실리콘-함유 막들의 열적 원자 층 증착 (thermal atomic layer deposition)

• Main Authors: CURTIN IAN JOHN, AGNEW DOUGLAS WALTER, GUPTA AWNISH, LAVOIE ADRIEN, MIAO TENGFEI
• Format: Patent
• Language: Korean
• Published: 05.04.2022
• Subjects: CHEMICAL SURFACE TREATMENT; CHEMISTRY; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATIONOR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY IONIMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; COATING METALLIC MATERIAL; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION INGENERAL; METALLURGY; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THESURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION

실리콘 옥사이드 막, 실리콘 나이트라이드 막, 및 실리콘 옥시나이트라이드 막은 단일 웨이퍼 플라즈마 반응기에서 열적 ALD (atomic layer deposition) 에 의해 증착될 수도 있다. 단일 웨이퍼 플라즈마 반응기는 열적 ALD 및 PEALD (plasma-enhanced atomic layer deposition) 를 수행할 수 있다. 매우 컨포멀한 막들은 열적 ALD를 사용하여 기판에 대한 손상없이 또는 최소 손상으로 높은 증착 레이트로 증착될 수도 있다. 기판은 산화 및/또는 질화 동안 상승된 온도로 가열될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 상승된 온도는 약 500 ℃ 내지 약 750 ℃이다. 일부 구현 예들에서, 수소 및 산소는 산화 동안 반응 물질 가스들로서 흐를 수도 있고, 여기서 수소 및 산소는 옥사이드의 형성을 구동하기 위해 발열 반응에서 반응할 수도 있다. Silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride films may be deposited by thermal atomic layer deposition (thermal ALD) in a single wafer plasma reactor. The single wafer plasma reactor can perform thermal ALD and plasma-enhanced atomic layer deposition (PEALD). Highly conformal films may be deposited at a high deposition rate without damaging or with minimal damage to the substrate using thermal ALD. The substrate may be heated at an elevated temperature during oxidation and/or nitridation. In some implementations, the elevated temperature is between about 500 C and about 750 C. In some implementations, hydrogen and oxygen may be flowed as reactant gases during oxidation, where the hydrogen and oxygen may react in an exothermic reaction to drive formation of oxide.