Claims (45)
2종류 이상의 금속원소를 포함하는 화합물의 유전체박막을 제조하는 장치에 있어서, 반응로, 상기 반응로의 내부에 마련된 샘플홀더와, 상기 반응로에 2종류이상의 원료가스를 개별적으로 공급하는 원료공금수단을 포함하고, 상기 원료공급수단은 상기 원료의 각각의 단위시간당 공급량을 설정값에 대해서 ±0.5％의 오차범위내로 되도록 제어하는 수단을 갖는 유전체박막의 제조장치.An apparatus for producing a dielectric thin film of a compound containing two or more kinds of metal elements, comprising: a reactor, a sample holder provided inside the reactor, and a raw material supply means for separately supplying two or more kinds of source gases to the reactor; Wherein the raw material supply means has a means for controlling the supply amount per unit time of the raw material to be within an error range of ± 0.5% with respect to a set value.
제1항에 있어서, 상기 원료공급수단은 액체 또는 고체 원료를 기화하는 기화수단을 또 포함하는 유전체박막의 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the raw material supply means further comprises vaporization means for vaporizing a liquid or solid raw material.
제2항에 있어서, 상기 기화수단은 스퍼터링수단인 유전체박막의 제조장치.3. The apparatus of claim 2, wherein the vaporization means is a sputtering means.
제2항에 있어서, 상기 기화수단은 가열수단인 유전체박막의 제조장치.3. The apparatus of claim 2, wherein the vaporization means is a heating means.
제1항에 있어서, 상기 원료가스는 금속 할로겐화합물 또는 유기금속 화합물로 이루어지는 유전체박막의 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the source gas comprises a metal halide compound or an organometallic compound.
제4항에 있어서, 상기 원료공급수단은 상기 원료가스를 전송하는 히터가 마련된 배관수단과, 상기 배관수단의 설정온도에서 실제온도의 온도편차를 상기 배관수단에 대해서는 ±10％ 이내로, 상기 가열수단에 대해서는 ±0.1℃ 이내로 되도록 제어하는 제어수단을 포함하고, 상기 온도편차는 불균일성을 포함하는 유전체박막의 제조장치.5. The heating means according to claim 4, wherein the raw material supply means comprises piping means provided with a heater for transmitting the raw material gas, and a temperature deviation of an actual temperature from a set temperature of the piping means within ± 10% of the piping means. And control means for controlling the temperature to be within ± 0.1 ° C, wherein the temperature deviation includes nonuniformity.
제4항에 있어서, 상기 원료공급장치는 액체원료로부터의 가스량을 제어하는 캐리어 가스를 도입하는 가스 도입수단과, 단위시간당 상기 캐리어가스의 질량 유량을 설정값에 대해서 ±0.5％의 오차범위내로 되도록 제어하는 제어수단을 갖는 유전체박막의 제조장치.5. The raw material supply apparatus according to claim 4, wherein the raw material supply device includes gas introduction means for introducing a carrier gas for controlling the amount of gas from the liquid raw material, and a mass flow rate of the carrier gas per unit time to be within an error range of ± 0.5% of a set value. An apparatus for producing a dielectric thin film having a control means for controlling.
제4항에 있어서, 상기 원료수단은 액체원료로 부터의 가스량을 제어하는 케리어 가스를 도입하는 가스 도입수단과, 상기 캐리어가스 도입수단으로 도입되기 전에 상기 가스를 가열하는 제2의 가열수단과, 상기 제2의 가열수단의 온도제어를 위해 마련될 상기 캐리어가스에 의한 교란을 ±0.1℃ 이내로 되도록 제어하는 제어수단을 갖는 유전체박막의 제조장치.5. The method of claim 4, wherein the raw material means comprises: gas introduction means for introducing a carrier gas for controlling the amount of gas from the liquid raw material, second heating means for heating the gas before being introduced into the carrier gas introduction means; Apparatus for producing a dielectric thin film having control means for controlling the disturbance by the carrier gas to be provided for temperature control of the second heating means to be within ± 0.1 ℃.
제4항에 있어서, 상기 원료공급수단은 액체원료로부터의 가스량을 제어하는 캐리어가스를 도입하는 가스 도입수단과, 상기 가열수단의 상류측과 하류측 사이의 압력차를 검출하는 검출수단을 갖는 유전체박막의 제조장치.The dielectric material according to claim 4, wherein the raw material supply means has gas introduction means for introducing a carrier gas for controlling the amount of gas from the liquid raw material, and detection means for detecting a pressure difference between an upstream side and a downstream side of the heating means. Thin film manufacturing apparatus.
제4항에 있어서, 상기 원료가스를 상기 반응로로 공급하는 배관수단은 배기시스템과 상기 반응로에 직접접속된 2개의 배관라인을 포함하고, 또 상기 2개의 배관라인 사이에서 전환을 실행하여 상기 반응로로의 상기 원료가스의 공급을 개시 또는 정지하는 전환수단을 포함하는 유전체박막의 제조장치.The piping means for supplying the raw material gas to the reactor includes: an exhaust system and two piping lines directly connected to the reactor, and performing switching between the two piping lines. And a switching means for starting or stopping the supply of the raw material gas to the reactor.
제10항에 있어서, 상기 반응로는 상기 2개의 배관라인 사이의 전환에 의한 상기 2개의 배관라인내의 상기 원료가스의 교란을 감쇠시키는 완충조를 갖는 유전체박막의 제조장치.The apparatus of claim 10, wherein the reaction path has a buffer tank that attenuates disturbance of the source gas in the two pipe lines by switching between the two pipe lines.
제10항에 있어서, 금속을 포함하지 않는 가스중의 하나의 양을 변환하여 상기 변환수단의 동작에 의한 상기 반응로로의 가스의 전체 유량의 변동을 보상하고, 공급가스의 상기 전체 유량을 일정하게 유지하느 제어수단을 또 포함하는 유전체박막의 제조장치.The method according to claim 10, wherein the amount of one of the gases not containing metal is converted to compensate for the fluctuation of the total flow rate of the gas into the reactor by the operation of the converting means, and the total flow rate of the feed gas is fixed. Apparatus for producing a dielectric thin film further comprising a control means for maintaining it.
제2항에 있어서, 상기 원료공급수단은 각각의 원료가스를 혼합하는 혼합장치, 상기 혼합장치의 온도를 상기 기화수단의 온도보다 높게 되도록 설정하는 수단, 상기 혼합장치에 접속되어 상기 원료가스를 상기 혼합장치로 전송하는 배관수단과, 상기 배관수단의 온도에 온도기울기를 마련해서 상기 원료가스의 온도를 상기 원료가스를 혼합하기전에 상기 혼합장치의 온도까지 상승시키는 배관 가열수단을 또 포함하는 유전체박막의 제조장치.The method of claim 2, wherein the raw material supply means is a mixing device for mixing respective source gases, means for setting the temperature of the mixing device to be higher than the temperature of the vaporization means, and connected to the mixing device to supply the raw material gas to the And a piping means for transferring to the mixing device, and piping heating means for raising a temperature gradient at the temperature of the piping means to raise the temperature of the raw material gas to the temperature of the mixing device before mixing the raw material gas. Manufacturing equipment.
제2항에 있어서, 상기 반응로는 상기 원료가스를 공급하는 배관수단, 상기 배관수단과 상기 반응로 사이의 접속장치로부터 상기 샘플홀더까지의 범위의 상기 반응로의 외벽의 온도를 샘플의 온도보다는 낮고, 상기 배관수단의 온도보다는 높게 되도록 제어하는 제어수단과, 상기 반응로의 상기 외벽의 온도를 설정값에 대해서 ±10℃ 이내로 되도록 설정하는 수단을 갖는 유전체박막의 제조장치.The temperature of the outer wall of the reactor in the range of the pipe means for supplying the raw material gas, the connecting device between the piping means and the reactor to the sample holder than the temperature of the sample. And a control means for controlling the temperature to be higher than the temperature of the pipe means, and a means for setting the temperature of the outer wall of the reactor to be within ± 10 ° C with respect to a set value.
제1항에 있어서, 상기 반응로는 상기 박막의 퇴적시의 상기 샘플홀더상에 배치된 샘플의 온도를 설정값에 대해서 ±5℃ 이내로 되도록 제어하는 수단을 갖는 유전체박막의 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the reactor has a means for controlling a temperature of a sample disposed on the sample holder during deposition of the thin film to be within ± 5 ° C. with respect to a set value.
제1항에 있어서, 상기 반응로는 상기 샘플홀더상에 배치된 샘플의 표면상의 원료가스 농도의 면내분포를 ±0.5％ 이내로 되도록 균일하게 하는 수단을 갖는 유전체박막의 제조장치.An apparatus for producing a dielectric thin film according to claim 1, wherein said reaction path has a means for uniformizing an in-plane distribution of source gas concentration on a surface of a sample disposed on said sample holder to be within ± 0.5%.
제1항에 있어서, 상기 반응로는 상기 샘플홀더상에 배치된 샘플을 급속하게 가열 및 냉각하는 가열/냉각수단을 갖는 유전체박막의 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the reactor comprises heating / cooling means for rapidly heating and cooling a sample disposed on the sample holder.
제17항에 있어서, 상기 가열/냉각수단은 상기 샘플온도의 가열 및 냉각을 10℃/sec 이상의 속도로 제어하는 유전체박막의 제조장치.18. The apparatus of claim 17, wherein the heating / cooling means controls heating and cooling of the sample temperature at a rate of 10 ° C / sec or more.
제1항에 있어서, 상기 반응로내로 도입된 상기 원료가스량과 연동해서 상기 반응로내의 압력을 제어하는 제어수단을 또 포함하는 유전체박막의 제조장치.2. The apparatus of claim 1, further comprising control means for controlling the pressure in the reactor in conjunction with the amount of source gas introduced into the reactor.
제1항에 있어서, 상기 반응로는 적어도 2개의 온도설정점을 가지며, 상기 2개의 온도설정점중의 하나에서 막형성이 실행되고, 상기 2개의 온도설정점 중의 다른 하나에서 막퇴적이 실행되는 유전체박막의 제조장치.The reactor of claim 1, wherein the reactor has at least two temperature set points, film formation is performed at one of the two temperature set points, and film deposition is performed at another one of the two temperature set points. Apparatus for manufacturing dielectric thin film.
제1항에 있어서, 상기 반응로는 화학기상성장 로인 유전체박막의 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the reactor is a chemical vapor growth furnace.
제1항에 있어서, 상기 반응로는 산화성 가스 도입수단을 갖는 유전체박막의 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the reactor comprises an oxidizing gas introducing means.
제1항에 있어서, 상기 원료가스는 납을 함유하는 유전체박막의 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the source gas contains lead.
제1항에 있어서, 상기 유전체박막은 백금, 팔라듐, 니켈, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 탄탈늄, 바나듐 및 니오브늄으로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 유전체박막의 제조장치.The apparatus of claim 1, wherein the dielectric thin film comprises at least one selected from the group consisting of platinum, palladium, nickel, titanium, zirconium, hafnium, tantalum, vanadium, and niobium.
공급될 원료가스의 양을 설정값에 대해서 ±0.5％ 이내로 되도록 제어하는 제1의 가스공급수단, 상기 제1의 가스공급수단에 접속된 반응로와, 상기 반응로에 접속된 배기수단을 포함하는 박막의 제조장치.A first gas supply means for controlling the amount of source gas to be supplied to be within ± 0.5% of a set value, a reactor connected to the first gas supply means, and an exhaust means connected to the reactor; Thin film manufacturing apparatus.
제25항에 있어서, 상기 반응로는 고체 원료를 가스로 변환하는 수단을 구비하는 제2의 가스공급수단을 또 포함하는 박막의 제조장치.27. The apparatus of claim 25, wherein the reactor further comprises second gas supply means having means for converting a solid raw material into a gas.
제26항에 있어서, 상기 고체원료를 가스로 변환하는 수단은 스퍼터링수단을 갖는 박막의 제조장치.27. The apparatus of claim 26, wherein the means for converting the solid raw material into a gas has a sputtering means.
제26항에 있어서, 상기 고체원료를 가스로 변환하는 수단은 고주파 가열수단을 갖는 박막의 제조장치.27. The apparatus of claim 26, wherein the means for converting the solid raw material into a gas has a high frequency heating means.
제26항에 있어서, 상기 고체원료를 가스로 변환하는 수단은 승화수단을 갖는 박막의 제조장치.27. The apparatus of claim 26, wherein the means for converting the solid raw material into a gas has a sublimation means.
제25항에 있어서, 상기 반응로는 액체원료를 가스로 변환하는 수단을 구비하는 제2의 가스공급수단을 또 포함하는 박막의 제조장치.26. The apparatus of claim 25, wherein the reactor further comprises second gas supply means having means for converting a liquid raw material into a gas.
제30항에 있어서, 상기 제2의 가스공급수단은 액체원료를 그안에 유지하는 용기와, 상기 용기의 온도를 ±0.1℃로 되도록 제어하는 항온조를 갖는 박막의 제조장치.31. The apparatus according to claim 30, wherein the second gas supply means has a container for holding a liquid raw material therein and a thermostat for controlling the temperature of the container to be ± 0.1 占 폚.
제31항에 있어서, 상기 용기는 원료가스를 반송하기 위한 캐리어가스용 도입구를 갖는 박막의 제조장치.32. The apparatus for manufacturing a thin film according to claim 31, wherein the container has an inlet for a carrier gas for conveying the source gas.
제30항에 있어서, 상기 제2의 가스공급수단은 액체원료를 그안에 유지하는 용기, 상기 액체원료를 기화하는 기화기와, 상기 기화기의 온도를 ±0.1℃ 이내로 되도록 제어하는 항온조를 갖는 박막의 제조장치.31. The method of claim 30, wherein the second gas supply means comprises: a container for holding a liquid raw material, a vaporizer for vaporizing the liquid raw material, and a thin film having a thermostat for controlling the temperature of the vaporizer to be within ± 0.1 ° C. Device.
제25항에 있어서, 상기 제1의 가스공급수단은 원료가스와 비금속가스를 혼합하는 수단을 또 포함하는 박막의 제조장치.27. The apparatus of claim 25, wherein the first gas supply means further comprises means for mixing a source gas and a non-metallic gas.
제25항에 있어서, 상기 반응로는 상기 원료가스의 흐름을 균일하게 하는 노즐을 갖는 박막의 제조장치.The thin film manufacturing apparatus according to claim 25, wherein the reaction furnace has a nozzle which makes the flow of the source gas uniform.
제25항에 있어서, 상기 반응로는 샘플을 유지하는 석영제의 샘플홀더를 갖는 박막의 제조장치.The thin film production apparatus according to claim 25, wherein the reaction furnace has a sample holder made of quartz for holding a sample.
제36항에 있어서, 상기 반응로는 상기 석영제 홀더를 통해서 상기 샘플을 가열하는 적외선 가열수단과, 상기 샘플홀더의 온도를 유지하는 온풍 가열수단을 갖고, 상기 샘플의 가열 및 냉각은 10℃/sec 이상의 속도로 실행되는 박막의 제조장치.37. The reactor according to claim 36, wherein the reactor has infrared heating means for heating the sample through the quartz holder, and warm air heating means for maintaining the temperature of the sample holder. Apparatus for producing a thin film running at a speed of more than sec.
제35항에 있어서, 상기 노즐은 상기 반응로의 상부에 마련되어 있는 박막의 제조장치.The apparatus of claim 35, wherein the nozzle is provided at an upper portion of the reactor.
제35항에 있어서, 상기 노즐은 상기 반응로의 측면에 마련되어 있는 박막의 제조장치.36. The apparatus for manufacturing a thin film according to claim 35, wherein the nozzle is provided on the side of the reactor.
제25항에 있어서, 상기 박막은 백금, 팔라듐, 니켈, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 탄탈늄, 바나듐 및 니오브늄으로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 박막의 제조장치.27. The apparatus of claim 25, wherein the thin film comprises at least one selected from the group consisting of platinum, palladium, nickel, titanium, zirconium, hafnium, tantalum, vanadium and niobium.
샘플을 반응로로 도입하는 스텝, 상기 샘플을 가열하는 스텝과, 그의 공급량이 설정값에 대해서 ±0.5％ 이내로 되도록 제어되는 금속을 포함하는 원료가스를 상기 반응로내로 도입하는 스텝을 포함하는 유전체박막의 제조방법.A dielectric thin film comprising a step of introducing a sample into the reactor, a step of heating the sample, and a step of introducing a source gas containing a metal whose supply amount is controlled to be within ± 0.5% of a set value into the reactor. Manufacturing method.
샘플을 반응로로 도입한 스텝, 상기 반응로의 내부를 진공레벨로 배기하는 스텝, 상기 반응로로 비금속가스를 도입하는 스텝, 상기 샘플을 가열하는 스텝과, 금속을 포함하는 원료가스를 상기 반응로내로 도입하고,정지 프로세스를 수회 반복하는 스텝을 포함하고, 금속을 포함하는 상기 원료가스의 공급량은 설정값에 대해서, ±0.5％ 이내로 되도록 제어되는 유전체박막의 제조방법.Reacting the sample into the reactor, evacuating the interior of the reactor to a vacuum level, introducing a non-metallic gas into the reactor, heating the sample, and source gas containing metal. And a step of introducing into the furnace and repeating the stop process several times, wherein the supply amount of the source gas containing metal is controlled to be within ± 0.5% of the set value.
샘플을 반응로로 도입하는 스텝, 상기 반응로의 내부를 진공레벨로 배기하는 스텝, 상기 반응로에 산화성 가스를 도입하는 스텝, 상기 샘플을 가열하는 스텝과, 상기 산화성 가스의 유량을 감소해서 상기 원료가스를 도입하는 스텝을 포함하는 유전체박막의 제조방법.Introducing a sample into the reactor, evacuating the interior of the reactor to a vacuum level, introducing an oxidizing gas into the reactor, heating the sample, reducing the flow rate of the oxidizing gas, A method for producing a dielectric thin film comprising the step of introducing a source gas.
샘플을 반응로로 도입하는 스텝, 상기 반응로의 내부를 진공레벨로 배기하는 스텝, 상기 샘플을 가열하는 스텝과, 금속을 포함하는 원료가스를 상기 반응로내로 도입하여 유전체 박막을 형성하는 스텝을 포함하고, 금속을 포함하는 상기 원료가스량을 설정값에 대해서 ±0.5％ 이내로 되도록 제어되는 반도체장치의 제조방법.Introducing a sample into the reactor, evacuating the interior of the reactor to a vacuum level, heating the sample, and introducing a source gas containing metal into the reactor to form a dielectric thin film; And controlling the amount of the source gas containing a metal to be within ± 0.5% of a set value.
설정값에 대해서 ±0.5％ 이내로 되도록 제어된 금속을 포함하는 원료가스를 100nm이하의 두꺼운 유전체 박막을 형성하는데 사용하는 반도체장치.A semiconductor device using a source gas containing a metal controlled to be within ± 0.5% of a set value to form a thick dielectric thin film of 100 nm or less.
※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: The disclosure is based on the initial application.