KR100839188B1 - Method and apparatus for processing substrate - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 및 1b는 금속라인들 사이에 형성된 갭을 채우는 모습을 나타내는 웨이퍼의 단면도이다.1A and 1B are cross-sectional views of a wafer showing a gap formed between metal lines.
도 2는 본 발명에 따른 기판처리장치를 포함하는 반도체 제조설비를 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a schematic view showing a semiconductor manufacturing apparatus including a substrate processing apparatus according to the present invention.
도 3은 도 2의 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating the substrate processing apparatus of FIG. 2.
도 4는 도 3의 샤워헤드가 이동하는 모습을 나타내는 도면이다.4 is a view illustrating a state in which the showerhead of FIG. 3 moves.
도 5는 도 4의 분사판을 나타내는 사시도이다.FIG. 5 is a perspective view illustrating the jet plate of FIG. 4. FIG.
도 6은 도 3의 샤워헤드를 이용하여 소스가스를 분사하는 모습을 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a state of spraying source gas using the shower head of FIG. 3.
도 7 및 도 8은 도 6의 지지부재를 개략적으로 나타내는 도면이다.7 and 8 are views schematically showing the supporting member of FIG.
도 9는 도 6의 지지부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.9 is a perspective view schematically illustrating the support member of FIG. 6.
도 10은 도 8의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 구성한 단면도이다.FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 8.
도 11 내지 도 13은 본 발명에 따른 기판처리방법을 나타내는 흐름도이다.11 to 13 are flowcharts illustrating a substrate processing method according to the present invention.
도 14는 도 3의 기판처리장치가 작동하는 모습을 나타내는 도면이다.14 is a view illustrating a state in which the substrate processing apparatus of FIG. 3 operates.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 : 반도체 제조설비 10 : 기판처리장치(공정챔버)1: semiconductor manufacturing equipment 10: substrate processing apparatus (process chamber)
100 : 공정챔버 200 : 지지부재100: process chamber 200: support member
220 : 지지플레이트 240 : 지지축220: support plate 240: support shaft
300 : 상부전극 600 : 가스공급부재300: upper electrode 600: gas supply member
620 : 샤워헤드 640 : 구동축620: shower head 640: drive shaft
680 : 구동기680 driver
본 발명은 기판을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라스마를 이용한 기판을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for processing a substrate, and more particularly, to a method and apparatus for processing a substrate using plasma.
반도체 장치는 실리콘 기판 상에 많은 층들(layers)을 가지고 있으며, 이와 같은 층들은 증착공정을 통하여 기판 상에 증착된다. 이와 같은 증착공정은 몇가지 중요한 이슈들을 가지고 있으며, 이와 같은 이슈들은 증착된 막들을 평가하고 증착방법을 선택하는 데 있어서 중요하다.The semiconductor device has many layers on a silicon substrate, and these layers are deposited on the substrate through a deposition process. This deposition process has several important issues, which are important in evaluating the deposited films and selecting the deposition method.
첫번째는 증착된 막의 '질'(quality)이다. 이는 조성(composition), 오염도(contamination levels), 손실도(defect density), 그리고 기계적·전기적 특성(mechanical and electrical properties)을 의미한다. 막들의 조성은 증착조건에 따라 변할 수 있으며, 이는 특정한 조성(specific composition)을 얻기 위하여 매우 중요하다.The first is the 'quality' of the deposited film. This means composition, contamination levels, defect density, and mechanical and electrical properties. The composition of the films can vary depending on the deposition conditions, which is very important for obtaining a specific composition.
두번째는, 웨이퍼를 가로지르는 균일한 두께(uniform thickness)이다. 특히, 단차(step)가 형성된 비평면(nonplanar) 형상의 패턴 상부에 증착된 막의 두께가 매우 중요하다. 증착된 막의 두께가 균일한지 여부는 단차진 부분에 증착된 최소 두께를 패턴의 상부면에 증착된 두께로 나눈 값으로 정의되는 스텝 커버리지(step coverage)를 통하여 판단할 수 있다.The second is uniform thickness across the wafer. In particular, the thickness of the film deposited on the nonplanar pattern on which the step is formed is very important. Whether the thickness of the deposited film is uniform may be determined through step coverage defined by dividing the minimum thickness deposited on the stepped portion by the thickness deposited on the upper surface of the pattern.
증착과 관련된 또 다른 이슈는 공간을 채우는 것(filling space)이다. 이는 금속라인들 사이를 산화막을 포함하는 절연막으로 채우는 갭 필링(gap filling)을 포함한다. 갭은 금속라인들을 물리적 및 전기적으로 절연시키기 위하여 제공된다.Another issue with deposition is filling space. This includes gap filling between the metal lines with an insulating film including an oxide film. The gap is provided to physically and electrically insulate the metal lines.
도 1a 및 1b는 금속라인들(a) 사이에 형성된 갭을 채우는 모습을 나타내는 웨이퍼의 단면도이다. 도 1a 및 도 1b는 불완전한(incomplete) 갭 필링 과정을 보여주고 있다. 금속라인들(a) 사이의 갭은 절연막(b)으로 채워진다. 이때, 갭 내에 절연막(b)이 채워짐과 동시에, 갭 내의 상부에는 오버행들(overhang)(h)이 빵덩어리(breadloafing) 형태로 성장하며, 오버행(h)의 성장속도는 갭 내에 채워지는 절연막(b)의 성장속도보다 빠르다. 결국, 오버행(h)들은 서로 만나 갭의 상부를 폐쇄하여 갭 내에 보이드(void)를 형성하며, 절연막(b)이 갭 내에 증착되는 것을 방해한다. 형성된 보이드는 높은 접촉저항(contact resistance) 및 높은 면저항(sheet resistance)을 가져오며, 파손을 일으키기도 한다. 또한, 보이드는 처리액 또는 수분을 함유하여, 안정성 문제를 일으키기도 한다.1A and 1B are cross-sectional views of a wafer showing a gap formed between metal lines a. 1A and 1B show an incomplete gap filling process. The gap between the metal lines a is filled with the insulating film b. At this time, while the insulating film b is filled in the gap, an overhang h grows in the form of breadloafing in the upper portion of the gap, and the growth rate of the overhang h is an insulating film filled in the gap. It is faster than the growth rate of b). As a result, the overhangs h meet with each other to close the top of the gap to form voids in the gap, preventing the insulating film b from being deposited in the gap. The formed voids result in high contact resistance and high sheet resistance, and also cause breakage. In addition, the voids may contain a treatment liquid or water, causing stability problems.
고밀도 플라스마 화학기상증착(High-Density Plasma Chemical Vapor Deposition:HDPCVD) 방법은 플라스마를 이용하여 갭 내에 막을 증착하고, 막의 증 착시 성장한 오버행을 에칭하며, 이후 다시 막을 증착하는 증착/에칭/증착 방법을 사용하여 보이드가 형성되는 것을 방지한다. 즉, 부분적으로 채워진 갭을 재형상화하여 갭을 개방시키고, 갭 내에 보이드가 형성되기 이전에 갭 내에 막을 증착시킨다. 이와 같은 방법은 큰 종횡비(Aspect Ratio:AR)를 가지는 갭 내에 보이드 없이 막을 증착시킬 수 있다.The High-Density Plasma Chemical Vapor Deposition (HDPCVD) method uses a deposition / etching / deposition method that deposits a film in a gap using plasma, etches overhang grown during deposition of the film, and then deposits the film again. To prevent the formation of voids. That is, the partially filled gap is reshaped to open the gap, and a film is deposited in the gap before voids are formed in the gap. This method can deposit a film without voids in a gap having a large Aspect Ratio (AR).
이와 같은 플라스마 화학기상증착장치는 증착공정이 이루어지는 챔버를 구비한다. 챔버의 내부에는 웨이퍼가 로딩되며, 웨이퍼의 상부에는 공정가스가 공급된다. 공정가스가 공급된 상태에서 챔버 내에 전자기장을 형성하면 전자기장에 의하여 공정가스로부터 플라스마가 생성된다. 웨이퍼의 상부에는 고주파 전원이 연결된 상부전극이 제공되며, 웨이퍼의 하부에는 하부전극이 제공된다. 상부전극에 고주파 전원이 인가되면, 상부전극과 하부전극 사이에는 전자기장이 형성된다.Such plasma chemical vapor deposition apparatus includes a chamber in which a deposition process is performed. The wafer is loaded inside the chamber, and a process gas is supplied to the top of the wafer. When the electromagnetic field is formed in the chamber while the process gas is supplied, plasma is generated from the process gas by the electromagnetic field. The upper electrode of the wafer is provided with an upper electrode to which a high frequency power is connected, and the lower electrode of the wafer is provided. When a high frequency power is applied to the upper electrode, an electromagnetic field is formed between the upper electrode and the lower electrode.
그러나, 플라스마 화학기상증착장치는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.However, the plasma chemical vapor deposition apparatus has the following problems.
첫째, 샤워헤드는 분사판을 이용하여 웨이퍼의 상부에 공정가스를 공급하며, 분사판에는 복수의 분사구들이 형성된다. 공정가스는 분사구의 크기 또는 배치에 따라 영역별로 불균일하게 공급되며, 웨이퍼의 상부에 공급된 공정가스의 균일도는 공정균일도에 영향을 미친다. 따라서, 웨이퍼 상에 증착된 막의 두께는 균일하지 않았다. 앞서 본 바와 같이, 균일도는 증착공정과 관련된 중요한 이슈 중 하나이며, 불균일한 막은 금속배선(metal line) 상에서 높은 전기저항(electrical resistance)을 가져왔으며, 기계적인 파손의 가능성을 증가시켰다.First, the shower head supplies a process gas to the upper portion of the wafer by using a spray plate, and a plurality of spray holes are formed in the spray plate. The process gas is unevenly supplied for each region according to the size or arrangement of the injection holes, and the uniformity of the process gas supplied to the upper portion of the wafer affects the process uniformity. Thus, the thickness of the film deposited on the wafer was not uniform. As previously seen, uniformity is one of the important issues associated with the deposition process, and non-uniform films resulted in high electrical resistance on the metal line and increased the probability of mechanical failure.
둘째, 상부전극과 하부전극 사이에 형성되는 전자기장의 크기는 공정가스로 부터 생성되는 플라스마에 큰 영향을 미친다. 전자기장의 크기에 따라 플라스마의 생성여부 또는 플라스마 밀도(plasma density)가 결정될 수 있다. 그러나, 종래의 상부전극 및 하부전극은 일정한 간격으로 이격된 상태에서 고정되어 있으므로, 공정조건의 변화에 능동적으로 대응할 수 없었다. 즉, 공정가스의 조성이 변하거나 높은 수준의 플라스마 밀도가 요구된다 하더라도 상부전극과 하부전극을 이용하여 이와 같은 공정조건을 만족시킬 수 없었다.Second, the magnitude of the electromagnetic field formed between the upper electrode and the lower electrode greatly affects the plasma generated from the process gas. Plasma generation or plasma density may be determined depending on the size of the electromagnetic field. However, since the conventional upper electrode and the lower electrode are fixed in a state spaced at regular intervals, they cannot actively respond to changes in process conditions. That is, even if the composition of the process gas is changed or a high plasma density is required, such process conditions cannot be satisfied using the upper electrode and the lower electrode.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼의 상부에 균일하게 공정가스를 공급할 수 있는 기판을 처리하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method and apparatus for processing a substrate capable of uniformly supplying a process gas to an upper portion of a wafer.
본 발명의 다른 목적은 웨이퍼 상에 균일한 두께의 막을 증착할 수 있는 기판을 처리하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for processing a substrate capable of depositing a film of uniform thickness on a wafer.
본 발명의 또 다른 목적은 상부전극과 하부전극 사이의 간격을 조절할 수 있는 기판을 처리하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a method and apparatus for processing a substrate capable of adjusting a gap between an upper electrode and a lower electrode.
본 발명의 또 다른 목적은 주어진 공정조건을 충족시킬 수 있는 기판을 처리하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and method for processing a substrate that can satisfy a given process condition.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Still other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 방법 은 상기 기판을 공정챔버의 내부에 설치된 지지부재 상에 올려 놓는 단계, 상기 공정챔버의 내부에 소스가스를 공급하고, 상기 지지부재의 상부에 설치된 상부전극 및 상기 상부전극과 대향되는 하부전극을 이용하여 상기 소스가스로부터 상기 플라스마를 생성하는 단계, 상기 플라스마를 이용하여 상기 기판을 처리하는 단계를 포함하되, 상기 소스가스로부터 상기 플라스마를 생성하는 단계는 상기 상부전극과 상기 하부전극의 간격을 조절하는 단계, 그리고 상기 상부전극과 상기 하부전극 사이의 상기 소스가스를 방전시키는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method of treating a substrate using plasma includes placing the substrate on a supporting member installed in the process chamber, supplying a source gas into the process chamber, and supporting the substrate. Generating the plasma from the source gas by using an upper electrode disposed on an upper portion of the member and a lower electrode facing the upper electrode, and treating the substrate by using the plasma, wherein the plasma is processed from the source gas. Generating the plasma includes adjusting a distance between the upper electrode and the lower electrode, and discharging the source gas between the upper electrode and the lower electrode.
상기 상부전극과 상기 하부전극의 간격을 조절하는 단계는 상기 상부전극을 승강하는 단계를 포함할 수 있다.Adjusting the distance between the upper electrode and the lower electrode may include elevating the upper electrode.
상기 상부전극과 상기 하부전극의 간격을 조절하는 단계는 다양한 공정조건에 따라 상기 간격을 달리하여 공정률을 측정하는 단계, 측정된 상기 공정률로부터 주어진 공정조건에 따른 최적의 간격을 결정하는 단계, 그리고 상기 상부전극과 상기 하부전극의 간격을 상기 최적의 간격으로 조절하는 단계를 포함할 수 있다.The step of adjusting the interval between the upper electrode and the lower electrode may include measuring the process rate by varying the interval according to various process conditions, determining an optimal interval according to a given process condition from the measured process rate, and the And adjusting the interval between the upper electrode and the lower electrode to the optimum interval.
상기 소스가스를 공급하는 단계는 상기 지지부재의 상부에 제공된 분사판의 회전위치를 조절하는 단계 및 상기 분사판으로부터 상기 기판을 향하여 소스가스를 공급하는 단계를 포함할 수 있다.The supplying the source gas may include adjusting a rotation position of the jet plate provided on the support member and supplying the source gas from the jet plate toward the substrate.
상기 분사판의 회전위치를 조절하는 단계는 상기 소스가스를 공급하기 전에 이루어질 수 있다.Adjusting the rotational position of the jet plate may be made before supplying the source gas.
상기 분사판의 회전위치를 조절하는 단계는 다양한 공정조건에 따라 상기 회전위치를 달리하여 공정률을 측정하는 단계, 측정된 상기 공정률로부터 주어진 공 정조건에 따른 최적의 회전위치를 결정하는 단계, 그리고 상기 분사판의 회전위치를 상기 최적의 회전위치로 조절하는 단계를 포함할 수 있다.The adjusting of the rotational position of the jet plate may include measuring a process rate by varying the rotational position according to various process conditions, determining an optimal rotational position according to a given process condition from the measured process rate, and the It may include adjusting the rotational position of the jet plate to the optimal rotational position.
상기 분사판의 회전위치를 조절하는 단계는 상기 소스가스를 공급하는 동안 상기 분사판을 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.Adjusting the rotational position of the jet plate may include rotating the jet plate while supplying the source gas.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 방법은 상기 기판을 공정챔버의 내부에 설치된 지지부재 상에 올려 놓는 단계, 상기 지지부재의 상부에 제공된 분사판으로부터 상기 기판을 향하여 소스가스를 공급하고, 상기 소스가스를 방전시켜 상기 플라스마를 생성하는 단계, 그리고 상기 플라스마를 이용하여 상기 기판을 처리하는 단계를 포함하되, 상기 소스가스를 공급하는 단계는 상기 분사판의 회전위치를 조절하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a method of treating a substrate using plasma includes placing the substrate on a support member installed in the process chamber, and from the spray plate provided on the support member toward the substrate. Supplying a source gas, discharging the source gas to generate the plasma, and processing the substrate using the plasma, wherein supplying the source gas includes rotating a position of the jet plate. Adjusting.
본 발명에 의하면, 기판처리장치는 기판에 대한 공정이 이루어지는 내부공간을 제공하는 공정챔버, 상기 공정챔버 내부에 설치되며 상기 기판을 지지하는 지지부재, 상기 지지부재의 상부에 위치하며 상기 지지부재를 향하여 소스가스를 공급하는 샤워헤드, 상기 샤워헤드를 이동하는 이동부재, 그리고 상기 소스가스로부터 플라스마를 생성하는 플라스마 생성부재를 포함한다.According to the present invention, a substrate processing apparatus includes a process chamber that provides an internal space in which a process is performed on a substrate, a support member installed inside the process chamber and supporting the substrate, and positioned on an upper portion of the support member. Shower head for supplying the source gas toward the movement, the moving member for moving the shower head, and a plasma generating member for generating a plasma from the source gas.
상기 플라스마 생성부재는 상기 샤워헤드에 설치된 상부전극 및 상기 상부전극과 대향되도록 배치된 하부전극을 포함할 수 있다.The plasma generating member may include an upper electrode installed in the shower head and a lower electrode disposed to face the upper electrode.
상기 이동부재는 상기 샤워헤드를 승강하는 승강부재일 수 있다. 또한, 상기 이동부재는 상기 샤워헤드를 회전시키는 회전부재일 수 있다.The moving member may be an elevating member for elevating the shower head. In addition, the moving member may be a rotating member for rotating the shower head.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 2 내지 도 14를 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 14. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below. This embodiment is provided to explain in detail the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a more clear description.
이하에서는 기판의 일례로 웨이퍼(W)를 들어 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 이하에서는 증착 공정을 수행하는 기판처리장치(또는 공정챔버)(10)를 가지는 반도체 제조설비(1)를 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상과 범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 애싱 공정, 에칭 공정, 또는 세정 공정에 응용될 수 있다.Hereinafter, the wafer W will be described as an example of the substrate, but the present invention is not limited thereto. In addition, hereinafter, a
도 2는 본 발명에 따른 기판처리장치(10)를 포함하는 반도체 제조설비(1)를 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a diagram schematically showing a
도 2를 살펴보면, 반도체 제조설비(1)는 공정설비(2), 설비 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module:EFEM)(3), 그리고 경계벽(interface wall)(4)을 포함한다. 설비 전방 단부 모듈(3)은 공정설비(2)의 전방에 장착되어, 웨이퍼들(W)이 수용된 용기(도시안됨)와 공정설비(2) 간에 웨이퍼(W)를 이송한다. 설비 전방 단부 모듈(3)은 복수의 로드포트들(loadports)(60)과 프레임(frame)(50)을 가진다. 프레임(50)은 로드포트(60)와 공정 설비(2) 사이에 위치한다. 웨이퍼(W)를 수용하는 용 기는 오버헤드 트랜스퍼(overhead transfer), 오버헤드 컨베이어(overhead conveyor), 또는 자동 안내 차량(automatic guided vehicle)과 같은 이송 수단(도시안됨)에 의해 로드포트(60) 상에 놓여진다. 용기는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 프레임(50) 내에는 로드포트(60)에 놓여진 용기와 공정설비(2) 간에 웨이퍼(W)를 이송하는 프레임 로봇(70)이 설치된다. 프레임(50) 내에는 용기의 도어를 자동으로 개폐하는 도어 오프너(도시안됨)가 설치될 수 있다. 또한, 프레임(50)에는 청정 공기가 프레임(50) 내 상부에서 하부로 흐르도록 청정 공기를 프레임(50) 내로 공급하는 팬필터 유닛(Fan Filter Unit:FFU)(도시안됨)이 제공될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
웨이퍼(W)는 공정설비(2) 내에서 소정의 공정이 수행된다. 공정설비(2)는 로드록 챔버(loadlock chamber)(20), 트랜스퍼 챔버(transfer chamber)(30), 그리고 공정챔버(process chamber)(10)를 가진다. 트랜스퍼 챔버(30)는 상부에서 바라볼 때 대체로 다각의 형상을 가진다. 트랜스퍼 챔버(30)의 측면에는 로드록 챔버(20) 또는 공정챔버(10)가 위치된다. 로드록 챔버(20)는 트랜스퍼 챔버(30)의 측부들 중 설비 전방 단부 모듈(3)과 인접한 측부에 위치되고, 공정챔버(10)는 다른 측부에 위치된다. 로드록 챔버(20)는 공정 진행을 위해 공정설비(2)로 유입되는 웨이퍼들(W)이 일시적으로 머무르는 로딩 챔버(20a)와 공정이 완료되어 공정설비(2)로부터 유출되는 웨이퍼들(W)이 일시적으로 머무르는 언로딩 챔버(20b)를 가진다. 트랜스퍼 챔버(30) 및 공정챔버(10) 내부는 진공으로 유지되고, 로드록 챔버(20) 내부는 진공 및 대기압으로 전환된다. 로드록 챔버(20)는 외부 오염물질이 트랜스퍼 챔버(30) 및 공정챔버(10)로 유입되는 것을 방지한다. 로드록 챔버(20)와 트랜스퍼 챔버(30) 사이, 그리고 로드록 챔버(20)와 설비 전방 단부 모듈(3) 사이에는 게이트 밸브(도시안됨)가 설치된다. 설비 전방 단부 모듈(3)과 로드록 챔버(20) 간에 웨이퍼(W)가 이동하는 경우, 로드록 챔버(20)와 트랜스퍼 챔버(30) 사이에 제공된 게이트 밸브가 닫히고, 로드록 챔버(20)와 트랜스퍼 챔버(30) 간에 웨이퍼(W)가 이동되는 경우, 로드록 챔버(20)와 설비 전방 단부 모듈(3) 사이에 제공되는 게이트 밸브가 닫힌다.The wafer W is subjected to a predetermined process in the process facility 2. The process facility 2 has a
트랜스퍼 챔버(30) 내에는 이송 로봇(40)이 장착된다. 이송 로봇(40)은 공정챔버(10)로 웨이퍼(W)를 로딩하거나 공정챔버(10)로부터 웨이퍼(W)를 언로딩한다. 또한, 이송 로봇(40)은 공정챔버(10)와 로드록 챔버(20) 간에 웨이퍼(W)를 이송한다.The
공정챔버(10)는 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 공정, 예컨대 증착, 에칭과 같은 공정을 수행하며, 이하에서는 공정챔버(10)를 기판처리장치(10)로 부르기로 한다. 기판처리장치(10)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The
도 3은 도 2의 기판처리장치(10)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4는 도 3의 샤워헤드(620)가 이동하는 모습을 나타내는 도면이다. 도 5는 도 4의 분사판(622)을 나타내는 사시도이며, 도 6은 도 3의 샤워헤드(620)를 이용하여 소스가스를 분사하는 모습을 나타내는 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating the
도 3에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)에 대한 공정을 수행하기 위한 기판처리 장치(10)는 공정챔버(100)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the
본 실시예에서 기판처리장치(10)를 이용하여 수행하는 공정은 증착 공정이며, 이하에서는 고밀도 플라스마 화학 기상 증착(High Density Plasma Chemical Vapor Deposition:HDPCVD) 공정을 예로 들어 설명한다. 앞서 본 바와 같이, 고밀도 플라스마 화학 기상 증착 공정은 높은 밀도의 플라스마를 형성하여 금속배선들 사이에 형성된 갭 내에 막을 증착시키는 증착(deposition) 공정과, 갭 상부의 오버행들(overhang)을 에칭하는 에칭(etching) 공정을 포함한다. 갭의 상부에서 성장한 오버행들은 갭의 입구를 폐쇄하여 갭 내에 보이드(void)를 형성한다. 따라서, 에칭 공정을 통하여 오버행들을 제거함으로써, 갭 내에 보이드가 형성되는 것을 방지한다.In the present embodiment, the process performed using the
공정챔버(100)의 내부공간에는 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 지지부재(200)가 설치된다. 지지부재(200)는 정전기력을 이용하여 웨이퍼(W)를 고정할 수 있는 정전척(ESC)이 사용될 수 있으며, 선택적으로 기계적인 구조를 통하여 클램핑이 가능한 기계척 또는 진공으로 웨이퍼(W)를 흡착하는 진공척이 사용될 수 있다. 한편, 지지부재(200)에는 플라즈마 상태의 소스가스를 웨이퍼(W)로 유도할 수 있도록 바이어스 전원이 인가될 수 있다. 지지부재(200)에 대한 상세한 내용은 후술하기로 한다.The
다음으로, 공정챔버(100)의 측벽에는 웨이퍼(W)가 드나들 수 있는 통로(122) 및 통로(122)와 연통되어 웨이퍼(W)가 공정챔버(100)의 내부로 진입하는 입구(124) 가 형성된다. 입구(124)의 단면적은 통로(122)의 단면적보다 크다. 웨이퍼(W)는 입구(124) 및 통로(122)를 통하여 공정챔버(100)의 내부로 진입하거나 공정챔버(100)의 외부로 빠져나간다.Next, a sidewall of the
입구(124) 상에는 입구(124)와 연결되는 통로(122)의 일단을 개폐하는 도어(130)가 설치된다. 도어(130)는 구동기(132)에 연결되며, 구동기(132)의 작동에 의하여 통로(122)의 길이방향과 대체로 수직한 방향으로 이동하면서 통로(122)의 일단을 개폐한다.The
공정챔버(100)의 바닥벽에는 복수의 배기홀들(102)이 형성되며, 배기홀들(102)에는 각각 배기라인들(104)이 연결된다. 배기라인(104) 상에는 펌프(도시안됨)가 설치될 수 있다. 배기라인들(104)은 공정챔버(100) 내부의 가스를 외부로 배출하기 위한 통로가 된다. 공정챔버(100)의 내부에서 발생된 반응가스 및 미반응가스, 그리고 반응부산물 등은 배기라인들(104)을 통하여 공정챔버(100)의 외부로 배출되며, 공정챔버(100) 내부의 압력을 진공 상태로 유지하기 위하여 배기라인들(104)을 통하여 공정챔버(100) 내부의 가스를 외부로 배출할 수 있다.A plurality of
공정챔버(100) 내의 상부에는 증착 또는 식각공정을 수행할 수 있도록 공정챔버(100)의 내부에 소스가스를 공급하는 가스공급부재(600)가 제공된다. 가스공급부재(600)는 샤워헤드(620) 및 샤워헤드(620)를 이동시키는 이동부재를 포함한다. 이동부재는 샤워헤드(620)를 지지하는 지지축(640), 그리고 지지축(640)을 구동하는 구동기(680)를 포함한다.A
샤워헤드(620)는 지지플레이트(220)에 놓여진 웨이퍼(W)를 향하여 소스가스를 분사한다. 샤워헤드(620)는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 분사홀들(622a)이 형성된 분사판(622) 및 분사판(622)을 고정하는 고정홀더(621)를 포함한다. 고정홀더(621)는 하부가 개방된 형상이며, 하부에는 분사판(622)이 고정된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 분사판(622)은 대체로 웨이퍼(W)와 대응되는 원판 형상이며, 복수의 분사홀들(622a)이 분사판(622)을 관통하도록 형성된다. 고정홀더(621)와 분사판(622) 사이에는 버퍼공간(624)이 형성된다. 후술하는 가스공급라인(도 4의 660)을 통해 유입된 소스가스는 버퍼공간(624)에 머무르며, 분사판(622)에 형성된 복수의 분사홀들(622a)을 통해 외부로 배출된다. The
한편, 공정챔버(100)의 내부에 공급된 소스가스는 상부전극(도 4의 300)에 의해 방전되며, 방전에 의해 플라스마가 생성된다. 상부전극(300)은 고정홀더(621)의 내부에 설치된다. 상부전극(300)은 분사판(622)과 나란하도록 배치되며, 버퍼공간(624)의 상부에 배치된다. 상부전극(300)에는 고주파 전원(RF power)이 연결되며, 상부전극(300)은 축전 결합 플라스마(Capacitively Coupled Plasma:CCP) 소스가 된다. 한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 지지플레이트(220)는 접지되며, 상부전극(300)과 대응되는 하부전극의 역할을 한다. 따라서, 상부전극(300)에 고주파 전원이 인가되면, 상부전극(300)과 지지플레이트(220) 사이에는 전자기장이 형성되며, 전자기장에 의해 공정챔버(100) 내부의 소스가스는 방전된다.On the other hand, the source gas supplied into the
지지축(640)의 하단은 고정홀더(621)의 상부면에 연결되며, 지지축(640)의 상단은 구동기(680)에 연결된다. 구동기(680)는 모터를 포함하는 회전장치이며, 외부로부터 인가된 전류에 의하여 회전력을 발생시킨다. 발생된 회전력은 지지축(640)에 전달되며, 도 4에 도시한 바와 같이 지지축(640)은 고정홀더(621)와 함께 회전(θ)한다.The lower end of the
또한, 구동기(680)는 지지축(640)을 승강하며, 지지축(640)의 승강에 의하여 고정홀더(621)는 함께 승강한다. 따라서, 도 4에 도시한 바와 같이, 지지플레이트(220)와 상부전극(540) 사이의 간격(d)을 조절할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.In addition, the
한편, 구동기(680)는 제어기(682)에 연결되며, 제어기(682)는 구동기(680)의 동작을 제어한다. 제어기(682)는 구동기(680)의 회전속도, 회전량, 회전방향을 포함한 구동기(680)의 동작을 모두 제어할 수 있다. 또한, 지지축(640)과 공정챔버(100)의 천정벽 사이에는 씰링부재(도시안됨)가 제공될 수 있다. 씰링부재는 공정챔버(100) 내부의 기밀을 유지함과 동시에 지지축(680)의 회전이 가능하도록 돕는다. 씰링부재는 마그네틱 씰(magnetic seal)을 포함한다.On the other hand, the
한편, 지지축(640)의 일단에는 가스공급라인(660)이 연결되며, 가스공급라인(660)의 내부에는 소스가스가 흐른다. 가스공급라인(660)은 밸브(660a)에 의하여 개폐된다. 소스가스는 실란(silane)(SiH4)을 포함하는 실리콘-함유 가스 및 산소(O2)를 포함하는 산소-포함(oxygen-containing) 가스이다. 소스가스는 지지 축(640)의 내부유로를 통해 버퍼공간(624)에 유입된다.Meanwhile, the
따라서, 도 6에 도시한 바와 같이, 가스공급라인(660)을 통해 공급된 소스가스는 지지축(640)의 내부유로를 통해 버퍼공간(624)에 유입되며, 이후 분사판(622)에 형성된 복수의 분사홀들(622a)을 통해 하부로 배출된다.Therefore, as shown in FIG. 6, the source gas supplied through the
도 7 및 도 8은 도 6의 지지부재(200)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9는 도 6의 지지부재를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 10은 도 8의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 구성한 단면도이다.7 and 8 are views schematically showing the
도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 지지부재(200)는 지지플레이트(220), 구동축(240), 구동기(260), 그리고 제어기(280)를 포함한다.As shown in FIGS. 7 and 8, the
웨이퍼(W)는 지지플레이트(220)의 상부에 지지플레이트(220)와 나란하게 놓여진다. 지지플레이트(220)는 알루미늄 재질이며, 이로 인하여 웨이퍼(W) 상에 형성된 패턴은 지지플레이트(220)와 반응할 가능성이 있다. 따라서, 세라믹 재질의 보호층(221)을 지지플레이트(220)의 상부면에 형성할 수 있으며, 세라믹 재질은 산화알루미늄(aluminium oxide:Al2O3)를 포함한다.The wafer W is placed side by side with the
지지플레이트(220)의 하부에는 구동축(240)의 일단이 연결되며, 구동축(240)의 타단은 구동기(260)에 연결된다. 구동기(260)는 모터를 포함하는 회전장치이며, 외부로부터 인가된 전류에 의하여 회전력을 발생시킨다. 발생된 회전력은 구동 축(240)에 전달되며, 구동축(240)은 지지플레이트(220)와 함께 회전한다.One end of the
구동축(240)과 공정챔버(100)의 바닥벽 사이에는 씰링부재(241)가 제공된다. 씰링부재(도 3의 241)는 공정챔버(100) 내부의 기밀을 유지함과 동시에 구동축(240)의 회전이 가능하도록 돕는다. 씰링부재(241)는 마그네틱 씰(magnetic seal)을 포함한다.A sealing
구동기(260)는 제어기(280)에 연결되며, 제어기(280)는 구동기(260)의 동작을 제어한다. 제어기(280)는 구동기(260)의 회전속도, 회전량, 회전방향을 포함한 구동기(260)의 동작을 모두 제어할 수 있다.The
도 8에 도시한 바와 같이, 지지플레이트(220)의 내부에는 냉각가스가 흐르는 제1 냉각라인 및 냉각유체가 흐르는 제2 냉각라인(232)이 형성된다.As shown in FIG. 8, the first cooling line through which the cooling gas flows and the second cooling line through which the cooling fluid flows are formed in the
제1 냉각라인은 지지플레이트(220)의 상부에 놓여진 웨이퍼(W)의 배면에 냉각가스를 공급하며, 웨이퍼(W)는 냉각가스에 의하여 기설정된 온도로 냉각된다. 공정 중에는 고온의 열이 발생하며, 특히, 고밀도 플라스마 화학 기상 증착공정 중의 스퍼터링에 의한 에칭 공정에서 고온의 열이 발생한다. 이로 인하여 웨이퍼(W)의 온도가 상승할 수 있으며, 제1 냉각라인은 냉각가스를 이용하여 웨이퍼(W)를 냉각시킨다.The first cooling line supplies a cooling gas to the rear surface of the wafer W placed on the
제1 냉각라인은 냉각가스유로(222), 분배라인(224), 그리고 복수의 분기라인들(226)을 포함한다. 도 10에 도시한 바와 같이, 냉각가스유로(222)는 지지플레이트(220)의 중심에 형성되며, 냉각가스유로(222)의 하단은 구동축(240)의 중심에 형 성된 냉각가스유로(242)의 상단과 연결된다. 분배라인(224)은 냉각가스유로(222)로부터 지지플레이트(220)의 반경방향으로 연장된다. 분기라인들(226)은 분배라인(224)으로부터 분기되어 지지플레이트(220)의 상부를 향하여 연장되며, 보호층(221) 상에 형성된 복수의 분출구들(228)에 각각 연결된다.The first cooling line includes a cooling
구동축(240)의 중심에 형성된 냉각가스유로(242)의 하단은 냉각가스라인(244)에 연결되며, 냉각가스라인(244) 내에는 웨이퍼(W)의 배면에 공급되는 냉각가스가 흐른다. 냉각가스는 불활성기체(inert gas)를 포함하며, 불활성기체는 헬륨(He)을 포함한다.A lower end of the cooling
냉각가스라인(244)을 통하여 냉각가스유로(242)에 공급된 냉각가스는 냉각가스유로(222) 및 분배라인(224)을 통하여 각각의 분기라인(226)으로 공급되며, 공급된 냉각가스는 분출구들(228)을 통하여 웨이퍼(W)의 배면에 공급된다.The cooling gas supplied to the cooling
도 9에 도시한 바와 같이, 복수의 지지돌기들(229)은 보호층(221)의 상부에 설치된다. 복수의 지지돌기들(229)은 지지플레이트(220)의 중심 및 중심을 기준으로 네방향에 등간격으로 배치되며, 지지플레이트(220)의 상부에 놓여진 웨이퍼(W)의 배면을 지지한다.As shown in FIG. 9, the plurality of
따라서, 웨이퍼(W)는 복수의 지지돌기들(229)에 의하여 지지되어 보호층(221)의 상부면으로부터 일정거리 이격된 상태를 유지하며, 웨이퍼(W)는 배면에 공급된 냉각가스에 의하여 일정한 온도로 조절된다.Accordingly, the wafer W is supported by the plurality of
제2 냉각라인(232)은 분배라인(224)의 하부에 위치하며, 도 10에 도시한 바 와 같이, 제2 냉각라인(232)은 냉각가스유로(222)를 감싸도록 배치된 나선 형상이다. 제2 냉각라인(232)은 지지플레이트(220)의 온도를 기설정된 온도로 냉각한다. 앞서 말한 바와 같이, 증착공정, 특히 고밀도 플라스마 화학기상증착공정에서 발생한 고온의 열로 인하여 지지플레이트(220)의 온도가 상승할 수 있다. 따라서, 제2 냉각라인(232)을 이용하여 지지플레이트(220)를 냉각시킨다.The
도 8에 도시한 바와 같이, 제2 냉각라인(232)의 일단은 냉각유체공급라인(234)에 연결되며, 제2 냉각라인(232)의 타단은 냉각유체회수라인(236)에 연결된다. 냉각유체공급라인(234)은 냉각유체공급라인(234) 상에 설치된 밸브(234a)에 의하여 개폐된다. 냉각유체공급라인(234) 내에는 냉각유체가 흐르며, 제2 냉각라인(232)에 냉각유체를 공급한다. 냉각유체공급라인(234)을 통하여 공급된 냉각유체는 제2 냉각라인(232)을 따라 냉각유체회수라인(236)이 연결된 끝단까지 이동하면서 지지플레이트(220)를 기설정된 온도로 냉각한다. 이후, 냉각유체는 냉각유체회수라인(236)을 통해 회수되며, 회수된 냉각유체는 칠러(chiller)(도시안됨)를 통하여 일정 온도로 냉각된 이후에 냉각유체공급라인(234)으로 재공급될 수 있다.As shown in FIG. 8, one end of the
도 11 내지 도 13은 본 발명에 따른 기판처리방법을 나타내는 흐름도이며, 도 14는 도 3의 기판처리장치가 작동하는 모습을 나타내는 도면이다. 도 11 내지 도 14를 참고하여 본 발명에 따른 기판처리방법을 상세히 설명하기로 한다.11 to 13 are flowcharts illustrating a substrate processing method according to the present invention, and FIG. 14 is a view illustrating a state in which the substrate processing apparatus of FIG. 3 operates. 11 to 14 will be described in detail the substrate processing method according to the present invention.
먼저, 웨이퍼(W)를 공정챔버(100) 내의 지지부재(200) 상에 로딩한다(S10). 구동기(132)에 의하여 도어(130)가 개방되면, 웨이퍼(W)는 통로(122)를 통하여 공 정챔버(100)의 내부로 유입되며, 지지부재(200) 상의 지지돌기(229) 상에 놓여진다. 앞서 설명한 바와 같이, 웨이퍼(W)는 정전기력에 의하여 지지플레이트(220) 상에 고정될 수 있다.First, the wafer W is loaded on the
다음, 공정챔버(100) 내에 플라스마를 생성한다(S20). 플라스마를 생성하는 구체적인 방법은 다음과 같다. 첫번째, 지지축(640)을 회전시켜 샤워헤드(620)의 회전위치(θ)를 결정한다(S110). 샤워헤드(620)의 회전위치(θ)는 웨이퍼(W)에 대한 공정균일도를 결정한다. 두번째, 상부전극(300)을 승강하여 상부전극(300)과 지지플레이트(220) 사이의 간격(d)을 결정한다(S120). 상부전극(300)과 지지플레이트(220) 사이의 간격(d)은 플라스마의 생성여부 또는 생성된 플라스마의 밀도(plasma density)를 결정한다. 본 실시예에서는 상부전극(300)를 승강하는 것으로 설명하고 있으나, 이와 달리 지지플레이트(220)를 승강할 수 있다. 이와 같은 응용은 동일한 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 세번째, 가스공급부재(600)를 이용하여 웨이퍼(W)의 상부에 소스가스를 공급한다(S130). 가스공급라인(660) 내부를 흐르는 소스가스는 지지축(640)의 내부 및 버퍼공간(624)을 통해 공정챔버(100)의 내부에 공급된다. 네번째, 공급된 소스가스를 방전시킨다(S140). 상부전극(300)에 고주파 전원을 인가하면 상부전극(300)과 지지플레이트(220) 사이에 전자기장이 형성되며, 공정챔버(100) 내부의 소스가스는 방전되어 플라스마를 생성한다. 이는 축전 결합 플라스마 소스 방식이다.Next, plasma is generated in the process chamber 100 (S20). Specific methods for generating plasma are as follows. First, by rotating the
이와 달리, 유도 결합 플라스마 소스 방식을 사용하여 소스가스를 방전시킬 수 있다. 코일(도시안됨)을 이용하여 공정챔버(100)의 내부에 에너지를 인가하면 에너지는 공정챔버(100)의 측벽을 통하여 웨이퍼(W)의 상부로 전달되며, 웨이퍼(W)의 상부에 공급된 소스가스를 방전시켜 소스가스로부터 플라스마를 생성한다.Alternatively, the source gas can be discharged using an inductively coupled plasma source method. When energy is applied to the inside of the
다음, 생성된 플라스마를 이용하여 웨이퍼(W)의 갭 내에 막을 증착한다(S30). 생성된 플라스마는 웨이퍼(W) 상에 공급되며, 웨이퍼(W)의 갭 내에는 막이 증착된다. 이후, 앞서 설명한 바와 같이, 갭 상부에서 성장한 오버행을 제거하기 위한 에칭이 이루어지며, 에칭이 완료되면 동일한 방법으로 증착과정이 반복된다. 이와 같은 방법을 통하여 웨이퍼(W)의 갭은 채워진다.Next, a film is deposited in the gap of the wafer W using the generated plasma (S30). The resulting plasma is supplied onto the wafer W, and a film is deposited in the gap of the wafer W. Thereafter, as described above, etching is performed to remove the overhang grown on the gap, and when the etching is completed, the deposition process is repeated in the same manner. Through this method, the gap of the wafer W is filled.
샤워헤드(620)의 회전위치(θ)를 결정하는 방법을 더욱 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 샤워헤드(620)는 분사판(622)을 구비하고 있으며, 분사판(622) 상에는 분사판(622)을 관통하는 복수의 분사구들(622a)이 형성된다. 그러나, 분사구들(622a)이 완전하게 균일한 분포를 나타낸다거나 완전하게 균일한 크기를 가진다고 볼 수 없다. 또한, 이외에도 여러가지 불균일요소들이 있을 수 있다. 따라서, 분사구들(622a)을 통해 분사되는 소스가스는 영역에 따라 불균일하게 공급될 수 있으며, 이로 인하여 웨이퍼(W) 상에 공급되는 플라스마는 영역에 따라 불균일하게 공급될 수 있다. 또한, 웨이퍼(W) 상의 공정균일도는 저하되며, 웨이퍼(W) 상에는 불균일한 두께의 막이 증착될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 샤워헤드(620)의 회전위치(θ)를 결정하는 단계가 요구된다.Looking at the method of determining the rotation position (θ) of the
샤워헤드(620)의 회전위치(θ)는 소스가스를 공급하는 동안 조절될 수 있으며, 소스가스를 공급하기 전에 조절될 수 있다. 즉, 샤워헤드(620)를 회전시키면서(지지축(640)의 회전에 의해) 공정챔버(100) 내에 소스가스를 공급하므로써 영역에 따른 불균일성을 제거할 수 있으며, 소스가스를 공급하기 전에 샤워헤드(620)를 최적의 회전위치(θ)에 고정함으로써 영역에 따른 불균일성을 제거할 수 있다. 이하에서는 후자에 대해 상세하게 설명하기로 한다.The rotational position θ of the
이하에서 설명하는 기판 처리 방법은 웨이퍼(W)에 대한 공정이 이루어지기 이전에 공정변수들을 미리 설정하는 것을 특징으로 한다. 공정변수란 사용자가 의도한 공정결과를 얻기 위하여 조절할 수 있는 변수들을 말하며, 공정온도, 공정압력, 공정시간 등의 공정조건들을 포함한다. 본 실시예에서는 샤워헤드(620)의 회전위치(θ)를 포함시키며, 공정이 이루어지기 이전에 샤워헤드(620)의 회전위치(θ)를 설정하는 것을 특징으로 한다. 이 점에서, 공정진행 중 샤워헤드(620)를 계속하여 회전시키는 것과 구별된다. 공정변수에 샤워헤드(620)의 회전위치(θ)를 포함시키는 이유는 공정진행 중 샤워헤드(620)를 계속하여 회전시키는 이유와 동일하며, 웨이퍼(W)의 전면에 균일한 두께의 막을 증착하기 위한 것이다.The substrate processing method described below is characterized in that the process variables are set in advance before the process for the wafer W is performed. Process variables refer to variables that can be adjusted by the user to obtain the intended process results, and include process conditions such as process temperature, process pressure, and process time. In the present embodiment, the rotation position θ of the
샤워헤드(620)의 회전위치(θ)를 조절하는 방법을 더욱 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 첫번째로, 다양한 공정조건(소스가스의 종류 또는 플라스마의 밀도, 막의 종류, 공정률 등)에 따라 회전위치(θ)를 다양하게 변화시키면서 생성위치에 따른 공정률을 측정한다(S210). 측정값은 별도의 저장장치(데이터베이스)에 저장될 수 있다.Looking at the method of adjusting the rotation position (θ) of the
두번째로, 측정된 공정률로부터 최적의 회전위치(θ)를 결정한다(S220). 즉, 실제 공정조건이 주어졌을 때, 예를 들어 웨이퍼(W)의 갭 내에 증착하고자 하는 특정한 막에 대한 증착률 또는 공정에 사용되는 플라스마의 밀도가 결정되었을 때, 이와 같은 공정조건을 만족하는 최적의 회전위치(θ)를 측정값을 통해 결정한다.Secondly, the optimum rotation position θ is determined from the measured process rate (S220). That is, when the actual process conditions are given, for example, the deposition rate for the specific film to be deposited in the gap of the wafer W or the density of the plasma used in the process is determined, the optimum to satisfy such process conditions The rotation position of is determined by the measured value.
세번째로, 샤워헤드(620)의 회전위치(θ)를 최적의 회전위치(θ)로 조절한다(S230). 조절하는 방법은 앞서 설명한 바와 같다.Third, the rotation position θ of the
상술한 방법에 의하면, 샤워헤드(620)(또는 분사판(622)의 회전위치(θ))를 최적의 회전위치(θ)로 설정할 수 있으므로, 영역에 따른 불균일성을 제거할 수 있으며, 웨이퍼(W)의 전면에 균일한 두께의 막을 증착할 수 있다. 특히, 하나의 공정챔버(100) 내에서 복수의 공정이 연속적으로 이루어지는 경우, 예를 들어 제1 막을 증착한 후 다시 제2 막을 증착하는 경우, 제1 막에 대한 회전위치(θ)와 제2 막에 대한 회전위치(θ)를 다르게 조절하여 더욱 완성도 높은 공정을 수행할 수 있다.According to the above-described method, since the shower head 620 (or the rotational position θ of the jetting plate 622) can be set to the optimal rotational position θ, the nonuniformity according to the region can be eliminated and the wafer ( A film of uniform thickness can be deposited on the entire surface of W). In particular, when a plurality of processes are continuously performed in one
상부전극(300)과 지지플레이트(220) 사이의 간격(d)을 조절하는 방법을 더욱 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 첫번째로, 다양한 공정조건(소스가스의 종류 또는 플라스마의 밀도, 막의 종류, 공정률 등)에 따라 간격(d)을 다양하게 변화시키면서 생성위치에 따른 공정률을 측정한다(S310). 측정값은 별도의 저장장치(데이터베이스)에 저장될 수 있다.Looking at the method of adjusting the interval (d) between the
두번째로, 측정된 공정률로부터 최적의 간격(d)을 결정한다(S320). 즉, 실제 공정조건이 주어졌을 때, 예를 들어 웨이퍼(W)의 갭 내에 증착하고자 하는 특정한 막에 대한 증착률 또는 공정에 사용되는 플라스마의 밀도가 결정되었을 때, 이와 같은 공정조건을 만족하는 최적의 간격을 측정값을 통해 결정한다.Secondly, the optimum interval d is determined from the measured process rate (S320). That is, when the actual process conditions are given, for example, the deposition rate for the specific film to be deposited in the gap of the wafer W or the density of the plasma used in the process is determined, the optimum to satisfy such process conditions The interval between is determined by the measured value.
세번째로, 상부전극(300)가 지지플레이트(220) 사이의 간격(d)을 최적의 간격(d)으로 조절한다(S30). 조절하는 방법은 앞서 설명한 바와 같다.Thirdly, the
상술한 방법에 의하면, 상부전극(300)과 지지플레이트(220) 사이의 간격(d)을 최적의 간격(d)으로 설정할 수 있으므로, 더욱 완성도 높은 공정이 이루어질 수 있다. 특히, 하나의 공정챔버(100) 내에서 복수의 공정이 연속적으로 이루어지는 경우, 예를 들어 제1 막을 증착한 후 다시 제2 막을 증착하는 경우, 제1 막에 대한 간격(d)과 제2 막에 대한 간격(d)을 다르게 조절하여 더욱 완성도 높은 공정을 수행할 수 있다.According to the above-described method, since the distance d between the
본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, other forms of embodiments are possible. Therefore, the spirit and scope of the claims set forth below are not limited to the preferred embodiments.
본 발명에 의하면 웨이퍼의 상부에 균일하게 공정가스를 공급할 수 있다. 또한, 웨이퍼 상에 균일한 두께의 막을 증착할 수 있다. 또한, 상부전극과 하부전극 사이의 간격을 조절할 수 있다. 또한, 주어진 공정조건을 충족시킬 수 있다.According to the present invention, the process gas can be uniformly supplied to the upper portion of the wafer. It is also possible to deposit a film of uniform thickness on the wafer. In addition, the distance between the upper electrode and the lower electrode can be adjusted. It can also meet given process conditions.
Claims (15)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070022056A KR100839188B1 (en) | 2007-03-06 | 2007-03-06 | Method and apparatus for processing substrate |
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KR1020070022056A KR100839188B1 (en) | 2007-03-06 | 2007-03-06 | Method and apparatus for processing substrate |
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ID=39771724
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Cited By (1)
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CN113725061A (en) * | 2021-09-01 | 2021-11-30 | 长鑫存储技术有限公司 | Wafer processing apparatus and method |
Citations (2)
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KR19990076068A (en) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | 황철주 | Apparatus for Manufacturing Semiconductor Device Using Plasma |
KR20070008317A (en) * | 2005-07-13 | 2007-01-17 | 삼성전자주식회사 | Plasma processing equipment |
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2007
- 2007-03-06 KR KR1020070022056A patent/KR100839188B1/en not_active IP Right Cessation
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