KR20010042889A - 화학적 기상 성장 챔버를 패시베이팅하는 방법 - Google Patents

화학적 기상 성장 챔버를 패시베이팅하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010042889A
KR20010042889A KR1020007011674A KR20007011674A KR20010042889A KR 20010042889 A KR20010042889 A KR 20010042889A KR 1020007011674 A KR1020007011674 A KR 1020007011674A KR 20007011674 A KR20007011674 A KR 20007011674A KR 20010042889 A KR20010042889 A KR 20010042889A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
gas
introducing
reactor
substrate
Prior art date
Application number
KR1020007011674A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100421572B1 (ko
Inventor
아멘마이클에스
힐맨조셉티
루싱크저트
워드마이클
야사르투그룰
Original Assignee
도쿄 일렉트론 아리조나 인코포레이티드
히가시 데츠로
도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄 일렉트론 아리조나 인코포레이티드, 히가시 데츠로, 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤 filed Critical 도쿄 일렉트론 아리조나 인코포레이티드
Publication of KR20010042889A publication Critical patent/KR20010042889A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100421572B1 publication Critical patent/KR100421572B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4404—Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
    • C23C16/08—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metal halides
    • C23C16/14—Deposition of only one other metal element

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

플라즈마-강화 Ti-CVD 막들을 증착하는데 이용되는 프로세스 챔버가, 웨트 세척(10) 또는 본래 장소에서의 화학적 세척(20)이후, 또는 각각의 연속적인 증착 시퀀스(40)이후, 효율적으로 컨디션닝 및 패시베이션될 수 있는 방법이 기술된다. 이러한 기술은 최소의 컨디셔닝 웨이퍼들로 최소 시간에 저항률, 균일성 및 증착률과 같은 막 특성들을 복원하도록 예컨대 Ti-PECVD 프로세스와 같은 CVD 프로세스를 가능하게 하여, 그에 따라 시스템 생산성을 개선한다. 이러한 기술은 또한, 연속되는 동작 동안 시스템의 안정성을 유지시킨다. 이러한 것은 챔버의 본래 장소에서의 세척 사이에 수천 웨이퍼들의 처리를 가능하게 한다. 챔버 세척 직후 및 웨이퍼들 상의 Ti-CVD 처리 실행 전에, 상기 방법은 반응기 구성요소들을 가열하도록 반응기 가스를 갖는 플라즈마를 형성하고(16,34), 반응기 구성요소들 상에 코팅 물질을 증착하도록 반응물을 포함하는 코팅 물질을 부가하며(18), 웨이퍼 코팅 프로세스(40)의 재개에 앞서 반응 부분상의 코팅을 안정화하도록 챔버에 산화 또는 환원 가스를 도입하는(20) 단계들을 포함한다. 웨이퍼의 Ti-CVD 에서의 연속적 동작(40) 동안, 상기 방법은 필요한 반응기 구성요소들을 가열하도록 플라즈마를 형성하는 Ar 및 H2가스들의 혼합물을 도입하고(43), 가열된 반응기 구성요소들 상에 Ti를 증착하도록 TiCL4를 도입하여 화학적으로 환원하며(44), Ti 막을 안정화하는데 요구되는 기간 동안 챔버에 산화 또는 환원 가스를 도입한다(50). 바람직하게, N2및 NH3가 도입되며, 웨이퍼 패시베이션 및 반응기 안정화가 동시에 실행된다. 반응기 만의 안정화, 및 일부 경우에서는 웨이퍼의 안정화에도 NH3, H2O, O2또는 다른 가스를 사용할 수도 있다.

Description

화학적 기상 성장 챔버를 패시베이팅하는 방법{Method of passivating a CVD chamber}
화학 증기 증착(CVD)법, 특히 플라즈마 강화 화학 증기 증착(PECVD)법은 반도체 제조에 있어서 기판에 티타늄(Ti) 또는 티타늄 코팅막을 적용할 때 그 사용이 증가 추세에 있는 프로세스이다. 하나의 그러한 Ti-PECVD 프로세스는 적어도 이론적으로는 반도체 웨이퍼 상에 티타늄을 특징부, 특히 높은 종횡비의 특징부와 접촉해서 증착시키는데 있어서 유용하다. 본 발명을 실시하는 중에 접촉 레벨 야금술을 조사하는데 있어서, 본 출원인은 그러한 프로세스를 제조에 적용할 때 기본적인 막 속성 및 증착 특성만큼이나 중요한 프로세스 균일성, 프로세스 반복성 및 프로세스 안정성의 이슈들이 필요하다는 결정을 내렸다.
하나의 그러한 이슈는 CVD법이 실행되는 반응기의 챔버에 대한 세척 방법론이다. 그러한 반응기들은 누적된 반응물, 반작용 생성품 및 생성품에 의한 반작용을 반응기의 표면으로부터 제거되도록 처리되어야 한다. Ti-CVD법에서 반응기를 사용하는 중에 이러한 표면 상에 모이는 물질들은 챔버의 껍질 및 오염 물질이며, 처리되는 웨이퍼들의 표면을 오염시키는 다량의 입자들을 생기게 하여 웨이퍼 상에서의 중요한 프로세스 반응에 간섭하게 된다. 또한, 반응기의 표면 상에 이러한 물질이 누적되면, 프로세스 파라미터들의 장기간의 표류(long term drifts)를 야기하여 불안정하고 예측할 수 없는 프로세스 실행 및 저하된 프로세스 결과를 가져온다. 게다가, Ti-CVD법에서 이용가능한 다양한 CVD 반응기들은 처리 중에 웨이퍼를 지지하는 니켈 합금 서셉터들(nikel alloy susceptors)을 구비한다. 실리콘 웨이퍼는 상기 니켈 합금 서셉터를 세척한 후 상기 서셉터에 고착되려는 경향을 크게 갖는다.
Ti-PECVD 법에서 사용되는 CVD 반응기의 표면 상태가, 예를 들어 증착동안 누적되는 증착물을 제거하기 위해 반응기를 세척하는 것에 의해 변화될 때, 챔버 형태의 조절 후에만 안정화시키는 증착 프로세스에서 변화가 일어난다. 반응기 조절에서 그러한 변화가 일어나 후, 발산해야만 하는 약간의 반응기 동작 시간이 존재한다든지 또는 프로세스 안정화전에 반응기에서 처리되어야만 하는 몇몇 웨이퍼가 존재하는 것은 출원인의 경험적 관찰이다. 출원인은, 이 효과가 상기 반응기 상태에서의 변화, 부분적으로는 역 방사율을 변화시키는 표면 상의 막 증착, 접착 특성, 전도성, 또는 프로세스된 웨이퍼 상의 결과에 직접적인 영향을 끼치는 다른 특성에 기인한 것으로 믿고 있다. 특히 제조 환경에 있어서, 프로세스를 위한 챔버 내에 웨이퍼를 도입하기 전에 처리 후의 반응기의 초기 콘디셔닝에 걸리는 시간이나 반응기의 다른 콘디셔닝 변화를 최소화하는 것이 바람직하다.
증착 챔버들은 통상적으로 다음의 두 가지 방법 즉 1) 시스템을 공기 중에 노출시킴이 없이 그리고 상기 챔버의 임의 부품을 냉각시키지 않고서도 반응기 표면을 세척할 수 있는 본래 장소 세척법(In Situ cleaning), 및 2) 반응기 구성요소의 냉각, 시스템의 개방 및 상기 반응기 구성요소를 물이나 다른 화학 재료로 닦아내거나(wiping) 문지르는(scrubbing) 것을 일반적으로 수반하는 습식 세척법 중 한 가지 방법으로 세척된다. 이러한 방법들 모두에 있어서, 출원인은, 세척 공정을 실행한 후 기본적인 실행(baseline performance)을 안정화시키기 위해 프로세스는 다시 회복되어야만 한다는 것, 즉 상기 챔버가 원상태로 돌아와야만 한다는 것을 알고 있다.
Ti-PECVD 프로세스는 플라즈마 환경에서 행해진 환원 반응(reduction reaction)에서 TiCl4및 H2를 사용하여 금속 Ti를 주요 반응 생성물로서 형성하고 HCl를 생성물에 의한 주요 반응물로서 형성한다. 이 환원 반응 동안, TiClX(X＜4)와 같은 다른 물질이 생성물에 의해 형성될 수 있다. 금속 Ti를 함께 이 생성물은 챔버 기하학 및 반응 챔버 표면 상의 온도 분포와 관련되는 정도까지 반응기 표면 위에 증착될 수 있다. 예를 들어 뜨거운 합금 표면과 같은 뜨거운 금속 표면은 TiCl4에 직접 노출될 때, 프로세스 실행에 악영향을 끼칠 수 있는 금속 염화물을 표면 위에 형성하는 경향이 있다. 본 출원의 양수인의 PHOENIXTM시스템에 있어서, 예를 들어 그러한 바람직하지 않은 증착이 발생될 수 있는 그러한 반응기 표면은 기판-지지 서셉터의 표면이며, 상기 프로세스 가스의 표면은 샤워헤드(showerhead)를 분산시키며, 반응기 벽의 제한된 영역은 물의 면 근처 및 아래에 위치한다. 증착물의 성분(composition)은 그것이 증착되는 표면의 온도와 관련되어 있고 또한 그러한 표면에서의 다양한 반응 종(species), 반응물(reactants), 반응 생성물 (reaction products) 및 생성물에 의한 반응(reaction by-products)의 농도와 관련되어 있다.
예를 들어, Ti-PECVD 프로세스의 연속적인 동작 동안, 막들을 견디는 Ti는 상기 반응기의 내부 표면 상에 누적된다. 이들 막의 성분은 뜨거운 표면 상의 Ti 과잉(Ti rich)으로부터 반응기의 차가운 표면 상의 Cl 과잉(Cl rich)까지의 범위에 있다. 이들 막은 본질적으로 불안정하다. 상기 Ti 과잉 막은 챔버 내에 제공된 잔여의 물 및 산소에 노출될 때 과도하게 산화된다. 이 산화가 종래 기술에서는 잘 제어되지 않는 프로세스였기 때문에, 바람직하지 않은 것으로 간주되었다. 이 Ti 과잉 막의 산화 동안, 그 물리적 특성이 전기적 전도에서 전기적 절연으로 변화되어, 결과적으로 불안정하게 되고 그렇지 않으면 코팅 실행의 프로세스 동안 챔버 내의 플라즈마 및 특성들 변화시킨다. 한편, Cl 과잉 막은 비교적 높은 증기압을 가지고 있어서 챔버 내에 TiClX(X＜4)의 제어되지 않는 배경이 생기고 만다. 이들 TiClx종은 증착 반응에 기여하게 되고 결과적으로 불안정한 프로세스 특성이 되고 만다.
티타늄을 형성하는 동안 상기 벽들 및 다른 반응기 표면 상에 증착되는 물질은 TiO2에 기초한 막을 형성하기 위해 제공될 때 잔여의 물 및 O2와 반응하여 흡습성(hygroscopic) 및 용해성(deliquescent) 물질이다. 그와같은 Ti 막의 게터링 (gettering) 성질들은 잘 알려져 있다. TiO2막은 화학적으로 안정하고 전기적으로 비전도성의 특성을 갖는다. 그 내부 성분에서 티타늄 과잉 코팅(titanium rich coating )을 갖는 반응기를 세척하기 위해 개방해야 하는 경우, 이 반응은 가속되어 생성품 및 열에 의한 에어본 반응(airborne reaction)을 생성하는데, 이것은 제어되어야 하는 위험이다.
반도체 웨이퍼에 증착되는 티타늄 막은 통상적으로 패시베이션 프로세스를 수반하는데, 이 프로세스에 의해 티타늄 질화물과 같은 안정한 물질의 패시베이팅 층이 티타늄 막의 표면 위에 증착된다. Ti 증착 프로세스가 CVD 법의 하나인 경우, 티타늄과 암모니아의 반응에 의한 전용의 반응기 내에 TiN 막이 형성된다. 상기 Ti 의 형성 및 TiN 막의 적층은 전송 모듈(transfer module)과 접속된 TiN-CVD 반응기 및 Ti-CVD 반응기를 갖는 다중 반응기 기구(multiple reactor tool)에서 실시되며, 상기 모듈을 통해 웨이퍼들이 Ti-CVD 모듈에서 TiN-CVD 모듈로 전송되면서 연속적으로 프로세스된다.
미국 제5728629호에는 CVD법에 의해 기판 상에 박막들을 형성하는 프로세스에 대해 기재되어 있으며, 이 프로세스에서는 기판 프로세스 단계들에서 패시베이션 가스가 유입되어 기판에 인접하는 부재들 위에 형성된 막들의 표면을 패시베이션 처리한다. 패시베이션(passivation)은 비활성 상태로 만드는 것을 의미하며 이것은 흡수성 가스 및 산화성 가스에 의해 행해진다. 안정한 흡수성 가스는 비활성 가스와 NH3또는 SiH2Cl2의 혼합물이며, 반면에 안정한 산화성 가스는 비활성 가스와 O2, NO 또는 NO2의 혼합물이다. 패시베이션 가스가 반응 챔버 내로 유입됨과 동시에 플라즈마 방전이 발생될 수 있다.
독일 제3709066호에는 CVD 박막 형성 프로세스에 대해 기재되어 있으며, 이프로세스에서는 반응 챔버의 내부 표면이 화학 증기 증착법에 의해 금속 질화물 막으로 코팅되며, 이 증착법은 암모니아 및 WF6를 사용해서 행해져서 W2N이 증착된다. 상기 금속 질화물 막에 의해 금속이 상기 내부 표면 상에 증착되는 것을 더 방지한다.
상기 반응기의 세척을 행한 후 특히 티타늄의 PECVD법을 위해 사용된 반응기의 상태를 보다 효과적인 상태로 만들 필요가 있다.
본 발명은 티타늄 코팅을 적용하는 방법에 의한, 특히 플라즈마 강화 화학 증기 증착(PECVD)법에 의한 반도체 기판 프로세스에 관한 것이다. 본 발명은 특히 그러한 프로세스에서 사용된 CVD 반응기들의 세척 및 안정화와, 그러한 세척 후의 그러한 반응기들의 패시베이팅 및 조절, 및 반도체 기판의 Ti-PECVD 처리에 있어서 반응기들을 연속해서 사용하는 동안 상기 반응기들을 안정한 상태에서 유지하는 것에 관한 것이다.
도 1은 습식 CVD 챔버 세척 프로세스에서 본 발명의 원리들을 구체화하는 방법의 츠름도.
도 2는 본래 장소(in situ) CVD 챔버에서 본 발명의 원리들을 구체화하는 방법의 도 1과 비슷한 흐름도.
도 3은 연속적인 CVD 프로세싱과 기판의 패시베이션에서 본 발명의 원리들을 구체화하는 방법의 도 1및 2와 비슷한 흐름도.
도 4는 도 1-3의 프로세스들의 양호한 안정화 단계를 더 자세히 도시한 흐름도.
본 발명의 주목적은 Ti-PECVD 장치에서 안정한 프로세스 실행을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 특히 반도체 제조 동작하에서 연속적인 동작 동안 반응기를 안정한 상태로 유지하고 Ti-PECVD 프로세스의 안정한 실행을 유지하는 Ti-CVD 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반응기 상태가 변화된 후, 특히 습식 세척법이나 본래 장소의 세척법과 같은 내부 반응기 표면의 세척에 의해 야기된 반응기 상태의 변화 후에 Ti-PECVD프로세싱을 위한 PECVD 반응기의 브레이크 인(break-in) 상태 및 안정화를 위해 제공된 것이며, 이 경우 반응기는 세척 동작 동안 개방된 상태나 있거나 밀폐된 상태에 있게 된다.
본 발명의 또 다른 목적은 반응기 브레이크 인 및 반응기 및 프로세스 회복 및 프로세스 안정화를 촉진하는 본래 장소 PECVD 반응기 세척 프로세스를 제공하는 것이다.
본 발명의 특정한 관점은 내부 반응기 표면의 산화, 환원/패시베이션에 의해 챔버를 안정화시키는 것이며, 웨이퍼 표면을 비휘발성으로 되게 하는 Ti-함유 종(species)의 제어되지 않는 소스를 제거하는 것에 부분적으로 근거한다.
본 발명의 다른 목적은 특히 반응기가 티타늄의 PECVD법에 사용되는 경우, 반응기를 세척한 후 반응기를 보다 효과적인 상태로 만드는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연속적인 Ti-CVD 프로세스 및 TiN-CVD 프로세스의 실행에 요구되는 효율성을 향상시키고 상기 실행에 필요한 장비를 감소시키는 것이다.
본 발명의 원리에 따라, 반응기 상태의 변화가 발생할 때 Ti-PECVD 반응기에 안정화된 티타늄 내성막이 제공된다. 그러한 반응기 상태의 변화는 반응기 구성요소 위에 Ti 내성막 증착물이 형성되어 웨이퍼에 대해 Ti-PECVD 프로세스를 실행하기 위해, 예를 들어 반응기 구성요소의 표면으로부터 티타늄 내성 증착물을 제거하는 내부 반응기 구성요소의 세척에 의해 야기되는 것뿐만 아니라 상기 반응기를 사용함으로써 야기되는 것을 포함한다.
본 발명의 특정 실시예에 따라, 반응기 구성요소 상의 Ti 내성막의 특성이나 내용물이 변화된 후 Ti-PECVD 반응기에서 Ti 내성막의 제어된 산화 또는 환원/패시베이션이 실시된다. 본 발명의 어떤 실시예에서, 반응물, 반응생성물, 반응 부산물 또는 관련된 물질들의 제어된 증착, 상기 챔버의 세척후에 챔버에 공급된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 챔버의 세척 후 회복의 초기 단계에서 상기 챔버에 하나 이상의 제어된 산화제 또는 환원제의 제어된 존재가 제공된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 반응기 구성요소의 표면 상에 형성된 막들은, 상기 반응기에서 Ti-PECVD 프로세스의 실행 후, 그러한 프로세스의 실행 동안 상기 성분 상에 증착될 수 있는 막들을 안정한 상태로 유지하는 제어 방식으로, 산화 또는 환원되거나 패시베이트된다. 양호하게, 이 제어된 산화 또는 환원 및 패시베이션은, 하나의 기판으로의 모든 Ti-PECVD 증착 후 또는 일련의 기판으로의 선택된 수의 Ti-PECVD 증착 후에 적어도 실시된다.
본 발명의 양호한 일실시예에서, 반응기는 대기에 개방되고 습식 세척되어 반응기 구성요소의 표면 상에 누적된 Ti 내성막들을 제거한다. 상기 반응기는 그런 다음 밀폐되고 반응기 안은 진공 상태로 된다. 그런 다음, 반응기 구성요소는 아르곤 및 수수 가스의 혼합물로 챔버에 형성된 플라즈마에 한동안 노출된다. 특히 가스 유입 시스템은 양호하게 샤워헤드(showerhead)의 형태로 1 내지 5 분 동안 H2/Ar 플라즈마에 노출된다. 상기 플라즈마에 대한 상기 샤워헤드 및 다른 성분의 노출에 의해 성분 표면으로부터 오염물질이 제거된다.
양호하게, 반응기 구성요소를 Ti 내성막으로 프리코팅(pre-coat)하기 위해, 챔버 내에 웨이퍼가 없는 상기 반응기는 Ti-PECVD 프로세스의 단계들로 진행된다. 서셉터를 니켈 합금과 같은 금속으로 만드는 경우, 상기 서셉터의 표면에서의 그러한 프리코팅의 형성은 뜨거운 서셉터에 실리콘 웨이퍼가 고착되는 것을 방지한다. 양호하게, 상기 샤워헤드는 Ti-PECVD 반응기 또는 프로세스 동안 약 425 ℃ 보다 양호하게 높은 온도에서 가열된다. 상기 샤워헤드를 가열하면, 초기의 Ti-PECVD 프로세스가 H2/Ar 플라즈마 세척 후 즉시 반응기에서 실시될 때 증착되는 Ti 내성막의 부착을 향상시키는 효과가 있다.
반응기 구성요소의 프리코팅 후, 상기 반응기로 TiCl4이 유입되기 전에 상기 반응기에 H2/Ar 플라즈마를 형성함으로써 반응기의 고속 프로세스 브레이크 인이 달성된다. H2/Ar 플라즈마를 먼저 형성하는 이점은 TiCl4가스에 대한 뜨거운 금속 표면의 직접적인 노출이 방지된다는 것이다.
본 발명의 특정한 실시예에 따라, 막의 질화 처리 또는 패시베이션 처리에 의한, Ti 내성막의 제어된 산화 처리 또는 환원 처리는 반응기 구성요소 상에서 Ti 내성막의 특성 또는 내용물의 변화 후 Ti-PECVD 반응기에서 실시된다. 본 발명의 특정 실시예에서, 반응제의 제어된 증착물, 반응 생성물, 반응 부산물 또는 관련 물질은 챔버의 세척 후 챔버 내에 제공된다. 본 발명의 다른 실시예에서 하나이상의 산화제 또는 환원제의 제어된 존재가 챔버의 세척후에 회복의 초기단계에서 챔버내에 제공된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 반응기 구성요소의 표면 상에 형성된 막들은, 반응기에서 Ti-PECVD 프로세스의 실행 후 그러한 프로세스의 실행 동안 상기 성분 상에 증착될 수 있는 막을 안정화시키기 위해 제어된 방식으로 산화 또는 환원된다. 양호하게, 제어된 산화 또는 환원 및 패시베이션은, 하나의 기판으로의 모든 Ti-CVD 증착 후 또는 일련의 기판으로의 선택된 수의 Ti-CVD 증착 후에 적어도 실시된다.
본 발명의 다른 양호한 실시예에서, 상기 반응기는 대기에 개방됨이 없이 본래 장소 세척법으로 세척된다. 그러한 세척은, 플라즈마를 종종 형성하는 불소 또는 염소를 함유하는 가스들을 챔버 내에 유입시킴으로써 통상적으로 행해진다. 그러한 가스들의 예로는, 니트로젠 트리플루오라이드(NF3), 트리플루 오로-클로로라인 (ClF3) 또는 클로로라인(Cl2)이 있다. 본래 장소 세척 프로세스는 반응기 구성요소의 표면 상에 누적된 Ti 내성막 및 다른 오염 물질을 제거하기 위해 실시된다. 그러한 본래 장소 세척법을 실시한 후, 모든 그러한 세척용 가스 및 반응 생성물을 챔버에서 제거한다. 상기 세척법은 후술된 습식 세척 프로세스에서와 같이, 예를 들어 아르곤, 질소 및 암모니아 가스의 혼합물로 형성된 플라즈마에 대해 상기 반응기 구성요소를 한동안 노출시키는 단계를 포함한다. 이 플라즈마 세척법은 불소 및 염소를 함유하는 종을 챔버로부터 제거하기 위해 1 내지 10 분 동안 또는 필요한 대로 실시된다. 그런 다음 상기 반응기 챔버는 적어도 5분동안 펌프 세척된다.
그런 다음 위에서 언급한 다음의 습식 세척 프로세스에서 행해지는 바와 같이, 반응기 구성요소를 Ti 내성막으로 프리코팅(pre-coat)하기 위해, 챔버 내에 웨이퍼가 없는 상기 반응기는 Ti-PECVD 프로세스의 단계들로 양호하게 진행된다. 또한, 상기 반응기 구성요소의 프리코팅 후에, TiCl4가 상기 반응기에 유입되기 전에 H2/Ar 플라즈마를 상기 반응기에 형성함으로써 상기 반응기의 고속 프로세스 브레이크 인이 달성된다. 상기 H2/Ar 플라즈마를 먼저 형성하는 이점은 TiCl4에 대한 뜨거운 금속 표면의 직접적인 노출이 방지된다는 것이다.
본 발명의 다른 양호한 실시예에서, Ti-PECVD 프로세스 및 반응기는 웨이퍼들에 개개의 증착을 실행한 후 안정화 단계들을 실시함으로써 반응기의 동작 및 프로세스의 실행 동안 안정한 상태를 유지한다. 복합적으로 변화될 수 있고 반응기를 일정하게 변화시킬 수 있는 Ti-PECVD 프로세스의 연속적인 동작 동안 반응기 구성요소 위에 누적되고 상태들을 프로세스하는 Ti 내성막들은, 유사한 Ti-PECVD 프로세스 동안 챔버에 웨이퍼의 새로운 엔트리가 유입되기 전에 개별의 증착을 웨이퍼에 실시한 후, 선택된 수의 증착을 실시한 후, 또는 양호하게는 Ti-PECVD 프로세스의 각각의 실행을 웨이퍼 상에 실시한 후 제어된 방식으로 적당하게 막을 산화 또는 환원하고 막을 패시베이팅함으로써 안정화된다.
안정화 단계들은 반응기 표면 위에 새로 증착된 막들과의 산화 반응을 형성하기 위해 예를 들어 산소(O2) 또는 물 증기(H2O)와 같은 제어된 가스량을 도입하는 단계와, 환원 반응을 형성하기 위해 예를 들어 질소(H2), 암모니아(NH3), 실란(SiH4), 메탄(CH4), 또는 디보란(B2H6)와 같은 제어된 가스량을 도입하는 단계를 포함한다. 상기 가스는 챔버 내에서 흐름을 야기한다. 상기 가스와 함께 플라즈마를 형성하여 반응을 향상시킬 수도 있다. 특히 NH3는 안정화 프로세스에서 양호하며 아르곤과 함께 챔버내로 유입되어, 가열된 샤워헤드 및 서셉터와 함께 RF 플라즈마를 에너지화시킨다. 웨이퍼의 각각의 Ti-PECVD 프로세스 후의 안정화 단계는 통상적으로 상태에 따라 10 내지 60 초 동안의 범위에 있다.
본 발명의 양호한 실시예에서, 패시베이션 단계는 각각의 Ti 증착후에 상기 반응기 내에서 수행된다. 상기 패시베이션 단계는 상기 Ti 막이 증착된 웨이퍼가 상기 챔버로부터 제거되기전에 수행되며, 그래서 후속 Ti 패시베이션 단계는 상기 패시패시베이션 단계가 상기 반응기 구성요소상에 증착된 Ti 막상에서 수행되는 것과 동시에 상기 웨이퍼 상에 증착된 Ti 막상에서 수행된다. TiN 막의 형성에 의해 상기 웨이퍼의 패시베이션이 요구되는 곳에서, 다음의 Ti 증착반응, NH3가 Ti-PECVD 반응기 챔버로 도입되고 상기 웨이퍼 및 반응기 구성요소들상의 Ti 막에 대해 TiN막을 형성하기 위해, 플라즈마 강화 프로세스에서 양호하게, 반응한다. 양호하게 또한, 수소-아르곤 플라즈마는 상기 반응기 샤워헤드의 온도가 적어도 425 ℃에 있으며, 상기 서셉터 온도가 약 630 ℃에 있으며, 상기 웨이퍼가 590 ℃에 있고 상기 반응기의 벽이 100 ℃와 200 ℃사이에 있을 때 도입되는 NH3와 함께 상기 반응기 내에서 형성된다.
대안의 패시베이션 가스들은 상기 챔버 패시베이션 프로세스를 위해 사용될 수 있다. 그와같은 가스들이 상기 웨이퍼의 프로세싱과 호환되지 않을 때, 상기 웨이퍼는 상기 챔버로부터 제거될 수 있고 상기 패시베이션은 상기 챔버내에서 웨이퍼 존재없이 수행된다. 그와같은 경우들에서, 상기 챔버내에 축적되는 박이 가벼운 곳에서, 상기 챔버의 패시베이션은 일련의 몇몇 웨이퍼들상의 Ti 퇴적후에 간격을 두고 수행될수 있다.
특히 양호한 특정 프로세스 파라미터들은 아래에 기술된 예들과 특정 실시예들에서 자세히 설명된다.
제어된 방식으로 수행된 챔버내의 반응기 구성요소들상에 증착된 재료의 안정화와 함께, 상기 반응기 표면은 그렇지 않으면 요구되는 것보다 더 짧은 매우 짧은 시간에서 반응기 내에서 조건을 갖춘 상태에 도달하며, Ti-PECVD 프로세스들의 수행동안 프로세스 조건들의 변화는 회피된다. 안정화는 상기 챔버내의 잔여 수증기와의 반응으로인해 그자체로 놓여진다면 천천히 발생할 수 있지만, 반면에 상기 프로세스동안의 산화 또는 환원제 및 패시베이팅 시약의 제어된 사용은 상기 막을 빠르게 그리고 반복가능한 방식으로 안정화시킨다. 특히, 반응기 표면상의 코팅에 기초한 안정화된 TiClx를 형성하기 위해 필요한 시간은 제어되며 상당히 환원된다. 더욱이, 상기 반응기의 연속 동작의 각각의 증착후의 상기 쌓인 막의 안정화는 상기 프로세스가 수천의 웨이퍼들의 프로세싱에 때해 안정하게 한다. 상기 방법은 빈번한 본래 장소 세척 및 본래 장소 세척으로부터의 회복에 의존하는 방법들에 대해 양호하다.
특히 예를들어 Ti-CVD와 같은 증착의 온셋으로부터, NF3를 사용하는 것과 같은 습식 세척 또는 화학 세척후에, 재료는 불안정한 동작 또는 대안으로 긴 브레이크-인 기간을 위한 필요를 피하는 동안 챔버 벽에 증착되고 완전히 절연성이며 화학적으로 안정한 막으로 산화되고 또는 환원/질화 된다. 통상적으로, 다음의 반응기 세척, 안정화는 5개의 웨이퍼보다 적은 통상적으로 1개의 웨이퍼의 CVD프로세싱을 위해 걸리는 시간에 비교할만한 시간동안 발생하는데, 여기서 미리 약 75개의 검사 웨이퍼들이 웨이퍼들의 상업적 생산 프로세싱을 시작하기전에 필요하다. 긴 중지시간 후에서도, 예를들어, 상기 장비의 오버나이트 중단후에, 브레이크-인 시간이 0개의 웨이퍼들로 통상적으로 줄어든다.
또한, 개별적 웨이퍼들의 프로세싱 후에 수행되는 본 발명의 안정화 단계없이, 불안정이 상기 반응기의 연속동작을 통해서 지속된다. 상기 상업 프로세스에서의 웨이퍼들로의 증착들사이의 반응기 구성요소들에 증착된 코팅의 그와같은 패시베이션은 프로세스 및 반응기 안정화를 향상시킨다. 웨이퍼로의 각각의 증착이 반응기 구성요소들로의 부가적인 금속 티타늄의 중착을 가져오는 Ti-CVD의 경우에서, 상기 반응기 구성요소들상의 티타늄상의 패시베이팅 막의 형성은 NH3플라즈마가 웨이퍼로의 Ti-CVD의 각각의 연속적인 프로세스사이의 NH3플라즈마를 가지고, 약 10 내지 60 초, 통상적으로는 30초의 처리에 의해 수행될 수 있다. 이것은 일관적인 증착률 뿐아니라 저항률과 막두께 균일성과 같은 일관적인 막성질들을 유지한다.
상기 설명된 개념들은 다른 금속 유기 CVD 프로세스들을 위한 유용성을 가지고 있으며, 특히 탄탈륨과 같은 티타늄에 부가한 반응성 경계 재료들을 적용하여 사용된 것들에 대한 유용성을 갖고 있다.
본 발명의 이러한 그리고 다른 목적들은 본 발명의 양호한 실시예들의 다음의 상세한 기술로 부터 쉽게 분명해질 것이다.
본 발명의 양호한 실시예들은 본 명세서에 참조로서 통합된 미국 특허 제 5,370,739 호에 발표된 것과 같은 CVD내에서, 화학 기상 증착(CVD)에 의한, 특히 플라즈마 강화 화학 기상 증착법(PECVD)에 의한 반도체 웨이퍼들의 처리를 포함한다. 본 발명의 응용을 위한 특히 관심있는 프로세스는 H2와의 반응으로 TiCl4의 환원에 의한 실리콘 웨이퍼 상에서의 티타늄(Ti)의 증착을 위한 반응을 포함하며, 이것은 부산물로 HCl가스를 생성한다. CVD 반응기에서의 그와같은 반응의 수행에서, Ti은 x ＜ 4 인 다른 TiClx화합물처럼 반응기 구성요소 표면들에 증착할 것이다. 상기 증착물은 상기 반응기 구성요소 표면들에 쌓아지며, 주기적으로 세척되지 않으면 상기 챔버들에서 처리되고 있는 웨이퍼들을 벗겨지게 하거나 오염시킨다.
그와같은 반응기 챔버의 세척은 축적된 반응물들, 반응 생성물, 및 반응 부산물을 반응기 표면으로부터 제거하기 위해 주기적으로 수행된다. 상기 반응기 세척은 원래장소에서 상기 시스템을 공기중에 개방시키지 않고 양호하게 상기 챔버의 임의의 부분을 냉각시키지 않거나, 상기 반응기 구성요소를 냉각시키고, 상기 시스템을 개방시키고, 상기 반응기 구성요소들을 그것들로부터 퇴적물들을 제거하기 위해 물 또는 다른 화학물질로 닦거나 문질러서 수행되는 습식 세척을 하여 이루어진다. 세척은 상기 퇴적물들을 제거하여 상기 CVD 반응기 내의 표면의 조전을 변화시킨다. 상기 조건의 변화는 상기 반응기내에서 수행된 퇴적 프로세스들에 영향을 주어 그것들이 바로 전의 세척했던 것보다 바로 다음의 세척을 약간 다르게 수행하게 할 수 있다. 프로세스 수행에서의 그와같은 변화들은 적어도 막이 반응기 구성요소상에 퇴적되고 안정화될 때까지 웨이퍼들 상에서 수행된 코팅들의 일관성과 품질에 역으로 영향을 준다. 도 1 및 2에서 윤곽이 그려진 본 발명의 실시예와 함께, 상기 영향들은 웨이퍼로의 더이상의 증착을 사용하기 전에 반대로 된다.
도 1에 도시된 본 발명의 하나의 양호한 실시예는 Ti-PECVD 반응기를 위한 습식 세척 회복(recovery) 및 브레이크-인 방법(10)이다. 상기 습식 회복 프로세스 (10)에서, 반응기는 중지되고, 개방되며 종래의 습식 세척 프로세스(12)를 받게된다. 상기 습식 세척 프로세스(12)를 따르면, 상기 반응기는 그에의해 상기 반응기가 닫혀지고, 깨끗이 되며, 진공으로 펌핑되는 표준 단계들(14)에 있게된다. 그다음에, 수소 및 아르곤 가스의 혼합물이 상기 반응기로 도입되고, H2/Ar 플라즈마가 형성되는 단계(16)가 수행된다. 상기 플라즈마는 약 1 내지 5분동안, 또는 임의의 남아있는 오염물질이 상기 샤워헤드(showerhead) 및 다른 가까운 구성요소로부터 제거될 때까지와 상기 샤워헤드가 플라즈마에 의해 적어도 425 ℃로 가열될 때까지 동작된다. 상기 플라즈마 세척 및 가열단계(16)동안, 상기 반응기에서의 압력은 약 150 - 450 sccm의 속도로 도입된 아르곤과(표준 온도 및 압력에서 측정된다면 분당 입방 센티미터) 750 - 5000 sccm으로 도입된 수소와 함께 약 2 내지 10 Torr(266.64 내지 1333.22 N/㎡)에서 유지된다. 상기 플라즈마는 450 kHz에서 250 - 750 watt의 RF 전력으로 에너지를 얻는다. 통상적으로 내부저항 히터와 같은 가열 시스템이 장치된 상기 반응기의 서셉터(susceptor)는 또한 웨이퍼 지지 표면을 약 590 ℃로 할 온도로 가열되며, 이것은 통상적으로 저항기 히터가 약 630 ℃로 가열될 것을 요구한다. 통상적으로 히터 요소들이 구비된 상기 반응기의 벽은 약 100 ℃내지 200 ℃사이에서 유지된다.
상기 오염물질들이 상기 플라즈마에 의해 제거되고 상기 구성요소들이 상기 적절한 온도들로 될 때, Ti-PECVD 프로세스(18)는 상기 서셉터 상에 존재하는 웨이퍼 없이 상기 반응기의 챔버내에서 행해진다. 상기 프로세스의 러닝(running)은, Ti을 함유하는 막으로, 상기 서셉터, 상기 샤워헤드, 상기 반응기의 벽, 및 내부 반응기 구성요소들의 다른 표면들을 코팅한다. 상기 증착은 상기 Ti 증착 반응을 위해 TiCl4가스를 도입하기 전에 Ar/H2플라즈마를 먼저 시작하여 수행된다. 상기 플라즈마의 개시는 존재한다면 니켈 합금 서셉터와 같은 뜨거운 금속 표면들이 해로운 금속 염화물을 형성하는 것을 방지한다. 상기 Ti 증착 프로세스는 TiCl4가 약 2.5 - 7.5 sccm의 속도로 도입되고, 수소가 약 750 - 5000 sccm의 속도로 도입되고, 아르곤이 약 150 - 450 sccm의 속도로 도입되어, 약 2 내지 10 Torr(266.64 내지 1333.22 N/㎡)에서 유지된 반응기 내의 압력으로 수행된다. 상기 플라즈마는 450 kHz에서 약 250 - 750 와트의 RF 전압으로 에너지를 얻는다. 상기 반응기의 서셉터는 웨이퍼 지지 표면을 약 590 ℃로 하는 온도에서 유지되고, 이것은 통상적으로 저항기 히터가 약 630 ℃로 가열될 것을 필요로 한다. 상기 샤워 헤드는 적어도 약 425 ℃에서 유지되며, 상기 반응기의 벽은 약 100 ℃ 내지 200 ℃사이에서 유지된다. 상기 서셉터가 니켈과 같은 금속으로 만들어지지 않는다면, 상기 서셉터 상에 증착을 촉진하는 것은 필요하지 않다.
상기 챔버의 Ti-PECVD 프리(pre) 코팅(18)을 따르면, 안정화 또는 패시베이션 단계 (20)는 챔버 구성요소상에 퇴적된 Ti 과잉막상에서 수행된다. 상기 습식 세척 및 브레이크-인 방법(10)과 함께, 상기 반응기 세척은 상기 챔버에 제공된 산화제 또는 환원제의 제어된 도입을 통하고 증착된 Ti 막의 제어된 반응을 통해 안정화된 티타늄 막의 증착이 수반된다. 단계(20)의 안정화 프로세스(50)는 아래의 도 4의 논의와 연결하여 더 자세히 기술된다. 상기 반응기가 방법(10)에 따라 세척되면, 웨이퍼들의 연속적인 프로세싱이 상기 챔버내에서 양호하게 아래 도 3과 연결되어 기술된 방법에 의해 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 양호한 실시예에 따라 본래 장소(in situ) 세척 및 브레이크-인 방법(30)을 도시한다. 상기 방법(30)에서 상기 반응기는 실(seal)되며 진공상태에 있고, 제거된 웨이퍼와 함께 종래의 본래 장소 세척 프로세스(32)하에 있게 되는데, 여기서 NF3, ClF3, 또는 Cl3와 같은 세척 가스가 통상적으로 플라즈마와 함께 상기 증착된 막들을 상기 반응기 표면으로부터 제거하기 위해 사용된다. 상기 인-시투 세척 프로세스(32)를 따르면, 임의의 남아있는 세척 가스들과 오염물질들을 상기 반응기로부터 제거하기 위해 상기 반응기는 약 1 내지 10 분동안 형성된 NH3/H2/Ar 플라즈마를 발생시키는 단계(34)하에 있게된다. 그다음에 상기 반응기는 일련의(36) 펌프 세척(purging) 싸이클, 양호하게는 숫자에서 적어도 5개하에 있고, 여기서 상기 반응기 챔버는 아르곤 또는 질소와 같은 불활성 가스의 약 5 내지 20 Torr(666.61 내지 2666.44 N/㎡ )로 압력을 가하게 되고, 그다음에 1 Torr (133.32 N/㎡)이하로 펌핑이 된다. 그다음에, 필요하면, H2/Ar 플라즈마가 상기 습식 세척 프로세스(10)와 연결되어 기술된 플라즈마 세척 및 가열 단계(16)에서처럼 적어도 425 ℃ 로 상기 샤워헤드를 가열하기 위해 사용된다. 상기 반응기에서의 압력은 아르곤이 약 150 - 450 sccm의 속도로 도입되고, 수소가 750 - 5000sccm으로 도입되면서 약 2 내지 10 Torr(266.64 내지 1333.22 N/㎡)에서 유지된다. 상기 플라즈마는 450 kHz에서 250 - 750 watt의 RF 전력으로 에너지가 공급된다. 상기 반응기의 서셉터는 그 웨이퍼 지지 표면에 약 590 ℃를 주는 온도로 유지되며, 상기 반응기의 벽은 약 100 ℃내지 200 ℃사이에서 유지되고, 상기 샤워헤드는 적어도 약 425 ℃에서 유지된다. 그다음에, 상기 반응기는 웨이퍼가 챔버내에 없는채로, 상술된 바와같이 상기 Ti-PECVD 프로세스 단계(18)하에 있게되고, 단계(20)의 안정화 프로세스(50)는 챔버 구성요소들상에 증착되었던 Ti과잉막상에서 수행된다. 상기 반응기가 방법(30)에 따라 세척되었을때, 웨이퍼들의 연속적인 프로세싱은 양호하게 아래 도 3에 연결되어 기술된 방법에 의해 상기 챔버내에서 수행될 수 있다.
웨이퍼들의 Ti-PECVD를 위한 반응기의 연속 동작은 양호하게 도 3에 도시된 방법(40)에 따라서 수행된다. 상기 연속된 웨이퍼 프로세싱 방법(40)에서, Ti-PECVD로 프로세싱할 필요가 있는 새로운 웨이퍼가 상기 반응기 챔버내로 로딩된다(단계41). 그와같은 웨이퍼는 통상적으로 그위에 부분적으로 형성된 반도체 장치들을 갖는 실리콘 반도체 웨이퍼일 수 있고, 대개 위쪽 절연층은 도전성 접점들을 노출시키며 상기 접점들이 전기적으로 연결되는 텅스텐과 같은 재료의 위쪽 도전성 금속층의 적용전에 티타늄의 층으로 코팅될 작고 높은 종횡비의 개구(hole)들의 패턴을 갖는다. 그다음에 Ti-PECVD 프로세스(42)가 상기 웨이퍼 상에서 수행된다.
상기 Ti-PECVD 프로세스(42)는 처음에 상기 챔버내에서 H2/Ar 플라즈마를 시작하고(단계 43) TiCl4의 도입과(단계44) Ti-PECVD(단계45)에 의한 티타늄 환원 반응의 수행이 뒤따르는 것이 양호하게 수행된다. 상기 Ti-PECVD 단계(45)는 약 2 내지 10 Torr(266.64 내지 1333.22 N/㎡ ), TiCl4가 약 2.5 - 7.5 sccm, 수소가 약 750 - 5000 sccm, 아르곤이 약 150 - 450 sccm, 플라즈마로의 450 kHz에서의 약 250 - 750 watt의 RF 전력, 약 590 ℃의 웨이퍼 온도, 적어도 425 ℃의 샤워헤드 온도, 및 약 100 ℃- 200 ℃의 반응기 벽 온도의 조건하에서 양호하게 수행된다. 상기 Ti-PECVD 단계(45)가 완료되면, 안정화 단계(46)이 상기 웨이퍼상에 Ti 코팅을 패시베이팅하는것과 상기 반응기 구성요소들의 표면상에 Ti 증착을 안정화시키는 것 둘다를 포함하는 반응기 내에서 수행된다. 양호한 패시베이션 또는 안정화 단계 (46)는 TiN층을 상기 웨이퍼 또는 상기 반응기 구성요소들상의 Ti막에 대해 형성시키기 위해 NH3플라즈마로 양호하게 수행된 것이지만, 이것은 아래 도 4에 연결되어 기술된 바와같은 대안의 프로세스들을 포함할 수 있다. Ti막을 상기 반응기 구성요소들상에서 안정화시키기 위해 그와같은 단계들을 위해 필요한 패시베이션 시간은 TiN막을 상기 웨이퍼상에 형성하기 위해 필요한 패시베이션 시간보다 작다는 것이 발견되었으며, 그래서 상기 웨이퍼의 TiN 프로세싱에 적합한 TiN 프로세싱 시간은 상기 챔버를 패시베이팅하는데 사요될 수도 있다. 상기 패시베이션 단계(46)는 아래 도 4와 연결되어 기술된 패시베이션 프로세스에 따라 진행한다. 상기 패시베이션 단계(46)가 완료될 때, 본 발명의 실시예에 따른 상기 전체적인 Ti-PECVD 프로세스는 완료되며, 상기 프로세싱된 웨이퍼는 상기 챔버로부터 제거된다(단계47). 이때, 상기 챔버가 세척의 필요가 없고, 더욱이 웨이퍼들이 Ti-PECVD에 의해 처리될 필요가 있다면, 상기 프로세스(40)는 상기 반응기 챔버로 로딩되는 새로운 웨이퍼와 함께 반복된다. 그렇지 않다며, 반응기 세척은 도 1 또는 2의 방법들(10 또는 30)에 따라 수행될 수 있다. 상기 연속적인 웨이퍼 코팅 동작 동안 수천개의 웨이퍼들이 본래 장소 세척이 필요하기전에 프로세싱될 수 있다.
상기 안정화 프로세스(50)는 단계(20)에 의해 세척한 후에 빈(empty) 챔버를 안정화시키는 프로세스 또는 단계(46)에 포함된것과 같은 웨이퍼로의 증착후에 웨이퍼를 패시베이팅하고 챔버의 표면들을 안정화시키는 프로세스에 대해 실질적으로 같을 수 있다. 그와같은 안정화 프로세스의 부(sub)단계들은, 상기 챔버내의 웨이퍼가 있거나 또는 없는 티타늄의 모든 증착후에, 안정화 가스, H2가스, 및 아르곤을 플라즈마의 적용없이 도입하는 단계(51)를 포함하는 것과 같이 도 4에 자세히 도시되어 있다. 상기 안정화 가스는 산화가스, 환원가스, 또는 그렇지 않으면 웨이퍼상에 또는 챔버의 구성요소들상에 막들을 패시베이팅하는 가스일 수 있다. (51)의 단계는 약 10 - 1000 sccm의 유량속도에서의 안정화 가스의, 약 500 - 5000 sccm의 유량속도에서의 H2의, 및 50 - 500 sccm의 유량속도에서의 아르곤의 흐름을 포함한다. 상기 프로세스(50)는 약 250 - 750 watt RF에서 에너지를 받은 플라즈마를 이용한 선택 단계(53)도 포함한다. 상기 프로세스는 또한 상기 챔버의 구성요소들의 온도를 포함된 상기 반응물들의 반응을 위한 적절한 온도에서 유지하는 단계 (54)도 포함한다. 마지막으로, 상기 프로세스(50)는 상기 Ti 막들의 안정화 반응들 및 패시베이션이 발생하기에 충분한 시간동안 상기 조건들하에서 상기 챔버를 중지상태로 하게 허용하는 (55)의 단계를 포함한다.
안정화 가스의 선택은 몇가지 가능한 패시베이팅 반응들 중 임의의 것의 선택에 의존하는데, 이것은 산화반응 또는 환원반응일 수 있다. 산화반응은 산소(O2) 또는 물(H2O)과 같은 산화제를 이용할 수 있고,
TiClx+ yO = TiClxOy및 TiClx+ yH2O = TiOy+ HCl 의 산화반응을 포함할 수 있다. 환원 반응은 수소(H2), 질소(N2), 암모니아(NH3), 실레인(SiH4), 메탄(CH4), 및 디-보레인(B2H6)와 같은 환원제를 이용할 수 있고 다음의 환원 반응들을 포함할 수 있다.
TiClx+ H2= Ti + HCl
Ti + N2= TiN
TiClx+ NH3= TiN + HCl(고온)
TiClx+ yNH3= (TiClx)(NH3)y(저온)
TiClx+ SiH4= TiSi2+ HCl
TiClx+ CH4= TiC2+ HCl
및
TiClx+ B2H6= TiB + HCl
상기 반응에서, 아르곤은 캐리어 가스로 사용될 수 있다.
양호한 실시예에서, NH3안정화 가스는 TiClx+ NH3= TiN + HCl의 안정화 반응을 생성할 조건하에서 사용된다. 그와같은 반응에 대해, 양호한 프로세스 조건들은 다음과 같다.
가스 흐름 부단계(51):
총 압력 2 - 10 Torr (266.64 - 1333.22 N/㎡ )
아르곤 유속 150 - 450 sccm
질소 유속 0 - 5000 sccm
암모니아 유속 500 - 5000 sccm
플라즈마 부단계(53):
플라즈마 전력 250 - 750 Watts
플라즈마 전력 주파수 450 kHz
온도 유지 부단계(54):
웨이퍼 온도 590 ℃
서셉터 온도 630 ℃
샤워헤드 온도 ＞425 ℃
챔버 벽 온도 100 - 200 ℃
및, 안정화 시간 부단계:
안정화 단계 시간 약 10 - 60 초(Ti-PECVD 프로세스 조건들에 의존함)
다른 안정화 반응들이 사용되는 곳에서, 안정화 프로세스 조건들은 당업자에 의해 상기 선택된 안정화 반응으로 웨이퍼상에 티타늄 막의 패시베이팅을 위해 결정할 수 있는 바와같은 조건들일 수 있다. 그러나, 상기 챔버를 위한 안정화는 프로세싱되고 있는 웨이퍼의 제조와 호환되는 반응인 것이 양호하다. 그렇지 않다면, 그다음에 상기 챔버의 안정화는 웨이퍼의 안정화로부터 분리되고 챔버내에 웨이퍼가 없는 프로세스에서 수행된다. 이것은 상기 챔버상의 안정화 프로세스의 연속적인 수행 및 상기 웨이퍼상의 안정화 프로세스의 수행을 포함한다. 일반적으로, 상기 챔버 및 웨이퍼의 안정화를 위한 서로다른 안정화 반응들의 사용은 반대로 처리량을 받아들일 수 없는 정도까지 영향을 준다. 이것은 또한 상기 챔버의 패시베이션이, 같은 프로세스가 사용되었을 때에도, 상기 웨이퍼상의 패시베이션 프로세스의 수행을 위해 너무 길게 걸릴 경우일 수 있다. 어떤 이유에 대해서도, 상기 프로세스들이 상기 웨이퍼 또는 상기 챔버상에서 연속적으로 수행될 곳에서, 상기 챔버가 웨이퍼 상으로의 모든 증착후에 안정화될 필요는 없지만 증착의 모든 2, 3, 또는 다른 수의 증착들후에 안정화될 수 있는 곳에서, 상기 프로세스는 가장 실용적일 수 있으며, 그것을 위해 본 발명의 원리들이 이용될 수 있다.
상술된 본 발명의 실시는 다음의 U.S 특허 및 출원인의 양수인의 출원을 참조하여 향상될 수 있고, 이것은 여기의 참조문헌들에 의해 명백히 통합된다: 미국 특허 제 5,665,640 호, 제 5,667,243 호와 제 5,593,511 호 와 특허출원번호 08/253,978 호.

Claims (30)

  1. 챔버에 지지된 기판상에 제 1 물질층을 화화적 기상 성장하기 위한 CVD 프로세스 챔버 동작 방법으로서, 챔버내의 제 1 물질의 화학적 기상 성장과 동시에 제 2 물질이 챔버내의 성분 표면상에 증착되어 코팅된후, 가스를 챔버에 도입하여, 챔버의 코팅된 성분 표면들을 상기 가스에 노출시키는 단계를 구비하는, 상기 CVD 프로세스 챔버 동작 방법에 있어서,
    상기 제 2 물질은 제 1 물질의 안정되지 않은 휘발성 합성물이며, 상기 가스는 챔버의 성분들 상에 비휘발성 막을 형성하여 그에 따라 챔버의 안정화를 유지하도록 제 1 물질의 안정되지 않은 휘발성 합성물을 안정화하는 안정화 가스인 것을 특징으로 하는 CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안정화 가스는 산화 또는 환원 가스인, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    챔버에 안정화 가스를 도입하여 챔버의 코팅된 성분 표면들을 상기 안정화 가스에 노출하는 상기 단계는, 챔버 내의 적어도 하나의 기판상에 대한 제 1 물질의 증착 이후 및 챔버 내에서의 처리를 위해 또 다른 기판을 챔버에 도입하기 이전에 실행되는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    챔버에 안정화 가스를 도입하여 챔버의 코팅된 성분 표면들을 상기 안정화 가스에 노출하는 상기 단계는, 다수의 각 기판상에 대한 제 1 물질의 연속적인 증착 이후 및 챔버 내에서의 처리를 위해 다수의 다음 기판을 챔버에 도입하기 이전에 실행되는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    챔버에 안정화 가스를 도입하여 코팅된 표면들을 상기 안정화 가스에 노출하는 상기 단계는, 각각의 기판 상에 증착된 물질을 동시에 패시베이션하도록 챔버로부터 각각의 기판을 제거하기 이전 및 챔버에 또 다른 기판을 도입하기 이전에 실행되는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    각각의 기판을 제거하기 이전에 챔버 내의 각각의 기판을 패시베이션하는 단계를 더 구비하는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판을 패시베이션하는 단계는, 기판상의 제 1 물질을 포함하는 막을 안정화 가스에 노출함으로써 안정화 가스에 챔버의 코팅된 성분 표면들을 노출하는 것과 동시에 실행되는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 물질은 티타늄인, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    안정화 가스를 챔버에 도입하는 상기 단계는, NH3, H2, N2, O2, H2O, SIH4, B2H6및 CH4로 구성된 그룹으로부터 선택된 가스를 도입하는 단계를 포함하는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    안정화 가스를 챔버에 도입하는 상기 단계는, 암모니아 가스를 챔버에 도입하여, 표면의 티타늄상에 질화 티타늄을 형성하도록 CVD-티타늄 코팅된 표면들을 암모니아 가스에 노출하는 단계를 포함하는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    화학적 기상 성장은, 아르곤 및 수소 가스 혼합물을 진공압 수준으로 챔버에 도입하고, 챔버에 상기 가스로 된 플라즈마를 생성하며, 티타늄 함유 반응물 가스를 챔버에 도입하여, 챔버내의 티타늄 함유 막의 증착을 발생시키도록 가스를 화학적으로 환원하는 단계들을 구비하는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  12. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    화학적 기상 성장은, 아르곤 및 수소 가스 혼합물을 챔버에 도입하고, TiCL4를 가스를 챔버에 도입하여, 티타늄 증착을 발생시키도록 수소 가스로 상기 가스를 화학적으로 환원하는 단계들을 구비하는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 TiCL4가스 도입 단계는, 티타늄 증착을 발생시키도록 수소 가스로 TiCL4가스를 화학적으로 환원하는 단계를 포함하는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    아르곤 및 수소 가스 혼합물을 챔버에 도입하는 상기 단계는, 상기 혼합물로 플라즈마를 형성하는 단계를 포함하는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  15. 제 10 항에 종속하는 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    암모니아 가스를 챔버에 도입하는 상기 단계는, 약 2 내지 10 Torr(266.64 내지 1333.22 N/m2) 의 압력에서, 약 500 내지 5000 sccm 의 암모니아 플로우 레이트, 약 150 내지 450 sccm 의 아르곤 플로우 레이트, 및 450 kHz RF 에서의 약 250 내지 750 Watts 의 플라즈마 전력으로, 적어도 10초 동안 실행되는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  16. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 안정화 가스 도입 단계는, 챔버의 성분 표면들의 세척 이후 및 Ti-CVD 프로세스를 위한 챔버로의 기판 도입 이전에 실행되며, 화학적 기상 성장은 티타늄 함유 반응물 가스를 챔버에 도입하여, 챔버의 성분들 상에 티타늄 함유 막을 증착하도록 상기 가스를 화학적으로 환원하는 단계를 구비하는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    챔버의 성분 표면들의 세척 이후 및 티타늄 함유 반응물 가스를 챔버에 도입하여 챔버 반응기의 성분들 상에 티타늄 함유 막을 증착하도록 상기 가스를 화학적으로 환원하는 단계 이전에, 아르곤 및 수소 가스 혼합물을 진공압 수준으로 챔버에 도입하고, 챔버 내의 가스로 반응기 구성요소들의 인접 표면에 플라즈마를 생성하여, 성분의 온도를 증가시키는 단계를 더 구비하는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  18. 제 12 항 내지 제 14 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    안정화 가스를 챔버에 도입하는 상기 단계는, 약 2 내지 10 Torr(266.64 내지 1333.22 N/m2) 의 압력에서, 약 10 내지 5000 sccm 의 안정화 가스 플로우 레이트, 약 500 내지 5000 sccm 의 수소 플로우 레이트, 약 50 내지 500 sccm 의 아르곤 플로우 레이트 및 약 250 내지 750 Watts RF 의 플라즈마 전력으로, 적어도 10초 동안 실행되는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  19. 제 8 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    안정화 가스를 챔버에 도입하여 상기 가스에 코팅된 표면들을 노출하는 상기 단계는, 적어도 425℃ 의 온도에서 유지된 챔버 내의 샤워헤드 가스 도입으로 실행되는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  20. 제 8 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    안정화 가스를 챔버에 도입하여 상기 가스에 코팅된 표면들을 노출하는 상기 단계는, 적어도 100℃ 의 온도에서 유지된 챔버내의 티타늄 함유 표면들에 실행되는, CVD 프로세스 챔버 동작 방법.
  21. 기판의 표면에 대한 코팅 물질의 화학적 기상 성장에 이용하기 위한 반응기의 CVD 프로세스 챔버를 세척하는 방법으로서, 그러한 세척 전후 및 Ti-CVD 프로세스를 위해 챔버에 기판을 도입하기 이전에, 챔버에 존재하는 프로세스 컨디션에 영향을 주는 상태에 있는 반응기의 이전에 증착된 코팅 물질의 성분 표면들을 제거하도록 챔버를 세척하는 단계와, 진공압 수준으로 불활성 및 반응물 가스들의 혼합물을 챔버에 도입하는 단계와, 챔버 내의 가스들로 플라즈마를 생성하여 반응기 구성요소의 온도를 상승시키는 단계와, 반응물 가스를 포함하는 코팅 물질을 챔버에 도입하여 챔버내의 가열 성분 표면들 상에 코팅 물질 막을 증착하도록 상기 물질을 화학적으로 반응시키는 단계와, 반응기의 성분 표면들로부터 이전에 증착된 코팅 물질을 세척하기 이전에 챔버에 존재하는 상태에 대한 프로세스 컨디션들의 영향을 복원하도록 증착된 코팅 물질 막을 안정화하기 위해 산화 또는 환원 가스를 챔버에 도입하여 상기 가스를 성분 표면들 상의 코팅 물질 막과 접촉하게 하는 단계를 구비하는, CVD 프로세스 챔버 세척 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 세척 단계는 반응기의 챔버의 성분들을 개방하여 웨트 세척하는 단계를 포함하는, CVD 프로세스 챔버 세척 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 세척 단계는 챔버를 폐쇄된 상태로 진공하에서 반응기의 챔버의 성분들을 본래 위치에서 세척하는 단계를 포함하는, CVD 프로세스 챔버 세척 방법.
  24. 제 21 항 내지 제 23 항에 있어서,
    상기 세척 단계는 반응기의 챔버의 표면들로부터 이전에 증착된 티타늄을 제거하도록 챔버를 세척하는 단계를 포함하고, 상기 혼합물 도입 단계는 진공압 수준에서 아르곤 및 수소 가스들을 챔버에 도입하는 단계를 포함하며, 상기 코팅 물질 도입 단계는 TiCl4가스를 챔버에 도입하여, 챔버 내의 성분 표면들 상에 티타늄 막을 증착하도록 상기 가스를 수소 가스로 화학적으로 환원하는 단계를 포함하고, 상기 산화 및 환원 가스 도입 단계는 산화 또는 환원 가스를 챔버에 도입하여 증착된 티타늄 막을 안정화하기에 충분한 기간 동안 상기 가스를 성분 표면들 상의 티타늄 막과 접촉시키는 단계를 포함하는, CVD 프로세스 챔버 세척 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 플라즈마 생성 단계는 챔버 내의 샤워헤드의 온도를 적어도 425℃ 의 온도로 상승시키는 단계를 포함하는, CVD 프로세스 챔버 세척 방법.
  26. 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    산화 또는 환원 가스를 챔버에 도입하여 증착된 막을 안정화하기에 충분한 기간 동안 성분 표면들 상의 막에 상기 가스를 접촉시키는 단계 이후에, 기판을 챔버에 도입하고 TiCl4가스를 챔버에 도입하여, 기판의 표면상에 티타늄 막을 증착시키도록 수소 가스로 상기 가스를 화학적으로 환원시키는 단계를 더 구비하는, CVD 프로세스 챔버 세척 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    산화 또는 환원 가스를 챔버에 다시 도입하여 증착된 막을 안정화하기에 충분한 기간 동안 반응기의 성분 표면들 상의 막에 상기 가스를 접촉시키는 단계 이후 및 챔버를 다시 세척하기 이전에, 또 다른 기판을 챔버에 도입하고 그 기판 상에 코팅 물질 막을 증착하도록 CVD 프로세스를 실행하여 기판을 처리하는 단계를 더 구비하는, CVD 프로세스 챔버 세척 방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 기판 도입 단계후 챔버로부터 상기 기판을 제거하기 이전에, 산화 또는 환원 가스를 챔버에 다시 도입하여 기판의 표면상에 증착된 막을 안정화하기에 충분한 기간 동안 기판 표면상의 막을 상기 가스와 접촉시키는 단계를 더 구비하는, CVD 프로세스 챔버 세척 방법.
  29. 제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    산화 또는 환원 가스를 다시 도입하는 상기 단계는, 암모니아 가스를 챔버에 도입하고 기판 표면상에 질화 티타늄을 형성함으로써 기판 표면상에 증착된 막을 안정화하기에 충분한 기간 동안 기판 표면상의 막을 상기 가스와 접촉시키는 단계를 포함하는, CVD 프로세스 챔버 세척 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    챔버에 가스를 도입하여 기판을 상기 가스에 노출하는 상기 단계는, 챔버 내의 기판상에 물질을 증착한 이후, 기판상에 증착된 물질을 동시에 패시베이션하도록 챔버에서 기판을 제거하기 이전 및 또 다른 기판을 챔버에 도입하기 이전에 실행되는, CVD 프로세스 챔버 세척 방법.
KR10-2000-7011674A 1998-04-20 1999-04-14 화학적 기상 증착 챔버를 비활성화하는 방법 KR100421572B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/063,196 US6635569B1 (en) 1998-04-20 1998-04-20 Method of passivating and stabilizing a Ti-PECVD process chamber and combined Ti-PECVD/TiN-CVD processing method and apparatus
US09/063,196 1998-04-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010042889A true KR20010042889A (ko) 2001-05-25
KR100421572B1 KR100421572B1 (ko) 2004-03-09

Family

ID=22047603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-7011674A KR100421572B1 (ko) 1998-04-20 1999-04-14 화학적 기상 증착 챔버를 비활성화하는 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6635569B1 (ko)
EP (1) EP1071834B1 (ko)
JP (1) JP3730865B2 (ko)
KR (1) KR100421572B1 (ko)
CN (1) CN1168849C (ko)
DE (1) DE69903531T2 (ko)
TW (1) TW504522B (ko)
WO (1) WO1999054522A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100714269B1 (ko) * 2004-10-14 2007-05-02 삼성전자주식회사 반도체 소자 제조에 사용되는 금속층 형성방법
KR100761757B1 (ko) * 2006-08-17 2007-09-28 삼성전자주식회사 막 형성 방법
KR100892789B1 (ko) * 2003-01-31 2009-04-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 성막 처리 방법
KR20150101927A (ko) * 2014-02-27 2015-09-04 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치의 클리닝 방법

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6626186B1 (en) * 1998-04-20 2003-09-30 Tokyo Electron Limited Method for stabilizing the internal surface of a PECVD process chamber
JP4547744B2 (ja) * 1999-11-17 2010-09-22 東京エレクトロン株式会社 プリコート膜の形成方法、成膜装置のアイドリング方法、載置台構造及び成膜装置
US20020094387A1 (en) * 2000-02-24 2002-07-18 Bhan Mohan Krishnan Method for improving chemical vapor deposition of titanium
JP4703810B2 (ja) * 2000-03-07 2011-06-15 東京エレクトロン株式会社 Ｃｖｄ成膜方法
TWI297510B (ko) * 2000-09-08 2008-06-01 Tokyo Electron Ltd
JP2002167673A (ja) * 2000-09-21 2002-06-11 Tokyo Electron Ltd Ｃｖｄ成膜方法および付着物の除去方法
KR100408733B1 (ko) * 2001-02-02 2003-12-11 주성엔지니어링(주) 박막 증착 방법
KR20030002152A (ko) * 2001-06-30 2003-01-08 주식회사 하이닉스반도체 플라즈마 화학기상증착을 이용한 막의 형성방법
US6720259B2 (en) * 2001-10-02 2004-04-13 Genus, Inc. Passivation method for improved uniformity and repeatability for atomic layer deposition and chemical vapor deposition
JP2003138378A (ja) * 2001-10-30 2003-05-14 Anelva Corp 薄膜形成方法
KR20040006481A (ko) * 2002-07-12 2004-01-24 주식회사 하이닉스반도체 식각 및 증착장비의 항상성 개선방법
KR100474535B1 (ko) * 2002-07-18 2005-03-10 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 제조 장치
KR100447284B1 (ko) 2002-07-19 2004-09-07 삼성전자주식회사 화학기상증착 챔버의 세정 방법
US20040052969A1 (en) * 2002-09-16 2004-03-18 Applied Materials, Inc. Methods for operating a chemical vapor deposition chamber using a heated gas distribution plate
KR100491396B1 (ko) * 2002-12-03 2005-05-25 삼성전자주식회사 반도체 소자의 피이-테오스(ｐｅ－ｔｅｏｓ)막 형성 방법
JP4500258B2 (ja) * 2003-02-07 2010-07-14 東京エレクトロン株式会社 被処理基板を処理する半導体処理方法及び装置
US20050025906A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Lin Hui-Chu Lin Method for improving film uniformity in plasma enhanced chemical vapor deposition system
US7267842B2 (en) * 2004-03-15 2007-09-11 Air Products And Chemicals, Inc. Method for removing titanium dioxide deposits from a reactor
US20050221612A1 (en) * 2004-04-05 2005-10-06 International Business Machines Corporation A low thermal budget (mol) liner, a semiconductor device comprising said liner and method of forming said semiconductor device
JP4607637B2 (ja) * 2005-03-28 2011-01-05 東京エレクトロン株式会社 シリコン窒化膜の形成方法、シリコン窒化膜の形成装置及びプログラム
US7695567B2 (en) * 2006-02-10 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Water vapor passivation of a wall facing a plasma
WO2007105432A1 (ja) * 2006-02-24 2007-09-20 Tokyo Electron Limited Ｔｉ系膜の成膜方法および記憶媒体
KR100914354B1 (ko) * 2006-06-05 2009-08-28 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Ｐｅｃｖｄ막에 대한 1차 웨이퍼 효과 제거
CN101490307B (zh) * 2006-07-11 2011-06-08 东京毅力科创株式会社 成膜方法、清洁方法和成膜装置
JP5211503B2 (ja) * 2007-02-16 2013-06-12 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置の製造方法
JP2008311457A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Renesas Technology Corp 半導体装置の製造方法
CN102245802A (zh) * 2008-12-12 2011-11-16 东京毅力科创株式会社 成膜方法、成膜装置和存储介质
TWI449092B (zh) * 2009-01-08 2014-08-11 United Microelectronics Corp 半導體機台的清潔方法
CN102373445B (zh) * 2010-08-25 2014-01-08 无锡华润上华半导体有限公司 化学气相淀积反应腔中漏率的监控方法
CN102539092B (zh) * 2010-12-29 2014-08-27 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 检测mocvd反应系统情况的方法
JP6087236B2 (ja) * 2013-07-24 2017-03-01 東京エレクトロン株式会社 成膜方法
CN103484933A (zh) * 2013-10-22 2014-01-01 西安电子科技大学 外延化学气相淀积设备的清洗方法
KR102504290B1 (ko) 2015-12-04 2023-02-28 삼성전자 주식회사 수소 플라스마 어닐링 처리 준비 방법, 수소 플라스마 어닐링 처리 방법, 및 수소 플라스마 어닐링 장치
JP6583054B2 (ja) * 2016-02-26 2019-10-02 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び記憶媒体
DE102016118345A1 (de) * 2016-08-01 2018-02-01 Aixtron Se Konditionierverfahren für einen CVD-Reaktor
JP2019151892A (ja) * 2018-03-02 2019-09-12 東京エレクトロン株式会社 金属部材の処理方法、処理装置及び評価方法
US10734219B2 (en) * 2018-09-26 2020-08-04 Asm Ip Holdings B.V. Plasma film forming method
JP7296002B2 (ja) * 2018-11-15 2023-06-21 日機装株式会社 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法
JP7155390B2 (ja) * 2019-02-28 2022-10-18 株式会社Kokusai Electric 基板処理方法、基板処理装置、プログラム及び半導体装置の製造方法
US11512387B2 (en) 2020-04-13 2022-11-29 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for passivating a target
CN113770122A (zh) * 2021-09-13 2021-12-10 浙江爱旭太阳能科技有限公司 一种pecvd设备的清理方法
JP2023059613A (ja) 2021-10-15 2023-04-27 東京エレクトロン株式会社 パーティクル抑制方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3807008A (en) 1969-05-02 1974-04-30 Texas Instruments Inc Chemical vapor deposition coatings on titanium
DE3709066A1 (de) * 1986-03-31 1987-10-01 Toshiba Kawasaki Kk Verfahren zum erzeugen eines duennen metallfilms durch chemisches aufdampfen
US5158644A (en) * 1986-12-19 1992-10-27 Applied Materials, Inc. Reactor chamber self-cleaning process
JP2708533B2 (ja) 1989-03-14 1998-02-04 富士通株式会社 Ｃｖｄ装置の残留ガス除去方法
US5109562A (en) * 1989-08-30 1992-05-05 C.V.D. System Cleaners Corporation Chemical vapor deposition system cleaner
US5264297A (en) 1990-03-09 1993-11-23 Kennametal Inc. Physical vapor deposition of titanium nitride on a nonconductive substrate
US5052339A (en) * 1990-10-16 1991-10-01 Air Products And Chemicals, Inc. Radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition process and reactor
KR100228259B1 (ko) * 1990-10-24 1999-11-01 고지마 마따오 박막의 형성방법 및 반도체장치
US5477975A (en) * 1993-10-15 1995-12-26 Applied Materials Inc Plasma etch apparatus with heated scavenging surfaces
US5536193A (en) 1991-11-07 1996-07-16 Microelectronics And Computer Technology Corporation Method of making wide band gap field emitter
WO1994004716A1 (en) 1992-08-14 1994-03-03 Hughes Aircraft Company Surface preparation and deposition method for titanium nitride onto carbonaceous materials
US5326723A (en) * 1992-09-09 1994-07-05 Intel Corporation Method for improving stability of tungsten chemical vapor deposition
US5271963A (en) * 1992-11-16 1993-12-21 Materials Research Corporation Elimination of low temperature ammonia salt in TiCl4 NH3 CVD reaction
US5416045A (en) 1993-02-18 1995-05-16 Micron Technology, Inc. Method for chemical vapor depositing a titanium nitride layer on a semiconductor wafer and method of annealing tin films
JP3590416B2 (ja) * 1993-11-29 2004-11-17 アネルバ株式会社 薄膜形成方法および薄膜形成装置
EP0661731B1 (en) * 1993-12-28 2000-05-31 Applied Materials, Inc. A single chamber CVD process for thin film transistors
US5665640A (en) * 1994-06-03 1997-09-09 Sony Corporation Method for producing titanium-containing thin films by low temperature plasma-enhanced chemical vapor deposition using a rotating susceptor reactor
WO1995034092A1 (en) 1994-06-03 1995-12-14 Materials Research Corporation A method of nitridization of titanium thin films
JPH088212A (ja) * 1994-06-22 1996-01-12 Sony Corp プラズマｃｖｄ方法
US5503676A (en) * 1994-09-19 1996-04-02 Lam Research Corporation Apparatus and method for magnetron in-situ cleaning of plasma reaction chamber
US5610106A (en) * 1995-03-10 1997-03-11 Sony Corporation Plasma enhanced chemical vapor deposition of titanium nitride using ammonia
US5567483A (en) 1995-06-05 1996-10-22 Sony Corporation Process for plasma enhanced anneal of titanium nitride
US5591672A (en) 1995-10-27 1997-01-07 Vanguard International Semiconductor Corporation Annealing of titanium - titanium nitride in contact hole
JPH09205070A (ja) 1996-01-25 1997-08-05 Sony Corp プラズマｃｖｄ方法、およびこれにより形成された金属膜を有する半導体装置
US5824365A (en) * 1996-06-24 1998-10-20 Micron Technology, Inc. Method of inhibiting deposition of material on an internal wall of a chemical vapor deposition reactor
US5824375A (en) * 1996-10-24 1998-10-20 Applied Materials, Inc. Decontamination of a plasma reactor using a plasma after a chamber clean
AU6784798A (en) 1997-03-27 1998-10-20 Micron Technology, Inc. Titanium metal treatment method, method of forming an electrically conductive interconnect, and method of reducing contact resistance of an elemental titanium contact

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100892789B1 (ko) * 2003-01-31 2009-04-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 성막 처리 방법
KR100714269B1 (ko) * 2004-10-14 2007-05-02 삼성전자주식회사 반도체 소자 제조에 사용되는 금속층 형성방법
KR100761757B1 (ko) * 2006-08-17 2007-09-28 삼성전자주식회사 막 형성 방법
KR20150101927A (ko) * 2014-02-27 2015-09-04 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치의 클리닝 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP3730865B2 (ja) 2006-01-05
CN1168849C (zh) 2004-09-29
DE69903531T2 (de) 2003-06-18
KR100421572B1 (ko) 2004-03-09
WO1999054522A1 (en) 1999-10-28
CN1319146A (zh) 2001-10-24
EP1071834B1 (en) 2002-10-16
US6635569B1 (en) 2003-10-21
TW504522B (en) 2002-10-01
EP1071834A1 (en) 2001-01-31
JP2002512307A (ja) 2002-04-23
DE69903531D1 (de) 2002-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100421572B1 (ko) 화학적 기상 증착 챔버를 비활성화하는 방법
KR102158307B1 (ko) 플라즈마 프로세싱 챔버에서의 인-시튜 챔버 세정 효율 향상을 위한 플라즈마 처리 프로세스
US6821572B2 (en) Method of cleaning a chemical vapor deposition chamber
KR100296533B1 (ko) 실란의사용없이진공챔버내에서wf6환원에의해수행되는텅스텐cvd공정중에서의텅스텐핵형성방법
KR0184269B1 (ko) 반도체 웨이퍼 처리 장치용 세척 방법
US5326723A (en) Method for improving stability of tungsten chemical vapor deposition
US7344755B2 (en) Methods and apparatus for processing microfeature workpieces; methods for conditioning ALD reaction chambers
US20100012153A1 (en) Method of cleaning film forming apparatus and film forming apparatus
US6047713A (en) Method for cleaning a throttle valve
US6290779B1 (en) Systems and methods for dry cleaning process chambers
US20060254613A1 (en) Method and process for reactive gas cleaning of tool parts
JP2007177320A (ja) Ａｌ含有金属膜及びＡｌ含有金属窒化膜を蒸着する薄膜蒸着装置の洗浄方法
EP1154036A1 (en) Gas reactions to eliminate contaminates in a CVD chamber
KR100739354B1 (ko) 건식 세척 처리 챔버용 시스템 및 방법
US11702744B2 (en) Metal oxyfluoride film formation methods
KR20050102215A (ko) 박막 증착 방법
JP2002167673A (ja) Ｃｖｄ成膜方法および付着物の除去方法
US6585830B2 (en) Method for cleaning tungsten from deposition wall chambers
EP1154037A1 (en) Methods for improving chemical vapor deposition processing
KR100362906B1 (ko) 고체 표면, 기판 및 반도체 제조 장치의 처리 방법 및이들을 이용한 반도체 장치의 제조 방법
KR101416172B1 (ko) 박막 증착 장비의 챔버 세정 방법
EP1154038A1 (en) Method of conditioning a chamber for chemical vapor deposition
JP2004083983A (ja) Ｔｉ膜形成方法
JP2891991B1 (ja) プラズマｃｖｄ装置
KR20060032801A (ko) ＴｉＮ 확산방지막 형성방법

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130201

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140204

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150130

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160127

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170202

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180219

Year of fee payment: 15

LAPS Lapse due to unpaid annual fee