KR100448291B1 - 조합 화학물을 사용해서 반도체 제조 장비를 인시튜세정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
반도체 제조 장비(10)를 세정하기 위한 인시튜, 두 단계 또는 조합, 방법 및 시스템을 제공한다. 본 발명은 두 개의 분리 플루오르계 화학물을 이용하며, 각 단계에서 장비 표면상에 축적되어 있는 여러 형태의 증착물을 제거를 선택적으로 목표 설정한다. 특히 분말과 조밀 막형 고체 증착물뿐만 아니라 이들 둘의 조합물은 챔버(12) 표면 및 관련된 장비 부품상에 축적된다. 이들 두 형태의 증착물을 본 발명에 의해서 선택적으로 제거한다. 조합된 세정 단계의 선택적인 목표 설정으로, 세정 기술을 개선하게 된다. 다른 실시예에서, 본 발명의 방법과 시스템은 다른 화학물로 분리 단계를 사용해서 챔버(12)와 관련 장비를 세정하고 그리고 나서 다양한 원하는 시퀀스로 이들 단계를 실행한다.
Description
반도체 제조 장비는 기판 또는 웨이퍼상에 전자소자와 집적회로를 제조하는데 널리 사용된다. 예를 들어, 열적 어닐링, 산화, 질화 등에 사용되는 열처리 챔버와 박막을 증착하는데 사용되는 화학 기상 증착(CVD) 챔버와 같은, 많은 다른 형태의 반도체 장비는 제조 공정에서 사용된다. 특히, 도핑 및 언도핑 산화실리콘(SiOx)의 박막 증착물, 즉 소위 실리케이트 유리(SG)는 전자소자의 생산의 넓은 분야에서 찾을 수 있다. 이들 막을 증착하는데 사용되는 챔버는 종종 열적 작용식 화학 반응들을 이용한다. 언도핑 SiOx막(USG)과 도핑된 SiOx를 BySiOx(BSG), PzSiOx(PSG) 및 ByPzSiOx(BPSG)와 같은 붕소(B)와 인(P)으로 증착하는데 사용되는 CVD 챔버, 및 분사기 등과 같은 관련 장비 컴포넌트들은 종종 증착 공정의 고체 실리케이트 부산물로 더럽혀져 있다. 많은 고체 부산물이 챔버의 내부 표면상에 축적되면, 이들 부산물은 챔버 표면을 엷은 조각으로 벗기거나 부스러뜨리고, 기판 또는 웨이퍼를 치명적인 입자 고체로 오염시킨다. 이러한 부스러뜨려지는 부산물 증착물은 종종 공정중의 웨이퍼(wafer-in-process)에 떨어져 집적 회로의 입자 오염을 야기한다. 이 미립자 오염을 방지하기 위해서, 챔버 내부와 관련 장비 부품은 주기적으로 세정되어야 한다.
다양한 세정 기술은 이 기술분야에 사용되고 있다. 챔버와, 관련 장비 부품의 수동 세정이 사용되고 있지만, 이 기술은 높은 노동 비용과 휴지시간 때문에 바람직하지 못하다.
이 기술분야에 사용된 다른 기술은 미국 특허 제 5,788,778 호에 기술된 바와 같은, 일 단계 인시튜 방법이 있다. 이 미국 특허 제 5,788,778 호에서 기술한 바와 같이, 프리커서 가스가 고전력 소스를 통해서 원격 챔버내에서 활성화되어 반응종을 형성하고, 그리고 나서 증착 챔버로 유입되어 증착 챔버의 내부를 세정한다. 이 기술은 수동 방법보다는 우수하지만, 역시 제한적이다. 예를 들어, 세정 속도는 여전히 매우 늦어 큰 휴지시간을 야기하고, 이에 따라 생산량을 감소시킨다. 더욱이, 화학물의 비용이 고가이다. 예를 들어, 미국 특허 제 5,788,778 호에서, NF3은 완전한 세정 공정에 대한 반응종을 발생하는데 고압 발생기 내에서 사용될 수 있으며, 이는 매우 고가이다. 그러므로, 챔버를 세정하기 위한 방법 및 시스템을 개선하는 것이 바람직하다.
본 발명은 일반적으로 반도체 장비 세정에 관한 것이고, 특히 두 단계, 화학물의 조합을 사용해서 이산화실리콘 증착 챔버와 같은 반도체 제조 장비의 인시튜 세정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적과 장점들은 아래에 제공된 본 발명의 상세한 설명과 첨부 청구범위를 읽고 도면을 참조하면 보다 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따라서 인시튜 세정 시스템을 포함하는 CVD 시스템의 축측 투상도로서, 여기서 챔버 압력 제어 시스템의 주요 부분과 가스 흐름 제어부는 명확함을 위해서 생략되어 있는 도면.
도 2는 도 1의 시스템의 기능적 블록 다이어그램.
도 3은 본 발명의 방법과 시스템을 사용할 수 있는 CVD 챔버의 한 예의 단면도.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 도 2의 가스 전달 시스템의 대략적 다이어그램.
도 5는 한 실시예에 따른 본 발명의 방법을 도시하는 플로우 차트.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따라서, 예 1과 예 2에 제각기 기술된 다양한 사이클에 대한 인시튜 세정 시간을 도시하는 그래프.
도 8은 본 발명의 방법 및 시스템의 실시예를 실시할 때 실리콘 웨이퍼(200mm 직경) 당 챔버 세정 비용을 도시하는 테이블.
따라서, 본 발명의 목적은 반도체 제조 장비의 세정을 위한 방법 및 시스템을 개선하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 챔버와 장비상에 축적되어진 여러 형태의 고체 증착물을 선택적으로 목표 설정하는 화학물을 사용하는 두 단계 공정의 조합을 이용하는 반도체 제조 장비의 인시튜 세정을 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
예를 들어, 일 실시예에서, 본 발명은 무수 불화수소(aHF)와 원자 플루오르(원자-F)를 사용해서 두 단계 공정으로 챔버와 관련 장비 부품의 인시튜 화학 에칭 세정을 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 발명자는 이들 두 개의 다른 플루오르 화학물의 효율성은, 분말이든지 또는 조밀한 막형이든지 또는 이들 양자의 조합일 수 있는, 고체 증착물의 형태의 성질에 따라서 변하는 것을 발견했다. 발명자는 aHF가 분말 증착물을 빠르고 저비용으로 제거하는 반면에, 원자-F가 조밀 막형 증착물을 빠르고 저비용으로 제거하는 것을 발견했다. 다른 플루오르 함유 화학물은 아래에 기술한 바와 같이 사용될 수 있다. 본 발명은 개별 화학물 각각이 최대로 증착물을 세정할 수 있는 화학물을 선택적으로 목표 설정하여, 전체적으로 보다 효율적인 조합된 세정 방법을 만든다. 이런 세정 방법 및 시스템의 개선으로 화학물 비용을 감소하고 장비의 휴지시간을 감소한다. 두 단계, 조합을 이용하면, 이전 기술에서처럼 화학물을 개별적으로 이용하는 일 단계에서의 챔버 세정에 비해서 여러 형태의 증착물을 제거하는 것을 선택적으로 목표 설정하는 세정 화학물의 본 발명의 방법은 많은 비용 이득 및 완전성 이득을 제공한다.
아래에 상세히 기술한 바와 같이,발명자는 반도체 제조 장비를 세정하기 위한 인시튜, 2단계 또는 조합, 방법과 시스템을 개발해왔다. 장비는 통상적으로 실리콘 함유 막 또는 내화 금속막을 증착하는데 사용된다. "두 개의 분리 단계"로 기술하면, 아래에 상세히 기술한 바와 같이 세정 시퀀스를 형성하도록 두 단계가 여러 번 그리고 다른 순서로 반복될 수 있다는 것을 이해하는 것이 중요하다. 본 발명은 장비 표면상에 축적되어진 여러 형태의 증착물의 제거를 선택적으로 목표로 설정하는 각 단계에서 두 개의 개별 화학물을 사용한다. 특히, 분말물질과 조밀한 막형 고체 증착물뿐만 아니라 이들 둘의 조합물은 챔버 표면 및 관련된 장비 부품상에 축적된다. 증착물은 챔버내에서 발생하는 반응의 부산물이고, 반응이 실리콘 산화막의 증착일 때, 증착물은 종종 실리케이트를 포함한다. 분말 증착물은 가볍고, 느슨하게 있으며 때때로 고착되어 있으며, 한편, 조밀 증착물은 막형이고 장비 표면상에 단단한 막 층을 형성할 수 있다. 이들 두 형태의 증착물은 본 발명에 의해서 선택적으로 제거될 수 있다. 조합된 세정 단계의 이런 선택적 타겟 설정은 세정 기술을 개선시킨다. 명세서 전체에 사용되어지는 바와 같이, 용어 "선택적으로"는 한 형태의 증착물을 다른 형태의 증착물보다 먼저 제거하거나 보다 효과적으로 제거하고, 효과상의 차이가 작은 것부터 큰 것까지의 범위일 수 있다는 의미이다.
일반적으로, 본 발명의 방법과 시스템은 다른 화학물로 개별 단계를 사용해서 그리고 나서 이들 단계를 다양한 원하는 시퀀스로 실행하는 챔버 및 관련 장비의 세정을 제공한다. 시퀀스의 특정 예는 아래에 설명될 것이지만, 이 기술분야의 당업자는 다른 시퀀스가 본 발명의 내용을 근거로 특정 원하는 어플리케이션에 최적으로 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 더욱이, 명세서 전체에 사용된 바와 같은, 용어 "세정"은 증착의 화학적 에칭에 의한 세정을 언급한다.
일반적으로, 본 발명의 방법과 시스템은 두 개의 개별 단계를 사용함으로써 이루어지며, 이들 두 단계는 시퀀스에서 조합되어 세정 공정을 제공한다. 한 단계는 분말 증착물을 에칭하는데 유용한 화학물(또는 화학물들의 조합)을 전달하고, 다른 단계는 조밀 막형 증착물을 에칭하는데 유용한 화학물(또는 화학물들의 조합)을 전달한다.
어느 적당한 화학물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 분말 증착물을 에칭하는데 적합한 화학물은 aHF와 HF 기체(수성 HFㆍH2O로부터 발생)를 포함하지만, 이에 국한되지 않는다. 조밀 막형 증착물을 에칭하는데 적합한 화학물은 원자-F와 열분해된 ClF3을 포함하지만, 이에 국한되지 않는다. 바람직한 실시예에서는 HF와 원자-F가 사용된다.
본 발명의 방법 및 시스템은 SiOx, BySiOx, PzSiOx, ByPzSiOx, SiNx, SiCx, WxSi와 비결정 또는 다결정 실리콘 막, 및 W, Ta, Mo, Co, Ti와 Ni의 그룹으로부터 선택된 내화금속 막과 같은 많은 형태의 막을 증착하는데 사용되는 장비를 포함하여, 많은 형태의 웨이퍼를 처리하는데 사용된 반도체 장치를 세정하는데 사용될 수 있지만, 이에 국한되지 않는다.
도 1내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 시스템이 도시되어 있다. 특히 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 세정 시스템을 가지는 CVD 시스템의 부분의 한 예를 도시한다. 챔버 압력 제어 시스템의 주요부분과 가스 흐름 제어부는 명료화를 위해서 생략되어 있다. CVD 시스템(10)은 일반적으로 증착 챔버(12), 분사 매니폴드(14), 챔버 배기 시스템(15)및 관련된 챔버 배기 매니폴드(16)를 포함한다. 증착 챔버에는 증착 챔버(12)에 독립적으로 두 개의 다른 세정 화학물을 전달하는 두 개의 세정 화학물 공급 시스템(22, 24)을 일반적으로 포함하는 세정 서브시스템(18)(도 2)이 연결되어 있다. 양호하게, 시스템 부품은 샤시(26)에 의해 운반된다.
시스템의 보다 상세한 도면은 도 3과 도 2의 기능적 블록 다이어프램을 참고로 도시되어 있다. 특히, 증착 챔버(12)는 척(30)을 포함하며, 척은 실리콘 기판 또는 웨이퍼(11)를 실리카-막 증착에 요구되는 약 400-600℃의 범위의 온도까지 가열하는데 사용되는 플랫폼이다. 척(30)에 작동가능하게 결합된 온도 제어기(31)는 원하는 처리 온도 설정점(통상적으로 약 400-600℃)에 있는 웨이퍼(11)와 척(30)을 ±2℃ 내로 유지한다. 이런 온도 제어기는 Allen-Bradley Company, Inc. 프로그램가능한 논리 제어기 모델 SLC 05/4로부터 상업적으로 이용가능하다. 가스 분사기로서 종종 언급되는 반응 또는 증착 가스 분산 헤드(32)는 분사기 매니폴드(14)내에 제공되어 있다. 분사기(32)는 웨이퍼(11)에 증착 화학물을 전달하고 또한 세정 화학물을 전달할 수 있다. 분사기(32)가 세정 화학물을 분배하지 않는다면, 이 일은 분리 하드웨어(도시 생략)에 의해 이루어진다. 분사기(32)는 증착 장비 제조자가 대부분 가지고 있는 설계이다. 예를 들어, 미국 특허 제 5,683,516호는 본 발명에 사용될 수 있는 한 형태의 분사기를 설명하며 이의 전체 설명은 여기서 참고로 사용되고 있다. 챔버(12)는 증착 장비 제조자가 대부분 가지고 있는 설계로 여기에 도시한 특정 예에 의해 국한되지 않는다.
증착 챔버(12)는 척(30)과 분사기(32)를 하우징한다. 증착 영역(33)은 증착 가스가 혼합하고 반응하여 웨이퍼(11)의 표면상에 층 또는 막을 형성하는 웨이퍼(11)의 표면과 분사기(32)의 출구 사이에 형성되어 있다. 양호하게, 증착 영역은 기판, 증착 가스와 세정 화학물을 국부 환경으로부터 격리한다. 챔버는 종종(그러나 항상은 아님) 증착 또는 세정 동안 진공 밀폐되어 있다. 챔버 배기 시스템(15)은 대개 압력 제어기(44)로부터의 명령에 대응해서 위치를 변경하는 버터플라이 날개(도시 생략)를 가지는 스로틀 밸브(42)와 같은 밸브를 포함한다. 밸브(42)와 제어기(44)의 조합으로 증착 챔버(12)내의 압력을 원하는 값, 웨이퍼 제작 공정 동안 약 200 내지 760 토르의 범위이고, 압력 설정점의 약 2%(예를 들어, 100 토르의 설정점 압력에서 ±2)내에 유지한다. 스로틀 밸브는 VAT(Haag, Switzerland) model DN40, series 61.1에서부터 상업적으로 이용가능하다.
배기 시스템(15)은 챔버 가스 배기 도관(16)을 통해서 진공 펌핑 시스템(도시 생략)에 결합되어 있다. 진공 펌핑 시스템은 통상적으로 약 28slpm의 가스 유속 로드 하에서 약 5토르 이하에서 증착 챔버를 유지할 수 있는 반도체 장비급 진공 펌프를 포함한다. 이러한 펌핑 시스템들은 Busch Vacuum(Maulburg, Germany) 모델 CS-700 또는 CS-1250과 같은 것에서 상업적으로 이용가능하다.
원하는 막을 웨이퍼(11)에 증착하기 위해서, 도 4에 상세히 도시한 바와 같은, 증착 가스 전달 시스템(34)은 분사기(32)와 분사기 매니폴드(14)에 결합되어 있다. 증착 가스 전달 시스템(34)은 일반적으로 하나 이상의 증착 가스 소스(36)를 포함한다. 도핑된 SiOx를 증착하기 위해서, 가스 전달 시스템(34)은 통상적으로 실리콘 소스(36a), 산소/오존 소스(36b)와 붕소 소스(36c)와 인 소스(36d)중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 것이다. 붕소 소스 화학물 발생기(36c)는 트리메틸 보레이트(TMB, CAS1#121-43-70), 트리에틸 보레이트(TEB, CAS #150-46-9)와 같은, 액체 소스 붕소 화학물을 함유한다. 붕소 기체의 발생은 통상적으로 상업적으로 이용가능한 것으로 버블러(bubbler)이든지 또는 직접 기화기로 달성된다. 인 소스 화학물 발생기(36d)는 트리메틸 포스페이트(TMPo, CAS #512-56-1), 트리메틸 포스파이트(TMPi, CAS #121-45-9)와 트리에틸 포스페이트(TEPo, CAS #78-40-0)와 같은 액체 소스 인 화학물을 포함한다. 인 소스 기체의 발생은 통상적으로 또한 버블러이든지 또는 직접 기화기로 달성된다.
실리콘 소스 화학물 발생기(36a)는 테트라에틸 오르토실리케이트(TEOS, CAS #78-10-4)와 같은 액체 소스 실리콘 화학물과 다른 그다지 중요하지 않은 소스를 함유한다. 실리콘 소스 기체의 발생은 버블러이든지 또는 직접 기화기로 달성된다. 오존과 산소 소스는 공급 O2가스를 이온화해서 O2와 O3(산소와 오존)의 혼합물을 구성하는 출력 가스를 생성하는 발생기를 포함한다. 오존은 액체 소스 화학물로부터 실리카 막의 형성에 중요하다. 이런 오존 발생기는 Astex/Sorbious-GmbH(Woburn, MA, ph 617-933-5560) 모델 SEMOZON 200.3로서 상업적으로 이용가능하다.
특정 장점중에, 본 발명의 방법과 시스템은 적합하게 CVD 시스템(10)내의 세정 서브시스템(18)을 사용하는데 제공된다. 세정 서브시스템(18)은 두 개 이상의 세정 가스를 포함한다. 적어도 제 1세정 가스 소스(38)와 제 2세정 가스 소스(40)가 제공되어 챔버(12)를 세정하는데 개별 단계내에서 사용되는 두 개 이상의 다른 세정 가스를 전달한다. 이 예에서, 제 1가스 소스(38)는 NF3+Ar 가스 혼합물을 공급하여 F + F2+ N2+ Ar의 출력 가스 혼합물을 생성하는 원자-F 발생기를 포함한다. 원자-F 발생기는 Astex, model AX-7650에서와 같이 상업적으로 이용가능하다.
이 예에서, 제 2가스 소스(40)는 무수HF(aHF)소스를 포함한다. aHF는 Air Products and Chemicals로부터 매우 저압(끊는점 = 293K) 압축된 가스로서 상업상으로 이용가능하다.
상술한 바와 같이, 챔버의 표면 및 관련 장비 부품은 웨이퍼의 처리 동안 열 반응으로부터 만들어진 고체 부산물로 코팅되어진다. 표면의 온도와 메인 증착 반응 영역에 대한 표면 위치에 따라서, 표면은 여러 다른 형태의 부산물, 즉 분말 또는 조밀 막형 증착물 또는 이들 둘의 조합물로 코팅되어진다. 그러므로, 다른 형태의 증착물은 다른 표면을 만드는 경향이 있다. 도 3은 웨이퍼상에 USG와 BPSG 막들을 형성하는데 사용되는 종래의 TEOS/O3증착 챔버의 서로 다른 영역들이 여러 형태의 고체 부산물 증착물들을 수용할 수 있는 방법을 도시한다. 증착 화학물에 노출된 임의의 챔버 표면은 고체 부산물로 코팅되어질 것이다.
구체적으로, 부산물 증착물의 물리적 형태는 챔버 표면의 온도에 의존하며, 표면온도가 높을수록 더 높은 물리적-조밀(즉, 조밀 막형 증착물) 부산물을 생산한다. 도 3에 도시한 열 반응 챔버를 예로서 생각할 수 있다. 분사기는 통상적으로 물을 100℃ 미만의 온도로 냉각한다. 분사기의 이러한 상대적으로 낮은 표면들은 반응되지 않거나 부분적으로 반응된 증착 화학물을 매우 많이 포함할 수 있는 분말 증착물을 형성하는 경향이 있다. 기판 웨이퍼상에 경질의, 조밀 막 증착은 약 500℃ 이상에서 척이 웨이퍼를 고정하는 것을 요구한다. 웨이퍼에 의해 반응성 가스로부터 보호되지 않은 어떠한 가열된 영역도 또한 조밀, 막형 증착물을 축적하게 될 것이다. 척(30)에 인접하게 위치한 공기역학적 밀폐판(45)은 또한 증착 화학물에 노출된다. 이 밀폐판(45)은 화학적 노출 영역내에서의 큰 온도 기울기를 가지며, 척에 인접한 영역에서 >500℃에서부터 척에서 떨어진 영역에서 <100℃까지의 범위일 수 있다. 그러므로 밀폐판(45)은 조밀 막형 증착물로부터 분말 증착물의 다양한 밀도의 증착물을 수집한다.
본 발명에 따라, 플루오르 화학품을 사용하면 실리콘 산화막의 USG/BSG/PSG/BPSG 패밀리를 증착하는데 사용된 반도체 장비를 세정하는데 아주 효과적임이 증명되어왔다. 어느 다른 특정 이론에 의해서 반발하기를 원하지 않지만, 발명자는 개별 단계의 각각에서 세정 메커니즘의 기본은 휘발성 SiF4의 형성에 의해 에칭하는 것이라고 확신한다. SiF4는 일 기압에서 단지 187K(-86℃)의 끊는점을 가진다. 그러므로, 에칭 반응에 의한 SiF4의 형성은 챔버 표면으로부터 실리콘의 가스상 제거를 보장한다. SiF4형성에 요구된 플루오르는 액체 수소함유 불화수소산, 가스성 무수 불화수소(aHF)와 가스성 원자 플루오르(원자-F)를 포함하는 다수의 플루오르 화학 조성물로부터 공급될 수 있지만, 이에 국한되지 않는다. 원자-F는 CF4, C2F6, C3F8, SF6, NF3의 인시튜 또는 원격 플라즈마 균열(in-situ or remote plasma-cracking); 또는 NF3또는 ClF3의 열적 균열에 의해 발생된다. 상술한 바와 같이, aHF와 원자-F는 본 발명의 두 단계 세정 방법에 대한 두 개의 양호한 화학물이다.
USG/BSG/PSG/BPSG 패밀리 막을 증착하는데 사용된 챔버에 대한 세정 화학물로서 aHF와 원자-F를 사용할 때 본 발명의 세정 방법 및 시스템 동안 주요 화학 반응들은 아래 화학식에 의해 개념적으로 기술될 수 있다;
SiO2+ 4HF → SiF4+ 2H2O (1)
BySiOx+ bHF → SiF4+ 2H2O + (y/3)H3BO3(2)
PzSiOx+ cHF → SiF4+ 2H2O + (z/3)H3PO4(3)
ByPzSiOx+ dHF → SiF4+ 2H2O +(y/3)H3BO3+ (z/3)H3PO4(4)
SiO2+ 4F → SiF4+ O2(5)
BySiOx+ kF → SiF4+ O2+ yBF3(6)
PzSiOx+ mF → SiF4+ O2+ zPF5(7)
ByPzSiOx+ nF → SiF4+ O2+yBF3+ zPF5(8)
여기서, b, c, d, k, m 및 n은 4 내지 1000 범위내에 있는 "풍부-반응(rich-reaction)" 상수이고, 화학식의 오른쪽 편상에 도시한 붕소, 인 및 실리콘 화합물을 형성하는데 이용가능한 충분한 수의 플루오르 원자보다 더 많이 제공한다.
본 발명에 따른 세정 방법은 지금부터 상세히 설명할 것이다. 일반적으로, 분말 증착물을 먼저 세정하고 그리고 나서 두 번째로 조밀 막형 증착물을 세정한다. 그러나, 이것이 필요조건이 아니고 세정 순서를 역으로 할 수 있음을 이해해야 한다. 도 5를 참조하면, 한 예시적인 실시예에 따른 본 발명의 방법이 도시되어 있다. 일반적으로, 방법은 단계(100)에서 시작하여 웨이퍼의 처리를 수행한다. 이 때에, 두 개의 다른 형태의 증착물(및 이들의 혼합물)은 챔버의 표면 및 관련된 장비 컴포넌트들에 수용되어 있다. 세정 방법은 단계(102)에서 챔버내의 압력을 약 100 토르 이하로 감소하고, 챔버내의 척을 약 400 내지 600℃의 범위내로 가열함으로써 시작한다. 단계(104)에서, 제 1 세정 단계를 제 1 플루오르 함유 가스를 챔버로 유입시킴으로써 활성화된다. 제 1 세정 단계를 원하는 시간 "t1" 동안 수행하여(단계(105)에서) 두 형태의 증착물중 하나를 챔버 표면 및 관련 장비로부터 에칭한다. 제 1 세정 단계는 단계(106)에서 끝난다. 그런 후, 제 2 세정 단계를 단계(108)에서 제 2 플루오르 함유 가스를 챔버로 유입시킴으로써 활성화된다. 제 2 세정 단계를 원하는 시간 "t2" 동안 수행하여(단계(105)에서) 두 형태의 증착물중 다른 하나를 챔버 표면 및 관련 장비로부터 에칭한다. 제 2 세정 단계는 단계(110)에서 중지한다. 제 1 또는 제 2 세정 단계중 어느 하나는 필요에 따라서 반복될 수 있다(단계(112)에서). 세정 시퀀스는 단계(114)에서 종료된다.
특히, 분말 형태 증착물을 세정하고자 할 때, 플루오르 함유 가스는 aHF로서 선택된다. 조밀 막형 증착물을 세정하고자 할 때, 플루오르 함유 가스는 원자-F로서 선택된다. 플루오르 함유 가스중 어느 것이 사용되어도, 본 발명자는 aHF가 분말 증착물을 제거하는데 양호하면서, 조밀 막형 증착물을 제거할 때도 효율적임을 발견했다. 또한, 원자-F가 조밀 막형 증착물을 제거하는데 양호하지만, 분말 증착물을 제거할 때도 효율적인 것으로 알려져 있다.
각 세정 단계를 개별 시간(t1 및 t2) 동안 실행한다. 각 단계에 대한 세정 시간(t1 및 t2)의 정확한 시간은 챔버와 다른 표면상에 축적된 증착물의 형태와 두께에 따라서, 그리고 세정 화학물의 에칭 속도에 따라서 변할 것이다. 한 예시적인 실시예에서, 분말형 증착물은 약 1 내지 25 마이크론의 범위로 챔버와 다른 표면상에 축적된 두께를 가지며, 세정 방법의 초기에 통상적으로 약 4마이크론 두께를 가진다. 조밀 막형 증착물은 약 4 내지 50 마이크론의 범위로 챔버와 다른 표면상에 축적된 두께를 가지며, 세정 방법의 초기에 통상적으로 약 25마이크론 두께를 가진다. 이런 축적물을 근거해서, 분말 증착물을 제거하는 제 1세정 단계를 일반적으로 약 1 내지 10분 범위의 시간(t1) 동안 실시한다. 분말 증착물을 제거하는 제 2세정 단계를 일반적으로 약 5 내지 60분 범위의 시간(t1) 동안 실시한다. aHF 및 원자 -F 양쪽에 대한 에칭 속도의 예는 아래 표 1에 도시되어 있다.
[표 1]
| 세정 화학물 | BPSG막(㎛/min) | BPSG분말(㎛/min) | USG 막(㎛/min) | USG 분말(㎛/min) | ||||
| 범위 | Nom | 범위 | Nom | 범위 | Nom | 범위 | Nom | |
| aHF | 0.05-0.4 | 0.3 | 0.5-2.0 | 1.0 | ≒0 | ≒0 | 0.05-0.3 | 0.2 |
| 원자-F | 1.0-4.0 | 3.0 | 1.0-3.0 | 1.7 | 0.4-1.2 | 0.6 | 0.3-0.9 | 0.6 |
주의:
i. 500℃의 공칭 실리콘-웨이퍼 가열-척 온도
ii. "Nom"은 현재 최상의 실행 공칭, 또는 바람직한 값
iii. [웨이퍼 축적된 ㎛]/min 세정 속도
중요 장점중, 표 1은 분말 증착물에 대해 분당 2마이크론과 같은 세정 속도와 조밀 막형 증착물에 대해 분당 4마이크론과 같은 세정 속도가 본 발명의 방법과 시스템에 의해 달성됨을 보여준다.
일반적으로, 제 1 및 제 2 세정 가스는 챔버로부터 멀리서 발생되고/또는 공급되며, 여러 방법으로 챔버로 도입될 수 있다. 바람직하게, 제 1 및 제 2 세정 가스는 분사기(32)를 통해서 챔버로 도입된다. 분사기(32)를 통해서 세정 가스를 도입하면, 세정 가스는 증착 또는 반응 가스와 유사한 통로로 이동되어진다. 추가로, 이런 수단은 추가의 하드웨어에 대한 필요성을 최소화한다. 그러나, 선택적으로, 제 1 및 제 2 가스는 하나 이상의 개별 가스 입구와 같은 개별 하드웨어 수단을 통해서 챔버로 도입될 수 있다.
세정 단계 각각에 대해 선택된 플루오르 함유 가스는 종래 수단에 의해 공급된다. 예를 들어, aHF가 사용되면, 이것은 일반적으로 챔버로부터 떨어져 위치한 가스 공급통(22)에 의해 공급되고, 그 후 가스 전달 라인을 통해서 챔버에 결합된다. 상술한 바와 같이, 종래 가스 제어기는 원하는 시간과 유속으로 aHF 가스를 공급통(22)으로부터 챔버(12)로 운반하는데 사용된다. 원자-F가 세정 가스로서 선택되면, 이것은 바람직하게 챔버로부터 떨어져 위치한 원자-F 발생기(24)에 의해 발생되고, 그 후 가스 전달 라인을 통해서 챔버에 결합된다. 바람직하게, 다른 형태의 세정 화학물은 독립적이고 개별적으로 챔버(12)에 공급된다. 상술한 바와 같이, 원자-F는 다양한 소스로부터 발생될 수 있다. 양호한 실시예에서, 원자-F는 아르곤과 함께 프리커서로서 NF3을 사용하여 플라즈마 발생기에 의해 발생되고 2000와트 이상의 전력에서 작동되어 원자-F를 형성한다. 플라즈마 발생기로의 아르곤 대 NF3유속 비는 약 1 내지 10 범위내이고, 약 7.5의 비가 바람직하다.
세정 가스는 통상적으로 약 0.5-2.5 slpm의 범위의 유속으로 챔버로 도입된다. 이 범위는 사용된 플루오르 함유 세정 가스의 형태에 따라서 변하며, 정확한 범위는 정해진 실험에 의해 결정될 수 있다. aHF가 세정 가스로서 사용되는 한 예시적인 실시예에서, aHF는 약 0.5-2.5 slpm의 범위의 유속으로 챔버로 도입되며, 약 2 slpm의 유속이 가장 바람직하다. 원자-F가 세정 가스로서 사용되는 다른 예시적인 실시예에서, 원자-F는 약 0.5-2.5 slpm의 범위의 유속으로 챔버로 도입되며, 약 1.2 slpm의 유속이 가장 바람직하다.
세정 단계가 실행되면, 챔버의 압력과 온도는 어떤 값에서 유지된다. 제 1 및 제 2 세정 단계 각각내의 온도 및/또는 압력은 다를 수 있다. 이런 차이는 주로 제 1 및 제 2 세정 단계에 사용된 다른 화학물들 때문이다. 예를 들어, 세정 가스로서 aHF를 통해 세정 단계를 실행할 때, 챔버내의 압력은 약 200 토르 이하 범위로 유지되며, 보다 바람직하게 약 50 내지 200 토르의 범위이고, 가장 바람직하게는 약 100 토르 압력이다. 반대로, 세정 가스로서 원자-F를 통해 세정 단계를 실행할 때, 챔버내의 압력은 약 10 토르 이하 범위로 유지되며, 보다 적합하게 약 1 내지 10 토르의 범위이며, 가장 바람직하게는 약 8 토르 압력이다. 세정되어질 표면의 온도는 제 1 및 제 2 세정 단계 동안 변하지 않으며, 척은 약 400 내지 600℃의 범위의 온도에서 유지되고, 가장 바람직하게는 약 500℃이다. 두 개의 다른 플루오르 함유 화학물을 사용하는 두 개의 개별 세정 단계에 대한 통상적인 처리 조건의 예들은 아래의 표 2에 도시되어 있다.
[표 2]
| 세정 화학물 | 챔버 압력(토르) | 세정 화학물 유속(slpm) | Ar:NF3유속비 | |||
| 범위 | Nom | 범위 | Nom | 범위 | Nom | |
| aHF | 50-200 | 100 | 1-2 | 2 | n/a | n/a |
| 원자-F | 1-10 | 8 | 1-2 | 1.2 | 1-10 | 7.5 |
주의:
i. "n/a"는 "적용불가능"을 표시함
상술한 바와 같이, 제 1 및 제 2세정 단계를 반복할 수 있어 세정 시퀀스를 형성한다. 특정 장점중에, 본 발명의 조합 세정 방법을 원하는 순서와 주기로 두 단계내의 세정 화학물의 양 형태를 사용해서 세정 시퀀스에서 실행할 수 있으므로, 생산 시간을 최대로 하고 세정 화학물 비용을 최소화한다. 특히 본 발명의 조합 세정 방법 및 시스템은 많은 유동성을 부여하는 기술을 제공한다. 시스템-성능과 비용-최적화 기술을 통해서, 세정 시퀀스 "계획"은 개발되어 가까운 장래에 특정 분야에 맞출 수 있다. 본 발명의 방법과 시스템은 다른 형태의 증착물을 선택적으로 세정, 즉 에칭하는 다른 화학물을 사용하는 두 개의 개별 세정 단계의 조합을 제공함으로써, 전체 세정 공정의 효율을 개선한다. 본 발명에서는 꼭 필요하지 않을 지라도, 바람직한 실시예에서, 두 분리 단계가 한 시퀀스에서 수행되고 반복되어 최상의 세정 효율을 제공한다. 본 발명의 한 실시예에 따른 USG/BSG/PSG/BPSG 패밀리 막을 증착하는데 사용된 챔버를 세정하기 위한 특정 시퀸스 선택은 다음과 같은 몇몇 요소들에 의해 좌우된다.
(1) 에칭 또는 세정 속도; 빠른 세정 속도는 세정-관련 휴지시간 뿐만 아니라 세정 화학물 비용을 최소화하는데 바람직하다.
(2) 세정 소스 화학물의 단위(대개 표준 리터)에 대한 달러($) 비용; 저비용이고 쉽게 이용가능한 소스 화학물이 분명히 바람직하다.
(3) 비휘발성 액체 또는 고체 잔류물의 형성; TEOS + Ozone 증착 가스를 사용하는 시스템이 통상적으로 증착 반응을 생성하는 열 에너지(플라즈마 에너지에 반대로)로만 사용되기 때문에, 기화는 챔버로부터 세정 생성물을 제거하기 위한 유일한 방법이다.
세정 시퀀스는 아래 방법으로 정의된다. 일반적으로, 세정 시퀀스는 생산 공정의 특정 단계에서 특정한 순서와 주기로 제 1 및/또는 제 2 세정 단계를 반복하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 특정 생산 공정에서 분말 증착물의 빠른 형성과 조밀 막형 증착물의 보다 느린 형성을 발생하고자 한다면, 분말 증착물의 제거에 가장 효율적인 세정 단계는 조밀 증착물을 제거에서 보다 효율적인 다른 세정 단계보다 먼저 시작하고 보다 주기적으로 반복될 것이다.
특히, 세정 시퀀스는 아래의 파라미터들을 포함한다. 세정사이의 평균 웨이퍼(MWBC) 주기는 제 1 세정 단계(MWBC- 단계 1)에 대해 설정된다. 설명을 위해서, 제 1 세정 단계는 바람직하게 제 1 세정 화학물로서 aHF를 사용하는, 분말 증착물의 제거를 목표로 하는 단계가 되도록 선택된다. MWBC-단계 1은 "M"수의 웨이퍼 마다 발생한다. M 값은 임의의 원하는 수일 수 있으며 통상적으로 증착물 형성이 웨이퍼의 처리에 악영향을 줄 정도로 크지 않게 선택될 것이다. M의 통상적인 값의 예는 약 20 내지 50 범위의 정수이며, 이에 국한되지 않는다.
세정사이의 평균 웨이퍼(MWBC) 주기는 제 2 세정 단계(MWBC- 단계 2)에 대해 설정된다. 제 2세정 단계는 바람직하게 제 2 세정 화학물로서 원자-F를 사용하는, 조밀 막형 증착물의 제거를 목표로 한다. 제 1 및 제 2 단계의 정의는 단지 편리를 위해서 설정한 것으로 바꾸어질 수 있다. MWBC-단계 2는 "N"수의 웨이퍼마다 발생한다. N 값은 임의의 원하는 수일 수 있다. N의 통상적인 값의 예는 약 5 내지 100 범위의 정수이며, 이에 국한되지 않는다. 일반적으로, 필수적이진 않지만 N 값은 M 값과 같거나 클 것이다.
M과 N의 값은 세정 비 C를 정의한다. C 값은 M/N 또는 N/M보다 클 것이며, M은 대개 분모이다. C는 대개 C≥1의 정수이고, 보다 일반적으로는 C는 약 1 내지 5의 범위이다.
세정 단계 하나 및 둘은 일련의 시퀀스로 수행될 수 있거나, 또는 변경적으로 웨이퍼는 이 단계들 사이에서 제작될 수 있다. 세정 단계의 어느 다양성 또는 조합은 세정 시퀀스를 이룰 수 있다. 세정 시퀀스를 설정하기 위한 주요 기준은 증착물 형성의 특성과 증착물 형성의 주기이다. 예를 들어, 다음과 같은 시퀀스들이 이용될 수 있다.
(1) 단계 1(aHF 화학물) →단계 2(원자-F) →단계 1→단계 2
(2) 단계 1→웨이퍼 제작→단계 1→웨이퍼 제작→단계 1→단계 2
(3) 단계 1→단계 1→단계 2→단계 2
(4) 단계 2→단계 1→단계 2
더욱이, 추가의 공정은 단계들의 사이, 단계의 초기 또는 말기에 실행될 수 있다. 예를 들어, 불활성 가스 챔버 정화는 제 1 세정 단계 시작 전에 수행될 수 있다. 또한, 마지막 세정 단계 다음에, 사후 세정 증착 공정은 웨이퍼의 제작을 다시 시작하기 전에 챔버를 "단련(season)"시킬 수 있다.
본 발명의 두 실시예에 따른 세정 시퀀스의 예는 아래에 제공되어 있다. 이는 설명을 위한 것이지 제한을 하기 위한 것은 아니다.
예 1
예 1에서, M 값은 20이고, N은 100이고 따라서 비 C는 5로 주어진다. 세정 시퀀스는 다음과 같이 선택된다.
1. 생산 웨이퍼상에 증착 완성, M=20,
2. 필요시 예비 세정 불활성 가스 챔버 정화를 실행,
3. 챔버내의 압력을 100 토르까지 감소,
4. 단계 1 시작 - aHF를 사용해서 챔버 내부로부터 분말을 세정,
5. 단계 1 중지 - aHF흐름 멈춤,
6. 챔버의 사후 세정 불활성 가스 정화 실행,
7. "제 1-웨이퍼 효과"의 감소가 필요하면, 사후 세정 증착을 실행하여 연속 생산 웨이퍼용 챔버를 "단련",
8. 웨이퍼의 생산 증착을 재 시작하고 단계 1-7을 4번 이상 반복,
9. 생산 웨이퍼상에 증착 완성, N=100,
10. 필요시 예비 세정 불활성 가스 챔버 정화를 실행,
11. 챔버내의 압력을 100 토르까지 감소,
12. 단계 1 시작 - aHF를 사용해서 챔버 내부로부터 분말을 세정,
13. 단계 1 중지 - aHF흐름 멈춤,
14. 필요시 "내부-정화" 불활성 가스 챔버 정화를 실행,
15. 챔버 압력을 5 토르까지 감소,
16. 단계 2 시작 - 원자-F를 사용해서 챔버 내부로부터 조밀 막형 증착물을 세정,
17. 단계 2 중지 - 원자-F흐름 멈춤,
18. 사후 세정 불활성 가스 챔버 정화 실행,
19. "제 1-웨이퍼 효과"의 감소가 필요하면, 사후 세정 증착을 실행하여 연속 생산 웨이퍼용 챔버를 "단련",
20. 웨이퍼의 생산 증착을 재개하고 M=20일 때 단계 1로부터 세정 방법을 재시작,
예 1의 세정 시퀀스의 간단한 그래프 설명은 도 6에 도시되어 있다.
예 2
예 2에서, M과 N값은 25 따라서 비 C는 1로 주어진다. 세정 시퀀스는 다음과 같이 선택된다.
1. 생산 웨이퍼상에 증착 완성, M=25,
2. 필요시 예비 세정 불활성 가스 챔버 정화를 실행,
3. 챔버내의 압력을 100 토르까지 감소,
4. 단계 1 시작 - aHF를 사용해서 챔버 내부로부터 분말을 세정,
5. 단계 1 중지 - aHF흐름 멈춤,
6. 필요시 "내부-정화" 불활성 가스 챔버 정화를 실행,
7. 챔버 압력을 5 토르까지 감소,
8. 단계 2 시작 - 원자-F를 사용해서 챔버 내부로부터 조밀 막형 증착물을 세정,
9. 단계 2 중지 - 원자-F흐름 멈춤,
10. 사후 세정 불활성 가스 챔버 정화를 실행,
11. "제 1-웨이퍼 효과"의 감소가 필요하면, 사후 세정 증착을 실행하여 연속 생산 웨이퍼용 챔버를 "단련",
12. 웨이퍼의 생산 증착을 재개하고 M=25일 때 단계 1로부터 세정 방법을 재시작,
예 2의 세정 시퀀스의 간단한 그래프 설명은 도 7에 도시되어 있다.
예 1은 예 2보다 매우 더 복잡한 것처럼 보인다. 그러나, 어느 세정 시퀸서에서도 모든 단계는 Adventa Control Technologies, Inc.로부터 이용가능한 "ControlWORKS"와 같은 현대적 반도체 장비 제어 소프트웨어로 쉽게 자동화될 수 있다.
특정 장점중에, 본 발명의 방법과 시스템은 반도체 제조 장비를 세정하는 비용 효과 수단을 제공한다. 도 8은 aHF 또는 원자-F 화학물에 대한 코팅된 200mm 직경 당 챔버 세정 비용의 계산을 도시하는 테이블이다. 이 계산은 주요 비용, 생산 속도, 세정 속도와 화학물 비용을 고려해서 이루어진다. 계산은 aHF가 분말 세정에 대해서 보다 경제적으로 나타나 있고, 반면에 원자-F는 막 세정에 낮은 비용 장점을 가진다.
언도핑된 실리케이트 유리(USG) 분말 증착물의 원자-F 세정에 대한 비용은 원자-F 전용 세정 시스템의 사용으로 분명히 삭감되지만, USG와 BPSG 분말의 aHF 세정에 대한 비용은 원자-F 비용을 크게 초과하지 않는다. 원자-F의 발생은 NF3과 같은 플루오르 소스의 복잡한 플라즈마 균열과 고가의 비용을 요한다는 것을 상기할 수 있다. 이것은 aHF 전용 세정 시스템이 바람직하고, 알맞은 웨이퍼당 비용, 보다 덜 복잡한 세정 단계 전략을 내포하고 있다는 것일 수 있다. 그러나, 이 개념은 두 개의 매우 중요한 결점을 갖는다.
조밀형 USG 증착물에 대한 aHF 에칭 속도는 표 1에 도시한 바와 같이 거의 제로에 가깝다. 그리고 나서 인시튜 세정의 이런 부족한 점은 시스템 사용자가 주기적으로 챔버를 수동으로 세정할 것을 요한다. 이미 상술한 바와 같이, 시스템 사용자는 수동 세정을 하지 않기를 원한다.
더욱이, BPSG 증착물의 aHF 에칭은 강한 인산(H3PO4) 액체/고체 잔류물을 형성한다. 인산은 42.35℃의 끊는점을 가지고 그러므로 증착 시스템의 냉각 부품으로부터 증발적으로 제거하기가 어렵다. 추가로, H3PO4는 탈수하여, 기화되기에 보다 매우 어려운 유리모양의 H4PO7을 형성한다. 본 발명의 한 단계만을 사용해서 이들 잔류물을 제거하려면 증착 챔버 내부의 수동 닦음 세정을 필요로 할 것이다.
aHF-발생된 BPSG 잔류물의 량은 저 챔버압, 적합하게 ≤100 토르의 압력에서 세정함으로써 최소화될 수 있지만, 완전히는 제거될 수 없다. 추가로, 대부분 TEOS+오존계 열 증착 시스템은 USG와 BPSG 모두를 증착할 수 있다. 따라서, 이런 증착 시스템은 두 단계 aHF와 원자-F 세정 화학물의 가장 양호한 특성들을 조합한 본 발명의 인시튜 세정 방법 및 시스템으로부터 큰 이익을 얻을 수 있다. 이런 aHF + 원자-F 조합 두 단계 세정 방법으로, 실리콘 웨이퍼 USG/BPSG 증착 시스템내의 세정에 대한 비용(cost-to-clean)을 최소화 할 수 있다.
본 발명의 방법과 시스템을 aHF와 원자-F에 대해서 상세히 기술하였지만, 이에 국한되지 않음을 주목해주기 바란다. 두 개 이상의 다른 세정 반응의 어떠한 조합도 증착 공정의 세부사항과 챔버 구조에 따라서 장점이 될 수 있다. 예를 들어, 수성 HFㆍH2O로부터 발생된 HF 기체와 열분해된 ClF3으로 구성하는 조합 세정은 특정 환경에서 바람직할 수 있다.
상술한 설명과 예에 의해 알려진 바와 같이, 반도체 제조 장비를 세정하기 위한 방법 및 시스템이 본 발명에 의해 개선되어져 있다. 본 발명의 특정 실시예와 예들의 상술한 설명은 도시적이고 설명을 위해서 대표로 사용되어진 것이며, 본 발명이 어떤 앞의 예들에 의해 설명되어 있어도, 이에 국한되지는 않는다. 본 발명자는 상술한 바로 그 형태로 본 발명을 규명하거나 제한하는 의도는 없으며, 분명히 많은 개량예, 실시예와 변경예들은 상술한 내용을 참조하면 가능하다. 본 발명의 범주를 여기서 개시된 바와 같은 일반적인 영역을 포함하고, 여기에 첨부된 청구범위와 이들의 균등물을 포함하고 있다.
Claims (22)
- 분말 및 조밀 막형 증착물을 포함하는 다른 형태의 증착물들이 있는 반도체 제조 장비내의 증착물의 세정 방법으로서,상기 장비를 두 개의 개별 단계들을 이용하여 세정하고, 상기 단계들 각각은 다른 플루오르 함유 화학물들을 사용해서 상기 다른 형태의 증착물들을 선택적으로 세정하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 장비는 실리콘 함유 막들과 내화 금속막들을 증착하는데 사용되는 세정 방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 실리콘 함유 막들은 SiOx, BySiOx, PzSiOx, ByPzSiOx, SiNx, SiCx, WxSi 및 비결정 또는 다결정 실리콘의 그룹으로부터 선택되며, 상기 내화 금속막들은 W, Ta, Mo, Co, Ti 및 Ni의 그룹으로부터 선택되는 세정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 플루오르 함유 화학물들은 불화수소(HF), 원자 플루오르(원자-F), 무수 불화수소(aHF), 및 ClF3의 그룹으로부터 선택되는 세정 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 원자-F는 플라즈마 발생기를 사용해서 발생되는 세정 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 원자-F는 NF3, CF4, C2F6, C3F8, SF6, F2또는 ClF3중 어느 하나로부터 발생되는 세정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 두 개의 개별 단계들 중 하나는 상기 분말 증착물들을 선택적으로 세정하기 위해 무수 불화수소(aHF)를 사용하는 세정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 두 개의 개별 단계들 중 하나는 상기 조밀 막형 증착물들을 선택적으로 세정하기 위해 원자-F를 사용하는 세정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 방법을 약 100 토르 이하의 압력에서 수행하는 세정 방법.
- 분말 및 조밀 막형 실리콘 함유 증착물들을 포함하는 챔버를 인시튜 세정하는 방법으로서,상기 분말형 또는 조밀 막형 증착물 중 하나를, 하나의 형태의 증착물을 주로 에칭하는 제 1 플루오르 함유 세정 가스로 세정하는 제 1 세정 단계; 및상기 분말형 또는 조밀 막형 증착물 중 다른 하나를, 다른 형태의 증착물을 주로 에칭하는 제 2 플루오르 함유 세정 가스로 세정하는 제 2 세정 단계를 포함하는 세정 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 실리콘 함유 증착물은 SiOx, BySiOx, PzSiOx, ByPzSiOx, SiNx, SiCx, WxSi, 비결정 실리콘 및 다결정 실리콘 중 어느 하나를 포함할 수 있는 세정 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 플루오르 함유 화학물은 불화수소(HF), 원자 플루오르(원자-F), 무수 불화수소(aHF), 및 ClF3의 그룹으로부터 선택되는 세정 방법.
- 제 12 항에 있어서, 상기 원자-F는 NF3, CF4, C2F6, C3F8, SF6, F2또는 ClF3중 어느 하나로부터 발생되는 세정 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 플루오르 함유 가스는 독립적으로 aHF 및 원자-F인 세정 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 플루오르 함유 가스는 aHF이고, 주로 상기 분말 증착물들을 세정하는데 사용되는 세정 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 플루오르 함유 가스는 원자-F이고, 주로 상기 조밀 막형 증착물들을 세정하는데 사용되는 세정 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 세정 단계들 중 어느 하나 또는 둘을 반복하는 세정 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 세정 단계들을 약 100 토르 이하의 압력에서 수행하는 세정 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 또는 제 2 세정 단계 중 하나를 약 5 토르 압력에서 수행하는 세정 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 세정 단계들을 약 400℃ 내지 600℃의 온도 범위에서 수행하는 세정 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 세정 단계들을 약 1 내지 60분 범위의 시간 동안 독립적으로 수행하는 세정 방법.
- 제 1 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 방법은 세정 시퀀스를 포함하며, 상기 세정 시퀀스는,세정 단계 1사이의 평균 웨이퍼로서 정의된 제 1 세정 단계(MWBC-단계 1) 주기를 설정하는 단계 - 상기 MWBC-단계 1은 "M"수의 웨이퍼마다 발생하고, M은 약 2 내지 50의 범위임 -;세정 단계 2사이의 평균 웨이퍼로서 정의된 제 2 세정 단계(MWBC-단계 2) 주기를 설정하는 단계 - 상기 MWBC-단계 2는 "N"수의 웨이퍼마다 발생하고, N은 약 5 내지 100의 범위 -;세정 비 C를 정의하는 단계 - 상기 C는 정수이고 M/N 또는 N/M보다 더 큼 -;M수의 웨이퍼마다 상기 제 1 세정 단계를 실행하고, N수의 웨이퍼마다 상기 제 2 세정 단계를 실행하는 단계; 및상기 제 1 및 제 2 세정 단계를 C번 반복하는 단계를 포함하는 세정 방법.
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