DE60032551T2

DE60032551T2 - Dünnschichtherstellung

Info

Publication number: DE60032551T2
Application number: DE60032551T
Authority: DE
Inventors: Chun-Soo Lee; Won-Gu Kang; Kyu-Hong Lee; Kyoung-Soo Yi
Original assignee: Genitech Co Ltd
Current assignee: Genitech Co Ltd
Priority date: 1999-04-06
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2020-04-07
Also published as: EP1092233A4; JP2003521579A; US6645574B1; KR20000049298A; KR100273473B1; JP4585692B2; DE60032551D1; EP1092233B1; EP1092233A1; WO2000063957A1

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abscheideverfahren für Dünnfilme, die zur Herstellung von Halbleiterbauteilen, Flachbildschirmen und dergleichen erforderlich sind.
Stand der Technik
Solche Dünnfilme können Metallfilme, Isolatorfilme wie Metalloxidfilme, Metallnitridfilme und dergleichen, Filme für Kondensatoren, Verbindungen und Elektroden, anorganische Filme, die für die Diffusionsverhinderung verwendet werden, und dergleichen beinhalten.
Diese Dünnfilme können nach einem physikalischen Aufdampfverfahren, zum Beispiel einem Sputterprozess gebildet werden. Der Sputterprozess bildet jedoch Dünnfilme mit schlechter Stufenabdeckung, so dass normalerweise ein chemisches Aufdampfverfahren (chemische Gasphasenabscheidung) eingesetzt wird, um die Stufenabdeckung zu verbessern.
Eines der am meisten verbreiteten chemischen Aufdampfverfahren im Stand der Technik wird mit einem in 1A gezeigten Gerät ausgeführt. Mit Bezug zu 1A werden Prozessgase oder andere Reaktionskomponenten 11, 12, 13 in einen Reaktor 1 zugeführt, jeweils durch Stoffstromregler 21, 22, 23 und Ventile 30, 31, 32. In diesem Fall wird ein Brausekopf 4 verwendet, um gleichmäßige Strömung 5 der Prozessgase zu erreichen. Wenn ein Quellenmaterial flüssig oder fest ist mit geringem Gleichgewichtsdampfdruck, wird auch ein Verdampfer 16 eingesetzt, der das Quellenmaterial auf eine geeignete Temperatur erwärmen kann, so dass es verdampft und verdampftes Quellenmaterial in den Reaktor 1 mit dem Trägergas 13 zuführen kann. Wenn der Verdampfer eingesetzt wird, wird wegen Schwankung der Strömungsrate und der Quellenmaterialkonzentration, der vom Trägergas 13 transportierte erste Teil des Quellenmaterials über ein Ableitventil 33 und eine Auslassleitung 18 abgeführt. Dann wird das Ableitventil 33 abgesperrt und ein mit einer zentralen Zufuhrleitung 17 verbundenes Ventil 32 geöffnet, so dass Trägergas in den Reaktor 1 geführt wird.
Das in dieser Anlage durchgeführte chemische Aufdampfverfahren aus dem Stand der Technik weist die folgenden Merkmale auf: Erstens alle Prozessgase 11, 12, 13, die für die Abscheidung erforderlich sind, werden gleichzeitig in den Reaktor 1 geführt, so dass während der Prozesszeiten 11', 12', 13' der Film kontinuierlich abgeschieden wird, wie in einem in 1B gezeigten Beispiel. Zweitens wird der Brausekopf 4 üblicherweise eingesetzt, um eine gleichmäßige Strömung 5 der Prozessgase auf die Oberfläche eines Substrats zu erreichen.
Dieses Verfahren weist die folgenden Nachteile auf: Erstens, da alle Prozessgase gleichzeitig im Reaktor vorliegen, können die Prozessgase in der Gasphase reagieren, wodurch die Stufenabdeckung des abgeschiedenen Films beeinträchtigt werden und/oder Partikel gebildet werden können, die den Reaktor verunreinigen. Zweitens, wenn eine metallorganische Verbindung als Quellenmaterial verwendet wird, ist es schwierig, einen Film abzuscheiden, der keine Kohlenstoffverunreinigungen enthält. Drittens, im Falle der Abscheidung eines Mehrkomponentenfilms müssen alle Reagensmaterialien simultan reagieren, während die Zufuhr jedes Reagensmaterials separat durch den Massenstrom des Trägergases gesteuert wird, so dass es sehr schwierig ist, die Zusammensetzung des abgeschiedenen Films präzise zu steuern.
Zur Überwindung der vorstehenden Probleme wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Prozessgase separat als zeitverteilte Impulse zugeführt werden, statt sie kontinuierlich zuzuführen.
Ein Beispiel der Zuführung von Prozessgasen in diesem Abscheideverfahren ist in 2A gezeigt. Ventile in einem Gaseinführteil können geöffnet oder geschlossen werden, so dass die Prozessgase zyklisch als zeitverteilte Impulse in den Reaktor zugeführt werden können, ohne dass sie miteinander vermischt werden.
Mit Bezug zu 2A ist zu sehen, dass die Prozessgase 11, 12, 13 in 1A in einem Zyklus T_cycle von 13', 12', 11' und 12' zugeführt werden. Ein Film kann durch Wiederholung dieses Zyklus abgeschieden werden. Im Allgemeinen wird ein Spülgas 12 zwischen Zufuhrimpulsen der Reaktionspartner 11 und 13 zugeführt, so dass die verbliebenen Reaktionspartner aus dem Reaktor entfernt werden, bevor der nächste Reaktionspartner zugeführt wird.
Nachfolgend wird ein Abscheidemechanismus mit Zeitverteilung beschrieben. Temperaturen der chemischen Adsorption von Reaktionspartnern auf dem Substrat sind allgemein niedriger als thermische Zersetzungstemperaturen der Reaktionspartner. Wenn deshalb eine Abscheidetemperatur höher als die chemische Adsorptionstemperatur des Reaktionspartners auf dem Substrat und niedriger als die thermische Zersetzungstemperatur des Reaktionspartners gehalten wird, wird der dem Reaktor zugeführte Reaktionspartner nur auf der Oberfläche des Substrats chemisch adsorbiert, statt zu zerfallen. Dann wird der verbleibende Reaktionspartner durch Spülgas aus dem Reaktor abgeführt, das in den Reaktor geleitet wird. Danach wird ein anderer Reaktionspartner in den Reaktor eingeleitet, so dass er mit dem auf der Oberfläche adsorbierten Reaktionspartner reagiert, und dadurch ein Film gebildet wird. Weil der auf dem Substrat adsorbierte Reaktionspartner mehr als einen molekularen Film bilden kann, ist die in einem Zufuhrzyklus T_cycle gebildete Filmdicke, ungeachtet der Menge oder Dauer der zugeführten Reaktionspartner, konstant. Deshalb wird wie in 2B gezeigt, die abgeschiedene Filmdicke im Laufe der Zufuhrdauer gesättigt. In diesem Fall wird die abgeschiedene Filmdicke nur durch die Anzahl an wiederholten Zufuhrzyklen gesteuert.
Wenn hingegen die Abscheideprozesstemperatur niedriger ist als die thermische Zersetzungstemperatur der Reaktionspartner, ist die abgeschiedene Filmdicke proportional zur Zufuhrdauer der Reaktionspartner im Zufuhrzyklus, weil die in den Reaktor zugeführten Reagenzien kontinuierlich zerfallen, so dass Filme auf dem Substrat gebildet werden. In diesem Fall ist die abgeschiedene Filmdicke entsprechend der Zufuhrdauer der Reagenzien in 2C gezeigt.
Die vorstehende zeitverteilte Abscheidung weist jedoch die folgenden Probleme auf:
Erstens, die beim Abscheidungsprozess verwendeten Reagenzien müssen schnell reagieren. Ansonsten ist es schwierig, durch zeitverteilte Abscheidung einen Film zu bilden. In diesem Fall ist ein Verfahren erforderlich, das die chemische Reaktion selbst bei niedrigen Temperaturen erleichtert.
Zweitens, der Ableitteil der Anlage kann aufgrund von Reaktionen zwischen den Reaktionspartnern mit Partikeln verunreinigt werden. Der Gaseinleitteil und der Reaktor können nicht mit der Partikeln aus Reaktionen der Reaktionspartner verunreinigt werden, weil die Reaktionspartner durch das Spülgas getrennt sind. Hingegen kann der Ableitteil leicht mit Partikeln verunreinigt werden, weil die Reaktionspartner sich vermischen und in der Ableitung miteinander reagieren.
Drittens, es ist erforderlich, zwischen den Reagenszufuhrimpulsen inertes Spülgas zuzuführen, um Gasphasenreaktionen im Gaseinleitteil und dem Reaktor zu vermeiden, so dass der Gaszufuhrzyklus komplex ist, die Dauer eines Zufuhrzyklus länger ist als es absolut notwendig wäre und damit die Abscheidung langsam erfolgt.
Im US-Patent Nr. 5,916,365 ist ein Verfahren offenbart, bei dem ein Film durch Wiederholen eines Gaszufuhrzyklus ausgebildet wird, d. h. Zufuhr eines ersten Reaktionsgases in einen Reaktor, Ableiten verbliebenen Reaktionsgases im Reaktor mit einer Vakuumpumpe, Zufuhr eines zweiten Reaktionsgases, das durch Durchleiten durch einen Radikalgenerator unter Verwendung einer RF-Energie oder anderer Mittel aktiviert ist, und Ableiten verbliebenen Reaktionsgases durch die Vakuumpumpe.
Die Ableitrate der Vakuumpumpe sinkt mit abnehmendem Druck, so dass es lang dauert, bis verbliebene Reaktionsgase mit der Vakuumpumpe aus dem Reaktor abgeführt sind. Deshalb ist es bei diesem Verfahren schwierig, eine hohe Wachstumsrate des Films pro Zeiteinheit zu erreichen, wenn es gewünscht ist, die verbliebenen Reaktionsgase vollständig abzuführen. Wenn die Abführdauer zu kurz ist, verbleiben die Reaktionsgase im Reaktor, so dass die beiden Reaktionsgase sich vermischen und in der Gasphase reagieren. Darüber hinaus ist es beim Verfahren von US-Patent Nr. 5,916,365 schwierig, stabiles Plasma im Reaktor einzuhalten, weil die Zufuhr und Abfuhr der Reaktionsgase starke Druckschwankungen im Reaktor bewirkt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das effektiv einen Dünnfilm bilden kann, selbst wenn Reaktionspartner in einem chemischen Aufdampfverfahren mit zeitverteilter Quellenzufuhr nicht leicht reagieren.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das die Zufuhrdauer eines Spülgases in einem Gaszufuhrzyklus minimieren kann, um die Zyklusdauer in einem chemischen Aufdampfverfahren mit zeitverteilter Quellenzufuhr zu reduzieren.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das Partikelverunreinigung der Anlage am Ableitteil einer Anlage für ein chemisches Aufdampfverfahren mit zeitverteilter Quellenzufuhr zu reduzieren.
Zur Verwirklichung dieser zuvor genannten Ziele stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verfügung, das für ein chemisches Aufdampfen verwendet wird, bei dem Quellengase zum Ausbilden eines Dünnfilms in einen Reaktor in Zeitverteilung zugeführt werden, so dass sie sich im Reaktor nicht vermischen können. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Prozessgase in Plasma aktiviert, um Filmbildung zu erleichtern, wobei Plasma synchron mit dem Gaszufuhrzyklus erzeugt wird.
Zur deutlicheren Beschreibung werden Prozessgase in drei Arten klassifiziert:
Erstens, das Prozessgas, das thermisch zerfällt, so dass sich ein fester Film bildet, wird als Abscheidungsgas bezeichnet. Das Abscheidungsgas beinhaltet zum Beispiel titanorganische Verbindungen, die zum chemischen Aufdampfen zum Ausbilden eines TiN-Films verwendet werden.
Zweitens, das Prozessgas, das sich nicht selbst zersetzt oder bei Selbstzersetzung keinen festen Film bildet, bildet jedoch einen festen Film, wenn es mit einem Abscheidungsgas reagiert, das Reaktionsgas genannt wird. Das Reaktionsgas beinhaltet zum Beispiel Ammoniak, das in einem chemischen Aufdampfprozess zum Ausbilden eines Nitridfilms verwendet wird und Sauerstoffgas, das in einem chemischen Aufdampfprozess zum Ausbilden eines Oxidfilms verwendet wird. (Das Reaktionsgas ist kein Merkmal der vorliegenden Erfindung.)
Drittens, das andere inerte Prozessgas, das zwischen der Zufuhr von Abscheidungsgas und Reaktionsgas zugeführt wird, um das Abscheidungsgas und das Reaktionsgas zu trennen, wird Spülgas genannt. Im Allgemeinen werden Helium-, Argon-, Stickstoffgas und dergleichen als Spülgas verwendet. Die Gase, die das Bestandteilselement des Films enthalten, können auch als Spülgas verwendet werden, wenn sie nicht mit einem Abscheidungsgas reagieren. In diesem Fall kann das Spülgas als Reaktionsgas verwendet werden, wenn es durch Plasma aktiviert wird.
Ein Film wird durch abwechselndes Zuführen nur eines Abscheidungsgases und eines Spülgases, ohne irgendein Reaktionsgas, in einen Reaktor abgeschieden. In diesem Fall enthält das Spülgas Bestandteilselemente eines Filmmaterials und reagiert im Wesentlichen nicht mit dem Abscheidungsgas, wenn es nicht aktiviert ist; wobei mindestens in einem Teil während des Zufuhrzyklus des Spülgases Plasma synchron erzeugt wird, um die Reaktion des Spülgases mit dem Abscheidungsgas zu erleichtern.
Der nach dem obigen Verfahren abgeschiedene Film kann nach der Abscheidung wärmebehandelt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A und 1B sind Zeichnungen, die eine Vorrichtung für ein chemisches Aufdampfen und ein Verfahren zum Zuführen von Reaktions gasen zeigen, die in einem Filmabscheidungsprozess aus dem Stand der Technik eingesetzt werden;
2A bis 2C sind Schaubilder, die einen Abscheidungsprozess aus dem Stand der Technik zeigen, bei dem Zufuhr von Reaktionsgasen in Zeitverteilung erfolgt;
3A bis 3C sind eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Einsatz bei der vorliegenden Erfindung bzw. Schaubilder zur Erläuterung eines Gaszufuhrverfahrens;
4A bis 4C sind Zeichnungen, die Prozesse zur Ausbildung eines Mehrkomponentenfilms unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigen.
Beste Art zur Ausführung der Erfindung
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben:
3A ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Einsatz bei der vorliegenden Erfindung.
Mit Bezug zu 3A ist die Vorrichtung gleich der von 1A mit der Ausnahme, dass ein Plasmagenerator daran angebracht ist. RF(Radiofrequenz)-Energie wird über eine RF-Energiezufuhr 307 in einen Reaktor 301 gebracht, der mit einem Gasbrausekopf 304 und einem Suszeptor 302 verbunden ist, so dass auf einem Substrat 303 Plasma erzeugt werden kann. Wenn RF-Energie von der RF-Energiezufuhr 307 zyklisch in den Reaktor gebracht wird, indem ein Schalter 310 mit dem Zufuhrzyklus von Gasen an und aus geschaltet wird, kann Plasma synchron mit dem Gaszufuhrzyklus erzeugt werden. Durch eine Zufuhrleitung 317 werden Gase zugeführt und der Brausekopf 304 ist für den Zweck eines gleichmäßigen Stroms 305 von Prozessgasen zur Oberfläche des Substrats 303 geeignet, wie im Stand der Technik.
Ein Verfahren, das mit der in 3A gezeigten Anlage ausgeführt wird, wird mit Bezug zu den Schaubildern in 3B (nicht erfindungsgemäß, sondern zur Bezugnahme angeführt) und 3C (Erfindung) beschrieben.
3B ist ein Schaubild, das zeigt, dass die Prozessgase in den Reaktor im Zufuhrzyklus von Abscheidungsgas 13', Spülgas 12', Reaktionsgas 11' und Spülgas 12' zugeführt werden. Zunächst wird das Abscheidungsgas 13' in den Reaktor geführt, so dass es auf dem Substrat adsorbiert wird, und dann wird das Spülgas 12' zugeführt, so dass das verbleibende Abscheidungsgas aus dem Reaktor entfernt wird. Dann wird das Reaktionsgas 11' in den Reaktor geführt und gleichzeitig der Schalter 310 geschlossen, so dass das Reaktionsgas 11' mit Plasma aktiviert wird, und auf diese Weise chemische Reaktion mit dem auf dem Substrat adsorbierten Abscheidungsgas 13' erleichtert wird. Wenn die Zufuhr des Reaktionsgases unterbrochen wird, wird der Schalter 310 geöffnet, so dass die Plasmaerzeugung stoppt, und das Spülgas 12' wird eingeführt, um das verbleibende Reaktionsgas zu entfernen. Bei diesem Verfahren kann der Film selbst dann gebildet werden, wenn die Reaktion zwischen dem Abscheidungsgas 13' und dem Reaktionsgas 11' schwach ist, weil das Reaktionsgas 11' mit Plasma aktiviert wird.
Wenn zum Beispiel eine metallorganische Verbindung als Quelle für chemisches Aufdampfen verwendet wird, kann plasma-aktiviertes Reaktionsgas den Zerfall der metallorganischen Verbindung beschleunigen und Kohlenstoffverunreinigung des Films verringern. Ebenso kann die dem Film durch das Plasma zugeführte Aktivierungsenergie die Kristallisation, physikalische Eigenschaften und elektrische Eigenschaften des Films verbessern.
Als detailliertes Beispiel dieses Prozesses kann eine Kupferverbindung reduziert werden, so dass sich ein metallischer Kupferfilm bildet. Bei einer Temperatur von nicht mehr als der thermischen Zersetzungstemperatur des Abscheidungsgases, findet keine chemische Reaktion zwischen dem Abscheidungsgas und Wasserstoffgas, d. h. dem Reaktionsgas, statt und daher kann kein metallischer Kupferfilm gebildet werden. Deshalb ist ein Plasmagenerator wie in 3A gezeigt installiert und es wird Plasma erzeugt, wenn Wasserstoffgas in den Reaktor geführt wird, so dass eine chemische Reaktion zwischen dem Wasserstoffgas und der auf der Substratoberfläche adsorbierten Kupferquelle beschleunigt werden kann und sich so ein metallischer Kupferfilm bildet. Wenn der Plasmagenerator mit Energie versorgt wird, während das Abscheidungsgas zugeführt wird, kann die Kupferquelle in der Gasphase zerfallen, so dass Partikelverunreinigung oder schlechte Stufenabdeckung auftreten kann. Deshalb ist es vorteilhaft, die Zufuhr von RF-Energie zum Plasmagenerator mit dem Zufuhrzyklus in einer Weise zu synchronisieren, dass der Plasmagenerator nicht mit Energie versorgt wird, wenn das Abscheidungsgas zugeführt wird und nur versorgt wird, wenn das Reaktionsgas zugeführt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Gas, das eine sehr schwache chemische Reaktion mit dem Abscheidungsgas eingehen kann, falls überhaupt, als Spülgas verwendet werden, unter der Bedingung, dass dieses Gas Bestandteilselemente des Films enthält. Ein derartiges Gaszuführverfahren ist in 3C gezeigt. Bei diesem Verfahren wird das Abscheidungsgas 13' primär auf dem Substrat adsorbiert, wobei das verbleibende Abscheidungsgas durch das Spülgas 12' entfernt wird, das fast keine chemische Reaktion mit dem Abscheidungsgas eingeht, falls überhaupt, aber Bestandteilselemente des Films enthält, und dann wird der Plasmagenerator mit Energie versorgt, so dass das Spülgas 12' in das Reaktionsgas 15' umgewandelt wird. Dieses Reaktionsgas 15' kann durch Reaktion mit dem auf dem Substrat adsorbierten Abscheidungs gas einen Film bilden. Dann kann, nachdem der Plasmagenerator nicht mehr mit Energie versorgt wird, um die Reaktion zu stoppen, das Abscheidungsgas 13' erneut in den Reaktor geführt werden, ohne jegliche Sorge über Gasphasenreaktion. Deshalb wird bei Spülgaszufuhr im Gaszufuhrzyklus die Plasmaenergiezufuhr in der Reihenfolge aus, an und aus geschaltet, ist damit äquivalent zur Zufuhr von Spülgas, Reaktionsgas bzw. Spülgas. Ebenso nimmt die Konzentration an aktivierten Verbindungen sehr schnell ab, nachdem die Plasmaenergie abgeschaltet ist, so dass die Zufuhrdauer des Spülgases minimiert werden kann, nachdem die Plasmaenergie abgeschaltet ist. Bei dieser Art von Gaszufuhrzyklus besteht der Gaszufuhrzyklus aus Anschalten und Ausschalten des Plasmagenerators statt der Zufuhr unterschiedlicher Gase. Dieses Verfahren ermöglicht chemisches Aufdampfen in Zeitverteilung mit nur zwei Arten von Gasen, so dass der Gaszufuhrteil einer Anlage einfach sein kann und die Zyklusdauer der Gaszufuhr reduziert werden kann. Außerdem reagieren das Abscheidungsgas und das Spülgas nicht miteinander, selbst wenn sie vermischt werden, so dass es keine Bedenken wegen Partikelverunreinigung im Ableitteil gibt.
Die beiden vorstehenden Verfahren können zum Abscheiden von TiN-Film eingesetzt werden, der als Diffusionsbarriere sowie als Klebemittel und Antireflexionsschicht verwendet wird.
Unter Verwendung des Referenzverfahrens kann ein TiN-Film durch Wiederholen des Zyklus von Zufuhr der Ti-organischen Quelle als Abscheidungsgas, Ammoniakgas als Reaktionsgas und Stickstoffgas als Spülgas ausgebildet werden, bei dem Plasma erzeugt wird, wenn das Reaktionsgas zugeführt wird.
Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Ti-organische Quelle als Abscheidungsgas bzw. Stickstoffgas als Spülgas verwendet, bei dem der Plasmagenerator mit Energie versorgt wird, wodurch ver anlasst wird, dass das adsorbierte Abscheidungsgas mit Stickstoffgas reagiert, nachdem das Abscheidungsgas durch Stickstoffgas entfernt ist. Es kann ein TiN-Film durch Wiederholen des Zyklus gebildet werden, der diese Schritte beinhaltet. In diesem Fall reagiert das Stickstoffspülgas niemals mit dem Abscheidungsgas, wenn die Plasmaenergiezufuhr aus ist, so dass keinerlei Partikel gebildet werden.
4A bis 4C sind Zeichnungen, die Schritte zum Ausbilden eines Mehrkomponentenfilms durch Einsatz des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigen.
4A stellt einen Prozess zum Ausbilden eines Einkomponentenfilms 62 auf dem Substrat 66 durch eine einfachen Prozesszyklus dar.
4B zeigt, dass der Prozess von 4A wiederholt angewendet wird, um verschiedenen Schichten 62 und 63 auszubilden. Hier wird ein Film mit einer gewünschten Dicke und Zusammensetzung gebildet, indem abwechselnd Schichten 62, 63 mit unterschiedlicher Zusammensetzung gebildet werden, die verschiedene Elemente enthalten können. Die Schichten 62 und 63 können so dünn sein wie eine Atomschicht, dadurch ist der abgeschiedene Film ausreichend homogen, der nach Wärmebehandlung in eine thermodynamisch stabilere Phase 65 umgewandelt werden kann.
Industrielle Anwendbarkeit
Beim Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein chemisches Aufdampfen durch Zuführen von Prozessgasen mit Zeitverteilung mit einer Idee zum synchronen Erzeugen von Plasma im Quellenzufuhrzyklus kombiniert. Deshalb kann dieses Verfahren effektiv angewendet werden, um Filme auszubilden, die Metallkomponenten enthalten wie Metallfilme, Metalloxidfilme und Metallnitridfilme, die als Halbleiter- oder Flachbildschirmbauteile verwendet werden.
Oben wurde die Erfindung mit Bezug zu bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, es sind aber verschiedene Modifikationen und Variationen für die Fachleute ersichtlich, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Ausbildung einer Dünnschicht auf einem Substrat in einer Reaktionskammer unter Anwendung des chemischen Aufdampfens mit Wiederholung eines oder mehrerer Durchgänge von Gaszufuhrzyklen in Zeitverteilung, umfassend: Zuführen eines Abscheidungsgases in die Reaktionskammer, so dass das Abscheidungsgas auf dem Substrat adsorbiert wird; Zuführen eines Spülgases, das Bestandteilselemente des Schichtmaterials enthält, in die Reaktionskammer, um das verbleibende Abscheidungsgas in der Reaktionskammer auszuspülen, worin das Spülgas nicht wesentlich mit dem Abscheidungsgas reagiert, aber unter dem Plasma aktiv wird; und Erzeugen von Plasma in der Reaktionskammer synchron zur Zufuhr des Spülgases, so dass das Spülgas in der Reaktionskammer aktiviert wird und mit dem auf der Oberfläche des Substrats adsorbierten Abscheidungsgas reagiert.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Stoppen der Erzeugung von Plasma synchron zur Zufuhr des Spülgases, vor Zufuhr des Abscheidungsgases.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das Abscheidungsgas ein organometallisches Quellenmaterial auf Titanbasis ist und die gebildete Dünnschicht Titannitrid ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Dünnschicht nach Abscheidung wärmebehandelt wird.