KR20030085879A - 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법 - Google Patents

반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법은, 공정챔버 내부로 공급된 반응가스를 플라즈마 상태로 전환하여 건식식각공정을 진행하는 단계, 및 상기 공정챔버 내부로 산소(O2)가스 및 염소(Cl2)가스를 공급하여 플라즈마 상태로 전환함으로써 상기 공정챔버 내벽에 축적된 폴리머를 제거 세정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 건식식각공정 과정에 공정챔버 내벽에 축적된 폴리머를 용이하게 제거함으로써 폴리머에 의한 공정 영향성을 배제하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법{Cleaning method of dry etching apparatus for manufacturing semiconductor device}
본 발명은 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 반복적으로 건식식각공정이 진행되는 과정에 공정챔버 내벽에 축적 형성된 폴리머(Polymer)를 용이하게 제거할 수 있는 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법에 관한 것이다.
통상, 반도체소자 제조공정은 웨이퍼 상에 산화막, 나이트라이드막 및 금속막 등의 다양한 재질의 박막(薄膜)을 순차적으로 적층하는 성막(成膜)공정과 상기 성막공정에 의해서 웨이퍼 상에 형성된 박막을 식각하여 패턴(Pattern)을 형성하는 건식식각공정을 포함한다.
상기 건식식각공정은 일반적으로 열(熱) 및 플라즈마(Plasma) 등을 이용하여 반응가스를 분해함으로써 분해된 반응가스와 웨이퍼의 소정부가 반응하도록 하여 웨이퍼의 소정부를 건식식각하는 공정이다.
이와 같은 건식식각공정을 이용한 금속배선 공정은 최근에 반도체소자가 고집적화됨에 따라 금속배선의 폭이 약 1.5㎛ 이하로 작아짐에 따라 미세한 파티클(Particle) 즉, 폴리머(Polymer)에 의해서 금속배선의 쇼트(Short) 현상 등이 발생하여 반도체소자의 수율이 감소되는 문제점이 발생하고 있다.
종래의 금속배선 형성을 위한 건식식각공정은, 도1에 도시된 바와 같이 먼저 S2단계에서 공정챔버 내부에 반응가스를 공급한 후, 상기 반응가스를 플라즈마 상태로 분해하여 플라즈마 상태의 반응가스와 웨이퍼 상에 형성된 금속막이 반응하도록 함으로써 금속배선을 형성하는 공정이다.
이때, 상기 반응가스와 웨이퍼 상의 금속막이 반응함으로써 탄소(C) 및 알루미늄(Al) 등을 주성분으로 하는 다량의 폴리머(Polymer)가 공정챔버 내부에서 발생되며, 상기 공정과정에 발생된 폴리머는 공정챔버 내벽에 축적된다.
다음으로, S4단계에서 상기 공정챔버 내부에서 금속배선 형성을 위한 건식식각공정이 완료된 웨이퍼를 외부로 방출시킨 후, 상기 공정챔버를 구성하는 각 파트(Parts)를 탈이온수(Deionized water) 및 케미컬(Chemical)를 이용하여 습식세정한다.
이때, 상기 습식세정은 정기적으로 수행된다.
그런데, 상기 정기적인 습식세정의 수행이 임박한 시점의 공정챔버 내부에서건식식각공정이 수행된 웨이퍼 상의 금속배선은 폴리머에 대한 영향이 매우 커서 금속배선의 쇼트(Short) 등의 공정불량이 발생하는 문제점이 있었다.
즉, 상기 습식세정이 인박한 시점의 공정챔버 내벽에는 반응가스와 웨이퍼 상의 금속막의 반응에 의해서 다량의 폴리머가 축적된 후, 웨이퍼 상으로 떨어지게 됨으로써 웨이퍼 상에 형성된 일정 선폭의 복수의 금속배선 사이에 떨어져 금속배선을 쇼트시키는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 건식식각공정을 진행한 후, 건식식각공정 과정에 발생된 폴리머를 인시튜(In-situ)로 용이하게 제거함으로써 폴리머에 의한 공정 영향성을 배제할 수 있는 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법을 제공하는 데 있다.
도1은 종래의 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법을 설명하기 위한 공정도이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법은, 공정챔버 내부로 공급된 반응가스를 플라즈마 상태로 전환하여 건식식각공정을 진행하는 단계; 및 상기 공정챔버 내부로 산소(O2)가스 및 염소(Cl2)가스를 공급하여 플라즈마 상태로 전환함으로써 상기 공정챔버 내벽에 축적된 폴리머를 제거 세정하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 공정챔버 내벽에 축적된 폴리머를 제거 세정하는 단계는 상기 공정챔버의 내부압력을 15mTorr 내지 21mTorr로 유지하며, 상기 공정챔버 내부로 250SCCM 내지 350SCCM의 산소(O2)가스와 100SCCM 내지 140SCCM의 염소(Cl2)가스를공급하는 안정화단계와 상기 공정챔버 내부에 1,000W 내지 1400W의 소스파워(Source power)와 0.5W 내지 1.5W의 바이어스파워(Bias power)를 인가하여 공정챔버 내부에 전기장을 형성함으로써 상기 산소(O2)가스와 염소(Cl2)가스를 플라즈마 상태로 전환 상기 폴리머를 제거하는 세정단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 세정단계를 수행한 후, 상기 공정챔버 내부로 아르곤(Ar)가스 등의 퍼지(Puge)가스를 공급하여 퍼지하는 퍼지단계가 더 수행될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법을 설명하기 위한 공정도이다.
본 발명에 따른 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법은, S10단계에서 공정챔버 내부로 공급된 반응가스를 플라즈마 상태로 분해하여 플라즈마 상태의 반응가스와 웨이퍼 상에 형성된 알루미늄(Al) 및 텅스텐(W) 등의 금속막이 반응하도록 하여 1.5㎛이하의 폭을 가지는 금속배선을 형성한다.
이때, 상기 금속배선을 형성하는 건식식각공정은 소정의 진공상태가 형성 유지되는 공정챔버 내부로 Cl2가스와 BCl3가스 등의 반응가스를 공급한 후, 상기 반응가스에 강한 전기장을 형성하여 반응가스를 플라즈마 상태로 전환하여 플라즈마 상태의 반응가스와 웨이퍼 상의 금속막이 서로 반응하도록 유도함으로써 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 반응가스와 웨이퍼 상의 금속막이 반응함으로써 탄소(C) 및 알루미늄(Al) 등을 주성분으로 하는 다량의 폴리머(Polymer)가 발생되어 공정챔버 내벽에 축적된다.
마지막으로, 상기 금속배선 형성공정이을 완료한 후, 인시튜(In-situ)로 상기 공정챔버 내부로 산소(O2)가스 및 염소(Cl2)가스를 공급하여 플라즈마 상태로 전환함으로써 공정챔버 내벽에 축적된 폴리머를 제거하는 세정공정을 진행한다.
상기 산소가스 및 염소가스를 이용하여 공정챔버 내벽에 축적된 폴리머를 제거하는 세정공정을 보다 상세히 설명하면, 상기 폴리머를 제거하는 세정공정은 안정화단계, 세정단계 및 퍼지단계로 이루어진다.
이때, 상기 안정화단계는 건식식각장치의 공정챔버의 내부압력을 15mTorr 내지 21mTorr, 바람직하게는 18mTorr 정도로 유지하며, 상기 공정챔버 내부로 250SCCM 내지 350SCCM, 바람직하게는 300SCCM의 산소(O2)가스와 100SCCM 내지 140SCCM, 바람직하게는 120SCCM의 염소(Cl2)가스를 10초동안 공급하는 것이다.
그리고, 상기 세정단계는 건식식각장치의 공정챔버의 내부압력이 15mTorr 내지 21mTorr, 바람직하게는 18mTorr정도로 유지되며 250SCCM 내지 350SCCM,, 바람직하게는 300SCCM의 산소(O2)가스와 100SCCM 내지 140SCCM, 바람직하게는 120SCCM의 염소(Cl2)가스가 공급된 공정챔버 내부에 1,000W 내지 1400W, 바람직하게는 1,200W 정도의 소스파워(Source power)와 0.5W 내지 1.5W, 바람직하게는 1W정도의 바이어스파워(Bias power)를 인가하여 공정챔버 내부에 전기장을 형성함으로써 산소(O2)가스와 염소(Cl2)가스를 플라즈마 상태로 전환 공정챔버 내벽의 폴리머를 제거하는 것이다.
또한, 상기 퍼지단계는 건식식각장치의 공정챔버의 내부압력을 0mTorr정도로 조절한 후, 상기 건식식각공정이 완료된 웨이퍼를 외부로 방출시키고 공정챔버 내부에 100SCCM의 퍼지용 아르곤가스(Ar)가스를 2초동안 공급하여 공정챔버 내부에 잔류하는 잔류가스 및 폴리머 등을 퍼지한다.
그리고, 상기 안정화단계, 세정단계 및 퍼지단계로 이루어는 폴리머를 제겅하는 세정공정은 공정챔버 내부에서 한 장의 웨이퍼에 대해서 금속배선을 형성한 후, 수행하거나 2장 및 3장 등과 같이 복수의 웨이퍼에 대해서 금속배선을 형성한 후, 수행할 수 있다.
본 발명에 의하면, 건식식각공정 과정에 공정챔버 내벽에 축적된 폴리머를 인시튜로 용이하게 제거함으로써 폴리머에 의한 공정 영향성을 배제하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 공정과정에 인시튜로 공정챔버 내벽에 축적된 폴리머를 제거함으로써 건식식각장비의 설비 유지보수작업, 즉, 공정챔버의 각 파트를 분해하여 탈이온수 및 케미컬을 이용하여 수행되는 습식세정작업의 기간을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (3)

  1. 공정챔버 내부로 공급된 반응가스를 플라즈마 상태로 전환하여 건식식각공정을 진행하는 단계; 및
    상기 공정챔버 내부로 산소(O2)가스 및 염소(Cl2)가스를 공급하여 플라즈마 상태로 전환함으로써 상기 공정챔버 내벽에 축적된 폴리머를 제거 세정하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 공정챔버 내벽에 축적된 폴리머를 제거 세정하는 단계는 상기 공정챔버의 내부압력을 15mTorr 내지 21mTorr로 유지하며, 상기 공정챔버 내부로 250SCCM 내지 350SCCM의 산소(O2)가스와 100SCCM 내지 140SCCM의 염소(Cl2)가스를 공급하는 안정화단계와 상기 공정챔버 내부에 1,000W 내지 1400W의 소스파워(Source power)와 0.5W 내지 1.5W의 바이어스파워(Bias power)를 인가하여 공정챔버 내부에 전기장을 형성함으로써 상기 산소(O2)가스와 염소(Cl2)가스를 플라즈마 상태로 전환 상기 폴리머를 제거하는 세정단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 세정단계를 수행한 후, 상기 공정챔버 내부로 아르곤(Ar)가스 등의 퍼지(Puge)가스를 공급하여 퍼지하는 퍼지단계가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 건식식각장치의 세정방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100450846B1 (ko) * 2002-04-23 2004-10-01 아남반도체 주식회사 반도체 소자의 제조 방법
US8591752B2 (en) 2011-12-07 2013-11-26 Hitachi High Technologies Corporation Plasma processing method
TWI457971B (zh) * 2011-12-07 2014-10-21 Hitachi High Tech Corp Plasma processing method

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