KR100825250B1 - 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치 및 그 클리닝 방법 - Google Patents

자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치 및 그 클리닝 방법 Download PDF

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Abstract

촉매체를 2000℃ 이상으로 가열하지 않고 클리닝 가스에 의해 촉매체의 부식 열화를 억제하고, 저렴하게 실용적인 클리닝 레이트 및 양호한 클리닝을 가능하게 하는 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치가 제공된다. 반응 챔버 (2) 로부터 전기적으로 절연된 가열용 전원 (6) 의 단자 (6a, 6b) 및 가열용 전원 (6) 으로부터 반응 챔버 (2) 내의 촉매체에 정전류를 공급하는 도선 (5a, 5b) 에 의해, 할로겐 원소를 함유하는 클리닝 가스는, 배기된 반응 챔버 (2) 에 도입되고, 촉매체 (4) 는 가열용 전원 (6) 으로부터 전류를 통함으로써 가열된다. 이러한 가열에 의해 발생된 활성 종은 반응 챔버 (2) 의 내부에 부착되는 부착막과 반응하게 됨으로써, 부착막은 제거된다. 이러한 부착막의 제거 동안에, 적절한 극성 및 적절한 값을 갖는 직류 바이어스 전압은 정전압 전원 (8) 으로부터 가열용 전원 (6) 의 도선 (5b) 에 인가된다.
자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치, 촉매체, 바이어스 전압, 반응 챔버, 부착막

Description

자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치 및 그 클리닝 방법{SELF-CLEANING CATALYST CHEMICAL VAPOR DEPOSITION DEVICE AND CLEANING METHOD THEREFOR}
본 발명은, 내부에서 클리닝 가스에 의해 촉매체의 부식 열화가 억제되고 실용적인 클리닝 레이트 및 양호한 클리닝을 가능케 하는 자가-클리닝 (self-cleaning) 촉매 화학 증착 장치 및 그 클리닝 방법에 관한 것이다.
다양한 종류의 반도체 디바이스, LCD (액정 디스플레이) 등의 제조에서, 예를 들어 CVD 방법 (화학 증착 방법) 은 기판상에 박막을 형성하는 방법으로서 지금까지 알려져 왔다.
지금까지, 열 CVD 방법, 플라즈마 CVD 방법 등이 CVD 방법으로 알려져 왔다. 그러나, 최근에 촉매 화학 증착 방법 (또는 Cat-CVD 방법 또는 열선 CVD 방법이라고도 함) 이 실용화되기 시작하였으며, 이러한 방법에서, 텅스텐 등의 가열된 선 (이후, "촉매체"라 함) 은 촉매로서 이용되고, 이 촉매체에 의한 촉매 작용에 의해 반응 챔버에 공급되는 원료 (raw material) 가스를 분해함으로써 박막이 기판상에 퇴적된다.
촉매 CVD 방법은 열 CVD 방법과 비교하여 저온에서 막 형성을 수행할 수 있고, 플라즈마 CVD 방법 등에서와 같이 플라즈마의 발생에 의해 기판이 손상되는 문 제가 없다. 따라서, 촉매 CVD 방법은 LCD 등과 같은 차세대 반도체 디바이스 및 디스플레이 디바이스의 막 형성 방법으로서 주목받고 있다.
이 촉매 CVD 방법에 의해 막 형성을 수행하는 촉매 CVD 장치에서, 열 CVD 장치 및 플라즈마 CVD 장치와 같이, 막 형성 공정에서 분해된 원료 가스가 기판상에 퇴적막을 형성하는 경우, 분해된 원료 가스 부분이 막으로서 반응 챔버의 내벽, 기판 스테이지 (stage) 등에 부착된다.
이러한 부착막이 퇴적하게 되는 경우, 오래지 않아 박리되고, 반응 챔버 내에서 부유하며, 기판에 부착함으로써, 처리 품질을 감소시킨다.
이러한 이유로, 반응 챔버의 내벽, 기판 스테이지 등에 부착된 막 (이하, "부착막" 이라 칭함) 은 제거될 필요가 있다. 부착막을 제거하는 인-시츄 (in-situ) 클리닝 방법으로서, 지금까지는 일반적으로, HF, NF3, SF6, 및 CF4 와 같은 할로겐 원소를 함유하는 클리닝 가스를 반응 챔버에 도입하고, 가열된 가열 소자인 촉매체에 의해, 클리닝 가스의 분해에 의해 발생하는 할로겐 함유 라디칼 종이 부착막과 반응함으로써 부착막이 제거되는 단계를 포함하는 방법이 채용되었다.
종래의 클리닝 방법에서는, 원료 가스의 분해에 이용되는 텅스텐과 같은 가열된 촉매체는 상술한 클리닝 가스를 분해하는데에도 이용되기 때문에, 이때 발생하는 할로겐 함유 라디칼 종은 촉매체와 반응하고, 촉매체는 에칭되어 부식 열화를 야기하며, 이에 의해 클리닝 이후에 막 형성이 수행되는 경우 소정의 발열 특성이 획득될 수 없고, 막 퇴적 레이트의 재생성을 잃어버리는 등의 문제가 제기된다.
이러한 이유로, 상술한 문제를 해결하기 위해, 텅스텐 등의 촉매체를 2000℃이상 가열하여 촉매체와 클리닝 가스 간의 반응에 의해 발생하는 촉매체의 에칭 (부식 열화) 을 억제하는 단계를 포함하는 클리닝 방법이 제안되었다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조)
특허문헌 1: 일본 특허 공개공보 제 2001-49436 호
발명의 개시
그러나, 상기의 특허문헌 1에서 설명한 클리닝 방법에서, 텅스텐 등의 촉매체 (열선) 를 2000℃ 이상 가열하는 것이 필요하다. 따라서, 촉매체는 2000℃ 이상으로 가열된 촉매체 자체의 증발에 기인하여 열화될 수도 있고, 이러한 증발에 의해 발생하는 촉매체의 구성 원소에 의해 반응 챔버 (처리 챔버) 의 내부가 오염될 수도 있는 가능성이 있어, 개선의 여지가 있다.
또한, 2000℃ 이상으로 촉매체를 가열함에 의해, 촉매체 부근에 제공되는 구성 부재 및 반응 챔버의 내벽이 촉매체로부터의 방열에 의해 고온으로 가열된다. 따라서, 내열성을 갖고 열에 의한 가스 방출이 작은 부재를 사용하는 것이 필요하고, 이용될 수 있는 부재가 제한되며, 가격이 상승한다. 따라서, 개선의 여지가 있다.
이러한 문제를 고려하여, 본 발명은, 촉매체를 2000℃ 이상으로 가열하지 않고 클리닝 가스에 의한 부식 열화를 억제하는 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치를 제공하는 것을 목표로 하고, 저렴하게 실용적인 클리닝 레이트 및 양호한 클리닝, 및 그 장치의 클리닝 방법을 가능하게 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치를 위한 본 발명의 제 1 양태는, 진공으로 배기할 수 있는 반응 챔버 내에서 저항 가열된 촉매체의 촉매 작용을 이용함으로써 박막을 형성하는 촉매 화학 증착 장치에서, 그 장치가 촉매체에 바이어스 전압을 인가하는 전원 및 인가될 바이어스 전압의 극성을 변경하는 변환 스위치를 포함하고, 도입된 클리닝 가스가 저항 가열된 촉매체와 접촉하게 되고 분해되는 경우에 발생하는 라디칼 종, 촉매체에 인가된 바이어스 전압, 및 바이어스 전압의 극성에 기초하여 촉매체 자체를 에칭하지 않고 반응 챔버의 내부에 부착된 부착막을 제거하는 구성을 가진다.
본 발명의 제 2 양태는, 전술한 구성에 부가하여, 클리닝 가스를 라디칼 종으로 분해하고 라디칼 종을 반응 챔버에 도입하는 라디칼 종 발생기가 제공되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 양태는 클리닝 가스가 할로겐 함유 가스와 불활성 가스 또는 환원성 가스 중 어느 하나의 혼합 가스인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 양태는, 클리닝 가스가 불활성 가스 또는 환원성 가스 중 어느 하나를 함유하고, 불활성 가스 및 환원성 가스의 종류에 기초한 바이어스 전압의 극성이 획득되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5 양태는, 소정의 극성의 바이어스 전압이 0 인 경우에 클리닝 가스가 할로겐 함유 가스와 환원성 가스의 혼합 가스인 구성을 갖는다.
본 발명의 제 6 양태는, 할로겐 함유 가스는 NF3, HF, C2F6, C3F8, SF6, CF4, CClF3, C2ClF5, 및 CCl4 또는 이들 가스의 조합을 구성하는 그룹으로부터 선택된 임의의 가스이고, 환원성 가스가 H2 이며, 불활성 가스가 희 (稀) 가스인 구성을 가진다.
본 발명의 제 7 양태는, 클리닝 가스가 할로겐 함유 가스와 H2 의 혼합 가스이고, 양극의 바이어스 전압이 인가되는 구성을 가진다.
본 발명의 제 8 양태는, 클리닝 가스가 할로겐 함유 가스와 Ar 의 혼합 가스이고, 음극의 바이어스 전압이 인가되는 구성을 가진다.
본 발명의 제 9 양태는, 촉매체의 전기 저항에 기초하여 촉매체 자체의 에칭의 발생을 검출하는 모니터링 장치가 제공된다.
본 발명의 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법에 대한 본 발명의 제 10 양태는, 진공으로 배기될 수 있는 반응 챔버 내부에서 저항 가열된 촉매체의 촉매 작용을 이용함으로써 박막을 형성하는 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법에서, 클리닝 방법은 저항 가열된 촉매체에 소정의 극성의 바이어스 전압을 인가하는 단계, 클리닝 가스를 도입하는 단계, 클리닝 가스가 저항 가열된 촉매체와 접촉하고 분해되어 라디칼 종을 발생시키는 단계, 및 촉매체 자체를 에칭하지 않고 반응 챔버의 내부에 부착된 부착막을 제거하는 단계를 포함하는 구성을 가진다.
본 발명의 제 11 양태는, 클리닝 가스를 도입하는 단계는 클리닝 가스를 라디칼 종으로 분해하고 라디칼 종을 반응 챔버에 도입하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 12 양태는, 클리닝 가스가 할로겐 함유 가스와 불활성 가스 또는 환원성 가스 중 어느 하나의 혼합 가스인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 13 양태는, 클리닝 가스는 불활성 가스 또는 환원성 가스 중 어느 하나를 함유하고 불활성 가스 및 환원성 가스의 종류에 기초하여 결정된 극성의 바이어스 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 14 양태는, 소정의 극성의 바이어스 전압이 0 인 경우에 클리닝 가스가 할로겐 함유 가스와 환원성 가스의 혼합 가스인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 15 양태는, 할로겐 함유 가스는 NF3, HF, C2F6, C3F8, SF6, CF4, CClF3, C2ClF5 및 CCl4, 또는 이들 가스의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 임의의 가스이고, 환원성 가스는 H2 이며, 불활성 가스는 희가스인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 16 양태는, 클리닝 가스가 할로겐 함유 가스와 H2 의 혼합 가스이고 양극의 바이어스 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 17 양태는, 클리닝 가스가 할로겐 함유 가스와 Ar 의 혼합 가스이고 음극의 바이어스 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 18 양태는, 클리닝 동안 전기 저항에 기초하여 촉매체 자체의 에칭의 발생이 인 시츄 (in situ) 모니터링되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치 및 그 클리닝 방법에 따르면, 본 발명은, 촉매체를 2000℃ 이상 가열하지 않고 클리닝 가스에 의한 촉매체의 부식 열화를 억제하는 것이 가능하고, 실용적인 클리닝 레이트로 반응 챔버의 내벽 등에 부착된 부착막을 제거하는 것이 가능하다는 장점을 가진다.
또한, 클리닝 가스에 의한 촉매체의 부식 열화가 억제되기 때문에, 막 형성 동안에도 기판상에 안정되고 양호한 막을 퇴적 (형성) 하는 것이 가능하다.
또한, 클리닝 동안 2000℃ 이상까지 촉매체를 가열하는 것이 불필요하기 때문에, 촉매체 자체의 증발에 의한 열화 또는 촉매체의 구성 원소에 의한 반응 챔버 내부의 오염이 발생하지 않는다. 또한, 낮은 녹는점을 갖는 염가의 부재를 이용할 수 있기 때문에 비용을 줄이는 것이 가능해진다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 클리닝 방법에 의한 클리닝을 수행하는 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치를 나타내는 개략 블록도이다.
도 2 는 "NF3 와 H2 의 혼합 가스" 가 클리닝 가스로 이용되는 때에 바이어스 전압이 인가되는 경우 및 바이어스 전압이 인가되지 않는 경우에 가열용 전원의 단자 간에 발생하는 전압 변화를 나타내는 다이어그램이다.
도 3 은 "NF3 와 Ar 의 혼합 가스" 가 클리닝 가스로 이용되는 때에 바이어스 전압이 인가되는 경우 및 바이어스 전압이 인가되지 않는 경우에 가열용 전원의 단자 간에 발생하는 전압 변화를 나타내는 다이어그램이다.
도 4 는 "NF3 와 H2 의 혼합 가스" 또는 "NH3 와 Ar 의 혼합 가스" 가 클리닝 가스로 이용되는 때에 가열용 전원의 단자 간에 발생하는 전압 변화를 나타내는 다이어그램이다.
도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태와 관련된 클리닝 방법에 의해 클리닝을 수행하는 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치를 나타내는 개략 불록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1, 20: 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치
2: 반응 챔버
4: 촉매체
6: 가열용 전원
8: 정전압 전원
10: 제어기
11: 클리닝 가스 분해용 용기
14: 모니터
본 발명의 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치는, 진공으로 배기 가능한 반응 챔버 내에서 저항 가열된 촉매체의 촉매 작용을 이용하여 박막을 형성하는 촉매 화학 증착 장치로서, 촉매체에 바이어스 전압을 인가하는 전원 및 인가될 바이어스 전압의 극성을 변경하는 변환 스위치를 포함하며, 도입된 클리닝 가스가 저항 가열된 촉매체와 접촉하게 되고 분해되는 경우에 발생되는 라디칼 종, 촉매체에 인가되는 바이어스 전압, 및 바이어스 전압의 극성에 기초하여 촉매체 자체를 에칭하지 않고 반응 챔버의 내부에 부착하는 부착막을 제거한다.
도 1 내지 5 에 기초하여, 실질적으로 동일 또는 대응하는 부재에 대해 동일한 참조 기호를 이용하여 본 발명의 최선의 실시형태를 설명한다.
<제 1 실시형태>
먼저, 제 1 실시형태를 설명한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치를 나타내는 개략 블록도이다.
이러한 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치 (1) 에 반응 챔버 (2), 이 반응 챔버 (2) 내에 제공되고 기판 (미도시) 이 위치할 기판 스테이지 (3), 및 지름 0.5㎜ 의 텅스텐 선으로부터 형성되고, 원료 가스를 가열함으로써 반응 챔버 (2) 에 공급되는 원료 가스를 분해하는 촉매 작용을 가진 촉매체 (4) 가 제공된다.
촉매체 (4) 는, 클리닝 동안에 클리닝 가스를 가열함으로써 반응 챔버 (2) 에 공급되는 클리닝 가스를 분해하고, 클리닝 가스를 촉매체 (4) 에 접촉하여 라디칼 종을 발생시킨다.
촉매 작용을 갖는 촉매체로서, 텅스텐 선에 추가하여 인듐, 몰리브덴, 탄탈, 니오브 등을 이용하는 것이 가능하며, 또한, 이들 합금도 이용될 수도 있다.
반응 챔버 (2) 에, 반응 챔버 (2) 의 클리닝 동안에 클리닝 가스를 공급하고 막 형성 동안에 원료 가스를 공급하는 가스 공급 시스템 (미도시), 및 반응 챔버 (2) 를 진공으로 배기하고 반응 챔버 (2) 의 내부 압력을 조정하는 가스 배기 시스템 (미도시) 이 제공된다. 도 1 에 나타난 바와 같이, 클리닝 가스는 가스 공 급 포트 (2a) 로부터 도입되고, 반응 챔버 (2) 는 가스 배출 포트 (2b) 로부터 진공으로 배기된다.
NF3, HF, C2F6, C3F8, SF6, CF4, CClF3, C2ClF5 및 CCl4 와 같은 할로겐 함유 가스와, H2 와 같은 환원성 가스 또는 Ar 과 같은 불활성 가스 중 어느 하나의 혼합 가스가 클리닝 가스로 이용된다.
불활성 가스로서, Ar 과 동일한 종류의 희가스가 이용될 수 있다.
정직류 전원인 가열용 전원 (6) 은 도선 (5a, 5b) 을 통해 촉매체 (4) 에 접속되고, 정전류 제어되는 직류 전압이 가열용 전원 (6) 으로부터 인가되는 경우에 촉매체 (4) 는 저항 가열된다.
하나의 단자측이 가열용 전원 (6) 의 단자 (6a, 6b) 에 각각 접속되는 각각의 도선 (5a, 5b) 은 반응 챔버 (2) 로부터 절연 재료 (7a, 7b) 에 의해 전기적으로 절연되고, 반응 챔버 (2) 및 가열용 전원 (6) 이 접지된다.
상술한 바와 같이, 가열용 전원 (6) 및 각각의 도선 (5a, 5b) 이 반응 챔버 (2) 로부터 전기적으로 절연되고, 촉매체 (4) 에의 급전 회로가 가열용 전원 (6) 및 각각의 도선 (5a, 5b) 에 의해 구성된다. 이 가열용 전원 (6) 은 정전류 제어되는 교류 전원일 수도 있다.
가열용 전원 (6) 으로부터 촉매체 (4) 에 인가된 전기 전위를 제어하기 위한 정직류 전원인 정전압 전원 (8) 은, 저항기 (9) 를 통해 가열용 전원 (6) 및 촉매체 (4) 를 함께 전기적으로 접속하는 도선 (5b) 에 접속된다.
정전압 전원 (8) 은 인가될 바이어스 전압의 극성을 변경하기 위한 변환 스위치 (8a) 를 가지고, 인가될 바이어스 전압의 극성은 접속된 제어기 (10) 로부터 제어 신호에 의해 변경될 수 있다.
또한, 제어기 (10) 로부터의 제어 신호에 의해 소망하는 극성 및 양극 또는 음극의 전기 전위값으로 제어되는 바이어스 전압을 저항기 (9) 를 통하여 촉매체 (4) 에 인가함에 의해, 정전압 전원 (8) 은 가열용 전원 (6) 으로부터 촉매체 (4) 에 인가될 전기 전위, 즉 가열용 전원 (6) 의 단자 사이의 전압을 제어할 수 있다 (상세히는 후술함).
인가될 바이어스 전압의 극성은, 저항 가열된 촉매체 (4) 자체의 에칭 발생을 방지하기 위해 설정되고, 도입된 불활성 가스 및 환원성 가스의 종류에 따라 적절히 변경될 수 있다.
제 1 실시형태에서, 정전류 전원 (6) 의 출력 단자 (6a, 6b) 사이의 전압을 검출함에 의해 촉매체 (4) 자체의 에칭의 발생을 검출하는 모니터 (14) 가 제공된다.
정전류 전원이 촉매체 (4) 의 저항 가열에 급전하는데 이용되는 경우에, 촉매체 (4) 자체의 에칭이 자가-클리닝 동안에 발생한다면, 섬세한 선으로부터 보통 형성되는 촉매체의 지름이 감소하고 전기 저항이 증가하며, 결과적으로 설정 전류전원의 출력 단자 사이의 전압이 증가한다.
따라서, 모니터 (14) 를 이용하여 자가-클리닝 동안에 단자 사이의 전압을 검출함으로써, 촉매체 (4) 자체의 에칭의 발생을 검출하는 것이 가능하다.
다음으로, 제 1 실시형태와 관련된 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치 (1) 를 이용한 막 형성 및 인-시츄 클리닝 방법을 설명한다.
도 1 을 참조하여, 이 실시형태와 관련된 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치 (1) 에 의한 막 형성 처리에서, 기판 (미도시) 은 반응 챔버 (2) 로 이동되고, 기판 스테이지 (3) 상에 위치한다.
다음으로, 반응 챔버 (2) 의 내부는 진공으로 배기되는 동안에 Ar 가스 또는 할로겐 가스로 퍼지 (purge) 된다. 이후, 직류 전압이 촉매체 (4) 에 인가되고, 촉매체 (4) 는 압력이 이 퍼지 가스의 대기에서 소정의 압력으로 제어되는 동안 저항 가열에 의해 소정의 온도, 예를 들어 1700℃ 정도로 가열된다.
결과적으로, 가스 공급 포트 (2a) 를 통해 가스 공급 시스템으로부터 반응 챔버 (2) 로의 원료 가스, 예를 들어 SiH4 와 H2 의 혼합 가스의 도입에 의해 변환되고, 가스 배출 포트 (2b) 를 통해 처리 챔버 (2) 가 가스 배출 시스템에 의해 배기됨으로써, 소정의 압력으로 조정된다.
이때, 도입된 원료 가스가 1700℃ 로 가열된 촉매채 (4) 와 접촉하게 되고, 분해되면서 라디칼 종이 발생하며, 박막이 기판상에 퇴적된다.
이러한 막 형성 공정의 처리를 반복함으로써, 분해된 반응 가스 부분은 퇴적된 막처럼 반응 챔버의 내벽 (2), 기판 스테이지 (3) 등에도 부착된다.
이러한 이유로, 촉매 화학 증착 장치가 소정의 작동 시간 간격으로 반응 챔버 (2) 의 내부를 클리닝하는 것이 필요하다.
다음으로, 반응 챔버의 내벽 (2), 기판 스테이지 (3) 등에 부착된 부착막을 제 1 실시형태와 관련된 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치를 이용하여 제거하기 위한 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법을 설명한다.
본 발명의 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법은 진공으로 배기될 수 있는 반응 챔버 (2) 내에서 저항 가열된 촉매체 (4) 의 촉매 작용을 이용함으로써 박막을 형성하는 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법이고, 이러한 클리닝 방법은, 저항 가열된 촉매체 (4) 에 소정의 극성의 바이어스 전압을 인가하는 단계, 클리닝 가스를 도입하는 단계, 클리닝 가스가 저항 가열된 촉매체와 접촉하고 분해되어 라디칼 종을 발생시키는 단계, 및 촉매체 자체를 에칭하지 않고 반응 챔버의 내부에 부착된 부착막을 제거하는 단계를 포함한다.
이하, 클리닝 방법을 상술한다.
먼저, 반응 챔버 (2) 의 내부는 진공으로 배기되는 동안 Ar 가스 또는 수소 가스로 퍼지된다. 이후, 이 퍼지 가스의 대기에서 압력이 65㎩ 로 제어되면서 촉매체 (4) 는 저항 가열에 의해, 예를 들어 1700℃ 로 가열된다.
이때, 극성은 Ar 가스가 도입되는 경우에는 음극으로, 수소 가스가 도입되는 경우에는 양극으로 설정되어 바이어스 전압이 미리 인가된다.
다음으로, 가스 공급 시스템의 도입 가스의 변환 작동에 의해, 클리닝 가스는 가스 공급 포트 (2a) 를 통해 반응 챔버 (2) 로 도입된다.
이 실시형태에서, 할로겐 함유 가스인 NF3 (삼불화 질소) 와 환원성 가스인 H2 (수소) 의 혼합 가스가 클리닝 가스로서 각각 20sccm 의 양이 도입된다.
수소 가스가 환원성 가스로서 흐르게 되기 때문에, 극성은 양극으로 미리 스위칭된다.
이때, 반응 챔버 (2) 로의 혼합 가스의 도입과 동일한 시간에, 반응 챔버 (2) 의 내부는 가스 배출 포트 (2b) 를 통해 가스 배출 시스템에 의해 진공으로 배기되면서 반응 챔버 (2) 의 압력은 65㎩ 로 조정되고 이러한 레벨로 유지된다.
도입된 클리닝 가스는, 1700℃ 로 가열된 촉매체 (4) 와 클리닝 가스가 접촉함에 의해, 그리고 그 분해에 의해 발생하는 할로겐 함유 라디칼 종에 의해, 반응 챔버의 내벽 (2), 기판 스테이지 (3) 등에 부착된 부착막을 에칭 및 제거하고, 제거된 부착막을 가스 배출 포트 (2b) 를 통해 배출된다.
이러한 방법으로, 촉매체의 촉매 작용을 이용함으로써, 촉매 화학 증착 장치는 실용적인 클리닝 레이트로 만족스럽게 클리닝될 수 있는 외에, 촉매체 자체의 에칭은 억제될 수 있다.
이 실시형태의 촉매 화학 증착 장치의 클리닝이 방법의 클리닝 조건은 다음과 같이 요약된다. 즉, 반응 챔버 (2) 의 압력은 65㎩ 이고, 촉매체 (4) 의 가열 온도는 1700℃ 정도이고, NF3 와 H2 의 유량 (flow rate) 은 각각 20sccm 이며, 촉매체 (4) 의 지름은 0.5㎜ 이다.
도 2 는, 이 실시형태의 클리닝 동안 직류 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 도선 (5b) 으로 인가되는 경우 및 이 바이어스 전압이 인가되지 않은 경 우에 가열용 전원 (6) 의 단자 간에 발생하는 전압 (가열용 전원 (6) 으로부터 촉매체 (4) 에 인가되는 전기 전위) 의 변화를 나타낸 것이다.
도 2 에서, 문자 a 는 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되지 않는 경우를 나타내고, 문자 b 는 +120V 의 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되는 경우를 나타내며, 문자 c 는 -180V 의 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되는 경우를 나타낸다.
모든 경우에서, 반응 챔버의 내벽 (2), 기판 스테이지 (3) 등에 부착된 부착막은 잘 제거된다.
도 2 에 도시된 결과로부터 명백한 바와 같이, 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되지 않은 경우 (도 2 의 a) 에, 가열용 전원 (6) 의 단자 간에 발생되는 전압은 클리닝이 진행하면서 (약 68V 에서 약 77.5V로) 상승한다.
이는 클리닝 동안 촉매체 (4) 가 클리닝 가스의 분해에 의해 발생하는 할로겐 원소 함유 라디칼 종에 의해 에칭 (부식 열화) 되고 촉매체 (4) 의 지름이 감소됨으로써, 촉매체 (4) 의 전기 저항이 증가한다는 사실에 기인한다.
한편, +120V 의 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되는 경우 (도 2 의 b) 에, 클리닝이 진행되는 경우에도, 가열용 전원 (6) 의 단자 간에 발생하는 전압의 상승이 (약 81V 에서 약 84V로) 작고, 촉매체 (4) 의 에칭 (부식 열화) 가 억제된다.
또한, -180V 의 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되는 경우 (도 2 의 c) 에, 클리닝이 진행되면서 가열용 전원 (6) 의 단자 간에 발생하는 전 압이 (약 78V 에서 약 82.5V 로) 약간 상승하고, 이는 촉매체 (4) 의 에칭 (부식 열화) 에 기인한다.
이 실시형태에서, NF3 와 Ar 가스의 혼합 가스가 클리닝 가스로 이용되는 경우에도, 도 3 은, 직류 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 도선 (5b) 에 인가되는 경우 및 이 바이어스 전압이 인가되지 않는 경우에 가열용 전원 (6) 의 단자 간에 발생하는 전압 (가열용 전원 (6) 으로부터 촉매체 (4) 에 인가되는 전기 전위) 의 변화를 유사하게 나타낸 것이다.
도 3 에서, 문자 a 는 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되지 않은 경우를 나타내고, 문자 b 는 +120V 의 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되는 경우를 나타내며, 문자 c 는 -180V 의 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되는 경우를 나타낸다.
모든 경우에서, 반응 챔버의 내벽 (2), 기판 스테이지 (3) 등에 부착한 부착막은 잘 제거된다.
이러한 클리닝 동안에 클리닝 조건은 다음과 같다. 즉, 반응 챔버 (2) 의 압력은 65㎩ 이고, 촉매체 (4) 의 가열 온도는 1700℃ 정도이고, NF3 와 Ar 의 유량은 각각 20sccm 이며, 촉매체 (4) 의 지름은 0.5㎜ 이다.
도 3 에 나타난 결과로부터 명백한 바와 같이, 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되지 않은 경우 (도 3의 a) 에, 가열용 전원 (6) 의 단자 사이에 발생되는 전압은 클리닝이 진행되면서 (약 100V 에서 110V 까지) 상승하고, 촉매체 (4) 는 에칭 (부식 열화) 된다.
+120V 의 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되는 경우 (도 3 의 b) 에, 가열용 전원 (6) 의 단자 간에 발생되는 전압이 클리닝이 진행되면서 (약 82V 에서 약 100V 까지) 상승하고, 촉매체 (4) 는 에칭 (부식 열화) 된다.
한편, -180 V 의 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되는 경우 (도 3 의 c) 에, 가열용 전원 (6) 의 단자 간에 발생되는 전압은 클리닝이 진행되는 경우에도 거의 상승하지 않고 촉매체 (4) 의 에칭 (부식 열화) 은 억제된다.
도 2 및 도 3 에 나타난 바와 같은 결과는, 정전압 전원 (8) 으로부터의 바이어스 전압의 인가가 촉매체 (4) 의 표면상에 흡착 종을 환원 또는 산화시키는 구동력의 정도에 대응하는 촉매체 (4) 의 d-전자 및 흡착 종으로부터의 공여 전자의 수여 궤도 (d 구멍) 의 (촉매체 (4) 의 페르미 준위에 관련된) 에너지 준위의 변화를 야기하고, 이는 촉매체 (4) 의 표면상에 흡착된 할로겐계 라디칼 종과 H2 와 같은 환원제 간의 표면 반응의 레이트, 즉 에칭의 발생 또는 에칭의 억제의 레이트의 변화를 발생시킨다.
따라서, 도 2 에 나타난 바와 같이, 클리닝 가스가 NF3 와 H2 의 혼합 가스인 경우, 촉매체 (4) 의 에칭 (부식 열화) 은 +120V 의 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되는 경우에 억제되고, 도 3 에 나타난 바와 같이, 클리닝 가스가 NF3 와 Ar 가스의 혼합 가스인 경우, 촉매체 (4) 의 에칭 (부식 열화) 는 -180V 의 바이어스 전압이 정전압 전원 (8) 으로부터 인가되는 경우에 억제된다.
상술한 바와 같이, 반응 챔버 (2) 로부터 촉매체 (4) 의 가열용 전원 (6) 및 도선 (5a, 5b) 를 전기적으로 절연하고, 정전압 전원 (8) 으로부터 적절한 극성 및 적절한 값의 바이어스 전압을 가열용 전원 (6) 의 단자 사이의 전기 전위, 즉 가열용 전원 (6) 으로부터 촉매체 (4) 에 인가될 전기 전위를 인가함으로써, 클리닝 가스에 의해 촉매체 (4) 의 부식 열화를 억제하고, 클리닝 가스에 의해 반응 챔버의 내벽 (2), 기판 스테이지 (3) 등에 부착된 부착막을 만족스럽게 제거하는 것이 가능하다.
또한, 클리닝 가스에 의한 촉매체 (4) 의 부식 열화가 억제되기 때문에 막 형성 동안에도 기판상에 안정하고 양호한 막을 퇴적하는 것이 가능하게 된다.
또한, 종래의 실시예에서와 같이 클리닝 동안 2000℃ 이상까지 촉매체 (4) 를 가열하는 것은 불필요하기 때문에, 촉매체 (4) 자체의 증발에 기인한 열화 또는 증발에 기인한 촉매체 (4) 의 구성 원소와 반응 챔버 (2) 내부의 오염이 발생하지 않는다. 또한, 낮은 녹는점을 갖는 저렴한 부재가 이용될 수 있기 때문에 비용을 줄이는 것이 가능하게 된다.
<제 2 실시형태>
다음으로, 제 2 실시형태를 설명한다.
이 실시형태에서, 도 1 에 나타난 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치 (1) 가 이용되고, 정전압 전원 (8) 으로부터 가열용 전원 (6) 의 단자 사이에 발생되는 전압에 바이어스 전압을 인가하지 않고 0 바이어스 전압이 인가된다.
이 실시형태에서의 클리닝 조건은 다음과 같다. 반응 챔버의 압력은 10 ㎩ 이고, 촉매체의 선경 (wire diameter) 은 0.7 ㎜ 이며, 촉매체의 가열 온도는 1700 ℃ 이다. 클리닝 가스로서, NF3 와 H2 의 혼합 가스는 20sccm 의 유량이 각각 도입된다.
도 4 는, 제 2 실시형태의 촉매체 자체의 에칭 발생을 나타내는 가열용 전원의 단자 사이에 발생되는 전압과 클리닝 시간 간의 관계를 나타내는 다이어그램이다. 문자 a 는 NF3 와 H2 의 혼합 가스가 제 2 실시형태와 관련된 클리닝 가스로서 이용되는 경우를 나타내고, 문자 b 는 비교예로서 NF3 와 Ar 의 혼합 가스가 클리닝 가스로 이용되는 경우를 나타낸다.
도 4 에 나타난 바와 같이, 제 2 실시형태에서, 가열용 전원의 단자 사이에 발생하는 전압의 경사가 평탄하기 때문에, 촉매체 자체의 에칭은 거의 발생하지 않고 반응 챔버 내의 부착막은 잘 제거될 수 있다.
비교를 위해, 수치는, "NF3 와 Ar 의 혼합 가스" 가 이용되는 경우에 클리닝 동안 가열용 전원 (6) 의 단자 사이의 전압, 즉 가열용 전원 (6) 으로부터 촉매체 (4) 에 인가되는 전기 전위의 변화를 나타낸다.
이 비교예의 클리닝 조건은 제 2 실시형태에서와 동일하고, NF3 과 Ar 의 유량은 각각 20sccm 이다.
도 4 에 나타난 결과로부터 명백한 바와 같이, 클리닝 과정에서 가열용 전원 (6) 의 단자 사이에 발생하는 전압의 상승은, NF3 와 Ar 의 혼합 가스가 이용되는 경우 보다 NF3 와 H2 의 혼합 가스가 클리닝 가스로서 이용되는 경우에서 훨씬 더 작고, 촉매체 (4) 의 에칭 (부식 열화) 은 억제된다.
도 4 에 나타난 결과로부터, NF3 와 Ar 의 혼합 가스가 클리닝 가스로 이용되는 경우, 가열된 촉매체 (텅스텐 선; 4) 와 NF3 의 접촉 및 분해에 의해 발생되는 불소 함유 라디칼 종 부분이 촉매체 자체를 환원제로서 불화 텅스텐 (WFX: 일반적으로, x ≤ 6) 을 형성하는 반응 경로의 존재 때문에, 촉매체 (4) 의 에칭 (부식 열화) 이 진행된다.
한편, NF3 와 H2 의 혼합 가스가 클리닝 가스로 이용되는 경우, 가열된 촉매체 (텅스텐 선; 4) 와 H2 의 접촉 및 분해에 의해 발생한 수소 라디칼이 또한 존재하고, 이 수소 라디칼은, 촉매체 (4) 와 경쟁적인 환원제로서 불소 함유 라디칼 종으로 작용한다. 따라서, 또 다른 방법으로, 불화 수소 (HF) 가 발생되는 반응 경로가 결과적으로 촉매체의 에칭 (부식 열화) 이 억제되면서 형성될 수도 있다.
또한, 제 1 실시형태에서보다 더 낮은 반응 챔버 (2) 의 압력은 촉매체 (4) 의 에칭 (부식 열화) 의 억제에 기여할 수도 있다.
또한, 이러한 방법으로 클리닝 가스로서 NF3 와 H2 의 혼합 가스를 이용함으로써, 반응 챔버의 내부에 부착하는 부착막을 제거하고 촉매체 (4) 의 에칭 (부식 열화) 을 억제하는 것도 가능하다.
<제 3 실시형태>
다음으로, 제 3 실시형태를 설명한다.
도 5 는 제 3 실시형태와 관련된 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치를 나타내는 개략 블록도이다.
한편, 동일한 참조부호는 도 1 에 도시된 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치와 동일한 기능을 가진 부재를 나타내고, 이러한 부재의 중복 설명은 생략한다.
이러한 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치 (20) 에, 클리닝 가스를 분해하고 라디칼 종을 발생시키는 라디칼 발생기로서 클리닝 가스 분해 (11) 용 용기가 반응 챔버 (2) 의 외부에 제공된다.
클리닝 가스 분해 (11) 용 용기에 RF 플라즈마, 전자파 플라즈마 등의 플라즈마 발생기 (12) 가 제공되고, 이 용기는 도입된 클리닝 가스, 예를 들어 전자기력에 의한 NF3 와 Ar 의 혼합 가스의 플라즈마 분해에 의해 할로겐 함유 라디칼 종을 발생시킬 수 있다.
도입된 클리닝 가스의 분해 수단으로서, 플라즈마 이외의 수단, 예를 들어, 자외선의 조사 (照射) 에 의한 광에너지가 이용될 수도 있다.
다른 구성은 도 1 에 도시된 제 1 실시형태에 따른 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치 (1) 에서와 동일하다.
이후, 이 실시형태의 인-시츄 클리닝 방법을 설명한다.
먼저, 반응 챔버 (2) 의 내부가 불활성 가스로 퍼지되는 동안, 반응 챔버 (2) 의 내부는 가스 배출 포트 (2b) 를 통해 가스 배출 시스템 (미도시) 에 의해 진공으로 배기되고 압력은 소정의 압력, 예를 들어 65Pa 로 조정된다.
저항 가열은 도선 (5a, 5b) 을 통해 가열용 전원 (6) 으로부터 촉매체 (4) 에 직류 전압을 인가함으로써 수행되고, 촉매체 (4) 는 소정의 온도, 예를 들어 1700℃ 정도로 가열된다.
이때, Ar 가스는 불활성 가스로 이용되기 때문에, 바이어스 전압은 극성이 음극으로 설정되어 미리 인가된다.
다음으로, 클리닝 가스, 이 실시형태에서는 NF3 와 Ar 의 혼합 가스가 압력이 65㎩ 로 조정되고 유지되는 동안에 클리닝 가스 분해 (11) 용 용기에 도입된다.
이러한 도입된 클리닝 가스, 즉, NF3 와 Ar 의 혼합 가스는 할로겐 함유 라디칼 종의 발생중에 플라즈마 발생기 (12) 에 의해 플라즈마 분해되기 쉽고, 이 할로겐 함유 라디칼 종은 반응 챔버 (2) 에 공급됨으로써, 반응 챔버의 내벽 (2), 기판 스테이지 (3) 등에 부착하는 막에 부착되고 에칭에 의해 제거되며 가스 배출 포트 (2b) 를 통해 방출된다.
이러한 경우에, 제 1 실시형태에서와 동일한 방법으로, 적절한 극성 및 적절한 값을 갖는 바이어스 전압은, 제어기 (10) 의 제어에 의해 정전압 전원 (8) 으로부터 가열용 전원 (6) 의 단자 사이의 전기 전위 (가열용 전원 (6) 으로부터 촉매체 (4) 에 인가되는 전기 전위) 에 인가된다.
결과적으로, 제 1 실시형태에서 상술한 바와 같이, 할로겐 함유 라디칼 종에 의한 촉매체 (4) 의 부식 열화를 억제하는 것이 가능하다.
이 실시형태의 클리닝 동안에, 가스 공급 포트 (2a) 를 통해 반응 챔버 (2) 에 환원성 가스로서 H2 를 도입함으로써, 제 2 실시형태에서 설명한 바와 같이 할로겐 함유 종에 의한 촉매체 (4) 의 부식 열화를 더 만족적으로 억제하는 것이 가능하다.
이 실시형태에서 H2 가 가스 공급 포트 (2a) 로부터 반응 챔버 (2) 에 공급되더라도, 또한, 클리닝 가스와 함께 클리닝 가스 분해 (11) 용 용기에 H2 를 도입하고 클리닝 가스 분해 (11) 용 용기를 통해 반응 챔버 (2) 에 H2 를 공급하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이, 반응 챔버 (2) 외부에 제공된 클리닝 가스 분해 (11) 용 용기에서 클리닝 가스를 분해하고 발생된 할로겐 함유 라디칼 종을 부착막이 제거된 반응 챔버 (2) 에 공급함으로써, 클리닝 가스가 가열된 촉매체 (4) 에 의해 반응 챔버 (2) 내에서 분해되는 제 1 실시형태의 경우에서보다 더 효율적으로 부착막을 제거하는 것이 가능하고, 따라서 클리닝 시간을 단축하는 것이 가능하다.
상술한 실시형태의 클리닝 방법에서 NF3 가 클리닝 가스로 이용되더라도, 다른 가스, 예를 들어, HF, C2F6, C3F8, SF6, CF4, CClF3, C2ClF5, 및 CCl4 와 같은 할로겐 함유 가스를 이용하는 것도 가능하다.
본 발명의 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치 및 그 클리닝 방법에서, 저항 가열된 촉매체의 촉매 작용을 이용함으로써 부착 재료를 제거하기 위한 클리닝이 수행된다. 그러나, 촉매체 자체의 에칭을 억제하고 부착 재료만을 제거하는 것이 가능하기 때문에, 본 발명은 촉매 작용에 의해 박막을 형성하는 촉매 화학 증착 장치의 클리닝에서 유용하다.

Claims (22)

  1. 진공으로 배기될 수 있는 반응 챔버 내에서 저항 가열된 촉매체의 촉매 작용을 이용함으로써 박막을 형성하는 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치로서,
    상기 촉매체에 바이어스 전압을 인가하기 위한 전원, 및 인가될 상기 바이어스 전압의 극성을 변경하는 변환 스위치를 포함하며,
    도입된 클리닝 가스가 상기 저항 가열된 촉매체와 접촉하게 되고 분해되는 경우에 발생되는 라디칼 종, 상기 촉매체에 인가된 상기 바이어스 전압, 및 상기 바이어스 전압의 극성에 기초하여, 상기 촉매체 자체를 에칭하지 않고 상기 반응 챔버의 내부에 부착된 부착막을 제거하는 것을 특징으로 하는, 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    전술한 구성에 부가하여, 상기 클리닝 가스를 라디칼 종으로 분해하고, 상기 라디칼 종을 상기 반응 챔버에 도입하는 라디칼 종 발생기가 제공되는 것을 특징으로 하는, 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는 불활성 가스 또는 환원성 가스 중 어느 하나와 할로겐 함유 가스와의 혼합 가스인 것을 특징으로 하는, 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장 치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는 불활성 가스 또는 환원성 가스 중 어느 하나를 함유하고, 상기 불활성 가스 및 상기 환원성 가스의 종류에 기초하여 상기 바이어스 전압의 극성이 획득되는 것을 특징으로 하는, 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는, 소정의 극성의 바이어스 전압이 0 인 경우에, 할로겐 함유 가스와 환원성 가스의 혼합 가스인 것을 특징으로 하는, 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 할로겐 함유 가스는 NF3, HF, C2F6, C3F8, SF6, CF4, CClF3, C2ClF5 및 CCl4 또는 이들 가스의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 임의의 가스이고, 상기 환원성 가스는 H2 이며, 상기 불활성 가스는 희가스인 것을 특징으로 하는, 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는 할로겐 함유 가스와 H2 의 혼합 가스이고, 양극의 바이어스 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는, 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는 할로겐 함유 가스와 Ar 의 혼합 가스이고, 음극의 바이어스 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는, 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉매체의 전기 저항에 기초하여 상기 촉매체 자체의 에칭의 발생을 검출하는 모니터링 디바이스가 제공되는 것을 특징으로 하는, 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치.
  10. 진공으로 배기 가능한 반응 챔버 내에서 저항 가열된 촉매체의 촉매 작용을 이용함으로써 박막을 형성하는 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법으로서,
    저항 가열된 촉매체에 소정의 극성의 바이어스 전압을 인가하는 단계,
    클리닝 가스를 도입하는 단계,
    상기 클리닝 가스가 저항 가열된 상기 촉매체와 접촉하게 되고 분해되어 라디칼 종을 발생시키는 단계, 및
    상기 촉매체 자체를 에칭하지 않고 상기 반응 챔버의 내부에 부착된 부착막을 제거하는 단계를 포함하는, 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    클리닝 가스를 도입하는 상기 단계는, 상기 클리닝 가스를 라디칼 종으로 분해하고 상기 라디칼 종을 상기 반응 챔버에 도입하는 단계인 것을 특징으로 하는, 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는 불활성 가스 또는 환원성 가스 중 어느 하나와 할로겐 함유 가스와의 혼합 가스인 것을 특징으로 하는, 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는 불활성 가스 또는 환원성 가스 중 어느 하나를 함유하고, 상기 불활성 가스 및 상기 환원성 가스의 종류에 기초하여 결정되는 극성의 바이어스 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는, 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는, 상기 소정의 극성의 바이어스 전압이 0 인 경우에, 할로겐 함유 가스와 환원성 가스의 혼합 가스인 것을 특징으로 하는, 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 할로겐 함유 가스는 NF3, HF, C2F6, C3F8, SF6, CF4, CClF3, C2ClF5 및 CCl4 또는 이들 가스의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 임의의 가스이고, 상기 환원성 가스는 H2 이며, 상기 불활성 가스는 희가스인 것을 특징으로 하는, 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는 할로겐 함유 가스와 H2 의 혼합 가스이고, 양극의 바이어스 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는, 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 클리닝 가스는 할로겐 함유 가스와 Ar 의 혼합 가스이고 음극의 바이어스 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는, 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법.
  18. 제 10 항에 있어서,
    전술한 구성에 부가하여, 상기 촉매체 자체의 에칭의 발생이 클리닝 동안 전기 저항에 기초하여 인 시츄 (in situ) 모니터링되는 것을 특징으로 하는, 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법.
  19. 제 4 항에 있어서,
    상기 환원성 가스는 H2 이며, 상기 불활성 가스는 희가스인 것을 특징으로 하는, 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치.
  20. 제 5 항에 있어서,
    상기 할로겐 함유 가스는 NF3, HF, C2F6, C3F8, SF6, CF4, CClF3, C2ClF5 및 CCl4 또는 이들 가스의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 임의의 가스이며, 상기 환원성 가스는 H2 인 것을 특징으로 하는, 자가-클리닝 촉매 화학 증착 장치.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 환원성 가스는 H2 이며, 상기 불활성 가스는 희가스인 것을 특징으로 하는, 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 할로겐 함유 가스는 NF3, HF, C2F6, C3F8, SF6, CF4, CClF3, C2ClF5 및 CCl4 또는 이들 가스의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 임의의 가스이며, 상기 환원성 가스는 H2 인 것을 특징으로 하는, 촉매 화학 증착 장치의 클리닝 방법.
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