KR20020008340A - 클리닝장치를 구비한 ald 박막증착설비 및 그 클리닝방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 클리닝장치를 구비한 ALD 박막증착설비 및 그 클리닝방법에 관한 것으로서, 웨이퍼가 내장되어 증착되는 반응용기(100)와; 제1반응가스를 상기 반응용기(100)로 공급하기 위한 제1반응가스공급부(210)와; 제2반응가스를 반응용기(100)로 공급하기 위한 제2반응가스공급부(230)와; 제1반응가스공급부(210)와 상기 반응용기(100)를 연결하는 제1반응가스공급라인(220)과; 제2반응가스공급부(230)와 반응용기(100)를 연결하는 제2반응가스공급라인(240)과; 불활성가스공급원(250)으로부터 공급되는 불활성가스를 제1반응가스공급라인(220)으로 공급하는 제1불활성가스공급라인(260)과; 불활성가스공급원(250)으로부터 공급되는 불활성가스를 제2반응가스공급라인(240)으로 공급하는 제2불활성가스공급라인(270)과; 반응용기(100)의 가스를 외부로 배출하는 배기라인(400)과; 제1반응가스공급라인(220)과 연결되어 반응용기(100)를 클리닝시키기 위한 클리닝가스를 공급하는 클리닝가스공급라인(340);을 포함한다. 이러한 구조에 의하여, 반응용기를 열지 않고 내부에 적층된 공정부산물을 효과적으로 제거할 수 있다.
Description
본 발명은 반도체, 예를 들면 웨이퍼에 박막을 형성하기 위한 ALD(Atomic Layer Deposition) 박막증착설비에 관한 것으로서, 상세하게는 클리닝장치를 채용한 ALD 박막증착설비 및 그 클리닝방법에 관한 것이다.
박막증착설비는 반응용기 내에 수납된 웨이퍼에 반응가스들을 공급함으로써, 웨이퍼상에 소정의 박막을 형성하는 장치이다. 이러한 박막증착설비로는 CVD(Chemical Vapor Deposition), ALE(Atomic Layer Epitaxy)등 여러 방식이 있으며, 반도체를 제조하기 위한 다양한 분야에서 응용되고 있다.
박막증착설비에 있어서, 유입되는 반응가스에 의하여 웨이퍼에만 박막이 형성되는 것이 아니고, 반응용기 내벽이나 구성요소 또는 반응가스들이 분사되는 구멍에 박막이나 공정부산물이 증착될 수 있다. 이러한 박막이나 공정부산물에서 분리되는 파티클이 웨이퍼에 떨어지게 될 경우에 증착되는 박막의 특성을 저하시킨다. 따라서, 상기와 반응용기 내벽이나 구성요소 또는 구멍들에 증착되는 박막이나 공정부산물을 효과적으로 제거하기 위한 클리닝장치 및 클리닝방법이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구를 반영하기 위하여 창출된 것으로서, 반응용기 내 또는 구성요소 표면에 증착되는 박막이나 공정부산물을 반응용기를 열지 않고 효과적으로 건식(dry) 클리닝하며, 클리닝 후 박막증착공정을 용이하게 수행할 수 있는 클리닝장치를 구비한 ALD(Atomic Layer Deposition) 박막증착설비 및 그 클리닝방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 클리닝장치를 구비한 ALD 박막증착설비의 제1실시예를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 클리닝장치를 구비한 ALD 박막증착설비에 있어서, 반응용기의 분리사시도,
도 3은 도 2에 채용되는 반응용기에서 샤워헤드와 확산판을 분리하여 도시한 사시도,
도 4는 도 2의 반응용기의 단면도,
도 5는 도 4의 반응용기의 제1혼합부를 발췌하여 확대한 도면,
도 6은 박막형성시, 간격(D)과 비저항과의 관계를 도시한 그래프,
도 7은 TiCl4 가스와 NH3 가스를 이용한 TiN 증착시, 확산판의 바닥온도와 TiN 박막증착속도와의 관계를 나타낸 그래프,
도 8은 반응용기가 이송모듈에 뱃밸브를 통하여 결합된 상태를 도시한 도면,
도 9는 클리닝공정 전후에, 반응용기에서 검출되는 파티클의 개수를 도시한 데이터,
도 10은 본 발명에 따른 클리닝장치를 구비한 ALD 박막증착설비의 제2실시예를 도시한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 클리닝장치를 구비한 ALD 박막증착설비의 제3실시예를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
w ... 웨이퍼 100 ... 반응용기
102 ... 이송모듈 110 ... 리엑터블럭
111, 112 ... 제1,2접속파이프 113 ... 접속부
113a ... 오링 114 ... 메인오링
116 ... 웨이퍼이송구멍 117,118 ... 배기홀
120 ... 샤워헤드판 121, 122 ... 제1,2연결라인
128, 129 ... 힌지 130 ... 확산판
131 ... 분사구 132 ... 유로
133 ... 노즐 134 ... 제1혼합부
135 ... 제2혼합부 135a ... 격벽
135b ... 구멍 140 ... 웨이퍼블럭
150 ... 펌핑배플 150a ... 측벽
150b ... 저벽 150c .. 구멍
160 ... 압력측정부 210 ... 제1반응가스공급부
211 ... 버블러 212 ... 제1반응가스흐름량제어기
220 ... 제1반응가스공급라인 230 ... 제2반응가스공급부
232 ... 제2반응가스흐름량제어기 240 ... 제2반응가스공급라인
250 ... 불활성가스공급원 260 ... 제1불활성가스공급라인
262 ... 제1불활성가스흐름량제어기
270 ... 제2불활성가스공급라인
272 ... 제2불활성가스흐름량제어기
280 ... 제1바이패스라인 290 ... 제2바이패스라인
310 ... 불활성가스공급원 320 ... 불활성가스공급라인
330 ... 클리닝가스공급부 331 ... 매뉴얼밸브
332 ... 필터 340 ... 클리닝가스공급라인
400 ... 배기라인 410 ... 배기펌프
510 ... 제1반응가스공급부 512 ... 제1반응가스흐름량제어기
610 ... 제4반응가스공급부 612 ... 제4반응가스흐름량제어기
620 ... 제3반응가스공급부 622 ... 제3반응가스흐름량제어기
TV ... 트로틀밸브 D ... 간격
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 클리닝장치를 구비한 ALD 박막증착설비는, 웨이퍼가 내장되어 증착되는 반응용기(100)와; 제1반응가스를상기 반응용기(100)로 공급하기 위한 제1반응가스공급부(210)와; 제2반응가스를 상기 반응용기(100)로 공급하기 위한 제2반응가스공급부(230)와; 상기 제1반응가스공급부(210)와 상기 반응용기(100)를 연결하는 제1반응가스공급라인(220)과; 상기 제2반응가스공급부(230)와 상기 반응용기(100)를 연결하는 제2반응가스공급라인(240)과; 불활성가스공급원(250)으로부터 공급되는 불활성가스를 상기 제1반응가스공급라인(220)으로 공급하는 제1불활성가스공급라인(260)과; 불활성가스공급원(250)으로부터 공급되는 불활성가스를 상기 제2반응가스공급라인(240)으로 공급하는 제2불활성가스공급라인(270)과; 상기 반응용기(100)의 가스를 외부로 배출하는 배기라인(400)과; 상기 제1반응가스공급라인(220)과 연결되어 상기 반응용기(100)를 클리닝시키기 위한 클리닝가스를 공급하는 클리닝가스공급라인(340);을 포함한다. 이때, 상기 클리닝가스공급라인(340)은, 공급되는 클리닝가스의 흐름을 개폐시키는 제21개폐밸브(V21)와, 상기 제21밸브(V21)를 통과한 클리닝가스의 흐름량을 제어하는 클리닝가스흐름량제어기(342)와, 상기 클리닝가스흐름량제어기(342)에 제어된 클리닝가스의 흐름을 개폐시키는 제22밸브(V22)를 가진다. 이때, 상기 클리닝가스는 ClF3이다.
본 발명에 있어서, 상기 제1반응가스공급부(210)는, 제1반응원료를 가스화하는 버블러(211)와, 흐르는 제1반응가스의 흐름량을 제어하는 제1반응가스흐름량제어기(212)와, 상기 버블러(211)와 상기 제1반응가스흐름량제어기(212) 사이에 설치되어 제1반응가스의 흐름을 개폐하는 제1밸브(V1)를 포함한다. 여기서, 상기 제1반응가스는 TiCl4또는 Ta 원소를 포함하는 화합물가스이고, 제2반응가스는 NH3이다.
본 발명에 있어서, 상기 제1반응가스공급부(510)는, 제1반응가스의 흐름을 개폐시키는 제31밸브(V31)와, 상기 제31밸브(V31)를 통과한 제1반응가스의 흐름량을 제어하는 제1반응가스흐름량제어기(512)를 포함한다. 이때, 상기 제1반응가스는 WF6이고, 제2반응가스는 NH3가스이다.
본 발명에 있어서. 제3반응가스를 상기 제2반응가스공급라인(240)으로 공급하는 제3반응가스공급부(620)와; 제4반응가스를 제2반응가스공급라인(240)으로 공급하는 것으로서, 제4반응가스의 흐름을 개폐시키는 제32밸브(V32)와, 상기 제32밸브(V32)를 통과한 제4반응가스의 흐름량을 제어하는 제4반응가스흐름량제어기(612)와, 상기 제4반응가스흐름량제어기(612)에 제어된 제4반응가스의 흐름을 개폐시키는 제33밸브(V33)를 가지는 제4반응가스공급부(610);를 더 포함한다. 여기서, 상기 제3반응가스공급부(620)는, 제3반응원료를 가스화하는 버블러(621)와, 흐르는 제3반응가스의 흐름량을 제어하는 제3반응가스흐름량제어기(622)와, 상기 버블러(621)와 상기 제3반응가스흐름량제어기(622) 사이에 설치되어 제3반응가스의 흐름을 개폐하는 제34밸브(V34)와, 상기 제2반응가스공급라인(240)으로 상기 제3반응가스흐름량제어기(622)에 제어된 제3반응가스의 흐름을 개폐시키는 제35밸브(V35)를 더 포함한다. 여기서, 상기 제1반응가스는 Ti, Ta, W 전이금속 원소를 포함하는 화합물 가스이고, 제2반응가스는 NH3이고, 상기 제3반응가스는 TMA(TriMethylAluminum) 이고, 제4반응가스는 H2이다.
본 발명에 있어서, 상기 반응용기(100)는, 웨이퍼가 위치되는 리엑터블럭(110)과; 상기 리엑터블럭(110)을 덮어 소정의 압력이 일정하게 유지되도록 하는 샤워헤드판(120)과; 상기 샤워헤드판(120)의 하부에 설치되며, 상기 제1반응가스공급라인(220)을 경유하여 이송되는 제1반응가스 및/또는 불활성가스를 상기 웨이퍼(w)의 상부 표면으로 분사되도록 상기 웨이퍼(w)의 상부에 형성된 다수의 분사구(131) 및 상기 제2반응가스공급라인(240)을 경유하여 이송되는 제2반응가스 및/또는 불활성가스가 웨이퍼(w)의 외주로 분사되도록 상기 리엑터블럭(110) 내측면 방향으로 형성된 다수의 노즐(133)을 가지는 확산판(130)과; 상기 리엑터블럭(110)에 설치되며 상기 웨이퍼(w)가 안착되는 웨이퍼블럭(140);을 포함한다. 여기서, 상기 샤워헤드판(120)에는, 냉매가 흐르는 냉매유로(123)가 형성되어 있으며, 냉매로 오일, 물, 공기와 같은 것을 사용한다. 또, 샤워헤드판(120)에는 히터(H)가 설치되어 있다. 상기 냉매유로(123)로 냉매를 흐르게 하거나 히터(H)를 가동함으로써 상기 확산판(130)을 원하는 온도 범위로 맞출 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 ALD 박막증착설비용 클리닝방법은, 웨이퍼가 위치되는 리엑터블럭(110)과, 상기 리엑터블럭(110)을 덮어 소정의 압력이 일정하게 유지되도록 하는 샤워헤드판(120)과, 상기 샤워헤드판(120)의 하부에 설치되며 상기 웨이퍼(w)의 상부에 형성된 다수의 분사구(131)와 상기 웨이퍼(w)의 외주인 상기 리엑터블럭(110) 내측면 방향으로 형성된 다수의 노즐(133)을 가지는 확산판(130)과, 상기 리엑터블럭(110)에 설치되며 상기 웨이퍼(w)가 안착되는 웨이퍼블럭(140)을 가지는 반응용기(100)를 가지는 ALD 박막증착설비에 적용하는 것으로서, 유량제어된 클리닝가스와 불활성가스를 혼합시켜 상기 분사구(131)를 통하여 상기 웨이퍼(w)의 상부표면으로 분사되도록 하고, 유량제어된 불활성가스를 상기 노즐(133)을 통하여 상기 웨이퍼(w)의 측부로 분사시키는 메인클리닝공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 유량제어되는 상기 클리닝가스의 흐름량은 50SCCM 이상, 상기 클리닝가스와 혼합되며 상기 분사구(131)로 흐르는 불활성가스의 유량제어된 흐름량은 50 SCCM 이상, 상기 노즐(133)로 흐르는 불활성가스의 유량제어된 흐름량은 300 SCCM 이상으로 한다. 여기서, 상기 반응용기(100) 내의 압력설정은 0.5 torr 에서 10 torr 범위에 있다. 이때, 상기 반응용기(100) 내부 표면의 온도가 웨이퍼블럭(140)을 제외하고 200℃ 를 넘지 않도록 한다.
본 발명에 있어서, 상기 클리닝가스를 상기 반응용기(100) 내부로 주기적인 펄스유입을 시켜 압력 요동(fluctuation)에 의한 순간 확산을 유도하여 클리닝을 수행하는 서브클리닝공정을 더 포함한다. 여기서, 유량제어되는 상기 클리닝가스의 흐름량은 50SCCM 이상, 상기 클리닝가스와 혼합되며 상기 분사구(131)로 흐르는 불활성가스의 유량제어된 흐름량은 50 SCCM 이상, 상기 노즐(133)로 흐르는 불활성가스의 유량제어된 흐름량은 300 SCCM 이상으로 한다. 이때, 상기 반응용기(100) 내의 압력설정은 0.5 torr 에서 10 torr 범위에 있다. 또, 상기 반응용기내의 표면온도가 웨이퍼블럭(140)을 제외하고 200℃ 를 넘지 않도록 한 상태에서 클리닝을 수행한다.
본 발명에 있어서, 상기 메인클리닝공정 수행 후, 상기 반응용기 내부에 남아있는 미세한 파티클을 그 반응용기 내부 표면에 고착시키기 위한 용기내 프리코팅공정(pre-coating process)을 더 포함한다. 여기서. 상기 용기내 프리코팅공정은, 웨이퍼를 배재한 상태에서, 상기 반응용기(100)로 상기 제1반응가스와 불활성가스를 혼합하여 유입시키다 상기 제1반응가스를 소정시간동안 배제시키는 제1단계 동작과, 상기 반응용기(100)로 상기 제2반응가스와 불활성가스를 유입시키다 상기 제2반응가스를 소정시간 배제시키는 제2단계 동작을 번갈아 반복적으로 수행하거나, 상기 제2반응가스와 불활성가스를 반응용기(100)로 계속적으로 유입시키면서 상기 제1단계 동작을 반복함으로써 수행한다. 또, 웨이퍼(w)를 배제한 상태에서, 유량제어된 제1반응가스와 유량제어된 불활성가스를 혼합하여 상기 반응용기(100) 내의 웨이퍼블럭(140) 상부 표면으로 공급하고, 유량제어된 제2반응가스와 유량제어된 불활성가스를 혼합하여 상기 반응용기(100) 내의 웨이퍼 블록(140)의 외주측으로 공급함으로써 수행한다. 그리고, 상기 클리닝가스는 ClF3로 사용한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 ALD 박막증착설비의 클리닝장치의 제1실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 클리닝장치를 구비한 ALD 박막증착설비의 제1실시예의 도면이다. 제1실시예의 ALD 박막증착설비는 웨이퍼(w)에 TiN, TaN 등의 박막을 증착할 수 있으며, 이중 TiN 박막을 예로들어 설명하면 다음과 같다. 즉, TiN 박막을 형성하기 위하여, 제1반응가스로서 TiCl4를 사용하였고, 제2반응가스로서 NH3를 사용하였으며, 불활성가스로서 Ar 을 사용하였다.
도면을 참조하면, ALD 박막증착설비는, 웨이퍼가 내장되어 증착되는 반응용기(100)와, 반응용기(100)로 반응가스를 공급하는 가스정글과, 반응용기(100) 내의 가스를 외부로 배출하는 배기라인(400)을 포함한다.
도 2는 도 1의 ALD 박막증착설비에 있어서, 반응용기의 분리사시도이며, 도 3은 도 2에 채용되는 반응용기에서 샤워헤드와 확산판을 분리하여 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 반응용기의 단면도이며, 도 5는 도 4의 반응용기의 제1혼합부를 발췌하여 확대한 도면이다.
도면을 참조하면, 반응용기(100)는, 웨이퍼(w)가 위치되는 리엑터블럭(110)과, 리엑터블럭(110)에 힌지(128,129)에 의해 결합된 샤워헤드판(120)과, 샤워헤드판(120)에 설치되어 반응가스 및/또는 불활성가스를 분사하는 확산판(130)과, 리엑터블럭(110)의 내부에 설치되어 웨이퍼(w)가 안착되는 웨이퍼블럭(140)을 포함한다. 샤워헤드판(120)에는 공급되는 제1반응가스 및/또는 불활성가스가 이송되는 제1연결라인(121)과, 공급되는 제2반응가스 및/또는 불활성가스가 이송되는 제2연결라인(122)이 설치되어 있다.
리엑터블럭(110)에는 후술할 제1,2반응가스공급라인(220)(240)과 연결되는 제1접속파이프(111) 및 제2접속파이프(112)가 설치되어 있다. 접속파이프(111,112)는 접속부(113)를 통하여 샤워헤드판(120)에 설치된 제1,2연결라인(121,122)에 접속된다. 접속부(113)에는 오링(113a)이 설치되어 있어 샤워헤드판(120)이 리엑터블럭(110)을 닫을 때 제1,2접속파이프(111,112)와 후술할 제1,2연결라인(121,122)을 밀봉되게 효과적으로 연결하며, 샤워헤드판(120)이 회전되어 리엑터블럭(110)으로부터 분리될 때에는 제1,2접속파이프(111,112)와 제1,2연결라인(121,122)이 효과적으로 분리된다. 또, 리엑터블럭(110)에는, 유입되는 불활성가스 또는/및 반응가스가 배기될 수 있는 배기홀(117,118)이 2개 이상으로 상호 대칭 되게 형성되어 있다. 그리고, 샤워헤드판(120)이 리엑터블럭(110)을 닫을 때, 반응용기 내부의 밀봉이 확실하게 이루어질 수 있도록, 리엑터블럭(110)상에 메인오링(114)이 설치된다.
샤워헤드판(120)은 리엑터블럭(110)을 덮어 리엑터블럭(110) 내부에 소정의 압력이 일정하게 유지되도록 하고, 샤워헤드판(120)이 리엑터블럭(110)을 덮을 때 확산판(130)이 리엑터블럭(110) 내부에 위치되도록 한다. 이때, 샤워헤드판(120)에는 냉매가 흐르는 냉매유로(123)가 형성되어 있으며, 냉매유로(123)로 오일, 물, 공기와 같은 냉매를 흐르게 함으로써, 후술할 확산판(130)을 원하는 온도 범위로 맞출 수 있다.
확산판(130)은 박막증착공정시 가스를 분사하는 수단으로서, 확산판(130)에는 제1연결라인(121)과 연결되어 웨이퍼(w)의 상부로 제1반응가스 및/또는 불활성가스를 분사하는 다수의 분사구(131)와, 제2연결라인(122)과 연통된 유로(132)와 연결되어 제2반응가스 및/또는 불활성가스를 리엑터블럭(110)의 내주면으로 분사할 수 있도록 그 리엑터블럭(110)의 내주면을 향하는 다수의 노즐(133)이 형성되어 있다.
확산판(130)의 내부 중심에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 제1반응가스와 불활성가스를 고르게 혼합시켜 상기 분사구(131)로 이송시키는 제1혼합부(134)가 형성되어 있다. 제1연결라인(121)으로 이송되는 제1반응가스와 불활성가스는제1혼합부(134)에서 와류되어 혼합된 후 확산되어 모든 분사구(131)에서 고르게 웨이퍼 위로 분사된다.
제1혼합부(134)가 형성된 확산판(130)의 하부에는 분사구가 형성되어 있지 않는데, 분사구(131)는 제1혼합부(134)가 형성된 부분 이외에서부터 고르게 형성되어 있으며, 분사구(131)들이 이루는 면적은 분사되는 가스가 웨이퍼 전면에 고르게 분사될 수 있도록 웨이퍼(w)의 면적보다 큰 것이 바람직하다. 이때, 분사구(131)의 직경은 1mm ∼ 2.5mm 범위인 것이 바람직한데, 이러한 직경은 여러번의 실험에 의하여 얻어진 것으로서, 웨이퍼(w) 상에 우수한 특성을 가진 박막이 증착될 수 있도록 한다. 분사구(131)의 개수는 직경에 따라서 100개에서 1000개 정도로 형성하며, 본 실시예에서는 160 개 이상으로 구현하였다.
여기서, 박막증착공정시 반응용기(100)의 내부 온도는 중요한 변수가 되는데, 적정온도범위를 벗어나면 확산판(130)의 표면에 과도한 박막 및 공정부산물이 증착되며, 이것은 웨이퍼상에 파티클을 많이 떨어뜨리는 원인이 되고, 또한 확산판(130)의 부식도 초래한다. 따라서, 확산판(130)의 온도 역시 중요한 변수로 작용하며, 이를 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 7은 TiCl4가스와 NH3가스를 이용한 TiN 증착시, 확산판(130)의 바닥온도와 TiN 박막증착속도와의 관계를 나타낸 그래프이다. 도면에는 확산판(130)의 바닥온도가 T1 일때의 그래프와, T2 일때의 그래프가 도시되어 있고, T2 의 온도는 T1 보다 크다. 그래프에 도시된 바와 같이, 확산판(130)의 온도가 적정 온도범위보다높아지면(즉, T1 < T2) 동일한 TiN 박막증착속도를 얻기 위해 더 많은 TiCl4가스를 반응용기(100) 내로 유입시켜야 한다. 이것은 TiCl4가스중 상대적으로 더 많은 일부가 웨이퍼(w) 상에 박막을 증착하는데 사용되지 못하고 확산판(130)의 바닥 표면과 반응하여 파티클을 생성시키거나, 확산판(130) 표면에서 박막을 증착시키느데 소요되기 때문이다. 따라서, 높아진 확산판(130)의 온도를 필요에 따라 용이하게 낮출 필요가 있으며, 이 경우에는 샤워헤드판(120)에 형성된 냉매유로(123)로 냉매를 흐르게 하여 확산판(130)의 온도를 낮출 수 있다. 결론적으로, 박막증착공정시, 확산판(130)의 온도를 유지시키는 것에 의하여, 확산판의 바닥표면에 증착되는 박막이나 공정 부산물을 보다 최소화할 수 있고 이를 통해 파티클과 원치않는 공정에의 영향을 배재시킬 수 있으며 궁극적으로 클리닝 주기를 늘릴 수 있음과 동시에 클리닝 효과도 높일 수 있는 것이다.
제2연결라인(122)과 샤워헤드판(120) 사이에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2반응가스와 불활성가스를 서로 고르게 혼합시키기 위한 제2혼합부(135)가 형성되어 있다. 제2혼합부(135)는 격벽(135a)에 구멍(135b)이 형성된 구조를 가진다.
노즐(133)은 제2혼합부(135)를 중심으로 방사상으로 형성된 유로(132)들과 연통되어 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 리엑터블럭(110)의 내측면을 향하도록 경사지게 형성되어 있다. 노즐(133)의 개수는 30 개에서 100 개 이내인 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 48개가 형성되어 있다.
웨이퍼블럭(140)은 리엑터블럭(110)내에 설치되어 웨이퍼(w)가 안착되는 곳으로서, 증착공정 또는 클리닝공정이 이루어질 때 소정온도 이상으로 유지될 수 있도록 히터(H)가 설치된다.
확산판(130)과 웨이퍼블럭(140) 사이의 간격(D)은 20mm ∼ 50mm 의 범위에 있다. 이러한 값은 여러번의 실험에 의하여 얻어진 것으로서, 웨이퍼(w) 상에 우수한 특성을 가진 박막이 증착될 수 있도록 한다.
도 6은 박막증착시, 간격(D)과 비저항과의 관계를 도시한 그래프로서, 이를 참조하면, 확산판(130) 웨이퍼블럭(140) 사이의 간격(D)이 30mm 일 경우에 비저항이 가장 낮은 값을 보임을 알 수 있다. 그러나, 다른 조건, 예컨대 제1,2반응가스의 종류 및 유량, 웨이퍼블럭의 온도등의 조건을 달리 했을 때, 간격(D)은 대략 20mm ∼ 50mm 의 범위내에서 비저항이 낮은 값을 보였으며, 이러한 간격(D)이 우수한 특성의 박막을 형성하는데 중요한 구조적 특징을 가진다라는 결론을 내릴 수 있었다.
이러한 값은 종래의 CVD 반응용기에서, 반응가스가 분사되는 확산판과 박막이 증착되는 웨이퍼블럭의 간격이 50mm 이상 ∼ 100mm 정도의 간격을 가지는 것과 대비된다. 간격(D)이 종래에 비하여 좁기 때문에, 분사구(131)에서 분사되는 제1반응가스 및/또는 불활성가스의 분사 압력에 의하여 웨이퍼(w)상에 조밀한 제1반응가스층이 형성되며, 이 제1반응가스층은 이후에 유입되는 제2반응가스와 반응하여 보다 고순도 및 전기적 특성이 우수한 박막이 형성될 수 있게 한다.
웨이퍼블럭(140)의 외주에는 펌핑배플(150)이 형성된다. 펌핑배플(150)은 웨이퍼블럭(140)의 측부에 설치된 측벽(150a)과, 대칭의 구멍(150c)이 형성된저벽(150b)이 형성되어 있다. 이때, 펌핑배플의 저벽(150b)의 하부의 리엑터블럭(110)에는, 배기라인과 연결된 도우넛 형상의 펌핑포트(115)가 형성되어 있다.
펌핑배플(150)에서 측벽(150a)과 저벽(150b)은 리엑터블럭(110)의 내측면으로 분사되는 제2반응가스 및/또는 불활성가스가 웨이퍼(w) 상에 형성된 제1반응가스층과 보다 고르게 반응될 수 있도록 하는 공간을 제공한다. 구멍(150c)은, 박막증착공정에서 배출되는 공정부산물과 박막증착에 이용되지 못한 가스들이 빠져나갈 수 있도록 하며, 이러한 가스들은 배기홀(117,118)을 경유하고 펌핑포트(115)를 통하여 배기된다.
한편, 박막증착공정을 수행함에 있어서, 반응용기 내부의 압력은 1 torr ∼ 10 torr 범위 이내로 유지해야 하는데, 이러한 압력을 관찰 및 제어하기 위하여, 반응용기에는 압력측정부(160)가 반드시 설치되어야 한다.
반응용기(100)는 그 내외부에 여러개의 히터(H)가 설치되어 있어 박막증착공정이 수행될 때 반응용기를 가열시킨다. 본 실시예에서, 리엑터블럭(110)의 내측면온도는 약 120℃ ∼ 200℃ 범위에서 유지되어야 하고, 확산판(130)은 약 150℃∼260℃ 범위에서 유지되어야 한다. 또, 웨이퍼블럭(140)은 약 425℃ ∼ 650 ℃ 범위에서 유지되도록 하고, 펌핑배플(150)은 150℃ ∼ 230℃ 범위에서 유지되어야 한다. 그리고, 웨이퍼(w)를 공급 및 이송시키는 이송모듈(Transfer Module)(102)과 반응용기(100) 사이의 뱃밸브(Vat Valve)(101)는 그 온도가 약 140℃ ∼ 170℃ 범위에서 유지되도록 한다. 상기와 같은 온도설정을 함으로써 공정 부산물의 형성을 최소로 할 수 있다.
가스정글은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1반응가스를 반응용기(100)로 공급하기 위한 제1반응가스공급부(210)와, 제2반응가스를 반응용기(100)로 공급하기 위한 제2반응가스공급부(230)를 포함한다. 제1반응가스공급부(210)는 제1반응가스공급라인(220)을 통하여 반응용기(100)와 연결되고, 제2반응가스공급부(230)는 제2반응가스공급라인(240)을 통하여 반응용기(100)와 연결된다. 불활성가스공급원(250)으로부터 공급되는 불활성가스가 이송되는 제1불활성가스공급라인(260)은 제1반응가스공급라인(220)과 연결되고, 불활성가스공급원(250)으로부터 공급되는 불활성가스가 이송되는 제2불활성가스공급라인(270)은 제2반응가스공급라인(240)과 연결된다.
제1반응가스공급부(210)는, 제1반응원료를 가스화하는 버블러(211)와, 흐르는 제1반응가스의 흐름량을 제어하는 제1반응가스흐름량제어기(MFC ; Mass Flow Controller)(212)와, 버블러(211)와 제1반응가스흐름량제어기(212) 사이에 설치되어 제1반응가스의 흐름을 개폐하는 제1밸브(V1) 및 제2밸브(V2)를 포함한다. 제1반응가스공급라인(220)에는 제1반응가스흐름량제어기(212)의 전방에 설치된 제2밸브(V2) 및 제1반응가스흐름량제어기(212)에 제어된 제1반응가스의 흐름을 개폐시키는 제3밸브(V3)가 설치된다.
제2반응가스공급부(230)는, 제2반응가스의 흐름을 개폐시키는 제4밸브(V4)와, 제2밸브(V4)를 통과한 제2반응가스의 흐름량을 제어하는 제2반응가스흐름량제어기(232)를 포함한다. 제2반응가스공급라인(240)에는제2반응가스흐름량제어기(232)에 제어된 제2반응가스의 흐름을 개폐시키는 제5밸브(V5)가 설치된다.
제1불활성가스공급라인(260)에는, 공급되는 불활성가스의 흐름을 개폐시키는 제6밸브(V6)와, 상기 제6밸브(V6)를 통과한 불활성가스의 흐름량을 제어하는 제1불활성가스흐름량제어기(262)와, 제1불활성가스흐름량제어기(262)에 제어된 불활성가스의 흐름을 개폐시키는 제7밸브(V7)가 설치된다.
제2불활성가스공급라인(270)에는, 공급되는 불활성가스의 흐름을 개폐시키는 제8밸브(V8)와, 제8밸브(V8)를 통과한 불활성가스의 흐름량을 제어하는 제2불활성가스흐름량제어기(272)와, 제2불활성가스흐름량제어기(272)에 제어된 불활성가스의 흐름을 개폐시키는 제9밸브(V9)가 설치된다.
이때, 제1반응가스 및/또는 불활성가스를 반응용기(100)를 거치지 않고 곧바로 배기라인(400)으로 흐르게 하기 위한 제1바이패스라인(280)과, 제2반응가스 및/또는 불활성가스를 반응용기(100)를 거치지 않고 곧바로 배기라인(400)으로 흐르게 하기 위한 제2바이패스라인(290)을 포함한다.
제1바이패스라인(280)은 제1반응가스흐름량제어기(212)와 제3밸브(V3) 사이의 라인에 연결된 제10밸브(V10)를 포함하고, 제1불활성가스흐름량제어기(262)와 제7밸브(V7) 사이의 라인에 연결된 제11밸브(V11)를 포함한다. 제2바이패스라인(290)은 제2반응가스흐름량제어기(232)와 제5밸브(V5) 사이의 라인과 연결된 제12밸브(V12)를 포함하고, 제2불활성가스흐름량제어기(272)와 제9밸브(V9) 사이의 라인과 연결된 제13밸브(V13)를 포함한다.
제1,2바이패스라인(280)(290)은, 제1반응가스나 제2반응가스 또는 불활성가스등의 원료를 교체시 유입되는 소량의 공기를 반응용기(100)를 경유하지 않고 곧바로 배기라인(400)으로 흐르게 할 경우에, 또는 라인 내에 오염원이 발생될 경우에, 또는 가스정글을 새것으로 교체하는 경우에, 가스정글 내의 라인을 퍼지(purge)시키기 위한 목적으로 채용된다. 이와 같이, 라인 내에 잔존하는 제1,2반응가스나 공기 또는 오염원등은 불활성가스에 의하여 제1,2바이패스라인(280)(290)을 통해 곧바로 배가라인(400)으로 퍼지되므로 반응용기(100)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이러한 제1,2바이패스라인(280)(290)은 박막을 증착하는 공정등에서는 사용하지 않고, 특수한 경우에만 사용한다.
가스정글은 라인에 잔존하는 가스를 퍼지하기 위한 것으로서, 불활성가스공급원(310)으로부터의 불활성가스를 공급하는 별도의 불활성가스공급라인(320)을 더 포함한다. 불활성가스공급라인(320)은 제1반응가스공급부(210), 제2반응가스공급부(230), 제1불활성가스공급라인(260), 제2불활성가스공급라인(270), 제1바이패스라인(280), 제2바이패스라인(290), 배기라인(400)등과 유기적으로 연결되어 있다. 이러한 불활성가스공급라인(320)은, 제1반응가스공급부(210)로의 불활성가스 흐름을 개폐하기 위한 제14밸브(V14)와, 제2반응가스공급부(230)로의 불활성가스 흐름을 개폐하기 위한 제15밸브(V15)와, 제1불활성가스공급라인(260)으로의 불활성가스 흐름을 개폐하기 위한 제16밸브(V16)와, 제2불활성가스공급라인(270)으로의 불활성가스 흐름을 개폐하기 위한제17밸브(V17)와, 제1바이패스라인(280)으로의 불활성가스 흐름을 개폐하기 위한 제18밸브(V18)와, 제2바이패스라인(290)으로의 불활성가스 흐름을 개폐하기 위한 제19밸브(V19)들을 통해 공정에 필요한 기본적 가스라인에 접속된다.
배기라인(400)은 반응용기(100) 및 제1,2바이패스라인(280)(290), 본 발명에 따르는 후술할 클리닝가스공급라인(340)등이 연결되어 있다. 배기라인(400)에는 압력측정부(160)에서 측정된 반응용기(100) 내의 압력에 의하여 제어되는 것으로서 배기되는 가스량을 조절하는 트로틀밸브(TV)와, 배기가스의 흐름을 개폐시키는 제23밸브(V23), 제24밸브(V24), 제25밸브(V25), 배기펌프(410)등이 설치되어 있다. 이때, 제1바이패스라인(280)은 제23밸브(V23)와 제24밸브(V24) 사이의 라인에 연결되고, 제2바이패스라인(290)은 제25밸브(V25)와 배기펌프(410) 사이의 라인에 연결되어 있다.
한편, 반응가스가 흐를 때 원치않는 응축현상에 의한 콜드스폿이 형성될 수 있다. 콜드스폿은 박막증착공정시 나쁜 영향을 미치므로, 라인들에는 콜드스폿의 발생을 억제하기 위한 히터(미도시)들이 설치된다. 이러한 히터들은 라인별로 가능한 많은 영역 구분을 하여 독립적으로 설치되는 것이 바람직하며, 라인내 모든 영역에서 온도 기울기를 형성하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 반응용기(100)로 갈수록 온도 기울기가 40℃ ∼ 200℃ 범위에 있도록 하였다.
상기 가스정글은, 반응용기(100)를 클리닝하기 위한 클리닝가스공급라인(340)을 포함하며, 클리닝가스공급라인(340)은 제1반응가스공급라인(220)과 연결되어 있다. 클리닝가스공급라인(340)에는, 클리닝가스를 공급하는클리닝가스공급부(330)와, 공급되는 클리닝가스의 흐름을 개폐시키는 제21밸브(V21)와, 제21가스밸브(V21)를 통과한 클리닝가스의 흐름량을 제어하는 클리닝가스흐름량제어기(342)와, 클리닝가스흐름량제어기(342)에 제어된 클리닝가스의 흐름을 개폐시키는 제22밸브(V22)를 설치한다. 이때, 클리닝가스공급부(330)와 제21밸브(V21) 사이에는 매뉴얼밸브(331)와 가스내의 존재할 수 있는 이물질을 걸러내는 필터(332)가 설치된다. 상기와 같은 구조에 있어서, 클리닝가스로 ClF3가스를 적용할 수 있다.
이때, 클리닝가스공급라인(340)은 클리닝가스를 반응용기(100)를 거치지 않고 곧바로 배기라인(400)으로 흐르게 하기 위하여, 제26밸브(V26)를 사이에 두고 배기라인(400)과 연결되어 있는 제2바이패스라인(290)과 연결된다. 클리닝가스공급라인(340)을 통하여 유입되는 클리닝가스는, 제22밸브(V22)를 닫고, 제26밸브(V26)를 열을 때, 제2바이패스라인(290) 및 배기라인(400)을 거쳐 외부로 배기된다.
다음, 상기와 같은 구조의 클리닝장치를 구비한 ALD 박막증착설비의 제1실시예의 동작을 설명한다.
본 실시예에는 웨이퍼에 TiN 박막증착을 위한 구성을 도시하고 있으며, 이를 위하여 제1반응가스로서 TiCl4를 사용하였고, 제2반응가스로서 NH3를 사용하였으며, 불활성가스로서 Ar 을 사용하였다. 따라서, 버블러(211)에는 액상의 TiCl4가 수용되어 있다.
반응용기(100)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(w)를 공급 및 이송시키는 이송모듈(Transfer Module)(102)에 뱃밸브(Vat Valve)(101)를 사이에 두고 장착된다. 웨이퍼(w)는 이송모듈(102)의 로봇아암(미도시)에 의하여 웨이퍼이송구멍(116)을 통하여 반응용기(100) 내부로 이송되어 웨이퍼블럭(140)에 안착된다.
웨이퍼(w)가 히터블록(140) 상에 안착되면 웨이퍼블럭(140)은 웨이퍼(W)를 400℃ ∼ 600℃ 까지 상승시키고, 웨이퍼 온도가 안정화된 후 반응용기(100)로의 가스유입단계를 수행한다.
가스유입단계는, 제1밸브(V1), 제6밸브(V6), 제8밸브(V8), 제4밸브(V4)를 수초간 여는 것으로 시작한다. 그러면, 버블링된 TiCl4가스는 제2밸브(V2)까지 차게 되고, Ar 가스는 제1,2불활성가스흐름량제어기(262)(272)에 의하여 적절히 유량제어된 후 제7밸브(V7) 및 제9밸브(V9)까지 차게 되며, NH3가스는 제2반응가스흐름량제어기(232)에 의하여 적절히 유량제어된 후 제5밸브(V5)까지 차게 된다.
다음에, 제7밸브(V7), 제9밸브(V9)를 열어 불활성가스를 반응용기(100) 내부로 유입시킨다. 가스가 유입되기전 반응용기(100) 내부의 압력은 10-4∼5×10-3torr을 유지하는데, 불활성가스가 유입됨에 따라 반응용기(100) 내부의 압력은 1∼10 torr로 된다. 이러한 압력은 반응용기(100)에 설치된 압력측정부(160)가 배기라인(400)의 트로틀밸브(TV)를 적절히 열게 함으로써 가능하다. 여기서, 제7,9밸브(V7)(V9)를 제6,8,밸브(V6)(V8)를 연 이후 순차적으로 여는 이유는, 갑자기제7,9밸브(V7,9)를 열 경우 이들 밸브들을 통하여 반응용기(100) 내 가스가 역류될 수 있기 때문이다.
다음에, 반응용기(100) 내로 NH3가스와 TiCl4가스를 번갈아 유입시킴으로써 웨이퍼(w) 상에 TiN 박막을 증착한다. 예를 들면, TiCl4가스를 먼저 유입하는 경우에는, 반응용기로 먼저 제1단계로 TiCl4가스와 Ar 가스를 함께 유입시키다, 소정시간 경과후 TiCl4가스를 배재시킨다. 그러면, 웨이퍼(w) 상에 TiCl4가스층이 형성되고, 이 가스층은 계속 유입되는 Ar 가스에 의하여 압착된다.
다음에, 제2단계로, NH3가스와 Ar 가스를 함께 유입시키다, NH3가스의 공급을 소정시간 차단한다. NH3가스는 이미 웨이퍼(w) 상에 형성되어 있는 TiCl4가스층과 반응하여 웨이퍼(w)에 TiN 박막을 형성시킨다. 즉, 제1,2단계의 연속적인 진행을 통하여 TiN + NH3층이 형성되는 것이다.
다음, TiN + NH3층 상에 계속적인 박막 성장을 위하여 제1단계를 다시 실시한다. 그러면, TiN + NH3층은 TiN + TiN + TiCl4층으로 바뀌게 된다. 이후, 제2단계의 실시로 TiN + TiN + TiN + NH3층을 형성하고 이러한 과정을 반복함으로써 원하는 두께의 TiN 박막을 얻을 수 있다.
이러한 TiN 박막증착과정은 제6,7밸브(V6)(V7) 및 제8,9밸브(V8, V9)를 열어 Ar 가스를 반응용기(100) 내로 계속 유입시키면서, 제1밸브(V1) 및 제4밸브(V4)를항상 연 상태에서 제3밸브(V3)와 제5밸브(V5)를 번갈아 여닫음으로써 이뤄진다.
이때, 제2밸브(V2)는 제3밸브(V3)가 열리기전에 열려 TiCl4가스가 제1반응가스흐름량제어기(212)를 경유하여 제3밸브(V3)까지 채워지도록 하고, 이후 제3밸브(V3)를 열어 제1반응가스를 반응용기(100)로 보낼 때 제2밸브(V2)는 닫혀지도록 한다. 즉, 제1반응가스는 밸브와 밸브 사이를 단위로 하여 순차적으로 제1반응가스공급라인(220)을 통하도록 하는 것이다. 그리고, 반응과정을 통하여 발생되는 공정부산물 가스는 배기라인(400)의 트로틀밸브(TV), 항상 열려진 제23,24,25밸브(V23, 24, 25)를 경유하여 배기된다.
상기와 같은 반응을 요약하면, TiCl4가스는 제1,2밸브(V1,2)를 거쳐 유량제어된 후 제3밸브(V3)를 통하여 제1반응가스공급라인(220)으로 이송되고, Ar 가스는 유량제어된 후 제7밸브(V7)를 거쳐 제1반응가스공급라인(220)에서 TiCl4가스와 혼합되어 반응용기(100)로 이송되는 것이다.
이후, 혼합된 TiCl4및 Ar 은 제1접속파이프(111) 및 제1연결라인(121)을 경유하고 제1혼합부(134)에서 다시 한번 고르게 혼합되어 분사구(131)를 통하여 웨이퍼(w) 상으로 고르게 분사되는 것이다. NH3반응가스는 제4밸브(V4)를 거쳐 유량제어된 후 제5밸브(V5)를 통해 제2반응가스공급라인(240)으로 이송되고, Ar 가스는 유량제어된 후 제9밸브(V9)를 거쳐 제2반응가스공급라인(240)에서 NH3가스와 혼합되어 반응용기(100)로 이송된다. 이후, 혼합된 NH3가스 및 Ar 가스는 제2접속파이프(112) 및 제2연결라인(122)을 경유하고 제2혼합부(135)에서 다시 한번 고르게 혼합된 후 노즐(133)을 통하여 리엑터블럭(110)의 내측벽 방향으로 분사되는 것이다.
이때, 유량제어되는 TiCl4가스의 흐름량을 1SCCM 이상, TiCl4가스와 혼합되는 Ar 가스의 흐름량을 50 SCCM 이상, NH3의 흐름량을 50SCCM 이상, NH3가스와 혼합되는 Ar 가스의 흐름량을 60SCCM 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 값은 여러번의 실험에 의하여 얻은 값으로서, 적어도 흐름량이 상기한 값 이상일 때 고순도 및 전기적 특성이 우수하며 스텝커버리지가 좋은 박막을 얻을 수 있는 것이다.
상기와 같은 방식으로 수행하는 박막증착공정은, 반응용기(100)로 연속적인 가스분사에 의하여 이루어지고, 또 압력측정부와 트로틀밸브를 포함한 밸브들과의 적절한 신호교환 및 제어에 의하여 반응용기의 공정압력이 일정하게 유지된다. 따라서, 증착되는 박막의 균일화(uniformity)등이 더욱 향상된다.
그리고, 제1반응가스로 Ta 원소를 포함한 화합물 가스를 이용하고, 제2반응가스로 N 을 포함한 화합물, 예를 들어 NH3가스를 이용할 경우에도, 상기와 같은 방식을 취함으로써 웨이퍼(w) 상에 TaN 박막을 증착할 수 있다.
여기서, 상기한 Ar 가스와 같은 불활성가스는 제1,2반응가스들을 적절히 희석시켜 원활히 반응용기(100)로 보내는 역할을 하며 이는 중요한 공정변수로 작용한다. 또한, 불활성가스는 제1,2반응가스공급라인(220)(240)으로 웨이퍼의 박막증착공정과 그 전후에 걸쳐 항시 일정량 이상이 흐름으로써 해당 반응가스공급라인으로의 가스 역류를 막는 역할을 한다.
다음, 본 발명에 따른 클리닝 방법을 설명하면 다음과 같다.
클리닝 방법은, 흐르는 클리닝가스와 불활성가스를 이용하여 반용용기(100) 내벽 및 구성요소에 형성된 박막이나 공정 부산물을 제거하기 위한 메인클리닝공정 및 서브클리닝공정과, 반응용기(100) 내에 남아있는 파티클을 반응용기 내벽 및 구성요소에 고착시켜 분리되지 않도록 하기 위한 용기내 프리코팅공정(pre-coating process)을 포함한다.
메인클리닝공정은, 클리닝은 반용용기(100) 내벽이나 여러 구성요소(확산판, 웨이퍼블럭, 펌핑배플의 측벽(150a)등)에 형성된 박막이나 공정 부산물(파우더, 불순물을 포함하는 박막등...)이 지나치게 증착되어 그로부터 분리되는 파티클의 개수가 소정의 값을 넘게될 경우에 시행하거나 또는 정해진 주기마다 시행한다. 클리닝 주기는 형성하는 박막에 따라 차이가 있겠지만 TiN, Ti, TiAlN 박막등을 증착하는 경우, 적어도 500 장 이상의 웨이퍼를 증착한 이후에 실시하게 된다.
메인클리닝공정은 클리닝가스흐름량제어기(342)에서 유량제어된 클리닝가스와 제1불활성가스흐름량제어기(262)에서 유량제어된 불활성가스를 제1반응가스공급라인(220)을 통하여 혼합시킨 후 이 혼합가스를 확산판(130)의 분사구(131)를 통하여 웨이퍼(w)의 상부 표면으로 분사되도록 하고, 제2불활성가스흐름량제어기(272)에서 유량제어된 불활성가스를 제2반응가스공급라인(240)을 통하여 확산판(130)의 노즐(133)을 통하여 웨이퍼(w)의 측부로 분사시킴으로써 수행한다. 본 실시예에서, 클리닝가스로 ClF3가스를 사용하고, 불활성가스로 Ar 가스를 사용한다.
ClF3가스는 상온에서 거의 무색 투명하며 비점이 11.75℃ 을 가진다. 이러한 ClF3가스는 반응용기(100) 내부로 유입되기까지 ClF3가스가 액화되지 않도록 하여야 하며, 적절한 온도를 인가하기 위하여 라인에 히터를 설치한다.
Ar 가스는 ClF3가스를 제1반응가스공급라인(220)을 통해 확산판(130)으로 흐르게 함으로써 ClF3가스를 적절히 희석시키며, 반응용기(100) 내부로 원활히 흐르게 한다.
메인클리닝공정시, 반응용기 내부에 과도한 식각에 의한 재질 손상을 받지 않도록 하는 온도설정이 필요하다. 대부분의 반응용기 내의 구성요소의 표면온도는 대부분 170℃ 이하에서 ClF3가스에 대해 안정적이고, 마찬가지로, 배기라인 온도도 170℃ 이하이면 적절하다. 따라서, 반응용기(100) 내부의 표면온도는 웨이퍼블럭(140)을 제외하고 높아도 200℃ 이하, 바람직하게는 170℃ 이하에 있도록 히터들을 조정한다. 또한, 웨이퍼블럭(140)의 박막증착공정온도( 425℃ ∼ 650 ℃ 범위)를 약 300℃ 까지 낮춘 상태에서 수행한다.
한편, 유입되는 ClF3가스량은 Ar 가스량보다 작게 하는데, 더 상세하게는 유량제어되는 ClF3가스의 흐름량은 50SCCM 이상, ClF3가스와 혼합되는 Ar 가스의 유량제어된 흐름량은 50 SCCM 이상, 상기 제2반응가스공급라인(240)으로 흐르는 Ar 가스의 유량제어된 흐름량은 300 SCCM 이상인 것이 바람직하다. 이때, 반응용기(100) 내의 압력설정은 0.5 torr 에서 10 torr 범위에 있는 것이 바람직하다. 상기와 같은 방식으로 수행하는 가스클리닝공정은 대략 50분에서 90 분 정도의 시간이 소요된다.
서브클리닝공정은, 충분한 량의 공정 부산물이 반응용기(100) 내에 퇴적되지 않았음에도 불구하고 반응용기(100) 내의 국부적 과잉 퇴적에 기인하여 그로부터 분리되는 파티클의 개수가 소정개수 이상 될 경우에 수행하는 메인클리닝공정에 비해 간소화 된 클리닝공정이다.
서브클리닝공정은, 웨이퍼블럭(140)의 박막증착공정온도(425℃ ∼ 650℃)를 400℃ 정도 이하로 하강시키고, 반응용기(100) 내부 표면의 온도가 웨이퍼블럭(140)을 제외하고 높아도 200℃ 이하, 바람직하게는 170℃ 이하에 있도록 한 상태에서 수행한다. 이러한 조건에서, 제22밸브(V22)를 주기적으로 열고 닫음으로써 ClF3가스를 반응용기(100) 내부로 유입되도록 하는 펄스(pulse) 유입을 수행하며, 이때 유입시간은 대략 5 분 이상 정도로 한다. 제22밸브(V22)를 주기적으로 여닫게 되면, 반응용기(100) 내부에서는 ClF3가스에 의한 압력 요동(pressure fluctuation)이 발생되고, 압력요동에 의하여 ClF3가스는 반응용기(100) 로의 유입시 순간적으로 고르게 확산되면서 반응용기(100) 내부에 국부적으로 과잉 퇴적된 박막이나 공정부산물들을 식각하여 제거한다. 이때, 제22밸브(V22)는 수초 내지 수십초 이상의 주기로 1∼2초 이상의 임의의 시간동안 열리게 된다.
한편, 유입되는 ClF3가스량은 Ar 가스량보다 작게 하는데, 더 상세하게는 유량제어되는 ClF3가스의 흐름량은 50SCCM 이상, ClF3가스와 혼합되는 Ar 가스의유량제어된 흐름량은 50 SCCM 이상, 상기 제2반응가스공급라인(240)으로 흐르는 Ar 가스의 유량제어된 흐름량은 300 SCCM 이상인 것이 바람직하다. 이 상태에서, Ar 가스의 흐름은 연속적으로 한 상태에서, 제22밸브(V22)를 주기적으로 여닫는 것에 의하여 ClF3가스를 반응용기(100) 내부로 흘리는 것이다. 이때, 반응용기(100) 내의 압력설정은 0.5 torr 에서 10 torr 범위에 있는 것이 바람직하다.
상기와 같은 메인클리닝공정 또는 서브클리닝공정에 있어서, 반응용기(100)로 유입시키는 ClF3가스의 유입량과 그 반응용기(100) 내의 압력을 일정하게 하는 경우, 반응용기(100) 내부 표면 전체에 증착된 박막의 평균적인 식각 속도를 일정하게 하기 위해선 분사구(131)로 분사되는 불활성가스량과 상기 노즐(133)로 분사되는 불활성가스량의 더한 값이 일정하도록 하는 것이 바람직하다.
용기내 프리코팅공정은, ClF3가스를 이용한 메인클리닝공정 이후에 반응용기(100) 내부에 남아있는 미세한 파티클을 그 반응용기(100) 내부 표면에 고착시키기 위한 공정이다. 이는, 반응용기(100)에 웨이퍼를 수납시키지 않고 수행하는데, 메인클리닝공정 이후 남아있는 매우 작은 파티클을 반응용기 내부 표면에 고착시킴으로써, 박막증착공정시 웨이퍼로 파티클이 떨어지지 않도록 한다.
용기내 프리코팅공정을 수행하기 전에 반응용기(100) 내에 남아있는 가스가 충분히 배기되어야 한다. 이를 위하여, 메인클리닝공정이나 서브클리닝공정 완료후, 반응용기(100) 내로 모든 가스의 유입을 중단함과 동시에 트로틀밸브(TV)를 100 % 열어 최대한의 펌핑을 수행하여, 반응용기(100) 내부에 남아있는 ClF3와 Ar가스, 그리고 남아있는 공정부산물을 빠르게 배기라인(400)으로 배출시킨다.
반응용기(100) 내부가 충분히 진공 상태로 되었을 때, 메인클리닝공정시 떨어뜨렸던 웨이퍼블럭(140)의 온도를 박막증착공정 온도(약 425℃ ∼ 650 ℃)로 상승시키기 시작한다. 웨이퍼블럭(140)의 온도를 상승시키는 과정에서, Ar 가스를 반응용기(100)로 유입시키는 플러슁(flushing)을 병행한다. 플러슁은 제6밸브(V6) 및 제7밸브(V7)를 열어 Ar 가스가 제1반응가스공급라인(220)을 통해 반응용기(100)로 흐르게 함과 동시에, 제8밸브(V8) 및 제9밸브(V9)를 열어 Ar 가스를 제2반응가스공급라인(240)을 통해 반응용기(100)로 흐르게 하는 것에 의하여 이루어진다.
플러슁이 진행되는 동안, 웨이퍼블럭(140)의 온도는 박막증착 공정온도까지 상승된다. 웨이퍼블럭(140)의 온도가 박막증착공정 온도까지 상승하여 안정화되면, 웨이퍼가 없는 상태로 상술한 박막증착공정과 거의 유사한 용기내 프리코팅공정을 수행한다.
용기내 프리코팅공정은, 반응용기(100)에서 웨이퍼를 배제한 상태에서, 유량제어된 TiCl4가스와 Ar 가스를 혼합하여 반응용기(100) 내의 웨이퍼블럭(140) 상부 표면으로 공급하고, NH3 가스와 유량제어된 Ar 가스를 혼합하여 반응용기(100) 내의 웨이퍼 블록(140)의 외주측으로 공급함으로써 수행한다. 이때, 중요한 것은, TiCl4가스를 반응용기로 유입시키기 전 적어도 수초전에 NH3가스를 먼저 유입시키는 것이다. 이는, TiCl4가스 자체가 강한 부식성이 있기 때문으로서, 만약 TiCl4가스가 반응용기(100) 내부로 먼저 유입되면 반응용기 내부의 구성요소들을 순간식각하여 고체상태의 매우 작은 파티클을 발생시킨다. 따라서, TiCl4가스가 유입되기 적어도 수초전에 NH3가스를 유입시켜 반응용기(100) 내부 표면에 NH3가스층이 미리 존재하게끔 함으로써, 이후에 TiCl4가스가 유입될 때 NH3가스와 반응되게 하여 식각 작용을 최소화시키는 것이다. 즉, 상기 제1반응가스로 Cl 원소를 포함한 화합물가스를 사용하고 상기 제2반응가스를 NH3로 사용할 경우에, 파티클의 생성을 최소화하기 위하여, 초기 제1반응가스를 상기 반응용기(100)로 유입시키기 적어도 수초전에 NH3가스를 미리 유입시키는 것이다.
이후에, 반응용기(100)로 상기 TiCl4가스와 Ar 가스를 혼합하여 유입시키다 TiCl4가스를 소정시간동안 배제시키는 제1단계 동작과, 반응용기(100)로 NH3가스와 Ar 가스를 유입시키다 NH3가스를 소정시간 배제시키는 제2단계 동작을 번갈아 반복하거나 상기 제2반응가스와 불활성가스를 계속적으로 유입시키면서 제1단계 동작을 반복함으로써 용기내 프리코팅공정을 수행한다.
상기와 같은 용기내 프리코팅공정은, 웨이퍼를 배제시킨 상태에서 진행할 뿐 실질적으로 박막증착공정과 매우 유사하며, 그 증착조건도 거의 유사하다. 즉, 박막증착공정에서와 같이, 제1반응가스로 Ti, Ta, W 전이금속 원소를 포함하는 화합물 가스를 사용하고 제2반응가스로 NH3가스를 사용할 경우에, 박막증착공정시, 상기 웨이퍼(w)의 온도를 400℃ ∼ 600 ℃ 범위로 유지시키고, 상기 반응용기(100)로 연결되는 라인의 온도를 40℃ ∼ 200 ℃ 범위에서 유지시킨다.
상기와 같은 구조의 박막증착설비를 적용하여 시험한 데이터가 도 9 에 도시되어 있다. 도 9 는 클리닝공정 전후에, 반응용기에서 검출되는 파티클의 개수를 도시한 데이터이다. 도면에서, A 는 500 매의 웨이퍼를 박막증착한 이후에 검출된 파티클의 개수이고, B 는 메인클리닝공정이후에 검출된 파티클의 개수이며, C 는 용기내 프리코팅공정 이후에 검출된 파티클의 개수이다. 참고로 ALD 박막 형성의 종류, 설비의 조건에 따라 웨이퍼 장수에 준하는 모니터링 주기는 차이가 있을 수 있다. 본 실시예에서는 500 매의 웨이퍼를 연속적으로 박막증착한 이후에 검출된 파티클의 개수는 28 개였으며, 60분의 클리닝공정 이후 275개의 파티클이 검출되었으며, 이어서 10분 간의 용기내 프리코팅공정 이후에는 15개로 줄었다. 여기서, 클리닝공정 이후에 275개의 파티클이 검출된 것은 반응용기(100) 내부가 오염된 것은 아니고 클리닝공정을 통하여 확산판의 표면에 존재하는 클리닝 공정부산물이 배기라인으로 빠져 나가지 못하고 남아서 웨이퍼(w) 상으로 떨어지는 것이다. 이후에, 용기내 프리코팅공정을 수행하면 검출되는 파티클의 개수를 현저히 줄일 수 있다.
상기와 같은 클리닝공정은 종래에 반응용기를 열어 수행한 ??클리닝(wet cleaning) 공정과 차이점이 있고, ??클리닝공정을 수행할 때 생기는 시간상의 손실을 최대한 줄일 수 있었다. 본 실시예에서는 클리닝공정의 수행은 형성하는 박막에 따라 약간의 차이가 있지만 약 500 매 이상 주기로 적어도 5-10 회 이상 문제없이 수행할 수 있다
다음, 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 클리닝장치를 구비한 ALD 박막증착설비의 제2실시예를 설명한다. 여기서, 도 1에서와 동일한 참조부호는 동일 기능을하는 동일부재이다.
제2실시예가 제1실시예와 다른 점은, 제1실시예가 웨이퍼상에 TiN 또는 TaN 박막을 증착할 수 있는 것에 비하여, 제2실시예에서는 WN 와 같은 박막을 형성할 수 있다. 이것을 가능하게 하기 위하여, 제1실시예의 구성중 제1반응가스공급부(210)가 제1반응가스공급부(510)로 대체되는 것이다. 제1반응가스공급부(510)는 제1반응가스의 흐름을 개폐시키는 제31밸브(V31)와, 제31밸브(V31)를 통과한 제1반응가스의 흐름량을 제어하는 제1반응가스흐름량제어기(512)를 포함하고, 이러한 제1반응가스공급부(510)는 제3밸브(V3)와 연결되는 것이다.
즉, 상기한 구성에 있어서, WN 박막을 형성할 경우에 제1반응가스의 원료로서 WF6를 사용하고, 제2반응가스는 N 을 포함한 화합물가스, 예를 들면 NH3를 사용하며, 불활성가스로서는 Ar 가스를 사용하는 것이다. 상기한 가스를 이용한 박막증착방법은 TiN 을 증착하는 방법과 거의 유사하므로 상세한 설명을 생략한다.
다음, 도 11 을 참조하여, 본 발명에 따른 클리닝장치를 구비한 ALD 박막증착설비의 제3실시예를 설명한다. 여기서 도 1에서와 동일한 참조부호는 동일 기능을 하는 동일부재이다.
제3실시예가 제1실시예가 다른 점은, 제1실시예가 TiN 또는 TaN 박막등을 증착할 수 있는 것에 비하여, 제3실시예에서는 TiN 또는 TaN 은 물론 Ti, TiAlN 박막을 형성할 수 있다. 이것을 가능하게 하기 위하여, 제1실시예의 구성에 제3반응가스인 TMA(TriMethylAluminum) 가스가 이송되는 제3반응가스이송라인과, 제4반응가스인 H2 가스가 이송되는 제4반응가스이송라인을 더 추가시키는 것이다.
제4반응가스공급부(610)는, 공급하는 H2의 흐름을 개폐시키는 제32밸브(V32), 제32밸브(V32)를 통과한 H2의 흐름량을 제어하는 제4반응가스흐름량제어기(612), 제4반응가스흐름량제어기(612)에 제어된 H2가스의 흐름을 개폐시키는 제33밸브(V33)를 포함한다.
제3반응가스공급부(620)는, 제3반응원료를 가스화하는 버블러(621)와, 흐르는 제3반응가스의 흐름량을 제어하는 제3반응가스흐름량제어기(622)와, 버블러(621)와 제3반응가스흐름량제어기(622) 사이에 설치되어 제3반응가스의 흐름을 개폐하는 제34밸브(V34)와, 제2반응가스공급라인(240)으로 제3반응가스흐름량제어기(622)에 제어된 제3반응가스의 흐름을 개폐시키는 제35밸브(V35)를 포함한다.
즉, 상기한 구성에 있어서, TiN 또는 TaN 은 물론 Ti, TiAlN 등의 박막을 형성하기 위하여, 제1반응가스는 Ti 또는 Ta 전이금속 원소를 포함하는 화합물 가스를 사용하고, 불활성가스로서 Ar 를, 제2반응가스는 N 원소를 포함한 화합물 가스를 사용하고, 제3반응가스로 TMA 가스를, 제4반응가스로서 H2 가스를 사용하는 것이다.
이러한 구조의 박막증착설비의 제3실시예는 앞서 전술한 제1실시예와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략한다.
지금까지 설명한 모든 실시예에서, 언급된 ALD 박막은 Ti, TiN, TiAlN, WN, TaN 박막이었다. 상기예는 대표적으로 언급된 것이며 반응가스를 바꾸어 WSiN,TiSiN, TaSiN 과 같은 전이금속 원소를 포함하는 ALD 박막을 증착할 경우에도 역시 본 발명을 적용할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
본 발명에 따른 ALD 박막증착설비의 클리닝장치 및 클리닝방법은, 반응용기 내 또는 구성요소 표면에 증착되는 박막이나 공정부산물을 반응용기를 열지 않고 효과적으로 건식(dry) 클리닝하며, 클리닝 후 박막증착공정을 용이하게 수행할 수 있다.
또, Ti, TiAlN, TiN, TaN, WN, WSiN, TiSiN, TaSiN 등의 박막을 형성함에 있어, 박막증착공정 이후, 클리닝공정시 반응용기 내벽 또는 구성요소에 적층된 박막 및 공정부산물을 효과적으로 제거할 수 있다는 효과가 있다.
Claims (26)
- 웨이퍼가 내장되어 증착되는 반응용기(100)와;제1반응가스를 상기 반응용기(100)로 공급하기 위한 제1반응가스공급부(210)와;제2반응가스를 상기 반응용기(100)로 공급하기 위한 제2반응가스공급부(230)와;상기 제1반응가스공급부(210)와 상기 반응용기(100)를 연결하는 제1반응가스공급라인(220)과;상기 제2반응가스공급부(230)와 상기 반응용기(100)를 연결하는 제2반응가스공급라인(240)과;불활성가스공급원(250)으로부터 공급되는 불활성가스를 상기 제1반응가스공급라인(220)으로 공급하는 제1불활성가스공급라인(260)과;불활성가스공급원(250)으로부터 공급되는 불활성가스를 상기 제2반응가스공급라인(240)으로 공급하는 제2불활성가스공급라인(270)과;상기 반응용기(100)의 가스를 외부로 배출하는 배기라인(400)과;상기 제1반응가스공급라인(220)과 연결되어 상기 반응용기(100)를 클리닝시키기 위한 클리닝가스를 공급하는 클리닝가스공급라인(340);을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 제1항에 있어서,상기 클리닝가스공급라인(340)은,공급되는 클리닝가스의 흐름을 개폐시키는 제21개폐밸브(V21)와, 상기 제21밸브(V21)를 통과한 클리닝가스의 흐름량을 제어하는 클리닝가스흐름량제어기(342)와, 상기 클리닝가스흐름량제어기(342)에 제어된 클리닝가스의 흐름을 개폐시키는 제22밸브(V22)를 가지는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 제1항에 있어서, 상기 클리닝가스는 ClF3인 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,상기 제1반응가스공급부(210)는, 제1반응원료를 가스화하는 버블러(211)와, 흐르는 제1반응가스의 흐름량을 제어하는 제1반응가스흐름량제어기(212)와, 상기 버블러(211)와 상기 제1반응가스흐름량제어기(212) 사이에 설치되어 제1반응가스의 흐름을 개폐하는 제1밸브(V1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 제4항에 있어서,상기 제1반응가스는 TiCl4또는 Ta 원소를 포함하는 화합물가스이고, 제2반응가스는 NH3인 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,상기 제1반응가스공급부(510)는, 제1반응가스의 흐름을 개폐시키는 제31밸브(V31)와, 상기 제31밸브(V31)를 통과한 제1반응가스의 흐름량을 제어하는 제1반응가스흐름량제어기(512)를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 제6항에 있어서,상기 제1반응가스는 WF6이고, 제2반응가스는 NH3가스인 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,제3반응가스를 상기 제2반응가스공급라인(240)으로 공급하는 제3반응가스공급부(620)와;제4반응가스를 제2반응가스공급라인(240)으로 공급하는 것으로서, 제4반응가스의 흐름을 개폐시키는 제32밸브(V32)와, 상기 제32밸브(V32)를 통과한 제4반응가스의 흐름량을 제어하는 제4반응가스흐름량제어기(612)와, 상기 제4반응가스흐름량제어기(612)에 제어된 제4반응가스의 흐름을 개폐시키는 제33밸브(V33)를 가지는 제4반응가스공급부(610);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 제8항에 있어서,상기 제3반응가스공급부(620)는, 제3반응원료를 가스화하는 버블러(621)와, 흐르는 제3반응가스의 흐름량을 제어하는 제3반응가스흐름량제어기(622)와, 상기 버블러(621)와 상기 제3반응가스흐름량제어기(622) 사이에 설치되어 제3반응가스의흐름을 개폐하는 제34밸브(V34)와, 상기 제2반응가스공급라인(240)으로 상기 제3반응가스흐름량제어기(622)에 제어된 제3반응가스의 흐름을 개폐시키는 제35밸브(V35)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 제8항에 있어서,상기 제1반응가스는 Ti, Ta, W 전이금속 원소를 포함하는 화합물 가스이고, 제2반응가스는 NH3인 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 제8항에 있어서,상기 제3반응가스는 TMA(TriMethylAluminum) 이고, 제4반응가스는 H2인 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응용기(100)는,웨이퍼가 위치되는 리엑터블럭(110)과; 상기 리엑터블럭(110)을 덮어 소정의 압력이 일정하게 유지되도록 하는 샤워헤드판(120)과; 상기 샤워헤드판(120)의 하부에 설치되며, 상기 제1반응가스공급라인(220)을 경유하여 이송되는 제1반응가스 및/또는 불활성가스를 상기 웨이퍼(w)의 상부 표면으로 분사되도록 상기 웨이퍼(w)의 상부에 형성된 다수의 분사구(131) 및 상기 제2반응가스공급라인(240)을 경유하여 이송되는 제2반응가스 및/또는 불활성가스가 웨이퍼(w)의 외주로 분사되도록 상기 리엑터블럭(110) 내측면 방향으로 형성된 다수의 노즐(133)을 가지는 확산판(130)과; 상기 리엑터블럭(110)에 설치되며 상기 웨이퍼(w)가 안착되는 웨이퍼블럭(140);을 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 제12항에 있어서,상기 샤워헤드판(120)에는, 클리닝 주기와 효과를 높이기 위하여 냉매가 흐르는 냉매유로(123)가 형성되어 있으며, 냉매로 오일, 물, 공기와 같은 것을 사용함으로써, 박막증착공정시, 상기 확산판(130)을 원하는 온도 범위로 맞출 수 있는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 ALD 박막증착설비.
- 웨이퍼가 위치되는 리엑터블럭(110)과, 상기 리엑터블럭(110)을 덮어 소정의 압력이 일정하게 유지되도록 하는 샤워헤드판(120)과, 상기 샤워헤드판(120)의 하부에 설치되며 상기 웨이퍼(w)의 상부에 형성된 다수의 분사구(131)와 상기 웨이퍼(w)의 외주인 상기 리엑터블럭(110) 내측면 방향으로 형성된 다수의 노즐(133)을 가지는 확산판(130)과, 상기 리엑터블럭(110)에 설치되며 상기 웨이퍼(w)가 안착되는 웨이퍼블럭(140)을 가지는 반응용기(100)를 가지는 ALD 박막증착설비에 적용하는 것으로서,유량제어된 클리닝가스와 불활성가스를 혼합시켜 상기 분사구(131)를 통하여상기 웨이퍼(w)의 상부표면으로 분사되도록 하고, 유량제어된 불활성가스를 상기 노즐(133)을 통하여 상기 웨이퍼(w)의 측부로 분사시키는 메인클리닝공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
- 제14항에 있어서, 상기 메인클리닝공정은,유량제어되는 상기 클리닝가스의 흐름량은 50SCCM 이상, 상기 클리닝가스와 혼합되며 상기 분사구(131)로 흐르는 불활성가스의 유량제어된 흐름량은 50 SCCM 이상, 상기 노즐(133)로 흐르는 불활성가스의 유량제어된 흐름량은 300 SCCM 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
- 제15항에 있어서,상기 반응용기(100) 내의 압력설정은 0.5 torr 에서 10 torr 범위에 있는 것을 특징으로 하는 ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
- 제15항에 있어서,상기 반응용기(100) 내부 표면의 온도가 웨이퍼블럭(140)을 제외하고 200℃ 를 넘지 않도록 하는 것을 특징으로 하는ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
- 제14항에 있어서,상기 클리닝가스를 상기 반응용기(100) 내부로 주기적인 펄스유입을 시켜 압력 요동(fluctuation)에 의한 순간 확산을 유도하여 클리닝을 수행하는 서브클리닝공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
- 제18항에 있어서,유량제어되는 상기 클리닝가스의 흐름량은 50SCCM 이상, 상기 클리닝가스와 혼합되며 상기 분사구(131)로 흐르는 불활성가스의 유량제어된 흐름량은 50 SCCM 이상, 상기 노즐(133)로 흐르는 불활성가스의 유량제어된 흐름량은 300 SCCM 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
- 제18항에 있어서,상기 반응용기(100) 내의 압력설정은 0.5 torr 에서 10 torr 범위에 있는 것을 특징으로 하는 ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
- 제18항에 있어서,상기 반응용기내의 표면온도가 웨이퍼블럭(140)을 제외하고 200℃ 가 넘지 않도록 한 상태에서 수행하는 것을 특징으로 하는 ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
- 제14항에 있어서,상기 메인클리닝공정 수행 후, 상기 반응용기 내부에 남아있는 미세한 파티클을 그 반응용기 내부 표면에 고착시키기 위한 용기내 프리코팅공정(pre-coatingprocess)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
- 제22항에 있어서,웨이퍼(w)를 배제한 상태에서, 상기 반응용기(100)로 상기 제1반응가스와 불활성가스를 혼합하여 유입시키다 상기 제1반응가스를 소정시간동안 배제시키는 제1단계 동작과, 상기 반응용기(100)로 상기 제2반응가스와 불활성가스를 유입시키다 상기 제2반응가스를 소정시간 배제시키는 제2단계 동작을 번갈아 반복적으로 수행하거나, 상기 제2반응가스와 불활성가스를 반응용기(100)로 계속적으로 유입시키면서 상기 제1단계 동작을 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
- 제22항에 있어서,웨이퍼(w)를 배제한 상태에서, 유량제어된 제1반응가스와 유량제어된 불활성가스를 혼합하여 상기 반응용기(100) 내의 웨이퍼블럭(140) 상부 표면으로 공급하고, 유량제어된 제2반응가스와 유량제어된 불활성가스를 혼합하여 상기 반응용기(100) 내의 웨이퍼 블록(140)의 외주측으로 공급함으로써 수행하는 것을 특징으로 하는 ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
- 제22항에 있어서,상기 제1반응가스로 Cl 원소를 포함한 화합물가스를 사용하고 상기 제2반응가스를 NH3로 사용할 경우에, 초기 제1반응가스를 상기 반응용기(100)로 유입시키기 적어도 수초전에 상기 NH3가스를 반응용기(100) 내부로 유입시키는 것을 특징으로 하는 ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
- 제14 내지 제25항중 어느 한 항에 있어서,상기 클리닝가스는 ClF3인 것을 특징으로 하는 ALD 박막증착설비용 클리닝방법.
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EP01304414A EP1174527A1 (en) | 2000-07-22 | 2001-05-18 | Atomic layer deposition (ALD) film deposition equipment and cleaning method |
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JP2001213702A JP3705426B2 (ja) | 2000-07-22 | 2001-07-13 | クリーニング装置を備えたald薄膜蒸着装置及びそのクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2000-0042169A KR100444149B1 (ko) | 2000-07-22 | 2000-07-22 | Ald 박막증착설비용 클리닝방법 |
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---|---|
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---|---|---|---|
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---|---|
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SG (1) | SG90249A1 (ko) |
TW (1) | TWI245310B (ko) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100408519B1 (ko) * | 2001-05-03 | 2003-12-06 | 삼성전자주식회사 | 원자층 형성용 반응챔버 |
KR100632037B1 (ko) * | 2004-09-09 | 2006-10-04 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 화학기상증착장비의 가스분배방법 |
KR100802212B1 (ko) * | 2002-03-28 | 2008-02-11 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 기판 처리 장치 |
KR100868837B1 (ko) * | 2004-12-20 | 2008-11-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막 방법 및 기억 매체 |
WO2019217185A1 (en) * | 2018-05-07 | 2019-11-14 | Lam Research Corporation | Edge ring focused deposition during a cleaning process of a processing chamber |
CN113106421A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-13 | 江苏微导纳米科技股份有限公司 | Ald喷淋组件及ald镀膜设备 |
Families Citing this family (194)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6974766B1 (en) * | 1998-10-01 | 2005-12-13 | Applied Materials, Inc. | In situ deposition of a low κ dielectric layer, barrier layer, etch stop, and anti-reflective coating for damascene application |
US6319766B1 (en) * | 2000-02-22 | 2001-11-20 | Applied Materials, Inc. | Method of tantalum nitride deposition by tantalum oxide densification |
KR100332313B1 (ko) * | 2000-06-24 | 2002-04-12 | 서성기 | Ald 박막증착장치 및 증착방법 |
US6620723B1 (en) * | 2000-06-27 | 2003-09-16 | Applied Materials, Inc. | Formation of boride barrier layers using chemisorption techniques |
US6551929B1 (en) * | 2000-06-28 | 2003-04-22 | Applied Materials, Inc. | Bifurcated deposition process for depositing refractory metal layers employing atomic layer deposition and chemical vapor deposition techniques |
US7101795B1 (en) | 2000-06-28 | 2006-09-05 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for depositing refractory metal layers employing sequential deposition techniques to form a nucleation layer |
US6936538B2 (en) | 2001-07-16 | 2005-08-30 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for depositing tungsten after surface treatment to improve film characteristics |
US7964505B2 (en) * | 2005-01-19 | 2011-06-21 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition of tungsten materials |
US7732327B2 (en) | 2000-06-28 | 2010-06-08 | Applied Materials, Inc. | Vapor deposition of tungsten materials |
US7405158B2 (en) * | 2000-06-28 | 2008-07-29 | Applied Materials, Inc. | Methods for depositing tungsten layers employing atomic layer deposition techniques |
US20020036780A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-03-28 | Hiroaki Nakamura | Image processing apparatus |
US6765178B2 (en) | 2000-12-29 | 2004-07-20 | Applied Materials, Inc. | Chamber for uniform substrate heating |
US6825447B2 (en) | 2000-12-29 | 2004-11-30 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for uniform substrate heating and contaminate collection |
US6878206B2 (en) * | 2001-07-16 | 2005-04-12 | Applied Materials, Inc. | Lid assembly for a processing system to facilitate sequential deposition techniques |
US6660126B2 (en) | 2001-03-02 | 2003-12-09 | Applied Materials, Inc. | Lid assembly for a processing system to facilitate sequential deposition techniques |
US6596643B2 (en) * | 2001-05-07 | 2003-07-22 | Applied Materials, Inc. | CVD TiSiN barrier for copper integration |
US20070009658A1 (en) * | 2001-07-13 | 2007-01-11 | Yoo Jong H | Pulse nucleation enhanced nucleation technique for improved step coverage and better gap fill for WCVD process |
US7211144B2 (en) * | 2001-07-13 | 2007-05-01 | Applied Materials, Inc. | Pulsed nucleation deposition of tungsten layers |
WO2003029515A2 (en) * | 2001-07-16 | 2003-04-10 | Applied Materials, Inc. | Formation of composite tungsten films |
JP3990881B2 (ja) * | 2001-07-23 | 2007-10-17 | 株式会社日立製作所 | 半導体製造装置及びそのクリーニング方法 |
US20030029715A1 (en) * | 2001-07-25 | 2003-02-13 | Applied Materials, Inc. | An Apparatus For Annealing Substrates In Physical Vapor Deposition Systems |
US20080268635A1 (en) * | 2001-07-25 | 2008-10-30 | Sang-Ho Yu | Process for forming cobalt and cobalt silicide materials in copper contact applications |
JP2005504885A (ja) * | 2001-07-25 | 2005-02-17 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 新規なスパッタ堆積方法を使用したバリア形成 |
US9051641B2 (en) * | 2001-07-25 | 2015-06-09 | Applied Materials, Inc. | Cobalt deposition on barrier surfaces |
US20090004850A1 (en) * | 2001-07-25 | 2009-01-01 | Seshadri Ganguli | Process for forming cobalt and cobalt silicide materials in tungsten contact applications |
US8110489B2 (en) * | 2001-07-25 | 2012-02-07 | Applied Materials, Inc. | Process for forming cobalt-containing materials |
US7085616B2 (en) * | 2001-07-27 | 2006-08-01 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition apparatus |
US6718126B2 (en) * | 2001-09-14 | 2004-04-06 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for vaporizing solid precursor for CVD or atomic layer deposition |
US20030059538A1 (en) * | 2001-09-26 | 2003-03-27 | Applied Materials, Inc. | Integration of barrier layer and seed layer |
US6936906B2 (en) * | 2001-09-26 | 2005-08-30 | Applied Materials, Inc. | Integration of barrier layer and seed layer |
US7049226B2 (en) * | 2001-09-26 | 2006-05-23 | Applied Materials, Inc. | Integration of ALD tantalum nitride for copper metallization |
TW589684B (en) * | 2001-10-10 | 2004-06-01 | Applied Materials Inc | Method for depositing refractory metal layers employing sequential deposition techniques |
US6916398B2 (en) * | 2001-10-26 | 2005-07-12 | Applied Materials, Inc. | Gas delivery apparatus and method for atomic layer deposition |
US7780785B2 (en) * | 2001-10-26 | 2010-08-24 | Applied Materials, Inc. | Gas delivery apparatus for atomic layer deposition |
US6773507B2 (en) * | 2001-12-06 | 2004-08-10 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for fast-cycle atomic layer deposition |
US7081271B2 (en) * | 2001-12-07 | 2006-07-25 | Applied Materials, Inc. | Cyclical deposition of refractory metal silicon nitride |
US6729824B2 (en) | 2001-12-14 | 2004-05-04 | Applied Materials, Inc. | Dual robot processing system |
US6939801B2 (en) * | 2001-12-21 | 2005-09-06 | Applied Materials, Inc. | Selective deposition of a barrier layer on a dielectric material |
US6809026B2 (en) * | 2001-12-21 | 2004-10-26 | Applied Materials, Inc. | Selective deposition of a barrier layer on a metal film |
US6670071B2 (en) * | 2002-01-15 | 2003-12-30 | Quallion Llc | Electric storage battery construction and method of manufacture |
EP1466034A1 (en) * | 2002-01-17 | 2004-10-13 | Sundew Technologies, LLC | Ald apparatus and method |
JP3891848B2 (ja) * | 2002-01-17 | 2007-03-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置および処理方法 |
US6793733B2 (en) * | 2002-01-25 | 2004-09-21 | Applied Materials Inc. | Gas distribution showerhead |
AU2003238853A1 (en) * | 2002-01-25 | 2003-09-02 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for cyclical deposition of thin films |
US20040060514A1 (en) * | 2002-01-25 | 2004-04-01 | Applied Materials, Inc. A Delaware Corporation | Gas distribution showerhead |
US6866746B2 (en) * | 2002-01-26 | 2005-03-15 | Applied Materials, Inc. | Clamshell and small volume chamber with fixed substrate support |
US6998014B2 (en) | 2002-01-26 | 2006-02-14 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for plasma assisted deposition |
US6911391B2 (en) * | 2002-01-26 | 2005-06-28 | Applied Materials, Inc. | Integration of titanium and titanium nitride layers |
JP4074461B2 (ja) * | 2002-02-06 | 2008-04-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法および成膜装置、半導体装置の製造方法 |
US6827978B2 (en) * | 2002-02-11 | 2004-12-07 | Applied Materials, Inc. | Deposition of tungsten films |
US6833161B2 (en) * | 2002-02-26 | 2004-12-21 | Applied Materials, Inc. | Cyclical deposition of tungsten nitride for metal oxide gate electrode |
US6972267B2 (en) * | 2002-03-04 | 2005-12-06 | Applied Materials, Inc. | Sequential deposition of tantalum nitride using a tantalum-containing precursor and a nitrogen-containing precursor |
US6720027B2 (en) * | 2002-04-08 | 2004-04-13 | Applied Materials, Inc. | Cyclical deposition of a variable content titanium silicon nitride layer |
US6846516B2 (en) * | 2002-04-08 | 2005-01-25 | Applied Materials, Inc. | Multiple precursor cyclical deposition system |
US7279432B2 (en) * | 2002-04-16 | 2007-10-09 | Applied Materials, Inc. | System and method for forming an integrated barrier layer |
US20030235961A1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-12-25 | Applied Materials, Inc. | Cyclical sequential deposition of multicomponent films |
US6861094B2 (en) * | 2002-04-25 | 2005-03-01 | Micron Technology, Inc. | Methods for forming thin layers of materials on micro-device workpieces |
US6838114B2 (en) * | 2002-05-24 | 2005-01-04 | Micron Technology, Inc. | Methods for controlling gas pulsing in processes for depositing materials onto micro-device workpieces |
US7041335B2 (en) * | 2002-06-04 | 2006-05-09 | Applied Materials, Inc. | Titanium tantalum nitride silicide layer |
US7118783B2 (en) * | 2002-06-26 | 2006-10-10 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for vapor processing of micro-device workpieces |
US6821347B2 (en) * | 2002-07-08 | 2004-11-23 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and method for depositing materials onto microelectronic workpieces |
US6838125B2 (en) * | 2002-07-10 | 2005-01-04 | Applied Materials, Inc. | Method of film deposition using activated precursor gases |
US20040013803A1 (en) * | 2002-07-16 | 2004-01-22 | Applied Materials, Inc. | Formation of titanium nitride films using a cyclical deposition process |
US6955211B2 (en) | 2002-07-17 | 2005-10-18 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for gas temperature control in a semiconductor processing system |
US7186385B2 (en) * | 2002-07-17 | 2007-03-06 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for providing gas to a processing chamber |
US7066194B2 (en) * | 2002-07-19 | 2006-06-27 | Applied Materials, Inc. | Valve design and configuration for fast delivery system |
US6772072B2 (en) | 2002-07-22 | 2004-08-03 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for monitoring solid precursor delivery |
US6915592B2 (en) * | 2002-07-29 | 2005-07-12 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for generating gas to a processing chamber |
US7431967B2 (en) * | 2002-09-19 | 2008-10-07 | Applied Materials, Inc. | Limited thermal budget formation of PMD layers |
US7141483B2 (en) * | 2002-09-19 | 2006-11-28 | Applied Materials, Inc. | Nitrous oxide anneal of TEOS/ozone CVD for improved gapfill |
US20070212850A1 (en) * | 2002-09-19 | 2007-09-13 | Applied Materials, Inc. | Gap-fill depositions in the formation of silicon containing dielectric materials |
US7335609B2 (en) * | 2004-08-27 | 2008-02-26 | Applied Materials, Inc. | Gap-fill depositions introducing hydroxyl-containing precursors in the formation of silicon containing dielectric materials |
US6821563B2 (en) | 2002-10-02 | 2004-11-23 | Applied Materials, Inc. | Gas distribution system for cyclical layer deposition |
US20040065255A1 (en) * | 2002-10-02 | 2004-04-08 | Applied Materials, Inc. | Cyclical layer deposition system |
US20040069227A1 (en) * | 2002-10-09 | 2004-04-15 | Applied Materials, Inc. | Processing chamber configured for uniform gas flow |
US6905737B2 (en) * | 2002-10-11 | 2005-06-14 | Applied Materials, Inc. | Method of delivering activated species for rapid cyclical deposition |
US20060124058A1 (en) * | 2002-11-11 | 2006-06-15 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing device |
EP1420080A3 (en) * | 2002-11-14 | 2005-11-09 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for hybrid chemical deposition processes |
WO2004064147A2 (en) * | 2003-01-07 | 2004-07-29 | Applied Materials, Inc. | Integration of ald/cvd barriers with porous low k materials |
US6753248B1 (en) | 2003-01-27 | 2004-06-22 | Applied Materials, Inc. | Post metal barrier/adhesion film |
US6994319B2 (en) * | 2003-01-29 | 2006-02-07 | Applied Materials, Inc. | Membrane gas valve for pulsing a gas |
US6868859B2 (en) * | 2003-01-29 | 2005-03-22 | Applied Materials, Inc. | Rotary gas valve for pulsing a gas |
US6926775B2 (en) * | 2003-02-11 | 2005-08-09 | Micron Technology, Inc. | Reactors with isolated gas connectors and methods for depositing materials onto micro-device workpieces |
US20040238008A1 (en) * | 2003-03-12 | 2004-12-02 | Savas Stephen E. | Systems and methods for cleaning semiconductor substrates using a reduced volume of liquid |
US20040177813A1 (en) | 2003-03-12 | 2004-09-16 | Applied Materials, Inc. | Substrate support lift mechanism |
KR100520900B1 (ko) * | 2003-03-13 | 2005-10-12 | 주식회사 아이피에스 | Ald 박막증착방법 |
JP4734231B2 (ja) * | 2003-03-14 | 2011-07-27 | アイクストロン・インコーポレーテッド | 原子層堆積のサイクル時間改善のための方法と装置 |
US20040198069A1 (en) * | 2003-04-04 | 2004-10-07 | Applied Materials, Inc. | Method for hafnium nitride deposition |
CN1788106B (zh) * | 2003-05-13 | 2011-06-08 | 东京毅力科创株式会社 | 使用原料气体和反应性气体的处理装置 |
JP4423914B2 (ja) * | 2003-05-13 | 2010-03-03 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置及びその使用方法 |
US7045020B2 (en) * | 2003-05-22 | 2006-05-16 | Applied Materials, Inc. | Cleaning a component of a process chamber |
WO2004113585A2 (en) * | 2003-06-18 | 2004-12-29 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition of barrier materials |
KR100527047B1 (ko) * | 2003-07-01 | 2005-11-09 | 주식회사 아이피에스 | 박막증착방법 |
US7344755B2 (en) * | 2003-08-21 | 2008-03-18 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for processing microfeature workpieces; methods for conditioning ALD reaction chambers |
US8152922B2 (en) | 2003-08-29 | 2012-04-10 | Asm America, Inc. | Gas mixer and manifold assembly for ALD reactor |
US7282239B2 (en) * | 2003-09-18 | 2007-10-16 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers |
US20050067103A1 (en) * | 2003-09-26 | 2005-03-31 | Applied Materials, Inc. | Interferometer endpoint monitoring device |
DE10345824A1 (de) * | 2003-09-30 | 2005-05-04 | Infineon Technologies Ag | Anordnung zur Abscheidung von atomaren Schichten auf Substraten |
US7323231B2 (en) * | 2003-10-09 | 2008-01-29 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and methods for plasma vapor deposition processes |
US7581511B2 (en) * | 2003-10-10 | 2009-09-01 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and methods for manufacturing microfeatures on workpieces using plasma vapor processes |
US7647886B2 (en) | 2003-10-15 | 2010-01-19 | Micron Technology, Inc. | Systems for depositing material onto workpieces in reaction chambers and methods for removing byproducts from reaction chambers |
US7258892B2 (en) * | 2003-12-10 | 2007-08-21 | Micron Technology, Inc. | Methods and systems for controlling temperature during microfeature workpiece processing, e.g., CVD deposition |
US7906393B2 (en) | 2004-01-28 | 2011-03-15 | Micron Technology, Inc. | Methods for forming small-scale capacitor structures |
US7628861B2 (en) * | 2004-12-17 | 2009-12-08 | Mks Instruments, Inc. | Pulsed mass flow delivery system and method |
US7628860B2 (en) | 2004-04-12 | 2009-12-08 | Mks Instruments, Inc. | Pulsed mass flow delivery system and method |
US20050249873A1 (en) * | 2004-05-05 | 2005-11-10 | Demetrius Sarigiannis | Apparatuses and methods for producing chemically reactive vapors used in manufacturing microelectronic devices |
US8133554B2 (en) * | 2004-05-06 | 2012-03-13 | Micron Technology, Inc. | Methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers and systems for depositing materials onto microfeature workpieces |
US20050252449A1 (en) | 2004-05-12 | 2005-11-17 | Nguyen Son T | Control of gas flow and delivery to suppress the formation of particles in an MOCVD/ALD system |
US8119210B2 (en) * | 2004-05-21 | 2012-02-21 | Applied Materials, Inc. | Formation of a silicon oxynitride layer on a high-k dielectric material |
US20060062917A1 (en) * | 2004-05-21 | 2006-03-23 | Shankar Muthukrishnan | Vapor deposition of hafnium silicate materials with tris(dimethylamino)silane |
US20060153995A1 (en) * | 2004-05-21 | 2006-07-13 | Applied Materials, Inc. | Method for fabricating a dielectric stack |
US8323754B2 (en) * | 2004-05-21 | 2012-12-04 | Applied Materials, Inc. | Stabilization of high-k dielectric materials |
US20060019033A1 (en) * | 2004-05-21 | 2006-01-26 | Applied Materials, Inc. | Plasma treatment of hafnium-containing materials |
US7699932B2 (en) | 2004-06-02 | 2010-04-20 | Micron Technology, Inc. | Reactors, systems and methods for depositing thin films onto microfeature workpieces |
US7241686B2 (en) * | 2004-07-20 | 2007-07-10 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition of tantalum-containing materials using the tantalum precursor TAIMATA |
US20070212847A1 (en) * | 2004-08-04 | 2007-09-13 | Applied Materials, Inc. | Multi-step anneal of thin films for film densification and improved gap-fill |
US7642171B2 (en) * | 2004-08-04 | 2010-01-05 | Applied Materials, Inc. | Multi-step anneal of thin films for film densification and improved gap-fill |
US7429402B2 (en) * | 2004-12-10 | 2008-09-30 | Applied Materials, Inc. | Ruthenium as an underlayer for tungsten film deposition |
US20070020890A1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-01-25 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for semiconductor processing |
US20070049043A1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Applied Materials, Inc. | Nitrogen profile engineering in HI-K nitridation for device performance enhancement and reliability improvement |
US7402534B2 (en) * | 2005-08-26 | 2008-07-22 | Applied Materials, Inc. | Pretreatment processes within a batch ALD reactor |
US20070065578A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-22 | Applied Materials, Inc. | Treatment processes for a batch ALD reactor |
US7464917B2 (en) * | 2005-10-07 | 2008-12-16 | Appiled Materials, Inc. | Ampoule splash guard apparatus |
US20070099422A1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Kapila Wijekoon | Process for electroless copper deposition |
TWI329136B (en) | 2005-11-04 | 2010-08-21 | Applied Materials Inc | Apparatus and process for plasma-enhanced atomic layer deposition |
KR100755804B1 (ko) * | 2005-12-27 | 2007-09-05 | 주식회사 아이피에스 | 알루미늄 함유 금속막 및 알루미늄 함유 금속 질화막을증착하는 박막 증착 장치의 세정방법 |
JP5280861B2 (ja) * | 2006-01-19 | 2013-09-04 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | 高温aldインレットマニホールド |
US20070234956A1 (en) * | 2006-04-05 | 2007-10-11 | Dalton Jeremie J | Method and apparatus for providing uniform gas delivery to a reactor |
US20070252299A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-01 | Applied Materials, Inc. | Synchronization of precursor pulsing and wafer rotation |
US20070259111A1 (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-08 | Singh Kaushal K | Method and apparatus for photo-excitation of chemicals for atomic layer deposition of dielectric film |
US7798096B2 (en) * | 2006-05-05 | 2010-09-21 | Applied Materials, Inc. | Plasma, UV and ion/neutral assisted ALD or CVD in a batch tool |
KR100753158B1 (ko) * | 2006-06-19 | 2007-08-30 | 삼성전자주식회사 | 공정 챔버의 세정 방법 |
JP5045000B2 (ja) * | 2006-06-20 | 2012-10-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置、ガス供給装置、成膜方法及び記憶媒体 |
WO2008005892A2 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-10 | Applied Materials, Inc. | Nanocrystal formation |
US7521379B2 (en) * | 2006-10-09 | 2009-04-21 | Applied Materials, Inc. | Deposition and densification process for titanium nitride barrier layers |
US20080176149A1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-07-24 | Applied Materials, Inc. | Endpoint detection for photomask etching |
US20080099436A1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-01 | Michael Grimbergen | Endpoint detection for photomask etching |
US7775508B2 (en) | 2006-10-31 | 2010-08-17 | Applied Materials, Inc. | Ampoule for liquid draw and vapor draw with a continuous level sensor |
US7692222B2 (en) * | 2006-11-07 | 2010-04-06 | Raytheon Company | Atomic layer deposition in the formation of gate structures for III-V semiconductor |
JP2008153365A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
US8821637B2 (en) * | 2007-01-29 | 2014-09-02 | Applied Materials, Inc. | Temperature controlled lid assembly for tungsten nitride deposition |
US7678298B2 (en) * | 2007-09-25 | 2010-03-16 | Applied Materials, Inc. | Tantalum carbide nitride materials by vapor deposition processes |
US7585762B2 (en) * | 2007-09-25 | 2009-09-08 | Applied Materials, Inc. | Vapor deposition processes for tantalum carbide nitride materials |
US7824743B2 (en) * | 2007-09-28 | 2010-11-02 | Applied Materials, Inc. | Deposition processes for titanium nitride barrier and aluminum |
US7981307B2 (en) * | 2007-10-02 | 2011-07-19 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for shaping gas profile near bevel edge |
US8016945B2 (en) * | 2007-12-21 | 2011-09-13 | Applied Materials, Inc. | Hafnium oxide ALD process |
US7659158B2 (en) | 2008-03-31 | 2010-02-09 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition processes for non-volatile memory devices |
JP4961381B2 (ja) * | 2008-04-14 | 2012-06-27 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、基板処理方法及び半導体装置の製造方法 |
US8491967B2 (en) * | 2008-09-08 | 2013-07-23 | Applied Materials, Inc. | In-situ chamber treatment and deposition process |
US20100062149A1 (en) | 2008-09-08 | 2010-03-11 | Applied Materials, Inc. | Method for tuning a deposition rate during an atomic layer deposition process |
US20100112191A1 (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-06 | Micron Technology, Inc. | Systems and associated methods for depositing materials |
US8146896B2 (en) * | 2008-10-31 | 2012-04-03 | Applied Materials, Inc. | Chemical precursor ampoule for vapor deposition processes |
JP5457109B2 (ja) * | 2009-09-02 | 2014-04-02 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
US8997686B2 (en) * | 2010-09-29 | 2015-04-07 | Mks Instruments, Inc. | System for and method of fast pulse gas delivery |
US9348339B2 (en) | 2010-09-29 | 2016-05-24 | Mks Instruments, Inc. | Method and apparatus for multiple-channel pulse gas delivery system |
US8778204B2 (en) | 2010-10-29 | 2014-07-15 | Applied Materials, Inc. | Methods for reducing photoresist interference when monitoring a target layer in a plasma process |
US9997379B2 (en) * | 2010-11-30 | 2018-06-12 | Lam Research Ag | Method and apparatus for wafer wet processing |
US10126760B2 (en) | 2011-02-25 | 2018-11-13 | Mks Instruments, Inc. | System for and method of fast pulse gas delivery |
US10353408B2 (en) | 2011-02-25 | 2019-07-16 | Mks Instruments, Inc. | System for and method of fast pulse gas delivery |
US10031531B2 (en) | 2011-02-25 | 2018-07-24 | Mks Instruments, Inc. | System for and method of multiple channel fast pulse gas delivery |
KR101830976B1 (ko) * | 2011-06-30 | 2018-02-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | 원자층 증착장치 |
US8961804B2 (en) | 2011-10-25 | 2015-02-24 | Applied Materials, Inc. | Etch rate detection for photomask etching |
US9574268B1 (en) | 2011-10-28 | 2017-02-21 | Asm America, Inc. | Pulsed valve manifold for atomic layer deposition |
US8808559B2 (en) | 2011-11-22 | 2014-08-19 | Applied Materials, Inc. | Etch rate detection for reflective multi-material layers etching |
US8900469B2 (en) | 2011-12-19 | 2014-12-02 | Applied Materials, Inc. | Etch rate detection for anti-reflective coating layer and absorber layer etching |
US9388492B2 (en) | 2011-12-27 | 2016-07-12 | Asm America, Inc. | Vapor flow control apparatus for atomic layer deposition |
KR101427726B1 (ko) * | 2011-12-27 | 2014-08-07 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
US9805939B2 (en) | 2012-10-12 | 2017-10-31 | Applied Materials, Inc. | Dual endpoint detection for advanced phase shift and binary photomasks |
KR102003768B1 (ko) | 2012-11-13 | 2019-07-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 기상 증착 장치 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법 |
US8778574B2 (en) | 2012-11-30 | 2014-07-15 | Applied Materials, Inc. | Method for etching EUV material layers utilized to form a photomask |
US9018108B2 (en) | 2013-01-25 | 2015-04-28 | Applied Materials, Inc. | Low shrinkage dielectric films |
JP6118197B2 (ja) * | 2013-07-02 | 2017-04-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法 |
KR20150029427A (ko) * | 2013-09-10 | 2015-03-18 | 삼성디스플레이 주식회사 | 기상 증착 장치, 기상 증착 방법 및 유기 발광 표시 장치 제조 방법 |
JP5722469B2 (ja) * | 2014-01-09 | 2015-05-20 | 東京エレクトロン株式会社 | インジェクターブロック |
JP5941491B2 (ja) * | 2014-03-26 | 2016-06-29 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法並びにプログラム |
CN105336645B (zh) * | 2014-08-14 | 2021-04-30 | 无锡华瑛微电子技术有限公司 | 利用含臭氧的流体处理半导体晶片表面的装置及方法 |
US10566187B2 (en) * | 2015-03-20 | 2020-02-18 | Lam Research Corporation | Ultrathin atomic layer deposition film accuracy thickness control |
CN104808446B (zh) * | 2015-05-07 | 2021-02-02 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 一种涂布机 |
US10253412B2 (en) * | 2015-05-22 | 2019-04-09 | Lam Research Corporation | Deposition apparatus including edge plenum showerhead assembly |
US20180312966A1 (en) * | 2015-10-23 | 2018-11-01 | Applied Materials, Inc. | Methods For Spatial Metal Atomic Layer Deposition |
US10662527B2 (en) | 2016-06-01 | 2020-05-26 | Asm Ip Holding B.V. | Manifolds for uniform vapor deposition |
DE102017100725A1 (de) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | Aixtron Se | CVD-Reaktor und Verfahren zum Reinigen eines CVD-Reaktors |
JP6789171B2 (ja) | 2017-04-21 | 2020-11-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置、処理ガスノズル内のパーティクルコーティング方法及び基板処理方法 |
JP2018186235A (ja) * | 2017-04-27 | 2018-11-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置、インジェクタ内のパーティクル除去方法及び基板処理方法 |
KR102155281B1 (ko) * | 2017-07-28 | 2020-09-11 | 주성엔지니어링(주) | 기판처리장치의 가스분사장치, 기판처리장치, 및 기판처리방법 |
US11149350B2 (en) * | 2018-01-10 | 2021-10-19 | Asm Ip Holding B.V. | Shower plate structure for supplying carrier and dry gas |
KR102520541B1 (ko) * | 2018-02-14 | 2023-04-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | 산화물 박막의 제조 장치와 제조 방법 및 그 산화물 박막을 포함하는 디스플레이 장치 |
CN111188026A (zh) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 气体处理系统、气体处理方法及原子层沉积设备 |
US11492701B2 (en) | 2019-03-19 | 2022-11-08 | Asm Ip Holding B.V. | Reactor manifolds |
FI129627B (en) * | 2019-06-28 | 2022-05-31 | Beneq Oy | Nuclear layer cultivation equipment |
KR20210048408A (ko) | 2019-10-22 | 2021-05-03 | 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. | 반도체 증착 반응기 매니폴드 |
US11232946B2 (en) * | 2020-02-10 | 2022-01-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of optimizing film deposition process in semiconductor fabrication by using gas sensor |
CN113249687B (zh) * | 2021-04-14 | 2022-09-20 | 拓荆科技股份有限公司 | 一种真空内电加热喷淋头结构 |
JP7317083B2 (ja) * | 2021-09-01 | 2023-07-28 | 株式会社Kokusai Electric | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラム及び基板処理方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61163279A (ja) * | 1985-01-09 | 1986-07-23 | Nec Corp | Cvd装置 |
US4960488A (en) * | 1986-12-19 | 1990-10-02 | Applied Materials, Inc. | Reactor chamber self-cleaning process |
JP3140068B2 (ja) | 1991-01-31 | 2001-03-05 | 東京エレクトロン株式会社 | クリーニング方法 |
US5387557A (en) * | 1991-10-23 | 1995-02-07 | F. T. L. Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor devices using heat-treatment vertical reactor with temperature zones |
JP2763222B2 (ja) * | 1991-12-13 | 1998-06-11 | 三菱電機株式会社 | 化学気相成長方法ならびにそのための化学気相成長処理システムおよび化学気相成長装置 |
US5609721A (en) * | 1994-03-11 | 1997-03-11 | Fujitsu Limited | Semiconductor device manufacturing apparatus and its cleaning method |
US5522934A (en) * | 1994-04-26 | 1996-06-04 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus using vertical gas inlets one on top of another |
US5670218A (en) * | 1995-10-04 | 1997-09-23 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method for forming ferroelectric thin film and apparatus therefor |
TW337582B (en) | 1996-03-29 | 1998-08-01 | Sanyo Electric Co | Split-gate type transistor |
US6626185B2 (en) * | 1996-06-28 | 2003-09-30 | Lam Research Corporation | Method of depositing a silicon containing layer on a semiconductor substrate |
US5988187A (en) * | 1996-07-09 | 1999-11-23 | Lam Research Corporation | Chemical vapor deposition system with a plasma chamber having separate process gas and cleaning gas injection ports |
US5824375A (en) * | 1996-10-24 | 1998-10-20 | Applied Materials, Inc. | Decontamination of a plasma reactor using a plasma after a chamber clean |
JP3476638B2 (ja) * | 1996-12-20 | 2003-12-10 | 東京エレクトロン株式会社 | Cvd成膜方法 |
US5849092A (en) | 1997-02-25 | 1998-12-15 | Applied Materials, Inc. | Process for chlorine trifluoride chamber cleaning |
US5937323A (en) * | 1997-06-03 | 1999-08-10 | Applied Materials, Inc. | Sequencing of the recipe steps for the optimal low-k HDP-CVD processing |
KR19990015601A (ko) * | 1997-08-07 | 1999-03-05 | 윤종용 | 인-시튜 건식세정방법 |
KR100267885B1 (ko) | 1998-05-18 | 2000-11-01 | 서성기 | 반도체 박막증착장치 |
KR100332313B1 (ko) * | 2000-06-24 | 2002-04-12 | 서성기 | Ald 박막증착장치 및 증착방법 |
-
2000
- 2000-07-22 KR KR10-2000-0042169A patent/KR100444149B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-05-03 US US09/848,533 patent/US6796316B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-14 TW TW090111466A patent/TWI245310B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-05-18 EP EP01304414A patent/EP1174527A1/en not_active Withdrawn
- 2001-05-25 SG SG200103199A patent/SG90249A1/en unknown
- 2001-07-13 JP JP2001213702A patent/JP3705426B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100408519B1 (ko) * | 2001-05-03 | 2003-12-06 | 삼성전자주식회사 | 원자층 형성용 반응챔버 |
KR100802212B1 (ko) * | 2002-03-28 | 2008-02-11 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 기판 처리 장치 |
KR100632037B1 (ko) * | 2004-09-09 | 2006-10-04 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 화학기상증착장비의 가스분배방법 |
KR100868837B1 (ko) * | 2004-12-20 | 2008-11-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막 방법 및 기억 매체 |
WO2019217185A1 (en) * | 2018-05-07 | 2019-11-14 | Lam Research Corporation | Edge ring focused deposition during a cleaning process of a processing chamber |
CN113106421A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-13 | 江苏微导纳米科技股份有限公司 | Ald喷淋组件及ald镀膜设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1174527A1 (en) | 2002-01-23 |
JP2002053963A (ja) | 2002-02-19 |
KR100444149B1 (ko) | 2004-08-09 |
TWI245310B (en) | 2005-12-11 |
US6796316B2 (en) | 2004-09-28 |
JP3705426B2 (ja) | 2005-10-12 |
US20020007790A1 (en) | 2002-01-24 |
SG90249A1 (en) | 2002-07-23 |
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JPH04106919A (ja) | 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法 |
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