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각종 가스 주입을 위한 밸브가 구비된 반응가스 흡입부; 실리콘 기판 상에 실리콘 산화물 박막을 형성하기 위한 실리콘 타겟; 상기 실리콘 타겟이 탑재되는 타겟 홀더; 상기 타겟 홀더의 높이 조절을 통해 실리콘 타겟의 높이를 조절하는 타겟 높이 조절기; 상기 실리콘 타겟과 실리콘 기판의 거리 조절을 위한 타겟/기판 거리 조절기; 및 상기 실리콘 타겟에 펄스형 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 발생기;를 포함하여 상기 반응가스 흡입부를 통해 주입되는 가스가 반응 챔버 내의 기판 홀더에 장착된 상기 실리콘 기판에 반응하도록 된 공정 반응부; 및 배기 밸브를 통해 상기 공정 반응부 내의 가스를 배기함과 더불어 공정 반응부 내의 압력제어를 위한 반응가스 배기부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 절연막 제조장치
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제 1 항에 있어서, 상기 공정 반응부의 반응 챔버에는 상기 레이저 빔 발생기에서 발생된 레이저 빔이 상기 반응 챔버 내에 입사될 수 있도록 하는 레이저 입사창이 구비된 것을 특징으로 하는 실리콘 절연막 제조장치
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제 1 항에 있어서, 상기 기판 홀더에는 상기 실리콘 기판의 온도 조절을 위한 발열선이 구비된 것을 특징으로 하는 실리콘 절연막 제조장치
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제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 각 밸브, 타겟 높이 조절기, 타겟/기판 거리 조절기, 레이저 빔 발생기 및 발열선을 제어하는 콘트롤러가 더 구비됨을 특징으로 하는 실리콘 절연막 제조장치
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실리콘 기판을 반응 챔버 내의 기판 홀더에 장착한 후, 상기 반응 챔버 내에 산소가스를 주입하여 상기 실리콘 기판 상에 산화막을 형성하는 제1단계; 상기 반응 챔버 내에 산소가스와 헬륨가스를 주입하고, 타겟 홀더에 탑재된 실리콘 타겟에 고에너지의 펄스형 레이저 빔을 조사하여 상기 산화막 위에 실리콘 나노점 어레이를 포함하는 실리콘 산화막을 형성하는 제2단계; 및 열처리를 통해 상기 실리콘 나노점 어레이를 안정화하는 제3단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 절연막 제조방법
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제 5 항에 있어서, 상기 실리콘 나노점 어레이를 포함하는 실리콘 산화막은 2 ~ 5 nm 크기로 형성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 절연막 제조방법
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제 5 항에 있어서, 상기 실리콘 나노점 어레이를 포함하는 실리콘 산화막은 상기 실리콘 기판의 온도는 450 ~ 550℃, 반응 챔버의 압력은 수 mTorr로 산소와 헬륨 가스 조건 하에서 형성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 절연막 제조방법
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제 5 항에 있어서, 상기 열처리는 상기 실리콘 기판의 온도를 450 ~ 550℃로 유지하면서 상압의 산소 가스 분위기에서 10분 내지 30분 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 실리콘 절연막 제조방법
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제 5 항에 있어서, 상기 레이저 빔의 파워, 실리콘 기판 온도, 실리콘 타겟과 실리콘 기판과의 거리, 산소가스와 헬륨가스의 압력비에 의해 상기 실리콘 나노점 어레이의 크기와 밀도 변화를 제어하는 것을 특징으로 하는 실리콘 절연막 제조방법
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실리콘 기판을 반응 챔버 내의 기판 홀더에 장착한 후, 상기 반응 챔버 내에 산소가스를 주입하여 상기 실리콘 기판 상에 산화막을 형성하는 제1단계; 상기 반응 챔버 내에 산소가스와 헬륨가스를 주입하고, 타겟 홀더에 탑재된 실리콘 타겟에 고에너지의 펄스형 레이저 빔을 조사하여 상기 산화막 위에 실리콘 나노점 어레이를 포함하는 실리콘 산화막을 형성하는 제2단계; 열처리를 통해 상기 실리콘 나노점 어레이를 안정화하는 제3단계; 상기 반응 챔버 내에 실리콘 원자를 포함하는 반응가스를 주입하여 상기 실리콘 나노점 어레이를 포함하는 실리콘 산화막 위에 실리콘 산화물 박막을 형성하는 제4단계; 및 상기 실리콘 산화물 박막 상에 게이트 전극을 형성하는 제5단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 나노점 비휘발성 메모리 제조방법
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제 10 항에 있어서, 상기 반응가스는 SiH4 또는 SiF4 또는 SiCl4 또는 Si2H6 또는 Si3H8 또는 SiH2Cl2인 것을 특징으로 하는 실리콘 나노점 비휘발성 메모리 제조방법
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12
제 10 항에 있어서, 상기 실리콘 산화물 박막은 화학 기상 증착법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 나노점 비휘발성 메모리 제조방법
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제 12 항에 있어서, 상기 실리콘 산화물 박막은 실리콘 기판의 온도는 반응 가스의 종류에 따라 500 ~ 900℃, 반응 챔버의 압력은 10 ~ 100 Torr 조건 하에서 형성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 나노점 비휘발성 메모리 제조방법
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