KR101575131B1 - method for treating substrate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 방법을 개시한다. 그의 방법은, 기판 상의 절연 층을 습식 용액에 노출하여 상기 절연 층의 상부 면에 상기 친수성 부산물들을 형성하는 단계와, 상기 절연 층의 상부 면에서 친수성 부산물들을 제거하는 단계와, 상기 절연 층을 식각하는 단계를 포함한다.The present invention discloses a substrate processing method. The method includes exposing an insulating layer on a substrate to a wetting solution to form the hydrophilic byproducts on an upper surface of the insulating layer, removing hydrophilic byproducts from the upper surface of the insulating layer, .

Description

기판 처리 방법{method for treating substrate}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 반도체 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 기판 상의 절연 층을 제거하는 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing method, and more particularly, to a substrate processing method for removing an insulating layer on a substrate.

반도체 메모리 소자 또는 표시 소자는 기판과, 상기 기판 상의 반도체 층을 포함할 수 있다. 반도체 층은 기판 상의 절연 층 및 배선 층들과 함께 적층 구조로 배치될 수 있다. 절연 층은 배선 층들의 층간 절연막으로 사용될 수 있다. 또한, 절연 층은 반도체 층 또는 배선 층의 패터닝 후에 식각되는 희생 층으로 사용될 수 있다. 식각 공정은 습식 식각 공정과 건식 식각 공정을 포함할 수 있다. 습식 식각 공정은 강산의 식각 용액에 의해 수행될 수 있다. 식각 용액은 기판과 상기 기판 상의 절연 층 표면에 친수성 부산물들을 생성할 수 있다. 친수성 부산물들은 절연 층의 건식 식각 공정 시에 식각량 산포(perturbation)를 증가시키는 원인이 될 수 있다.The semiconductor memory element or the display element may include a substrate and a semiconductor layer on the substrate. The semiconductor layer may be arranged in a laminated structure together with the insulating layer and the wiring layers on the substrate. The insulating layer can be used as an interlayer insulating film of the wiring layers. Further, the insulating layer can be used as a sacrificial layer which is etched after patterning of the semiconductor layer or the wiring layer. The etching process may include a wet etch process and a dry etch process. The wet etching process can be performed by etching the strong acid. The etch solution can produce hydrophilic byproducts on the substrate and on the surface of the insulating layer on the substrate. Hydrophilic by-products can cause increased etch amount perturbation during the dry etching process of the insulating layer.

본 발명이 이루고자 하는 일 과제는 절연 층의 식각량 산포를 최소화할 수 있는 기판처리방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a substrate processing method capable of minimizing scattering of an etching amount of an insulating layer.

본 발명이 이루고자 하는 다른 과제는 생산 수율을 향상시킬 수 있는 기판 처리방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a substrate processing method capable of improving the production yield.

본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 방법은, 기판 상의 절연 층을 습식 용액에 노출하여 상기 절연 층의 상부 면에 친수성 부산물들을 형성하는 단계; 상기 절연 층의 상부 면에서 상기 친수성 부산물들을 제거하는 단계; 및 상기 절연 층을 식각하는 단계를 포함할 수 있다.A method of processing a substrate according to an embodiment of the present invention includes the steps of exposing an insulating layer on a substrate to a wetting solution to form hydrophilic byproducts on the upper surface of the insulating layer; Removing the hydrophilic byproducts from the top surface of the insulating layer; And etching the insulating layer.

본 발명의 일 예에 따르면, 상기 친수성 부산물들은 산소 성분과 수소 성분을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the hydrophilic byproducts may include an oxygen component and a hydrogen component.

본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 친수성 부산물들의 제거 단계는, 상기 절연 층 상에 제 1 반응 가스를 제공하여 상기 산소 성분을 제거하는 단계; 및 상기 절연 층을 제 2 반응 가스에 제공하여 상기 수소 성분을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the step of removing the hydrophilic byproducts includes: providing a first reaction gas on the insulating layer to remove the oxygen component; And removing the hydrogen component by providing the insulating layer to the second reaction gas.

본 발명의 일 예에 따르면, 상기 제 1 반응 가스는 상기 산소 성분과 반응하여 제 1 수증기를 생성하는 수소 가스를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first reaction gas may include a hydrogen gas that reacts with the oxygen component to generate a first water vapor.

본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 제 2 반응 가스는 상기 수소 성분과 반응하여 제 2 수증기를 생성하는 산소 가스 또는 오존 가스를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the second reaction gas may include an oxygen gas or an ozone gas that reacts with the hydrogen component to generate a second water vapor.

본 발명의 일 예에 따르면, 상기 제 1 반응 가스 또는 상기 제 2 반응 가스는 플라즈마 상태로 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first reaction gas or the second reaction gas may be provided in a plasma state.

본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 절연 층은 실리콘 산화막을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the insulating layer may include a silicon oxide layer.

본 발명의 일 예에 따르면, 상기 절연 층의 식각 단계는, 상기 절연 층 상에 상기 식각 가스를 제공하여 상기 절연 층의 상부를 식각 부산물로 형성하는 단계; 및 상기 식각 부산물을 제거하여 상기 절연 층의 하부 면을 노출하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of etching the insulating layer comprises: providing the etching gas on the insulating layer to form an upper portion of the insulating layer as etching by-product; And removing the etching by-product to expose the lower surface of the insulating layer.

본 발명의 다른 예에 따르면, 상기 식각 부산물의 제거 단계는, 열처리 공정을 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the step of removing the etching by-products may include a heat treatment process.

본 발명의 일 예에 따르면, 상기 습식 용액은 식각 용액 또는 세정 용액을 포함할 수 있다. 상기 식각 용액은 불산을 포함하는 랄 용액 또는 에스씨 원(SC1)을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the wet solution may include an etching solution or a cleaning solution. The etchant solution may include a Lal solution including hydrofluoric acid or a sulfur source (SC1).

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 방법은, 절연 층의 건식 식각 공정 전에 상기 절연 층의 상부 면에서의 친수성 부산물을 먼저 제거하는 방법을 포함할 수 있다. 절연 층의 상부 면은 식각 가스 및 반응 가스에 의해 균일한 두께의 식각 부산물로 형성될 수 있다. 친수성 부산물이 제거된 절연 층의 식각량 산포는 최소화될 수 있다. 따라서, 본 발명이 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 생산 수율을 향상시킬 수 있다. As described above, the substrate processing method according to embodiments of the present invention may include a method of removing hydrophilic by-products on the upper surface of the insulating layer before the dry etching process of the insulating layer. The upper surface of the insulating layer may be formed of etching by-products of uniform thickness by the etching gas and the reactive gas. The scattering of the etching amount of the insulating layer from which the hydrophilic byproduct has been removed can be minimized. Therefore, the substrate processing method according to the embodiment of the present invention can improve the production yield.

도 1은 본 발명의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
도 3 내지 도 7은 도 2의 기판 처리 방법에 따른 기판의 공정 단면도들이다.1 is a view showing a substrate processing apparatus for explaining a substrate processing method of the present invention.
2 is a flow chart showing a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
Figs. 3 to 7 are process sectional views of a substrate according to the substrate processing method of Fig.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in different forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is to be understood that the phrase "comprises" and / or "comprising" used in the specification exclude the presence or addition of one or more other elements, steps, operations and / or elements, I never do that. In addition, since they are in accordance with the preferred embodiment, the reference numerals presented in the order of description are not necessarily limited to the order.

도 1은 본 발명의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a substrate processing apparatus for explaining a substrate processing method of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치는, 챔버(100), 가스 공급부(200) 및 제어부(300)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus may include a chamber 100, a gas supply unit 200, and a control unit 300.

챔버(100)는 외부로부터 밀폐된 공간을 제공한다. 진공 펌프(140)는 챔버(100) 내부의 공기를 펌핑한다. 챔버(100)는 히터(110), 리프트 핀(120), 및 격벽(baffle, 130)을 포함할 수 있다. 히터(110)는 기판(112)을 가열할 수 있다. 기판(112)은 리프트 핀(120)에 의해 히터(110) 상에 안착(loading)될 수 있다. 리프터 핀(120)은 언로딩 시에 기판(112)을 히터(110)로부터 승강시킬 수 있다. The chamber 100 provides an enclosed space from the outside. The vacuum pump 140 pumps the air inside the chamber 100. The chamber 100 may include a heater 110, a lift pin 120, and a baffle 130. The heater 110 may heat the substrate 112. The substrate 112 may be loaded onto the heater 110 by a lift pin 120. The lifter pin 120 can lift the substrate 112 from the heater 110 at the time of unloading.

베플(130)은 챔버(100)를 활성 영역(132)과 반응 영역(134)으로 분리할 수 있다. 활성 영역(132)은 제 1 반응 가스, 제 2 반응 가스 및 식각 가스가 제공되는 영역이다. 활성 영역(132)은 상부 영역(131)과 하부 영역(133)으로 구분될 수 있다. 상부 영역(131)은 플라즈마 발생 영역이다. 제 1 반응 가스, 제 2 반응 가스 및 식각 가스는 고주파 파워에 의해 상부 영역(131)에서 플라즈마 상태로 여기될 수 있다. 하부 영역(133)은 제 1 반응 가스, 제 2 반응 가스 또는 식각 가스의 혼합 영역이다. 반응 영역(134)은 기판(112)의 처리 영역이다. 기판(112)은 제 1 반응 가스, 제 2 반응 가스 또는 식각 가스에 의해 식각 또는 표면 처리(treated)될 수 있다.The baffle 130 may separate the chamber 100 into an active region 132 and a reactive region 134. The active region 132 is a region where the first reaction gas, the second reaction gas, and the etching gas are provided. The active region 132 may be divided into an upper region 131 and a lower region 133. The upper region 131 is a plasma generating region. The first reaction gas, the second reaction gas, and the etching gas may be excited into the plasma state in the upper region 131 by high frequency power. The lower region 133 is a mixed region of the first reaction gas, the second reaction gas, or the etching gas. The reaction region 134 is the processing region of the substrate 112. The substrate 112 may be etched or treated with a first reaction gas, a second reaction gas, or an etch gas.

가스 공급부(200)는 제 1 반응 가스, 제 2 반응 가스 또는 식각 가스를 활성 영역(132)과 챔버(100) 내에 제공할 수 있다. 가스 공급부(200)는 제 1 반응 가스 공급부(210), 제 2 반응 가스 공급부(220), 및 식각 가스 공급부(230)를 포함할 수 있다. 제 1 반응 가스 공급부(210), 제 2 반응 가스 공급부(220), 및 식각 가스 공급부(230)는 제 1 반응 가스, 제 2 반응 가스 및 식각 가스를 각각 공급할 수 있다.The gas supply 200 may provide a first reactive gas, a second reactive gas, or an etchant gas in the active region 132 and the chamber 100. The gas supply unit 200 may include a first reaction gas supply unit 210, a second reaction gas supply unit 220, and an etching gas supply unit 230. The first reaction gas supply unit 210, the second reaction gas supply unit 220, and the etching gas supply unit 230 may supply the first reaction gas, the second reaction gas, and the etching gas, respectively.

제 1 반응 가스는 수소(H2) 또는 암모니아(NH3)를 포함할 수 있다. 제 2 반응 가스는 산소(O2)를 포함할 수 있다. 식각 가스는 불산(HF), 또는 삼불화 질소(NF3)을 포함할 수 있다. 가스 공급부(200)에서 활성 영역(132)에 연결되는 배관들에 밸브들(240)이 배치될 수 있다. 밸브들(240)은 제어부(300)의 제어 신호에 따라 가스 공급부(200)의 가스 공급을 조절할 수 있다. 제어부(300)는 온도 센서(미도시)의 감지 신호에 응답하여 히터(110)의 온도를 제어할 수 있다. The first reaction gas may include hydrogen (H 2 ) or ammonia (NH 3 ). The second reaction gas may contain oxygen (O 2 ). The etching gas may include hydrofluoric acid (HF), or nitrogen trifluoride (NF 3 ). The valves 240 may be disposed in the piping connected to the active area 132 in the gas supply part 200. [ The valves 240 may control the gas supply of the gas supply unit 200 in accordance with the control signal of the controller 300. The control unit 300 may control the temperature of the heater 110 in response to a detection signal of a temperature sensor (not shown).

이와 같이 구성된 기판 처리 장치를 이용한 본 발명의 기판 처리 방법에 대해 설명하고자 한다.A substrate processing method of the present invention using the substrate processing apparatus constructed as described above will be described.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 플로우 챠트이다. 도 3 내지 도 7은 도 2의 기판 처리 방법에 따른 기판(112)의 공정 단면도들이다.2 is a flow chart showing a substrate processing method according to an embodiment of the present invention. 3 to 7 are process sectional views of the substrate 112 according to the substrate processing method of FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판(112)의 습식 식각(wet etching) 공정 또는 습식 세정(wet cleaning) 공정을 수행한다(S10). 일 예에 따르면, 절연 층(10)은 실리콘 산화막을 포함할 수 있다. 습식 식각 공정 또는 습식 세정 공정은 절연 층(10) 상의 반도체 층(미도시), 금속 층(미도시) 또는 금속 산화막(미도시) 중의 어느 하나를 제거하는 공정일 수 있다. Referring to FIGS. 1 to 3, a wet etching process or a wet cleaning process of the substrate 112 is performed (S10). According to one example, the insulating layer 10 may include a silicon oxide film. The wet etching process or the wet cleaning process may be a process of removing any one of a semiconductor layer (not shown), a metal layer (not shown), or a metal oxide film (not shown) on the insulating layer 10.

예를 들어, 식각 용액 또는 세정 용액은 기판(112) 및 절연 층(10) 대비 반도체 층, 금속 층 또는 금속 산화막에 대해 우수한 식각 선택 비를 가질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 식각 용액 또는 세정 용액은 기판(112) 또는 절연 층(10)의 상부 면의 일부를 식각 또는 세정할 수 있다. 절연 층(10)은 식각 용액 또는 세정 용액에 노출될 수 있다. 식각 용액 또는 세정 용액은 습식 용액으로서, 강산성 수용액을 포함할 수 있다. 식각 용액은 불산을 포함하는 랄(LAL) 용액 또는 에스씨1(SC1)을 포함할 수 있다. 세정 용액은 탈이온 수(deionized water)를 포함할 수 있다. For example, the etching solution or cleaning solution may have an excellent etch selectivity to the semiconductor layer, the metal layer, or the metal oxide layer compared to the substrate 112 and the insulating layer 10. Nevertheless, the etching solution or cleaning solution may etch or clean the substrate 112 or a portion of the top surface of the insulating layer 10. The insulating layer 10 may be exposed to an etching solution or a cleaning solution. The etching solution or cleaning solution may comprise a strongly acidic aqueous solution as a wet solution. The etch solution may include a LAL solution containing sulfuric acid or SUS1 (SC1). The cleaning solution may comprise deionized water.

기판(112)의 식각 공정 또는 세정 공정이 완료되면, 상기 기판(112) 상의 절연 층(10)의 상부 면에 친수성 부산물들(20)이 생성될 수 있다. 친수성 부산물들(20)은 산소 성분(O, 22)과 수소 성분(H, 24)을 포함할 수 있다. 산소 성분(22)과 수소 성분(24)은 절연 층(10)의 상부 면을 따라 각각 개별적으로 분리되어 존재할 수 있다. Hydrophilic by-products 20 may be formed on the top surface of the insulating layer 10 on the substrate 112 after the etching or cleaning process of the substrate 112 is completed. The hydrophilic byproducts 20 may comprise an oxygen component (O, 22) and a hydrogen component (H, 24). The oxygen component 22 and the hydrogen component 24 may be separately separated along the upper surface of the insulating layer 10, respectively.

도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 기판(112) 상에 제 1 반응 가스(30)를 제공하여 절연 층(10) 상부 면의 산소 성분(22)을 제거한다(S20). 제 1 반응 가스(30)는 플라즈마 상태의 수소 가스(H2)를 포함할 수 있다. 수소 가스(H2)는 산소 성분(22)와 결합하여 제 1 수증기(26)로 변화될 수 있다. 제 1 수증기(26)는 절연 층(10) 상부 면에서 제거될 수 있다. Referring to FIGS. 1, 2 and 4, a first reaction gas 30 is provided on a substrate 112 to remove the oxygen component 22 on the upper surface of the insulating layer 10 (S20). The first reaction gas 30 may include hydrogen gas (H 2 ) in a plasma state. The hydrogen gas (H 2 ) can be converted into the first water vapor (26) in combination with the oxygen component (22). The first water vapor 26 can be removed from the upper surface of the insulating layer 10. [

도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 기판(112) 상에 제 2 반응 가스(40)를 제공하여 절연 층(10) 상부 면의 수소 성분(24)를 제거한다(S30). 제 2 반응 가스(40)는 플라즈마 상태의 산소 가스(O2)를 포함할 수 있다. 산소 가스(O2)는 수소 성분(24)와 결합하여 제 2 수증기(28)로 변화될 수 있다. 제 2 수증기(28)는 절연 층(10)의 상부 면에서 제거될 수 있다. 따라서, 절연 층(10)의 상부 면에서 친수성 부산물들(20)이 말끔히 제거될 수 있다. 제 1 반응 가스(30) 및 제 2 반응 가스(40)의 처리 공정은 절연 층(10)의 건식 식각 공정의 불량을 줄일 수 있다. Referring to FIGS. 1, 2 and 5, a second reaction gas 40 is provided on the substrate 112 to remove the hydrogen component 24 on the upper surface of the insulating layer 10 (S30). The second reaction gas 40 may include oxygen gas (O 2 ) in a plasma state. The oxygen gas (O 2 ) may be converted into the second water vapor (28) in combination with the hydrogen component (24). The second water vapor 28 may be removed from the top surface of the insulating layer 10. Thus, the hydrophilic by-products 20 can be cleanly removed from the top surface of the insulating layer 10. The process of treating the first reaction gas 30 and the second reaction gas 40 can reduce the defective process of the dry etching process of the insulating layer 10.

도 1 내지 도 3 및 도 6을 참조하면, 절연 층(10) 상에 식각 가스(50) 및 제 1 반응 가스(30)를 제공하여 절연 층(10)의 상부 면을 식각 부산물(60)로 형성한다(S40). 식각 가스(50)는 삼불화 질소를 포함할 수 있다. 식각 가스(50)는 상부 영역(131) 또는 하부 영역(133)으로 제공될 수 있다. 더미 식각 가스인 질소 가스(N2)는 식각 가스(50)와 함께 상부 영역(131) 또는 하부 영역(133)으로 공급될 수 있다. 제 1 반응 가스(30)는 상부 영역(131)으로 공급될 수 있다. 제 1 반응 가스(30)와 식각 가스(50)는 절연 층(10)에 반응될 수 있다. 예를 들어, 제 1 반응 가스(30)와 식각 가스(50)의 반응으로 불화 암모니아(NH4F) 또는 불산(HF)이 생성될 수 있다. 불화 암모니아(NH4F) 또는 불산은 실리콘 산화막 내부로 확산될 수 있다. 절연 층(10)은 식각 가스(50)에 노출된 시간 또는 기판(112)의 가열 온도에 따라 비례하여 증가되는 두께의 식각 부산물(60)로 변화될 수 있다. 식각 부산물(60)은 암모니아, 불산, 불화암모니아, 실리콘 산화물(silicon oxide)을 포함할 할 수 있다.1 to 3 and 6, an etching gas 50 and a first reaction gas 30 are provided on an insulating layer 10 to form an upper surface of the insulating layer 10 as an etch by-product 60 (S40). The etching gas 50 may include nitrogen trifluoride. The etching gas 50 may be provided in the upper region 131 or the lower region 133. Nitrogen gas (N 2 ), which is a dummy etching gas, may be supplied to the upper region 131 or the lower region 133 together with the etching gas 50. The first reaction gas (30) may be supplied to the upper region (131). The first reaction gas 30 and the etching gas 50 may be reacted to the insulating layer 10. For example, ammonia fluoride (NH 4 F) or hydrofluoric acid (HF) can be produced by the reaction of the first reaction gas 30 and the etching gas 50. Ammonium fluoride (NH 4 F) or hydrofluoric acid may diffuse into the silicon oxide film. The insulating layer 10 may be changed to an etch byproduct 60 of a thickness that increases proportionally with the time of exposure to the etching gas 50 or with the heating temperature of the substrate 112. The etching by-product 60 may comprise ammonia, hydrofluoric acid, ammonia fluoride, silicon oxide.

한편, 절연 층(10) 상에 친수성 부산물들(20)이 제거되었기 때문에 식각 부산물(60)은 균일한 두께로 형성될 수 있다. 만약에, 친수성 부산물들(20)이 절연 층(10) 상에 잔존할 경우, 절연 층(10)의 식각 불량이 발생될 수 있다. 친수성 부산물들(20)은 제 1 반응 가스(30), 식각 가스(50), 및 절연 층(10)의 반응을 방해할 수 있다. 예를 들어, 산소 성분(22)은 제 1 반응 가스(30)와 미리 반응하여 불화 암모니아 또는 불산의 생성을 방해할 수 있다. 일반적인 기판 처리 방법은 절연 층(10)의 식각량 산포가 증가되어 생산 수율이 줄어들 수 있었다.On the other hand, since the hydrophilic by-products 20 are removed on the insulating layer 10, the etching by-product 60 can be formed to have a uniform thickness. If the hydrophilic by-products 20 remain on the insulating layer 10, an etching failure of the insulating layer 10 may occur. The hydrophilic byproducts 20 may interfere with the reaction of the first reaction gas 30, the etching gas 50, and the insulating layer 10. For example, the oxygen component 22 may pre-react with the first reaction gas 30 to prevent the formation of ammonia fluoride or hydrofluoric acid. In a general substrate processing method, the amount of etching of the insulating layer 10 is increased and the yield of production can be reduced.

상술한 바와 같이, 친수성 부산물들(20)은 제 1 반응 가스(30)와 제 2 반응 가스(40)에 의해 절연 층(10)의 건식 식각 공정 전에 거의 완벽히 제거될 수 있다. 절연 층(10)은 제 1 반응 가스(30) 및 식각 가스(50)에 의해 그의 상부 면에서부터 동일한 두께의 식각 부산물(60)로 변화될 수 있다. 즉, 절연 층(10)의 식각량 산포가 최소화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 생산 수율을 향상시킬 수 있다. As described above, the hydrophilic by-products 20 can be almost completely removed before the dry etching process of the insulating layer 10 by the first reaction gas 30 and the second reaction gas 40. The insulating layer 10 may be changed from the top surface thereof to the etch byproduct 60 of the same thickness by the first reaction gas 30 and the etching gas 50. [ That is, the amount of etching amount distribution of the insulating layer 10 can be minimized. Therefore, the substrate processing method according to the embodiment of the present invention can improve the production yield.

제 1 반응 가스(30)는 실리콘 산화막의 산소와 결합하여 제 3 수증기(62)로 변화될 수 있다. 제 3 수증기(62)는 식각 부산물(60)에서 제거될 수 있다. The first reaction gas 30 can be converted into the third water vapor 62 by combining with the oxygen of the silicon oxide film. The third water vapor 62 may be removed from the etch byproduct 60.

도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 기판(112)을 가열하여 식각 부산물(60)을 제거한다(S50). 히터(110)는 기판(112)을 약 100℃정도로 가열할 수 있다. 식각 부산물(60)은 히터(110)의 열 에너지에 의해 기화될 수 있다. 기화된 식각 부산물(60)은 불화 실리콘 암모늄((NH4)2SiF6)일 수 있다. 1, 2 and 6, the substrate 112 is heated to remove the etch byproduct 60 (S50). The heater 110 can heat the substrate 112 to about 100 캜. The etching by-product 60 can be vaporized by the thermal energy of the heater 110. Vaporized etching by-product 60 may be a silicon fluoride, ammonium ((NH 4) 2 SiF 6 ).

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative and non-restrictive in every respect.

10: 절연 층 20: 친수성 부산물
22: 산소 성분 24: 수소 성분
26: 제 1 수증기 28: 제 2 수증기
30: 제 1 반응 가스 40: 제 2 반응 가스
50: 식각 가스 60: 식각 부산물
62: 제 3 수증기 100: 챔버
110: 히터 112: 기판
120: 리프터 130; 베플
131: 상부 영역 132: 활성 영역
133: 하부 영역 134: 반응 영역
140: 펌프 200: 가스 공급부
300: 제어부10: insulating layer 20: hydrophilic by-product
22: oxygen component 24: hydrogen component
26: first water vapor 28: second water vapor
30: first reaction gas 40: second reaction gas
50: etching gas 60: etching by-product
62: Third water vapor 100: Chamber
110: heater 112: substrate
120: lifter 130; Beppel
131: upper region 132: active region
133: lower region 134: reaction region
140: pump 200: gas supply part
300:

Claims (10)

기판상의 절연 층의 상부 면에 친수성 부산물을 형성하기 위해 상기 절연 층을 습식 용액에 노출하여 식각 또는 세정하는 단계;
이 후, 상기 절연 층의 상부 면에서 상기 친수성 부산물들을 제거하는 단계; 및
이 후, 상기 절연 층을 건식 식각하는 단계를 포함하되,
상기 친수성 부산물은 산소 성분과 수소 성분을 포함하고,
상기 친수성 부산물들의 제거 단계는,
상기 절연 층 상에 제 1 반응 가스를 제공하여 상기 산소 성분을 제거하는 단계; 및
상기 절연 층을 제 2 반응 가스에 제공하여 상기 수소 성분을 제거하는 단계를 포함하며,
상기 제 1 반응 가스는 상기 산소 성분과 반응하여 제 1 수증기를 생성하는 수소 가스를 포함하고,
상기 제 2 반응 가스는 상기 수소 성분과 반응하여 제 2 수증기를 생성하는 산소 가스 또는 오존 가스를 포함하며,
상기 산소 성분을 제거하는 단계 및 상기 수소 성분을 제거하는 단계는 서로 순차적으로 수행되는 기판 처리 방법.Exposing the insulating layer to a wet solution to etch or clean the insulating layer to form a hydrophilic byproduct on the upper surface of the insulating layer on the substrate;
Removing the hydrophilic byproducts from the top surface of the insulating layer; And
And then dry-etching the insulating layer,
Wherein the hydrophilic byproduct comprises an oxygen component and a hydrogen component,
The step of removing the hydrophilic by-
Providing a first reaction gas on the insulating layer to remove the oxygen component; And
Providing the insulating layer to the second reaction gas to remove the hydrogen component,
Wherein the first reaction gas comprises hydrogen gas that reacts with the oxygen component to produce a first water vapor,
Wherein the second reaction gas includes an oxygen gas or an ozone gas that reacts with the hydrogen component to generate a second water vapor,
Wherein the step of removing the oxygen component and the step of removing the hydrogen component are performed sequentially with respect to each other. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 반응 가스 또는 상기 제 2 반응 가스는 플라즈마 상태로 제공되는 기판 처리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first reaction gas or the second reaction gas is provided in a plasma state. 제 1 항에 있어서,
상기 절연 층은 실리콘 산화막을 포함하는 기판 처리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the insulating layer comprises a silicon oxide film. 제 1 항에 있어서,
상기 절연 층의 건식 식각 단계는,
상기 절연 층 상에 식각 가스를 제공하여 상기 절연 층의 상부를 식각 부산물로 형성하는 단계; 및
상기 식각 부산물을 제거하여 상기 절연 층의 하부 면을 노출하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of dry etching the insulating layer comprises:
Providing an etch gas on the insulating layer to form an upper portion of the insulating layer as etch byproduct; And
And removing the etch by-products to expose a lower surface of the insulating layer. 제 8 항에 있어서,
상기 식각 부산물의 제거 단계는, 열처리 공정을 포함하는 기판 처리 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the step of removing the etching by-products comprises a heat treatment step. 제 1 항에 있어서,
상기 습식 용액은 식각 용액 또는 세정 용액을 포함하되,
상기 식각 용액은 불산을 포함하는 랄 용액 또는 에스씨 원(SC1)을 포함하는 기판 처리 방법.
The method according to claim 1,
The wet solution includes an etching solution or a cleaning solution,
Wherein the etching solution comprises a Ral solution or a Si source (SC1) containing hydrofluoric acid.
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