일반기술

원자층 침착법으로 하프늄 산화물 박막을 제조하는 방법

본 발명은 하프늄 선구물지 Hf(mp)4 [tetrakis(3-methyl-3-pentoxy)hafnium(Ⅳ)]를 하프늄의 원료 호합물로 사용하여 원자층 침착법(ALD)으로 하프늄 산화물 박막을 제조하는 방법에 관한 것으로1)Hf(mp)4 를 하프늄 원으로 ALD 반응기에 공급하여 기질 위에 하프늄 함유 화학종을 흡착 시키는 단계, 2) 반응하지않은 하프늄 원 및 반응 부산물을 반응기로부터 제거하는 제1 정화 단계, 3) 반응기에 산소 원을 공급하여 하프늄 함유 화학종이 흡착한 기질 위에 산소 화학종을 흡착시켜 반응을 일으키는 단계, 4) 반응하지 않은 산소 원과 반응 부산물을 반응기로부터 제거하는 제2 정화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따르면 기존의 원자층 침착법에 비해 더 온화한 공정 조건에서 품질이 좋은 하프늄 산화물 박막을 얻을 수 있다.1)본 발명에 따른 Hf(mp)4를 사용하는 하프늄 산화물 박막의 ALD 제조방법은 다루기 어려운 고체 선구 물질 HfCl4 또는 HfI4 를 쓰거나, 반응성이 너무 강한 Hf(OtBU)4를 쓰거나, 분해 온도가 비교적 낮은 Hf(NR1R2)4를 쓰거나, 또는 구조가 복잡한 Hf(mmp)4, Hf(dmae)4 등을 쓰는 ALD 공정에 비하여 더 유리함.2)Hf(mp)4 선구 물질은 물성이 뛰어나 다루기에 매우 편리함.3)Hf(mp)4를 사용하는 ALD공정에서는 다른 선구 물질들을 쓰는 공정과는 달리 진정한 ALD 특성이 나타나며 물 또는 산소 플라스마를 산소 원으로 사용하여 탄소오염이 아주 적은 질이 좋은 하프늄 산화물 박막을 만들 수 있음.