KR101915477B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 챔버; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 상기 처리 공간 내로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및 상기 처리 공간 내의 공정 가스를 여기하는 플라스마 소스를 포함하되, 상기 기판은 금속 배선, 상기 금속 배선 사이의 금속층간 절연막, 상기 금속 배선과 상기 금속층간 절연막의 상면에 형성된 보호층을 가지고, 상기 공정 가스는 산소 불포함 가스로 제공된다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate treating apparatus and substrate treating apparatus}
기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate treating apparatus and substrate treating apparatus}
반도체는 RC Delay에 의해 그 속도가 좌우된다. RC Delay를 감소 시키려면 저항이 낮은 금속재료를 배선으로 사용하고, 배선 간 유전체(IMD)의 유전율을 감소시켜야 한다. 저항이 낮은 배선을 위해 구리가 사용될 수 있다. 그리고, 배선 간 유전체는 낮은 유전율을 위해 배선 사이에 Air-Gap을 형성하는 것이 고려되고 있다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리 하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 금속 배선 사이에 에어 갭을 위한 공간을 형성하는 과정에서 금속 배선이 손실되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 처리 공간을 가지는 챔버; 상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 상기 처리 공간 내로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및 상기 처리 공간 내의 공정 가스를 여기하는 플라스마 소스를 포함하되, 상기 기판은 금속 배선, 상기 금속 배선 사이의 금속층간 절연막, 상기 금속 배선과 상기 금속층간 절연막의 상면에 형성된 보호층을 가지고, 상기 공정 가스는 산소 불포함 가스로 제공되는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 보호층은 실리콘카본나이트라이드이고, 상기 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기 되어 상기 보호층을 식각고, CHXFY(1≤X≤9, 1≤Y≤9)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기 되어 상기 금속층간 절연막을 식각하고, CHFX(1≤X≤9))를 포함하는 가스일 수 있다.
또한, 상기 보호층은 실리콘카본나이트라이드이고, 상기 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기 되어, CHXFY(1≤X≤9, 1≤Y≤9)를 포함하는 가스가 플라즈마 상태로 여기 되어 상기 보호층을 식각한 상태에서 발생되는 폴리머를 제거하는 수소를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 금속 배선, 상기 금속 배선 사이의 금속층간 절연막, 상기 금속 배선과 상기 금속층간 절연막의 상면에 형성된 보호층을 갖는 기판을 제공하는 단계; 산소 불포함 가스인 제1 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기하여 상기 보호층을 식각하는 단계; 산소 불포함 가스인 제2 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기하여 상기 금속층간 절연막을 식각하는 단계; 및 산소 불포함 가스인 제3 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기하여 상기 보호층 식각 단계에서 발생된 폴리머를 제거하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 보호층은 실리콘카본나이트라이드이고, 상기 제1 공정 가스는 CHXFY(1 X 9, 1 Y 9)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 공정 가스는 CHFX(1≤X≤9)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제3 공정 가스는 수소를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리 하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 금속 배선 사이에 에어 갭을 위한 공간을 형성하는 과정에서 금속 배선이 손실되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 공정 처리에 제공되는 기판을 나타내는 도면이다.
도 3은 보호층이 식각된 기판을 나타내는 도면이다.
도 4는 금속층간 절연막이 식각된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 폴리머가 제거된 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 발명의 실시 예에서는 유도결합형 플라스마(ICP: Inductively Coupled Plasma) 방식으로 플라스마를 생성하여 기판을 식각하는 기판 처리 장치 에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 용량결합형 플라스마(CCP: Conductively Coupled Plasma) 방식 또는 리모트 플라스마 방식 등 플라스마를 이용하여 기판을 처리하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.
또한 본 발명의 실시 예에서는 지지 유닛으로 정전척을 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 지지 유닛은 기계적 클램핑에 의해 기판을 지지하거나, 진공에 의해 기판을 지지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 플라스마를 이용하여 기판(W)을 처리한다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 지지 유닛(200), 가스 공급 유닛(300), 플라스마 소스(400) 및 배기 유닛(500)을 포함한다.
챔버(100)는 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가진다. 챔버(100)는 하우징(110), 커버(120), 그리고 라이너(130)를 포함한다.
하우징(110)은 내부에 상면이 개방된 공간을 가진다. 하우징(110)의 내부 공간은 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간으로 제공된다. 하우징(110)은 금속 재질로 제공된다. 하우징(110)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 하우징(110)은 접지될 수 있다. 하우징(110)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(151)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 하우징(110)의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 하우징(110) 내부는 소정 압력으로 감압된다.
커버(120)는 하우징(110)의 개방된 상면을 덮는다. 커버(120)는 판 형상으로 제공되며, 하우징(110)의 내부공간을 밀폐시킨다. 커버(120)는 유전체(dielectric substance) 창을 포함할 수 있다.
라이너(130)는 하우징(110) 내부에 제공된다. 라이너(130)는 상면 및 하면이 개방된 내부 공간을 가진다. 라이너(130)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면을 따라 제공된다. 라이너(130)의 상단에는 지지 링(131)이 형성된다. 지지 링(131)은 링 형상의 판으로 제공되며, 라이너(130)의 둘레를 따라 라이너(130)의 외측으로 돌출된다. 지지 링(131)은 하우징(110)의 상단에 놓이며, 라이너(130)를 지지한다. 라이너(130)는 하우징(110)과 동일한 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 라이너(130)는 하우징(110) 내측면을 보호한다. 예를 들면, 공정 가스가 여기되는 과정에서 챔버(100) 내부에는 아크(Arc) 방전이 발생될 수 있다. 아크 방전은 주변 장치들을 손상시킨다. 라이너(130)는 하우징(110)의 내측면을 보호하여 하우징(110)의 내측면이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지한다. 또한, 기판 처리 공정 중에 발생한 반응 부산물이 하우징(110)의 내측벽에 증착되는 것을 방지한다. 라이너(130)는 하우징(110)에 비하여 비용이 저렴하고, 교체가 용이하다. 따라서, 아크 방전으로 라이너(130)가 손상될 경우, 작업자는 새로운 라이너(130)로 교체할 수 있다.
지지 유닛(200)은 챔버(100) 내부의 처리 공간 내에서 기판을 지지한다. 예를 들면, 지지 유닛(200)은 하우징(110)의 내부에 배치된다. 지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(200)은 정전기력(electrostatic force)을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전척 방식으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전척 방식으로 제공된 지지 유닛(200)에 대하여 설명한다.
지지 유닛(200)은 지지판(220), 정전 전극(223), 히터(225), 유로 형성판(230), 포커스 링(240), 절연 플레이트(250) 및 하부 커버(270)를 포함한다. 지지 유닛(200)은 챔버(100) 내부에서 하우징(110)의 바닥면에서 상부로 이격되어 제공될 수 있다.
지지판(220)은 지지 유닛(200)의 상단부에 위치한다. 지지판(220)은 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공된다. 지지판(220)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 지지판(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 지지판(220)에는 기판(W)의 저면으로 열 전달 가스가 공급되는 통로로 이용되는 제1 공급 유로(221)가 형성된다. 지지판(220) 내에는 정전 전극(223)과 히터(225)가 매설된다.
정전 전극(223)은 히터(225)의 상부에 위치한다. 정전 전극(223)은 제1 하부 전원(223a)과 전기적으로 연결된다. 정전 전극(223)에 인가된 전류에 의해 정전 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 지지판(220)에 흡착된다.
히터(225)는 제2 하부 전원(225a)과 전기적으로 연결된다. 히터(225)는 제2 하부 전원(225a)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 지지판(220)을 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(225)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 히터(225)는 나선 형상의 코일을 포함한다. 지지판(220)의 하부에는 유로 형성판(230)이 위치된다. 지지판(220)의 저면과 유로 형성판(230)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다.
유로 형성판(230)에는 제1 순환 유로(231), 제2 순환 유로(232), 그리고 제2 공급 유로(233)가 형성된다. 제1 순환 유로(231)는 열 전달 가스가 순환하는 통로로 제공된다. 제2 순환 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 제2 공급 유로(233)는 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결한다. 제1 순환 유로(231)는 열 전달 가스가 순환하는 통로로 제공된다. 제1 순환 유로(231)는 유로 형성판(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제1 순환 유로(231)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제1 순환 유로(231)들은 서로 연통될 수 있다. 제1 순환 유로(231)들은 동일한 높이에 형성된다.
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체 공급라인(231b)을 통해 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된다. 열전달 매체 저장부(231a)에는 열전달 매체가 저장된다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함한다. 실시 예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함한다. 헬륨 가스는 공급 라인(231b)을 통해 제1 순환 유로(231)에 공급되며, 제2 공급 유로(233)와 제1 공급 유로(221)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급된다. 헬륨 가스는 기판(W)과 지지판(220) 간에 열 교환을 돕는 매개체 역할을 한다. 따라서 기판(W)은 전체적으로 온도가 균일하게 된다.
제2 순환 유로(232)는 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된다. 냉각 유체 저장부(232a)에는 냉각 유체가 저장된다. 냉각 유체 저장부(232a) 내에는 냉각기(232b)가 제공될 수 있다. 냉각기(232b)는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킨다. 이와 달리, 냉각기(232b)는 냉각 유체 공급 라인(232c) 상에 설치될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 제2 순환 유로(232)에 공급된 냉각 유체는 제2 순환 유로(232)를 따라 순환하며 유로 형성판(230)을 냉각한다. 유로 형성판(230)은 냉각되면서 지지판(220)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킨다. 상술한 바와 같은 이유로, 일반적으로, 포커스 링(240)의 하부는 상부에 비해 낮은 온도로 제공된다.
포커스 링(240)은 지지 유닛(200)의 가장자리 영역에 배치된다. 포커스 링(240)은 링 형상을 가지며, 지지판(220)을 둘러싸도록 제공된다. 예를 들면, 포커스 링(240)은 지지판(220)의 둘레를 따라 배치되어 기판(W)의 외측 영역을 지지한다.
유로 형성판(230)의 하부에는 절연 플레이트(250)가 위치한다. 절연 플레이트(250)는 절연 재질로 제공되며, 유로 형성판(230)과 하부 커버(270)를 전기적으로 절연시킨다.
하부 커버(270)는 지지 유닛(200)의 하단부에 위치한다. 하부 커버(270)는 하우징(110)의 바닥면에서 상부로 이격 되어 위치한다. 하부 커버(270)는 상면이 개방된 공간이 내부에 형성된다. 하부 커버(270)의 상면은 절연 플레이트(250)에 의해 덮어진다. 따라서 하부 커버(270)의 단면의 외부 반경은 절연 플레이트(250)의 외부 반경과 동일한 길이로 제공될 수 있다. 하부 커버(270)의 내부 공간에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 전달받아 지지판으로 안착시키는 리프트 핀 등이 위치할 수 있다.
하부 커버(270)는 연결 부재(273)를 갖는다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면과 하우징(110)의 내측벽을 연결한다. 연결 부재(273)는 하부 커버(270)의 외측면에 일정한 간격으로 복수개 제공될 수 있다. 연결 부재(273)는 지지 유닛(200)을 챔버(100) 내부에서 지지한다. 또한, 연결 부재(273)는 하우징(110)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(270)가 전기적으로 접지(grounding)되도록 한다. 제1 하부 전원(223a)과 연결되는 제1 전원라인(223c), 제2 하부 전원(225a)과 연결되는 제2 전원라인(225c), 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된 열전달 매체 공급라인(231b) 그리고 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된 냉각 유체 공급 라인(232c)등은 연결 부재(273)의 내부 공간을 통해 하부 커버(270) 내부로 연장된다.
가스 공급 유닛(300)은 챔버(100) 내부의 처리 공간에 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)은 가스 공급 노즐(310), 가스 공급 라인(320), 그리고 가스 저장부(330)를 포함한다. 가스 공급 노즐(310)은 커버(120)의 중앙부에 설치된다. 가스 공급 노즐(310)의 저면에는 분사구가 형성된다. 분사구는 커버(120)의 하부에 위치하며, 챔버(100) 내부로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 공급 노즐(310)과 가스 저장부(330)를 연결한다. 가스 공급 라인(320)은 가스 저장부(330)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(310)에 공급한다. 가스 공급 라인(320)에는 밸브(321)가 설치된다. 밸브(321)는 가스 공급 라인(320)을 개폐하며, 가스 공급 라인(320)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절한다.
플라스마 소스(400)는 챔버(100) 내부의 처리 공간 내에 공급된 공정가스로부터 플라스마를 생성한다. 플라스마 소스(400)는 챔버(100)의 처리 공간의 외부에 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 플라스마 소스(400)로는 유도결합형 플라스마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다. 플라스마 소스(400)는 안테나 실(410), 안테나(420), 그리고 플라스마 전원(430)을 포함한다. 안테나 실(410)은 하부가 개방된 원통 형상으로 제공된다. 안테나 실(410)은 내부에 공간이 제공된다. 안테나 실(410)은 챔버(100)와 대응되는 직경을 가지도록 제공된다. 안테나 실(410)의 하단은 커버(120)에 탈착 가능하도록 제공된다. 안테나(420)는 안테나 실(410)의 내부에 배치된다. 안테나(420)는 복수 회 감기는 나선 형상의 코일로 제공되고, 플라스마 전원(430)과 연결된다. 안테나(420)는 플라스마 전원(430)으로부터 전력을 인가 받는다. 플라스마 전원(430)은 챔버(100) 외부에 위치할 수 있다. 전력이 인가된 안테나(420)는 챔버(100)의 처리공간에 전자기장을 형성할 수 있다. 공정가스는 전자기장에 의해 플라스마 상태로 여기 된다.
배기 유닛(500)은 하우징(110)의 내측벽과 지지 유닛(200)의 사이에 위치된다. 배기 유닛(500)은 관통홀(511)이 형성된 배기판(510)을 포함한다. 배기판(510)은 환형의 링 형상으로 제공된다. 배기판(510)에는 복수의 관통홀(511)들이 형성된다. 하우징(110) 내에 제공된 공정가스는 배기판(510)의 관통홀(511)들을 통과하여 배기홀(102)로 배기된다. 배기판(510)의 형상 및 관통홀(511)들의 형상에 따라 공정가스의 흐름이 제어될 수 있다.
도 2는 공정 처리에 제공되는 기판을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 기판(1000)에는 금속 배선(1100) 및 캡핑 층(Capping layer;1500)이 형성되어 있다.
구체적으로, 기판(1000)에는 구리로 금속 배선(1100)이 형성되어 있다. 금속 배선(1100) 사이에는 금속층간 절연막(IMD, Inter Metal Dielectric; 1200)이 위치된다. 그리고, 금속 배선의 저면에는 베리어 메탈(Barrier Metal; 1300)이 위치된다. 금속 배선(1100) 및 금속층간 절연막(1200)의 상면에는 보호층(1400)이 형성된다. 보호층은 실리콘카본나이트라이드(SiCN)으로 형성된다. 보호층(1400)의 상면에는 영역별로 캡핑 층(1500)이 형성된다.
도 3은 보호층이 식각된 기판을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 기판이 챔버에 위치되면, 보호층 식각 단계가 수행된다.
가스 공급 유닛은 제1공정 가스를 공급한다. 제1공정 가스는 플라즈마로 여기된 후 기판을 처리한다. 제1공정 가스는 산소 불포함 가스로 제공된다. 제1공정 가스는 CHXFY(1≤X≤9, 1≤Y≤9)를 포함한다. 또한, 제1공정 가스는 CHXFY(1≤X≤9, 1≤Y≤9)에 CFX(1≤X≤9), CXFY(1≤X≤9, 1≤Y≤9) 또는 질소, 아르곤 등과 같은 불활성 가스가 혼합된 가스일 수 있다.
플라즈마 상태로 여기 된 제1공정 가스는 캡핑 층(1500) 밖으로 노출된 보호층(1400)을 식각한다. 이 때, 보호층(1400)은 식각되는 과정에서 폴리머(1410)를 형성한다.
도 4는 금속층간 절연막이 식각된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 보호 층(1400)이 식각된 후, 금속층간 절연막(1200) 식각 단계가 수행된다.
가스 공급 유닛은 제2공정 가스를 공급한다. 제2공정 가스는 플라즈마로 여기된 후 기판을 처리한다. 제2공정 가스는 산소 불포함 가스로 제공된다. 제2공정 가스는 CHFX(1≤X≤9)를 포함한다. 또한, 제2공정 가스는 CHFX(1≤X≤9)에 CFX(1≤X≤9), CXFY(1≤X≤9, 1≤Y≤9) 또는 질소, 아르곤 등과 같은 불활성 가스가 혼합된 가스일 수 있다. 플라즈마 상태로 여기 된 제2공정 가스는 금속층간 절연막(1200)을 식각한다. 제2공정 가스는 금속 배선(1100)과 대비하여 금속층간 절연막(1200)에 대한 식각 선택도가 높다.
도 5는 폴리머가 제거된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 금속층간 절연막(1200)이 식각 된 후, 폴리머 제거 단계가 수행된다.
가스 공급 유닛은 제3공정 가스를 공급한다. 제3공정 가스는 플라즈마로 여기된 후 기판을 처리한다. 제3공정 가스는 산소 불포함 가스로 제공된다. 제3공정 가스는 수소를 포함한다. 또한, 제3공정 가스는 수소에 질소 또는 아르곤이 혼합된 상태일 수 있다. 플라즈마 상태로 여기 된 제3공정 가스는 기판에 잔류하는 폴리머(1420)를 제거한다.
공정이 완료된 기판은 이후 그 상부가 실링 되어 금속 배선 사이에 에어 갭(Air gap)형성되는 공정이 수행된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 기판의 처리에 사용되는 가스는 산소를 포함하지 않아, 금속 배선의 손실이 저감될 수 있다.
상술한 실시 예에서는 보호층 식각 단계, 금속층간 절연막 식각 단계 및 폴리머 제거 단계가 하나의 기판 처리 장치에서 수행되는 경우로 설명 하였다. 그러나, 하나 이상의 단계는 나머지 단계와 상이한 장치에서 수행될 수 도 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 기판 처리 장치 100: 챔버
200: 지지 유닛 240: 포커스 링
300: 가스 공급 유닛 400: 플라스마 소스
500: 배기 유닛

Claims (8)

  1. 내부에 처리 공간을 가지는 챔버;
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
    상기 처리 공간 내로 산소 불포함 가스로 제공되는 제1 공정가스, 제2 공정가스 또는 제3 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
    상기 처리 공간 내의 공정 가스를 여기하는 플라스마 소스를 포함하되,
    상기 기판은 금속 배선, 상기 금속 배선 사이의 금속층간 절연막, 상기 금속 배선과 상기 금속층간 절연막의 상면에 형성된 보호층, 및 상기 보호층의 상면을 영역별로 캡핑하는 캡핑층을 가지며,
    상기 보호층은 실리콘카본나이트라이드이고,
    상기 제1 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기 되어 상기 캡핑층에 의해 캡핑되지 않고 노출된 상기 보호층을 선택하여 식각하고,
    상기 제2 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기 되어 상기 금속층간 절연막을 선택하여 식각하고,
    상기 제3 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기 되어 상기 식각에 의해 생성되어 기판에 잔류하는 폴리머를 제거하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공정 가스는 CHXFY(1≤X≤9, 1≤Y≤9)를 포함하고 하는 가스인 기판 처리 장치
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 공정가스는 CHFX(1≤X≤9)를 포함하는 가스인 기판 처리 장치.
  4. 삭제
  5. 금속 배선, 상기 금속 배선 사이의 금속층간 절연막, 상기 금속 배선과 상기 금속층간 절연막의 상면에 형성된 실리콘카본나이트라이드로 제공되는 보호층, 및 상기 보호층의 상면을 영역별로 캡핑하는 캡핑층을 갖는 기판을 제공하는 단계;
    산소 불포함 가스인 제1 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기하여 상기 캡핑층에 의해 캡핑되지 않고 노출된 상기 상기 보호층을 선택하여 식각하는 단계;
    산소 불포함 가스인 제2 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기하여 상기 금속층간 절연막을 선택하여 식각하는 단계; 및
    산소 불포함 가스인 제3 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기하여 상기 식각 단계에서 발생된 폴리머를 제거하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 공정 가스는 CHXFY(1≤X≤9, 1≤Y≤9)를 포함하는 기판 처리 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 공정 가스는 CHFX(1≤X≤9)를 포함하는 기판 처리 방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제3 공정 가스는 수소를 포함하는 기판 처리 방법.
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