KR100387900B1 - cleanning method of thin layer process device and this layer process device adopting the same - Google Patents

cleanning method of thin layer process device and this layer process device adopting the same Download PDF

Info

Publication number
KR100387900B1
KR100387900B1 KR10-2000-0007822A KR20000007822A KR100387900B1 KR 100387900 B1 KR100387900 B1 KR 100387900B1 KR 20000007822 A KR20000007822 A KR 20000007822A KR 100387900 B1 KR100387900 B1 KR 100387900B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cleaning
thin film
vacuum chamber
gas
plasma
Prior art date
Application number
KR10-2000-0007822A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20010081734A (en
Inventor
현광수
윤능구
노재상
김응수
이철재
Original Assignee
주식회사 에버테크
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 주식회사 에버테크 filed Critical 주식회사 에버테크
Priority to KR10-2000-0007822A priority Critical patent/KR100387900B1/en
Publication of KR20010081734A publication Critical patent/KR20010081734A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100387900B1 publication Critical patent/KR100387900B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/62Accessories for chairs
    • A47C7/64Hat or coat holders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/36Support for the head or the back
    • A47C7/40Support for the head or the back for the back

Abstract

박막의 성장 또는 증착을 위한 박막 성장 장치 또는 박막의 에칭을 위한 에칭 장치등의 박막 공정장치에 적용되는 크리닝 방법 및 이를 적용한 박막 공정 장치에 관해 개시된다. 개시된 크리닝 방법은: 박막공정이 진행되는 가공대상물이 설치되는 것으로 내벽에 박막 공정시 발생된 오염물질이 부착되어 있는 진공 채임버의 내부로 소정의 물질로 된 크리닝 가스를 이온화시켜 상기 크리닝 가스가 상기 진공 채임버 내로 활성입자 상태로 도입시키는 단계; 상기 진공채임버를 진공 배기시켜 플라즈마 상태의 상기 크리닝 가스와, 상기 오염물질과 플라즈마의 활성입자 간의 반응에 의한 부산물을 배출하는 단계;를 포함한다. 본 발명은 박막 증착 장치 또는 에칭 장치 등의 박막 공정 장치에서 필연적으로 발생하는 진공 채임버 내의 오염 물질을 제거함에 있어서, 진공 채임버 내의 부품을 일일이 분해하여 크리닝할 필요없이 진공 상태의 진공 채임버 내에 크리닝 가스를 활성입자 상태로 주입함에 의해 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있다.A cleaning method applied to a thin film processing apparatus such as a thin film growth apparatus for growing or depositing a thin film or an etching apparatus for etching a thin film, and a thin film processing apparatus using the same are disclosed. The disclosed cleaning method includes: a process object in which a thin film process is performed is ionized, and a cleaning gas made of a predetermined material is ionized into a vacuum chamber in which contaminants generated during thin film process are attached to an inner wall thereof. Introducing the active particles into the vacuum chamber; And evacuating the vacuum chamber to discharge the by-products caused by the reaction between the cleaning gas in the plasma state and the pollutant and the active particles of the plasma. The present invention removes contaminants in a vacuum chamber inevitably generated in a thin film processing apparatus such as a thin film deposition apparatus or an etching apparatus, so that the components in the vacuum chamber do not need to be disassembled and cleaned in a vacuum chamber in a vacuum state. Contaminants can be effectively removed by injecting the cleaning gas into the active particles.

Description

박막 공정 장치의 크리닝 방법 및 이를 적용한 박막 공정 장치{ cleanning method of thin layer process device and this layer process device adopting the same }Cleaning method of thin film processing device and thin film processing device applying the same {cleanning method of thin layer process device and this layer process device adopting the same}

본 발명은 박막 공정 장치의 크리닝 방법 및 이를 적용한 박막 공정 장치에 관한 것으로서, 고집적도의 반도체 분야에서나 디스플레이 산업에 필요한 필수적인 재료인 절연박막과 금속박막, 그리고 식각 장치등의 진공용기나 배기관에 증착되는 원하지 않는 물질을 효과적으로 제거하기 위한 박막 공정 장치의 크리닝 방법 및 이를 적용한 박막 공정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for cleaning a thin film processing apparatus and a thin film processing apparatus using the same, which is deposited in a vacuum container or an exhaust pipe such as an insulating thin film, a metal thin film, and an etching apparatus, which are essential materials for a high-integration semiconductor field or a display industry. The present invention relates to a method of cleaning a thin film processing apparatus for effectively removing unwanted substances and a thin film processing apparatus employing the same.

박막의 제조 공정은 반도체소자의 제조뿐만 아니라 마이크로 일렉트로닉스(microelectronics), 옵토일렉트로닉스(optoelectronics), 보호막 코팅, 장식용 코팅, 광학용 코팅등 그 응용 범위가 대단히 광범위하다. 이러한 광범위한 박막 재료들은 반도체 소자의 절연, 게이트(gate) 산화막, 보호막, 전기적 신호 전달을 위한 금속 배선등으로 상용화되어 있고 그 자체로서 각종 센서 및 전기적, 광학적, 기계적 특성을 가짐으로써 신기능 반도체 소자 제조가 가능하다.The thin film manufacturing process has a wide range of applications such as microelectronics, optoelectronics, protective coatings, decorative coatings, and optical coatings as well as semiconductor device manufacturing. Such a wide range of thin film materials are commercialized as insulation of semiconductor devices, gate oxide films, protective films, and metal wirings for electrical signal transmission. As such, they have various sensors and electrical, optical, and mechanical properties. It is possible.

최근에는 반도체 분야의 DRAM이 고집적화 됨에 따라 보다 작은 면적에서 더 높은 집적도를 가지는 소자를 만들기 위해 매우 미세한 선폭과 두께를 가진 박막의 사용은 당연한 결과라 할 수 있다.In recent years, as DRAMs in semiconductor fields have been highly integrated, the use of thin films having very fine line widths and thicknesses is a natural result to make devices having higher integration in a smaller area.

일반적으로 박막의 제조 방법에는 폴리머(polymer) 및 솔젤(sol-gel)을 이용한 스핀 온 코팅(spin on coating), 스퍼터링(sputtering)이나 증발을 이용하는 물리적 증착(PVD), 화학적 반응을 이용하는 화학 기상 증착(CVD), 이온 빔(ion beam)을 이용하는 증착법과 액체 증기를 직접 증착하는 방법등 매우 다양한 방법이 사용되고 있다.In general, a thin film manufacturing method includes spin on coating using polymer and sol-gel, physical vapor deposition using sputtering or evaporation, and chemical vapor deposition using chemical reaction. (CVD), a deposition method using an ion beam, and a method of directly depositing liquid vapor are used.

반도체 분야에서 가장 많이 이용되고 있는 방법은 스핀 온 코팅, 물리적 증착법과 화학 기상 증착법이다. 특히 화학 기상 증착법에 의해 박막을 증착하는 기술은 집적도의 증가와 더불어 그 수요가 점점 늘어나고 있고 기존의 물리적 증착법의 단점을 극복할 수 있는 기술이지만 화학 반응을 제어하는 기술은 매우 복잡하고 미세한 제어를 요구하고 있다.The most used methods in the semiconductor field are spin on coating, physical vapor deposition and chemical vapor deposition. In particular, the technique of depositing thin films by chemical vapor deposition has been increasing in demand with increasing density, and it can overcome the shortcomings of the existing physical vapor deposition, but the technique of controlling chemical reaction requires very complicated and fine control. Doing.

화학 기상 증착 기술은 가장 보편화된 기술로 여러 가지의 기체를 주입한 후 기체들에 열, 빛, 플라즈마(plasma)등의 에너지를 이용하여 기체들의 반응을 유도하여 기판에 증착시키는 기술이다. 화학 기상 증착법에서의 화학 반응 속도는 반응 에너지를 공급하는 열, 빛, 플라즈마등에 의해 제어되거나 기체의 양과 비율 등을 통해 제어되게 된다. 그러나 이러한 화학 반응은 일반적으로 매우 빠르게 일어나 원자들의 열역학적 안정성을 이루면서 증착되도록 제어하기는 매우 어렵다. 화학 기상 증착법에 의해 증착된 박막은 물리적, 전기적, 화학적 성질 등이 물리적 증착에 의한 박막에 비해 떨어지는 단점이 있지만, 미세한 요철에서의 박막 균일성을 확보하는데 유리한 방법이다.Chemical vapor deposition technology is the most common technique to inject a variety of gases and then induce the reaction of the gases using energy such as heat, light, plasma (gas) in the gases to deposit on the substrate. In the chemical vapor deposition method, the chemical reaction rate is controlled by heat, light, plasma, or the like, which supplies reaction energy, or by the amount and ratio of gas. However, these chemical reactions generally occur very quickly and are difficult to control to deposit with the thermodynamic stability of the atoms. The thin film deposited by the chemical vapor deposition method has a disadvantage in that physical, electrical, chemical properties, etc. are inferior to the thin film by physical vapor deposition, but it is an advantageous method for securing thin film uniformity in minute unevenness.

화학 기상 장치를 비롯한 모든 박막 증착 장치는 원하는 기판에만 증착하기가 불가능하고, 기판이 놓여진 주변 뿐만 아니라 배기되는 모든 배관에도 증착이 이루어져 주기적인 세정을 필요로 한다. 이러한 결과는 기판의 일정부분만 식각하는 장치에 있어서도 식각된 물질이나 식각시 부가적으로 발생되는 폴리머등이 진공용기나 배기관에 증착되어 오염 입자를 발생시키거나 진공 용기의 전기적 성질을 변화시켜 공정을 안정적으로 수행할 수 없게 만든다. 이를 방지하기 위해 주기적인 세정이 반드시 필요하게 되어 박막 증착 장치의 가동 효율을 크게 떨어뜨리는 원인이 되고 있다.All thin film deposition apparatuses, including chemical vapor deposition apparatuses, cannot be deposited only on desired substrates, and deposition is required not only on the periphery of the substrate but also on all the exhaust pipes, requiring periodic cleaning. These results indicate that even in a device that etches only a portion of the substrate, an etched material or an additional polymer generated during etching is deposited in a vacuum vessel or an exhaust pipe to generate contaminated particles or to change the electrical properties of the vacuum vessel. Make it not stable. In order to prevent this, periodic cleaning is necessary, which causes a large decrease in the operating efficiency of the thin film deposition apparatus.

이와같이, 박막 공정 장치 내에 부착된 오염물질을 제거하는 세정 방법으로는 일반적으로 박막 공정 장치의 내부 부품을 분리한 후, 오염물질과 화학적인 반응을 일으키는 수용액에 담가 화학적인 반응을 이용하는 습식 세정과 미세한 입자를 고속으로 분사하여 물리적으로 떼어내거나 플라즈마를 피 세정물에 발생시켜 이온이 고속으로 가속하여 세정하는 드라이 세정법이 사용된다. 또한 위에서 설명한 물리적인 세정과 화학적인 세정을 혼용하여 연속적인 공정을 거쳐 세정하는 경우가 더 일반적으로 사용되고 있다.As such, the cleaning method for removing contaminants attached to the thin film processing apparatus is generally wet cleaning and fine cleaning using a chemical reaction after separating the internal parts of the thin film processing apparatus and immersing in an aqueous solution causing chemical reaction with the contaminants. A dry cleaning method is used in which particles are sprayed at high speed to be physically separated, or plasma is generated in the object to be cleaned to accelerate and clean the ions at high speed. In addition, the case of washing through a continuous process using a combination of physical cleaning and chemical cleaning described above is more commonly used.

화학적인 반응을 이용하는 세정은 화학 반응 용액이 피 세정물과의 반응 후발생된 오염물질이 많이 발생하여 환경 오염을 일으킬 뿐만 아니라 인체에도 해로워 그 사용에 특별한 주의를 필요로 한다. 특히 많은 양의 화학 반응 용액이 사용되기 때문에 환경 오염을 일으키기 쉬워 그 처리 비용이 많이 들어가는 단점이 있을 뿐만 아니라 장시간 장비의 가동을 멈추어 생산성을 크게 떨어뜨리는 단점이 있다.Cleaning using a chemical reaction generates a large amount of contaminants generated after the reaction with the chemical to be cleaned, not only causing environmental pollution but also harmful to the human body, requiring special attention for its use. In particular, since a large amount of chemical reaction solution is used, it is easy to cause environmental pollution, and the cost of processing is high. In addition, there is a disadvantage of significantly reducing productivity by stopping the operation of the equipment for a long time.

물리적으로 미세 분말을 고속으로 분사하여 오염 물질을 제거하는 방법은 오염물질 제거 후 표면이 매우 거칠게 변형되거나 그 형태 자체가 변형되는 단점이 있다. 또한 물리적 세정 방법의 하나인 플라즈마를 이용하는 방법은 피 세정물에 (-)전압을 인가하여 플라즈마를 발생시킨 후 플라즈마 내의 (+)이온의 전기적인 가속을 받아 피 세정물의 표면에 증착된 오염물질을 제거하는 방법이다. 이 방법도 피 세정물의 표면의 거칠기가 커지거나 형태 자체가 변형되기 쉽고, 장치가 복잡해지는 단점이 있다. 특히 미세한 오염 입자가 충분히 배기되기 어려워 세정 후 안정적인 공정 조건을 만들기 어렵고, 화학적인 세정과 마찬가지로 장시간 장비의 가동을 멈추어야 하는 단점이 있다.The method of physically spraying fine powder at high speed to remove contaminants has a disadvantage in that the surface is very roughly deformed or its shape is deformed after removing the contaminants. In addition, a method of using a plasma, which is a physical cleaning method, generates a plasma by applying a negative voltage to the object to be cleaned, and then receives the electrical acceleration of the positive ions in the plasma to remove contaminants deposited on the surface of the object to be cleaned. How to remove. This method also has the disadvantage that the surface roughness of the object to be cleaned is large or the shape itself is easily deformed, and the apparatus is complicated. In particular, it is difficult to make a stable process condition after cleaning because the fine contaminant particles are difficult to be exhausted sufficiently, and like chemical cleaning, there is a disadvantage that the equipment must be stopped for a long time.

본 발명은 박막의 증착 장비나 식각 장치에 있어서 진공 용기, 진공 용기 내에 놓여진 모든 구성품과 배기관에 원하지 않는 오염 박막을 진공 상태에서 효과적으로 제거함으로서 장비의 효과적인 가동 효율을 높이는 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for increasing the effective operation efficiency of a device by effectively removing unwanted contaminant thin films in a vacuum container, all components placed in the vacuum container, and an exhaust pipe in a vacuum state in a thin film deposition apparatus or an etching apparatus.

도 1은 본 발명의 크리닝 방법이 적용되는 박막 공정 장치로서 화학 기상 증착 장치의 개략적 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a chemical vapor deposition apparatus as a thin film processing apparatus to which the cleaning method of the present invention is applied.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면,According to the present invention to achieve the above object,

가공 대상물에 대한 박막 또는 식각 공정이 이루어지는 진공 채임버;A vacuum chamber in which a thin film or an etching process is performed on the object to be processed;

상기 진공 채임버 내로 반응가스를 주입하는 가스 주입구;A gas injection hole for injecting a reaction gas into the vacuum chamber;

상기 진공 채임버내의 가스를 배기하는 배기구;An exhaust port for exhausting the gas in the vacuum chamber;

상기 가스 주입구에 연결되는 가스 도입부;A gas inlet connected to the gas inlet;

상기 진공채임버의 외부의 가스 도입부 내에 유도 자계를 형성하는 유도 코일을 포함하며, 가스 도입부를 통과하는 소정의 크리닝 가스를 이온화하여 활성입자(radical)를 포함하는 크리닝 플라즈마를 발생시켜 채임버 내에 부착된 오염물질을 제거하기 위한 적어도 가스 플라즈마를 생성하는 크리닝 플라즈마 발생부;And an induction coil for forming an induction magnetic field in the gas introduction portion outside the vacuum chamber, and ionizing a predetermined cleaning gas passing through the gas introduction portion to generate a cleaning plasma including active particles to attach to the chamber. A cleaning plasma generator configured to generate at least a gas plasma for removing the contaminated substances;

상기 크리닝 플라즈마 발생부에 전력을 공급하는 전력공급부;를 구비하는 박막 공정 장치가 제공된다.Provided is a thin film processing apparatus having a power supply unit for supplying power to the cleaning plasma generation unit.

또한 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면,In addition, according to the present invention to achieve the above object,

박막공정이 진행되는 가공대상물이 설치되는 것으로 내벽에 박막 공정시 발생된 오염물질이 부착되어 있는 진공 채임버의 내부로 소정의 물질로 된 크리닝 가스를 활성화시켜 상기 크리닝 가스가 상기 진공 채임버 내로 활성화된 상태로 도입시키는 단계;플자즈마 상태의 상기 크리닝 가스가 유동하는 상기 진공채임버 내의 유동경로 상의 내벽이 전기적으로 접지시켜, 크리닝 플라즈마 중에 포함된 이온 및 전자가 상기 내벽으로 유도되게 하고, 상기 활성입자만이 진공채임버 내의 오염물질과 반응하도록 하는 단계;An object to be processed in a thin film process is installed, and a cleaning gas made of a predetermined material is activated into a vacuum chamber having contaminants generated during the thin film process on an inner wall thereof to activate the cleaning gas into the vacuum chamber. Introducing an inner wall on the flow path in the vacuum chamber in which the cleaning gas flows in the plasma state is electrically grounded so that ions and electrons contained in the cleaning plasma are induced to the inner wall, and Allowing only particles to react with contaminants in the vacuum chamber;

상기 크리닝 가스와, 상기 오염물질과 플라즈마의 활성입자 간의 반응에 의한 부산물을 배출하는 단계;를 포함하는 박막 공정 장치의 크리닝 방법이 제공된다.There is provided a cleaning method of a thin film processing apparatus comprising a step of discharging the by-product by the reaction between the cleaning gas and the pollutant and the active particles of the plasma.

상기 크리닝 가스로서 NF3를 적용하는 것이 바람직하며, 나아가서는 Ar, O2, H2, H2O 로 이루어지는 그룹 중 선택된 적어도 어느 하나가 상기 크리닝 가스에 포함되는 것이 바람직하다.It is preferable to apply NF 3 as the cleaning gas, and further, at least one selected from the group consisting of Ar, O 2 , H 2 , and H 2 O is preferably included in the cleaning gas.

상기 채임버의 진공배기 시의 진공압은 10Torr 이하로 설정하며, 바람직하기로는 8 mTorr 에서 10Torr 의 범위로 설정하는 것이 바람직하며, 특히 상기 크리닝 플라즈마 가스에 의해 크리닝이 이루어지는 상기 채임버 내의 크리닝 대상이 20 에서 500℃의 범위로 가열되는 것이 바람직하다.The vacuum pressure at the time of vacuum exhaust of the chamber is set to 10 Torr or less, preferably in the range of 8 mTorr to 10 Torr, in particular, the cleaning target in the chamber that is cleaned by the cleaning plasma gas It is preferred to heat in the range of 20 to 500 ° C.

이상과 같은 본 발명의 박막 공정 장치 및 박막 공정 장치의 세정방법은, 피 세정물에 대해 직접적으로 프라즈마를 발생시키지 않고, 채임버 바깥에서 원격 플라즈마(remote plasma)를 발생시킨 후 상기 채임버 내로 유도하여 플라즈마 내에서 생성된 래디컬(radical)이 피 세정물과의 화학반응을 일으키도록 한다.The thin film processing apparatus and the method of cleaning the thin film processing apparatus of the present invention as described above, do not generate a plasma directly to the object to be cleaned, but after generating a remote plasma (outside plasma) outside the chamber and guided into the chamber The radicals generated in the plasma cause chemical reactions with the object to be cleaned.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 세정 방법 및 이를 적용한 박막 공정 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the cleaning method and the thin film processing apparatus to which the present invention is applied.

도 1은 본 발명의 크리닝 방법이 적용된 화학 기상 증착 장치의 개략적 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a chemical vapor deposition apparatus to which the cleaning method of the present invention is applied.

벽체(1)에 의해 밀폐된 진공 채임버(1a) 내에 상부 및 하부 히이터 조립체(2a, 2b)가 위치한다. 상기 하부 히이터 조립체(2a, 2b)의 내면에는 박막 공정 대상인 웨이퍼(3)가 위치한다. 여기에서 웨이퍼(3)는 본 발명의 크리닝 방법이 실시될 때에는 제거된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 진공 채임버(1a)의 벽체(1a)의 내벽 및 상부 및 하부 히이터 조립체(2a, 2b)의 표면에 피 세정물인 오염물질(6)이 부착되어 있다.Upper and lower heater assemblies 2a, 2b are located in the vacuum chamber 1a enclosed by the wall 1. On the inner surface of the lower heater assemblies 2a and 2b, the wafer 3, which is a thin film process target, is positioned. Here, the wafer 3 is removed when the cleaning method of the present invention is carried out. As shown in Fig. 1, contaminants 6, which are to be cleaned, are attached to the inner wall of the wall 1a of the vacuum chamber 1a and the surfaces of the upper and lower heater assemblies 2a and 2b.

상기 벽체(1)의 하부 일측에는 상기 진공 채임버(1a)를 진공 상태로 배기하는 배기구(1b) 및 배기 장치(1c)가 마련된다. 상기 벽체(1)의 타측에는 반응 가스를 상기 상부 및 하부 히이터 조립체(2a, 2b) 사이로 도입시키는 도입관(4)이 마련된다. 여기에서 도입관(4)은 도시된 바와 같이 상부 및 하부 히이터 조립체(2a, 2b)의 사이에 까지 연장되어 있으며, 경우에 따라서는 벽체(1)까지만 연결되어 있을 수 있다. 바람직하기로는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 도입관(4)인 상기 상부 및 하부 히이터 조립체(2a, 2b)의 사이로 연장되는 것이 바람직하며, 특히 상기 플라즈마가 유동하는 유동 공간의 벽체는 전기적으로 접지되는 것이 바람직하다.An exhaust port 1b and an exhaust device 1c for exhausting the vacuum chamber 1a in a vacuum state are provided at one lower side of the wall 1. The other side of the wall 1 is provided with an introduction tube 4 for introducing a reaction gas between the upper and lower heater assemblies 2a, 2b. Here, the introduction tube 4 extends between the upper and lower heater assemblies 2a and 2b as shown, and in some cases, may be connected only to the wall 1. Preferably, as shown in FIG. 1, it extends between the upper and lower heater assemblies 2a, 2b, which are the introduction tubes 4, in particular the walls of the flow space through which the plasma flows are electrically It is preferable to be grounded.

상기 진공 채임버(1a)의 외부에는 상기 도입과(4)과 연결되는 크리닝 플라즈마 발생실(5)이 마련되어 있고, 이 주위에 유도 코일(5a)이 감겨 있다.On the outside of the vacuum chamber 1a, a cleaning plasma generating chamber 5 connected to the introduction section 4 is provided, and an induction coil 5a is wound around the vacuum chamber 1a.

상기 유도 코일(5a)은 크리닝 플라즈마 발생 장치의 한 요소로서, 임피던스 매칭부(5b)를 통해 주파수 측정부(5c)에 연결되어 있고, 주파수 측정부(5c)는 전력공급장치(5d)에 연결되어 있다.The induction coil 5a is an element of the cleaning plasma generator, and is connected to the frequency measuring unit 5c through an impedance matching unit 5b, and the frequency measuring unit 5c is connected to the power supply device 5d. It is.

상기 전력 공급부(5d)는 저 주파수, 예를 들어 220 볼트 60Hz의 교류 전원을 정류한 후, 1MHz 내지 13.56MHz 의 교류를 생성하고 이를 증폭하여 출력한다.The power supply unit 5d rectifies an AC power supply having a low frequency, for example, 220 volts 60 Hz, generates an AC of 1 MHz to 13.56 MHz, and amplifies and outputs it.

상기 주파수 측정부(5c)는 전력 공급부(5d)로 부터의 전력의 주파수를 측정하며, 상기 임피던스 매칭부(5b)는 상기 유동 코일에 대한 임피던스를 정합시킨다.The frequency measuring unit 5c measures the frequency of power from the power supply unit 5d, and the impedance matching unit 5b matches the impedance of the floating coil.

상기 전력 공급부(5d)에서의 출력은 한번만 측정되고, 그 내부에 마련된 고주파의 증폭기의 이득을 제어하는데 사용된다.The output from the power supply 5d is measured only once and used to control the gain of the high frequency amplifier provided therein.

고주파의 전력이 공급되는 유도 코일(5)은 강한 에너지 상태의 유도 자계에 의해 도입되는 크리닝 가스를 이온화, 전자 및 활성입자(Radical)를 가지는 크리닝 플라즈마를 발생시킨다. 이 고밀도의 플라즈마 내에는 활성화된 입자, 이온과 전자가 공존하는 상태가 되어 피 세정물(6)이 부착되어 있는 진공 채임버(1) 내로 유도되게 되는데 이온과 전자는 도입관의 벽면을 통해 빠져 나가거나 유도관을 통과하는 동안 서로 반응하여 중성의 기체로 변하고, 여기된 입자(excited species) 즉 활성입자(radical)만이 진공채임버 내의 피 세정물, 즉 오염물질(6)과 화학적인 반응을 일으켜 피세정물을 세정하게 된다.The induction coil 5, which is supplied with high frequency power, ionizes a cleaning gas introduced by an induction magnetic field in a strong energy state, and generates a cleaning plasma having electrons and active particles. In this high-density plasma, activated particles, ions and electrons coexist, leading to the vacuum chamber 1 to which the object to be cleaned 6 is attached. The ions and electrons escape through the wall of the introduction tube. During exit or through the induction tube, they react with each other to become neutral gases, and only excited species, or radicals, react chemically with the cleansing material in the vacuum chamber, that is, with contaminants (6). This will cause cleaning of the object to be cleaned.

본 발명에 따르면 플라즈마 발생실(5)로 주입되는 기체는 NF3를 기본적으로 사용하며, 소량의 Ar, O2, H2, H2O 들로 이루어 지는 그룹 중 선택되어 진 적어도 어느 하나를 첨가하는 것이 바람직하다. 주 기체인 NF3와 첨가 기체가 플라즈마 내에서 아래의 반응식 1에서와 같은 연속 반응으로 분해된다.According to the present invention, the gas injected into the plasma generating chamber 5 basically uses NF 3 , and at least one selected from the group consisting of a small amount of Ar, O 2 , H 2 , and H 2 O is added. It is desirable to. The main gas, NF 3, and the additive gas are decomposed in a plasma in a continuous reaction as in Scheme 1 below.

NF3+ e-->NF2+ F* NF 3 + e -- > NF 2 + F *

NF2+ e--> NF + F* NF 2 + e -- > NF + F *

NF + e--> N + F* NF + e -- > N + F *

N + N -> N2 N + N-> N 2

마찬가지로 H2O가 함유된 경우에 있어서는 아래의 반응식들에 의해 연속적으로 분해된다.Likewise, when H 2 O is contained, it is continuously decomposed by the following schemes.

H2O + e-->H*+ OH H 2 O + e - -> H * + OH

H + F*-> HFH + F * -> HF

F*+ F*-> F2 F * + F * -> F 2

O*+ O*-> O2 O * + O * -> O 2

또한, O2가 포함된 경우는 아래의 반응식 3에서와 같은 반응이 일어나고, 동시에 역반응도 활발히 일어나게 된다.In addition, when O 2 is included, a reaction as in Scheme 3 below occurs, and at the same time, a reverse reaction is also actively performed.

O2+ e_->O*+ O*+ e_ O 2 + e _- > O * + O * + e _

이렇게 분해된 기체(Excited species)는 진공 상태에서 매우 빠른 속도로 피 세정물이 있는 진공 채임버(1)의 내부로 유입되어 진공 채임버(1) 내에 증착되어 있는 증착물과 아래의 반응식들에 의해 반응하여 부산물로서 배기구(6)를 통해 외부로 배출된다.Excited species are introduced into the vacuum chamber 1 having a cleansing material at a very high speed in a vacuum state and are deposited by the deposits deposited in the vacuum chamber 1 and the following reaction equations. The reaction is discharged to the outside through the exhaust port 6 as a by-product.

세정하고자 하는 피 세정물, 즉 오염물질(6)이 Si인 경우는 아래의 반응식 4를 따른다.In the case where the object to be cleaned, that is, the contaminant 6 is Si, the following reaction formula 4 is used.

Si + F*->SiF 또는Si + F * -> SiF or

SiF + F*-> SiF2또는SiF + F * -> SiF 2 or

SiF2+ F*-> SiF3 SiF 2 + F * -> SiF 3

그리고, 세정하고자 하는 피 세정물, 즉 오염물질(6)이 SiO2인 경우는 아래의 반응식 5를 따른다.In addition, when the substance to be cleaned, that is, the contaminant 6 is SiO 2 , follows the following Reaction Scheme 5.

SiO2+ HF ->SiF2+ 2H2OSiO 2 + HF-> SiF 2 + 2H 2 O

그리고, 세정하고자 하는 피 세정물, 즉 오염물질(6)이 Al2O3인 경우는 아래의 반응식 6을 따른다.In addition, when the substance to be cleaned, that is, the contaminant 6 is Al 2 O 3 , follows the following Reaction Scheme 6.

2Al2O3+ 4F*->4AlF + 3O2 2Al 2 O 3 + 4F * -> 4AlF + 3O 2

위의 예에서 설명되지 않은 모든 물질의 세정에 적용될 수 있고, 유사한 반응 메커니즘으로 설명될 수 있다.It can be applied to the cleaning of all materials not described in the above examples, and can be described by similar reaction mechanisms.

마찬가지로 식각 장치에서 발생되는 폴리머의 세정에 있어서도 유사한 반응으로 진공 용기내에 증착된 폴리머를 효과적으로 세정할 수 있고, 특히, 주 기체에 첨가 기체가 포함되어 경우에도 상기와 유사한 반응 메커니즘으로 세정될 수 있다.Similarly, in the cleaning of the polymer generated in the etching apparatus, a similar reaction can effectively clean the polymer deposited in the vacuum vessel, and in particular, even when the main gas contains the additive gas, it can be cleaned by the similar reaction mechanism.

이상과 같은 본 발명의 크리닝 방법에 있어서, 크리닝 시 진공 채임버(1a)내의 진공압력은 10 Torr 이하, 바람직하기로는 8 mTorr ~ 10 Torr 범위를 유지시키고, 그리고, 세정시 피 세정물의 온도는 20 ~ 500℃ 범위로 가열하는 것이 보다 효과적인 세정이 가능하게 된다.In the cleaning method of the present invention as described above, the vacuum pressure in the vacuum chamber (1a) at the time of cleaning is maintained in the range of 10 Torr or less, preferably 8 mTorr ~ 10 Torr, and the temperature of the object to be cleaned at 20 Heating in the range of ˜500 ° C. enables more effective cleaning.

이상과 같은 본 발명의 크리닝 방법은 도 1에 도시된 화학 기상 증착장치외의 다른 박막 공정 장치등에 적용될 수 있다. 적용가능한 장치로서는, 박막 성장 장치, 박막 에칭 장치등이 있다.The cleaning method of the present invention as described above may be applied to other thin film processing apparatuses other than the chemical vapor deposition apparatus illustrated in FIG. 1. Applicable apparatuses include a thin film growth apparatus and a thin film etching apparatus.

본 발명은 박막 증착 장치에서나 식각 장치에서 필연적으로 진공 채임버 내의 기판 주위나 배기관에 증착된 오염 물질을 제거하기 위해 진공을 대기상태로 만들거나 진공 채임버 내의 부품을 일일이 분해하여 수용액에 담가 세정할 필요가 없이 진공 상태에서 NF3기체에 의해 효과적으로 제거함으로서 장치를 효율적으로가동하여 생산성을 크게 향상시킬 뿐만 아니라 폐 용액의 배출을 줄여 생산 비용을 크게 줄일 수 있다.In the present invention, the thin film deposition apparatus or the etching apparatus inevitably removes contaminants deposited around the substrate or the exhaust pipe in the vacuum chamber, or in order to remove the components in the vacuum chamber and soak them in an aqueous solution. Effective removal of NF 3 gas under vacuum without the need to operate the device efficiently can greatly improve productivity and significantly reduce production costs by reducing waste solution emissions.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only in the appended claims.

Claims (10)

가공 대상물에 대한 박막 공정이 이루어지는 진공 채임버;A vacuum chamber in which a thin film process is performed on the object to be processed; 상기 진공 채임버 내로 반응가스를 주입하는 가스 주입구;A gas injection hole for injecting a reaction gas into the vacuum chamber; 상기 진공 채임버내의 가스를 배기하는 배기구;An exhaust port for exhausting the gas in the vacuum chamber; 상기 가스 주입구에 연결되는 가스 도입부;A gas inlet connected to the gas inlet; 상기 진공채임버의 외부의 상기 가스 도입부 내에 유도 자계를 형성하는 유도 코일을 포함하며, 가스 도입부를 통과하는 소정의 크리닝 가스를 이온화하여 활성입자(radical)를 포함하는 크리닝 플라즈마를 발생키는 채임버 내에 부착된 오염물질을 제거하기 위한 적어도 가스 플라즈마를 생성하는 크리닝 플라즈마 발생부;And an induction coil forming an induction magnetic field in the gas introduction portion outside the vacuum chamber, and ionizing a predetermined cleaning gas passing through the gas introduction portion to generate a cleaning plasma including active particles. A cleaning plasma generator for generating at least a gas plasma for removing contaminants adhered therein; 상기 크리닝 플라즈마 발생부에 전력을 공급하는 전력공급부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 공정 장치.And a power supply unit for supplying power to the cleaning plasma generator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마가 유동하는 채임버 내의 유동 공간의 벽체를 전기적으로 접지 시킨 것을 특징으로 하는 박막 공정 장치.A thin film processing apparatus, wherein the wall of the flow space in the chamber through which the plasma flows is electrically grounded. 박막공정이 진행되는 가공대상물이 설치되는 것으로 내벽에 박막 공정시 발생된 오염물질이 부착되어 있는 진공 채임버의 내부로 소정의 물질로 된 크리닝 가스를 이온화시켜 상기 크리닝 가스가 상기 진공 채임버 내로 활성입자 상태로 도입시키는 단계;The object to be processed in the thin film process is installed, and the cleaning gas made of a predetermined material is ionized into the vacuum chamber having the contaminants generated during the thin film process attached to the inner wall to activate the cleaning gas into the vacuum chamber. Introducing into the particulate state; 플자즈마 상태의 상기 크리닝 가스가 유동하는 상기 진공채임버 내의 유동경로 상의 내벽이 전기적으로 접지시켜, 크리닝 플라즈마 중에 포함된 이온 및 전자가 상기 내벽으로 유도되게 하고, 상기 활성입자만이 진공채임버 내의 오염물질과 반응하도록 하는 단계;The inner wall on the flow path in the vacuum chamber in which the cleaning gas flows in the plasma state is electrically grounded to cause ions and electrons contained in the cleaning plasma to be guided to the inner wall, and only the active particles are in the vacuum chamber. Reacting with contaminants; 상기 크리닝 가스와, 상기 오염물질과 플라즈마의 활성입자 간의 반응에 의한 부산물을 배출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 공정 장치의 크리닝 방법.And discharging the by-product by the reaction between the cleaning gas and the pollutant and the active particles of the plasma. 삭제delete 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 크리닝 가스로서 NF3를 적용하는 것을 특징으로 하는 박막 공정 장치의 크리닝 방법.NF 3 is applied as the cleaning gas. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 크리닝 가스에는 Ar, O2, H2, H2O 로 이루어지는 그룹 중 선택된 적어도 어느 하나를 포함시키는 것을 특징으로 하는 박막 공정 장치의 크리닝 방법.And the cleaning gas includes at least one selected from the group consisting of Ar, O 2 , H 2 , and H 2 O. 제 3 항, 제 5 항, 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 3, 5, and 6, 상기 진공 채임버의 진공배기 시의 진공압은 8mTorr 내지 10Torr 범위 내로 설정하는 것을 특징으로 하는 박막 공정 장치의 크리닝 방법.The vacuum pressure at the time of the vacuum exhaust of the vacuum chamber is set within the range of 8mTorr to 10Torr. 삭제delete 제 3 항, 제 5 항, 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 3, 5, and 6, 상기 크리닝 플라즈마에 의해 크리닝이 이루어지는 상기 채임버 내의 피 세정물을 20 에서 500℃의 범위로 가열하는 것을 특징으로 하는 박막 공정 장치의 크리닝 방법.And a cleaning material in the chamber where cleaning is performed by the cleaning plasma in a range of 20 to 500 ° C. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 크리닝 플라즈마에 의해 크리닝이 이루어지는 상기 채임버 내의 피 세정물을 20 에서 500℃의 범위로 가열하는 것을 특징으로 하는 박막 공정 장치의 크리닝 방법.And a cleaning material in the chamber where cleaning is performed by the cleaning plasma in a range of 20 to 500 ° C.
KR10-2000-0007822A 2000-02-18 2000-02-18 cleanning method of thin layer process device and this layer process device adopting the same KR100387900B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0007822A KR100387900B1 (en) 2000-02-18 2000-02-18 cleanning method of thin layer process device and this layer process device adopting the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0007822A KR100387900B1 (en) 2000-02-18 2000-02-18 cleanning method of thin layer process device and this layer process device adopting the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010081734A KR20010081734A (en) 2001-08-29
KR100387900B1 true KR100387900B1 (en) 2003-06-18

Family

ID=19647731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0007822A KR100387900B1 (en) 2000-02-18 2000-02-18 cleanning method of thin layer process device and this layer process device adopting the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100387900B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210038058A (en) 2019-09-30 2021-04-07 경북보건대학교 산학협력단 Device for variably linking spoon and fork

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100452159B1 (en) * 2002-08-26 2004-10-12 (주) 윈테크 method for cleaning using catalyzer of semiconductor device and apparatus performing the same
KR100656940B1 (en) * 2006-01-06 2006-12-13 세메스 주식회사 Apparatus for collection carbon nano tube

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980075154A (en) * 1997-03-28 1998-11-16 윤종용 Method of Cleaning a Plasma Processing Chamber

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980075154A (en) * 1997-03-28 1998-11-16 윤종용 Method of Cleaning a Plasma Processing Chamber

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210038058A (en) 2019-09-30 2021-04-07 경북보건대학교 산학협력단 Device for variably linking spoon and fork

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010081734A (en) 2001-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11087961B2 (en) Quartz component with protective coating
KR102158307B1 (en) Plasma treatment process to improve in-situ chamber cleaning efficiency in plasma processing chamber
US5449411A (en) Microwave plasma processing apparatus
US6880561B2 (en) Fluorine process for cleaning semiconductor process chamber
KR100743374B1 (en) Remote plasma cleaning method for processing chambers
JP3164200B2 (en) Microwave plasma processing equipment
US5474649A (en) Plasma processing apparatus employing a textured focus ring
US20080216958A1 (en) Plasma Reaction Apparatus Having Pre-Seasoned Showerheads and Methods for Manufacturing the Same
US20040014327A1 (en) Method for etching high dielectric constant materials and for cleaning deposition chambers for high dielectric constant materials
EP1753549A2 (en) Methods for wet cleaning quartz surfaces of components for plasma processing chambers
US6564810B1 (en) Cleaning of semiconductor processing chambers
KR20080105976A (en) Method of cleaning a patterning device, method of depositing a layer system on a substrate, system for cleaning a patterning device, and coating system for depositing a layer system on a substrate
KR100387900B1 (en) cleanning method of thin layer process device and this layer process device adopting the same
JP2004031888A (en) Deposition method of fluorocarbon film
JP2001020076A (en) Method and device for cleaning reaction chamber
KR100942094B1 (en) Plasma processing apparatus and driving method thereof, plasma processing method, and manufacturing method of electronic device
JPH0793276B2 (en) Thin film forming pretreatment method and thin film forming method
KR100443905B1 (en) A chemical vapor deposition apparatus
KR20080062112A (en) Cleaning method for thin film deposition apparatus
JP2001284330A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
CN113066740B (en) Semiconductor equipment and cleaning method
KR101002335B1 (en) System for Atmospheric Pressure Plasma
KR20010110903A (en) Chemical vapor deposition equipment having a diffuser
KR20050069612A (en) Cleaning method of etching chamber
KR20020082285A (en) Apcvd for belt type

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090603

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee