KR100234912B1 - Cleaning system and method of hdp cvd system for controlling direct current voltage - Google Patents

Cleaning system and method of hdp cvd system for controlling direct current voltage Download PDF

Info

Publication number
KR100234912B1
KR100234912B1 KR1019970001840A KR19970001840A KR100234912B1 KR 100234912 B1 KR100234912 B1 KR 100234912B1 KR 1019970001840 A KR1019970001840 A KR 1019970001840A KR 19970001840 A KR19970001840 A KR 19970001840A KR 100234912 B1 KR100234912 B1 KR 100234912B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cleaning
generator
voltage
chamber
impedance
Prior art date
Application number
KR1019970001840A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19980066368A (en
Inventor
조국형
김일호
Original Assignee
윤종용
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019970001840A priority Critical patent/KR100234912B1/en
Publication of KR19980066368A publication Critical patent/KR19980066368A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100234912B1 publication Critical patent/KR100234912B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32853—Hygiene
    • H01J37/32862—In situ cleaning of vessels and/or internal parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking

Abstract

본 발명은 HDP(High Density Plasma) CVD 설비의 세정 장치에 관한 것으로, 챔버 세정 공정시 챔버 벽에 설치되는 세정용 RF 발생장치와 벽면 사이에 걸리는 직류 전압을 제어함으로써 챔버 벽면에 도포되어 있는 파티클을 단시간에 완전히 제거하여 설비 가동률과 웨이퍼 수율을 향상시킬 수 있고, 챔버가 손상되는 것을 방지할 수 있다.The present invention relates to a cleaning apparatus of a high density plasma (CVD) CVD facility, and to control particles applied to the chamber wall by controlling a DC voltage applied between the cleaning RF generator installed on the chamber wall and the wall during the chamber cleaning process. Complete removal in a short time improves equipment uptime and wafer yield and prevents chamber damage.

Description

직류 전압을 제어하기 위한 HDP CVD 설비의 세정 장치 및 방법Cleaning apparatus and method of HDP CVD equipment for controlling DC voltage

본 발명은 HDP(High Density Plasma) CVD 설비의 세정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 챔버 내벽에 도포되어 있는 파티클을 단시간내에 정확히 제거하기 위해서 세정용 RF 발생장치와 챔버 벽면 사이에 걸리는 직류 전압을 제어하기 위한 HDP CVD 설비의 세정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning apparatus of a high density plasma (CVD) CVD facility. More particularly, the present invention relates to a direct current voltage applied between a cleaning RF generator and a chamber wall in order to accurately remove particles coated on the chamber inner wall in a short time. A cleaning apparatus and method of an HDP CVD facility for controlling.

일반적으로 HDP CVD(고밀도 플라즈마 화학기상증착)는 0.5㎛ 이하급 반도체 소자 제조 과정에서 메탈층과 메탈층 사이에 형성되는 절연층의 스페이스를 채우기 위해 사용되는 공정으로 이 공정은 보통 CMP(Chemical Mechanical Polishing;화학적·기계적 연마) 공정과 함께 진행되어 고품질의 산화막을 제작한다.In general, HDP CVD (High Density Plasma Chemical Vapor Deposition) is a process used to fill the space of the insulating layer formed between the metal layer and the metal layer in the process of manufacturing a semiconductor device of 0.5 μm or less. Chemical and mechanical polishing) to produce a high quality oxide film.

이와 같은 공정이 HDP CVD 설비에서 진행되면 공정 진행중에 발생되는 폐가스로 인해 챔버 내부 벽면에 폴리머들이 흡착된다. 따라서 챔버 내부를 주기적으로 세정해야 한다. 이 경우 챔버 내부에 세정용 가스를 주입한 후 고주파를 인가하면 세정용 가스가 플라즈마 상태로 활성화되면서 전자와 이온간의 속도차이가 발생되어 챔버 벽면에 양(+) 이온이 모이면서 고주파 발생장치와 챔버 벽면 사이에 직류 전압을 형성한다. 이와 같이 형성된 직류 전압는 챔버 벽면에 흡착된 폴리머들과 반응하여 챔버를 세정하게 된다.When this process is performed in the HDP CVD facility, polymers are adsorbed on the inner wall of the chamber due to the waste gas generated during the process. Therefore, the inside of the chamber should be cleaned periodically. In this case, if high frequency is applied after the cleaning gas is injected into the chamber, the cleaning gas is activated in a plasma state, and a speed difference is generated between electrons and ions, and positive ions are collected on the wall of the chamber. DC voltage is formed between the walls. The DC voltage thus formed reacts with the polymers adsorbed on the chamber wall to clean the chamber.

도 1은 종래의 HDP CVD 설비의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional HDP CVD facility.

도시된 바와 같이 챔버(11) 내부의 양측 벽(13) 내부 각각에는 공정 진행중에 도포된 폴리머들을 제거하기 위해 막대형상의 세정용 RF 발생장치들(15)이 설치되어 있고, 각각의 세정용 RF 발생장치(15)의 후면에는 세정용 RF 발생장치(15)와 일정간격 이격되고 코일로 형성된 공정용 RF 발생장치들(17)이 각각 설치되어 있다. 또한, 세정용 RF 발생장치(15)에는 임피던스 정합 장치(19)가 연결되어 있고, 세정용 RF 발생장치(15)에 최대전력을 공급하기 위한 임피던스 정합 장치(19)에는 세정용 RF 발생장치(15)에 전력을 공급해주는 RF 제너레이터(21) 및 임피던스를 정합시켜주기 위한 임피던스 정합 임피던스 정합 제어부(23)가 연결되어 있다.As shown, each of the two side walls 13 inside the chamber 11 is provided with rod-shaped cleaning RF generators 15 for removing polymers applied during the process, and for each cleaning RF. On the back of the generator 15, the RF generators 17 for processing are formed with coils and spaced apart from the cleaning RF generator 15 at predetermined intervals, respectively. In addition, an impedance matching device 19 is connected to the cleaning RF generator 15, and an impedance matching device 19 for supplying maximum power to the cleaning RF generator 15 is provided with a cleaning RF generator ( An RF generator 21 for supplying power to 15) and an impedance matching impedance matching control unit 23 for matching impedance are connected.

또한, 챔버(11) 상부면에는 세정용 가스 또는 공정용 가스를 공급하기 위한 인젝터 튜브(27)가 형성되어 있고, 챔버(11) 하부면에는 공정이 진행될 웨이퍼가 놓여지는 스테이지(29)가 설치되어 있고, 또한, 챔버(11) 하부 일측에는 가스들의 파장을 반사하는 반사거울(31)이 설치되어 있으며, 반사거울(31)에는 반사된 가스 파장을 감지하기 위한 EPD 감지부(33)가 연결되어 있다. 여기서, 미설명 부호 35는 공정용 RF 발생장치의 임피던스를 정합시키기 위한 임피던스 정합장치이고, 37은 공정용 RF 발생장치에 전력을 공급해주는 RF 제너레이터이다.In addition, an injector tube 27 for supplying a cleaning gas or a process gas is formed on an upper surface of the chamber 11, and a stage 29 on which a wafer to be processed is placed is provided on the lower surface of the chamber 11. In addition, a reflection mirror 31 reflecting the wavelengths of the gas is installed at one side of the lower chamber 11, and the EPD detection unit 33 for detecting the reflected gas wavelength is connected to the reflection mirror 31. It is. Here, reference numeral 35 is an impedance matching device for matching the impedance of the process RF generator, 37 is an RF generator for supplying power to the process RF generator.

이와 같이 구성된 종래의 HDP CVD 설비의 세정 방법을 설명하면 다음과 같다.The cleaning method of the conventional HDP CVD facility configured as described above is as follows.

먼저, 챔버(11) 내부에 공정용 가스를 주입한 후 RF 전력을 인가하면 챔버(11)에 주입된 가스는 공정용 RF 발생장치(17)에서 발생된 고주파에 의해 플라즈마 상태로 활성화되어 웨이퍼와 반응하게 된다. 여기서, 플라즈마 상태의 가스와 웨이퍼가 반응하면서 폴리머와 같은 폐가스들이 생성되는데, 이와 같이 생성된 폐가스의 대부분은 챔버(11)에 형성되어 있는 배기장치(미도시)에 의해서 챔버(11) 외부로 배기되지만 폐가스중 일부는 배기되지 않고 챔버(11) 벽면(11)에 도포되어 웨이퍼의 수율을 저하시키는 원인이 되었다.First, after injecting a process gas into the chamber 11 and applying RF power, the gas injected into the chamber 11 is activated in a plasma state by a high frequency generated by the process RF generator 17, and the wafer and the wafer. Will react. Here, waste gas such as polymer is generated as the gas in the plasma state reacts with the wafer. Most of the generated waste gas is exhausted to the outside of the chamber 11 by an exhaust device (not shown) formed in the chamber 11. However, some of the waste gas is applied to the wall 11 of the chamber 11 without being exhausted, which causes a decrease in the yield of the wafer.

따라서, 챔버(11) 벽면에 도포되어 있는 파티클로 인해 웨이퍼가 오염되는 것을 방지하기 위해서 챔버(11) 내부 벽면(13)에 도포되어 있는 파티클을 주기적으로 세정해야 한다.Therefore, in order to prevent the contamination of the wafer due to the particles applied to the wall of the chamber 11, the particles applied to the inner wall 13 of the chamber 11 should be periodically cleaned.

챔버(11) 벽면에 도포되어 있는 파티클을 세정하기 위해서는 먼저, 챔버(11) 내부에 세정용 가스, 예를 들어 NF3가스를 공급한 후 RF 전력을 인가하면 챔버(11)에 주입된 세정용 가스는 세정용 RF 발생장치(15)에서 발생된 고주파에 의해 플라즈마 상태로 활성화된다. 여기서, RF 제너레이터(21)에서 전원이 공급되면 그 신호가 임피던스 정합 제어부(23)에 전달되고 RF 제너레이터(21)에서 신호를 전달받은 임피던스 정합 제어부(23)는 임피던스 정합 장치(19)에 설치되어 있는 모터(미도시)를 구동시켜 캐패시터(C) 값을 변환시킴으로써 임피던스를 정합시킨다.In order to clean the particles coated on the wall of the chamber 11, first, a cleaning gas, for example, NF 3 gas, is supplied into the chamber 11, and then RF power is applied thereto. The gas is activated in a plasma state by the high frequency generated by the cleaning RF generator 15. Here, when power is supplied from the RF generator 21, the signal is transmitted to the impedance matching controller 23, and the impedance matching controller 23 receiving the signal from the RF generator 21 is installed in the impedance matching device 19. An impedance is matched by driving a motor (not shown) to convert the capacitor C value.

이와 같이 임피던스가 정합되면 세정용 RF 발생장치(15)에 최대 전력이 공급되고 세정용 RF 발생장치(15)의 고주파에 의해 활성화된 세정용 가스는 전자와 이온간의 속도차이에 의해서 세정용 RF 발생장치(15)와 챔버 벽면(13) 사이에 양(+)이온들이 모여 직류 전압가 생성된다. 이와 같이 양(+)이온이 모여서 생성된 볼테지는 챔버 벽면에 도포된 파티클과 반응하는데, 이때, 세정용 가스와 파티클이 반응하면 파티클에 의해서 실리콘(S) 성분의 파장이 반사거울(31)에서 반사되어 EPD 감지부(33)에 감지된다. 이후, 일정시간 경과 후 챔버(11) 세정 공정이 완료되면 세정용 가스가 파티클과 반응하지 않으므로 불소 가스(F) 성분의 파장이 반사거울(31)에서 반사되어 EPD 감지부(33)에 감지되고, EPD 감지부(33)는 시스템 제어부(미도시)에 신호를 전달하여 세정 공정을 중단시킨다.As such, when the impedance is matched, the maximum power is supplied to the cleaning RF generator 15 and the cleaning gas activated by the high frequency of the cleaning RF generator 15 generates the cleaning RF due to the speed difference between electrons and ions. Positive ions collect between the device 15 and the chamber wall 13 to produce a direct current voltage. As such, the voltage generated by the collection of positive ions reacts with the particles coated on the chamber wall. In this case, when the cleaning gas reacts with the particles, the wavelength of the silicon (S) component is reflected by the particles in the reflection mirror 31. The reflection is detected by the EPD detector 33. Subsequently, when the cleaning process of the chamber 11 is completed after a certain time, the cleaning gas does not react with the particles, and thus, the wavelength of the fluorine gas (F) component is reflected by the reflection mirror 31 to be detected by the EPD detector 33. The EPD detector 33 transmits a signal to a system controller (not shown) to stop the cleaning process.

그러나, 챔버를 세정할 때 챔버에 도포된 파티클의 양에 따라 RF 전력만을 제어함으로써 챔버의 벽면에 도포되어 있는 폴리머를 제거하는데 중요 요소인 직류 전압가 챔버 내벽에 어느 정도 걸리는지 알 수 없어 파티클을 완전히 제거하는데 어려움이 있었다. 즉, RF 전력을 세정용 RF 발생장치에 많이 인가하면 챔버 내부에 공급된 가스중 플라즈마 상태로 활성화되는 가스 입자들이 많아짐과 아울러 직류 전압가 커져 챔버 내벽이 손상되며, RF 전력을 세정용 RF 발생장치에 적게 인가하면 챔버 내부에 공급된 가스중 플라즈마 상태로 활성화되는 가스 입자들이 적어짐과 아울러 직류 전압가 낮아져 챔버 벽면에 도포되어 있는 폴리머들을 제거하는데 많은 시간이 소요되었을 뿐만 아니라 폴리머가 완전히 제거되지 않아 웨이퍼 수율이 저하되는 문제점이 있었다.However, when cleaning the chamber, only the RF power is controlled according to the amount of particles applied to the chamber, so it is not known how much DC voltage, which is an important factor in removing the polymer applied to the wall of the chamber, is applied to the inner wall of the chamber. There was a difficulty. That is, if a large amount of RF power is applied to the cleaning RF generator, gas particles activated in a plasma state are increased in the gas supplied into the chamber, and a DC voltage increases to damage the inner wall of the chamber, and RF power is applied to the cleaning RF generator. When applied less, less gas particles are activated in the plasma state of the gas supplied to the chamber, and the DC voltage is lowered, which takes a lot of time to remove the polymers applied to the chamber wall. There was a problem of deterioration.

따라서 본 발명의 목적은 챔버 벽면에 도포된 폴리머를 제거하는데 중요 요소인 직류 전압을 제어할 수 있도록 감지수단을 설치하여 챔버가 손상되는 것을 방지하고, 챔버 세정시간을 단축하여 설비가동시간을 증가시키며 챔버 벽면에 도포된 폴리머를 완전히 제거하여 폴리머로 인한 웨이퍼 수율이 저하되는 것을 방지하도록 한 직류 전압을 제어하기 위한 HDP CVD 설비의 세정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to prevent the damage to the chamber by installing a sensing means to control the DC voltage, which is an important factor to remove the polymer applied to the chamber wall, to shorten the chamber cleaning time to increase the equipment uptime To provide a cleaning apparatus and method of an HDP CVD facility for controlling the DC voltage to completely remove the polymer applied to the chamber wall to prevent the wafer yield due to the polymer to be lowered.

도 1은종래의 HDP CVD 설비의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고,1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional HDP CVD facility,

도 2는 본 발명에 의한 HDP CVD 설비의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the HDP CVD facility according to the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

51 : 챔버 55 : 세정용 RF 발생장치51 chamber 55 cleaning RF generator

59 : 임피던스 정합 장치60 : 고전압 프로브59: impedance matching device 60: high voltage probe

63 : 임피던스 정합 제어부 65 : 시스템 제어부63: impedance matching control unit 65: system control unit

67 : 인텍터 튜브 71 : 반사거울67: Inner tube 71: Reflective mirror

72 : EPD 감지부72: EPD detection unit

이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 챔버 벽 내부에 설치되는 세정용 RF 발생장치와, 상기 세정용 RF 발생장치에 전력을 공급해주는 RF 제너레이터와 상기 세정용 RF 발생장치 사이에 연결되어 상기 세정용 RF 발생장치와 상기 RF 제너레이터 사이의 임피던스를 정합시켜주는 임피던스 정합 장치와, 상기 임피던스 정합 장치에 연결되어 상기 세정용 RF 발생장치와 상기 챔버 벽면 사이에 걸리는 직류 전압을 감지하기 위한 감지수단과, 상기 감지수단과 연결되어 상기 감지수단의 신호에 따라 설비를 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is connected between the cleaning RF generator that is installed inside the chamber wall, the RF generator for supplying power to the cleaning RF generator and the cleaning RF generator for the cleaning An impedance matching device for matching an impedance between an RF generator and the RF generator, sensing means connected to the impedance matching device and detecting a DC voltage applied between the cleaning RF generator and the chamber wall; It is characterized in that it comprises a control means connected to the sensing means for controlling the facility in accordance with the signal of the sensing means.

이하 본 발명에 의한 HDP CVD 설비를 첨부된 도면 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the HDP CVD facility according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 HDP CVD 설비를 개략적으로 나타낸 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of an HDP CVD apparatus according to the present invention.

도시된 바와 같이 챔버(51)의 양측 벽(53) 내부 각각에는 공정 진행중에 도포된 폴리머를 제거하기 위한 막대형상의 세정용 RF 발생장치들(55)이 설치되어 있고, 각각의 세정용 RF 발생장치(55)의 후면에는 세정용 RF 발생장치(55)와 일정간격 이격되고 코일로 형성된 공정용 RF 발생장치들(57)이 각각 설치되어 있다. 또한, 세정용 RF 발생장치(55)에는 임피던스 정합 장치(59)가 연결되어 있고, 세정용 RF 발생장치(55)에 최대전력을 공급하기 위한 임피던스 정합 장치(59)에는 세정용 RF 발생장치(55)에 전력을 공급해주는 RF 제너레이터(61) 및 세정용 RF 발생장치(55)와 벽면 사이에 걸리는 직류 전압(DC voltage)를 감지하기 위한 고전압 프로브(High Voltage Probe)(60)가 연결되어 있으며, 고전압 프로브(60)에서 감지한 직류 전압의 값에 의해서 임피던스를 정합시켜 주기 위한 임피던스 정합 제어부(63)가 연결되어 있다. 또한 임피던스 정합 제어부(63)에는 챔버 벽면(53)에 도포된 폴리머 양에 따라 직류 전압과 시간이 설정된 시스템 제어부(65)가 연결되어 있다.As shown, each of the two side walls 53 of the chamber 51 is provided with rod-shaped cleaning RF generators 55 for removing the polymer applied during the process, and for each cleaning RF generation. On the back of the device 55, the RF generators 57 for processing are formed with coils and spaced apart from the cleaning RF generator 55 at predetermined intervals, respectively. In addition, an impedance matching device 59 is connected to the cleaning RF generator 55, and an impedance matching device 59 for supplying maximum power to the cleaning RF generator 55 is provided with a cleaning RF generator ( 55 is connected to the RF generator 61 and the high voltage probe 60 for detecting the DC voltage applied between the cleaning RF generator 55 and the wall. The impedance matching controller 63 is connected to match the impedance by the value of the DC voltage sensed by the high voltage probe 60. In addition, the impedance matching controller 63 is connected to a system controller 65 in which a DC voltage and a time are set according to the amount of polymer applied to the chamber wall 53.

또한, 챔버(51) 상부면에는 세정용 가스 또는 공정용 가스를 공급하기 위한 인젝터 튜브(67)가 형성되어 있고, 챔버(51) 하부면에는 공정이 진행될 웨이퍼가 놓여지는 스테이지(69)가 설치되어 있고, 또한, 챔버(51) 하부 일측에는 가스들의 파장을 반사하는 반사거울(71)이 설치되어 있고, 반사거울(71)에서 반사된 파장을 감지하기 위해서 EPD 감지부(73)가 반사거울(71)과 연결되어 있다. 여기서, 미설명 부호 75는 공정용 RF 발생장치의 임피던스를 정합시키기 위한 임피던스 정합장치이고, 77은 공정용 RF 발생장치에 전력을 공급해주는 RF 제너레이터이다.In addition, an injector tube 67 for supplying a cleaning gas or a process gas is formed on an upper surface of the chamber 51, and a stage 69 on which a wafer to be processed is placed is provided on the lower surface of the chamber 51. In addition, a reflection mirror 71 reflecting the wavelength of the gas is provided at one side of the lower part of the chamber 51, and the EPD detection unit 73 reflects the reflection mirror to detect the wavelength reflected from the reflection mirror 71. It is connected with (71). Here, reference numeral 75 is an impedance matching device for matching the impedance of the process RF generator, 77 is an RF generator for supplying power to the process RF generator.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 HDP CVD 설비의 방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the method of the HDP CVD facility according to the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 챔버(51) 내부에 공정용 가스를 주입한 후 RF 전력을 인가하면 챔버(51)에 주입된 공정용 가스는 공정용 RF 발생장치(57)에서 발생된 고주파에 의해 플라즈마 상태로 활성화되어 웨이퍼 위에 막을 증착하게 된다. 여기서, 플라즈마 상태의 가스와 웨이퍼가 반응하면서 폴리머와 같은 폐가스들이 생성되는데, 이와 같이 생성된 폐가스의 대부분은 챔버(51)에 형성되어 있는 배기장치(미도시)에 의해서 챔버(51) 외부로 배기되지만 폐가스중 일부는 배기되지 않고 챔버(51) 벽면(53)에 도포되어 웨이퍼의 수율을 저하시키는 원인이 되었다.First, after injecting a process gas into the chamber 51 and applying RF power, the process gas injected into the chamber 51 is activated in a plasma state by a high frequency generated by the process RF generator 57. The film is deposited on the wafer. Here, waste gas such as polymer is generated as the gas in the plasma state reacts with the wafer, and most of the generated waste gas is exhausted to the outside of the chamber 51 by an exhaust device (not shown) formed in the chamber 51. However, some of the waste gas is applied to the wall surface 53 of the chamber 51 without being exhausted, which causes a decrease in the yield of the wafer.

따라서, 챔버(51) 벽면에 도포되어 있는 파티클을 주기적으로 세정해야 한다. 먼저, 챔버(51) 내부에 세정용 가스, 예를 들어 NF3가스를 공급한 후 RF 제너레이터(61)에서 세정용 RF 발생장치(55)에 전원을 인가한다. 여기서, 세정용 RF 발생장치(55)에 최대 전력이 공급되도록 하기 위해서 임피던스 정합 제어부(63)가 임피던스 정합 장치(59)에 설치되어 있는 모터(미도시)에 신호를 전달하면 모터는 임피던스가 정합되는 방향으로 회전하여 임피던스 정합 장치(59)에 형성되어 있는 캐패시터 값을 조절함으로써 임피던스를 정합시킨다.Therefore, the particles applied to the wall of the chamber 51 should be periodically cleaned. First, a cleaning gas, for example, NF 3 gas is supplied into the chamber 51, and then power is supplied to the cleaning RF generator 55 from the RF generator 61. Here, when the impedance matching control unit 63 transmits a signal to a motor (not shown) installed in the impedance matching device 59 in order to supply the maximum power to the cleaning RF generator 55, the motor has impedance matching. The impedance is matched by adjusting the capacitor value formed in the impedance matching device 59 by rotating in the direction.

이와 같이 임피던스가 정합되어 RF 전력이 세정용 RF 발생장치에 인가되면 챔버(51)에 주입된 세정용 가스는 세정용 RF 발생장치(55)에서 발생된 고주파에 의해서 플라즈마 상태로 활성화되고, 세정용 RF 발생장치(55)와 챔버 벽면(53) 사이에는 전자와 이온간의 속도차이에 의해 생성된 양(+)이온의 직류 전압가 챔버 벽면(53)에 도포되어 있는 파티클을 당김으로써 챔버를 세정한다.When the impedance is matched as described above and the RF power is applied to the cleaning RF generator, the cleaning gas injected into the chamber 51 is activated in the plasma state by the high frequency generated by the cleaning RF generator 55, Between the RF generator 55 and the chamber wall surface 53, the chamber is cleaned by pulling a particle having a positive DC voltage applied to the chamber wall surface 53 by a positive ion generated by the speed difference between electrons and ions.

세정 공정이 진행되는 동안 고전압 프로브(60)는 세정용 RF 발생장치(55)와 챔버 벽면(53) 사이에 걸리는 직류 전압을 감지하여 그 감지된 직류 전압에 해당하는 신호를 임피던스 정합 제어부(63)에 출력한다. 이에 따라 임피던스 정합 제어부(63)는 고전압 프로브(60)에서 전달된 직류 전압과 시스템 제어부(65)에서 전달된 직류 전압을 비교하게 되고, 비교 결과 고전압 프로브(60)에서 전달된 직류 전압가 시스템 제어부(65)에서 전달된 직류 전압 보다 클 경우 임피던스 정합 제어부(63)는 그에 해당하는 만큼의 신호를 임피던스 정합 장치(59)의 모터에 전달한다. 이후, 임피던스 정합 제어부(63)의 신호를 받은 모터는 임피던스가 부정합되는 방향으로 회전하여 임피던스 정합 장치(59)에 형성되어 있는 캐패시터의 값을 조절함으로써 임피던스를 부정합시켜 시스템 제어부(65)에 기 설정된 직류 전압과 고전압 프로브(60)에서 감지한 직류 전압을 동일하게 맞춰준다.During the cleaning process, the high voltage probe 60 detects a DC voltage applied between the cleaning RF generator 55 and the chamber wall 53 and outputs a signal corresponding to the detected DC voltage to the impedance matching controller 63. Output to Accordingly, the impedance matching controller 63 compares the DC voltage transmitted from the high voltage probe 60 with the DC voltage transmitted from the system controller 65. As a result of the comparison, the DC voltage transferred from the high voltage probe 60 is determined by the system controller ( When greater than the DC voltage transmitted from 65, the impedance matching controller 63 transmits the corresponding signal to the motor of the impedance matching device 59. Subsequently, the motor receiving the signal of the impedance matching controller 63 rotates in the direction in which the impedance is mismatched and adjusts the value of the capacitor formed in the impedance matching device 59 to mismatch the impedance and is set in the system controller 65. The DC voltage and the DC voltage detected by the high voltage probe 60 are equally matched.

반면에, 임피던스 정합 제어부(63)의 비교결과 고전압 프로브(60)에서 전달된 직류 전압가 시스템 제어부(65)에서 전달된 직류 전압 보다 작을 경우 임피던스 정합 제어부(63)는 그 차에 해당하는 만큼의 신호를 임피던스 정합 장치(59)에 설치되어 있는 모터에 전달한다. 이후, 제어부(59)의 신호를 받은 모터는 그 차에 해당하는 만큼 임피던스가 정합되는 방향으로 회전하여 임피던스 정합 장치(59)에 형성되어 있는 캐패시터의 값을 조절함으로써 임피던스를 정합시켜 시스템 제어부(65)에 기 설정된 직류 전압과 고전압 프로브(60)에서 감지한 직류 전압을 동일하게 맞춰준다.On the other hand, when the DC voltage transmitted from the high voltage probe 60 is smaller than the DC voltage transmitted from the system control unit 65 as a result of the comparison of the impedance matching control unit 63, the impedance matching control unit 63 generates a signal corresponding to the difference. Is transmitted to a motor installed in the impedance matching device 59. Subsequently, the motor receiving the signal from the controller 59 rotates in the direction in which the impedance is matched by the difference, and adjusts the value of the capacitor formed in the impedance matching device 59 to match the impedance to control the system controller 65. ) Matches the preset DC voltage equal to the DC voltage detected by the high voltage probe (60).

이후, 시스템 제어부(65)에 기 저장된 시간동안 세정 공정이 진행되면 시스템 제어부(65)는 세정 공정을 중단시킨다.Thereafter, when the cleaning process is performed for a time previously stored in the system control unit 65, the system control unit 65 stops the cleaning process.

이와 같이 챔버 벽면(53)에 도포된 파티클 양에 따라 세정용 RF 발생장치(55)와 챔버 벽면(53) 사이에 걸리는 직류 전압과 세정 공정이 진행되는 시간을 미리 시스템 제어부(65)에 설정하여 세정용 RF 발생장치(55)와 챔버 벽면(53)에 걸리는 직류 전압을 제어함으로써 단시간내에 챔버 벽면(53)에 도포된 파티클을 정확히 세정할 수 있어 설비가동률이 증가되었고 웨이퍼 수율이 향상될 수 있다.In this way, according to the amount of particles applied to the chamber wall 53, the DC control voltage between the cleaning RF generator 55 and the chamber wall 53 and the time for the cleaning process are set in advance to the system controller 65. By controlling the DC voltage applied to the cleaning RF generator 55 and the chamber wall surface 53, the particles applied to the chamber wall surface 53 can be accurately cleaned in a short time, thereby increasing the equipment utilization rate and improving the wafer yield. .

한편 챔버 벽면(53)에 도포된 파티클을 세정할 때 챔버(51) 하부에 형성되어 있는 반사거울(71)과 EPD 파장 감지부(73)를 직류 전압 감지수단과 함께 사용함으로써 직류 전압을 감지하는 감지수단 또는 제어수단에 이상이 발생되었을 때 반사거울(71)과 EPD 파장 감지부(73)를 이용하여 세정 종료 여부를 판단할 수 있도록 한다.On the other hand, when washing the particles applied to the chamber wall 53, the reflection mirror 71 and the EPD wavelength detector 73 formed in the lower chamber 51 is used together with the DC voltage detection means to detect the DC voltage When an abnormality occurs in the sensing means or the control means, it is possible to determine whether the cleaning is finished by using the reflection mirror 71 and the EPD wavelength sensing unit 73.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 챔버 세정 공정시 챔버 벽에 설치되는 세정용 RF 발생장치와 벽면 사이에 걸리는 양(+) 이온의 직류 전압을 제어함으로써 챔버 벽면에 도포되어 있는 파티클을 단시내에 정확히 제거하여 설비 가동률과 웨이퍼 수율을 향상시킬 수 있고, 챔버가 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention accurately controls particles applied to the chamber wall in a short time by controlling the DC voltage of the positive ions applied between the cleaning RF generator installed on the chamber wall and the wall during the chamber cleaning process. Removal can improve facility utilization and wafer yield, and prevent the chamber from being damaged.

Claims (5)

HDP CVD 설비에 있어서,In HDP CVD facilities, 챔버 벽 내부에 설치되는 세정용 RF 발생장치(55)와, 상기 세정용 RF 발생장치에 전력을 공급해주는 RF 제너레이터(61)와 상기 세정용 RF 발생장치 사이에 연결되어 상기 세정용 RF 발생장치와 상기 RF 제너레이터 사이의 임피던스를 정합시켜주는 임피던스 정합 장치(59)와, 상기 임피던스 정합 장치에 연결되어 상기 세정용 RF 발생장치와 상기 챔버 벽면 사이에 걸리는 직류 전압을 감지하기 위한 감지수단(60)과, 상기 감지수단과 연결되어 상기 감지수단의 신호에 따라 설비를 제어하는 제어수단(63)(65)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전압을 제어하기 위한 HDP CVD 설비의 세정 장치.The cleaning RF generator is connected between the cleaning RF generator 55 installed inside the chamber wall, the RF generator 61 for supplying power to the cleaning RF generator, and the cleaning RF generator. An impedance matching device 59 for matching impedance between the RF generators, sensing means 60 connected to the impedance matching device for sensing a DC voltage applied between the cleaning RF generator and the chamber wall; And control means (63) (65) connected to the sensing means to control the equipment according to the signal of the sensing means. 제 1 항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 챔버 벽면에 도포된 폴리머의 양에 따라 상기 직류 전압과 세정 공정이 진행될 시간이 설정되어 있고 상기 설비를 제어하는 시스템 제어부와, 상기 감지수단에 의해서 감지된 상기 직류 전압과 상기 시스템 제어부에서 전달된 상기 직류 전압을 비교하여 상기 임피던스 정합 장치를 제어하는 임피던스 정합 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 직류 전압을 제어하기 위한 HDP CVD 설비의 세정 장치.According to claim 1, wherein the control means is set according to the amount of the polymer applied to the chamber wall and the time for the DC voltage and the cleaning process is set, the system control unit for controlling the facility and the sensing means detected by the sensing means And an impedance matching control unit configured to control the impedance matching device by comparing the DC voltage with the DC voltage transmitted from the system control unit. 제 1 항에 있어서, 상기 감지수단은 고전압 프로브인 것을 특징으로 하는 직류 전압을 제어하기 위한 HDP CVD 설비의 세정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the sensing means is a high voltage probe. 제 1 항에 있어서, 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 파티클 세정할 경우 발생되는 가스 파장들을 반사하는 반사거울과, 상기 반사거울에서 반사된 파장을 감지하여 신호를 상기 시스템 제어부에 전달하는 EDP 파장 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전압을 제어하기 위한 HDP CVD 설비의 세정 장치.The apparatus of claim 1, further comprising: a reflection mirror installed inside the chamber to reflect gas wavelengths generated when the particles are cleaned, and an EDP wavelength detection unit configured to detect a wavelength reflected from the reflection mirror and transmit a signal to the system controller; The cleaning apparatus of the HDP CVD facility for controlling the DC voltage further comprising. RF 제너레이터에서 전력 공급 후 RF 제너레이터와 세정용 RF 발생장치 사이에 임피던스를 정합시키는 단계와;Matching an impedance between the RF generator and the cleaning RF generator after powering up in the RF generator; 상기 세정용 RF 발생장치에 전력이 인가되면 상기 세정용 RF 발생장치와 챔버 벽면 사이에 걸리는 직류 전압을 감지부에서 감지하는 단계와;Detecting a DC voltage applied between the cleaning RF generator and a chamber wall when power is applied to the cleaning RF generator; 상기 감지부에 의해 감지된 상기 직류 전압과 상기 시스템 제어부에 기 설정된 직류 전압량을 비교하여 상기 감지부에서 감지된 상기 직류 전압이 기 설정된 직류 전압보다 클 경우 임피던스를 부정합시키는 단계와;Comparing the DC voltage sensed by the detector with a preset DC voltage amount in the system controller and mismatching impedance when the DC voltage sensed by the detector is greater than a preset DC voltage; 비교 결과 상기 감지부에서 감지된 상기 직류 전압이 상기 기 설정된 직류 전압 보다 작을 경우 임피던스를 정합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전압을 제어하기 위한 방법.And matching an impedance when the DC voltage sensed by the sensing unit is smaller than the preset DC voltage as a result of the comparison.
KR1019970001840A 1997-01-23 1997-01-23 Cleaning system and method of hdp cvd system for controlling direct current voltage KR100234912B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970001840A KR100234912B1 (en) 1997-01-23 1997-01-23 Cleaning system and method of hdp cvd system for controlling direct current voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970001840A KR100234912B1 (en) 1997-01-23 1997-01-23 Cleaning system and method of hdp cvd system for controlling direct current voltage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980066368A KR19980066368A (en) 1998-10-15
KR100234912B1 true KR100234912B1 (en) 1999-12-15

Family

ID=19495337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970001840A KR100234912B1 (en) 1997-01-23 1997-01-23 Cleaning system and method of hdp cvd system for controlling direct current voltage

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100234912B1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100355862B1 (en) * 1999-06-08 2002-10-09 아남반도체 주식회사 A cleaning method of pecvd chamber
KR20030056522A (en) * 2001-12-28 2003-07-04 동부전자 주식회사 Apparatus for controlling semiconductor process chamber
KR100710923B1 (en) * 2004-06-02 2007-04-23 동경 엘렉트론 주식회사 Plasma processing apparatus and impedance adjustment method
KR100791716B1 (en) * 2006-08-28 2008-01-03 동부일렉트로닉스 주식회사 Device and dry cleaning method for detecting endpoint in etch chamber

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980066368A (en) 1998-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6303044B1 (en) Method of and apparatus for detecting and controlling in situ cleaning time of vacuum processing chambers
US7201174B2 (en) Processing apparatus and cleaning method
US7107115B2 (en) Method for controlling semiconductor processing apparatus
US7514277B2 (en) Etching method and apparatus
KR100234912B1 (en) Cleaning system and method of hdp cvd system for controlling direct current voltage
KR101394337B1 (en) Electrostratic Chuck
US20060048891A1 (en) Method and apparatus for determining an etch property using an endpoint signal
US20090061074A1 (en) Technology of detecting abnormal operation of plasma process
KR101634973B1 (en) Effluent impedance based endpoint detection
KR100773659B1 (en) Plasma cvd apparatus and method for cleaning a chamber of the plasma cvd apparatus
KR19980066302A (en) HDP CVD Facility to Detect Plasma Light
US7354778B2 (en) Method for determining the end point for a cleaning etching process
US6855209B2 (en) Plasma chamber cleaning
JPH09209179A (en) Dry etching device and its cleaning method
JP3137810B2 (en) Microwave plasma discharge stop detection method, microwave plasma processing method, and microwave plasma processing apparatus
KR100879325B1 (en) Plasma processing method and apparatus
KR100829389B1 (en) Device for removing a water drop
JP2004221542A (en) System and method for cleaning process chamber and vacuum line
KR100829390B1 (en) HDP equipment with optic pad detector
KR20000027767A (en) Plasma device
JPS59117227A (en) Wafer processor
JPH05175165A (en) Plasma device
JP2003163200A (en) Method and device for managing plasma and method and device for plasma treatment
JP2008095150A (en) Plasma cvd apparatus, program for controlling plasma cvd apparatus, and method for cleaning plasma cvd apparatus
JPH09312278A (en) Manufacture of semiconductor and device therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070903

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee