일반기술

산화알루미늄 박막 제조 방법

*원리 및 구성본 발명은 반도체소자의 고유전율 물질로 쓰일 수 있는 산화알루미늄 (Al2O3)을 원자층 침착법 (ALD)으로 규소웨이퍼 위에 초박막으로 제조하는 방법을 제시한 것으로서 알루미늄의 원료로 이소프로필산 디메틸알루미늄(DMAI)을, 산소의 원료로 물을 쓰는 공정을 제공.먼저 수소 종단 처리한 규소 웨이퍼를 ALD 장치에 넣고 DMAI 증기를 일정시간 동안 보내어 알루미늄을 포함하는 화학종을 규소웨이퍼 표면에 흡착시킨 뒤에 DMAI 증기를 아르곤으로 쓸어낸 후 수증기를 일정 시간 동안 보내어 이소프로필산 기를 수산화기로 바꾸는 표면 반응을 유도. 수증기를 아르곤으로 쓸어내고 다시 DMAI 증기를 보내면 수산화기가 DMAI의 메틸 기와 반응하여 메탄이 생김으로써 표면에는 알루미늄과 산소 등이 남게 되고, 이 순환 과정을 반복하면 그 횟수에 비례하여 산화알루미늄의 두께가 증가함.1)DMAI는 오래 전부터 알루미늄의 원료로 쓰이는 발화성이 아주 강한 트리메틸알루미늄 (TMA)과 비교할 때 발화성이 없는 안전한 화합물 이어서 사고가 일어날 위험이 거의 없음2)그리고 이 발명에서는 산소의 원료로 물을 쓰기 때문에 규소 웨이퍼 표면이 유전율이 낮은 이산화규소(SiO2)로 산화되는 좋지 않은 부반응이 일어나지 않음 3)박막의 성장 속도에서도 DMAI 공정이 TMA 공정과 대등하기 때문에 본 발명은 차세대 반도체소자 제조에 여러모로 유리한 기술임