(57)【要約】【課題】タングステン蒸着方法を提供する。【解決手段】本発明のタングステン蒸着方法は、基板上に第１工程ガスを提供して、基板上に第１工程ガスの少なくとも一部が吸着される吸着段階；基板上にパージガスを提供して、基板上に未吸着された第１工程ガスをパージする第１パージ段階；基板上にタングステンを含有するガスを第２工程ガスとして提供して、基板上に単位蒸着膜を形成する反応段階；基板上にパージガスを提供して、基板上の反応副産物をパージする第２パージ段階；単位蒸着膜内の不純物の濃度を減少させるために、基板上に水素（Ｈ）元素を含有する処理ガスを提供する処理段階；及び基板上にパージガスを提供して、基板上の処理ガスをパージする第３パージ段階；を備える単位サイクルを少なくとも１回以上行うことにより、タングステン核形成層を蒸着することを特徴とする。【選択図】図１
2020020043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１工程ガスを提供して、前記基板上に前記第１工程ガスの少なくとも一部が吸着される吸着段階と、
前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上に未吸着された第１工程ガスをパージする第１パージ段階と、
前記基板上にタングステンを含有するガスを第２工程ガスとして提供して、前記基板上に単位蒸着膜を形成する反応段階と、
前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上の反応副産物をパージする第２パージ段階と、
前記単位蒸着膜内の不純物の濃度を減少させるために、前記基板上に水素（Ｈ）元素を含有する処理ガスを提供する処理段階と、
前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上の処理ガスをパージする第３パージ段階と、
を備える単位サイクルを少なくとも１回以上行うことにより、タングステン核形成層を蒸着することを特徴とするタングステン蒸着方法。
【請求項２】
前記単位サイクルを少なくとも１回以上行うことにより、前記タングステン核形成層を蒸着した後に、前記タングステン核形成層上にタングステンバルク層を蒸着する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のタングステン蒸着方法。
【請求項３】
前記タングステンを含有するガスは、ＷＦ６ガスを含み、前記不純物は、フッ素（Ｆ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のタングステン蒸着方法。
【請求項４】
前記処理ガスは、水素（Ｈ２）ガス、水蒸気（Ｈ２Ｏ）またはアンモニア（ＮＨ３）ガスを含むことを特徴とする請求項１に記載のタングステン蒸着方法。
【請求項５】
前記第１工程ガスは、Ｂ２Ｈ６またはＳｉＨ４を含むことを特徴とする請求項１に記載のタングステン蒸着方法。
【請求項６】
前記処理段階は、前記第２パージ段階後に行われることを特徴とする請求項１に記載のタングステン蒸着方法。
【請求項７】
前記処理段階は、前記単位サイクルのうち、前記反応段階及び前記第２パージ段階を除いた任意の何れか１つ以上の段階で行われることを特徴とする請求項１に記載のタングステン蒸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タングステンを蒸着する方法に係り、より詳細には、半導体素子ないし電子装置で電極や配線構造に適用される物質膜としてタングステンを蒸着する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タングステンは、低い抵抗と高い熱的安定性との特性を有するために、半導体素子ないし電子装置で電極や配線構造に適用される物質として使われている。さらに、タングステンを蒸着するための化学反応の原料物質をガス状に用いる場合、縦横比が高い段差構造での塗布率特性に優れていると知られている。但し、化学反応の原料物質によっては、蒸着されるタングステン内に存在する不純物に起因する問題点がある。
関連先行技術としては、タングステン薄膜の蒸着方法（特許文献１）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】大韓民国公開公報第１９９４００２１７５８Ａ号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、タングステン核形成層内の不純物を低減させるタングステン蒸着方法を提供することを目的とする。しかし、このような課題は、例示的なものであって、これにより、本発明の範囲が限定されるものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための本発明の一観点によるタングステン蒸着方法が提供される。前記タングステン蒸着方法は、基板上に第１工程ガスを提供して、前記基板上に前記第１工程ガスの少なくとも一部が吸着される吸着段階；前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上に未吸着された第１工程ガスをパージする第１パージ段階；前記基板上にタングステンを含有するガスを第２工程ガスとして提供して、前記基板上に単位蒸着膜を形成する反応段階；前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上の反応副産物をパージする第２パージ段階；前記単位蒸着膜内の不純物の濃度を減少させるために、前記基板上に水素（Ｈ）元素を含有する処理ガスを提供する処理段階；及び前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上の処理ガスをパージする第３パージ段階；を備える単位サイクルを少なくとも１回以上行うことにより、タングステン核形成層を蒸着することを特徴とする。
【０００６】
前記タングステン蒸着方法は、前記単位サイクルを少なくとも１回以上行うことにより、前記タングステン核形成層を蒸着した後に、前記タングステン核形成層上にタングステンバルク層を蒸着する段階をさらに含みうる。
【０００７】
前記タングステン蒸着方法において、前記タングステンを含有するガスは、ＷＦ６ガスを含み、前記不純物は、フッ素（Ｆ）を含みうる。
前記タングステン蒸着方法において、前記処理ガスは、水素（Ｈ２）ガスを含みうる。
前記タングステン蒸着方法において、前記処理ガスは、水蒸気（Ｈ２Ｏ）またはアンモニア（ＮＨ３）ガスを含みうる。
前記タングステン蒸着方法において、前記第１工程ガスは、Ｂ２Ｈ６またはＳｉＨ４を含みうる。
【０００８】
前記タングステン蒸着方法において、前記処理段階は、前記第２パージ段階後に行われる。
前記タングステン蒸着方法において、前記処理段階は、前記単位サイクルのうち、前記反応段階及び前記第２パージ段階を除いた任意の何れか１つ以上の段階で行われる。
【発明の効果】
【０００９】
前記のようになされた本発明の一実施例によれば、タングステン核形成層内の不純物を低減させるタングステン蒸着方法を具現することができる。もちろん。このような効果によって、本発明の範囲が限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例によるタングステン蒸着方法を図解するフローチャートである。
【図２】本発明の一実施例によるタングステン蒸着方法でタングステン核形成層を具現する単位サイクルを図式的に図解した図面である。
【図３】本発明の変形された一実施例によるタングステン蒸着方法でタングステン核形成層を具現する単位サイクルを図式的に図解した図面である。
【図４】本発明の第１比較例によるタングステン蒸着方法でタングステン核形成層を具現する単位サイクルを図式的に図解した図面である。
【図５】本発明の第２比較例によるタングステン蒸着方法でタングステン核形成層を具現する単位サイクルを図式的に図解した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
明細書の全体に亘って、膜、領域または基板のような１つの構成要素が、他の構成要素の「上に」位置すると言及する時は、前記１つの構成要素が、直接に前記他の構成要素の「上に」接触するか、その間に介在されるさらに他の構成要素が存在するとも解釈されうる。一方、１つの構成要素が、他の構成要素の「直接上に」位置すると言及する時は、その間に介在される他の構成要素が存在しないものと解釈される。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例によるタングステン蒸着方法を図解するフローチャートであり、図２は、本発明の一実施例によるタングステン蒸着方法でタングステン核形成層を具現する単位サイクルを図式的に図解した図面である。
【００１３】
図１及び図２を参照すれば、本発明の一実施例によるタングステン蒸着方法は、単位サイクル（ステップＳ１０）をｎ（ここで、前記ｎは、１以上の正の整数）回行うことにより、原子層蒸着（ＡＬＤ）工程でタングステン核形成層を蒸着した後に、前記タングステン核形成層上にタングステンバルク層を蒸着する段階（ステップＳ２０）を含む。
【００１４】
例えば、前記タングステン核形成層は、単位サイクル（ステップＳ１０）を複数回繰り返して行うことで具現可能であり、タングステンバルク層を蒸着する段階（ステップＳ２０）は、単位サイクル（ステップＳ１０）を複数回繰り返して進行した後に行われる。
【００１５】
他の例を挙げれば、前記タングステン核形成層は、単位サイクル（ステップＳ１０）を単数回行うことで具現可能であり、タングステンバルク層を蒸着する段階（ステップＳ２０）は、単位サイクル（ステップＳ１０）を単数回進行した後に行われる。
【００１６】
タングステンバルク層を蒸着する段階（ステップＳ２０）は、タングステン前駆体であるフッ化タングステン（ＷＦ６）ガスを水素（Ｈ２）ガスに還元させることにより、タングステンバルク層を形成する段階を含み、原子層蒸着（ＡＬＤ）工程または化学気相蒸着（ＣＶＤ）工程で行われる。
【００１７】
タングステン核形成層を具現するための前記単位サイクル（ステップＳ１０）は、基板上に第１工程ガスを提供して、前記基板上に前記第１工程ガスの少なくとも一部が吸着される吸着段階（ステップＳ１１）；前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上に未吸着された第１工程ガスをパージする第１パージ段階（ステップＳ１２）；前記基板上にタングステンを含有するガスを第２工程ガスとして提供して、前記基板上に単位蒸着膜を形成する反応段階（ステップＳ１３）；前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上の反応副産物をパージする第２パージ段階（ステップＳ１４）；前記単位蒸着膜内の不純物の濃度を減少させるために、前記基板上に水素（Ｈ）元素を含有する処理ガスを提供する処理段階（ステップＳ１５）；及び前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上の処理ガスをパージする第３パージ段階（ステップＳ１６）；を備えることができる。
【００１８】
前記基板は、任意の形態のタングステン膜（タングステン核形成層及び／またはタングステンバルク層）が蒸着される前に所定の対象膜や対象パターンが既に形成された基板であり得る。前記対象膜や対象パターンは、例えば、チタン（Ｔｉ）層及び／または窒化チタン（ＴｉＮ）層からなる拡散防止膜や拡散防止パターンであり得るが、本発明の技術的思想が、このような対象膜や対象パターンの種類に限定されないことを明確にする。
【００１９】
前記第１工程ガスは、タングステン核形成層を形成するための還元ガスの機能を行うことができるので、例えば、Ｂ２Ｈ６またはＳｉＨ４を含みうる。一方、前記タングステンを含有するガスは、ＷＦ６ガスを含み、前記不純物は、フッ素（Ｆ）を含みうる。この場合、前記処理ガスは、水素（Ｈ２）ガス、水蒸気（Ｈ２Ｏ）またはアンモニア（ＮＨ３）ガスを含みうる。
【００２０】
一例として、ＳｉＨ４ガスを用いる原子層蒸着（ＡＬＤ）工程で第１タングステン核形成層を具現する単位サイクル（ステップＳ１０）を説明する。第１タングステン核形成層は、単位サイクル（ステップＳ１０）をｎ（前記ｎは、１以上の正の整数）回行うことにより、原子層蒸着（ＡＬＤ）工程で形成される。
【００２１】
前記基板上にＳｉＨ４ガスを第１工程ガスとして提供して、前記基板上に前記第１工程ガスのうち少なくとも一部が吸着される吸着段階（ステップＳ１１）は、ＳｉＨ４開始段階（ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ  ｓｔｅｐ）である化学式１の反応を含みうる。
【００２２】
【化１】
2020020043.tif 000003
【００２３】
化学式１を参照すれば、ＳｉＨ４ガスが高温で分解されて非晶質Ｓｉが生成されるが、このような非晶質Ｓｉは、後続反応時に流入されるＷＦ６ガスによって素子が腐蝕または劣化される現象を防止することもできる。第１パージ段階（ステップＳ１２）では、パージガスを提供して、前記基板上に未吸着された第１工程ガス（ＳｉＨ４）及び／または化学式１による反応生成物であるＨ２ガスをパージすることができる。
【００２４】
一方、前記基板上にＷＦ６ガスを第２工程ガスとして提供して、前記基板上に単位蒸着膜を形成する反応段階（ステップＳ１３）は、化学式２の反応を含みうる。
【００２５】
【化２】
2020020043.tif 000004
【００２６】
化学式２から生成されたタングステン（Ｗ）は、タングステン単位蒸着膜と理解される。このような単位蒸着膜は、第１タングステン核形成層の少なくとも一部を成し、タングステン前駆体であるフッ化タングステン（ＷＦ６）ガスを水素（Ｈ２）ガスに還元させることにより、タングステンバルク層を形成する段階（ステップＳ２０）から生成される副産物であるＨＦガスから素子を保護することができる。ＳｉＨ４ガスを第１工程ガスとして形成された第１タングステン核形成層は、形成過程で第１工程ガスを構成する元素の下部膜浸透が微小であって、接合ないし接着特性に優れているという有利な効果を期待することができる。
【００２７】
第２パージ段階（ステップＳ１４）では、前記基板上で未反応したタングステン前駆体であるフッ化タングステン（ＷＦ６）ガス及び／または化学式２による反応生成物であるＳｉＦ４ガスをパージすることができる。
【００２８】
第２パージ段階（ステップＳ１４）以後に、前記基板上に水素（Ｈ）元素を含有する処理ガスを提供することにより、前記単位蒸着膜内の不純物（例えば、フッ素（Ｆ））の濃度を減少させる処理段階（ステップＳ１５）及び前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上に残存する処理ガスをパージする第３パージ段階（ステップＳ１６）を行うことができる。前記処理ガスは、水素（Ｈ２）ガス、水蒸気（Ｈ２Ｏ）またはアンモニア（ＮＨ３）ガスを含みうる。
【００２９】
他の例として、Ｂ２Ｈ６ガスを用いる原子層蒸着（ＡＬＤ）工程で第２タングステン核形成層を具現する単位サイクル（ステップＳ１０）を説明する。第２タングステン核形成層は、単位サイクル（ステップＳ１０）をｎ（前記ｎは、１以上の正の整数）回行うことにより、原子層蒸着（ＡＬＤ）工程で形成される。
【００３０】
この場合、単位サイクル（ステップＳ１０）は、基板上に第１工程ガスであるＢ２Ｈ６ガスを提供して、前記基板上に前記Ｂ２Ｈ６ガスの少なくとも一部が吸着される吸着段階（ステップＳ１１）；前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上に未吸着されたＢ２Ｈ６ガスをパージする第１パージ段階（ステップＳ１２）；前記基板上にタングステンを含有するガス（例えば、フッ化タングステン（ＷＦ６）ガス）を第２工程ガスとして提供して、前記基板上に単位蒸着膜を形成する反応段階（ステップＳ１３）；前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上の反応副産物をパージする第２パージ段階（ステップＳ１４）；前記単位蒸着膜内の不純物（例えば、フッ素（Ｆ））の濃度を減少させるために、前記基板上に水素（Ｈ）元素を含有する処理ガスを提供する処理段階（ステップＳ１５）；及び前記基板上にパージガスを提供して、前記基板上の処理ガスをパージする第３パージ段階（ステップＳ１６）；を備えることができる。前記処理ガスは、水素（Ｈ２）ガス、水蒸気（Ｈ２Ｏ）またはアンモニア（ＮＨ３）ガスを含みうる。
【００３１】
前記第２タングステン核形成層も、前記第１タングステン核形成層と同様に、タングステン前駆体であるフッ化タングステン（ＷＦ６）ガスを水素（Ｈ２）ガスに還元させることにより、タングステンバルク層を形成する段階（ステップＳ２０）から生成される副産物であるＨＦガスから素子を保護することができる。さらに、Ｂ２Ｈ６ガスを第１工程ガスとして形成された第２タングステン核形成層は、ＳｉＨ４ガスを第１工程ガスとして形成された第１タングステン核形成層よりもタングステン結晶粒子のサイズがさらに大きく、比抵抗がさらに低いと確認された。
【００３２】
タングステンバルク層を形成する段階（ステップＳ２０）は、前記タングステン核形成層上にＷＦ６ガスを用いてタングステンバルク層を蒸着する段階であって、化学気相蒸着工程で行われる場合、化学式３の反応を含みうる。
【００３３】
【化３】
2020020043.tif 000005
【００３４】
化学式３の反応は、水素還元（Ｈ２  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）反応であって、タングステン膜の形成工程の主（ｍａｉｎ）工程である。段階（ステップＳ２０）でのＨ２還元反応は、ＳｉＨ４還元反応よりもタングステン蒸着速度が低いので、段差構造での塗布率（ｓｔｅｐ  ｃｏｖｅｒａｇｅ）に優れている。Ｈ２ガスの部分圧の平方根に比例して蒸着速度が増加する反応律速段階（ｒａｔｅ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｒｅａｃｔｉｏｎ）なので、温度による蒸着速度の調節が容易である。
【００３５】
もし、タングステン核形成層を先に形成せず、フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスと水素（Ｈ２）ガスとを用いてＴｉ／ＴｉＮ拡散防止膜上に直接タングステンバルク層を蒸着する場合、いわゆる、ボルケーノ（ｖｏｌｃａｎｏ）現象が発生する問題点が発生する恐れがある。これは、フッ化タングステンのフッ素（Ｆ）原子が拡散防止膜と反応して、フッ化チタン（ＴｉＦ３）を形成することで発生するものである。このようなボルケーノ現象の発生を防止するために、タングステンバルク層を蒸着するのに先立って、タングステン核形成層を形成することにより、フッ化タングステンが拡散防止膜との反応を防止することができる。
【００３６】
さらに他の例として、ＳｉＨ４ガスを用いる原子層蒸着（ＡＬＤ）工程で第１タングステン核形成層を具現する単位サイクル（ステップＳ１０）を少なくとも１回以上行った後、Ｂ２Ｈ６ガスを用いる原子層蒸着（ＡＬＤ）工程で第２タングステン核形成層を具現する単位サイクル（ステップＳ１０）を少なくとも１回以上行うことにより、タングステンバルク層を形成する以前に互いに異なる第１工程ガスを利用した第１タングステン核形成層と第２タングステン核形成層とを順次に形成することにより、接合特性に優れながらも、比抵抗が低いタングステン膜を具現することもできる。
【００３７】
このような複合タングステン核形成層を形成せず、単一第１工程ガスを利用した単一なタングステン核形成層を形成した場合を比較例として想定しうる。
【００３８】
もし、タングステン前駆体であるフッ化タングステン（ＷＦ６）ガスを水素（Ｈ２）ガスに還元させることにより、タングステンバルク層を形成する段階（ステップＳ２０）以前に、ＳｉＨ４ガスを第１工程ガスとして形成された第１タングステン核形成層を形成する段階を行わず、Ｂ２Ｈ６ガスを第１工程ガスとして形成された第２タングステン核生成を形成する段階のみを行って、タングステン核形成層を形成する場合、比抵抗が低い薄膜形成は可能であるが、Ｂ元素の下部膜浸透によって、接着ないし接合特性が相対的に不良であることもある。
【００３９】
また、タングステン前駆体であるフッ化タングステン（ＷＦ６）ガスを水素（Ｈ２）ガスに還元させることにより、タングステンバルク層を形成する段階（ステップＳ２０）以前に、Ｂ２Ｈ６ガスを第１工程ガスとして形成された第２タングステン核生成を形成する段階を行わず、ＳｉＨ４ガスを第１工程ガスとして形成された第１タングステン核形成層を形成する段階のみを行って、タングステン核形成層を形成する場合、接着特性は良いが、比抵抗が高い問題点が表われる。
【００４０】
一方、互いに異なる異種の第１工程ガスを利用した第１タングステン核形成層と第２タングステン核形成層とで構成された複合タングステン核形成層を形成することにより、下部膜である窒化チタン膜でＢ元素の浸透を抑制して、接合特性は優れながらも、比抵抗が低くて、薄膜の厚さ増加なしに核生成層を効果的に具現することができるということを確認した。
【００４１】
図３は、本発明の変形された一実施例によるタングステン蒸着方法でタングステン核形成層を具現する単位サイクルを図式的に図解した図面である。
【００４２】
図２に示されたタングステン核形成層を具現する単位サイクル（ステップＳ１０）では、前記処理段階（ステップＳ１５）が前記第２パージ段階（ステップＳ１４）後に行われるが、一方、本発明の変形された一実施例によるタングステン蒸着方法でタングステン核形成層を具現する単位サイクル（ステップＳ１０）は、前記処理段階（ステップＳ１５）が単位サイクル（ステップＳ１０）のうち、反応段階（ステップＳ１３）及び第２パージ段階（ステップＳ１４）を除いた任意の何れか１つ以上の段階で行われる。例えば、図３を参照すれば、処理段階（ステップＳ１５）は、反応段階（ステップＳ１３）及び第２パージ段階（ステップＳ１４）の以前段階と以後段階とでそれぞれ行われることもある。
【００４３】
処理段階（ステップＳ１５）を行うための処理ガス（例えば、水素（Ｈ２）ガス、水蒸気（Ｈ２Ｏ）またはアンモニア（ＮＨ３）ガス）は、前記基板上に提供されるが、反応段階（ステップＳ１３）及び第２パージ段階（ステップＳ１４）の前段階と後段階とにそれぞれ提供されうる。すなわち、前記処理ガスは、単位サイクル（ステップＳ１０）間に持続的に基板上に提供されるが、反応段階（ステップＳ１３）及び第２パージ段階（ステップＳ１４）のみで提供されないこともある。
【００４４】
要約すれば、本発明の技術的思想によるタングステン蒸着方法でタングステン核形成層を具現する単位サイクルは、図１に開示された構成だけではなく、多様な変形された構成が可能である。すなわち、図１に開示された単位サイクル（ステップＳ１０）は、吸着段階（ステップＳ１１）、第１パージ段階（ステップＳ１２）、反応段階（ステップＳ１３）、第２パージ段階（ステップＳ１４）、処理段階（ステップＳ１５）及び第３パージ段階（ステップＳ１６）が順次に行われる構成であるが、処理段階（ステップＳ１５）が行われる段階は、多様な変形が可能である。
【００４５】
一例として、単位サイクル（ステップＳ１０）は、処理段階（ステップＳ１５）、第３パージ段階（ステップＳ１６）、吸着段階（ステップＳ１１）、第１パージ段階（ステップＳ１２）、反応段階（ステップＳ１３）及び第２パージ段階（ステップＳ１４）が順次に行われる構成でもあり得る。
【００４６】
他の例として、単位サイクル（ステップＳ１０）は、吸着段階（ステップＳ１１）、第１パージ段階（ステップＳ１２）、処理段階（ステップＳ１５）、第３パージ段階（ステップＳ１６）、反応段階（ステップＳ１３）及び第２パージ段階（ステップＳ１４）が順次に行われる構成でもあり得る。
【００４７】
以下、本発明の実施例及び比較例によるタングステン蒸着方法でタングステン核形成層内の不純物であるフッ素（Ｆ）の濃度を実際に確認した実験例を説明する。
【００４８】
図４及び図５は、それぞれ本発明の第１比較例及び第２比較例によるタングステン蒸着方法でタングステン核形成層を具現する単位サイクルを図式的に図解した図面である。
【００４９】
本発明の実施例によるタングステン蒸着方法で具現したタングステンは、図２に示された単位サイクルを繰り返して行ったタングステン核形成層を備え、第１比較例によるタングステン蒸着方法で具現したタングステンは、図４に示された単位サイクルを繰り返して行ったタングステン核形成層を備え、第２比較例によるタングステン蒸着方法で具現したタングステンは、図５に示された単位サイクルを繰り返して行ったタングステン核形成層を備える。
【００５０】
図２を参照すれば、タングステン核形成層を具現するための単位サイクル（ステップＳ１０）は、前述した吸着段階（ステップＳ１１）、第１パージ段階（ステップＳ１２）、反応段階（ステップＳ１３）、第２パージ段階（ステップＳ１４）、処理段階（ステップＳ１５）及び第３パージ段階（ステップＳ１６）が順次に行われるように構成されるが、水素（Ｈ２）ガスのような処理ガスが処理段階（ステップＳ１５）のみで基板上に提供される。図４を参照すれば、タングステン核形成層を具現するための単位サイクル（ステップＳ１０）は、前述した吸着段階（ステップＳ１１）、第１パージ段階（ステップＳ１２）、反応段階（ステップＳ１３）及び第２パージ段階（ステップＳ１４）が順次に行われるように構成されるが、単位サイクル（ステップＳ１０）で水素（Ｈ２）ガスのような処理ガスは別途に提供されない。図５を参照すれば、タングステン核形成層を具現するための単位サイクル（ステップＳ１０）は、前述した吸着段階（ステップＳ１１）、第１パージ段階（ステップＳ１２）、反応段階（ステップＳ１３）、第２パージ段階（ステップＳ１４）、処理段階（ステップＳ１５）及び第３パージ段階（ステップＳ１６）が順次に行われるように構成されるが、水素（Ｈ２）ガスのような処理ガスが単位サイクル（ステップＳ１０）中に持続的に提供される。
【００５１】
表１は、本発明の実験例によるタングステン核形成層内の不純物であるフッ素の平均濃度を二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）の分析で確認した結果を示したものである。表１に記載の数値は、ＳＩＭＳ分析から検出された信号の強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）を意味し、フッ素の平均濃度に比例する。
【００５２】
【表１】
2020020043.tif 000006
表１を参照すれば、別途の処理ガスを基板上に提供せず、処理段階（ステップＳ１５）を行っていない比較例１でタングステン核形成層内のフッ素の濃度が最も高く表われ、反応段階（ステップＳ１３）後に処理ガスを基板上に提供して、処理段階（ステップＳ１５）を行った実施例でタングステン核形成層内のフッ素の濃度が最も低く表われた。一方、処理ガスを単位サイクル（ステップＳ１０）内に持続的に提供して、反応段階（ステップＳ１３）及び第２パージ段階（ステップＳ１４）でも処理ガスによる影響が及ぶ比較例２では、比較例１よりはタングステン核形成層内のフッ素の濃度が低かったが、実施例よりはタングステン核形成層内のフッ素の濃度が高く表われることを確認することができる。
【００５３】
このような実験例の結果を総合すれば、タングステン核形成層を具現するためのＡＬＤ工程の単位サイクル（ステップＳ１０）内で水素（Ｈ２）ガスのような処理ガスを提供して、不純物を除去する処理段階（ステップＳ１５）を備えることが必要であるが、少なくとも反応段階（ステップＳ１３）が進行する間には、前記処理ガスが基板上に提供されないことが望ましいことを確認することができる。
【００５４】
本発明は、図面に示された実施例を参考にして説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されるべきである。
【図１】
2020020043.tif 000007
【図２】
2020020043.tif 000008
【図３】
2020020043.tif 000009
【図４】
2020020043.tif 000010
【図５】
2020020043.tif 000011