KR100799703B1 - 막 형성 방법 및 반응 부산물의 제거 방법 - Google Patents
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Abstract
막 형성 방법은 제1 웨이퍼에 티타늄 막 및 티타늄 질화막을 순차적으로 형성한다. 상기 티타늄 질화막 형성시 챔버의 내부에 흡착된 반응 부산물을 제거한다. 이후 제2 웨이퍼에 대해 티타늄 막 형성, 티타늄 질화막 형성 및 반응 부산물 제거를 반복하여 수행한다. 따라서 막 형성시 티타늄 질화막 형성에 따른 반응 부산물의 리프팅을 방지할 수 있다.
Description
도 1은 종래 기술에 따른 막 형성 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예들에 따른 막 형성 방법을 수행하기 위한 막 형성 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 막 형성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4 내지 도 9는 도 3의 막 형성 방법을 설명하기 위한 막 형성 장치의 스테이지 및 샤워 헤드에 대한 개략적인 단면도들이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 막 형성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11 내지 도 18은 도 10의 막 형성 방법을 설명하기 위한 막 형성 장치의 스테이지 및 샤워 헤드에 대한 개략적인 단면도들이다.
도 19는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 반응 부산물의 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20 내지 도 22는 도 19의 반응 부산물의 제거 방법을 설명하기 위한 샤워 헤드의 개략적인 단면도들이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 챔버 120 : 스테이지
130 : 스테이지 히터 140 : 냉각 라인
150 : 샤워 헤드 160 : 반응 가스 공급부
170 : 샤워 헤드 히터 180 : 방열판
190 : 냉각 공간 200 : 절연 부재
210 : 고주파 전원 220 : 구동부
W, W1, W2 : 웨이퍼
본 발명은 막 형성 방법 및 반응 부산물 제거 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반응 부산물에 의한 리프팅 현상을 방지할 수 있는 막 형성 방법 및 반응 부산물 제거 방법이다.
최근에는 반도체 장치의 미세화 및 고집적화가 요구되고, 디자인 기준이 특히 엄격해지고 있다. 그러므로 상기 반도체 장치에서 금속막의 확산에 의한 영향이 커지고 있다. 상기 금속막의 확산을 방지하기 위해 티타늄/티타늄 질화막과 같은 금속/금속질화막이 배리어막으로 사용되고 있다.
종래 기술에 따르면, 상기 티타늄/티타늄 질화막의 경우 티타늄막을 형성하 는 공정과 티타늄 질화막을 형성하는 공정은 서로 다른 챔버에서 수행된다. 상기 티타늄막은 플라즈마 강화 화학기상증착 공정에 의해 형성되고, 상기 티타늄 질화막은 열 화학기상증착 공정에 의해 형성되기 때문이다.
도 1은 종래 기술에 따른 막 형성 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 상기 티타늄/티타늄 질화막을 증착하는 공정은 한 쌍(pair)의 챔버에서 연속적으로 이루어진다. 즉, 상기 티타늄막을 형성하기 위한 제1 챔버(10)와 상기 티타늄 질화막을 형성하기 위한 제2 챔버(20)가 한 쌍으로 구비된다. 따라서 상기 제1 챔버(10)의 습식 또는 건식 세정이 이루어지는 동안 상기 제2 챔버(20)는 대기 상태로 있게 되고, 반대로 제2 챔버(20)의 습식 또는 건식 세정이 이루어지는 동안에는 상기 제1 챔버(10)는 대기 상태로 있게 된다. 따라서 상기 제1 챔버 및 제2 챔버(10, 20)의 가동율이 감소되는 문제점이 있다.
또한 제1 챔버(10)에서 티타늄막 형성 공정이 완료되면 웨이퍼를 상기 제2 챔버(20)로 이송해야 한다. 그러므로 상기 웨이퍼 또는 상기 제1 및 제2 챔버(10, 20)가 오염 물질에 노출될 가능성이 크며, 상기 웨이퍼 이송에 따른 공정의 지연이 발생한다. 따라서 상기 티타늄/티타늄 질화막과 같은 금속막/금속 질화막을 하나의 챔버에서 인시튜로 형성할 수 있는 막 형성 방법이 요구된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하나의 챔버에서 금속막 및 금속질화막을 인시튜로 형성시 반응 부산물의 리프팅 현상을 방지하기 위 한 막 형성 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 하나의 챔버에서 금속막 및 금속질화막을 인시튜로 형성시 상기 챔버 내부에 부착된 반응 부산물의 리프팅 현상을 방지하기 위한 반응 부산물 제거 방법을 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 바람직한 일 실시예에 따른 막 형성 방법을 제공한다. 상기 막 형성 방법은 a) 외부로부터 밀폐된 공간을 갖는 챔버 내부에 제1 웨이퍼를 위치시킨다. b) 상기 챔버 내부로 제1 가스를 제공하여 상기 제1 웨이퍼 상에 제1 부착력을 갖는 제1 막을 형성한다. c) 상기 챔버 내부로 제2 가스를 제공하여 상기 제1 막 상에 제1 부착력보다 약한 제2 부착력을 갖는 제2 막을 형성한다. d) 상기 챔버 내부로부터 상기 제1 막과 제2 막이 순차적으로 형성된 제1 웨이퍼를 꺼낸다. e) 상기 챔버 내부로 제3 가스를 제공하여 상기 제2 막을 형성할 때 상기 챔버 내부에 흡착된 반응 부산물을 제거한다. 이후, f) 제2 웨이퍼를 대상으로 상기 a) 내지 e) 단계를 수행한다.
상기 막 형성 방법에서 상기 제1 막은 금속을 포함하고, 상기 제1 막은 금속 질화물을 포함하며, 상기 금속은 티타늄을 포함하고, 상기 금속 질화물은 티타늄 질화물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 b) 내지 e) 단계는 400 내지 700℃의 온도에서 수행한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 막 형성 장치는 상기 제1 웨이퍼에 대한 제1 막 및 제2 막 형성 후 상기 제2 막 형성시 상기 챔버 내부 에 흡착된 반응 부산물을 제거한다. 그러므로 상기 제2 웨이퍼에 대한 공정 수행시 상기 반응 부산물들이 리프팅되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 하나의 챔버에서 상기 제1 막 및 제2 막을 인시튜로 형성할 수 있으므로 막 형성 공정 시간을 단축할 수 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 바람직한 다른 일실시예에 따른 막 형성 방법을 제공한다. 상기 막 형성 방법은 a) 외부로부터 밀폐된 공간을 갖는 챔버 내부에 제1 가스를 제공하여 상기 챔버 내부에 상기 챔버 내부의 보호를 위한 제1 막을 형성한다. b) 상기 챔버 내부로 제2 가스를 제공하여 상기 제1 막 상에 프리코팅을 위한 제2 막을 형성한다. c) 상기 챔버 내부에 제1 웨이퍼를 위치시킨다. d) 상기 챔버 내부로 제3 가스를 제공하여 상기 제1 웨이퍼 상에 제1 부착력을 갖는 제3 막을 형성한다. e) 상기 챔버 내부로 제4 가스를 제공하여 상기 제3 막 상에 제1 부착력보다 약한 제2 부착력을 갖는 제4 막을 형성한다. f) 상기 챔버 내부로부터 상기 제3 막과 제4 막이 순차적으로 형성된 제1 웨이퍼를 꺼낸다. g) 상기 챔버 내부로 제5 가스를 제공하여 상기 제4 막을 형성할 때 상기 챔버 내부에 흡착된 반응 부산물을 제거한다. h) 제2 웨이퍼를 대상으로 상기 c) 내지 g) 단계를 수행한다.
상기 막 형성 방법에서 상기 제1 가스는 불소 함유 가스를 포함하며, 상기 제2 막은 티타늄을 포함한다. 또한, 상기 제3 막은 금속을 포함하고, 상기 제4 막은 금속 질화물을 포함하며, 상기 금속은 티타늄을 포함하고, 상기 금속 질화물은 티타늄 질화물을 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 막 형성 방법은 상기 제1 막을 이용하여 상기 챔버 내부의 손상을 방지한다. 상기 제1 웨이퍼에 대한 공정 수행 후 상기 챔버 내부에 흡착된 반응 부산물을 제거한다. 그러므로 상기 제2 웨이퍼에 대한 공정 수행시 상기 반응 부산물들의 리프팅에 의한 결함을 방지할 수 있다. 또한, 하나의 챔버에서 상기 제1 막 및 제2 막을 인시튜로 형성할 수 있으므로 막 형성 공정 시간을 단축할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 바람직한 다른 일실시예에 따른 반응 부산물 제거 방법을 제공한다. 상기 반응 부산물 제거 방법은 제1 가스를 사용하여 웨이퍼 상에 제1 막을 형성할 때 상기 반도체 기판이 위치하는 챔버 내부에 제1 부착력을 갖는 제1 반응 부산물이 흡착되고, 제2 가스를 사용하여 상기 제1 막 상에 제2 막을 형성할 때 상기 챔버 내부에 상기 제1 부착력보다 약한 제2 부착력을 갖는 제2 반응 부산물이 흡착된 후, 제3 가스를 사용하여 상기 챔버 내부에 흡착된 제2 반응 부산물을 선택적으로 제거한다.
상기 반응 부산물 제거 방법에서 상기 제1 반응 부산물은 금속을 포함하고, 상기 제2 반응 부산물은 금속 질화물을 포함한다. 상기 금속은 티타늄을 포함하고, 상기 금속 질화물은 티타늄 질화물을 포함할 수 있다.
상기 제1 반응 부산물 및 제2 반응 부산물의 흡착과 상기 제2 반응 부산물의 제거는 400 내지 700℃의 온도에서 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들에 따른 막 형성 방법 및 반응 부산물 제거 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 첨부된 도면에 있어서, 웨이퍼, 층(막) 또는 반응 부산물 등은 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 각 웨이퍼, 층(막) 또는 반응 부산물의 "제1", "제2", "제3", "제4" 및/또는 "제5"로 언급되는 경우, 이러한 부재들을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 각 웨이퍼, 층(막) 또는 반응 부산물을 구분하기 위한 것이다. 따라서, "제1", "제2", "제3". "제4" 및/또는 "제5"는 각 웨이퍼, 층(막) 또는 반응 부산물에 대하여 각기 선택적으로 또는 교환적으로 사용될 수 있다.
막 형성 장치
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예들에 따른 막 형성 방법을 수행하기 위한 막 형성 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 막 형성 장치(100)는 원통형 혹은 박스 형상의 챔버(110)를 갖는다. 챔버(110)의 속에는 웨이퍼(W)를 수평으로 지지하기 위한 스테이지(120)가 설치된다. 챔버(110)의 바닥부 중앙에는 하방으로 돌출하는 스테이지 유지 부재(112)가 밀봉 링을 거쳐 장착된다. 스테이지(120)의 바닥면에 접합된 원통형의 지지 부재(122)가 상기 스테이지 유지 부재(112)를 관통하여 외부까지 연장된다.
상기 스테이지(120)의 외연부에는 플라즈마의 생성을 안정시키는 링(124)이 설치된다. 또한, 상기 스테이지(120) 내부에는 스테이지 히터(130)가 내장된다. 상기 스테이지 히터(130)가 전원(미도시)으로부터 전력 공급됨으로써, 상기 스테이지(120) 상에 놓여지는 상기 웨이퍼(W)가 소정의 온도로 가열된다.
상기 스테이지 히터(130)는 상기 웨이퍼(W) 상에 티타늄막 막을 형성하는 경우, 티타늄질화막을 형성하는 경우 및 상기 챔버(110) 내부의 티타늄질화막을 제거하는 경우 모두 일정한 온도를 유지하도록 가열된다. 상기 온도는 약 500 내지 700℃ 사이인 것이 바람직하다.
상기 스테이지(120)의 내부에는 상기 스테이지(120)에 의해 지지되는 웨이퍼(W) 또는 상기 스테이지(120)를 냉각하기 위한 냉각 라인(140)이 구비된다. 상기 냉각 라인(140)은 냉매를 순환시켜 상기 웨이퍼(W) 또는 상기 스테이지(120)를 원하는 온도로 냉각시킨다.
상기 웨이퍼(W)를 냉각하기 위해 상기 스테이지(120)에 의해 지지되는 웨이퍼(W)의 뒷면에 직접 냉각 가스를 공급할 수도 있다. 상기 냉각 가스로는 불활성 가스가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 챔버(110)의 상부에는 스테이지(120)에 마주보도록 샤워 헤드(150)가 설치된다. 상기 샤워 헤드(150)의 평면 형상은 원형이다. 상기 샤워 헤드(150)의 재질은 니켈 또는 알루미늄인 것이 바람직하다. 상기 샤워 헤드(15O)는 상단 플레이트(151), 중단 플레이트(152) 및 하단 플레이트(153)를 갖는다.
상기 샤워 헤드(150)에는 제1 가스 도입관(156)과 제2 가스 도입관(157)이 접속되어 있다. 상기 샤워 헤드(10)는 상기 제1 도입관(156)으로부터 공급되는 가 스와 상기 제2 도입관(157)으로부터 공급되는 가스가 독립적으로 상기 챔버(110) 내에 공급되는 매트릭스 타입으로 되어 있다. 즉, 상기 제1 도입관(156)으로부터 공급되는 가스와 상기 제2 도입관(157)으로부터 공급되는 가스는 상기 샤워 헤드(150) 내부에서 혼합되지 않은 상태로 별도로 공급된다.
반응 가스 공급부(160)는 세정 가스인 NF3 가스를 공급하는 NF3 가스 공급원(161), 공정 가스인 TiCl4 가스를 공급하는 TiCl4 가스 공급원(162), 캐리어 가스인 Ar 가스를 공급하는 Ar 가스 공급원(163), 환원 가스인 H2 가스를 공급하는 H2 가스 공급원(164) 및 티타늄질화막의 형성시에 사용하는 NH3 가스를 공급하는 NH3 가스 공급원(165)을 갖고 있다.
상기에서 세정 가스로 NF3가 사용되는 것으로 설명되었지만, 상기 세정 가스는 NF3 가스, F2 가스, Cl2 가스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가스 사용될 수 있다. 즉, 상기 세정 가스는 NF3 가스, F2 가스, Cl2 가스가 단독 혹은 복합하여 사용될 수 있다.
상기 NF3 가스 공급원(161), 상기 TiCl4 가스 공급원(162), 상기 Ar 가스 공급원(163)은 상기 제1 도입관(156)과 연결된다. 또한, H2 가스 공급원(164) 및 NH3 가스 공급원(165)은 상기 제2 도입관(157)과 연결된다. 따라서, 티타늄막을 형성하는 경우 TiCl4 가스와 H2 가스는 가스의 공급 도중에는 혼합되지 않은 상태로 챔버 (110) 내로 토출된 후에 혼합된다. 티타늄질화막을 형성하는 경우 TiCl4 가스와 NH3 가스는 가스의 공급 도중에는 혼합되지 않은 상태로 챔버(110) 내로 토출된 후에 혼합된다.
상기에서 캐리어 가스로 Ar이 사용되었지만 N2 또는 He가 사용될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만 각 가스 공급원과 가스 도입관의 사이에는 각각 유량 제어기와 개폐 밸브가 구비되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 가스 도입관으로 공급되는 가스의 종류를 변경할 수 있다.
상기 상단 플레이트(151)의 상면에는 샤워헤드 히터(170)가 배치된다. 상기 샤워헤드 히터(170)는 예컨대 얇은 판 형상의 히터재를 운모(mica) 절연판으로 샌드위치 구조로 끼워서 구성될 수 있다. 상기 샤워 헤드 히터(170)는 전원(172)과 연결된다.
상기 샤워헤드 히터(170)의 상방에는 제3 공간(190)이 형성되어 있다. 제3 공간(190)의 상방에는 절연 부재(200)가 설치된다. 상기 제3 공간(190)은 상기 샤워헤드(150)의 냉각을 위한 건식 가스가 순환하기 위한 공간이다. 상기에서는 제3 공간(190) 형태로 형성되었지만, 상기 절연 부재(200)의 내부에 라인 형태로 구비될 수도 있다.
상기 제3 공간(190)은 건식 가스 공급 라인(202)과 연결된다. 따라서 상기 건식 공기는 냉매체로서 절연 부재(200)를 관통하여 제3 공간(190)으로 도입된다. 그리고, 샤워헤드 히터(170)로부터 제3 공간(190) 내로 방출된 열을 빼앗아 배출구 (미도시)를 거쳐 배출된다.
상기 절연 부재(200)의 상부에는 방열판(180)이 구비된다. 상기 방열판(180)은 알루미늄 재질로 형성된다. 상기 방열판(180)은 상기 샤워 헤드(10)로부터 발생하는 열을 고르게 분산시켜 공기 중으로 발열이 쉽게 이루어지도록 한다.
상기에서는 냉각 가스로 건식 공기가 사용되었지만, 상기 건식 공기 대신 헬륨, 아르곤, 수소, 질소 등이 단독 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
또한, 샤워헤드(150)의 상단 플레이트(151)의 상면에는 전력 공급봉(45)이 접속된다. 상기 전력 공급봉(214)에는 정합기(212)를 거쳐 고주파 전원(210)이 접속되어 있다. 그리고, 상기 고주파 전원(210)으로부터 샤워헤드(150)에 고주파 전력이 공급된다.
상기 고주파 전원(210)은 온/오프가 가능하도록 구비된다. 웨이퍼(W)에 티타늄막을 형성하는 경우 상기 고주파 전원(210)이 온 상태가 되어 상기 반응 가스 공급부(160)에서 공급되는 TiCl4 가스 및 H2 가스가 플라즈마 상태가 되도록 한다. 또한, 상기 챔버(110) 내부를 세정하는 경우에도 상기 고주파 전원(210)이 온 상태가 되어 상기 반응 가스 공급부(160)에서 공급되는 NF3 가스가 플라즈마 상태가 되도록 한다
상기에서는 상기 샤워헤드(150)에 연결된 고주파 전원(210)에 의해 상기 가스들이 플라즈마 상태가 되지만, 경우에 따라서는 상기 가스들이 리모트 플라즈마 방식에 의해 플라즈마 상태로 상기 챔버(110)로 공급될 수도 있다.
한편 웨이퍼(W)에 티타늄질화막을 형성하는 경우 상기 반응 가스 공급부(160)로부터 공급되는 TiCl4 및 NH3 가스가 고온에 의해 열분해되므로 상기 고주파 전원(210)이 오프 상태가 된다.
상기 챔버(110)의 바닥부에 장착된 원통형의 스테이지 유지 부재(112)의 바닥부의 측벽에는 배기관(114)이 접속되어 있다. 상기 배기관(114)에는 배기 장치(116)가 접속되어 있다. 상기 배기 장치(116)의 작동에 의해 챔버(110) 내부의 미반응 가스 및 반응 부산물이 배기된다. 그리고 상기 배기 장치(116)를 작동시킴으로써 챔버(110)내가 소정의 진공도까지 감압될 수 있다.
상기 유지 부재(112)의 외부로 연장된 지지 부재(122)에는 구동부(220)가 연결된다. 상기 구동부(220)는 상기 지지부재(122) 및 스테이지(120)를 상승 및 하강시킨다. 따라서 상기 스테이지(120)와 샤워 헤드(150)와의 간격을 조절할 수 있다. 구체적으로 상기 웨이퍼(W) 상에 티타늄막을 형성하는 경우에는 상기 스테이지(120)와 상기 샤워 헤드(150)의 간격을 상대적으로 좁게 유지시키고, 상기 웨이퍼(W) 상에 티타늄질화막을 형성하는 경우에는 상기 스테이지(120)와 상기 샤워 헤드(150)의 간격을 상대적으로 넓게 유지시킨다.
한편 상기 지지부재(122)에는 상기 구동부(220)에 의해 상승 또는 하강 범위를 한정하기 위한 걸림턱이 구비될 수도 있다.
상기 실시예에서 상기 스테이지(120)가 상승 또는 하강하여 상기 스테이지(120)와 샤워 헤드(150) 사이의 간격을 조절하는 것으로 도시되었지만, 상기 샤워 헤드(150)에 상기 샤워 헤드를 하강 또는 상승시킬 수 있는 구동부를 구비하여 상기 스테이지(120)와 샤워 헤드(150) 사이의 간격을 조절할 수도 있다. 또한 상기 스테이지(120) 및 샤워 헤드(150)에 각각 구동부를 구비하여 상기 스테이지(120)와 샤워 헤드(150) 사이의 간격을 조절할 수도 있다.
제1 실시예에 따른 막 형성 방법
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 막 형성 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 4 내지 도 9는 도 3의 막 형성 방법을 설명하기 위한 막 형성 장치의 스테이지 및 샤워 헤드에 대한 개략적인 단면도들이다. 후술하는 제1 반응 부산물 및 제2 반응 부산물은 챔버의 내부 전체에 형성되지만 상기 도 4 내지 도 9에서는 스테이지 및 샤워 헤드에 대해서만 도시하였다.
우선 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 챔버(110)의 일측에 구비된 게이트 밸브를 통해 제1 웨이퍼(W1)를 스테이지(120) 상으로 위치시킨다(S110).
이어서 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 티타늄막(310) 형성을 위해 구동부(220)는 상기 스테이지(120)를 상승 또는 하강시켜 상기 스테이지(120)와 샤워 헤드(150)의 간격이 제1 간격을 갖도록 조절한다. 다음으로, 상기 스테이지 히터(130)는 상기 스테이지(120)를 약 500 내지 700℃ 정도의 범위에서 일정한 온도를 갖도록 가열한다. 상기 샤워헤드 히터(170)는 부착력이 우수한 티타늄막(310)이 상기 샤워 헤드(150)의 표면에 증착되도록 상기 샤워 헤드(150)를 약 400 내지 700℃ 정도의 범위에서 일정한 온도를 갖도록 가열한다. 이어서, 상기 가스 공급부(160) 로부터 티타늄막(310) 증착을 위한 반응 가스, 즉 H2 가스, TiCl4 가스 및 Ar 가스가 일정 유량으로 공급된다. 상기 티타늄막(310)은 플라즈마 강화 화학기상증착 공정에 의해 형성된다. 그러므로 고주파 전원(210)으로부터 상기 샤워 헤드(150)로 고주파 전력이 공급되어 상기 챔버(110) 내에 플라즈마가 생성된다. 따라서 상기 제1 웨이퍼(W1) 상에 제1 부착력을 갖는 티타늄막(310)이 형성된다(S120).
이때, 상기 챔버(110)의 내부, 즉, 상기 챔버(110)의 내벽, 상기 스테이지(120)의 표면 및 상기 샤워 헤드(150)의 표면에는 상기 티타늄막(310)을 포함하는 제1 반응 부산물이 흡착된다. 상기 제1 반응 부산물도 제1 부착력을 갖는다.
상기 티타늄막(310) 형성이 완료되면, 상기 고주파 전원(210)의 전력 공급 및 상기 H2 가스, TiCl4 가스 및 Ar 가스의 공급이 중단된다. 이후, 상기 반응 가스 공급부(160)로부터 세정 가스인 NF3 가스가 상기 공정 챔버(110)로 공급되고, 배출 장치(116)의 작동에 의해 상기 티타늄막(310) 형성 공정의 미반응 가스 및 반응 부산물이 배기구(114)를 통해 배출된다.
도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 공정 챔버(110)의 내부가 세정되면 티타늄질화막(320) 형성을 위해 상기 구동부(220)는 상기 스테이지(120)를 하강시켜 상기 스테이지(120)와 상기 샤워 헤드(150)의 간격이 상기 제1 간격보다 넓은 제2 간격을 갖도록 조절한다. 다음으로, 상기 스테이지 히터(130)는 상기 스테이지(120)의 온도를 상기 티타늄막(310)을 형성할 때의 온도와 동일하게 유지시킨다. 상기 샤워헤드 히터(170)도 상기 샤워 헤드(150)의 온도를 티타늄막(310)을 형성할 때의 온도와 동일하게 유지시킨다. 이어서, 상기 가스 공급부(160)로부터 티타늄질화막(320) 증착을 위한 반응 가스, 즉 NH3 가스, TiCl4 가스 및 Ar 가스가 일정 유량으로 공급된다. 티타늄질화막(320)은 열 화학기상증착 공정에 의해 형성되므로 샤워헤드(150)로 고주파 전력이 공급되지 않도록 상기 고주파 전원(210)은 오프 상태로 된다. 따라서 제1 웨이퍼(W1)의 티타늄막(310) 상에 상기 제1 부착력보다 약한 제2 부착력을 갖는 티타늄질화막(320)이 형성된다(S130).
이때, 상기 챔버(110)의 내부에 흡착된 제1 반응 부산물 상에 상기 티타늄질화막(320)을 포함하는 제2 반응 부산물이 흡착된다. 상기 제2 반응 부산물은 제2 부착력을 갖는다.
상기 티타늄질화막(320) 형성이 완료되면, 상기 NH3 가스, TiCl4 가스 및 Ar 가스의 공급이 중단된다. 이후 상기 반응 가스 공급부(160)로부터 세정 가스인 NF3 가스가 상기 공정 챔버(110)로 공급되고, 배출 장치(116)의 작동에 의해 상기 티타늄질화막 형성 공정의 미반응 가스 및 반응 부산물이 배기구(114)를 통해 배출된다.
이어서 도 3 및 도 7을 참조하면, 상기 게이트 밸브를 개방하여 티타늄막/티타늄질화막 형성 공정이 완료된 상기 제1 웨이퍼(W1)를 챔버(110)의 외부로 반출한다(S140).
상기와 같은 상태에서 제2 웨이퍼(W2)에 대한 티타늄막/티타늄질화막 형성 공정을 진행하는 경우, 상기 챔버(110)의 내부에 흡착된 제2 반응 부산물이 약한 부착력으로 인해 상기 챔버(110)의 표면으로부터 떨어지는 리프팅 현상이 발생한다. 리프팅되는 제2 반응 부산물은 상기 제2 웨이퍼(W2)에 대한 티타늄막/티타늄질화막 형성 공정시 파티클로 작용한다. 그러므로 상기 리프팅 현상을 막기 위해 상기 제2 반응 부산물이 제거되어야 한다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 상기 티타늄막(310) 또는 티타늄질화막(320) 형성 공정이 완료된 제1 웨이퍼(W1)가 챔버(110)의 외부로 반출된 후, 상기 게이트 밸브는 차단된다. 이때, 상기 스테이지(120)의 온도 및 상기 샤워 헤드(150)의 온도는 각각 상기 티타늄막(310) 및 티타늄질화막(320) 형성 공정시와 동일한 온도로 유지된다.
상기와 같은 상태에서 상기 제2 반응 부산물을 제거하기 위해 상기 가스 공급부(160)로부터 상기 공정 챔버(110)의 세정을 위한 반응 가스, NF3 가스, F2 가스, Cl2 가스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가스가 세정 가스로 공급된다.
그리고 상기 고주파 전원(210)으로부터 상기 샤워 헤드(150)로 고주파 전력이 공급되어 상기 공정 챔버(110)로 공급된 가스들을 플라즈마 상태로 형성한다. 경우에 따라서는 상기 고주파 전원(210)이 아닌 리모트 플라즈마 방식에 의해 상기 가스들이 상기 공정 챔버(110)의 외부에서 플라즈마 상태로 형성된 후 상기 공정 챔버(110)로 공급될 수 있다.
한편, 상기 고주파 전원(210)이 오프되어 상기 가스들이 상기 플라즈마 상태 가 되지 않을 수도 있다. 이 경우, 상기 가스들은 고온으로 가열되어 상기 챔버(110)로 공급될 수 있다.
이후, 상기 가스들과 상기 제2 반응 부산물의 반응에 의해 상기 공정 챔버(110) 내부의 제2 반응 부산물이 제거된다(S150).
상기 제2 반응 부산물 제거 공정을 진행시 상기 스테이지(120)의 온도 및 상기 샤워 헤드(150)의 온도를 변화시킬 필요가 없다. 따라서 상기 티타늄막(310) 및 티타늄질화막(320) 형성 공정 후 상기 제2 반응 부산물 제거 공정이 바로 시작될 수 있다. 그 이유는 상기 스테이지(120)의 온도 및 상기 샤워 헤드(150)의 상기 티타늄막(310) 및 티타늄질화막(320) 형성 공정에서나 상기 제2 반응 부산물 제거 공정에서 일정하게 유지되기 때문이다.
상기 제2 반응 부산물의 제거가 완료되면, 상기 고주파 전원(210)의 전력 공급 및 NF3 가스의 공급이 중지된다.
이후 상기 반응 가스 공급부(160)로부터 세정 가스인 NF3 가스가 상기 공정 챔버(110)로 공급되고, 배출 장치(116)의 작동에 의해 상기 제2 반응 부산물 제거 공정에 따른 미반응 가스 및 반응 부산물이 배기구(114)를 통해 배출된다.
도 3 및 도 9를 참조하면, 이후 제2 웨이퍼(W2)에 대해 상기 공정들이 수행된다(S160). 즉, 상기 제2 웨이퍼(W)가 챔버(110) 내로 반입되어 스테이지(120) 상에 지지되며, 티타늄막(310) 및 티타늄질화막(320) 형성 공정이 수행된다. 이후 상기 제2 웨이퍼(W2)를 챔버(110)의 외부로 배출한 후, 상기 챔버(110)의 내부에 흡 착된 제2 반응 부산물을 제거한다.
상기 제2 웨이퍼(W2)에 대해서 상기 공정들을 반복하더라도 상기 스테이지(120)의 온도 및 상기 샤워 헤드(150)의 온도를 변화시킬 필요가 없다. 따라서 상기 제2 반응 부산물 공정 후 상기 제2 웨이퍼(W2)에 대한 공정들을 바로 수행할 수 있다.
상기와 같은 막 형성 공정은 하나의 챔버(110)에서 티타늄막/티타늄질화막을 인시튜로 형성할 수 있다. 또한 상기 챔버(110)의 내부에 흡착된 제2 반응 부산물을 제거하여 리프팅 현상에 따른 파티클 발생을 방지한다.
그리고 상기 스테이지(120)의 온도 및 상기 샤워 헤드(150)의 온도를 각각 일정하게 유지시킨다. 그러므로 상기 스테이지(120)의 온도 및 상기 샤워 헤드(150)의 온도를 변화시키는데 소요되는 시간을 절약할 수 있어 상기 막 형성 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
제2 실시예에 따른 막 형성 방법
도 10은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 막 형성 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 11 내지 도 18은 도 10의 막 형성 방법을 설명하기 위한 막 형성 장치의 스테이지 및 샤워 헤드에 대한 개략적인 단면도들이다. 후술하는 제1 반응 부산물 및 제2 반응 부산물은 챔버의 내부 전체에 형성되지만 상기 도 11 내지 도 18에서는 스테이지 및 샤워 헤드에 대해서만 도시하였다.
우선 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, AlF3막(410)을 형성하기 위해 스테이지 히터(130)는 스테이지(120)를 약 300℃ 정도로 가열한다. 샤워헤드 히터(170)도 샤워 헤드(150)를 약 300℃ 정도의 온도로 가열한다. 가스 공급부(160)로부터 챔버(110) 내부에 상기 AlF3막(410) 형성을 위한 반응 가스, 즉 NF3 가스 또는 F2 가스가 일정 유량으로 공급된다. 이때, NF3 가스 또는 F2 가스는 약 300℃ 온도를 갖는 것이 바람직하다. 상기 NF3 가스 또는 F2 가스와 상기 알루미늄이 반응하여 상기 알루미늄 재질의 표면에 AlF3막(410)을 형성한다(S210).
상기 AlF3막(410)은 상기 챔버(110) 내부의 알루미늄 재질을 보호한다. 상기 챔버(110)의 내부에 세정하기 위한 공정시 상기 AlF3막(410)은 상기 알루미늄 재질의 식각을 방지한다.
한편, 상기 AlF3막(410)은 상기 알루미늄 재질의 표면 뿐만 아니라 상기 챔버(110)의 내부, 즉, 상기 챔버(110)의 내벽, 스테이지(120)의 표면 및 샤워 헤드(150)의 표면을 코팅하도록 형성될 수 있다.
상기 AlF3막(410) 형성이 완료되면, 상기 NF3 또는 F2 가스의 공급이 중지된다. 이후, 상기 반응 가스 공급부(160)로부터 세정 가스인 NF3 가스가 상기 공정 챔버(110)로 공급되고, 배출 장치(116)의 작동에 의해 상기 AlF3막(410) 형성 공정의 미반응 가스 및 반응 부산물이 배기구(114)를 통해 배출된다.
이어서 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이 제1 티타늄막(420) 형성을 위해 상기 스테이지 히터(130)는 상기 스테이지(120)를 약 500 내지 700℃ 정도의 범위에서 일정한 온도로 가열한다. 상기 샤워헤드 히터(170)는 부착력이 우수한 제1 티타늄막(420)이 상기 샤워 헤드(150)의 표면에 증착되도록 상기 샤워 헤드(150)를 약 400 내지 700℃ 정도의 범위에서 일정한 온도로 가열한다. 이어서, 상기 가스 공급부(160)로부터 제1 티타늄막(420) 증착을 위한 반응 가스, 즉 H2 가스, TiCl4 가스 및 Ar 가스가 일정 유량으로 공급된다. 상기 제1 티타늄막(420)은 플라즈마 강화 화학기상증착 공정에 의해 형성된다. 그러므로 고주파 전원(210)으로부터 상기 샤워 헤드(150)로 고주파 전력이 공급되어 상기 챔버(110) 내에 플라즈마가 생성된다. 따라서 챔버(110)의 내부, 즉, 상기 챔버(110)의 내벽, 상기 스테이지(120)의 표면 및 상기 샤워 헤드(150)의 표면에 제1 티타늄막(420)이 형성된다(S220).
상기 제1 티타늄막(420)은 균일한 두께로 형성되어 상기 챔버(110) 내부의 열을 균일하게 복사한다.
상기 제1 티타늄막(420) 형성이 완료되면, 상기 고주파 전원(210)의 전력 공급 및 H2 가스, TiCl4 가스 및 Ar 가스의 공급이 중단된다. 이후, 상기 반응 가스 공급부(160)로부터 세정 가스인 NF3 가스가 상기 공정 챔버(110)로 공급되고, 배출 장치(116)의 작동에 의해 상기 티타늄막 형성 공정의 미반응 가스 및 반응 부산물이 배기구(114)를 통해 배출된다.
이후 도 10과 도 13 내지 도 18을 참조하면, 상기 AlF3막(410) 및 제1 티타늄막(420)이 형성된 스테이지(120) 상에 제1 웨이퍼(W1)를 위치시킨다(S230). 상기 제1 웨이퍼(W1) 상에 상기 제2 티타늄막(430)을 형성한다(S240). 상기 제2 티타늄막(430) 상에 티타늄질화막(440)을 형성한다(S250). 상기 스테이지(120) 상의 제1 웨이퍼(W1)를 제거한다(S260). 상기 티타늄질화막(440)을 형성할 때 상기 챔버(110)의 내부에 흡착된 반응 부산물을 제거한다(S270). 이후 제2 웨이퍼(W2)에 대해 상기 공정들(S230 내지 S270)을 반복한다(S280).
상기 반복되는 공정들에 대한 구체적인 설명은 상기 제1 실시예에 따른 막 형성 방법과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
상기와 같은 막 형성 공정은 하나의 챔버(110)에서 웨이퍼(W) 상에 티타늄막/티타늄질화막을 인시튜로 형성할 수 있다. 또한 상기 티타늄질화막(440)을 형성할 때 상기 챔버(110) 내부에 흡착된 반응 부산물을 제거하여 리프팅 현상에 따른 파티클 발생을 방지한다.
그리고 상기 스테이지(120)의 온도 및 상기 샤워 헤드(150)의 온도를 각각 일정하게 유지시킨다. 그러므로 상기 스테이지(120)의 온도 및 상기 샤워 헤드(150)의 온도를 변화시키는데 소요되는 시간을 절약할 수 있어 상기 막 형성 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라 상기 챔버(110)의 내부에 AlF3막(410)을 형성하여 상기 챔버(110) 내부가 세정 가스 또는 식각 가스에 의해 손상되는 것을 방지한다. 또한 상 기 AlF3막(410)은 상기 제1 티타늄막(420)이 리프팅되는 현상을 방지한다. 상기 제1 티타늄막(420)은 상기 챔버(110)의 내부에 균일한 두께로 형성되어 상기 챔버(110) 내부의 열을 균일하게 복사한다.
반응 부산물 제거 방법
도 19는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 반응 부산물 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 20 내지 도 22는 도 19의 반응 부산물 제거 방법을 설명하기 위한 샤워 헤드의 개략적인 단면도들이다. 후술하는 제1 반응 부산물 및 제2 반응 부산물은 챔버의 내부 전체에 형성되지만 상기 도 20 내지 도 22에서는 샤워 헤드에 대해서만 도시하였다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 티타늄막 형성을 위해 상기 스테이지 히터(130)는 상기 스테이지(120)를 약 500 내지 700℃ 정도의 범위에서 일정한 온도를 갖도록 가열한다. 상기 샤워헤드 히터(170)는 부착력이 우수한 티타늄막이 상기 샤워 헤드(150)의 표면에 증착되도록 상기 샤워 헤드(150)를 약 400 내지 700℃ 정도의 범위에서 일정한 온도를 갖도록 가열한다. 이어서, 상기 가스 공급부(160)로부터 티타늄막 증착을 위한 반응 가스, 즉 H2 가스, TiCl4 가스 및 Ar 가스가 일정 유량으로 공급된다. 상기 티타늄막은 플라즈마 강화 화학기상증착 공정에 의해 형성된다. 그러므로 고주파 전원(210)으로부터 상기 샤워 헤드(150)로 고주파 전력이 공급되어 상기 챔버(110) 내에 플라즈마가 생성된다. 따라서 상기 웨이퍼(W) 상에 제 1 부착력을 갖는 티타늄막이 형성된다.
이때, 상기 챔버(110)의 내부, 즉, 상기 챔버(110)의 내벽, 상기 스테이지(120)의 표면 및 상기 샤워 헤드(150)의 표면에는 상기 티타늄막 형성 공정에 따른 제1 반응 부산물(510)이 흡착된다(S310). 상기 제1 반응 부산물(510)은 상기 티타늄막을 포함하며, 제1 부착력을 갖는다.
상기 티타늄막 형성이 완료되면, 상기 고주파 전원(210)의 전력 공급 및 상기 H2 가스, TiCl4 가스 및 Ar 가스의 공급이 중단된다. 이후, 상기 반응 가스 공급부(160)로부터 세정 가스인 NF3 가스가 상기 공정 챔버(110)로 공급되고, 배출 장치(116)의 작동에 의해 상기 티타늄막 형성 공정의 미반응 가스 및 반응 부산물이 배기구(114)를 통해 배출된다.
도 19 및 도 21에 도시된 바와 같이 상기 공정 챔버(110)의 내부가 세정되면 티타늄질화막 형성을 위해 상기 스테이지 히터(130)는 상기 스테이지(120)의 온도를 상기 티타늄막을 형성할 때의 온도와 동일하게 유지시킨다. 상기 샤워헤드 히터(170)도 상기 샤워 헤드(150)의 온도를 티타늄막을 형성할 때의 온도와 동일하게 유지시킨다. 이어서, 상기 가스 공급부(160)로부터 티타늄질화막 증착을 위한 반응 가스, 즉 NH3 가스, TiCl4 가스 및 Ar 가스가 일정 유량으로 공급된다. 티타늄질화막은 열 화학기상증착 공정에 의해 형성되므로 샤워헤드(150)로 고주파 전력이 공급되지 않도록 상기 고주파 전원(210)은 오프 상태로 된다. 따라서 웨이퍼(W)의 티타늄막 상에 상기 제1 부착력보다 약한 제2 부착력을 갖는 티타늄질화막이 형성된 다.
이때, 상기 웨이퍼(W)의 표면 뿐만 아니라 상기 챔버(110)의 내부에도 상기 티타늄질화막 형성 공정에 따른 제2 반응 부산물(520)이 흡착된다(S320). 상기 제2 반응 부산물(520)은 상기 티타늄질화막(520)을 포함하며, 제2 부착력을 갖는다.
상기 티타늄질화막 형성이 완료되면, 상기 NH3 가스, TiCl4 가스 및 Ar 가스의 공급이 중단된다. 이후 상기 반응 가스 공급부(160)로부터 세정 가스인 NF3 가스가 상기 공정 챔버(110)로 공급되고, 배출 장치(116)의 작동에 의해 상기 티타늄질화막 형성 공정의 미반응 가스 및 반응 부산물이 배기구(114)를 통해 배출된다.
상기와 같은 상태에서 다른 웨이퍼(W)에 대한 티타늄막/티타늄질화막 형성 공정을 진행하는 경우, 상기 챔버(110) 내부에 흡착된 상기 제2 반응 부산물(520)은 부착력이 약해 상기 챔버(110)의 내부로부터 떨어지는 리프팅 현상이 발생한다. 리프팅된 제2 반응 부산물(520)은 상기 다른 웨이퍼(W)에 대한 티타늄막/티타늄질화막 형성 공정시 파티클로 작용한다. 그러므로 상기 리프팅 현상을 막기 위해 상기 제2 반응 부산물(510)이 제거되어야 한다.
이어서 도 19 및 도 22를 참조하면, 상기 스테이지(120)의 온도 및 상기 샤워 헤드(150)의 온도는 각각 상기 티타늄막 및 티타늄질화막 형성 공정시와 동일한 온도로 유지된다. 상기와 같은 상태에서 상기 챔버(110)의 내부에 흡착된 제2 반응 부산물(520)을 제거하기 위해 상기 가스 공급부(160)로부터 상기 공정 챔버(110)의 세정을 위한 반응 가스, 즉, NF3 가스, F2 가스, Cl2 가스로 이루어진 군에서 선택 된 적어도 하나의 가스가 세정 가스로 공급된다.
그리고 상기 고주파 전원(210)으로부터 상기 샤워 헤드(150)로 고주파 전력이 공급되어 상기 공정 챔버(110)로 공급된 가스들을 플라즈마 상태로 형성한다. 경우에 따라서는 상기 고주파 전원(210)이 아닌 리모트 플라즈마 방식에 의해 상기 가스들이 상기 공정 챔버(110)의 외부에서 플라즈마 상태로 형성된 후 상기 공정 챔버(110)로 공급될 수 있다.
한편, 상기 고주파 전원(210)이 오프되어 상기 가스들이 상기 플라즈마 상태가 되지 않을 수도 있다. 이 경우, 상기 가스들은 고온으로 가열되어 상기 챔버(110)로 공급될 수 있다.
이후, 상기 가스들과 상기 공정 챔버(110)의 내부에 흡착된 제2 반응 부산물의 반응에 의해 상기 공정 챔버(110) 내부의 제2 반응 부산물이 제거된다(S330).
상기 제2 반응 부산물(520) 제거 공정을 진행시 상기 챔버(110)의 내부 온도를 변화시킬 필요가 없다. 따라서 상기 제2 반응 부산물(520)의 제거하기 위한 공정이 바로 시작될 수 있다. 또한 상기 챔버(110) 내부에 흡착된 제2 반응 부산물(520)을 제거하여 리프팅 현상에 따른 파티클 발생을 방지한다. 그러므로 상기 챔버(110)의 내부를 리프팅이 발생되지 않는 상태로 유지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 막 형성 방법 및 반응 부산물 제거 방법은 티타늄막/티타늄질화막을 형성시 챔버의 내부에 흡착되는 티타늄질화막을 제거한다. 상기 티타늄질화막의 리프팅 현상을 방지할 수 있다. 그 러므로 상기 티타늄질화막이 파티클로 작용하여 발생하는 막 형성 공정의 불량을 방지할 수 있다.
한편, 상기 막 형성 방법은 상기 티타늄막/티타늄질화막을 하나의 챔버에서 인시튜로 형성할 수 있다. 그러므로 상기 티타늄막/티타늄질화막 형성 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있어 상기 공정의 효율을 높일 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (18)
- a) 외부로부터 밀폐된 공간을 갖는 챔버 내부에 제1 웨이퍼를 위치시키는 단계;b) 상기 챔버 내부로 제1 가스를 제공하여 상기 제1 웨이퍼 상에 제1 부착력을 갖는 제1 막을 형성하는 단계;c) 상기 챔버 내부로 제2 가스를 제공하여 상기 제1 막 상에 제1 부착력보다 약한 제2 부착력을 갖는 제2 막을 형성하는 단계;d) 상기 챔버 내부로부터 상기 제1 막과 제2 막이 순차적으로 형성된 제1 웨이퍼를 꺼내는 단계;e) 상기 챔버 내부로 제3 가스를 제공하여 상기 제2 막을 형성할 때 상기 챔버 내부에 흡착된 반응 부산물을 제거하는 단계; 및f) 제2 웨이퍼를 대상으로 상기 a) 내지 e) 단계를 수행하는 단계를 포함하되,상기 b) 내지 e) 단계는 일정한 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 제1 막은 금속을 포함하고, 상기 제2 막은 금속 질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
- 제2 항에 있어서, 상기 금속은 티타늄을 포함하고, 상기 금속 질화물은 티타늄 질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 b) 내지 e) 단계가 수행되는 일정한 온도는 400 내지 700℃ 사이에서 선택되는 어느 하나의 온도인 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제3 가스는 NF3 가스, F2 가스 및 Cl2 가스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
- 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제1항에 있어서, 상기 제3 가스를 플라즈마로 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 e) 단계의 반응 부산물의 제거는 상기 플라즈마를 사용하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제3 가스를 가열하는 단계를 더 포함하며, 상기 e) 단계의 반응 부산물의 제거는 상기 가열된 제3 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
- a) 외부로부터 밀폐된 공간을 갖는 챔버 내부에 제1 가스를 제공하여 상기 챔버 내부에 상기 챔버 내부의 보호를 위한 제1 막을 형성하는 단계;b) 상기 챔버 내부로 제2 가스를 제공하여 상기 제1 막 상에 프리코팅을 위한 제2 막을 형성하는 단계;c) 상기 챔버 내부에 제1 웨이퍼를 위치시키는 단계;d) 상기 챔버 내부로 제3 가스를 제공하여 상기 제1 웨이퍼 상에 제1 부착력을 갖는 제3 막을 형성하는 단계;e) 상기 챔버 내부로 제4 가스를 제공하여 상기 제3 막 상에 제1 부착력보다 약한 제2 부착력을 갖는 제4 막을 형성하는 단계;f) 상기 챔버 내부로부터 상기 제3 막과 제4 막이 순차적으로 형성된 제1 웨이퍼를 꺼내는 단계;g) 상기 챔버 내부로 제5 가스를 제공하여 상기 제4 막을 형성할 때 상기 챔버 내부에 흡착된 반응 부산물을 제거하는 단계; 및h) 제2 웨이퍼를 대상으로 상기 c) 내지 g) 단계를 수행하는 단계를 포함하되,상기 b) 내지 g) 단계는 일정한 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 제1 가스는 불소 함유 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
- 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제8항에 있어서, 상기 제2 막은 티타늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
- 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제8항에 있어서, 상기 제3 막은 금속을 포함하고, 상기 제4 막은 금속 질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
- 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제11항에 있어서, 상기 금속은 티타늄을 포함하고, 상기 금속 질화물은 티타늄 질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
- 제1 가스를 사용하여 웨이퍼 상에 제1 막을 형성할 때 상기 반도체 웨이퍼가 위치하는 챔버 내부에 제1 부착력을 갖는 제1 반응 부산물이 흡착되는 단계;제2 가스를 사용하여 상기 제1 막 상에 제2 막을 형성할 때 상기 챔버 내부에 상기 제1 부착력보다 약한 제2 부착력을 갖는 제2 반응 부산물이 흡착되는 단계; 및제3 가스를 사용하여 상기 챔버 내부에 흡착된 제2 반응 부산물을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하되,상기 제1 반응 부산물 및 제2 반응 부산물의 흡착과 상기 제2 반응 부산물의 제거는 일정한 온도에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 반응 부산물 제거 방법.
- 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제13항에 있어서, 상기 제1 반응 부산물은 금속을 포함하고, 상기 제2 반응 부산물은 금속 질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 반응 부산물 제거 방법.
- 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제14항에 있어서, 상기 금속은 티타늄을 포함하고, 상기 금속 질화물은 티타늄 질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 반응 부산물 제거 방법.
- 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제13항에 있어서, 상기 제1 반응 부산물 및 제2 반응 부산물의 흡착과 상기 제2 반응 부산물의 제거가 이루어지는 일정한 온도는 400 내지 700℃ 사이에서 선택되는 어느 하나의 온도인 것을 특징으로 하는 반응 부산물 제거 방법.
- 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제13항에 있어서, 상기 제3 가스는 NF3 가스, F2 가스 및 Cl2 가스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 반응 부산물 제거 방법.
- 청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.제8항에 있어서,상기 b) 내지 g) 단계가 수행되는 일정한 온도는 400 내지 700℃ 사이에서 선택되는 어느 하나의 온도인 것을 특징으로 하는 막 형성 방법.
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