KR20020093869A - 하향 플라즈마를 이용한 유전체 에칭의 향상된 레지스트스트립 - Google Patents

하향 플라즈마를 이용한 유전체 에칭의 향상된 레지스트스트립 Download PDF

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Abstract

유전체 에칭, 에칭 마스크 스트리핑, 그리고 에칭 챔버 클리닝을 실해하기 위한 방법 및 장치가 공개된다. 에칭 챔버 내에 웨이퍼가 놓인다. 에칭 챔버 내 원위치 플라즈마 장치에 의해 발생되는 원위치 플라즈마를 이용하여 웨이퍼에 유전체 에칭이 실행된다. 에칭 챔버에 연결된 원격 플라즈마 장치에서 발생된 원격 플라즈마를 이용하여 에칭 마스크가 벗겨진다. 에칭 챔버로부터 웨이퍼가 제거되고, 에칭 챔버 클리닝을 위해 원위치 플라즈마가 사용될 수도 있고 원격 플라즈마가 사용될 수도 있다. 제한 링을 이용하지 않는 에칭 챔버에서, 개선된 클리닝을 제공하기 위해 에칭 챔버 벽을 가열하는 데 히터가 사용될 수 있다.

Description

하향 플라즈마를 이용한 유전체 에칭의 향상된 레지스트 스트립{AN ENHANCED RESIST STRIP IN A DIELECTRIC ETCHER USING DOWNSTREAM PLASMA}
반도체 소자의 제작시, 플라즈마 에칭 시스템을 이용하여 유전층이 에칭될 수 있다. 이러한 플라즈마 에칭 시스템은 유도식/ECR 시스템같은 고밀도 플라즈마 시스템일 수도 있고, 축전식 시스템같은 중밀도 플라즈마 시스템일 수도 있다. 고밀도 플라즈마 에테르는 기체를 잘 해리시켜서, 챔버에 산소를 제공함으로서 챔버 벽을 청결하게 한다. 이 클리닝 과정은 플라즈마에 의해 발생되는 열, 플라즈마에 의해 발생되는 자외선 방사, 그리고 플라즈마에 의해 생기는 다량의 해리에 의한 것이다.
축전식 플라즈마 시스템같은 중밀도 플라즈마 에칭 시스템은 산화물 에칭에 사용될 수 있다. 이러한 중밀도 플라즈마 에칭 시스템에서, 화학물질을 형성시키는 폴리머가 통상적으로 사용된다. 이러한 중밀도 플라즈마 에칭 시스템은 통상적으로 폴리머 증착물을 챔버 벽에 형성시킨다. 이러한 시스템은 폴리머 증착물을 챔버 벽에 형성시킨 다음, 폴리머 증착물 제거를 위해 습식 클리닝된다. 습식 클리닝은 중밀도 플라즈마 시스템에서 이루어지는 것이 통상적이다. 왜냐하면, 이러한 시스템은 충분한 해리를 가지지 않으며, 만족스런 폴리머 클리닝 실행을 위해 벽과 접촉하는 충분한 플라즈마 에너지를 제공하지 않는다. 챔버 벽이 부분적으로만 클리닝되고 폴리머가 만족스럽게 제거되지 않을 경우, 새 폴리머가 챔버 벽에 충분히 달라붙지 못할 수 있고, 이는 오염의 추가적 원인이 될 수 있다.
렌쯔(Lenz) 외 다수 명의의 1996년 7월 9일 자 미국특허 5,534,751 호("Plasma Etching Apparatus Utilizing Plasma Confinement")에 공개되는 소자들처럼 플라즈마 제한구획을 이용하는 플라즈마 에칭 시스템은 플라즈마를 제한 링 내로 제한하여, 플라즈마가 제한 영역 바깥으로 빠져나가지 못하게 한다. 플라즈마를 제한영역 내에 유지하는 것은 제한 링을 클리닝하기 위해 제한 링에 인접한 충분한 온도와 밀도의 플라즈마를 제공한다.
CVD 챔버를 클리닝하는 데 통상적으로 사용되는, 원격 플라즈마 소스가 CVD 장치에 제공되는 것이 공지되어 있다. 통상적으로 이러한 플라즈마 장치는 플루오르 화학물질을 이용한다. 이러한 CVD 장치는 증기 증착에 사용된다.
원격 플라즈마 소스를 스트립 챔버에서 사용하는 것이 공지되어 있고, 이는 에칭 마스크를 벗겨내기 위해 멀리서 발생된 플라즈마를 이용한다.
앞서로부터, 챔버 벽을 만족스럽게 클리닝하기엔 불충분한 밀도의 플라즈마가 중밀도 플라즈마 시스템에 의해 발생되는 중밀도 플라즈마 시스템에서, 챔버 벽의 충분한 클리닝을 위한 플라즈마 제공 수단을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 반도체 소자의 제작에 관한 것으로서, 특히, 유전체 에칭과 레지스트 스트리핑을 위한 개선된 기술에 관한 것이다.
도 1은 에칭 챔버의 도식적 도면.
도 2는 도 2에 도시되는 에칭 챔버를 이용한 공정의 순서도.
도 3은 또다른 에칭 챔버의 도식적 도면.
도 4는 도 3에 도시되는 에칭 챔버를 이용한 공정의 순서도.
발명은 한 실시예에서, 플라즈마 시스템의 클리닝을 제공하면서 에칭 시스템 내에서 스트리핑을 할 수 있도록 추가적 원격 플라즈마 소스를 갖춘 중밀도 유전체 플라즈마 에칭 시스템에 관한 것이다.
발명은 두번째 실시예에서, 챔버 벽을 클리닝할 수 있도록 챔버 벽을 가열하기 위한 히터와, 추가적인 원격 플라즈마 소스를 갖춘 중밀도 플라즈마 시스템에 관한 것이다.
발명은 세 번째 실시예에서, 스트리핑의 속도를 증가시키기 위해 추가적 원격 플라즈마 소스를 갖춘 제한된 중밀도 플라즈마 시스템에 관련된다.
설명을 돕기 위해, 도 1은 발명의 선호되는 실시예에 따른 에칭 챔버(10)의 도식적 도면이다. 에칭 챔버(10)는 접지된 챔버 벽(12), 고주파 에너지 소스(16)에 연결된 정전 척(14), 에칭 소스 기체(20)에 연결된 에칭 챔버(10) 꼭대기의 에칭 기체 분산 시스템(18), 챔버벽(12)을 둘러싸고 이에 인접한 히터(22), 그리고 스트리핑 기체 소스(25)에 연결된 원격 플라즈마 소스(24)를 포함한다. 챔버 벽(12)은 산화 알루미늄이나 전도성 세라믹일 수 있다.
도 2는 발명의 선호되는 실시예에 사용되는 에칭 챔버의 동작에 대한 순서도이다. 에칭 챔버(10)의 내부와 하부근처 정전 척(14) 위에 웨이퍼(26)가 장착된다. 웨이퍼(26)는 질화물층이나 산화규소의 산화물층같은 유전층(28)을 가지며, 유전층(28)이 일부는 레지스터 마스크(30)로 덮히고 유전층(28) 일부는 레지스트 마스크(30)로 덮히지 않는다.
그후 에칭 챔버(10)는 레지스트 마스크(30)로 덮히지 않은 유전층(28) 부분을 에칭하여 제거한다. 이는 에칭 챔버(10)에 에칭 기체를 불어넣음으로서 이루어지며, 이때 에칭 챔버 내의 압력은 20~200 밀리토르 사이이다. 발명의 선호되는 실시예에서, 에칭 기체는 CyFx의 분자식을 가진 탄화플루오르 기체와 산소를 포함한다. 사용되는 에칭 기체의 양은 당 분야에 공지되어 있다. 에칭 기체는 에칭 챔버(10) 꼭대기의 에칭 기체 분산 시스템(18)을 통해 에칭 기체 소스(20)에 의해 제공된다. 고주파 에너지 소스(16)는 정전 척(14)에 고주파 신호를 제공하고, 이는 정전 척(14)과 접지된 챔버벽(12)간에 고주파를 발생시켜서, 챔버벽(12)을 양극으로, 정전 척(14)을 음극으로 하여 에칭 기체를 여기시킨다. 여기된 에칭 기체는 고주파에 의해 여기되는 이온으로 해리되고, 웨이퍼(26) 주변과 챔버 내에 플라즈마를 생성한다. 웨이퍼가 플라즈마 내에 있기 때문에, 레지스터 마스크(30)로 덮히지 않은 유전층(28) 부분은 에칭되어 없어진다. 챔버 벽(12), 정전척(14), 에너지 소스(16), 에칭 기체 분산 시스템(18), 그리고 에칭 기체 소스(20)가 웨이퍼 주변에 플라즈마를 형성하고 이를 지속시키기 때문에, 이 성분들은 원위치 플라즈마(in situ)를 제공한다. 에칭 공정의 결과, 탄화플루오르 기체와 레지스트 마스크(30)로부터 형성되는 폴리머 찌꺼기(32)가 챔버벽(12)에 형성된다. 유전층(28)이 충분히 에칭되었을 때, 원위치 플라즈마의 발생을 중단시킴으로서 에칭 단계(202)가 정지된다.
챔버벽(12)에 연결된 원격 플라즈마 소스(24)가 도시된다. 원격 플라즈마 소스(24)는 에칭 챔버(10) 주변의 또다른 위치에 놓일 수 있다. 원격 플라즈마 소스(24)와 챔버(10) 내부간 통로는 충분히 커서, 원격 플라즈마 소스(24)에 생성된 충분한 수의 산소 라디칼이 손실없이 원격 플라즈마 소스(24)로부터 챔버(10) 내부로 전달될 수 있어야 한다. 원격 플라즈마 소스(24)는 마이크로파나 유도식 방전, 또는 그 외 다른 고밀도 해리 원격 소스를 이용할 수 있다. 이러한 원격 소스의 예로는 미국 매사츄세츠, 우번(Woburn) 소재 아스텍스(ASTeX)사의 애스트론(ASTRON)을 들 수 있다. 스트리핑 기체 소스(25)로부터 원격 플라즈마 소스(24)에 산소가 제공된다. 원격 플라즈마 소스(24)는 산소를 해리시켜 산소 라디칼을 생성하고, 해리된 산소 라디칼이 에칭 챔버(10) 내로 흘러들어와, 챔버 내의 압력이 100~1000 밀리토르 사이가 된다. 산소 라디칼은 레지스트 마스크(30)와 반응하여 레지스트 마스크(30)를 벗겨낸다(단계 204). 선호되는 실시예에서, 에칭 기체 소스(20)로부터 에칭 기체의 흐름과 고주파 에너지 소스(16)로부터의 전력이 중단되어서, 레지스트 마스크(30)를 벗겨내는 것이 산소 라디칼에 의해서만 이루어진다. 또다른 실시예에서, 스트리핑을 제공하기 위해 원위치 플라즈마가 원격 플라즈마와 조합되어 사용될 수 있다. 또하나의 실시예에서, 스트리핑 기체를 위해, 수소 및 질소 혼합물이 별도로 사용될 수도 있고, 산소와 조합하여 사용될 수도 있다.
스트리핑 단계를 중단시키기 위해, 원격 플라즈마 소스(24)로부터 반응물질의 흐름이 정지된다. 에칭 챔버(10)로부터 웨이퍼(26)가 제거된다(단계 206). 챔버 벽(12)으로부터 폴리머 찌꺼기(32)를 클리닝하기 위해, 챔버벽 히터(22)가 챔버벽(12)을 가열한다. 선호되는 실시예에서, 챔버벽은 섭씨 80~300도로 가열된다. 보다 선호되는 실시예에서, 챔버벽은 섭씨 120~200도로 가열된다. 가장 선호되는 실시예에서, 챔버벽은 섭씨 150도로 가열된다. 스트리핑 기체 소스(25)로부터 원격 플라즈마 소스(24)에 산소가 제공된다. 원격 플라즈마 소스(24)는 산소를 해리시켜 산소 라디칼을 생성시키고, 이 산소 라디칼이 에칭 챔버(10) 내로 흘러들어가, 챔버 내 압력이 100~1000 밀리토르가 된다. 산소 라디칼은 가열된 챔버벽(12)과 반응하여, 챔버벽(12)으로부터 폴리머 찌꺼기(32)를 클리닝해낸다(단계 208). 또다른 실시예에서, 원격 플라즈마 소스로부터의 플라즈마 소스로 수소 및 질소 혼합물이 별도로 사용될 수도 있고, 산소와 조합하여 사용될 수도 있다. 챔버벽(12)이 충분히 깨끗해지면, 원격 플라즈마 소스(24)로부터의 플라즈마가 중단되고, 에칭 챔버(10)는 다음 웨이퍼를 받아들이게 된다.
도 3은 제한된 플라즈마를 이용하는 발명의 또다른 선호되는 실시예의 에칭 챔버(40) 도면이다. 에칭 챔버(40)는 챔버벽(42), 고주파 에너지 소스(46)에 연결되는 정전척(44), 접지된 양극(48), 에칭 소스 기체(50), 제한 링(52), 그리고 스트리핑 기체 소스(55)에 연결된 원격 플라즈마 소스(54)를 포함한다. 에칭 챔버(40) 하부에서 음극으로 작용하는 정전척(44)과, 챔버(40) 상부의 양극(48)은 플라즈마 영역을 작은 구역으로 한정하기 위해 서로 가깝게 놓인다. 제한 링(52)은플라즈마 영역의 변들을 둘러싸서 플라즈마 영역을 추가적으로 한정하고, 에칭 챔버(40)의 중심 근처로 플라즈마를 유지하고 챔버 벽(42) 바깥으로 나가는 것을 방지한다. 제한 링(52)은 쿼츠(quartz) 재질로서, 제한 링(52)간 좁은 간격으로 이격된 링형태의 판들로 형성된다. 본 예에서는 세 개의 제한 링(52)이 도시되지만, 한개 이상의 제한 링들이 타실시예에서 사용될 수 있다. 제한 링(52)간 좁은 간격은 챔버벽(42)에 플라즈마가 닿는 것을 방지한다. 왜냐하면, 그 간격이 매우 작아서, 간격 내를 통과하는 대부분의 플라즈마가 챔버벽(42)에 닿기 전에 제한 링(52)과의 충돌에 의해 소멸되기 때문이다.
도 4는 선호되는 실시예에 사용되는 에칭 챔버 동작의 순서도이다. 에칭 챔버(40)의 내부와 하부 근처 정전 척(44)에 웨이퍼(56)가 장착된다(단계 401). 웨이퍼(56)는 질화물층이나 산화규소의 산화물층같은 유전층(58)을 가지며, 유전층(58) 일부는 레지스트 마스크(60)로 덮히고 일부는 레지스트 마스크(60)로 덮히지 않는다.
그후 에칭 챔버(40)는 레지스터 마스크(60)로 덮히지 않는 유전층(58) 부분을 에칭하여 제거한다. 이는 에칭 기체를 에칭 챔버(40) 내로 흐르게함으로서 달성되며, 그래서 에칭 챔버 내 압력이 20~200 밀리토르가 된다. 선호되는 실시예에서, 에칭 기체는 CyFx의 분자식을 가진 탄화플루오르 기체와 산소를 포함한다. 사용되는 에칭 기체의 양은 당 분야에 공지되어 있다. 에칭 기체는 에칭 챔버(40)에 연결된 에칭 기체 소스(50)에 의해 제공된다. 고주파 에너지 소스(46)는 정전 척(44)에 고주파 신호를 제공하고, 이는 정전 척(44)과 접지된 양극(48)간에 고주파를 발생시켜서, 에칭 기체를 여기시킨다. 여기된 에칭 기체는 이온으로 해리되고, 웨이퍼(56) 주변과 챔버 내에 플라즈마를 생성한다. 웨이퍼가 플라즈마 내에 있기 때문에, 레지스터 마스크(60)로 덮히지 않은 유전층(58) 부분은 에칭되어 없어진다. 정전척(44), 에너지 소스(46), 양극(48), 그리고 에칭 기체 소스(50)가 웨이퍼 주변에 플라즈마를 형성하고 이를 지속시키기 때문에, 이 성분들은 원위치 플라즈마(in situ)를 제공한다. 에칭 공정의 결과, 탄화플루오르 기체와 레지스트 마스크(60)로부터 형성되는 폴리머 찌꺼기(62)가 제한 링(52)에 형성된다. 유전층(58)이 충분히 에칭되었을 때, 원위치 플라즈마의 발생을 중단시킴으로서 에칭 단계(402)가 정지된다.
양극(48)을 통해 챔버벽(40)에 연결된 원격 플라즈마 소스(54)가 도시된다. 원격 플라즈마 소스(54)와 챔버(40) 내부간 통로는 충분히 커서, 원격 플라즈마 소스(54)에 생성된 충분한 수의 산소 라디칼이 손실없이 원격 플라즈마 소스(54)로부터 챔버(40) 내부로 전달될 수 있어야 한다. 원격 플라즈마 소스(54)는 마이크로파나 유도식 방전, 또는 그 외 다른 고밀도 해리 원격 소스를 이용할 수 있다. 이러한 원격 소스의 예로는 미국 매사츄세츠, 우번(Woburn) 소재 아스텍스(ASTeX)사의 애스트론(ASTRON)을 들 수 있다. 스트리핑 기체 소스(55)로부터 원격 플라즈마 소스(54)에 산소가 제공된다. 원격 플라즈마 소스(54)는 산소를 해리시켜 산소 라디칼을 생성하고, 해리된 산소 라디칼이 에칭 챔버(40) 내로 흘러들어와, 챔버 내의 압력이 100~1000 밀리토르 사이가 된다. 산소 라디칼은 레지스트 마스크(60)와 반응하여 레지스트 마스크(60)를 벗겨낸다(단계 404). 선호되는 실시예에서, 에칭 기체 소스(50)로부터 에칭 기체의 흐름과 고주파 에너지 소스(46)로부터의 전력이 계속되어서, 레지스트 마스크(60)를 벗겨내는 것이 원격 플라즈마 소스(54)와 원위치 플라즈마로부터의 산소 라디칼에 의해 이루어진다. 원격 플라즈마 소스로부터의 플라즈마 소스로 수소 및 질소 혼합물이 별도로 사용될 수도 있고, 산소와 조합하여 사용될 수도 있다. 스트리핑 과정을 중단시키기 위해, 원격 플라즈마 소스(24)와 원위치 플라즈마로부터 반응물질의 흐름이 정지된다.
에칭 챔버(40)로부터 웨이퍼(56)가 제거된다(단계 406). 제한 링(52)으로부터 폴리머 찌꺼기(62)를 클리닝하기 위해, 산소나 질소/수소 에칭 기체가 에칭 챔버(40) 내로 흘러들어와 챔버 내 압력이 100~1000 밀리토르가 된다. 사용되는 에칭 기체의 양은 당 분야에 공지되어 있다. 고주파 에너지 소스(46)는 정전척(44)에 고주파 신호를 제공하고, 이는 정전척(44)과 접지된 양극(48)간에 고주파 파동을 생성하여서 에칭 기체를 여기시킨다. 여기된 에칭 기체는 이온으로 해리되고 고주파 파동에 의해 여기되어, 챔버 내부와 웨이퍼(56) 주변에 플라즈마를 생성한다. 정전척(44), 양극(48), 그리고 제한 링(52)에 의한 작은 영역으로 원위치 플라즈마가 제한되기 때문에, 제한 링(52)으로부터 폴리머 찌꺼기(62)를 클리닝해내기 충분할 정도로 원위치 플라즈마의 밀도가 높고 플라즈마의 에너지가 크다. 제한 링(52)이 충분히 깨끗해지면, 원위치 플라즈마가 정지되고 에칭 챔버(40)는 다음 웨이퍼를 받아들이게 된다.
또하나의 실시예에서, 한정된 플라즈마 없이 에칭 챔버 내에서 클리닝하거나, 한정된 플라즈마로 에칭 챔버 내를 클리닝하기 위해, 원위치 플라즈마와 원격플라즈마가 모두 이용된다.

Claims (16)

  1. 기판 위에 배치되는 유전층을 에칭하기 위한 장치로서,
    - 유전체 에칭 챔버, 그리고
    - 유전체 에칭 챔버 내부에 반응물질을 제공하기 위해 유전체 챔버에 연결되는 원격 플라즈마 소스
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 유전체 에칭 챔버가,
    - 챔버 벽,
    - 챔버 벽 내에 에칭 기체를 제공하기 위한 에칭 기체 소스, 그리고
    - 에칭 기체를 원위치 플라즈마로 여기시키기 위한 원위치 플라즈마 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 에칭 기체가 탄화플루오르를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 에칭 기체가 산소를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항에서 4 항까지 중 어느 한 항에 있어서, 원격 플라즈마 소스가,
    - 원격 플라즈마 기체 소스, 그리고
    - 원격 플라즈마 기체 소스로부터 기체를 플라즈마로 여기시키는 원격 플라즈마 활성화 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 원격 플라즈마 기체 소스로부터의 기체가 산소, 질소, 그리고 수소로 구성되는 그룹으로부터인 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1 내지 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 챔버 벽을 섭씨 80도 이상으로 가열하기 위한 히터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 챔버 벽 내부와 플라즈마 영역 둘레로 다수의 제한 링을 추가로 포함하며, 이때 제한 링이 서로로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 기판 위에 배치되는 유전층을 따라 에칭하기 위한 방법으로서, 이때 상기 유전층 일부는 에칭 마스크 아래 배치되고 또다른 일부는 에칭 마스크 아래에 놓이지 않으며, 상기 방법은,
    - 에칭 챔버 내에 기판을 위치시키고,
    - 에칭 기체를 에칭 챔버 내로 불어넣으며,
    - 에칭 챔버 내의 에칭 기체로부터 원위치 플라즈마를 생성하고,
    - 에칭 마스크 아래 놓이지 않은 유전층 부분을 에칭하여 제거하며,
    - 원격 플라즈마 소스에서 원격 플라즈마를 발생시키고,
    - 원격 플라즈마를 에칭 챔버에 불어넣으며,
    - 기판이 에칭 챔버 내에 있을 때 에칭 마스크를 벗겨내고, 그리고
    - 에칭 챔버로부터 기판을 제거하는,
    이상의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 에칭 챔버로부터 기판을 제거하는 단계 이후에 에칭 챔버를 클리닝하기 위해 플라즈마를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항 또는 10 항에 있어서, 에칭 기체가 산소를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9 내지 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 원격 플라즈마를 에칭 챔버 내로 불어넣는 단계 이전에 에칭 챔버에 에칭 기체를 불어넣은 것을 중단시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9 내지 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 원격 플라즈마 소스에서 발생한 원격 플라즈마가 산소, 질소, 그리고 수소로 구성되는 그룹의 기체로부터인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 10 내지 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 에칭 챔버에 플라즈마 클리닝을 실행하는 단계는 에칭 챔버 벽을 섭씨 80도 이상으로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 10 내지 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 에칭 챔버에 플라즈마 클리닝을 실행하는 상기 단계는,
    - 원격 플라즈마 소스에 원격 플라즈마를 발생시키고,
    - 원격 플라즈마를 에칭 챔버 내로 불어넣으며, 그리고
    - 원격 플라즈마를 이용하여 가열된 챔버 벽으로부터 찌꺼기를 제거하는,
    이상의 과정들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 10 내지 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 제란 링 내에 플라즈마를 제한시키는 단계를 추가로 포함하고, 에칭 챔버에 플라즈마 클리닝을 제공하는 상기 단계는,
    - 에칭 기체를 에칭 챔버 내로 불어넣고,
    - 에칭 챔버 내 에칭 기체로부터 원위치 플라즈마를 생성하며, 그리고
    - 에칭 기체로부터의 원위치 플라즈마를 이용하여 제한 링으로부터 찌꺼기를 제거하는,
    이상의 과정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101144020B1 (ko) * 2004-04-19 2012-05-09 램 리써치 코포레이션 배리어 제거 후의 웨이퍼리스 자동 세정
KR101372356B1 (ko) * 2007-07-11 2014-03-12 (주)소슬 플라즈마 처리 방법
KR20180012697A (ko) * 2016-07-27 2018-02-06 램 리써치 코포레이션 복잡한 3-d 구조체들을 에칭하기 위한 압력 퍼지 에칭 방법

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6902629B2 (en) * 2002-04-12 2005-06-07 Applied Materials, Inc. Method for cleaning a process chamber
US7588036B2 (en) * 2002-07-01 2009-09-15 Applied Materials, Inc. Chamber clean method using remote and in situ plasma cleaning systems
US20070051471A1 (en) * 2002-10-04 2007-03-08 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for stripping
US7097716B2 (en) * 2002-10-17 2006-08-29 Applied Materials, Inc. Method for performing fluorocarbon chamber cleaning to eliminate fluorine memory effect
KR100542740B1 (ko) * 2002-11-11 2006-01-11 삼성전자주식회사 가스 플라즈마 생성 방법 및 장치, 플라즈마 생성용 가스조성물 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법
US6923189B2 (en) * 2003-01-16 2005-08-02 Applied Materials, Inc. Cleaning of CVD chambers using remote source with cxfyoz based chemistry
US7140374B2 (en) * 2003-03-14 2006-11-28 Lam Research Corporation System, method and apparatus for self-cleaning dry etch
US7037376B2 (en) 2003-04-11 2006-05-02 Applied Materials Inc. Backflush chamber clean
US7144521B2 (en) * 2003-08-22 2006-12-05 Lam Research Corporation High aspect ratio etch using modulation of RF powers of various frequencies
US7053994B2 (en) * 2003-10-28 2006-05-30 Lam Research Corporation Method and apparatus for etch endpoint detection
US20050279453A1 (en) * 2004-06-17 2005-12-22 Uvtech Systems, Inc. System and methods for surface cleaning
US20050284573A1 (en) * 2004-06-24 2005-12-29 Egley Fred D Bare aluminum baffles for resist stripping chambers
US20060051965A1 (en) * 2004-09-07 2006-03-09 Lam Research Corporation Methods of etching photoresist on substrates
US7430986B2 (en) 2005-03-18 2008-10-07 Lam Research Corporation Plasma confinement ring assemblies having reduced polymer deposition characteristics
US20060228889A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-12 Edelberg Erik A Methods of removing resist from substrates in resist stripping chambers
US20060266288A1 (en) * 2005-05-27 2006-11-30 Applied Materials, Inc. High plasma utilization for remote plasma clean
US7479457B2 (en) * 2005-09-08 2009-01-20 Lam Research Corporation Gas mixture for removing photoresist and post etch residue from low-k dielectric material and method of use thereof
US8317929B2 (en) * 2005-09-16 2012-11-27 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus comprising an electrical discharge generator and method for cleaning an element of a lithographic apparatus
US7695567B2 (en) * 2006-02-10 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Water vapor passivation of a wall facing a plasma
US20070254112A1 (en) * 2006-04-26 2007-11-01 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for high utilization of process chambers of a cluster system through staggered plasma cleaning
US7605063B2 (en) * 2006-05-10 2009-10-20 Lam Research Corporation Photoresist stripping chamber and methods of etching photoresist on substrates
US20070266946A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-22 Byung-Chul Choi Semiconductor device manufacturing apparatus and method of using the same
US7740736B2 (en) * 2006-06-08 2010-06-22 Lam Research Corporation Methods and apparatus for preventing plasma un-confinement events in a plasma processing chamber
US7879184B2 (en) * 2006-06-20 2011-02-01 Lam Research Corporation Apparatuses, systems and methods for rapid cleaning of plasma confinement rings with minimal erosion of other chamber parts
US7789965B2 (en) * 2006-09-19 2010-09-07 Asm Japan K.K. Method of cleaning UV irradiation chamber
US8043430B2 (en) * 2006-12-20 2011-10-25 Lam Research Corporation Methods and apparatuses for controlling gas flow conductance in a capacitively-coupled plasma processing chamber
US8283255B2 (en) * 2007-05-24 2012-10-09 Lam Research Corporation In-situ photoresist strip during plasma etching of active hard mask
KR101423554B1 (ko) 2007-07-31 2014-07-25 (주)소슬 플라즈마 식각 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 식각 방법
CN101889329B (zh) * 2007-10-31 2012-07-04 朗姆研究公司 长寿命可消耗氮化硅-二氧化硅等离子处理部件
CN102089848B (zh) * 2008-07-09 2013-05-22 欧瑞康太阳能股份公司(特吕巴赫) 远程等离子体清洗方法和用于应用所述方法的设备
US8540844B2 (en) * 2008-12-19 2013-09-24 Lam Research Corporation Plasma confinement structures in plasma processing systems
JP5794988B2 (ja) * 2009-08-31 2015-10-14 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 局所的なプラズマ閉じ込め及び圧力制御の構成、並びにその方法
JP2010080986A (ja) * 2010-01-14 2010-04-08 Canon Anelva Corp 絶縁膜エッチング装置
CN104550132B (zh) * 2013-10-29 2016-12-07 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 超深孔等离子刻蚀工艺后关键尺寸一致性的控制方法
CN111586957B (zh) * 2019-02-19 2021-05-04 大连理工大学 一种容性耦合等离子体放电装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6240728A (ja) * 1985-08-15 1987-02-21 Tokuda Seisakusho Ltd ドライエツチング装置
JP2555062B2 (ja) * 1987-04-10 1996-11-20 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置
US4857140A (en) * 1987-07-16 1989-08-15 Texas Instruments Incorporated Method for etching silicon nitride
US4836905A (en) * 1987-07-16 1989-06-06 Texas Instruments Incorporated Processing apparatus
JP2646811B2 (ja) * 1990-07-13 1997-08-27 ソニー株式会社 ドライエッチング方法
JPH05243167A (ja) * 1992-02-28 1993-09-21 Sony Corp 半導体装置の製造方法
US5662770A (en) * 1993-04-16 1997-09-02 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for improving etch uniformity in remote source plasma reactors with powered wafer chucks
US5798016A (en) * 1994-03-08 1998-08-25 International Business Machines Corporation Apparatus for hot wall reactive ion etching using a dielectric or metallic liner with temperature control to achieve process stability
US5589041A (en) * 1995-06-07 1996-12-31 Sony Corporation Plasma sputter etching system with reduced particle contamination
US5534751A (en) * 1995-07-10 1996-07-09 Lam Research Corporation Plasma etching apparatus utilizing plasma confinement
JPH0936103A (ja) * 1995-07-18 1997-02-07 Ulvac Japan Ltd 半導体ウェハのエッチング及びレジスト除去のための方法並びに装置
US5788799A (en) * 1996-06-11 1998-08-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for cleaning of semiconductor process chamber surfaces
US6170428B1 (en) * 1996-07-15 2001-01-09 Applied Materials, Inc. Symmetric tunable inductively coupled HDP-CVD reactor
US6109206A (en) * 1997-05-29 2000-08-29 Applied Materials, Inc. Remote plasma source for chamber cleaning
US5849639A (en) * 1997-11-26 1998-12-15 Lucent Technologies Inc. Method for removing etching residues and contaminants
JP2002503031A (ja) * 1998-02-09 2002-01-29 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 種密度を個別制御するプラズマアシスト処理チャンバ
JP3218348B2 (ja) * 1998-05-21 2001-10-15 株式会社アルバック プラズマアッシング方法
US6014979A (en) * 1998-06-22 2000-01-18 Applied Materials, Inc. Localizing cleaning plasma for semiconductor processing
US6211092B1 (en) * 1998-07-09 2001-04-03 Applied Materials, Inc. Counterbore dielectric plasma etch process particularly useful for dual damascene
JP2000030896A (ja) * 1998-07-10 2000-01-28 Anelva Corp プラズマ閉込め装置
US6168726B1 (en) * 1998-11-25 2001-01-02 Applied Materials, Inc. Etching an oxidized organo-silane film

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101144020B1 (ko) * 2004-04-19 2012-05-09 램 리써치 코포레이션 배리어 제거 후의 웨이퍼리스 자동 세정
KR101372356B1 (ko) * 2007-07-11 2014-03-12 (주)소슬 플라즈마 처리 방법
KR20180012697A (ko) * 2016-07-27 2018-02-06 램 리써치 코포레이션 복잡한 3-d 구조체들을 에칭하기 위한 압력 퍼지 에칭 방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE60128460D1 (de) 2007-06-28
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US20020052114A1 (en) 2002-05-02
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KR100787019B1 (ko) 2007-12-18
US6362110B1 (en) 2002-03-26
ATE362647T1 (de) 2007-06-15
EP1269514A2 (en) 2003-01-02
RU2279732C2 (ru) 2006-07-10
JP4860087B2 (ja) 2012-01-25
TW516069B (en) 2003-01-01
CN1432190A (zh) 2003-07-23
WO2001075932A3 (en) 2002-03-14

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