KR100219347B1 - 트리플루오로아세트산 및 유도체를 이용하는 플라즈마 부식법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 조건하에서 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 및 이의 혼합물로부터 선택된 물질의 부식법에 관한 것이며, 구체적으로 플라즈마-증강된 화학적 증착 반응기의 반응 챔버 내벽 또는 기타 표면으로부터 실리콘 디옥사이드 또는 실리콘 니트라이드를 제거하는 세정법에 관한 것이다. 본 발명의 부식법에 사용되는 부식용 화학물질(etchant; 부식제)은 트리플루오로아세트산 그의 유도체이며, 그 예로는 트리플루오로아세트산 무수물, 트리플루오로아세트산의 트리플루오로메틸 에스테르 및 트리플루오로아세트산 아미드 및 이의 혼합물을 들 수 있다.
Description
본 발명은 플라즈마 부식 조건하에서 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드 및 기타 물질을 부식시키는 방법, 구체적으로 플라즈마-증강된 화학적 증착 반응기의 반응 챔버 내벽 및 기타 표면과 반응기 내부의 도구 및 장치의 표면으로부터 실리콘 디옥사이드 또는 실리콘 니트라이드를 제거하는 방법에 관한 것이다.
반도체 산업에서는 재료를 부식시키고, 반도체 재료를 처리하는 반응 챔버를 세정하기 위해 여러 가지 화학물질을 사용하고 있다. 이들 부식 또는 세정용 화학물질은 일반적으로 습윤 화학물질과 무수 또는 기체상 화학물질의 두 그룹으로 대별된다. 반도체 산업에서 부식 및 세정 작업을 위해 무수 또는 기체상 화학물질의 사용량이 크게 증가하고 있기 때문에, 사용후 이들 화학물질의 폐기가 중용한 문제로 대두되고 있다.
반도체 시스템의 구성물질을 부식시키거나, 반응 챔버 벽, 도구 및 표면을 부식 및 세정하기 위해 무수 기체상 부식용 화학물질을 사용하는 경우, 피할 수 없는 문제점은 기체상 화학물질의 일부분이 오염물질, 또는 부식이나 세정하려는 물질과 반응하지 않으며, 이들 미반응 화학물질이 세정 또는 부식중 형성된 여러 가지 반응 부산물과 함께 반응 챔버로부터 유출액으로 제거된다는 점이다. 이러한 부식 및/또는 세정용 화학물질의 배출은 더 안정한 보호조치가 강구된 이후에 이루어져야 한다. 예를 들어, 부식 및 세정에 사용된 기체상 화학물질은 카본테트라플루오라이드, 헥사플루오로에탄, 질소트리플루오라이드 및 황 헥사플루오라이드를 포함한다. 문헌 (참조: Maroulis 등, PFCs and the Semiconductor Industry: A Closer Lock , Semiconductor International, 107-110 (1994년 11월호))에 기술되어 있는 바와 같이, 이들 효능 있는 기체상 부식용 화학물질 또는 세정제는 모두 지구 온난화 능(Global Warming Potential)을 보유하고 있다(즉, 그들은 지구 대기 온도의 상승을 유도한다). 따라서, 정부 및 국제 조약에 의해 상기와 같은 지구 온난화를 초래하는 화학물질 배출의 감소 또는 금지의 필요성이 날로 증가되고 있다.
따라서, 반도체 조립 시설 내에서 소정의 부식 및 세정 능을 보유하나, 부산물 또는 미반응 생성물을 대기 내로 배출하여도 현저한 지구 온난화를 초래하지 않는 부식 및 세정용 화학물질이 요구되고 있다.
현재, 기체상 부식 및 세정용 화학물질을 이용하므로써 발생하는 문제점을 해결하기 위한 시도는 하기 하는 4 가지 범위중 하나에 포함된다:(1) 대기 내로 방출되는 지구 온난화를 초래할 수 있는 화학물질의 양을 감소시키기 위해 부식 및/또는 세정 공정을 최적화 하려는 시도, (2) 배출 스트림으로부터 부식 및/또는 세정용 화학물질을 회수하여 이를 대기 중에 배출하지 않고, 적절히 처리하거나 재사용 하려는 시도, (3) 배출 스트림 내의 부식 및/또는 세정용 화학물질을 화학 반응 또는 연소 박스 내에서의 미반응 부식 및/또는 세정용 화학물질 유출액의 연소에 의해 독성, 특히 지구 온난화에 기여하는 특성을 감소시키려는 시도 및 (4) 부식 및/또는 세정력은 그대로 보유하지만, 지구 온난화를 초래하지 않는 여러 가지 기체상 대체 물질을 선택 또는 개발하려는 시도.
문헌(참조: Coburn 등, Some Chemical Aspect of the Fluorcarbon Plasma Etching of Silicon and Its Compounds, IBM Journal of Research Development, Vol. 23, No.1, 33-41 (1991년 1월))에는 산소, 수소, 질소, 물 및 탄소 테트라플루오라이드를 보유하는 테트라플루오로에탄 같은 활성 기체를 이용하는 실리콘의 부식에 대한 연구가 기록되어 있다. 상기 문헌은 실리콘을 부식시키기 위해 사용된 종래의 기체상 부식용 화학물질에 첨가된 산소의 유용성을 제시하고 있다. 산소는 불소 대 탄소(F/C) 비를 증가시키는 것으로 보고되어 있는데, 그 이유는 산소가 탄소 스케빈져이기 때문이다. 상기 문헌에 개시된 연구 결과는 높은 SiO2/Si 부식비를 위해서는 더 낮은 F/C 비가 바람직하다는 것이다. 또한, 단분자 결합된 산소를 함유하는 화학물질을 이용하는 실리콘의 부식도 첨가된 산소에 대해 연구되었으나, 산소는 단분자 결합된 산소를 함유하는 산소에 첨가하지 않는다. 트리플루오로아세트산 무수물은 단분자 결합된 산소를 보유하는 화학물질의 한 예로서 실리콘의 플라즈마 부식에 대해 연구되었다. 트리플루오로아세트산 무수물은 실리콘 부식율이 단지 중간 정도인 것으로 보고되어 있다. 상기 문헌은 실리콘과 실리콘 디옥사이드의 부식율이 상이함을 잘 보여주고 있다.
문헌(참조: Wolf 등, SILICON PROCESSING FOR THE VSLI ERA, Lattice Press, Vol. 1, Process Technology, 547-550)에도 실리콘과 실리콘 디옥사이드의 부식 특성 및 바람직하게는 상이한 부식 화학 조건하에서 부식의 상이함이 기술되어 있으며, 이로써 보고된 SiO2/Si 부식비로 표현되는 선택성이 용인된다.
상기한 바와 같이, 현저한 지구 온난화 능을 보유하는 부식용 화학물질을 이용함에 따른 문제점에 대한 지식 및 일반적인 부식 또는 특히 실리콘 부식을 위한 플루오로카본의 공지된 용도, 구체적으로 실리콘을 부식시키기 위한 트리플루오로아세트산 무수물의 공지된 용도에 대한 지식에도 불구하고, 당업계에서는 반도체 구성 물질 또는 플라즈마 반응기 벽 및 표면으로부터 실리콘 디옥사이드 및 실리콘 니트라이드 제거에 용이한 유효한 부식 능을 보유하나, 동시에 유출물로서 대기 중에 배출되는 경우 지구 온난화 능이 감소된 기체상 부식 및/또는 세정용 화학물질을 발견하지 못했다. 본 발명은 놀라운 반응성 또는 부식 및 세정 능을 보유하는 반면, 이하 기술하는 바와 같이 지구 온난화 능이 더 적은 미반응 화학 유출물 또는 반응 부산물을 제공하는 일족의 부식 및/또는 세정용 화학물질을 이용하므로써 종래 기술의 단점을 극복하였다.
발명의 개요
본 발명은 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질을 플라즈마 조건하에서 부식용 화학물질을 이용하여 부식시키는 방법에 관한 것이다. 개량된 본 부식법에서 사용하는 부식용 화학물질로는 트리플루오로아세트산, 트리플루오로아세트산 무수물, 트리플루오로아세트산의 트리플루오로메틸 에스테르, 트리플루오로아세트산 아미드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 것을 들 수 있다.
부식은 플라즈마 반응기 챔버 내에서 수행하여 챔버 표면으로부터 바람직하지 않은 실리콘 디옥사이드 및/또는 실리콘 니트라이드를 세정하는 것이 바람직하다.
부식용 화학물질은 증기 또는 담체 가스 내에 포함된 증기로서 플라즈마 반응기 챔버 내로 투입하는 것이 바람직하다. 담체 가스는 아르곤, 헬륨, 질소 및 이의 혼합물로부터 구성되는 군으로부터 선택하는 것이 더 바람직하다.
부식용 화학물질은 산소와 혼합하는 것이 바람직하다.
산소는 약 0 내지 5000 표준 cm3/분(sccm)의 유속으로 사용하는 것이 바람직하다.
부식용 화학물질은 아르곤, 헬륨 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 플라즈마 안정화 가스와 혼합하는 것이 바람직하다.
부식용 화학물질은 약 1 내지 5000 표준 cm3/분(sccm)의 유속으로 사용하는 것이 바람직하다.
약 20 내지 5000 와트의 플라즈마 전력을 이용하여 플라즈마 반응 조건을 유지하는 것이 바람직하다.
플라즈마 반응 조건으로 온도는 약 25 내지 500℃ 가 바람직하다.
플라즈마 반응 조건으로 압력은 약 0.05 내지 10.0 torr 가 바람직하다.
부식용 화학물질은 트리플루오로아세트산 무수물이 가장 바람직하다. 대안으로, 트리플루오로아세트산의 트리플루오로메틸 에스테르를 부식용 화학물질로 사용할 수 있다.
실리콘 니트라이드를 부식시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법은 플라즈마 반응기 챔버 내에서 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 물질을 부식용 화학물질 유속 약 400 내지 2000 sccm, 산소 유속 약 400 내지 2500 sccm, 플라즈마 전력 약 600 내지 3500 와트, 압력 약 0.7 내지 8.0 torr 및 반응기 온도 약 350 내지 420℃의 플라즈마 조건하에서 트리플루오로아세트산 무수물을 이용하여 부식시키는 것이 더 바람직하다.
대안으로, 본 발명의 방법은 플라즈마 반응기 챔버 내에서 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 물질을 부식용 화학물질 유속 약 1600 내지 2000 sccm, 산소 유속 약 1600 내지 2500 sccm, 플라즈마 전력 약 2500 내지 3500 와트, 압력 약 0.7 내지 2.7 torr 및 반응기 온도 약 400℃의 플라즈마 조건하에서 트리플루오로아세트산 무수물을 이용하여 부식시키는 것이다.
또 다른 대안으로 본 발명은 플라즈마 반응기 챔버 내에서 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 물질을 부식용 화학물질 유속 약 400 내지 1200 sccm, 산소 유속 약 400 내지 1200 sccm, 플라즈마 전력 약 600 내지 1200 와트, 압력 약 1.5 내지 8 torr 및 반응기 온도 약 400℃의 플라즈마 조건하에서 트리플루오로아세트산 무수물을 이용하여 부식시키는 것이다.
발명의 상세한 설명
반도체 산업에서는 반도체 구성 물질 또는 웨이퍼, 예를 들어 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 물질로 이루어진 층을 부식시키기 위해서 뿐만 아니라 반응기 챔버 내표면 및 플라즈마 반응기 챔버 내부의 기타 표면, 예를 들어 도구, 보우트 및 지지체 표면상에 부착된 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 오염을 세정하기 위해 무수, 기체상 또는 증기화된 부식용 화학물질을 사용하는 것이 요구되고 있다. 전통적으로 반도체 조립 공장에서는 상기한 부식 및/또는 세정 작업을 수행하기 위해 탄소 테트라플루오라이드 및 헥사플루오로에탄을 사용하여 왔다. 최근에는 상기 목적으로 질소 트리플루오라이드가 사용되고 있다.
그러나, 공지된 이들 부식 또는 세정용 화학물질 모두는 허용할 수 없는 지구 온난화 능을 보유한다. 이는 대기 중에 방출 또는 배출되는 경우, 정부 발행지 및 국제 학술 논문에서 확인할 수 있는 바와 같이 지구 온난화를 초래하는 현저하거나 허용치 이상의 지구 온난화 능을 보유함을 의미한다. 정치적인 제재로 인해 플루오로카본 등의 몇몇 원료를 이용하여 상기 화합물을 제조하는 것이 제한되었으며, 이로 인해 반도체 산업은 타격을 받을 수밖에 없었다.
본 발명자들은 트리플루오로아세트산 및 이의 여러 가지 유도체, 예를 들어 트리플루오로아세트산 무수물, 트리플루오로아세트산 아미드 및 트리플루오로아세트산의 트리플루오로메틸 에스테르가 반도체 구성 재료, 예를 들어 웨이퍼 또는 플라즈마 반응기 챔버, 도구 및 장치의 기타 표면으로부터 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 물질의 제거를 위해 허용 가능한 이용성을 제공하는 한편, 반도체 제조 설비 또는 세정 작업으로부터 배출되는 임의의 미반응된 트리플루오로아세트산, 그의 유도체 또는 부산물로 인해 현저하게 지구 온난화 현상이 초래되지 않는다는 뜻하지 않은 발견을 하게 되었다.
트리플루오로아세트산 및 그의 산소-함유 유도체는 그 분자 내에 화학적으로 결합된 산소를 보유한다는 유익한 특성이 있다. 따라서, 트리플루오로아세트산 및 그의 산소-함유 유도체는 개별적으로 부식 및/또는 세정용 화학물질로 이용할 수 있고, 또는 이들은 별도로 공급된 산소와 혼합하여 부식 및/또는 세정을 수행하고, 반도체 구성 재료 및/또는 플라즈마 반응기 챔버의 내 표면뿐만 아니라, 반응기 챔버 내의 도구, 지지체 표면, 랙, 보우트 등의 표면으로부터 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 물질을 제거하기 위해 사용할 수 있다.
트리플루오로아세트산 및 그의 여러 가지 유도체, 예를 들어 트리플루오로아세트산 무수물, 트리플루오로아세트산 아미드 및 트리플루오로아세트산의 트리플루오로메틸 에스테르는 공지된 부식 및 세정제 보다 월등한데, 그 이유는 1) 활성 부식/세정 물질인 플라즈마에 의해 개시되는 유리 라디칼을 안정화시킬 수 있는 수소를 포함하지 않거나, 거의 포함하지 않기 때문이며, 2) 그들이 함유하고 있는 산소가 반응 플라즈마 내의 유리 탄소와 반응(F/C 비를 증가시키기 위해)하여 지구 온난화의 주범중 하나인 바람직하지 않은 CF4가스를 형성하는 유리 불소(활성 부식/세정 물질)와 탄소(CF3)와의 반응을 피할 수 있기 때문이다.
트리플루오로아세트산 및 그의 여러 가지 유도체, 예를 들어 트리플루오로아세트산 무수물, 트리플루오로아세트산 아미드 및 트리플루오로아세트산의 트리플루오로메틸 에스테르는 통상적인 세정(scrubbing) 기법 및 화학적 시스템을 이용하는 수 세정에 적합하다. 상기 특성으로 인해 부식 또는 세정 유출액의 제거가 용이해져 이들을 부식 및 세정 기법에 용이하게 사용할 수 있다.
트리플루오로아세트산 및 이의 상기한 유도체를 이용하는 부식 및/또는 세정에 적합한 플라즈마 반응기 챔버 조건을 이용할 수 있지만, 본 발명자들이 발견한 바람직한 조건은 트리플루오로아세트산 및 그의 유도체 유속 약 1 내지 5000 sccm; 가능한 산소 유속 약 0 내지 5000 sccm이다. 부식 또는 세정을 위한 플라즈마 조건을 유도하기 위한 전력은 약 20 내지 5000 와트이다. 바람직한 반응기 온도 범위는 약 25 내지 500℃이다. 반응기의 압력은 약 0.05 내지 10.0 torr 이 바람직하다. 이 온도는 전형적으로 350 내지 420℃에서 운용되는 반도체로(semiconductor furnace)의 고온 평판의 온도이며, 반응기의 다른 부분은 더 낮은 온도에서 운용된다. 트리플루오로아세트산 및 그의 유도체는 단독으로 투입할 수도 있고, 담체 가스에 포함시켜 투입할 수도 있다. 트리플루오로아세트산 무수물은 담체 가스, 예를 들어 아르곤, 헬륨, 질소 또는 이의 혼합물과 함께 부식 또는 세정 대역으로 투입하는 것이 바람직하다. 또한, 이온화 에너지가 높은 가스, 예를 들어 아르곤, 헬륨 또는 이의 혼합물을 공정에 첨가하여 부식 또는 세정중 플라즈마 매체를 증강 또는 안정화시키는 것도 바람직하다.
트리플루오로아세트산 무수물을 이용하는 실험에서, 반도체 구성 재료를 세 정 및 부식에 대해 이상적인 부식율을 제공하기 위한 조건은 상기 무수물 유속 10 내지 40 sccm, 산소 유속 0 내지 160 sccm, 플라즈마 전력 약 100 와트 및 반응기 온도 25℃이다.
상기 조건하에서 웨이퍼 평판 상에 위치된 실리콘 디옥사이드로 이루어진 웨이퍼에 대해 관찰된 실리콘 디옥사이드 부식율은 약 100Å/분 이하였다. 또한, 플라즈마 반응기의 거의 측벽에 위치한 웨이퍼 상의 실리콘 디옥사이드에 대해서도 허용가능한 부식율이 관찰되었다.
하기 처리 조건에서, 본 발명의 방법은 현재 반도체 산업에서 사용하고 있는 전형적인 다중-웨이퍼 처리로를 이용하여 수행하는 것이 바람직하다:
부식용 화학물질 1600 - 2000 sccm
산소 1600 - 2500 sccm
압력 0.7 - 2.7 torr
전력 2500 - 3500 와트
온도 ∼400℃
하기 처리 조건에서, 본 발명의 방법은 현재 반도체 산업에서 사용하고 있는 전형적인 단일-웨이퍼 처리로를 이용하여 수행하는 것이 바람직하다:
부식용 화학물질 400 - 1200 sccm
산소 400 - 1200 sccm
압력 1.5 - 8.0 torr
전력 600 - 1200 와트
온도 ∼400℃
트리플루오로아세트산 및 그의 산소 함유 유도체는 반도체 로 및 장치의 부식 및 세정을 위해 산업 표준물인 C2F6에 상당한 개량성을 부여한다. C2F6는 이용률이 약 20%로 저조한데, 그 이유는 부식 및 세정 공정으로부터 약 80%의 미반응 C2F6가 배출되기 때문이다. C2F6의 상대적인 불활성 때문에, 유출 스트림내 C2F6의 양을 감소시키는 것은 어려운 일이다. 또한, C2F6는 부식 또는 세정 공정 중에 CF4를 형성하는데, 형성된 CF4는 지구 온난화의 주범중 하나이다. C2F6와는 대조적으로 트리플루오로아세트산 및 그의 산소-함유 유도체는 부식 및 세정 공정에서 거의 대부분 사용되며, 그들의 부산물과 임의의 미반응 물질은 수 세정에 의해 쉽게 감소시킬 수 있다. 트리플루오로아세트산 및 그의 산소-함유 유도체는 부식 또는 세정 공정중 심각한 수준의 CF4를 생성하지 않는 것으로 생각된다. 트리플루오로아세트산 또는 그의 산소-함유 유도체와 함께 부식 또는 세정 공정에 산소가 투입되는 경우, 부산물인 CF4의 생성 가능성은 현저히 감소된다.
요약 정리하면, 트리플루오로아세트산 무수물 자신이 실리콘을 부식시킬 수 있는 능력을 보유하고 있다는 공지된 사실에도 불구하고, 그 어느 누구도 적합한 플라즈마 조건하에서 트리플루오로아세트산 및 그의 유도체가 플라즈마 반응기 챔버내 표적 웨이퍼 상의 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐 또는 텅스텐 실리사이드를 부식시키거나, 플라즈마 반응기 챔버의 내표면 및 여러 가지 도구 및 장치로부터 오염 물질을 세정시킬 수 있으며, 유출액 내에 지구 온난화를 초래하는 물질을 소량 생성한다는 사실을 인식하지 못했다. 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐 또는 텅스텐 실리사이드에 대한 상기 예기치 못한 부식능은 반도체 조립 공정중 부식 및 세정 단계에 유일한 해결책을 제공하며, 지구 온난화를 초래하는 화학물질 유출에 관한 까다로운 규제를 충족시키는 자유로움을 제공한다. 상기한, 반도체 조립 공장들이 직면한 문제에 대한 해결책은 실리콘 디옥사이드 또는 실리콘 니트라이드는 부식시키기 어렵다는 것을 알고 있는 당업자에 의해 이전에는 인식되지 못했던 것이다. 부식 또는 세정, 바람직하게는 실리콘 디옥사이드 또는 실리콘 니트라이드를 부식 또는 세정하기 위해 산소와 함께 사용된 트리플루오로아세트산 또는 그의 유도체는 허용 가능한 부식 또는 세정율을 제공하는 한편, 지구 온난화를 초래하는 물질을 예기치 못할 정도의 낮은 농도로 배출하는데 매우 유용한 것으로 생각된다. 이러한 사실은 트리플루오로아세트산 무수물과 산소 병용의 가치를 인식하지 못한, 실리콘 디옥사이드를 부식시키는 경우 부식용 화학물질과 함께 산소 이용을 교시하지 않은 Coburn 등의 종래 기술과는 대조적이다. 플라즈마 안정화 가스, 예를 들어 헬륨, 아르곤 또는 이의 혼합물의 사용도 본 발명의 잇점중 하나이다.
이상과 같이 하나 이상이 구체예를 기준으로 본 발명을 기술하였으나, 본 발명의 완전한 범위는 하기 특허청구의 범위에 의해 확인되어야 할 것이다.
본 발명에 따라, 트리플루오로아세트산 또는 그의 유도체를 부식용 화학물질을 이용하여 반도체 조립 공장의 반응기 챔버 내벽 또는 기타 설비의 표면으로부터 실리콘 디옥사이드 및 실리콘 니트라이드를 부식 및 세정할 수 있으며, 이 방법을 이용하므로써 지구 온난화를 초래하는 물질의 배출을 감소시킬 수 있다.
Claims (20)
- 플라즈마 반응 조건하에서 트리프루오로아세트산, 트리플루오로아세트산 무수물, 트리플루오로아세트산의 트리플루오로메틸에스테르, 트리플루오로아세트산 아미드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 개량된 부식용 화학물질을 이용하여 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 물질을 부식시키는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부식법이 바람직하지 않은 실리콘 디옥사이드 및/또는 실리콘 니트라이드로 이루어진 챔버 표면을 세정하는 플라즈마 반응기 챔버 내에서 수행되는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부식용 화학물질이 증기 또는 담체 가스 내에 포함된 증기로 플라즈마 반응기 챔버 내로 투입되는 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 담체 가스가 아르곤, 헬륨, 질소 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부식용 화학물질이 산소와 혼합되는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부식용 화학물질은 유속이 약 0 내지 5000 표준 cm3/분(sccm)인 산소와 혼합되는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부식용 화학물질이 아르곤, 헬륨 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 플라즈마 안정화 가스와 혼합되는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부식용 화학물질이 약 1 내지 5000 sccm의 유속으로 사용되는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 약 20 내지 5000 와트의 플라즈마 전압을 이용하여 상기 플라즈마 반응 조건을 유지하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 플라즈마 반응 조건이 약 25 내지 500℃의 온도를 포함하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 플라즈마 반응 조건이 약 0.05 내지 10.0 torr의 압력을 포함하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부식용 화학물질이 트리플루오로아세트산 무수물인 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부식용 화학물질이 트리플루오로아세트산인 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부식용 화학물질이 트리플루오로아세트산의 트리플루오로메틸 에스테르인 방법.
- 제 1 항에 있어서, 실리콘 니트라이드가 부식되는 방법.
- 플라즈마 반응기 내에서 상기 부식용 화학물질로 트리플루오로아세트산 무수물을 이용하고, 부식용 화학물질의 유속 약 400 내지 2000 sccm, 산소 유속 약 400-2500 sccm, 플라즈마 전력 약 600 내지 3500 와트, 압력 약 0.7 내지 8 torr 및 반응기 온도 약 350 내지 420℃의 플라즈마 반응 조건 하에서 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질을 부식시키는 방법.
- 플라즈마 반응기 내에서 상기 부식용 화학물질로 트리플루오로아세트산 무수물을 이용하고, 부식용 화학물질의 유속 약 1600 내지 2000 sccm, 산소 유속 약 1600-2500 sccm, 플라즈마 전력 약 2500 내지 3500 와트, 압력 약 0.7 내지 2.7 torr 및 반응기 온도 약 400℃의 플라즈마 반응 조건 하에서 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질을 부식시키는 방법.
- 플라즈마 반응기 내에서 상기 부식용 화학물질로 트리플루오로아세트산 무수물을 이용하고, 부식용 화학물질의 유속 약 400 내지 1200 sccm, 산소 유속 약 400-1200 sccm, 플라즈마 전력 약 600 내지 1200 와트, 압력 약 1.5 내지 8 torr 및 반응기 온도 약 400℃의 플라즈마 반응 조건 하에서 실리콘 디옥사이드, 실리콘 니트라이드, 보론포스포러스 실리케이트 유리, 플루오로실리케이트 유리, 실리콘옥시니트라이드, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질을 부식시키는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 물질이 웨이퍼 상에 존재하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 물질이 다수의 웨이퍼 상에 존재하는 방법.
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