KR20010002399A - Apparatus for Chemical Vapor Deposition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플라즈마 세정이 가능한 화학기상증착(CVD;Chemical Vapor Deposition) 설비에 관련된 것으로, 특히 가스를 분사하는 샤워헤드와 샤워헤드를 절연 및 고정하는 세라믹 가이드링의 구조를 개선하여 오염을 줄일 수 있도록 한 화학기상증착 설비에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical vapor deposition (CVD) facility capable of plasma cleaning, in particular to improve the structure of the shower head for injecting gas and the ceramic guide ring for insulating and fixing the shower head to reduce contamination A chemical vapor deposition plant.
근래 들어, 반도체 메모리 소자의 고집적화에 따른 액세스 타임의 향상을 위한 낮은 고유 저항을 가지며 고온의 열처리에도 견딜 수 있는 실리사이드 막이 개발되어 어드레스 라인 및 데이터 라인의 금속막에 적용되고 있다.Recently, silicide films having low specific resistance for improving access time due to high integration of semiconductor memory devices and capable of withstanding high temperature heat treatment have been developed and applied to metal films of address lines and data lines.
텅스텐 실리사이드 막은 챔버 내에 WF6, SiH4와 같은 화합물 가스 또는 단체가스를 공급하여 웨이퍼의 표면에서 반응시키는 저압 화학기상증착(LPCVD; Lower Pressure Chemical Vapor Deposition)) 공정에 의해 형성할 수 있으며, 이때의 성막조건은 온도와 직접적인 상관성을 가지게 된다.The tungsten silicide film may be formed by a lower pressure chemical vapor deposition (LPCVD) process in which a compound gas such as WF 6 , SiH 4 or a single gas is supplied into the chamber and reacted on the surface of the wafer. Deposition conditions have a direct correlation with temperature.
그러나, 챔버 구조상 서셉터를 통하여 웨이퍼에 전달된 열에너지는 전도, 대류 및 복사 현상에 의해서 챔버 전체에 전달되어 원치 않는 부위까지 가열하게 되므로, 챔버 내부로 유입된 반응 가스는 웨이퍼 표면 뿐 아니라 챔버벽, 샤워헤드, 세라믹 가이드 링, 기타 부품의 온도에 따라 반응하여 비소망의 막질을 침적하게 된다.However, due to the structure of the chamber, the heat energy transferred to the wafer through the susceptor is transferred to the entire chamber by conduction, convection, and radiation phenomena and heats up to the undesired area. It reacts with the temperature of showerheads, ceramic guide rings, and other components to deposit non-desired membranes.
이렇게 형성된 막질은 시간의 경과에 따라 그 정도가 심해져서 나중에는 스트레스, 침적율, 균일도 등, CVD 특성에 악영향을 미치는 인자로 작용하게 된다.The film quality thus formed becomes more severe with time, and later acts as a factor that adversely affects CVD characteristics such as stress, deposition rate, and uniformity.
또한, 이러한 막질은 가스의 분사압에 의해 떨어져 나와 웨이퍼에 파티클을 발생시키는 소스로 작용하기도 한다.In addition, this film quality may also serve as a source that is separated by the injection pressure of the gas to generate particles in the wafer.
텅스텐 실리사이드 침적 단계에서 발생되는 파티클의 대부분은 이러한 원인에 의해 발생되며, 수율 저하에 직접적인 영향을 미치는 중대한 결함이 된다.Most of the particles generated in the tungsten silicide deposition step are caused by this cause and become a significant defect that directly affects the yield decrease.
이러한 문제를 해결하기 위해 대부분의 CVD 설비는 서셉터를 제외한 샤워헤드, 챔버 벽 등을 쿨러로 냉각시켜 주고, 특히 샤워헤드의 저면(down stream surface)은 폴리싱(polishing) 처리해 주어 복사열을 반사시킬 수 있도록 함으로써 막질의 침적을 최소화하도록 하고 있으나, 모든 부품에 막질이 침적되는 것을 방지할 수 없어 일정 주기 별 부식성이 강한 'F'(플루오르) 계열의 식각 가스, 예를 들면 NF3를 이용한 플라즈마 세정으로 침적된 비소망의 막질을 제거해 주도록 하고 있다.To solve this problem, most CVD facilities cool the showerhead and chamber walls except the susceptor with a cooler. Especially, the downstream surface of the showerhead can be polished to reflect radiant heat. Although it is possible to minimize the deposition of the film quality, it is not possible to prevent the film quality from being deposited on all parts, and the plasma cleaning using the 'F' (fluorine) -based etching gas, for example, NF 3, which is highly corrosive at certain cycles It is intended to remove the film of deposited arsenic.
그러나, CVD 챔버를 이루는 부속품 중 베어 알루미늄(bare aluminium)으로 형성된 부품은 이러한 식각 가스에 매우 취약하여 부식 및 파티클의 발생을 가속시킨다.However, components formed of bare aluminum among the components constituting the CVD chamber are very susceptible to such etching gases to accelerate corrosion and particle generation.
특히, 플루오르 계열의 식각 가스는 알루미늄과 쉽게 반응하여 AlxFY성분의 파티클성 부산물을 다량 발생하게 되어 챔버 내에 잔류토록 한다. 이 파티클은 SEM 사진 상, 도 1 의 도시와 같은 작은 입도의 파티클이 뭉친 포도송이 형태로 나타나며, 특히 막질을 제거하는 세정 직후 공정 처리되는 첫 번째와 두 번째 웨이퍼에서 다발한다.In particular, the fluorine-based etching gas easily reacts with aluminum to generate a large amount of particle by-products of the Al x F Y component, thereby remaining in the chamber. The particles appear in the form of agglomerated grape clusters of small particle size as shown in FIG. 1, especially in the first and second wafers processed immediately after cleaning to remove the film.
도 2 는 상술한 바와 같이 플라즈마 세정이 가능한 종래의 화학기상증착 설비의 구조를 도시한 단면도로서, 가스라인(L1,L2)을 통해 주입된 세정 가스인 NF3가스를 세라믹 디퓨저(30)와 고주파 전압이 인가되는 샤워헤드(40)를 통해 챔버(20) 내부 공간에 위치한 서셉터(72) 상부의 웨이퍼(62)를 향해 분사함으로써 가스 플라즈마를 발생시켜 플라즈마 세정을 행하도록 된 구조이다. 상기 샤워헤드는 세라믹 가이드 링(50)에 의해 챔버(20) 벽에 절연되게 고정된다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional chemical vapor deposition apparatus capable of plasma cleaning as described above, wherein NF 3 gas, which is a cleaning gas injected through gas lines L1 and L2, is transferred to a ceramic diffuser 30 and a high frequency wave. The gas is generated by spraying toward the wafer 62 on the susceptor 72 located in the chamber 20 through the shower head 40 to which a voltage is applied to perform the plasma cleaning. The showerhead is insulated from and fixed to the chamber 20 wall by a ceramic guide ring 50.
그런데, 종래에는 상기 샤워헤드(40)의 에지부 저면의 네크부(A)가 소정의 높이로 각진 모서리로 형성되고, 이 네크부(A)가 서셉터(72)와 협소한 간격을 유지하고 있는 구조로 되어 있어, 반응성 부산물의 생성량이 많고 이것을 효과적으로 배출시키지 못하는 문제를 내포하고 있었다.However, in the related art, the neck portion A of the bottom of the edge portion of the shower head 40 is formed at an angled corner at a predetermined height, and the neck portion A maintains a narrow distance from the susceptor 72. It has a structure that has a large amount of reactive by-products and does not effectively discharge them.
즉, 종래의 화학기상증착 설비는 세정 공정에서 NF3가스가 샤워헤드(40)의 분사홀(42), 샤워헤드의 저면 및 네크부(A)에서 반응을 일으켜 부산물로 AlxFY를 생성하게 된다. 특히, 분사된 가스가 반응하면서 흐르는 과정에서 상기 네크부(A)에 의해 와류가 유발되어 배기(pumping out) 속도가 급격히 감소되고, 이로 인해 전술한 AlxFY의 파티클은 샤워헤드(40)의 표면 및 분사홀(42)들에 부착되거나, 서셉터(72)의 에지부에 다량 쌓이게 되어 후속의 CVD 공정에서 웨이퍼(62) 상의 파티클 오염을 초래하게 된다.That is, in the conventional chemical vapor deposition equipment, NF 3 gas reacts in the injection hole 42 of the shower head 40, the bottom of the shower head, and the neck portion A in the cleaning process to generate Al x F Y as a by-product. Done. In particular, during the flow of the injected gas reacts, vortices are induced by the neck portion A, thereby rapidly reducing the pumping-out speed, and thus, the particles of Al x F Y described above are disposed in the shower head 40. It is attached to the surface and the injection holes 42, or accumulated in the edge portion of the susceptor 72, causing particle contamination on the wafer 62 in the subsequent CVD process.
또한, 상기 샤워헤드(40)는 플라즈마의 포텐셜이 다른 부분보다 네크부(A)에서 특히 높기 때문에, 네크부(A)에는 다른 부분보다 과도 식각이 일어나 다량의 AlxFY가 생성된다. 도 3 에서는 실제의 세정 과정에서 샤워헤드(40)의 네크부(42)에 나타나는 식각의 양태를 광학 현미경(scope)의 이미지로 보여주고 있다. 이러한 과도식각 및 파티클의 부착은 반응성 부산물의 배기를 방해할 뿐만 아니라 절대적으로 많은 양의 반응성 부산물이 서텝터(72)의 에지부 및 챔버(20) 내의 각 부품에 쌓이게 하는 오염원이 된다.In addition, since the potential of the plasma is particularly higher in the neck portion A than the other portions, the shower head 40 is excessively etched in the neck portion A than the other portions to generate a large amount of Al x F Y. In FIG. 3, the etching pattern shown in the neck portion 42 of the showerhead 40 in the actual cleaning process is shown by an optical microscope image. Such overetching and particle adhesion not only impede the exhaust of reactive byproducts, but also become a source of contamination that causes an absolutely large amount of reactive byproducts to accumulate at the edges of the susceptor 72 and on each component within the chamber 20.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 플라즈마 세정시에 식각가스를 분사하는 샤워헤드와 이 샤워헤드를 절연 고정하는 세라믹 가이드링의 구조를 개선하여 샤워헤드 저면에 작용하는 플라즈마 포텐셜을 균등하게 함과 아울러 가스의 흐름을 양호하게 하여 반응 생성물을 원활히 배출시키도록 된 화학기상증착 설비를 제공하려는 목적이 있다.The present invention devised to solve such a conventional problem is to improve the structure of the shower head for spraying the etching gas during the plasma cleaning and the ceramic guide ring for insulating and fixing the shower head to equalize the plasma potential acting on the bottom of the shower head. In addition, it is an object of the present invention to provide a chemical vapor deposition apparatus that allows a good gas flow to smoothly discharge the reaction product.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 가스라인으로 주입된 침적가스 및 식각가스를 웨이퍼가 안치된 챔버 내부로 분사하도록 다수의 분사홀이 형성되고, 플라즈마를 발생시키는데 필요한 고주파 파워와 전기적으로 연결되며, 내부로 냉각라인이 형성된 알루미늄제 샤워헤드와, 상기 샤워헤드를 챔버와 절연되게 고정하는 세라믹 가이드링을 구비하여 플라즈마 세정이 가능한 구성으로 된 화학기상증착 설비에 있어서, 상기 샤워헤드는 몸체의 저면(down stream surface)이 분사가스로부터 발생된 플라즈마에 대해 균등한 포텐셜을 갖도록 평면으로 형성되고, 상기 세라믹 가이드링은 상기 샤워헤드의 저면보다 하방 돌출된 내저면 에지부가 배출 가스에 대해 유선형의 완곡면으로 형성된 구조인 것을 특징으로 하는 화학기상증착 설비를 제공한다.According to the present invention for achieving the above object, a plurality of injection holes are formed to inject the deposition gas and the etching gas injected into the gas line into the chamber in which the wafer is placed, and are electrically connected to the high frequency power required to generate plasma. In the chemical vapor deposition equipment having a configuration capable of plasma cleaning by having a shower head made of aluminum having a cooling line formed therein and a ceramic guide ring for fixing the shower head to the chamber insulated, the shower head is a The bottom stream surface is formed in a plane so as to have an equal potential with respect to the plasma generated from the injection gas, and the ceramic guide ring has an inner bottom edge portion protruding downward from the bottom of the shower head in a streamlined shape to the exhaust gas. Provided is a chemical vapor deposition facility characterized in that the structure formed of cotton.
이러한 본 발명의 구성에서, 상기 샤워헤드는 몸체의 상부면과 분사홀의 표면이 애노다이징 코팅 처리되고, 몸체의 저면이 폴리싱 처리되어지되, 상기 분사홀은 하단부 에지부가 완곡면을 이룬 것이다.In the configuration of the present invention, the shower head is anodized coating of the upper surface of the body and the surface of the injection hole, the bottom surface of the body is polished, the injection hole is the bottom edge is a smooth surface.
이와 같은 본 발명에 의한 구조는 상기 샤워헤드의 저면 전체가 평면으로 형성됨에 따라 종래보다 가스 플라즈마에 노출되는 샤워헤드 저면의 표면적을 작아지게 하여 반응면적을 줄일 수 있게 되므로, 파티클의 생성량도 줄일 수 있게 된다.Such a structure according to the present invention can reduce the reaction area by reducing the surface area of the bottom of the shower head exposed to the gas plasma than the conventional as the bottom of the shower head is formed in a plane, thereby reducing the amount of particles generated Will be.
또한, 세라믹 가이드링의 내저면이 완곡지게 형성됨에 따라 챔버내의 배출가스가 자연스럽게 배출구로 흐르게 되고, 이에 따라서 배출가스의 흐름에 와류가 형성되던 종래에 비해 부분적인 과도식각을 방지할 수 있게 되므로 부품을 보호할 수 있고 과도식각으로 인해 발생되어 서셉터로 부착되는 파티클의 량을 줄일 수 있게 된다.In addition, as the inner bottom surface of the ceramic guide ring is formed to be smooth, the exhaust gas in the chamber naturally flows to the outlet port, thereby preventing partial transient etching as compared with the conventional vortex flow in the exhaust gas flow. It can protect the particles and reduce the amount of particles generated due to overetching and attached to the susceptor.
도 1 은 일반적으로 플라즈마 세정시에 발생되는 파티클을 보인 SEM 사진도1 is a SEM photograph showing particles generally generated during plasma cleaning
도 2 는 플라즈마 세정이 가능한 종래의 화학기상증착 설비의 구조를 도시한 단면도2 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional chemical vapor deposition apparatus capable of plasma cleaning
도 3 은 종래의 화학기상증착 설비의 세정 과정에서 샤워헤드의 네크부에 나타나는 식각형태를 보인 사진도Figure 3 is a photograph showing an etching form appearing in the neck portion of the shower head during the cleaning process of the conventional chemical vapor deposition equipment
도 4 는 본 발명에 의한 화학기상증착 설비의 구조를 도시한 단면도Figure 4 is a cross-sectional view showing the structure of the chemical vapor deposition plant according to the present invention
도 5 는 도 4 의 도시된 본 발명의 주요 부분을 확대해서 보인 단면도5 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the present invention shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
20 - 챔버 30 - 디퓨저20-Chamber 30-Diffuser
62 - 웨이퍼 72 - 서셉터62-Wafer 72-Susceptor
140 - 샤워헤드 142 - 분사홀140-Showerhead 142-Injection Hole
144 - 냉각라인 150 - 세라믹 가이드링144-cooling line 150-ceramic guide ring
B - 에지부 L1,L2 - 가스라인B-Edge L1, L2-Gas Line
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4 는 본 발명이 적용된 챔버 구조를 보인 단면도이고, 도 5 는 도 4 에 도시된 본 발명의 주요부분을 보인 확대도로서, 본 발명에 인용된 도면의 참조 부호 중 종래 기술에서 부여된 부호와 동일하게 부여된 것은 서로 동일한 부분을 나타낸다.4 is a cross-sectional view showing a chamber structure to which the present invention is applied, and FIG. 5 is an enlarged view showing a main part of the present invention shown in FIG. What is given identically represents the same part mutually.
도 4 에 도시된 바를 참조하면, 챔버(20) 내부에는 상부로 웨이퍼(62)를 안치하며 히터(74)의 열을 웨이퍼(62)로 전도하는 서셉터(72)가 구비되고, 그 상부에는 가스라인(L1,L2)으로 주입되어 디퓨저(30)에서 확산된 침적가스를 웨이퍼(62)가 있는 반응공간으로 분사하도록 다수의 분사홀(142)을 갖춘 샤워헤드(140)가 설치되어 있다. 상기 샤워헤드(140)는 세라믹 가이드링(150)에 의해 고정되며, 그 상부로 디퓨저(30)와의 사이에 오링(36)이 개재되어 긴밀을 유지할 수 있도록 되어 있고, 상기 디퓨저(30)의 상부에는 캡플레이트(24)가 오링(26)을 사이에 개재하여 설치된 구조로 되는 것은 종래의 화학기상증착 설비의 구조와 거의 동일하다.Referring to FIG. 4, a susceptor 72 is provided inside the chamber 20 to settle the wafer 62 to the top and to conduct heat from the heater 74 to the wafer 62. A shower head 140 having a plurality of injection holes 142 is installed to inject gas deposited into the gas lines L1 and L2 and diffused from the diffuser 30 into the reaction space in which the wafer 62 is located. The shower head 140 is fixed by the ceramic guide ring 150, the O-ring 36 is interposed between the diffuser 30 and the upper portion of the diffuser 30. The cap plate 24 has a structure provided between the O-rings 26 in the same manner as that of the conventional chemical vapor deposition apparatus.
그러나, 본 발명의 실시예에 의한 구조에 따르면, 침적가스 및 식각가스를 챔버(20) 내부로 분사하도록 다수의 분사홀(142)이 형성된 알루미늄제 샤워헤드(140)의 저면을 네크가 없는 평면으로 형성함으로써 플라즈마에 대해 전면이 균등한 포텐셜을 갖게 하여 부분적인 과도식각을 방지할 수 있도록 하고, 상기 샤워헤드(140)를 챔버(20)에 절연되게 지지하는 세라믹 가이드링(150)은 내저면 에지부(B)를 완곡면으로 형성함으로써 가스가 와류를 형성하지 않고 배출 방향으로 자연스럽게 흐르도록 한 것이다.However, according to the structure of the embodiment of the present invention, the neckless plane of the bottom surface of the aluminum shower head 140 formed with a plurality of injection holes 142 to inject the deposition gas and the etching gas into the chamber 20 The front surface is uniformly formed with respect to the plasma to prevent partial over-etching, and the ceramic guide ring 150 supporting the shower head 140 to be insulated from the chamber 20 has an inner bottom surface. By forming the edge portion B in a curved surface, the gas flows naturally in the discharge direction without forming a vortex.
상기 샤워헤드(140)에는 고주파 파워를 인가할 수 있도록 되어 있어, 침적 후 행하는 세정 공정에서 고주파 스크린을 형성함으로써 분사 가스의 플라즈마를 형성하도록 되어 있고, 샤워헤드(140)의 몸체 내부로 냉각 라인(144)이 형성되어 화학기상증착 공정에서 서셉터(72)로부터 전달되어지는 히터(74)의 열과 플라즈마 로 인해 발생되는 열을 냉각할 수 있도록 되어 있다. 상기 냉각 라인(144)은 냉각수가 유입되는 입력포트(144a)와 냉각수가 유출되는 출력포트(144b)를 구비한다.The shower head 140 is capable of applying a high frequency power, so as to form a plasma of the injection gas by forming a high frequency screen in a cleaning process performed after deposition, and a cooling line (inside the body of the shower head 140). 144 is formed to cool the heat generated by the plasma of the heater 74 and the heat delivered from the susceptor 72 in the chemical vapor deposition process. The cooling line 144 has an input port 144a through which the coolant flows in and an output port 144b through which the coolant flows out.
상기 디퓨저(30)는 절연재인 세라믹 재질의 몸체에 다수의 미세공(32)들이 형성되어 있어 가스라인(L1,L2)을 통해 주입되는 침적가스, 예를 들어 SiH4와 WF6가스가 이 미세공(32)들을 통해 흐르면서 잘 혼합되게 해 주는 기능을 한다. 여기에서, 상기 WF6가스라인(L2)은 침적 공정을 마친 후, 세정 공정에서 미도시된 밸브수단 등에 의해 절환되어 플루오르 계열의 식각가스, 예를 들어 NF3가스를 챔버(20) 내부로 공급하게 된다.The diffuser 30 has a plurality of fine holes 32 formed in the body of ceramic material, which is an insulating material, so that the deposition gas injected through the gas lines L1 and L2, for example, SiH 4 and WF 6 gas, is fine. It flows through the balls 32 and serves to mix well. Here, the WF 6 gas line (L2) is completed by the deposition process, and then switched by a valve means, etc. not shown in the cleaning process to supply a fluorine-based etching gas, for example, NF 3 gas into the chamber 20 Done.
상기 가스라인(L1,L2)들은 챔버(20) 벽을 따라 형성되어 있으며, 이 가스라인(L1,L2)을 통해 공급되는 가스는 고주파 파워에 의해 샤워헤드(140) 주변에 형성된 고주파 스크린을 통과하면서 가스 플라즈마를 형성하여 챔버(20) 내부로 주입되게 한다.The gas lines L1 and L2 are formed along the wall of the chamber 20, and the gas supplied through the gas lines L1 and L2 passes through the high frequency screen formed around the showerhead 140 by high frequency power. While forming a gas plasma to be injected into the chamber 20.
상기 세라믹 가이드링(150)은 몸체에 단턱의 형상으로 형성된 안내홈(152a,152b)으로 상기 샤워헤드(140)를 지지하여 고정하는 동시에 샤워헤드(140)를 챔버(20) 벽에 닫지 않게 절연하는 역할을 한다. 즉, 상기 샤워헤드(140)에는 고주파 파워가 인가되고 챔버(20) 벽은 접지 전위를 갖는 부분이어서 절연체인 세라믹 가이드링(150)에 의해 샤워헤드(140)를 챔버(20) 벽으로부터 절연시켜 주도록 하는 것이다. 도면의 미설명부호 76은 웨이퍼(62)를 정위치에 고정시키는 포커스 링이다.The ceramic guide ring 150 supports and fixes the shower head 140 with guide grooves 152a and 152b formed in a stepped shape on the body, and at the same time, the shower head 140 is not insulated from the wall of the chamber 20. It plays a role. That is, high frequency power is applied to the shower head 140 and the wall of the chamber 20 has a ground potential to insulate the shower head 140 from the wall of the chamber 20 by the ceramic guide ring 150 as an insulator. To give. Reference numeral 76 in the drawing denotes a focus ring that fixes the wafer 62 in position.
한편, 본 발명은 상기 샤워헤드(140)를 도 5의 도시와 같이 두 개의 분할된 몸체(140a,140b)로 형성하여 서로 부착시킨 구조로 할 수 있다. 이 두 몸체(140a,140b)의 부착면에는 홈(144c)을 형성하여 냉각라인으로 활용할 수 있다.On the other hand, the present invention may have a structure in which the shower head 140 is formed of two divided bodies (140a, 140b) as shown in Figure 5 attached to each other. Grooves 144c may be formed on the attachment surfaces of the two bodies 140a and 140b to be used as cooling lines.
또한, 상기 샤워헤드(140)는 몸체(140b)의 상부면(Su)과 분사홀(142)의 내표면을 애노다이징 코팅 처리하고, 몸체(140b)의 저면(Sd)은 폴리싱 처리하되, 분사홀(142)을 애노다이징할 때 하단부의 내경이 서서히 넓어지도록 완곡면으로 가공하는 것이 바람직하다.In addition, the shower head 140 is anodized coating the upper surface (Su) and the inner surface of the injection hole 142 of the body (140b), the bottom surface (Sd) of the body (140b) is polished, When anodizing the injection hole 142, it is preferable to process the curved surface so that the inner diameter of the lower end portion gradually widens.
이와 같이 구성되는 본 발명의 작용효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention configured as described above are as follows.
화학기상증착의 방법에 의해 막을 침적하는 공정시, 가스라인(L1,L2)으로는 WF6와 SiH4가 공급되어 챔버 내부에서 반응을 일으켜 웨이퍼(62) 상에 텅스텐 실리사이드 막(WSiX)을 형성하게 된다.In the process of depositing the film by chemical vapor deposition, WF 6 and SiH 4 are supplied to the gas lines L1 and L2 to react inside the chamber to deposit a tungsten silicide film WSi X on the wafer 62. To form.
그 성막되는 반응은 다음의 화학식으로 나타낼 수 있다.The reaction to be formed can be represented by the following formula.
WF6+ SiH4→ WSiX+ HF↑WF 6 + SiH 4 → WSi X + HF ↑
이렇게 침적된 텅스텐 실리사이드 막은 후속의 어닐링 공정을 통해 구조적으로 안정화 및 결정화되어 스퀘어 당 저항(Ω/□)이 감소되고, 이에 비로소 소망의 도전성 막질을 얻게 되는 것이다.The deposited tungsten silicide film is structurally stabilized and crystallized through a subsequent annealing process to reduce the resistance per square (Ω / □), thereby obtaining a desired conductive film quality.
이러한 화학기상증착의 공정 후에 행하는 플라즈마 세정은 샤워헤드(140)에 고주파 파워를 인가함과 아울러 이 고주파 파워에 의해 형성된 플라즈마 스크린에 식각가스로 NF3를 통과시켜 줌으로써 여기에서 발생되어 챔버(20) 내부로 분사된 식각종으로 챔버(20) 내에 증착된 불필요한 막질을 제거하게 되는 것이다.The plasma cleaning performed after the chemical vapor deposition process is generated here by applying high frequency power to the shower head 140 and passing NF 3 through the plasma screen formed by the high frequency power as an etching gas. Etch species injected into the interior is to remove the unnecessary film deposited in the chamber 20.
이러한 플라즈마 세정의 과정에서 앞서의 종래 기술에서도 설명한 바와 같이, 샤워헤드(140)의 식각에 의해 발생되는 파티클은 사이즈가 0.05㎛정도의 작은 파티클이 뭉쳐서 이루어지는 포도송이 모양이다. 이들 중 입도가 큰 파티클은 관성이 크고 중력의 영향을 많이 받기 때문에 기류나 온도 등의 요인으로 웨이퍼(62)나 챔버(20) 내의 각 부품으로 내려앉아 부착되는 것을 방지하기 어렵지만, 작은 입도의 파티클은 기류나 온도 등을 제어함으로써 그 부착되는 정도를 줄일 수 있는 것은 자연 법칙에 의해 입증될 수 있는 물리적 현상으로 당연하다.As described in the related art in the plasma cleaning process, the particles generated by the etching of the showerhead 140 have a grape cluster shape formed by agglomeration of particles having a size of about 0.05 μm. Particles with large particle sizes are large inertia and influenced by gravity, so it is difficult to prevent the particles from falling down and attaching to each of the components in the wafer 62 or the chamber 20 due to factors such as airflow and temperature. It is natural that the degree of adhesion can be reduced by controlling the air flow, temperature, and the like, which can be proved by natural law.
이러한 관점에 비추어 볼 때, 본 발명의 실시예에서와 같이 세라믹 가이드링(150)의 내저면 에지부(B)를 배출되는 가스에 대해 유선형으로 완곡지게 가공하면, 종래의 샤워헤드(40)에 비해 기류 형성이 원만하게 되고 와류 형성을 방지할 수 있어 플라즈마 반응시 생성되는 반응성 부산물을 훨씬 효과적으로 배기할 수 있게 되는 것이다.In view of this point of view, when the inner bottom edge portion B of the ceramic guide ring 150 is processed to be streamlined with respect to the discharged gas as in the embodiment of the present invention, the conventional shower head 40 Compared with this, the formation of airflow is smooth and the formation of vortices can be prevented, so that the reactive by-products generated during the plasma reaction can be exhausted more effectively.
또, 본 발명은 종래에는 도 2의 도시와 같이 샤워헤드(40)의 에지부에 형성되던 네크부(A)를 전면 제거하여 도 4 의 도시와 같이 샤워헤드(140)의 저면(Sd)과 평면을 이루게 한 것이므로, 플루오르 성분의 가스 플라즈마에 노출되는 면적이 줄게 되고 플라즈마에 대한 포텐셜이 균등하게 된다. 이에 따라, 세정 공정시에 주입된 NF3가스가 샤워헤드(140)와 반응을 일으켜 생성되던 부산물인 AlxFY의 양을 줄일 수 있고, 특히 종래의 샤워헤드(40)의 네크부(A)에서 발생하던 과도 식각을 배제할 수 있다.In addition, according to the present invention, the neck portion A, which is conventionally formed at the edge portion of the shower head 40 as shown in FIG. 2, is completely removed, and as shown in FIG. 4, the bottom surface Sd of the shower head 140 and Since the plane is formed, the area exposed to the fluorine gas plasma is reduced, and the potential for the plasma is equalized. Accordingly, the amount of Al x F Y which is a by-product generated by the reaction of the NF 3 gas injected during the cleaning process with the shower head 140 may be reduced, and in particular, the neck portion A of the conventional shower head 40 may be reduced. Excessive etching that occurred in) can be excluded.
또, 본 발명은 샤워헤드(140)의 저면(Sd)을 제외한 플라즈마에 노출되는 표면을 애노다이징 코팅함에 따라 부산물인 AlxFY의 생성량을 더욱 줄일 수 있다.In addition, the present invention can further reduce the amount of by-product Al x F Y produced by anodizing the surface exposed to the plasma except for the bottom (Sd) of the shower head 140.
또한, 샤워헤드(140)의 분사홀(142)의 하단부를 완곡지게 형성함에 따라 가스 분사시에 분사홀(142)의 하단부 에지에서 식각되어 생성되는 AlxFY의 양을 줄일 수 있다.In addition, since the lower end of the injection hole 142 of the shower head 140 is smoothly formed, the amount of Al x F Y generated by etching at the edge of the lower end of the injection hole 142 may be reduced during gas injection.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 화학기상증착 후에 행하는 플라즈마 세정의 과정에서 반응성 부산물을 발생하는 샤워헤드 및 샤워헤드를 고정하는 가이드링의 구조를 개선하여 플라즈마에 노출되는 표면적을 줄이고 과도 식각되는 부분을 제거함으로써 샤워헤드와의 반응으로 생성되는 부산물의 양을 줄이는 동시에 이 부산물의 탈락으로 인해 발생되는 파티클의 양을 감소시킬 수 있으므로 부품 수명을 연장시킬 수 있고, 웨이퍼의 오염 가능성을 줄여 제조 웨이퍼의 수율을 양호하게 확보할 수 있도록 하는 유용한 효과가 있다.As described above, the present invention improves the structure of the shower head generating reactive by-products and the guide ring fixing the shower head in the plasma cleaning process after chemical vapor deposition, thereby reducing the surface area exposed to the plasma and over-etching the portion. Removal can reduce the amount of by-products generated by reaction with the showerhead, while reducing the amount of particles generated by the dropout of these by-products, thereby extending component life and reducing the potential for contamination of the wafers, thus increasing the yield of fabricated wafers. There is a useful effect to ensure good.
한편, 본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 국한하지 않고 청구범위에 기재된 기술적 권리 내에서는 당 업계의 통상적인 지식에 의하여 다양한 응용이 가능함은 물론이다.On the other hand, the present invention is not limited to the specific preferred embodiment, it is a matter of course that various applications are possible by the ordinary knowledge in the art within the technical rights described in the claims.
Claims (2)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990022177A KR20010002399A (en) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Apparatus for Chemical Vapor Deposition |
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| KR1019990022177A KR20010002399A (en) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Apparatus for Chemical Vapor Deposition |
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| KR20010002399A true KR20010002399A (en) | 2001-01-15 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003023835A1 (en) * | 2001-08-06 | 2003-03-20 | Genitech Co., Ltd. | Plasma enhanced atomic layer deposition (peald) equipment and method of forming a conducting thin film using the same thereof |
| KR100606561B1 (en) * | 2004-12-23 | 2006-08-01 | 주식회사 에이디피엔지니어링 | Apparatus for processing substrate with plasma |
| KR100656708B1 (en) * | 2005-04-01 | 2006-12-13 | 주식회사 에이디피엔지니어링 | Plasma processing apparatus |
| KR101108878B1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-01-30 | 주식회사 원익아이피에스 | Showhead assembly and apparatus for processing substrate having the same |
| KR101127026B1 (en) * | 2005-06-21 | 2012-03-26 | 주식회사 원익아이피에스 | Process chamber with improved deposition and cleaning efficiency |
| US9644270B2 (en) | 2014-03-21 | 2017-05-09 | Samsung Display Co., Ltd. | Oxide semiconductor depositing apparatus and method of manufacturing oxide semiconductor using the same |
| WO2020060724A1 (en) * | 2018-09-17 | 2020-03-26 | Applied Materials, Inc. | Multiple channel showerheads |
-
1999
- 1999-06-15 KR KR1019990022177A patent/KR20010002399A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003023835A1 (en) * | 2001-08-06 | 2003-03-20 | Genitech Co., Ltd. | Plasma enhanced atomic layer deposition (peald) equipment and method of forming a conducting thin film using the same thereof |
| KR100606561B1 (en) * | 2004-12-23 | 2006-08-01 | 주식회사 에이디피엔지니어링 | Apparatus for processing substrate with plasma |
| KR100656708B1 (en) * | 2005-04-01 | 2006-12-13 | 주식회사 에이디피엔지니어링 | Plasma processing apparatus |
| KR101127026B1 (en) * | 2005-06-21 | 2012-03-26 | 주식회사 원익아이피에스 | Process chamber with improved deposition and cleaning efficiency |
| KR101108878B1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-01-30 | 주식회사 원익아이피에스 | Showhead assembly and apparatus for processing substrate having the same |
| US9644270B2 (en) | 2014-03-21 | 2017-05-09 | Samsung Display Co., Ltd. | Oxide semiconductor depositing apparatus and method of manufacturing oxide semiconductor using the same |
| WO2020060724A1 (en) * | 2018-09-17 | 2020-03-26 | Applied Materials, Inc. | Multiple channel showerheads |
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