암모니아 펄스 플라즈마를 이용한 원자층 증착된 질화텅스텐 확산방지막 특성

NH₃ Pulse Plasma Treatment for Atomic Layer Deposition of W-N Diffusion Barrier

암모니아 펄스플라즈마를 이용하여 WF₆ 가스와 NH₃ 가스를 교대로 흘려줌으로써 Si 기판위에 질화텅스텐 확산방지막을 증착하였다. WF₆ 가스는 Si과 반응하여 표면침식이 과도히 발생하였으나 암모니아 (NH₃)가스를 펄스 플라즈마를 인가하여 WF₆와 같이 사용하면 Si 표면을 질화처리 함으로써 표면침식을 막아주며 질화텅스텐 박막을 쉽게 증착할 수 있었다. 그 이유는 암모니아 가스의 분해를 통한 Si 기판의 흡착을 용이하게 하여 질화텅스텐 박막 증착이 가능하기 때문이다. 이러한 증착 미케니즘과 암모니아 펄스 플라즈마 효과에 대하여 조사하였다.

We have deposited the W-N diffusion barrier on Si substrate with NH₃ pulse plasma enhanced atomic layer deposition (PPALD) method by using WF₆ and NH₃ gases. The WF₆ gas reacts with Si that the surface corrosion occurs severely, but the NH₃ gas incorporated with pulse plasma and WF₆ gas are easily deposited W-N thin film without Si surface corrosion. Because the NH₃ with pulse plasma can be active species dissociated and chemisorbed on Si. Thus the Si surface are covered and saturated with nitrogen, which are able to deposit the W-N thin film. We also examine the deposition mechanism and the effect of NH₃ pulse plasma treatment.