℃; 100 ℃ 내지 400 ℃; 200 ℃ 내지 400 ℃; 또는 250 ℃ 내지 400 ℃일 수 있다. 바람직하게는 500 ℃ 이하; 또는 450 ℃ 이하일 수 있다. 본 발명의 일 예로, 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시키기 위한 공정 압력은, 대기압 또는 진공 상태 환경일 수 있다. 예를 들어, 대략 1 torr 이하; 10-3 torr 이하; 10-4 torr 이하; 또는 10-6 torr 이하일 수 있다. 상기 공정 온도 및/또는 공정 압력에서 성장 공정의 적용으로 고품질 및 대면적의 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시킬 수 있을 뿐 아니라, 반도체, 고분자, 철강, 배터리 등의 여러 분야의 활용에 유연하게 적용할 수 있는 맞춤형 제조공정을 제공할 수 있다. As an example of the present invention, in the step of growing the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on a substrate, the process temperature for growing the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film is lower than the temperature used in the conventional chemical vapor deposition process below about 500 °C; below 450 °C; room temperature (rt) to 400 °C; 100 °C to 400 °C; 200 °C to 400 °C; or 250 °C to 400 °C. preferably 500° C. or less; or 450 °C or less. As an example of the present invention, a process pressure for growing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be atmospheric pressure or a vacuum environment. for example, about 1 torr or less; 10 -3 torr or less; 10 -4 torr or less; or 10 -6 torr or less. By applying the growth process at the above process temperature and/or process pressure, it is possible to grow high-quality and large-area amorphous boron-carbon-nitrogen thin films, as well as flexibly for use in various fields such as semiconductors, polymers, steel, and batteries. We can provide custom manufacturing processes that can be applied.

어떤 예에서, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 성장 공정은, 붕소, 탄소 및 질소 소스(예: 트리에틸 보라진), 불활성 가스 및 수소 가스가 혼합된 반응 가스의 플라즈마에 의해 활성화된 질소(N*), 활성화된 붕소(B*) 및 활성화된 탄소(C*)이 생성되어 기판의 표면에 흡착될 수 있다. 다음으로, 불활성 가스의 플라즈마가 기판(100)의 활성화를 지속적으로 유도함으로써 기판의 표면에 활성화된 질소(N*), 활성화된 붕소(B*) 및 활성화된 탄소(C*)의 흡착이 가속화될 수 있다. 활성화된 질소(N*), 활성화된붕소(B*) 및 활성화된 탄소(C*)는 비정질로 흡착될 수 있다. 활성화된 질소들, 붕소들 및 탄소들끼리 결합된다 하더라도 그 양이 작아 나노 크기의 결정으로 흡착될 수 있다. In some examples, the growth process of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may include nitrogen activated by a plasma of a reaction gas in which a source of boron, carbon, and nitrogen (eg, triethyl borazine), an inert gas, and a hydrogen gas are mixed. N*), activated boron (B*), and activated carbon (C*) can be generated and adsorbed on the surface of the substrate. Next, the plasma of the inert gas continuously induces the activation of the substrate 100, so that the adsorption of activated nitrogen (N*), activated boron (B*), and activated carbon (C*) on the surface of the substrate is accelerated. It can be. Activated nitrogen (N*), activated boron (B*), and activated carbon (C*) can be adsorbed in an amorphous state. Even if activated nitrogen, boron, and carbon are bonded to each other, the amount is small and can be adsorbed into nano-sized crystals.

어떤 예에서, 저온에서도 기판의 표면에 활성화된 질소(N*), 활성화된붕소(B*) 및 활성화된 탄소(C*)의 흡착이 가속화됨에 따라 기판의 표면에는 비정질 붕소-탄소-질소 박막이 성장될 수 있다. 예를 들어, 저온에서, 즉, 500 ℃ 이하의 온도에서 비촉매 기판의 표면에 낮은 비율의 활성화된 질소(N*), 활성화된붕소(B*) 및 활성화된 탄소(C*)에 의해 비정질 붕소-탄소-질소 박막이 직접 성장하기 때문에 성장한 비정질 붕소-탄소-질소 박막은 결정성이 약할 수 있다. 성장 후, 플라즈마를 끄고, 증착 장치를 실온으로 서서히 냉각시키며, 이때 비활성 가스 및 수소 가스 중 적어도 하나의 유량은 각각 50 sccm으로 그대로 유지시킬 수 있다.In some instances, as adsorption of activated nitrogen (N*), activated boron (B*), and activated carbon (C*) to the surface of the substrate is accelerated even at low temperatures, an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film is formed on the surface of the substrate. this can grow. For example, at a low temperature, that is, at a temperature of 500 ° C. or less, the surface of the non-catalytic substrate is made amorphous by low proportions of activated nitrogen (N*), activated boron (B*) and activated carbon (C*). Since the boron-carbon-nitrogen thin film is directly grown, the grown amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may have weak crystallinity. After the growth, the plasma is turned off, and the deposition apparatus is slowly cooled to room temperature. At this time, the flow rate of at least one of the inert gas and the hydrogen gas may be maintained at 50 sccm, respectively.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 상기 기판 상에 성장시키는 단계는, 웨이퍼 스케일(Wafer-scale)로 대면적의 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 증착하고 원하는 두께로 증착 및/또는 성장시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막의, 결정성 및/또는 두께 등을 고려해서 공정 시간을 조절할 수 있으며, 즉, 1초 이상; 1분 이상; 30분 이상; 1 시간 이상; 2시간 이상; 또는 10 시간 이상 동안 증착 및/또는 성장될 수 있다. 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 4인치 이상; 6 인치 이상; 8 인치 이상; 또는 12 인치 이상의 면적으로 단일 또는 연속 증착 공정으로 형성될 수 있다. As an example of the present invention, the step of growing the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on the substrate may include depositing a large-area amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on a wafer-scale and depositing it to a desired thickness, and / or grow. For example, the process time may be adjusted in consideration of crystallinity and/or thickness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film, that is, 1 second or longer; more than 1 minute; more than 30 minutes; more than 1 hour; more than 2 hours; or deposited and/or grown for 10 hours or more. The amorphous boron-carbon-nitrogen thin film has a thickness of 4 inches or more; 6 inches or more; 8 inches or more; Or it can be formed in a single or continuous deposition process in an area of 12 inches or greater.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 단일층(monolayer) 수준(옴스트롱 단위)의 두께에서 수백 또는 수십 마이크로미터의 두께로 증착 및/또는 성장될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 10 옴스트롱 이하의 두께, 또는 1 옴스트롱 이상의 두께일 수 있고, 예를 들어, 1 옴스트롱 이상; 10 옴스트롱 이상; 50 옴스트롱 이상; 0.1 마이크로미터 이상; 0.5 마이크로미터 이상; 1 마이크로미터 이상; 10 마이크로미터 이상; 80 마이크로미터 이상; 1 옴스트롱 내지 100 마이크로미터; 1 옴스트롱 내지 80 마이크로미터; 2 옴스트롱 내지 50 마이크로미터; 10 옴스트롱 내지 10 마이크로미터; 10 옴스트롱 내지 1 마이크로미터; 10 옴스트롱 내지 0.1 마이크로미터; 또는 10 옴스트롱 내지 10 나노미터 두께일 수 있다. As an example of the present invention, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be deposited and/or grown to a thickness of hundreds or tens of micrometers at a monolayer level (in the order of angstroms). More specifically, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may have a thickness of 10 angstroms or less, or 1 angstrom or more, for example, 1 angstrom or more; 10 angstroms or more; 50 angstroms or more; greater than 0.1 micrometer; 0.5 micron or greater; greater than 1 micrometer; 10 microns or more; greater than 80 micrometers; 1 angstrom to 100 micrometers; 1 angstrom to 80 micrometers; 2 angstroms to 50 micrometers; 10 angstroms to 10 micrometers; 10 angstroms to 1 micrometer; 10 angstroms to 0.1 microns; or between 10 angstroms and 10 nanometers thick.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 결정을 포함한다 하더라도 나노 크기의 결정을 포함할 수 있고, 낮은 밀도의 활성화된 질소, 붕소 및 탄소가 기판 상에 저온에서 직접 성장되었기 때문에 결정성이 약하다. 성장 온도가 낮을수록 비정질의 함유율이 높아질 수 있다. 예를 들어, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막 중 50 % 이하; 20 % 이하; 10 % 이상; 5% 이하; 2 % 이하; 1 % 이하; 0.5 % 이하; 0.1 % 이하; 또는 0.01 % 이하의 결정을 포함할 수 있다. As an example of the present invention, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may include nano-sized crystals even if crystals, and low density activated nitrogen, boron, and carbon are directly grown on a substrate at low temperature. because of its weak crystallinity. The lower the growth temperature, the higher the amorphous content. For example, 50% or less of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film; less than 20%; over 10; 5% or less; 2% or less; 1% or less; 0.5% or less; 0.1% or less; or less than 0.01% crystals.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막에서 질소와 붕소의 sp2 결합을 포함하고, 유전 상수가 2.5 이하의 초저유전상수를 나타낼 수 있다. 상기와 같이 유전 상수가 낮음으로서 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 의한 기생 용량을 줄일 수 있다.As an example of the present invention, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may include an sp2 bond between nitrogen and boron, and may exhibit an ultra-low dielectric constant of 2.5 or less. Since the dielectric constant is low as described above, parasitic capacitance caused by the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film can be reduced.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막 중, 질소에 대한 붕소의 비율은 질소와 붕소의 비율이 거의 동일할 수 있고, 0.9 내지 1.1; 또는 1 : 1.08일 수 있다.As an example of the present invention, in the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film, the ratio of boron to nitrogen may be substantially the same as that of nitrogen and boron, and may be 0.9 to 1.1; or 1:1.08.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막 중 탄소의 함량은, 40 % 이하; 35 % 이하; 25 % 이하; 15 % 이하; 5 % 이하; 1 % 이하; 또는 0.1 %일 수 있다. 예를 들어, 상기 탄소의 비율이 30 % 내지 40 %일 경우에 본 발명에 의한 비정질 붕소-탄소-질소 박막은 부도체 특성을 유지시킬 수 있다. As an example of the present invention, the content of carbon in the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film is 40% or less; 35% or less; 25% or less; 15% or less; 5% or less; 1% or less; or 0.1%. For example, when the carbon ratio is 30% to 40%, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film according to the present invention can maintain insulator characteristics.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은 약 6.00 eV 이하의 에너지 밴드 갭을 가질 수 있다. As an example of the present invention, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may have an energy band gap of about 6.00 eV or less.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 1.8 이하; 1.7 이하; 또는 1.6 이하의 굴절율을 포함할 수 있다. As an example of the present invention, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film has a ratio of 1.8 or less; 1.7 or less; Or it may include a refractive index of 1.6 or less.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은 표면은 매끄러울 수 있고, 예를 들어, 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 표면은 RMS(Root-Mean-Square, nm) 거칠기 값이 약 0.6 이하; 0.4 이하; 0.3 이하; 0.01 내지 0.3; 또는 0.05 내지 0.2이거나; 또는 약 0.3 내지 0.6일 수 있다. 구체적으로, 비정질만으로 형성된 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 약 0.3 내지 0.4의 거칠기 값을 가질 수 있으며, 상기한 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 표면 거칠기는 박막 소스(예: 단일 전구체 소스)의 유량에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 표면 거칠기는 박막 소스(예: 단일 전구체 소스)의 유량에 반비례할 수 있다. 이에 소스의 유량(flow rate)을 작게 할수록 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 표면 거칠기는 더 매끄러워질 수 있고, 비정질 붕소-탄소-질소 박막은 비정질을 더 포함할 수 있다. 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 표면은 매끄럽기 때문에 비정질 붕소-탄소-질소 박막에 다른 층의 형성이 용이함으로써 장치의 제조가 용이해질 수 있다. As an example of the present invention, the surface of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be smooth, and for example, the surface of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film has a RMS (Root-Mean-Square, nm) roughness value of about less than 0.6; less than 0.4; less than 0.3; 0.01 to 0.3; or from 0.05 to 0.2; or about 0.3 to 0.6. Specifically, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film formed of only amorphous material may have a roughness value of about 0.3 to 0.4, and the surface roughness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be that of a thin film source (eg, a single precursor source). It can be determined by the flow rate. For example, the surface roughness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be inversely proportional to the flow rate of a thin film source (eg, a single precursor source). Accordingly, the smaller the flow rate of the source, the smoother the surface roughness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be, and the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may further include amorphous material. Since the surface of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film is smooth, it is easy to form another layer on the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film, thereby making it easy to manufacture the device.

본 발명은, 본 발명에 의한 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 포함하는 소자에 관한 것으로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 탄소가 도핑된 비정질 질화붕소막에 해당되며 다양한 소자에서 직접 성장되거나 또는 기저 기판에 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시켜 소자에 직접 적용되거나 전사될 수 있다. The present invention relates to a device comprising an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film according to the present invention, wherein the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film corresponds to a carbon-doped amorphous boron nitride film and is directly grown in various devices or Alternatively, an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be grown on a base substrate and directly applied or transferred to the device.

본 발명의 일 예로, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 낮은 온도 및/또는 대기압에서 성장되므로 소자의 일부 구성요소 상에 직접 성장될 수 있다. 어떤 예에서, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은, 열 안정성이 우수하여 소자 적용 시 내구성을 개선시킬 수 있다. 또한, 어떤 예에서, 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 표면 거칠기가 낮기 때문에 성장된 비정질 붕소-탄소-질소 박막 상에 소자의 다른 구성요소를 직접 적층시킬 수 있다. 어떤 예에서, 상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은 유전체 물질, 확산 방지막, 층간 절연을 위한 배선 구조체(예: 증간 절연층) 등으로 활용될 수 있다. As an example of the present invention, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be directly grown on some components of a device because it is grown at a low temperature and/or atmospheric pressure. In some instances, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film has excellent thermal stability and thus can improve durability when applied to a device. Further, in some instances, since the surface roughness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film is low, other components of the device can be directly laminated on the grown amorphous boron-carbon-nitrogen thin film. In some instances, the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film may be used as a dielectric material, a diffusion barrier, a wiring structure for interlayer insulation (eg, an intermediate insulating layer), and the like.

본 발명의 일 예로, 상기 소자는 전자 장치 또는 반도체 장치이며, 예를 들어, 트랜지스터(transistor), 커패시터(capacitor), 다이오드(diode), 저항기(resistor), CMOS, 트랜지스터, 인터커넥터 등의 부품을 포함하는 고집적회로일 수 있다. 예를 들어, 퀀텀 디바이스, 차세대 BEOL의 low k 물질에 삽입되는 유전체 물질(예를 들어, 초저유전소재), 및 확산방지막, 트랜지스터의 금속 확산 방지막 등에 포함될 수 있다. 예를 들어, 두 물질층 사이의 물질(또는, 원자)의 이동(예: 확산)을 억제 또는 성능이 우수하여 얇은 두께, 예를 들어, 5 nm 이하의 두께로도 확산 배리어 기능을 수행할 수 있고, 집적회로의 집적도를 높일 수 있다. 또한, 층간 절연층 기능을 갖는 배선 구조체로 활용될 수 있다. As an example of the present invention, the device is an electronic device or a semiconductor device, for example, components such as a transistor, a capacitor, a diode, a resistor, a CMOS, a transistor, and an interconnector. It may be a highly integrated circuit including For example, it may be included in a dielectric material (eg, ultra-low dielectric material) inserted into a quantum device, a low k material of a next-generation BEOL, a diffusion barrier, and a metal diffusion barrier of a transistor. For example, the diffusion barrier function can be performed even with a thin thickness, for example, a thickness of 5 nm or less, by suppressing or excellent performance of the movement (eg, diffusion) of a material (or atom) between two material layers. And, the degree of integration of the integrated circuit can be increased. In addition, it can be used as a wiring structure having an interlayer insulating layer function.

본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위, 발명의 상세한 설명 및 첨부된 도면에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다.Although described with reference to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited thereto, and within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims, detailed description of the invention and accompanying drawings Various modifications and variations of the present invention can be made.

실시예Example

PECVD장비 내에서 웨이퍼 기판(Si 웨이퍼)을 위치시키고 박막 형성용 소스로 단일 전구체(트리에틸보라진)를 이용하고, 공정 조건(Growth temp. : 23 oC, Plasma power: 10 W, Growth time: 60 min, H2: 40 sccm)에서 웨이퍼 면적을 갖는 비정질-붕소-탄소-질화막(aBCN)을 성장시켰다. Place a wafer substrate (Si wafer) in the PECVD equipment, use a single precursor (triethyl borazine) as a source for thin film formation, and process conditions (Growth temp.: 23 o C, Plasma power: 10 W, Growth time: 60 min, H 2 : 40 sccm) to grow an amorphous-boron-carbon-nitride (aBCN) film having a wafer area.

(1) 물성 평가(1) Evaluation of physical properties

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 실시예에서 제조된 비정질-붕소-탄소-질화막(aBCN)의 표면 특성의 분석 결과를 나타낸 것으로, (a) AFM 이미지, (b) 박막 표면의 SEM 이미지 및 (c) 박막의 단면 SEM 이미지다. 도 1에서 표면 거칠기 (Rq) 0.395 nm인 매끄러운 표면을 갖는 것을 확인할 수 있고, 단면 SEM 이미지에서 증착막의 존재를 확인할 수 있다. Figure 3 shows the analysis results of the surface characteristics of the amorphous-boron-carbon-nitride film (aBCN) prepared in Example according to an embodiment of the present invention, (a) AFM image, (b) SEM of the thin film surface image and (c) cross-sectional SEM image of the thin film. In FIG. 1, it can be confirmed that the surface roughness (R q ) has a smooth surface of 0.395 nm, and the existence of a deposited film can be confirmed in a cross-sectional SEM image.

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 실시예에서 제조된 비정질-붕소-탄소-질화막(aBCN)의 (a) 라만 스펙트럼, (b) 적외선 분광 스펙트럼(FT-IR), 및 (c) 전도성 측정 결과를 나타낸 것이다. 도 4에서 X선 광전자 분광법(XPS)를 측정하여 성장된 박막에 탄소원자가 30 % 포함되는 것을 확인하였고, 라만 스펙트럼 및 적외선 분광법(FT-IR)에서 탄소 피크를 확인하였다. 또한, 비정질-붕소-탄소-질화막(aBCN)은 비정질 질화붕소막(aBN)와 유사한 부도체 특성을 갖는 것을 확인할 수 있다. 4 shows (a) Raman spectrum, (b) infrared spectroscopy spectrum (FT-IR), and (c) of an amorphous-boron-carbon-nitride film (aBCN) prepared in Example according to an embodiment of the present invention. ) shows the conductivity measurement result. In FIG. 4, X-ray photoelectron spectroscopy ( XPS ) was measured to confirm that 30% of carbon atoms were included in the grown thin film, and a carbon peak was confirmed in Raman spectrum and infrared spectroscopy (FT-IR). In addition, it can be confirmed that the amorphous-boron-carbon-nitride film (aBCN) has non-conductor characteristics similar to those of the amorphous boron nitride film (aBN).

표 1은 5.8 nm 두께를 갖는 비정질-붕소-탄소-질화막(aBCN)을 실시예와 동일한 방법으로 성장시켜 이의 절연성 및 굴절율을 측정하여 나타낸 것이다(The dielectric constant is measured by MIM 및 Refractive index is measured at 633 nm). Table 1 shows that an amorphous-boron-carbon-nitride (aBCN) film having a thickness of 5.8 nm was grown in the same manner as in the embodiment, and its insulation and refractive index were measured (The dielectric constant is measured by MIM and Refractive index is measured at 633 nm).

ThicknessThickness Dielectric constantDielectric constant Refractive indexRefractive index 5.8 nm(TEM image)5.8 nm (TEM image) 2.4 - 2.62.4 - 2.6 1.541.54

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 증착 온도에 따른 물성 및 표면 특성 변화를 분석한 것으로, (a) UV-흡수 스펙트럼(UV-Spectroscopy), (b) (a)의 UV-흡수 스펙트럼 내 사각형 영역을 확대, (c) 적외선 분광법(FT-IR) 및 (d) 굴절율이다. 5 is an analysis of physical properties and surface characteristic changes according to deposition temperature according to an embodiment of the present invention, (a) UV-absorption spectrum (UV-Spectroscopy), (b) UV-absorption of (a) Magnification of the square region in the spectrum, (c) infrared spectroscopy (FT-IR) and (d) refractive index.

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 증착 온도에 따른 표면 특성 변화를 분석한 SEM 이미지로서, (a) 23 ℃, (b) 100 ℃, (c) 300 ℃ 및 (d) 500 ℃의 온도에서 성장된 박막이다. Figure 6 is an SEM image of analyzing the change in surface properties according to the deposition temperature according to an embodiment of the present invention, (a) 23 ℃, (b) 100 ℃, (c) 300 ℃ and (d) 500 ℃ It is a thin film grown at a temperature of

(2) 열안정성 평가(2) Thermal stability evaluation

Ar 가스 분위기(Ar 100 sccm)에서 100 oC, 200 oC 및 400 oC에서 각각 1 시간 동안 열처리한 이후 열 안정성을 평가하였다. 그 결과는 도 7 및 도 8에 나타내었다. Thermal stability was evaluated after heat treatment at 100 o C, 200 o C, and 400 o C for 1 hour, respectively, in an Ar gas atmosphere (Ar 100 sccm). The results are shown in Figures 7 and 8.

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 실시예에서 제조된 박막의 열 안정성을 박막의 표면 거칠기 값(RMS) 변화로 평가한 것으로, (a) 열처리 이전 박막(As prepared sample), (b) 100 oC, (c) 200 oC 및 (d) 400 oC이다. 400 oC까지의 열처리 이후에도 RMS 값 변화가 관찰되지 않으며, 이는 추가적인 열처리 이후에도 성장된 박막의 표면이 균일하게 유지되는 것을 확인할 수 있다. Figure 7, according to an embodiment of the present invention, the thermal stability of the thin film prepared in the example is evaluated by the change in the surface roughness value (RMS) of the thin film, (a) the thin film before heat treatment (As prepared sample), ( b) 100 o C, (c) 200 o C and (d) 400 o C. Even after heat treatment up to 400 ° C, no change in the RMS value was observed, which confirms that the surface of the grown thin film remains uniform even after additional heat treatment.

도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 실시예에서 제조된 박막의 열 안정성을 XPS 분석에 의한 구조적 변화로 평가한 것으로, (a) B 1s의 XPS, (b) C 1s의 XPS 및 (c) N 1s의 XPS이다. 열처리 이전 샘플(As prepared sample)과 400 oC까지 열처리된 샘플의 피크 변화가 거의 발생되지 않으며, 추가적인 열처리 이후에도 성장된 박막 샘플의 구조적 변화가 발생되지 않는다. 즉, 도 7 및 도 8에서 구조적 및 표면 특성에서 본 발명에 의한 박막의 우수한 열 안정성(thermal stability)을 확인할 수 있다. Figure 8, according to an embodiment of the present invention, the thermal stability of the thin film prepared in the example was evaluated by the structural change by XPS analysis, (a) XPS of B 1s, (b) XPS of C 1s and (c) XPS of N 1s. There is almost no peak change between the sample before heat treatment (As prepared sample) and the sample heat treated up to 400 ° C, and there is no structural change of the grown thin film sample even after additional heat treatment. That is, in FIGS. 7 and 8, the excellent thermal stability of the thin film according to the present invention can be confirmed from the structural and surface characteristics.

(3) 기판 위치에 따른 두께 제어 실험(3) Thickness control experiment according to substrate position

도 9a는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 실시예에서 수평방향으로 플라즈마 가스가 진행하는 반응기 내에서 플라즈마와 웨이퍼 기판 간의 간격에 따른 박막의 두께를 비교한 것으로, (a) 1 cm 간격으로 배열된 웨이퍼 기판(Si-기판, 1 cm x 1 cm 크기)의 위치를 나타낸 것이다. 도 9b에서 (a) 기판 위치에 따라 성장된 박막 내의 붕소, 탄소 및 질소의 원자%를 나타낸 것이고, (b) 기판 위치에 따라 성장된 박막의 단면 SEM 이미지를 나타낸 것이다. 도 9a 및 도 9b에서 플라즈마 가스가 반응 영역 내에 도입되는 플라즈마 중심부에서 멀어지는 방향(예: 플라즈마 테일 방향)으로 기판을 배치할 경우에 박막의 두께가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 1 위치: 67.3 nm, 2 위치 : 52.7 nm, 3 위치 : 31.8 nm, 4 위치 : 3~4 nm 이다. 이는 플라즈마와 웨이퍼 기판의 간격에 따라 박막의 성장 두께 제어가 가능한 것을 보여준다. Figure 9a compares the thickness of the thin film according to the distance between the plasma and the wafer substrate in the reactor in which the plasma gas proceeds in the horizontal direction in the embodiment according to an embodiment of the present invention, (a) at 1 cm intervals. It shows the position of the arranged wafer substrate (Si-substrate, 1 cm x 1 cm size). In FIG. 9B, (a) shows the atomic percentages of boron, carbon, and nitrogen in the grown thin film according to the substrate position, and (b) shows a cross-sectional SEM image of the grown thin film according to the substrate position. In FIGS. 9A and 9B , it can be seen that the thickness of the thin film decreases when the substrate is disposed in a direction away from the center of the plasma into which the plasma gas is introduced into the reaction region (eg, toward the plasma tail). That is, 1 position: 67.3 nm, 2 position: 52.7 nm, 3 position: 31.8 nm, 4 position: 3-4 nm. This shows that the growth thickness of the thin film can be controlled according to the distance between the plasma and the wafer substrate.

본 발명은, 웨이퍼 스케일의 면적을 가지며, 단일 전구체를 적용하여 성공적으로 탄소 도핑된 비정질 질화붕소막을 제작할 수 있다. 또한, 본 발명은, 상기 방법을 이용하여 부도체 특성과 절연성뿐만 아니라 열적 안정성이 우수한 탄소가 도핑된 비정질 질화붕소막을 제공할 수 있다. The present invention has a wafer-scale area and can successfully fabricate a carbon-doped amorphous boron nitride film by applying a single precursor. In addition, the present invention can provide a carbon-doped amorphous boron nitride film having excellent thermal stability as well as non-conductor characteristics and insulating properties by using the above method.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다. As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, even if the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or the described components are combined or combined in a different form than the described method, or substituted or replaced by other components or equivalents. Appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.

Claims (17)

기판을 준비하는 단계; 및
500 ℃이하의 온도에서 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 상기 기판 상에 성장시키는 단계;
를 포함하고,
상기 성장시키는 단계는, 웨이퍼 스케일(Wafer-scale)로 비정질 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 증착하는 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조방법.
Preparing a substrate; and
growing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on the substrate at a temperature of 500 °C or less;
including,
The growing step is to deposit an amorphous amorphous boron-carbon-nitrogen thin film on a wafer-scale,
Manufacturing method of amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제1항에 있어서,
상기 온도는, 상온 내지 450 ℃인 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The temperature is from room temperature to 450 ℃,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제1항에 있어서,
상기 기판을 준비하는 단계는,
상기 기판을 플라즈마 처리하는 단계; 및
플라즈마 공정 챔버 내에 상기 기판을 수용하는 단계;
를 포함하는 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
Preparing the substrate,
Plasma treating the substrate; and
receiving the substrate in a plasma processing chamber;
Which includes,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제1항에 있어서,
상기 기판은, 반도체 물질, 금속 물질 및 절연 물질 중 적어도 하나를 포함하는 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The substrate includes at least one of a semiconductor material, a metal material, and an insulating material,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제1항에 있어서,
상기 기판은, 고집적 반도체 소자를 포함하고,
상기 반도체 소자는, 트랜지스터(transistor), 커패시터(capacitor), 다이오드(diode) 및 저항기(resistor) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The substrate includes a highly integrated semiconductor device,
The semiconductor device includes at least one of a transistor, a capacitor, a diode, and a resistor,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제1항에 있어서,
상기 성장시키는 단계는, PECVD, PEALD 및 ICP-CVD 중 적어도 하나를 이용하고,
상기 PECVD 및 PEALD는 콜드월(cold wall) 또는 핫월(hot wall) 타입인 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The growing step uses at least one of PECVD, PEALD and ICP-CVD,
The PECVD and PEALD are cold wall or hot wall types,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제1항에 있어서,
상기 성장시키는 단계는, 대기압 또는 진공 상태에서 실시되는 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The growing step is carried out under atmospheric pressure or vacuum,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제1항에 있어서,
상기 성장시키는 단계는, 단일층(monolayer) 수준의 두께의 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시키는 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The growing step is to grow an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film of a monolayer level thickness,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제1항에 있어서,
상기 성장시키는 단계는, 10 옴스트롱 이하의 두께의 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시키는 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The growing step is to grow an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film having a thickness of 10 angstroms or less,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제1항에 있어서,
상기 성장시키는 단계는, 1 옴스트롱 내지 100 마이크로미터 두께로 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시키는 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
The growing step is to grow an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film with a thickness of 1 angstrom to 100 micrometers,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제1항에 있어서,
상기 성장시키는 단계는, 면적 4인치 이상으로 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 형성하고,
상기 성장시키는 단계는 단일 또는 연속 공정으로 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 형성하고 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 두께를 조절하거나 또는
상기 성장시키는 단계는 기판을 지지하는 스테이지의 높이, 전압, 수평방향으로 흐르는 플라즈마의 중심부와 상기 기판 간의 간격 중 적어도 하나 이상을 조절하여 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 두께를 조절하는 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
In the growing step, an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film is formed with an area of 4 inches or more,
The growing step forms an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film in a single or continuous process and adjusts the thickness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film, or
The growing step is to adjust the thickness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film by adjusting at least one of the height of the stage supporting the substrate, the voltage, and the distance between the center of the plasma flowing in the horizontal direction and the substrate,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제11항에 있어서,
상기 성장시키는 단계에서 수평방향으로 흐르는 플라즈마의 중심부 영역으로 상기 기판을 근접시켜 비정질 붕소-탄소-질소 박막의 두께를 증가시키거나
상기 플라즈마의 테일 영역에 기판을 위치시켜 30 옴스트롱 이하의 두께를 갖는 비정질 붕소-탄소-질소 박막을 성장시키는 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 11,
In the growing step, the thickness of the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film is increased by bringing the substrate close to the central region of the plasma flowing in the horizontal direction, or
Placing a substrate in the tail region of the plasma to grow an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film having a thickness of 30 angstroms or less,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제1항에 있어서,
상기 성장시키는 단계에서 박막 소스의 도입 유량(flow rate)은, 2 sccm 이하로 제공하고,
상기 박막 소스는, 비활성 가스를 포함하는 가스 혼합물로 공급되고,
상기 박막 소스는, 질소, 탄소 및 붕소를 모두 포함하는 단일 전구체 소스인 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 1,
In the growing step, the flow rate of the thin film source is provided at 2 sccm or less,
The thin film source is supplied with a gas mixture containing an inert gas,
The thin film source is a single precursor source containing all of nitrogen, carbon and boron,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제13항에 있어서,
상기 박막 소스는, 탄화수소 치환기로 치환된 보라진 전구체를 포함하고,
상기 보라진 전구체는, 고리 내 적어도 하나의 원소에 단일고리 방향족, 탄소수 1 내지 10의 알킬 및 탄소수 2 내지 10의 알케닐기 중 적어도 하나 이상의 치환기로 치환된 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막의 제조 방법.
According to claim 13,
The thin film source includes a borazine precursor substituted with a hydrocarbon substituent,
In the borazine precursor, at least one element in the ring is substituted with at least one substituent selected from a single ring aromatic group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms,
A method for producing an amorphous boron-carbon-nitrogen thin film.
 제1항의 방법으로 제조되고, 웨이퍼 스케일의 면적을 갖는, 비정질 붕소-탄소-질소 박막으로서,
상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막 중 질소에 대한 붕소의 비율은, 0.9 내지 1.1이고,
상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막 중 탄소의 농도는, 40 % 이하인 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막.
An amorphous boron-carbon-nitrogen thin film produced by the method of claim 1 and having a wafer-scale area,
The ratio of boron to nitrogen in the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film is 0.9 to 1.1,
The concentration of carbon in the amorphous boron-carbon-nitrogen thin film is 40% or less,
Amorphous boron-carbon-nitrogen thin films.
 제15항에 있어서,
상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막은,
1.7 이하의 굴절율, 0.4 RMS(Root-Mean-Square) 이하의 표면거칠기 또는 이 둘 모두를 포함하는 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막.
According to claim 15,
The amorphous boron-carbon-nitrogen thin film,
A refractive index of 1.7 or less, a surface roughness of 0.4 RMS (Root-Mean-Square) or less, or both,
Amorphous boron-carbon-nitrogen thin films.
 제15항에 있어서,
상기 비정질 붕소-탄소-질소 박막에서 질소와 붕소의 sp2 결합을 포함하고, 유전 상수가 2.5 이하인 것인,
비정질 붕소-탄소-질소 박막.According to claim 15,
The amorphous boron-carbon-nitrogen thin film contains sp2 bonds of nitrogen and boron, and has a dielectric constant of 2.5 or less,
Amorphous boron-carbon-nitrogen thin films.
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