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SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 장치로서,
서스셉터 상에 장착된 반도체 기판 상에 소정의 물질을 증착하는 증착 공정을 수행하기 위한 증착 챔버와;
상기 증착 챔버 내에서서의 증착 공정을 위한 제1 소스 물질을 가열하여 공급하는 제1 소스 배스와;
상기 증착 챔버 내에서서의 증착 공정을 위한 제2 소스 물질을 가열하여 공급하는 제2 소스 배스와;
상기 증착 챔버와 라인을 통해 연결되고, 상기 소스 물질을 산화시키기 위한 산소 소스 가스를 공급하는 산소 소스원과;
상기 제1 및 제2 소스 배스와 상기 산소 소스원과 라인을 통해 연결되어, 상기 제1 및 제2 소스 배스로부터 공급되는 제1 및 제2 소스 물질과 상기 산소 소스원으로부터 공급되는 산소 소스를 혼합하여 산화물 가스를 상기 증착 챔버에 공급하는 혼합 챔버와;
상기 혼합 챔버와 상기 제1 소스 배스 사이 및 상기 혼합 챔버와 상기 제2 소스 배스 사이 각각에 설치되어, 상기 혼합 챔버로의 제1 및 제2 소스 물질의 공급 및 차단을 수행하기 위한 제1 및 제2 밸브
를 포함하고,
상기 증착 챔버에서는 상기 혼합 챔버로부터 공급되는 제1 소스 물질의 산화물 가스 및 제2 소스 물질의 산화물 가스가 시간 간격을 두고 증착되어, 상기 반도체 기판 상에 SONOS 다층 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 장치
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청구항 1에 있어서, 상기 제1 소스 물질은 Al(CH3COOH)이고, 상기 제2 소스 물질은 La(C11H19O2)3·CH3(OCH2CH2)4OCH3 (Tris(2,2,6,6-tetramethyl-3, 5-heptanedionato) lanthanum (III) tetraglyme adduct)인 것을 특징으로 하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 장치
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청구항 2에 있어서, 상기 제1 및 제2 밸브는 수동 또는 프로그램에 의해 그 개폐가 조절되는 것을 특징으로 하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 장치
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청구항 3에 있어서, 상기 증착 챔버 내의 상기 반도체 기판 상에는 알루미늄 산화물층, 란탄 산화물층 및 알루미늄 산화물 층이 순차적으로 증착되는 것을 특징으로 하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 장치
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청구항 4에 있어서, 상기 증착 챔버 내에서 상기 반도체 기판 상에 상기 알루미늄 산화물층을 증착하는 경우, 상기 제2 밸브가 폐쇄되어, 상기 제2 소스 배스로부터 상기 혼합 챔버로의 란탄 공급이 차단되고, 상기 알루미늄 산화물층 상에 란탄 산화물층을 증착하는 경우, 상기 제1 밸브가 폐쇄되어, 상기 제1 소스 배스로부터 상기 혼합 챔버로의 알루미늄 공급이 차단되며, 상기 란탄 산화물층 상에 알루미늄 산화물층을 증착하는 경우, 상기 제2 밸브가 다시 폐쇄되어, 상기 제2 소스 배스로부터 상기 혼합 챔버로의 란탄 공급이 차단되는 방식으로, 상기 반도체 기판 상에 SONOS 다층 구조를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 장치
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청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혼합 챔버 및 상기 혼합 챔버와 상기 각 배스를 연결하는 라인 중 적어도 하나에는 상기 혼합 챔버 및/또는 상기 라인 내에 잔류하는 가스를 제거하기 위한 펌프가 연결되는 것을 특징으로 하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 장치
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7
청구항 6에 있어서, 상기 펌프는 상기 증착 챔버 내에서 각 산화물 층의 증착이 이루어기 전에 상기 혼합 챔버 및/또는 상기 라인 내에 잔류하는 가스를 제거하는 퍼징 프로세스를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 장치
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8
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 따른 제조 장치를 이용하여, SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자를 제조하는 방법으로서,
상기 제1 밸브는 개방하고 제2 밸브를 폐쇄하여, 상기 혼합 챔버로부터 공급되는 산화알루미늄(Al2O3) 가스만을 상기 증착 챔버 내의 반도체 기판 상에 증착하여 하부 산화막을 형성하는 제1 단계와,
상기 제1 밸브를 폐쇄하고 제2 밸브를 개방하여, 상기 혼합 챔버로부터 공급되는 산화란탄(La2O3) 가스만을 상기 하부 산화막 상에 증착하여, 전하 트랩층을 형성하는 제2 단계와;
상기 제1 밸브는 개방하고 제2 밸브를 폐쇄하여, 상기 혼합 챔버로부터 공급되는 산화알루미늄(Al2O3) 가스만을 상기 전하 트랩층 상에 증착하여, 상부 산화막을 형성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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청구항 8에 있어서, 상기 제1 단계를 수행하기 전에 상기 혼합 챔버 내에 잔류하는 가스를 제거하기 위한 퍼징 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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청구항 8에 있어서, 상기 제1 단계와 제2 단계 사이 및 상기 제2 단계와 제3 단계 사이에서 상기 혼합 챔버 내에 잔류하는 가스를 제거하기 위한 퍼징 프로세스를 수행하는 단계를 더 포함하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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청구항 8에 있어서, 상기 산화알루미늄 가스를 제공하기 위한 소스 물질로서 Al(CH3COOH)가 이용되고, 상기 산화란탄 가스를 제공하기 위한 소스 물질로서 La(C11H19O2)3·CH3(OCH2CH2)4OCH3 (Tris(2,2,6,6-tetramethyl-3, 5-heptanedionato) lanthanum (III) tetraglyme adduct)이 이용되는 것을 특징으로 하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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12
청구항 11에 있어서, 상기 산소 소스 가스는 H202, N20, NO, 02, H20 및 03 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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청구항 12에 있어서, 상기 증착 챔버 내에서의 증착은 300~400℃의 온도 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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14
청구항 8에 있어서, 상기 하부 산화막과 상부 산화막의 두께비는 1:1~1:5의 범위 내에 있는 것인 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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15
청구항 14에 있어서, 상기 하부 산화막의 두께는 20~100Å이고, 상기 상부 산화막의 두께는 100~200Å인 것을 특징으로 하는 SONOS 구조의 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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