Deposition Characteristics of $TEOS-O_3$ Oxide Film on Substrate

기판 막질에 따른 $TEOS-O_3$ 산화막의 증착 특성

Deposition of $TEOS-O_3$ oxide film as inter-metal dielectric layer shows the substrate dependency according to the substrate material and pattern density and pitch size. To minimize substrate and Pattern dependency, TEOS-base and $SiH_4-base$ Plasma oxide were predeposited as underlying material on the substrate. The substrate dependency of $TEOS-O_3$ oxide film was more significant on TEOS-base plasma oxide than on $SiH_4-base$ plasma oxide. The dependency of $TEOS-O_3$ oxide film was remarkably reduced, or nearly eliminated, by $N_2$plasma treatment on TEOS-base plasma oxide, which appears to be caused by the O-Si-N structure, observed on the the surface of TEOS-base plasma oxide.

$TEOS-O_3$ 산화막은 깔개층 물질에 따라 증착속도가 변하는 특성을 나타낸다. 본 논문에서는 $TEOS-O_3$ 산화막의 깔개층 물질 의존성 이외에도 배선 밀도, 배선 간격에 따라 증착속도가 달라지는 패턴 의존성에 대하여 조사하였다. 또한 $TEOS-O_3$ 산화막의 깔개층 물질 의존성 및 패턴 의존성을 줄이기 위해 다층 배선에서 1차 배선후에 깔개층, 즉 TEOS-base 프라즈마 산화막 및 $SiH_4-base$ 프라즈마 산화막을 증착했을 때 $TEOS-O_3$ 산화막의 증착 특성을 조사하였다. 그리고 그 깔개층 물질에 $N_2$ 프라즈마 처리를 했을 때 $TEOS-O_3$ 산화막의 증착 특성에 대해 조사하였다. 그 결과 $TEOS-O_3$ 산화막에서 기판 위에 배선 밀도와 배선 간격에 따른 의존성은 깔개층물질이 $SiH_4-base$ 일때보다 TEOS-base 프라즈마 산화막인 경우 $N_2$ 프라즈마 처리를 하면 깔개층 물질 표면이 O-Si-N화 되므로써 의존성이 사라지게 된다.